JP4440243B2

JP4440243B2 - 携帯端末

Info

Publication number: JP4440243B2
Application number: JP2006246910A
Authority: JP
Inventors: 正史越; 英夫中西; 真悟角
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-09-12
Filing date: 2006-09-12
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2026-09-12
Also published as: JP2008072204A

Description

本発明は、マルチバンド対応アンテナならびに開閉自在の筐体を備える携帯端末に関し、特に、筐体の閉状態、開状態の双方において、マルチバンド対応アンテナの各使用帯域を確実に確保できる携帯端末に関する。

近年、携帯電話システムの無線周波数の多周波化に伴い、携帯端末用アンテナの多周波化が求められている。

多周波対応アンテナとしては特許文献１に示すような、電気長の異なる２種類の放射素子をリアクタンス素子を介して接続するアンテナ構成がある。

また、折畳式携帯端末は、受話部とLCDを搭載した上部筐体と、送話部と操作キーを搭載した下部筐体とから構成されており、上部筐体と下部筐体を開いた状態（開状態）と閉じた状態(閉状態)の2種類をとりうる。この両状態において高いアンテナ性能を確保する必要がある。
特表２００３−５０５９６２号公報

良好なアンテナ特性の確保のためには、通話状態において人体からアンテナが離れていることが重要であり、また、キー操作時にアンテナが手で覆われないことが重要である。したがって、アンテナの配置位置としては、下部筐体のヒンジ部側の先端が適しているといえる。

しかし、特許文献1のアンテナをヒンジ部に配置すると、開状態において上部筐体がアンテナ部と近接し、上部筐体との電磁的結合により、アンテナの共振周波数が変化する。、したがって、開状態においてアンテナ性能が低下する場合がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、多周波数帯に対応し、筐体を開いた状態と閉じた状態のどちらにおいても、高いアンテナ性能を有する、マルチバンド対応の携帯端末を提供することにある。

本発明の携帯端末は、第１の筐体と、第２の筐体と、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを回動自在に連結するヒンジ部と、前記第２の筐体の前記ヒンジ部側に配置されたアンテナ部とを備えた携帯無線機であって、前記アンテナ部が、第１の放射素子と第２の放射素子とから構成され、前記第１の放射素子が、前記第２の放射素子の給電側に電気的に接続されており、筐体の開閉に応じて、前記第１の放射素子と前記第２の放射素子の一方または両方と前記第１の筐体との電磁結合度が変化する。

開状態では、第１の筐体（上部筐体）が第１の放射素子に近接して電磁結合が生じ、これによって第１の放射素子の共振周波数帯が変動する。このとき、第２の放射素子と第１の筐体（上部筐体）との電磁結合強度も変化するが、この第２の放射素子についての電磁結合強度の変化を積極的に利用して、第１の筐体全体をダイポールアンテナ（筐体ダイポール）として機能させることによって、第１の放射素子における共振周波数帯の変動を最小限に抑えることができる。

また、本発明の携帯端末の一態様では、筐体を閉じた状態において、前記第１の放射素子が第１の無線周波数で共振し、前記第２の放射素子が前記第１の無線周波数よりも周波数の高い第２の無線周波数で共振する。

すなわち、第１の放射素子が低周波数帯（例えば、８００ＭＨｚ帯）で共振する素子長であり、第２の放射素子が高周波数帯（例えば、２ＧＨｚ帯）で共振する素子長であり、また、第１の放射素子が第２の放射素子の給電側に接続され、これによって、デュアルバンドアンテナが構成される。

また、本発明の携帯端末の他の態様では、筐体を開いた状態において、前記第２の放射素子と電磁的に結合した前記第１の筐体が、前記第１の無線周波数と前記第２の無線周波数の両方において共振する。

すなわち、第２の放射素子と電磁結合することによって、第１の筐体の全体がダイポールアンテナ（筐体ダイポール）として機能し、この第１の筐体は、低周波数帯および高周波数帯の双方で共振可能である。
第１の無線周波数帯（低周波数帯）は帯域が狭く、筐体との電磁結合による影響を受ける度合いが第２の無線周波数帯に比べて大きく、ゆえに、使用帯域の確保がむずかしくなるような場合も想定される。したがって、この第１の周波数帯域（低周波数帯域）における共振周波数の変動を最小限化することによって、使用周波数帯域を確実に確保することができるようになり、マルチバンドアンテナの高性能化が実現される。

また、本発明の携帯端末の他の態様では、筐体を開いた状態において、前記第１の放射素子と前記第１の筐体との電磁結合よりも、前記第２の放射素子と前記第１の筐体との電磁結合が強い。

第１の筐体と第２の放射素子との電磁結合を強くすることによって、筐体（筐体ダイポール）の共振がより強くなり、このことは、第１の無線周波数帯域を広げることに貢献する。

また、本発明の携帯端末の他の態様では、前記第１の筐体に設けられた第１の回路基板と、前記第２の筐体に設けられた第２の回路基板と、前記第１の回路基板に実装された回路部品と前記第２の回路基板に実装された回路部品とを電気的に接続する複数の導電線からなる配線束とを備え、前記配線束を、前記第２の放射素子と所定の間隔を隔てて配置する。

第１の筐体と第２の放射素子とが電磁結合した高いアンテナ性能を発揮するためには、給電点のインピーダンスを高くする必要がある。そこで、インピーダンスが低くなる原因となる配線束（導体）を、第２の放射素子から離して配置するようにしたものである。

また、本発明の携帯端末の他の態様では、筐体を開いた状態において、前記アンテナ部が前記ヒンジ部よりも前記第１の筐体側に突起している。

これにより、閉状態では第１の筐体がアンテナ部に影響を及ぼすことがなく、また、開状態になると、第１の筐体がアンテナ部に接近するようになる。このとき、上述のとおり、第２の放射素子との電磁結合を積極的に利用した筐体ダイポールを活用することによって、特に、第１の放射素子の周波数帯域を確保することができる。したがって、開状態、閉状態の双方において、デュアルバンドアンテナの所望の性能を確保することができる。

また、本発明の携帯端末の他の態様では、前記第１の筐体の長さが前記第１の無線周波数の略１／４波長である。

筐体長（例えば、筐体の長手方向の長さ）を第１の無線周波数帯の波長に合わせることによって、第１の筐体を第１の無線周波数帯のダイポールアンテナ（筐体ダイポール）として動作させる。つまり、第２の放射素子が励振源となって第１の筐体を励振することによって、この第１の筐体に第１の無線周波数帯の電流を分布させる。これに対して、第１の放射素子は第１の筐体と電磁的に結合することで第１の無線周波数帯よりも共振周波数が低くなり、前記第１および第２の筐体が開いた状態では第１の無線周波数帯で共振しない。

また、本発明の携帯端末の他の態様では、筐体を開いた状態において、前記第１の放射素子の前記第１の筐体に対向する面の面積は、前記第２の放射素子の前記第１の筐体に対向する面の面積よりも小さい。

第２の放射素子と第１の筐体との間の電磁結合を強化する方法として、放射素子の面積を調整する方法を採用するものである。すなわち、第１および第２の放射素子のパターン設計によって、第２の放射素子の方が、電磁的結合に寄与する面積が大きくなるようにするものである。導体層のパターン変更により簡単に実現できるという利点がある。

また、本発明の携帯端末の他の態様では、筐体を開いた状態において、前記第１の放射素子と前記第１の筐体との間隔よりも、前記第２の放射素子と前記第１の筐体との間隔のほうが小さい。

開状態における第１の筐体と第２の放射素子との距離を、第１の放射素子との距離よりも小さくすることによって、第１の筐体と第２の放射素子との電磁結合強度を強めるものである。

また、本発明の携帯端末の他の態様では、前記第１の筐体が、電導素子を備え、前記第１の放射素子と前記電導素子との間隔よりも、前記第２の放射素子と前記電導素子との間隔のほうが小さい。

第２の放射素子と電磁結合する導電素子を設け、これによって両者間の距離を短縮し、電磁結合強度を強めるものである。

また、本発明の携帯端末の他の態様では、前記電導素子が、筐体を開いた状態において前記第２の放射素子と対向する位置に設けられる。

第２の放射素子と電磁結合する導電素子を第２の放射素子と対向する位置に設け、これによって両者間の距離を短縮し、電磁結合強度を強めるものである。

また、本発明の携帯端末の他の態様では、前記第１の筐体が導電性の金属で構成され、
前記第１の筐体は、筐体を開いた状態において前記第２の放射素子と対向する位置に突起部が備えている。

第２の放射素子と電磁結合する第１の筐体に突起を設け（あるいは全体を突出させ）、これによって両者間の距離を短縮し、電磁結合強度を強めるものである。

また、本発明の携帯端末の他の態様では、前記第１の放射素子が、リアクタンス素子を介して前記第２の放射素子に接続されている。

低周波数帯の共振長をもつ第１の放射素子は必然的にその長さが長くなり、小型の携帯端末において配置するのがむずかしい場合もあるため、インダクタンス素子を挿入することによって、短い配線で、実質的な１／４波長アンテナを実現するものである。インダクタンス素子は、第２の無線周波数帯において第１の放射素子を電気的に遮断する役割も果たす。

また、本発明の携帯端末の他の態様では、前記リアクタンス素子が、コイルである。

例えば、チップコイルを用いることによって、小型の携帯端末においても、実質的な１／４波長アンテナを実現することができる。

また、本発明の携帯端末の他の態様では、前記リアクタンス素子が、コイルとコンデンサにより構成される回路である。

ＬＣ共振回路を挿入することによって、短い配線で、実質的な１／４波長アンテナを実現するものである。このＬＣ共振回路は、第２の無線周波数帯において第１の放射素子を電気的に遮断する役割も果たす。

また、本発明の携帯端末の他の態様では、前記リアクタンス素子が、ミアンダ形状の導電素子である。

ミアンダ形状（ジグザグ形状）の導体によって必要な長さを確保し、１／４波長アンテナを実現するものである。このミアンダ形状の導体は、第２の無線周波数帯において第１の放射素子を電気的に遮断する役割も果たす。

また、本発明の携帯端末の他の態様では、筐体を開いた状態において、前記第１の放射素子と前記第２の放射素子の一方または両方が、前記ヒンジ部と反対方向に突出している。

第１および第２の放射素子の少なくとも一方の形状を、ヒンジ部から遠ざかる方向に突出する突出部をもつ形状とすることによって、アンテナ体積を増加し、閉状態のアンテナ性能を高める。

本発明では、筐体を開いた状態において、一つの放射素子の電磁結合を積極的に利用して、筐体をダイポールアンテナ（筐体ダイポール）として機能させることによって多周波数帯に対応し、かつ、筐体を開いた状態と閉じた状態のどちらにおいてもマルチバンドアンテナの高い性能を確保することができる携帯端末を、実現することができる。

以下、本発明に係る携帯端末の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において、携帯端末には、携帯電話端末、携帯無線機、ＰＤＡ端末、携帯可能な超小型のパーソナルコンピュータが含まれるものとする。

（第１実施形態）
図１は、本発明に係る実施例１の携帯端末を示す基本的構成図であり、（ａ）は閉状態の背面図であり、（ｂ）は側面図である。また、図２は、開状態における携帯端末の放射素子と筐体について説明するための図であり、（ａ）は開状態のアンテナ周辺の拡大図であり、(ｂ)は側面図である。

以下、無線周波数帯を８００MHｚ帯(830〜885MHz)と２GHz帯(1920〜2170MHz)の２周波帯として、説明する。

図１において、上部筐体（第１の筐体）１は導電体で構成され、その内部には上部回路基板４、LCD６を備えている。また、下部筐体（第２の筐体）２は、下部回路基板５、アンテナ部７、整合回路１１を備えている。また、上部筐体１と下部筐体２とがヒンジ部３で連結された構造になっており、ヒンジ部３の回転軸を中心に回動することにより、開状態、閉状態を取り得る。

アンテナ部７は、下部筐体のヒンジ部側の先端に配置され、給電素子１５を介して、下部回路基板５に設けられた整合回路１１に電気的に接続される。アンテナ部７は、筐体２（のヒンジ部３の上端）から、さらに突出しており、ヒンジ部３に対するアンテナ部７の突起量ｈ１は３ｍｍである。

アンテナ部７は、閉状態で８００MHz帯に共振する第１放射素子８と、２GHｚ帯に共振する第２放射素子９とから構成されている。

800MHz帯は波長が長いため、筐体内に収まる長さにまで第1放射素子８を短縮する必要がある。そこで、第１放射素子８は、素子長短縮のため、チップコイル１０を介して第２放射素子９の給電点側に接続される。第１放射素子８の素子長は40ｍｍ (800MHz帯の約1／８波長)、第2放射素子９の素子長は35ｍｍ (２GHｚ帯の約1／4波長)、チップコイル１０のインダクタンス値は15nHとする。

第１放射素子８の素子長にチップコイル１０のインダクタンスが加わることで、第１放射素子８は１／４波長アンテナとして動作する。なお、チップコイル１０は、第１放射素子を２GHz帯において電気的に遮断する役割もある。

以上のように構成したアンテナにより、閉状態において、800MHz帯で約50MHzと2GHz帯で約400MHzの帯域幅を確保できる。

次に、図２を参照して、開状態における本実施形態のアンテナ特性を説明する。
アンテナ部７がヒンジ部３よりも突起している。開状態においては、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、上部筐体１がアンテナ部７に近接する。上部筐体１の長手方向の長さは８０ｍｍ、第１放射素子８と上部筐体１との距離ｄ１、第２放射素子９と上部筐体１との距離ｄ２はともに５ｍｍである。

開状態では、第1放射素子８、第2放射素子９は上部筐体１と電磁結合を起こす。第１放射素子８は上部筐体１と結合することで800MHz帯よりも共振周波数が低くなり、開状態では800MHz帯で共振しない。

一方、第２放射素子９も上部筐体１と結合することで共振周波数が変化する。しかし、2GHz帯は800MHz帯と異なり帯域が広いため、共振周波数が2GHz帯域外にはなることはない。したがって、第１の放射素子の共振周波数の変動を抑制することを優先する方がよい。

ここで注目すべき点は、上部筐体１が800MHz帯の約１／４波長となっていることである。ここで、800MHz帯の１/4波長は約90ｍｍである。上述のとおり、筐体１の長手方向の長さは、例えば80mmに設計されており、800MHz帯の略１/4波長とみることができる。

第２放射素子９と上部筐体１とが電磁的に結合すると、第２の放射素子９によって上部筐体１が励振され、このとき、上部筐体１の略１/4波長即ち800MHz帯の電流が上部筐体１に分布し、800MHz帯で共振が生じる。つまり、上部筐体１の全体がダイポールアンテナとして機能する。本明細書では、これを「筐体ダイポール」と称する。

閉状態で800MHz帯に共振している第１の放射素子が、上部筐体１と結合した場合には、上述のとおり、共振周波数が800MHz帯から大きく変動する。しかし、閉状態で800MHz帯に共振していない第2の放射素子が上部筐体１と強く結合することにより、開状態で、800MHz帯の共振周波数を得ることができる。

また、この第１放射素子８と上部筐体１との結合度よりも第２放射素子９と上部筐体１との結合度が強いほど、この800MHz帯の共振は強くなり、その帯域を広げることができる。そこで、本実施形態では、上部筐体１と最も近接する部分において、第１放射素子よりも第2放射素子の面積が大きくなるように各素子を設計し、これによって、上部筐体１と第２の放射素子９との電磁結合の強度が、より強くなるようにしている。

図1（ａ）に示すように、第１放射素子８において、上部筐体１と最も近接する部分の素子幅ｔ１を１．５ｍｍとし、第２放射素子９において、上部筐体１と最も近接する部分の素子幅ｔ２を３ｍｍとしている。これにより、第１放射素子８よりも第２放射素子９と上部筐体１との結合度が強くなり、800MHz帯の帯域が広くなる。

以上のように構成したアンテナにより、開状態において、800MHz帯で約50MHzと2GHz帯で約500MHzの帯域幅を確保できる。

また、第２放射素子９の素子幅ｔ２を大きくすることにより、閉状態の２GHｚ帯の帯域も広くなっている。つまり、閉状態における２GHz帯の共振帯域も広がっていることになる。

このように、本実施形態によれば、開状態、閉状態のどちらにおいても多周波帯において高いアンテナ性能を得ることができる。

図３は、本発明の第１実施形態にかかる携帯端末（開状態）における、フレキシブルケーブルと各放射素子との位置関係を説明するための背面図である

図３の構成では、フレキシブルケーブル２１を第２の放射素子９から遠ざけることによって、給電点のインピーダンスを高く保ち、高いアンテナ性能を実現する。

図示されるように、上部回路基板１と下部回路基板５とを接続するために、フレキシブルケーブル２１が使用されている。

フレキシブルケーブル（配線束と呼ぶこともある）２１は、上部回路基板１の回路部品と下部回路基板５の回路部品とを電気的に接続する複数の信号線と、上部回路基板１のグランドパターンと下部回路基板５のグランドパターンとを接続するグランド線とから構成されている。

フレキシブルケーブル２１は、下部筐体２において、第２放射素子９を配置した端とは反対の端に配置される。このようにフレキシブルケーブル２１を配置すると、上部筐体１において、フレキシブルケーブル２１を配置した端と反対端（給電点）がハイインピーダンスとなる。したがって、開状態では、給電点のインピーダンスが高くなり、開状態でのアンテナ性能が向上する。

なお、第１放射素子８と第２放射素子９の形状として、図１の形状を示したが、これのみに限定するものではなく、上部筐体１と最も近接する部分において、第１放射素子８よりも第2放射素子９の面積が大きくなるような素子形状であればよい。

また、第１放射素子８と第２放射素子９を接続するリアクタンス素子として、チップコイル１０を用いたが、８００MHｚ帯で所望のインダクタンス値を備え、２GHz帯でハイインピーダンスとなる回路（たとえば、インダクタとキャパシタの並列共振回路）でもよい。

また、上部筐体１の材質は導電体に限るものではなく、たとえば樹脂などの非導電体であってもよい。上部筐体１が非導電体の場合、開状態おいて、第２放射素子９は上部回路基板４と電磁結合することで、上部筐体１が導電体の場合と同様の効果が得られる。

また、本実施形態では、上部筐体１と下部筐体２とを連結するために、１軸回転のヒンジ構造を用いたが、この構造のみに限定するものではない。開状態において、第２放射素子９と上部筐体１とが電磁結合する構造であればよく、２軸回転のヒンジ構造や、筐体が上下にスライドする構造であってもよい。

（第２実施形態）
図４は、本発明に係る実施例２の携帯端末を示す基本的構成図であり、（ａ）は閉状態における背面図であり、(ｂ)は側面図である。また、図５は、開状態における実施例２にかかる携帯端末の放射素子（ミアンダ素子を使用）と筐体について説明するための図であり、（ａ）はアンテナ周辺の拡大図であり、(ｂ)は側面図である。

図１ないし図３に示す符号と同一の符号を付すものは同一の構成要素を示しており、その詳細な説明を省略する。

第２実施形態では、チップコイル１０ではなく、１２に示すミアンダ形状（ジグザグ形状）の導電性の素子（以下、ミアンダ素子という）を介して、第１放射素子８を第２放射素子９に接続する。

ミアンダ素子１２の役割は、チップコイル１０と同じであり、第１放射素子８の素子長にミアンダ素子１２のインダクタンスが加わることで、第１放射素子８は１／４波長アンテナとして動作する。また、ミアンダ素子12は、第１放射素子を２GHz帯において電気的に遮断する役割も担う。ミアンダ素子１２の長さは、これらの役割を果たすのに十分な電気長とする。

また、ミアダン素子12は第1放射素子８よりも下部回路基板５寄りに配置する。開状態において、ミアダン素子12と上部筐体１との間隔は第1放射素子８と上部筐体１との間隔よりも大きくなり、ミアダン素子12は上部筐体１とほとんど結合しない。

このようにアンテナ部を構成することにより、第１実施形態同様の効果が得られる。すなわち、閉状態では、第１放射素子８と第2放射素子９とで800MHz帯と２GHｚ帯の2共振特性を確保し、開状態では、第２放射素子と９と上部筐体１との結合により、800MHz帯と２GHｚ帯の2共振特性を確保する。

また、チップコイル１０の代わりにミアンダ素子１２を使用しているため、挿入損失が小さく、第１実施形態に比べて、アンテナ効率が高いという利点がある。

図６は、本発明の実施例２にかかる携帯端末（開状態）における、フレキシブルケーブルと各放射素子との位置関係を説明するための背面図である

図６の構成では、フレキシブルケーブル２１を第２の放射素子９から遠ざけることによって、給電点のインピーダンスを高く保ち、高いアンテナ性能を実現する。

図示されるように、上部回路基板１の回路部品と下部回路基板５とを接続するために、フレキシブルケーブルを使用している。フレキシブルケーブル２１は、下部筐体２において、第２放射素子９を配置した端とは反対の端に配置される。このようにフレキシブルケーブル２１を配置すると、上部筐体１において、フレキシブルケーブル２１を配置した端と反対端（給電点）がハイインピーダンスとなる。したがって、開状態では、給電点のインピーダンスが高くなり、開状態でのアンテナ性能が向上する。

（第３実施形態）
図７は本発明に係る実施例３の携帯端末を示す基本的構成図であり、（ａ）は開状態のアンテナ周辺の拡大図であり、(ｂ)は側面図である。

図１ないし図６に示す符号と同一の符号を付すものは同一の構成要素を示しており、その詳細な説明を省略する。

図示されるように、第１放射素子８はチップコイル１０により第２放射素子１３に接続される。

また、第２放射素子１３は段差をつけて折り曲げられ、その開放端は開状態において上部筐体１に近接する位置に配置される。また、開状態において、第２放射素子１３と近接する上部筐体１の側面には導電性の突起が設けられる。（以下、この突起を結合部１４と呼ぶ。）

このようにアンテナを構成することで、開状態において、第１放射素子８よりも第２放射素子１３の方が上部筐体に近くなる。つまり、第１放射素子８と上部筐体との距離ｄ１＝５ｍｍに対して、第２放射素子１３と上部筐体の結合部１４との距離ｄ３＝１ｍである。そのため、第１放射素子８と上部筐体１との結合度よりも、第２放射素子１３と上部筐体１との結合度を強くできる。これにより、開状態において、800MHz帯での共振が強くなり、帯域が広がり、高いアンテナ性能を得ることができる。

このように、第４実施形態では第１実施形態同様、開状態、閉状態のどちらにおいても多周波の共振特性を得ることができる。また、第1実施形態よりも、第２放射素子１３と上部筐体１との結合を強くすることで、開状態において、より高いアンテナ性能を得ることができる。

なお、第２放射素子１３の形状として、図５の形状を示したが、これのみに限定するものではなく、開状態において、第１放射素子８よりも第２放射素子１３が上部筐体に近接する形状であればよい。

なお、上部筐体１の材質が導電体ではなく、樹脂などの非導電体である場合は、上部筐体１の内部に備えられた上部回路基板４のグランドパターンを突起させ、第2放射素子１３と近接するように構成してもよい。導電製の上部筐体１を突起させた場合と同様の効果が得られる。

図８は、開状態における実施例３にかかる携帯端末の放射素子（ミアンダ素子を使用）と筐体について説明するための図であり、（ａ）はアンテナ周辺の拡大図であり、(ｂ)は側面図である。

図８では、チップコイル１０の代わりにミアンダ素子１２を使用している。上述のとおり、挿入損失が小さく、チップコイル１０に比べて、アンテナ効率が高いという利点がある。

（第４実施形態）
図９は本発明に係る実施例４の携帯端末を示す基本的構成図であり、（ａ）は開状態のアンテナ周辺の拡大図であり、（ｂ）は側面図である。

図１ないし図８に示す符号と同一の符号を付すものは同一の構成要素を示しており、その詳細な説明を省略する。

本実施形態の形態端末では、第１放射素子８、第２放射素子９の天頂部に、アンテナ面積を拡張する拡張素子１６、１７が設けられている。それぞれの拡張素子は、第１放射素子８及び第２放射素子９と垂直になるように配置され、開状態において、第１放射素子８及び第２放射素子９よりも上部筐体１に近接する。

第１放射素子８を拡張する拡張素子１６よりも第２放射素子９を拡張する拡張素子１７の方が、筐体厚さ方向における長さが長い。そのため、第１放射素子８よりも第２放射素子９の方が上部筐体１に近接する。つまり、第１放射素子８と上部筐体１との距離d４＝４mm、第２放射素子９と上部筐体１との距離d５＝２mmである。

そのため、第１放射素子８と上部筐体１との結合度よりも第２放射素子９と上部筐体１との結合度を強くできる。これにより、開状態において、800MHz帯での共振が強くなり、帯域が広がり、高いアンテナ性能を得ることができる。

また、拡張素子１６、１７は、アンテナ帯域を広くする効果（広帯域化）も兼ねている。

このように、第４実施形態では第１実施形態同様、開状態、閉状態のどちらにおいても多周波の共振特性を得ることができる。また、第1実施形態よりも、第２放射素子９と上部筐体１との結合を強くすることで、開状態において、より高いアンテナ性能を得ることができる。

図１０は、開状態における実施例４にかかる携帯端末の放射素子（ミアンダ素子を使用）と筐体について説明するための図であり、（ａ）はアンテナ周辺の拡大図であり、(ｂ)は側面図である。

図１０（ａ），（ｂ）に示すように、チップコイル１０の代わりにミアンダ素子１２が使用されている。上述のとおり、挿入損失が小さく、チップコイル１０に比べて、アンテナ効率が高いという利点がある。

（第５実施形態）
図１１は本発明に係る実施例５の携帯端末を示す基本的構成図であり、（ａ）は開状態のアンテナ周辺の拡大図であり、(ｂ)は側面図である。

図１ないし図１０に示す符号と同一の符号を付すものは同一の構成要素を示しており、その詳細な説明を省略する。

第１実施形態と異なる点は、第１放射素子１８を、第２放射素子９よりも２ｍｍ低く配置したことである。そのため、開状態における第１放射素子１８と上部筐体１との距離が離れる。つまり、第１放射素子１８と上部筐体１との距離d6＝5.5mm、第２放射素子９と上部筐体１との距離d2＝5mmである。

このため、第１放射素子１８と上部筐体１との結合度よりも第２放射素子９と上部筐体１との結合度を強くできる。これにより、開状態において、800MHz帯での共振が強くなり、帯域が広がり、高いアンテナ性能を得ることができる。

このように、第５実施形態では第１実施形態同様、開状態、閉状態のどちらにおいても多周波の共振特性を得ることができる。また、第1実施形態よりも、第２放射素子と上部筐体との結合を強くすることで、開状態において、より高いアンテナ性能を得ることができる。

図１２は、開状態における実施例５にかかる携帯端末の放射素子（ミアンダ素子を使用）と筐体について説明するための図であり、（ａ）はアンテナ周辺の拡大図であり、(ｂ)は側面図である。

図１２に示すように、チップコイル１０の代わりにミアンダ素子１２が使用されている。上述のとおり、挿入損失が小さく、チップコイル１０に比べて、アンテナ効率が高いという利点がある。

（第６実施形態）
図１３は本発明に係る実施例６の携帯端末を示す基本的構成図であり、（ａ）は開状態のアンテナ周辺の拡大図であり、(ｂ)と側面図である。

図１ないし図１２に示す符号と同一の符号を付すものは同一の構成要素を示しており、その詳細な説明を省略する。

第１放射素子８、第２放射素子９の天頂部に、アンテナ面積を拡張する拡張素子１９、２０を設ける。それぞれの拡張素子は、第１放射素子８及び第２放射素子９に対して垂直とし、開状態において、第１放射素子８及び第２放射素子９よりも、上部筐体１から離れる方向に配置する。

拡張素子１６、１７は、アンテナ帯域を広くする効果がある。そのため、第１実施形態よりも、広帯域な特性を得ることができる。

図１４は、開状態における実施例６にかかる携帯端末の放射素子（ミアンダ素子を使用）と筐体について説明するための図であり、（ａ）はアンテナ周辺の拡大図であり、(ｂ)は側面図である。

図１４に示すように、チップコイル１０の代わりにミアンダ素子１２が使用されている。上述のとおり、挿入損失が小さく、チップコイル１０に比べて、アンテナ効率が高いという利点がある。

以上説明したように本発明によれば、筐体を開いた状態において、一つの放射素子の電磁結合を積極的に利用して、筐体をダイポールアンテナ（筐体ダイポール）として機能させることによって多周波数帯に対応し、かつ、筐体を開いた状態と閉じた状態のどちらにおいてもマルチバンドアンテナの高い性能を確保することができる携帯端末を、実現することができる。

本発明は、多周波数帯に対応し、筐体を開いた状態と閉じた状態のどちらにおいても、高いアンテナ性能を有する携帯端末を提供するという効果を奏し、したがって、開閉自在の携帯端末（携帯電話端末、携帯無線機、ＰＤＡ端末、携帯可能な超小型のパーソナルコンピュータを含む）として有用である。

本発明に係る実施例１の携帯端末を示す基本的構成図であり、（ａ）は閉状態の背面図であり、（ｂ）は側面図である。また、図２は、開状態における携帯端末の放射素子と筐体について説明するための図であり、（ａ）は開状態のアンテナ周辺の拡大図、(ｂ)は側面図開状態における携帯端末の放射素子と筐体について説明するための図あり、（ａ）は開状態のアンテナ周辺の拡大図、(ｂ)は側面図本発明の第１実施形態にかかる携帯端末（開状態）における、フレキシブルケーブルと各放射素子との位置関係を説明するための背面図本発明に係る実施例２の携帯端末を示す基本的構成図であり、（ａ）は閉状態における背面図であり、(ｂ)は側面図開状態における実施例２にかかる携帯端末の放射素子（ミアンダ素子を使用）と筐体について説明するための図であり、（ａ）はアンテナ周辺の拡大図であり、(ｂ)は側面図である。本発明の実施例２にかかる携帯端末（開状態）における、フレキシブルケーブルと各放射素子との位置関係を説明するための背面図本発明に係る実施例３の携帯端末を示す基本的構成図であり、（ａ）は開状態のアンテナ周辺の拡大図であり、(ｂ)は側面図開状態における実施例３にかかる携帯端末の放射素子（ミアンダ素子を使用）と筐体について説明するための図であり、（ａ）はアンテナ周辺の拡大図であり、(ｂ)は側面図本発明に係る実施例４の携帯端末を示す基本的構成図であり、（ａ）は開状態のアンテナ周辺の拡大図であり、（ｂ）は側面図開状態における実施例４にかかる携帯端末の放射素子（ミアンダ素子を使用）と筐体について説明するための図であり、（ａ）はアンテナ周辺の拡大図であり、(ｂ)は側面図本発明に係る実施例５の携帯端末を示す基本的構成図であり、（ａ）は開状態のアンテナ周辺の拡大図であり、(ｂ)は側面図開状態における実施例５にかかる携帯端末の放射素子（ミアンダ素子を使用）と筐体について説明するための図であり、（ａ）はアンテナ周辺の拡大図であり、(ｂ)は側面図本発明に係る実施例６の携帯端末を示す基本的構成図であり、（ａ）は開状態のアンテナ周辺の拡大図であり、(ｂ)と側面図開状態における実施例６にかかる携帯端末の放射素子（ミアンダ素子を使用）と筐体について説明するための図であり、（ａ）はアンテナ周辺の拡大図であり、(ｂ)は側面図

符号の説明

１上部筐体
２下部筐体
３ヒンジ部
４上部回路基板
５下部回路基板
６ LCD
７アンテナ部
８第１放射素子
９第２放射素子
１０チップコイル
１１整合回路
１２ミアンダ素子
１３第２放射素子
１４結合部
１５給電素子
１６、１７拡張素子
１８第１放射素子
１９、２０拡張素子
２１信号線

Claims

第１の筐体と、
第２の筐体と、
前記第１の筐体と前記第２の筐体とを回動自在に連結するヒンジ部と、
前記第２の筐体の前記ヒンジ部側に配置されたアンテナ部とを備えた携帯無線機であって、
前記アンテナ部は、第１の放射素子と第２の放射素子とから構成され、
前記第１の放射素子は、前記第２の放射素子の給電側に電気的に接続されており、
筐体の開閉に応じて、前記第１の放射素子と前記第２の放射素子の一方または両方と前記第１の筐体との電磁結合度が変化することを特徴とする携帯無線機。
筐体を閉じた状態において、
前記第１の放射素子が第１の無線周波数で共振し、
前記第２の放射素子が前記第１の無線周波数よりも周波数の高い第２の無線周波数で共振することを特徴とする請求項１記載の携帯無線機。
筐体を開いた状態において、
前記第２の放射素子と電磁的に結合した前記第１の筐体が、前記第１の無線周波数と前記第２の無線周波数の両方において共振することを特徴とする請求項１または２記載の携帯無線機。
筐体を開いた状態において、
前記第１の放射素子と前記第１の筐体との電磁結合よりも、前記第２の放射素子と前記第１の筐体との電磁結合が強くなることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の携帯無線機。
前記第１の筐体に設けられた第１の回路基板と、
前記第２の筐体に設けられた第２の回路基板と、
前記第１の回路基板に実装された回路部品と前記第２の回路基板に実装された回路部品とを電気的に接続する複数の導電線からなる配線束とを備え、
前記配線束を、前記第２の放射素子と所定の間隔を隔てて配置することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の携帯無線機。
筐体を開いた状態において、
前記アンテナ部が前記ヒンジ部よりも前記第１の筐体側に突起していることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の携帯無線機。
前記第１の筐体の長さが前記第１の無線周波数の略１／４波長であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の携帯無線機。
筐体を開いた状態において、前記第１の放射素子の前記第１の筐体に対向する面の面積は、前記第２の放射素子の前記第１の筐体に対向する面の面積よりも小さいことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の携帯無線機。
筐体を開いた状態において、
前記第１の放射素子と前記第１の筐体との間隔よりも、前記第２の放射素子と前記第１の筐体との間隔のほうが小さいことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の携帯無線機。
前記第１の筐体は、電導素子を備え、
前記第１の放射素子と前記電導素子との間隔よりも、前記第２の放射素子と前記電導素子との間隔のほうが小さいことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の携帯無線機。
前記電導素子は、筐体を開いた状態において前記第２の放射素子と対向する位置に設けられたことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の携帯無線機。
前記第１の筐体が導電性の金属で構成され、
前記第１の筐体は、筐体を開いた状態において前記第２の放射素子と対向する位置に突起部が備えられたことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の携帯無線機。
前記第１の放射素子は、リアクタンス素子を介して前記第２の放射素子に接続されていることを特徴とする請求項１から１２記載の携帯無線機。
前記リアクタンス素子が、コイルであることを特徴とする請求項１３記載の携帯無線機。
前記リアクタンス素子が、コイルとコンデンサにより構成される回路であることを特徴とする請求項１３記載の携帯無線機。
前記リアクタンス素子が、ミアンダ形状の導電素子であることを特徴とする請求項１３記載の携帯無線機。
筐体を開いた状態において、前記第１の放射素子と前記第２の放射素子の一方または両方が、前記ヒンジ部と反対方向に突出していることを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載の携帯無線機。