JP4189433B1 - Portable radio - Google Patents
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Abstract
【課題】開き角度が変化しても、容量結合給電型の筐体ダイポールアンテナ特性が変化することなく開き角度に依存しない携帯無線機を提供すること。
【解決手段】折畳式携帯無線機100は、下筐体102の給電板金113と容量結合する上筐体101の結合板金112の断面を、略コの字形状の板状素子により構成した。結合板金112の外形寸法は、縦横の長さが等しく、かつ対向する下筐体102の給電板金113の長さと略同一である。上筐体101が開き角度180度開いた場合の給電板金113と対向する結合板金112の面積と、上筐体101が開き角度90度開いた場合の給電板金113と対向する結合板金112の面積とは略同一であり、容量値も一定となる。これにより、上筐体101の開き角度が変化しても、容量結合給電型の筐体ダイポールアンテナ特性(インピーダンス、利得)が変化することなく開き角度に依存しない。
【選択図】図3Provided is a portable wireless device that does not depend on an opening angle without changing the characteristics of a capacitively coupled and feeding type housing dipole antenna even if the opening angle changes.
In a foldable portable wireless device 100, a cross section of a coupling sheet metal 112 of an upper casing 101 that is capacitively coupled to a power feeding sheet metal 113 of a lower casing 102 is configured by a substantially U-shaped plate element. The outer dimensions of the coupling sheet metal 112 are equal in length and width, and are substantially the same as the length of the power feeding sheet metal 113 of the lower housing 102 facing each other. The area of the coupling sheet metal 112 facing the power supply sheet metal 113 when the upper casing 101 is opened by 180 degrees and the area of the coupling sheet metal 112 facing the power feeding sheet metal 113 when the upper casing 101 is opened by 90 degrees. Is substantially the same, and the capacitance value is also constant. As a result, even if the opening angle of the upper casing 101 changes, the capacitively coupled and feeding type casing dipole antenna characteristics (impedance, gain) do not change and do not depend on the opening angle.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、携帯電話機等の携帯無線機に関し、特に、2つの筐体を開閉自在に連結した筐体が折り畳み可能な構造を持つ折畳式携帯無線機に関する。 The present invention relates to a portable wireless device such as a mobile phone, and more particularly to a foldable portable wireless device having a structure in which a housing in which two housings are connected in an openable / closable manner can be folded.
近年、携帯電話機の一種である携帯無線機は、上部筐体と下部筐体とをヒンジ部で連結して開閉自在な構造とし、通話時及びデータ通信時の開いた状態と待ち受け時の閉じた状態との2つの状態を取り得るようにした折畳式携帯無線機が広く普及している。折畳式携帯無線機は、使用状態により、その形態を変えることができる構造を持つため、そのそれぞれの状態におけるアンテナ性能の確保が重要である。また、この折畳式携帯無線機においても小型化と多機能化が進んでおり、近年の多機能化のひとつとして、デザイン性向上のためアンテナの内蔵化が進んでいる。 In recent years, portable wireless devices, which are a type of mobile phone, have a structure that can be opened and closed by connecting an upper housing and a lower housing with a hinge portion, and are open during communication and data communication and closed during standby A foldable portable wireless device that can take two states is widely used. Since the folding portable wireless device has a structure that can change its form depending on the use state, it is important to secure the antenna performance in each state. In addition, miniaturization and multi-functionalization are also advancing in this foldable portable wireless device. As one of the multi-functionalizations in recent years, antennas are being built in to improve design.
特許文献1には、携帯無線機の上部筐体の一部を構成する導体をアンテナ素子として利用し、下部筐体から給電線を用いて給電する構成の内蔵アンテナを備える折畳式携帯無線機が記載されている。特許文献1記載の折畳式携帯無線機は、開き時に上筐体内の導体を放射素子として用いる原理を応用することで、突起物のないアンテナ構成として、上筐体内の導体を開き時に直接励振し、放射素子として用いる。この方法は放射する筐体に高さといった制限もなく、アンテナの実効面積を広くとることが可能となるため、広帯域、高利得なアンテナ性能を得ることができる。 Patent Document 1 discloses a foldable portable wireless device including a built-in antenna configured to use a conductor constituting a part of an upper housing of a portable wireless device as an antenna element and to feed power from a lower housing using a feeder. Is described. The folding portable wireless device described in Patent Document 1 applies the principle of using the conductor in the upper casing as a radiating element when opened, so that it is directly excited when the conductor in the upper casing is opened as an antenna configuration without protrusions. And used as a radiating element. In this method, there is no restriction on the height of the housing to be radiated, and the effective area of the antenna can be widened. Therefore, wideband and high gain antenna performance can be obtained.
特許文献2には、第1の筐体に設けられるアンテナ素子と、第1の筐体と第2の筐体とを回動自在に連結するヒンジ部と、第2の筐体内部に設けられ、グランドパターンを有する回路基板と、回路基板上の無線回路に接続された給電部とを備え、アンテナ素子及びヒンジ部と、回路基板上のグランドパターンとがダイポールアンテナとして動作する携帯無線機が記載されている。 In Patent Document 2, an antenna element provided in a first housing, a hinge portion that rotatably connects the first housing and the second housing, and an inside of the second housing are provided. A portable wireless device comprising a circuit board having a ground pattern and a power feeding part connected to a radio circuit on the circuit board, wherein the antenna element and the hinge part, and the ground pattern on the circuit board operate as a dipole antenna is described. Has been.
折畳式携帯無線機には、上記ヒンジ部又は上筐体金属に直接給電する直接給電型の他、上部筐体と下部筐体に設置された対向する結合板金を介して給電する容量結合型がある。 In the folding portable wireless device, in addition to the direct feeding type that feeds power directly to the hinge part or the upper casing metal, the capacitive coupling type that feeds power through the opposing coupling metal plates installed in the upper casing and the lower casing. There is.
図9は、従来の容量結合型のアンテナ装置を有する折畳式携帯無線機の構成を模式的に示す図であり、図9(a)は折畳式携帯無線機を約180度開いた状態を、図9(b)は折畳式携帯無線機を約90度開いた状態を示す。 FIG. 9 is a diagram schematically showing a configuration of a foldable portable radio device having a conventional capacitively coupled antenna device. FIG. 9A shows a state in which the foldable portable radio device is opened about 180 degrees. FIG. 9B shows a state in which the folding portable wireless device is opened about 90 degrees.
図9において、折畳式携帯無線機10は、上筐体(第1の筐体)11と、上筐体11に設けられるアンテナ素子21及び結合板金22と、下筐体(第2の筐体)12と、下筐体12に設けられる給電板金23、給電端子24及び回路基板25とを備えて構成される。上筐体11と下筐体12とは、図示しないヒンジ部により回動自在に連結される。
In FIG. 9, the foldable portable
上筐体11及び下筐体12は、絶縁体である樹脂の成型品、例えば非導電性のABS樹脂により構成される。上筐体11は、LCD表示部及びレシーバ等(図示略)が設けられる。下筐体12は、操作キーボタンを有する操作部及びマイク等(図示略)が設けられ、内部に無線回路、制御回路及び情報処理回路等を備えている。
The
アンテナ素子21は、金属フレームからなり、給電点が結合板金22に接続される。アンテナ素子21を構成する金属フレームには、高い導電性を有し、かつ軽量で強度が高い金属、例えばマグネシウム合金を用いる。
The
結合板金22は、導電性の板状素子であり、給電板金23と容量結合して、空間的に離れた上筐体11のアンテナ素子21と下筐体12の給電端子24及び回路基板25とを電気的に接続する。
The
給電板金23は、導電性の板状素子であり、上筐体11の結合板金22と容量結合する。結合板金22と給電板金23で構成される容量値は、板金同士が対向する面積に依存し、図9(a)の約180度開いた状態では容量値1、図9(b)の約90度開いた状態では容量値2(容量値1>容量値2)である。
The power
給電端子24は、導電性の金属から構成され、給電板金23と回路基板25のグランドパターンとを電気的に接続する。
The
回路基板25は、折畳式携帯無線機10の各種機能を実現する回路部品が実装されたプリント基板であり、そのほぼ全面に回路の接地電位となるグランドパターンが形成されている。
The
以上の構成において、アンテナ素子21が上側アンテナ素子として動作し、回路基板25のグランドパターンが下側アンテナ素子として動作する。すなわち、給電時には、アンテナ素子21と、給電端子24と回路基板25上のグランドパターンが、ダイポールアンテナとして動作する。
しかしながら、このような従来の容量結合型のアンテナ装置を有する折畳式携帯無線機にあっては、上下筐体開き角度によって、給電側と給電される側の容量結合値が変化する構成となっていたため、開き角度によって、容量結合給電型の筐体ダイポールアンテナ特性(インピーダンス、利得)が劣化する問題があった。以下、開き角度によるダイポールアンテナ特性の劣化について説明する。 However, in the folding portable wireless device having such a conventional capacitively coupled antenna device, the capacitive coupling value on the power feeding side and the power feeding side varies depending on the opening angle of the upper and lower housings. Therefore, there is a problem that the characteristics (impedance and gain) of the capacitively coupled and feeding type housing dipole antenna deteriorate depending on the opening angle. Hereinafter, degradation of the dipole antenna characteristics due to the opening angle will be described.
例えば、前記図9(a)に示すように折畳式携帯無線機10の上筐体11が約180度開いた状態では、上筐体11の結合板金22と下筐体12の給電板金23とがその全面で対向する。結合板金22と給電板金23で構成される容量値は、最大容量の容量値1となる。しかし、前記図9(b)に示すように折畳式携帯無線機10の上筐体11が約90度開いた状態では、上筐体11の結合板金22の側面部が下筐体12の給電板金23と対向するのみであるため、結合板金22と給電板金23で構成される容量値は、容量値1よりかなり小さい容量値2(容量値1>容量値2)となる。このように、結合板金22と給電板金23で構成される容量値は、板金同士が対向する面積により変わるため、容量値が異なり、ダイポールアンテナ特性(インピーダンス、利得)が変化する。
For example, as shown in FIG. 9A, when the
図10乃至図14は、上記折畳式携帯無線機10の上筐体11の開き角度による特性変化を説明する図である。なお、図10において、折畳式携帯無線機10の上筐体11と下筐体12とは、ヒンジ部13により回動自在に連結される。
FIGS. 10 to 14 are diagrams for explaining characteristic changes depending on the opening angle of the
図11は、折畳式携帯無線機10の上筐体11の開き角度θによる周波数と利得G[dB]の変化を示す特性図であり、開き角度θが180度、135度及び90度の場合を例に採る。図11に示すように、開き角度90度の場合は、開き角度180度及び135度の場合に比べ各周波数で利得Gが低下する。図10の開き角度の変化の場合、図11の平均の矢印に示すように約1.5dB劣化する。
FIG. 11 is a characteristic diagram showing changes in the frequency and gain G [dB] depending on the opening angle θ of the
図12乃至図14は、折畳式携帯無線機10の上筐体11の開き角度θによるアンテナ特性を示す図である。図12(a)、図13(a)及び図14(a)は、開き角度θが180度、135度及び90度の場合のダイポールアンテナのインピーダンス特性を示すスミスチャートである。ダイポールアンテナのインピーダンス特性は、原点を中心とした単位円に収まり、横軸が伝送線路の抵抗成分、単位円の上部が正のリアクタンス成分、単位円の下部が負のリアクタンス成分である。図12(b)、図13(b)及び図14(b)は、開き角度θが180度、135度及び90度の場合のアンテナ性能の変化を示す特性図である。使用周波数をDTV帯域とし、横軸に周波数[MHz]、縦軸にVSWR(Voltage Standing Wave Ratio:電圧定在波比)をとる。図12(b)、図13(b)及び図14(b)に示すように、開き角度θが変化すると、結合板金22と給電板金23で構成される容量値が変化し、DTV帯域のインピーダンスが変化する。良好なアンテナ特性を得るための要件の一つであるVSWR<3(反射波の電圧が50%以下となる)を満たす周波数帯域の幅についてみると、図14(b)に示す開き角度θが90度の場合ではVSWR<3の周波数帯が一部しか存在せず、アンテナ性能が大幅に劣化している。
12 to 14 are diagrams illustrating antenna characteristics depending on the opening angle θ of the
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、開き角度が変化しても、容量結合給電型の筐体ダイポールアンテナ特性が変化することなく開き角度に依存しない携帯無線機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a point, and provides a portable wireless device that does not depend on the opening angle without changing the characteristics of the capacitively coupled power supply type housing dipole antenna even if the opening angle changes. Objective.
本発明の携帯無線機は、第1の筐体と、前記第1の筐体と回動自在に連結される第2の筐体と、前記第1の筐体に設けられるアンテナ素子と、前記アンテナ素子と電気的に接続される第1の導電性素子と、前記第2の筐体内部に設けられる回路基板と、前記第2の筐体内部に設けられ、前記第1の導電性素子と対向した位置に配置されて前記第1の導電性素子と容量結合する第2の導電性素子と、前記回路基板から前記第2の導電性素子に給電するための給電部とを備え、前記第1の導電性素子および前記第2の導電性素子は板状素子であり、前記第1の筐体と前記第2の筐体が回動したとき、前記容量結合が略一定である構成を採る。 The portable wireless device of the present invention includes a first casing, a second casing that is rotatably connected to the first casing, an antenna element provided in the first casing, A first conductive element electrically connected to the antenna element; a circuit board provided in the second casing; and the first conductive element provided in the second casing; A second conductive element disposed at an opposing position and capacitively coupled to the first conductive element; and a power supply unit for supplying power from the circuit board to the second conductive element . The first conductive element and the second conductive element are plate-shaped elements, and the capacitive coupling is substantially constant when the first casing and the second casing are rotated. .
本発明によれば、第1の筐体と前記第2の筐体が回動したとき、第1の導電性素子と第2の導電性素子との容量結合が略一定であることにより、開き角度が変化しても、容量結合給電型の筐体ダイポールアンテナ特性が変化することなく開き角度に依存しない携帯無線機を実現することができる。 According to the present invention, when the first casing and the second casing are rotated, the capacitive coupling between the first conductive element and the second conductive element is substantially constant. Even if the angle changes, a portable wireless device that does not depend on the opening angle can be realized without changing the characteristics of the capacitively coupled and feeding case dipole antenna.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る折畳式携帯無線機の概略構成を示す斜視図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a folding portable wireless device according to Embodiment 1 of the present invention.
図1において、本実施の形態1に係る折畳式携帯無線機100は、上筐体(第1の筐体)101と下筐体(第2の筐体)102とが回動2軸ヒンジ構造を持つヒンジ部103によって回動自在に連結され、ヒンジ部103を中心として回動することにより開いた状態と閉じた状態との2つの状態を取り得る構造となっている。
In FIG. 1, a folding
上筐体101及び下筐体102は、絶縁体である樹脂の成型品、例えば非導電性のABS樹脂により構成される。上筐体101は、LCD表示部及びレシーバ等(図示略)が設けられる。下筐体102は、操作キーボタンを有する操作部及びマイク等(図示略)が設けられ、内部に無線回路、制御回路及び情報処理回路等を備えている。番号102aは、これら回路基板のグランドパターンが、ダイポールアンテナとして動作することを模式的に示している。なお、図示は省略するが、上筐体101及び下筐体102には、サブ画面表示部、着信音等を出力するスピーカ、画像を撮影するカメラ部、外部機器と接続するコネクタ部などが設けられる。
The
ヒンジ部103は、上筐体101と下筐体102を第1軸を中心に回動可能に連結する第1ヒンジ部103aと、第1ヒンジ部103aの右端部に設置され、上記第1軸と直交する方向の第2軸を中心に回動可能に連結する第2ヒンジ部103bとから構成される。第1ヒンジ部103aは、下筐体102の上端部に設置された第1軸を中心に上筐体101を開閉自在に連結する。第2ヒンジ部103bは、第1ヒンジ部103aの右端部に設置された第2軸を中心に上筐体101を右方向に横開きで回動可能に連結する。図1では、第1ヒンジ部103aは上筐体101と下筐体102とを閉じた状態にあり、第2ヒンジ部103bは上筐体101を右方向に横開きで約135度開いた状態まで回動している。
The
図2は、図1の折畳式携帯無線機100を矢印方向からみた断面形状を示す断面図であり、図2(a)は上筐体101を右方向に開き角度180度で開いた状態を、図2(b)は上筐体101を右方向に開き角度135度で開いた状態を、図2(c)は上筐体101を右方向に開き角度90度で開いた状態を示す。
2 is a cross-sectional view showing a cross-sectional shape of the foldable
図3は、実施の形態1に係る折畳式携帯無線機100の構成を模式的に示す図であり、図3(a)は折畳式携帯無線機100の上筐体101を右方向に開き角度180度で開いた状態を、図3(b)は開き角度90度で開いた状態を示す。
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating the configuration of the foldable
図3において、折畳式携帯無線機100は、上筐体101と、上筐体101に設けられるアンテナ素子111及び結合板金112(第1の導電性素子)と、下筐体102と、下筐体102に設けられる給電板金113(第2の導電性素子)、給電部114及び回路基板115とを備えて構成される。上筐体101と下筐体102とは、図1に示すヒンジ部103により回動自在に連結される。
In FIG. 3, the foldable
アンテナ素子111は、金属フレームからなり、給電点が結合板金112に接続される。アンテナ素子111を構成する金属フレームには、高い導電性を有し、かつ軽量で強度が高い金属、例えばマグネシウム合金を用いる。アンテナ素子111は、アンテナ素子専用の部材のほか、上筐体101に存在する金属などの導電部材でも代用できる。例えば、代用できるアンテナ素子部材として、回路基板がある。この回路基板は、LCDの回路基板又はその保護部材を含む。
The
結合板金112は、導電性でかつ上筐体101底面から見て断面が略コの字形状の板状素子である。結合板金112の外形寸法は、略コの字形状の縦横の長さが等しく、かつ対向する下筐体102の給電板金113の長さと略同一である。結合板金112は、下筐体102の給電板金113と容量結合して、空間的に離れた上筐体101のアンテナ素子111と下筐体102の給電部114及び回路基板115とを電気的に接続する。
The
給電板金113は、導電性の板状素子であり、上筐体101の結合板金112と容量結合する。結合板金112と給電板金113で構成される容量値は、図3(a)の開き角度180度開いた状態では容量値1、図3(b)の開き角度90度開いた状態では容量値2であり、容量値1と容量値2は、略同一である。
The power
給電部114は、導電性の金属から構成され、給電板金113と回路基板115のグランドパターンとを電気的に接続し、回路基板115から給電板金113に給電する。
The
回路基板115は、折畳式携帯無線機100の各種機能を実現する回路部品が実装されたプリント基板であり、そのほぼ全面に回路の接地電位となるグランドパターンが形成されている。
The
ここで、アンテナ素子111が上側アンテナ素子として動作し、回路基板115のグランドパターンが下側アンテナ素子として動作する。すなわち、給電時には、アンテナ素子111と、給電部114と回路基板115上のグランドパターンが、ダイポールアンテナとして動作する。これにより、上筐体101を開いた状態において、高いアンテナ利得が得られることになる。
Here, the
以下、上述のように構成された折畳式携帯無線機100の開き角度に依存しない筐体ダイポールアンテナ容量給電動作について説明する。
A case dipole antenna capacity feeding operation that does not depend on the opening angle of the folding
前記図9(a)に示す従来の折畳式携帯無線機10では、結合板金22と給電板金23で構成される容量値は、筐体開き角度により容量値が変化するため、前記図10乃至図14に示すようにアンテナ特性(インピーダンス、利得)が劣化していた。
In the conventional foldable
これに対して、本実施の形態の折畳式携帯無線機100は、下筐体102の給電板金113と容量結合する上筐体101の結合板金112の断面を、略コの字形状の板状素子により構成した。結合板金112の外形寸法は、縦横の長さが等しく、かつ対向する下筐体102の給電板金113の長さと略同一である。さらに、略コの字形状の結合板金112と給電板金113との間隔が、図3(a)(b)の矢印に示すように、開き角度180度開いた状態と開き角度90度開いた状態とで同一となるように設置される。なお、結合板金112と給電板金113との間隔は、容量結合の容量値をなるべく大きくとるため極力近づける構成がアンテナ性能上望ましい。
On the other hand, in the folding
この構成により、略コの字形状の結合板金112と給電板金113で構成される容量値は、図3(a)の開き角度180度開いた状態では容量値1、図3(b)の開き角度90度開いた状態では容量値2となるものの、容量値1と容量値2は、略同一(容量値1≒容量値2)である。すなわち、断面が略コの字形状の結合板金112を用いることで、上筐体101が開き角度180度開いた場合の給電板金113と対向する結合板金112の面積と、上筐体101が開き角度90度開いた場合の給電板金113と対向する結合板金112の面積とは略同一であり、しかも給電板金113と対向する結合板金112との空間的な距離も略同一である。したがって、板金同士が対向する面積は上筐体101の開閉にかかわらず同じであるため、容量値も一定となる。これにより、上筐体101の開き角度が変化しても、容量結合給電型の筐体ダイポールアンテナ特性(インピーダンス、利得)が変化することなく開き角度に依存しない折畳式携帯無線機100を実現することができる。
With this configuration, the capacitance value constituted by the substantially U-shaped
(実施の形態2)
図4は、本発明の実施の形態2に係る折畳式携帯無線機200の構成を模式的に示す図である。図3と同一構成部分には同一番号を付して重複箇所の説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a diagram schematically showing the configuration of the folding
図4(a)は折畳式携帯無線機200の上筐体201を右方向に開き角度180度で開いた状態を、図4(b)は開き角度90度で開いた状態を示す。
4A shows a state where the
図4において、折畳式携帯無線機200は、上筐体201と、上筐体201に設けられるアンテナ素子111及び結合板金212(第1の導電性素子)と、下筐体102と、下筐体102に設けられる給電板金113、給電部114及び回路基板115とを備えて構成される。上筐体201と下筐体102とは、図示しないヒンジ部により回動自在に連結される。
In FIG. 4, a foldable
結合板金212は、導電性でかつ上筐体201底面から見て断面が略L字形状の板状素子である。結合板金212の外形寸法は、略L字形状の縦横の長さが等しく、かつ対向する下筐体102の給電板金113の長さと略同一である。結合板金212は、下筐体102の給電板金113と容量結合して、空間的に離れた上筐体201のアンテナ素子111と下筐体102の給電部114及び回路基板115とを電気的に接続する。
The
給電板金113は、導電性の板状素子であり、上筐体201の結合板金212と容量結合する。結合板金212と給電板金113で構成される容量値は、図4(a)の開き角度180度開いた状態では容量値1、図4(b)の開き角度90度開いた状態では容量値2であり、容量値1と容量値2は、略同一である。
The power feeding
給電時には、アンテナ素子111と、給電部114と回路基板115上のグランドパターンが、ダイポールアンテナとして動作する。これにより、上筐体201を開いた状態において、高いアンテナ利得が得られることになる。
During power feeding, the
本実施の形態の折畳式携帯無線機200は、下筐体102の給電板金113と容量結合する上筐体201の結合板金212の断面を、略L字形状の板状素子により構成したことを特徴とする。結合板金112の外形寸法は、縦横の長さが等しく、かつ対向する下筐体102の給電板金113の長さと略同一である。さらに、略L字形状の結合板金212と給電板金113との間隔が、図4(a)(b)に示すように、開き角度180度開いた状態と開き角度90度開いた状態とで同一となるように設置される。
In the folding
この構成により、略L字形状の結合板金212と給電板金113で構成される容量値は、図4(a)の開き角度180度開いた状態では容量値1、図4(b)の開き角度90度開いた状態では容量値2となるものの、容量値1と容量値2は、略同一(容量値1≒容量値2)である。すなわち、断面が略L字形状の結合板金212を用いることで、上筐体201が開き角度180度開いた場合の給電板金113と対向する結合板金212の面積と、上筐体201が開き角度90度開いた場合の給電板金113と対向する結合板金212の面積とは略同一であり、しかも給電板金113と対向する結合板金212との空間的な距離も略同一である。したがって、板金同士が対向する面積は上筐体201の開閉にかかわらず同じであるため、容量値も一定となる。これにより、上筐体201の開き角度が変化しても、容量結合給電型の筐体ダイポールアンテナ特性(インピーダンス、利得)が変化することなく開き角度に依存しない折畳式携帯無線機200を実現することができる。
With this configuration, the capacitance value constituted by the substantially L-shaped
本実施の形態の折畳式携帯無線機200は、略L字形状の結合板金212を用いて構成したため、実施の形態1の略コの字形状の結合板金112に比べて、上筐体201に結合板金212を組み込む際の組立てが容易であるという効果がある。一般に、L字形状の部材は、コの字形状の部材に比べて挿入・装着の手間がかからない。製作コスト低減の効果が期待できる。
Since the folding
ここで、本実施の形態は、略L字形状の結合板金212を用いているため、上筐体201を閉じた場合には、略L字形状の結合板金212は、下筐体102の給電板金113と容量結合せず、従ってダイポールアンテナとして動作しない。上筐体201を閉じた状態又は閉じ方向で使用する場合には、実施の形態1の略コの字形状の結合板金112の設置が好ましい。
Here, since the present embodiment uses a substantially L-shaped
(実施の形態3)
図5は、本発明の実施の形態3に係る折畳式携帯無線機300の構成を模式的に示す図である。図3と同一構成部分には同一番号を付して重複箇所の説明を省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 5 is a diagram schematically showing the configuration of a folding
図5(a)は折畳式携帯無線機300の上筐体301を右方向に開き角度180度で開いた状態を、図5(b)は開き角度90度で開いた状態を示す。
FIG. 5A shows a state in which the
図5において、折畳式携帯無線機300は、上筐体301と、上筐体301に設けられるアンテナ素子111及び結合板金312(第1の導電性素子)と、下筐体102と、下筐体102に設けられる給電板金113、給電部114及び回路基板115とを備えて構成される。上筐体301と下筐体102とは、図示しないヒンジ部により回動自在に連結される。
In FIG. 5, the foldable
結合板金312は、導電性でかつ上筐体301底面から見て断面が半円形状の板状素子である。結合板金312の外形寸法は、上筐体301の開閉にかかわらず、対向する下筐体102の給電板金113の長さと略同一になる大きさが好ましい。ここでは、結合板金312は、馬蹄形状となる。結合板金212は、下筐体102の給電板金113と容量結合して、空間的に離れた上筐体301のアンテナ素子111と下筐体102の給電部114及び回路基板115とを電気的に接続する。
The
給電板金113は、導電性の板状素子であり、上筐体301の結合板金312と容量結合する。結合板金312と給電板金113で構成される容量値は、図5(a)の開き角度180度開いた状態では容量値1、図5(b)の開き角度90度開いた状態では容量値2であり、容量値1と容量値2は、略同一である。また、図示しない任意の開き角度、例えば開き角度135度、開き角度45度、あるいは開き角度0度の状態の容量値についても容量値は、略同一である。
The power
給電時には、アンテナ素子111と、給電部114と回路基板115上のグランドパターンが、ダイポールアンテナとして動作する。これにより、上筐体301を開いた状態において、高いアンテナ利得が得られることになる。
During power feeding, the
本実施の形態の折畳式携帯無線機300は、下筐体102の給電板金113と容量結合する上筐体301の結合板金312の断面を、馬蹄形状を含む半円形状の板状素子により構成したことを特徴とする。結合板金312の外形寸法は、上筐体301の開閉状態にかかわらず、対向する下筐体102の給電板金113の長さと略同一となる構成とする。さらに、半円形状の結合板金312と給電板金113との間隔が、図5(a)(b)に示すように、開き角度180度開いた状態と開き角度90度開いた状態、さらにその他の任意の開き角度で同一となるように設置される。
In the folding
この構成により、板金同士が対向する面積は上筐体301の開閉にかかわらず同じであるため、半円形状の結合板金312と給電板金113で構成される容量値は、どのような開き角度であっても一定であり、しかも給電板金113と対向する結合板金312との空間的な距離も略同一である。これにより、上筐体301の開き角度が変化しても、容量結合給電型の筐体ダイポールアンテナ特性(インピーダンス、利得)が変化することなく開き角度に依存しない折畳式携帯無線機300を実現することができる。
With this configuration, the area where the sheet metal faces each other is the same regardless of whether the
本実施の形態の折畳式携帯無線機300は、半円形状の結合板金312を用いて構成したため、実施の形態1の略コの字形状の結合板金112又は実施の形態2の略L字形状の結合板金212に比べて、開き角度180度及び開き角度90度以外の開き角度(例えば、開き角度135度など)であっても開き角度に依存しないという効果がある。すなわち、半円形状の結合板金312を用いることで、どのような開き角度であっても容量値が一定であり、ダイポールアンテナ特性(インピーダンス、利得)が変化しないという特有の効果がある。但し、特定の開き角度に限定して使用することを想定した場合、例えば開き角度180度又は開き角度90度のみで使用する場合には、実施の形態1の略コの字形状の結合板金112及び実施の形態2の略L字形状の結合板金212を用いる方が、結合容量値を大きくとることができるため、アンテナ特性上有利となると考えられる。
Since the folding
(実施の形態4)
実施の形態4乃至実施の形態6は、実施の形態1乃至実施の形態3に係る折畳式携帯無線機に、容量結合量を調整する調整手段を設け、アンテナ特性を最適化する例である。
(Embodiment 4)
Embodiments 4 to 6 are examples in which the folding portable wireless device according to Embodiments 1 to 3 is provided with an adjustment unit that adjusts the amount of capacitive coupling to optimize antenna characteristics. .
図6は、本発明の実施の形態4に係る折畳式携帯無線機400の構成を模式的に示す図である。図3と同一構成部分には同一番号を付して重複箇所の説明を省略する。
FIG. 6 is a diagram schematically showing a configuration of a folding
図6(a)は折畳式携帯無線機400の上筐体401を右方向に開き角度180度で開いた状態を、図6(b)は開き角度90度で開いた状態を示す。
6A shows a state in which the
図6において、折畳式携帯無線機400は、上筐体401と、上筐体401に設けられるアンテナ素子111、調整部410及び略コの字形状の結合板金112と、下筐体102と、下筐体102に設けられる給電板金113、給電部114及び回路基板115とを備えて構成される。上筐体401と下筐体102とは、図示しないヒンジ部により回動自在に連結される。
6, the foldable
調整部410は、アンテナ素子111と略コの字形状の結合板金112との容量結合量を調整する。具体的には、調整部410は、アンテナ素子111と結合板金112とを接続した場合に生じるアンテナの集中定数を調整するコンデンサ及びコイルからなる。
The
このように、折畳式携帯無線機400は、アンテナ素子111と略コの字形状の結合板金112との間に調整部410を設置する構成としたので、実施の形態1の効果に加え、アンテナ素子111と結合板金112との容量結合量を調整することができ、アンテナ特性を最適化することができる。
As described above, the folding
(実施の形態5)
図7は、本発明の実施の形態5に係る折畳式携帯無線機500の構成を模式的に示す図である。図4と同一構成部分には同一番号を付して重複箇所の説明を省略する。
(Embodiment 5)
FIG. 7 is a diagram schematically showing a configuration of a folding
図7(a)は折畳式携帯無線機500の上筐体501を右方向に開き角度180度で開いた状態を、図7(b)は開き角度90度で開いた状態を示す。
FIG. 7A shows a state in which the
図7において、折畳式携帯無線機500は、上筐体501と、上筐体501に設けられるアンテナ素子111、調整部510及び略L字形状の結合板金212と、下筐体102と、下筐体102に設けられる給電板金113、給電部114及び回路基板115とを備えて構成される。上筐体501と下筐体102とは、図示しないヒンジ部により回動自在に連結される。
In FIG. 7, the foldable
調整部510は、アンテナの集中定数を調整するコンデンサ及びコイルからなり、アンテナ素子111と略L字形状の結合板金212との容量結合量を調整する。
The
このように、折畳式携帯無線機500は、アンテナ素子111と略L字形状の結合板金212との間に調整部510を設置する構成としたので、実施の形態2の効果に加え、アンテナ素子111と結合板金212との容量結合量を調整することができ、アンテナ特性を最適化することができる。
As described above, since the folding
(実施の形態6)
図8は、本発明の実施の形態6に係る折畳式携帯無線機600の構成を模式的に示す図である。図5と同一構成部分には同一番号を付して重複箇所の説明を省略する。
(Embodiment 6)
FIG. 8 is a diagram schematically showing a configuration of a folding
図8(a)は折畳式携帯無線機600の上筐体601を右方向に開き角度180度で開いた状態を、図8(b)は開き角度90度で開いた状態を示す。
FIG. 8A shows a state in which the
図8において、折畳式携帯無線機600は、上筐体601と、上筐体601に設けられるアンテナ素子111、調整部610及び半円形状の結合板金312と、下筐体102と、下筐体102に設けられる給電板金113、給電部114及び回路基板115とを備えて構成される。上筐体601と下筐体102とは、図示しないヒンジ部により回動自在に連結される。
In FIG. 8, the foldable
調整部610は、アンテナの集中定数を調整するコンデンサ及びコイルからなり、アンテナ素子111と半円形状の結合板金312との容量結合量を調整する。
The
このように、折畳式携帯無線機600は、アンテナ素子111と半円形状の結合板金312との間に調整部610を設置する構成としたので、実施の形態3の効果に加え、アンテナ素子111と結合板金312との容量結合量を調整することができ、アンテナ特性を最適化することができる。
As described above, since the folding
以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。 The above description is an illustration of a preferred embodiment of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to this.
2つの筐体を開閉自在に連結した筐体が折り畳み可能な構造を持つ携帯無線機であればどのような装置にも適用できる。例えば、携帯電話機/PHS(Personal Handy-Phone System)は勿論のこと、PDA(Personal Digital Assistants)等の携帯情報端末、ノート型パソコン等の情報処理装置にも適用可能である。 The present invention can be applied to any device as long as the portable wireless device has a structure in which two cases can be opened and closed and can be folded. For example, the present invention can be applied not only to mobile phones / PHS (Personal Handy-Phone System) but also to portable information terminals such as PDA (Personal Digital Assistants) and information processing devices such as notebook computers.
なお、上記各実施の形態のように、上筐体の枠体及びヒンジ部が絶縁体である樹脂成型品の場合は、上筐体の内部または外装表面に存する導体板に給電線を用いてアンテナ素子として機能させるようにしてもよい。 In addition, as in the above embodiments, in the case of a resin molded product in which the frame and the hinge portion of the upper casing are insulators, a feeder line is used for the conductor plate existing inside or on the exterior surface of the upper casing. You may make it function as an antenna element.
すなわち、一般に、上筐体及び下筐体の内部に存する回路基板の配線パターン、シールドケースや主表示部を保持する導電性フレーム、上筐体に貼付した板状金属などには導体板が用いられている。アンテナ素子111及び/又は回路基板115は、アンテナ素子専用の部材のほか、上記各種導電部材でも代用できる。また、上筐体及び下筐体の外装表面に存する上筐体に貼付した板状金属には導体板が用いられている。そして、それらにヒンジ部に設けられたフレキシブルプリント基板などで構成される給電線から給電できるようになっているので、この構成を利用すればよい。
That is, in general, a conductor plate is used for a circuit board wiring pattern in the upper and lower casings, a conductive frame that holds the shield case and the main display, and a plate-like metal attached to the upper casing. It has been. The
また、上記各実施の形態において、使用周波数帯は、DTV帯域に限らずどのような帯域でもよい。複数の周波数帯に対応した携帯無線機して、日本では900MHz帯を使用するPDC(Personal Digital Cellular)と2GHz帯を使用するCDMA(Code Division Multiple Access)とを併用できる携帯無線機が商品化されている。海外でも900MHz帯を使用するGSM(Global System for Mobile Communications)と、1.8GHz帯を使用するDCS(Digital Communication System)と、1.9GHz帯を使用するPCS(Personal Communication Services)、2GHz帯を使用するUMTS(Universal Mobile Telecommunications System)とを併用できる携帯無線機が商品化されている。例えば、第1周波数帯が2GHzのシングルバンドであり、第2周波数帯が900MHz帯、1.8GHz帯及び1.9GHz帯の3バンドである場合でもよい。 In each of the above embodiments, the used frequency band is not limited to the DTV band, and may be any band. In Japan, portable radios that can use both PDC (Personal Digital Cellular) using the 900 MHz band and Code Division Multiple Access (CDMA) using the 2 GHz band have been commercialized as portable radios that support multiple frequency bands. ing. Overseas, GSM (Global System for Mobile Communications) using 900 MHz band, DCS (Digital Communication System) using 1.8 GHz band, PCS (Personal Communication Services) using 1.9 GHz band, and 2 GHz band are used. Mobile radios that can be used in combination with UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) have been commercialized. For example, the first frequency band may be a single band of 2 GHz, and the second frequency band may be three bands of 900 MHz band, 1.8 GHz band, and 1.9 GHz band.
また、上記各実施の形態では、折畳式携帯無線機という名称を用いたが、これは説明の便宜上であり、携帯無線機、筐体ダイポール容量給電方法等でもよいことは勿論である。 In each of the above embodiments, the name of the folding portable wireless device is used. However, this is for convenience of explanation, and of course, a portable wireless device, a case dipole capacity feeding method, or the like may be used.
また、上記携帯無線機を構成する各回路部の種類、数及び接続方法などは前述した実施の形態に限られない。 Further, the type, number, connection method, and the like of each circuit unit constituting the portable wireless device are not limited to the above-described embodiments.
本発明に係る携帯無線機は、アンテナを突出させることなく、一つのアンテナで開閉の状態に係らず、高いアンテナ性能を得ることができ、小型化に適した折畳式携帯無線機を提供できる。また、複数のアンテナを必要とせず、シンプルな回路構成で、筐体の小型化、製造コストの削減を図ることが可能となる。さらに、筐体を閉じた状態でアンテナの突起がないためデザイン性を向上することができ、折畳式携帯無線機の無線通信性能の高性能化に有用である。本発明は、筐体を折畳むことができる携帯電話機やPHSなどの折畳式携帯無線機器などに有用である。 The portable wireless device according to the present invention can provide a folding portable wireless device that can obtain high antenna performance without projecting the antenna, regardless of whether the antenna is opened or closed, and is suitable for downsizing. . In addition, the housing can be reduced in size and the manufacturing cost can be reduced with a simple circuit configuration without requiring a plurality of antennas. Furthermore, since there is no projection of the antenna when the housing is closed, the design can be improved, which is useful for improving the wireless communication performance of the folding portable wireless device. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful for a mobile phone that can fold a casing, a foldable portable wireless device such as a PHS, and the like.
100,200,300,400,500,600 折畳式携帯無線機
101,201,301,401,501,601 上筐体(第1の筐体)
102 下筐体(第2の筐体)
103 ヒンジ部
103a 第1ヒンジ部
103b 第2ヒンジ部
111 アンテナ素子
112,212,312 結合板金(第1の導電性素子)
113 給電板金(第2の導電性素子)
114 給電部
115 回路基板
410,510,610 調整部
100, 200, 300, 400, 500, 600 Foldable
102 Lower housing (second housing)
DESCRIPTION OF
113 Power feeding sheet metal (second conductive element)
114
Claims (6)
前記第1の筐体と回動自在に連結される第2の筐体と、
前記第1の筐体に設けられるアンテナ素子と、
前記アンテナ素子と電気的に接続される第1の導電性素子と、
前記第2の筐体内部に設けられる回路基板と、
前記第2の筐体内部に設けられ、前記第1の導電性素子と対向した位置に配置されて前記第1の導電性素子と容量結合する第2の導電性素子と、
前記回路基板から前記第2の導電性素子に給電するための給電部とを備え、
前記第1の導電性素子および前記第2の導電性素子は板状素子であり、
前記第1の筐体と前記第2の筐体が回動したとき、前記容量結合が略一定である携帯無線機。 A first housing;
A second housing rotatably connected to the first housing;
An antenna element provided in the first housing;
A first conductive element electrically connected to the antenna element;
A circuit board provided in the second housing;
A second conductive element provided in the second casing and disposed at a position facing the first conductive element and capacitively coupled to the first conductive element;
A power feeding unit for feeding power from the circuit board to the second conductive element,
The first conductive element and the second conductive element are plate-shaped elements,
A portable wireless device in which the capacitive coupling is substantially constant when the first casing and the second casing are rotated.
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