JP4321588B2

JP4321588B2 - 携帯無線機

Info

Publication number: JP4321588B2
Application number: JP2006542485A
Authority: JP
Inventors: 健一佐藤; 志勢高橋; 聡渡邊
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-11-08
Filing date: 2005-11-08
Publication date: 2009-08-26
Anticipated expiration: 2025-11-08
Also published as: CN101053117B; CN101053117A; US7609212B2; US20090066585A1; WO2006049342A1; JPWO2006049342A1

Description

本発明は、例えばスライド式構造を有する携帯無線機において、特に、使用状態に合わせて安定した通信品質を確保するための無線機内部のアンテナ構成と配置に関する。

従来、上部筐体と下部筐体と連結部から構成されるスライド式携帯電話機において、アンテナは下部筐体の連結部近傍に設けられ、筐体を開いた時には、筐体を伸張する動作によってアンテナが伸張され、筐体を収納する時には、筐体を収納する動作に伴い、アンテナが収納されるものが知られている。この構成により、アンテナの伸縮に手間がかからず、また使用時には必ずアンテナが伸張されるため、突出部分を設けなくても通話が確保できるので、薄型化が図れる（特開２００３―２９８６９５号公報）。

しかしながら、特開２００３―２９８６９５号公報記載のスライド式携帯電話機では、小型化と操作性は実現可能であるが、筐体の伸張状態および収納状態のいずれの場合においても安定して高品質なアンテナ性能を確保するためには、アンテナ構成および配置に課題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであり、携帯電話の使用状態によらず、安定した通信品質を維持可能な高性能な携帯無線機を提供するものである。

本発明の携帯無線機は、第１の筐体と第２の筐体とを有し、第１の筐体と第２の筐体とを伸張および収納自在に連結する連結部と、第１の筐体に設けられた第１のアンテナ素子および第２のアンテナ素子と、第２の筐体に設けられた第３のアンテナ素子と、第２の筐体内部に設けられて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部に接続された第１のアンテナ素子に給電する第１の給電部と、第２のアンテナ素子に給電する第２の給電部と、第３のアンテナ素子に給電する第３の給電部とを備えている。ここで連結部は電気的に接続された導電性の第１の連結要素および第２の連結要素から構成され、第２の連結要素は第１の筐体に設けられ、第１のアンテナ素子の端部に電気的に接続されており、第１の連結要素は第２の筐体に設けられ、第１の給電部と電気的に接続されており、第１のアンテナ素子と連結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ように構成している。

この構成により、３つのアンテナ素子を無線機の使用形態によって切替えることにより、伸張状態、収納状態のいずれの状態においても高いアンテナ性能を確保することができる。さらに、本発明の携帯無線機のアンテナ素子の配置によると、手で保持した状態においても比較的高いアンテナ利得が得られるため、安定した通信品質を確保した携帯電話機として有用である。

また、本発明の携帯無線機は、第１の筐体および第２の筐体の位置を検出する状態検出部と、状態検出部に応じて動作させるアンテナ素子を切替えるアンテナ切替え部とを更に備え、状態検出部で検出された第１の筐体および第２の筐体の位置の状態に応じてアンテナ切替え部を制御する構成を有している。

この構成により、３つのアンテナ素子を無線機の使用形態によって切替えることが可能となるので、伸張状態、収納状態のいずれの状態においても高いアンテナ性能を確保することができる。

また、本発明の携帯無線機は、第１の筐体および第２の筐体の位置を検出する状態検出部と、状態検出部に応じて動作させるアンテナ素子を切替えるアンテナ切替え部と、無線回路に受信信号レベル検出回路と、受信信号レベル検出回路にて検出された受信信号レベルに応じてアンテナ切替え部を制御する制御部とを更に備えている。

この構成により、３つのアンテナ素子を無線機の使用形態と、さらに受信信号レベルによって切替えられるので、安定して高いアンテナ性能を確保することができる。

また、本発明の携帯無線機は、第１の筐体と第２の筐体の伸張状態の検出時には、第１筐体に配置した第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素子を動作状態に切替え、第１の筐体と第２の筐体の収納状態の検出時には、第１筐体に配置した第２のアンテナ素子と第２筐体に配置した第３のアンテナ素子を動作状態に切替え、それぞれの場合において、受信信号レベル検出回路にて検出した結果に応じて、いずれか一方のアンテナ素子を選択するよう構成している。

また、本発明の携帯無線機は、第１のアンテナ素子が、第１の筐体の一部を構成する導電性フレームで構成している。

この構成により、アンテナ素子を内部に設けることが不要となるため、筐体の小型化が可能となる。

また、本発明の携帯無線機は、第２のアンテナ素子は第１の筐体の短辺方向に沿って連結部と反対側端部に、第３のアンテナ素子は第２の筐体の短辺方向に沿って連結部と反対側端部となるよう配置している。

この構成により、無線機を使用する際に、アンテナ素子は手で保持する位置から離れた位置となるため、手で保持した状態においても比較的高いアンテナ利得が得られる。

また、本発明の携帯無線機は、第２のアンテナ素子および第３のアンテナ素子は他方の筐体の面に対して凸部となるよう構成している。

この構成により、収納状態において、それぞれのアンテナ素子は他方の筐体のストッパーとなって、他方の筐体に覆われないので、収納状態においても、安定したアンテナ性能および無線性能が得られる。

以上のように、本発明の携帯無線機は、第１の筐体に設けた第１のアンテナ素子に加えて、第１の筐体内部および第２の筐体内部に第２のアンテナ素子および第３のアンテナ素子を備えたものであり、３つのアンテナ素子を無線機の使用形態によって切替えることにより、伸張状態、収納状態のいずれの状態においても高いアンテナ性能を確保することができる。

また、第１の筐体と第２の筐体とを伸張した状態において、第１の筐体に設けた第１のアンテナ素子または第２のアンテナ素子のいずれか一方と、第２の筐体に設けた第３のアンテナ素子によってダイポールアンテナとして動作し、さらにダイバーシティを行うことによって、安定したアンテナ性能を確保できる。

さらに、本発明における携帯無線機のアンテナ素子の配置では、手で保持した状態においても比較的高いアンテナ利得が得られる。

以下、本発明を実施するための最良の実施の形態について図面を用いて説明する。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態におけるスライド式携帯無線機の正面図であり、図２は本発明の同実施の形態におけるスライド式携帯無線機の背面図である。

図１において、第１の筐体１は、ユーザー自身を撮影するための自分撮り用カメラ３とレシーバ４と表示部５を備え、第２の筐体２はマイクロホン６と操作部１４を備えている。また、図示していないが、第１の筐体１内部には第１のアンテナ素子を備えている。

図２において、第１の筐体１は、筐体の短辺方向に沿った筐体端部に第２のアンテナ素子７と、ユーザー以外の被写体を撮影するための相手撮り用カメラ１５を備えている。

図３は本発明の同実施の形態におけるスライド式携帯無線機の収納状態における正面図である。図３において、第２の筐体２は、筐体の短辺方向に沿った筐体端部に第３のアンテナ素子８を備えている。また、図示していないが、第２の筐体２内部にはグランドパターンを有する回路基板を備えている。図２と図３に示すように、第１のアンテナ素子のほかに、第１の筐体１に第２のアンテナ素子７を、第２の筐体２に第３のアンテナ素子８を配置している。また、各アンテナ素子を筐体の短辺方向に沿った筐体端部に配置することにより、通話状態などにおいて、アンテナ素子がユーザーの手で握る位置から離れるので、アンテナ利得を確保することができる。

なお、相手撮り用カメラ１５は、第３のアンテナ素子３および相手撮り用カメラ１５と異なる筐体に配置して、自分撮り用カメラ３あるいは、相手撮り用カメラ１５から発生するカメラクロックなどのノイズ（高調波）干渉を受け難い構成にしている。

図４は本発明の同実施の形態におけるスライド式携帯無線機における無線回路部のブロック図である。図４において、本発明に関連しない機能ブロックについてはその説明を省略する。

図４において、状態検出部１６はスライド式携帯無線機の伸張あるいは収納の動作状態を検出し、アンテナ切替えスイッチ１７を切替える。また、受信信号レベル検出回路２４では各アンテナ素子の受信信号レベルを検出し、アンテナ切替え制御部２５はアンテナ切替えスイッチ１７に対して受信信号レベルの高いアンテナを選択するよう制御する。

この構成により、スライド式携帯無線機が伸張した開放状態、あるいは重ね合わせる収納状態など利用形態が変化しても、各アンテナの受信状態や携帯無線機の利用形態に応じてアンテナ素子を切替えることで安定した通信品質を確保することができる。

図５Ａは同実施の形態におけるスライド式携帯無線機を伸張した状態の概略構成を示す側面図である。図５Ｂは同実施の形態におけるスライド式携帯無線機を伸張した状態の連結部分を拡大した側面図である。

図５Ａにおいて、第１の筐体１には第１のアンテナ素子１０と、第２の筐体２内部の基板上の無線回路に接続されて第１のアンテナ素子１０に給電を行う第１の給電部９を備え、さらに、第２のアンテナ素子７と、基板上の無線回路に接続されて第２のアンテナ素子７に給電を行う第２の給電部１２とを備えている。

第２の筐体２にはグランドパターンを有する回路基板１１と、第３のアンテナ素子８と、基板上の無線回路に接続されて第３のアンテナ素子８に給電を行う第３の給電部１３を備えている。図５Ｂにおいて、連結部は、導電性の金属から構成され、電気的に接続される第１の連結要素３０および第２の連結要素３１から構成されている。第１の筐体１に配置された第２の連結要素３１と、第２の筐体２に配置された第１の連結要素３０は、２つの筐体を伸縮可能に連結している。

図５Ａのようにスライド式携帯無線機を伸張した状態において、第１のアンテナ素子１０と、連結部と、第１の連結要素と第２の筐体内部の回路基板１１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。さらに、この伸張状態の検出時には、第２のアンテナ素子７も第２の給電部１２から給電されて動作状態となり、受信レベル検出回路にて受信電界レベルの高い方を検出し、アンテナ切替えスイッチ１７によりどちらか一方が選択される。この構成により、安定したアンテナ性能および無線性能を実現する。

また、図２及び図３にて示したように、第１の筐体１に内蔵された第２のアンテナ素子７は、自分撮り用カメラ３および相手撮り用カメラ１５に近接した配置としているが、図５Ａ、Ｂに示すように、第２筐体内部において自分撮り用カメラ３と基板を挟んで反対側に第２のアンテナ素子７を構成しているため、カメラからの距離を十分取ることができる。

図６Ａは同実施の形態におけるスライド式携帯無線機を収納した場合の概略構成を示す側面図である。図６Ｂは本発明の同実施の形態におけるスライド式携帯無線機を収納した場合の第２のアンテナ素子部分を拡大した側面図であり、図６Ｃは本発明の同実施の形態におけるスライド式携帯無線機を収納状態から伸張状態に変化する場合の第２のアンテナ素子部分を拡大した側面図である。図６Ａ、Ｂ、Ｃにおいて、図５Ａ、Ｂと同じ構成要素については、その説明を省略する。

図６Ａ、Ｂ、Ｃに示すように、スライド式携帯無線機の第１筐体１と第２筐体２を重ねて収納した場合においては、この収納状態を検出すると、上筐体１に内蔵された第２のアンテナ素子７と下筐体２に内蔵された第３のアンテナ素子８を動作状態とし、受信信号レベル検出回路２４にて受信レベルを検出し、アンテナ切替えスイッチ１７にて受信レベルの高い方を選択する。この構成により、スライド式携帯無線機の収納状態においても無線性能を確保する。

また、図６Ａ、Ｂ、Ｃに示したように、第２の筐体２に備えた第３のアンテナ素子８は他方の筐体に面に対して凸部となるよう構成している。スライド式携帯無線機の収納するときに、第２のアンテナ素子７および第第３のアンテナ素子８は、それぞれ他方の筐体のストッパーとなって、他方の筐体に覆われないよう構成している。この構成により、収納状態においても、安定したアンテナ性能および無線性能が得られる。

また、本発明の携帯無線機においては、自分撮り用カメラ３あるいは、相手撮り用カメラ１５を、上記実施の形態に限らず、第１の筐体１内に設けられた第２のアンテナ素子７の近傍に配置することも可能である。

また、上記実施の形態における、例えば図５Ａに示される第１のアンテナ素子１０は、本発明ではこれに限ることなく、第１の筐体１の全てまたはその一部を、例えば、マグネシウムのような導電性物質で形成した導電性フレームで構成して第１のアンテナ素子１０としても良い。

以上、本発明の一実施例としてスライド式携帯無線機について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、水平方向に回転するレボルバータイプの回転式携帯無線機に適用することもできる。回転式携帯無線機の場合において、スライド式携帯無線機と同様のアンテナ配置が可能であるため、本発明を適用すればスライド式に適用した場合と同様の効果を得ることができる。

本発明は、携帯無線機の第１の筐体に設けた第１のアンテナ素子に加えて、第１の筐体内部および第２の筐体内部に第２のアンテナ素子および第３のアンテナ素子を備えたものであり、３つのアンテナ素子を無線機の使用形態によって切替えることにより、伸張状態、収納状態のいずれの状態においても高いアンテナ性能を確保することができる。さらに、本発明における携帯無線機のアンテナ素子の配置では、携帯無線機を手で保持した状態においても比較的高いアンテナ利得が得られるため、安定した通信品質を確保した携帯電話機として有用である。

本発明の一実施の形態におけるスライド式携帯無線機を伸張した場合の正面図本発明の同実施の形態におけるスライド式携帯無線機を伸張した場合の背面図本発明の同実施の形態におけるスライド式携帯無線機を収納した場合の正面図本発明の同実施の形態におけるスライド式携帯無線機における無線回路部のブロック図本発明の同実施の形態におけるスライド式携帯無線機を伸張した場合の概略構成を示す側面図本発明の同実施の形態におけるスライド式携帯無線機を伸張した場合の連結部を拡大した側面図本発明の同実施の形態におけるスライド式携帯無線機を収納した場合の概略構成を示す側面図本発明の同実施の形態におけるスライド式携帯無線機を収納した場合の第２のアンテナ素子部分を拡大した側面図本発明の同実施の形態におけるスライド式携帯無線機を収納状態から伸張状態に変化する場合の第２のアンテナ素子部分を拡大した側面図

符号の説明

１第１の筐体
２第２の筐体
３自分撮り用カメラ
３a 自分撮り用カメラモジュール
４レシーバ
５表示部
６マイクロホン
７第２のアンテナ素子
８第３のアンテナ素子
９第１の給電部
１０第１のアンテナ素子
１１グランドパターンを有する回路基板
１２第２の給電部
１３第３の給電部
１４キー操作部
１５相手撮り用カメラ
１５a 相手撮り用カメラモジュール
１６状態検出部
１７アンテナ切替えスイッチ
１８アイソレータ
１９パワーアンプ
２０送信BPF
２１受信LNA
２２受信BPF
２３無線部送受信IC
２４受信信号レベル検出回路
２５アンテナ切替え制御部
３０第１の連結要素
３１第２の連結要素
３１a 第２の連結要素と接続される接点

Claims

第１の筐体と第２の筐体とを有する携帯無線機であって、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを伸張および収納自在に連結する連結部と、前記第１の筐体に設けられた第１のアンテナ素子および第２のアンテナ素子と、前記第２の筐体に設けられた第３のアンテナ素子と、前記第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、前記回路基板上の無線回路部に接続された前記第１のアンテナ素子に給電する第１の給電部と、前記第２のアンテナ素子に給電する第２の給電部と、前記第３のアンテナ素子に給電する第３の給電部とを備え、前記連結部は電気的に接続された導電性の第１の連結要素および第２の連結要素から構成され、前記第２の連結要素は前記第１の筐体に設けられ、前記第１のアンテナ素子の端部に電気的に接続されており、前記第１の連結要素は前記第２の筐体に設けられ、前記第１の給電部と電気的に接続されており、前記第１のアンテナ素子と前記連結部と前記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し、前記第２のアンテナ素子および前記第３のアンテナ素子は他方の筐体の面に対して凸部となるよう構成したことを特徴とする携帯無線機。
前記第１の筐体および前記第２の筐体の位置を検出する状態検出部と、前記状態検出部に応じて動作させるアンテナ素子を切替えるアンテナ切替え部とを更に備え、前記状態検出部で検出された前記第１の筐体および前記第２の筐体の位置の状態に応じて前記アンテナ切替え部を制御することを特徴とする請求項１に記載の携帯無線機。
前記第１の筐体および前記第２の筐体の位置を検出する状態検出部と、前記状態検出部に応じて動作させるアンテナ素子を切替えるアンテナ切替え部と、前記無線回路に受信信号レベル検出回路と、前記受信信号レベル検出回路にて検出された受信信号レベルに応じて前記アンテナ切替え部を制御する制御部とを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の携帯無線機。
前記第１の筐体と前記第２の筐体の伸張状態の検出時には、前記アンテナ切替え部にて、前記第１筐体に配置した前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子を動作状態に切替え、前記第１の筐体と前記第２の筐体の収納状態の検出時には、前記第１筐体に配置した前記第２のアンテナ素子と前記第２筐体に配置した前記第３のアンテナ素子を動作状態に切替え、それぞれの場合において、前記受信信号レベル検出回路にて検出した結果に応じて、いずれか一方のアンテナ素子を選択することを特徴とする請求項３に記載の携帯無線機。
前記第１のアンテナ素子が、前記第１の筐体の一部を構成する導電性フレームであることを特徴とする請求項１に記載の携帯無線機。
前記第２のアンテナ素子は前記第１の筐体の短辺方向に沿って連結部と反対側端部に、前記第３のアンテナ素子は前記第２の筐体の短辺方向に沿って連結部と反対側端部に、それぞれ配置したことを特徴とする請求項１に記載の携帯無線機。