JP4615451B2 - 携帯無線機 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信用アンテナを備えた携帯電話機、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）等の携帯無線機に関するものである。

近年、無線通信用アンテナを備えた携帯無線機においては、携帯性向上の観点から小型軽量化が求められており、無線通信用アンテナとその他の電気部品とが近接して配置される傾向にある。
しかしながら、無線通信用アンテナの近傍に導電性部材が配置されると、この導電性部材がアンテナとして動作し、ノイズを放射したり無線通信用アンテナと干渉したりして、無線通信用アンテナのアンテナ特性が低下してしまうといった問題がある。

また、携帯無線機においては、その構成上の制約から、受話スピーカや拡声スピーカ等の電気部品が回路基板の端部側に配置されて筐体内に収容されることが多い。特に、第１筐体と第２筐体とを互いに重ね合わせ可能な折り畳み式の携帯無線機では、第１筐体と第２筐体とを互いに重ね合わせた状態において、回路基板の端部側に配置された電気部品が無線通信用アンテナに対向するように配置されることになり、無線通信用アンテナのアンテナ特性に影響を与えるおそれがある。

そこで、特許文献１では、無線通信用アンテナによって誘起された高周波電流が回路基板に通電されることを抑制して、無線通信用アンテナのアンテナ特性の向上を図った携帯無線機が提案されている。
特開２００３−２７３７６７号公報

ところで、ユーザが帯電した状態で携帯無線機の筐体に触れた場合、筐体の隙間から静電気が筐体内部に流れ込むことがある。筐体内に流れ込んだ静電気は、最も近くにある導体に流れ易く、回路基板の端部側に配置された電気部品が接続される回路基板上に配設された接続ランド部にこの静電気が流れ込んだ場合には、回路基板上の電子部品に電流が流れ、これら電子部品に悪影響を与えるおそれがあった。

この静電気対策として、回路基板の端部側に配置された電気部品の接続ランド部の近傍に静電気対策用のグランド部を設けて、このグランド部を筐体内の接地部に接続することが考えられるが、無線通信用アンテナの近傍に導電性のあるグランド部が配置されることになるため、このグランド部がアンテナとして動作して無線通信用アンテナのアンテナ特性を低下させてしまうといった問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、無線通信用アンテナのアンテナ特性を低下させることなく、筐体内に収容された電気部品及び電子部品の静電気対策を行うことができる携帯無線機を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る携帯無線機は、筐体と、電子部品が実装された回路基板と、無線通信用アンテナとを備えた携帯無線機において、前記筐体内に前記回路基板が収容され、前記回路基板の一表面の端部に、前記筐体内に配設された電気部品の端子が接続される接続ランド部が形成され、前記回路基板の前記一表面には、前記接続ランド部を囲繞するようにグランド部が配設され、該グランド部は、前記筐体内の接地部に接続されるとともに、前記接続ランド部を囲繞した部分において一部が切断されていることを特徴とする。

また、前記グランド部は、インダクタを介して前記筐体内の前記接地部に接続されていることを特徴とする。

また、前記無線通信用アンテナは、前記接続ランド部に対向する位置に配置され、前記グランド部のうち前記無線通信用アンテナと対向していない部分には、前記グランド部の前記一表面側に、前記接地部と接続された導電性部材が前記グランド部と一定の間隔を開けて積層するように配置されていることを特徴とする。

さらに、前記導電性部材が、前記回路基板の前記一表面に配設されたグランド回路であることを特徴とする。

さらに、前記切断位置は、前記接地部との接続部分から前記グランド部の切断端部までの長さが最短となる位置とされていることを特徴とする。

また、前記筐体は、互いに重ね合わせが可能な第１筐体と第２筐体とからなり、前記第１筐体には、前記回路基板が収容され、前記第２筐体には、前記無線通信用アンテナが収容されており、前記第１筐体と前記第２筐体とを互いに重ね合わせた状態において、前記無線通信用アンテナに対向する位置に、前記回路基板の前記一表面の外周縁部に形成された前記接続ランド部が配置されることを特徴とする。

本発明の携帯無線機によれば、回路基板の一表面の端部に配置された接続ランド部を囲繞するようにグランド部が形成されており、このグランド部がインダクタを介して筐体内の接地部と接続されているので、グランド部が無線通信用アンテナの利得を阻害することを抑えて無線通信用アンテナのアンテナ特性の低下を防止できる。また、筐体外部から静電気が流れ込んできた場合に、この静電気がグランド部を介して接地部へと優先的に流れることになり、回路基板上の電子部品に与えられる静電気による悪影響を抑制できる。

また、本発明の携帯無線機によれば、回路基板の一表面の端部に配置された接続ランド部を囲繞するようにグランド部が形成され、グランド部が接地部に接続されるとともに、このグランド部がループを形成しないようにその一部が切断されているので、このグランド部がループアンテナとして動作して無線通信用アンテナのアンテナ特性を低下させることを防止でき、無線通信用アンテナのアンテナ特性の低下を防止できる。また、筐体外部から静電気が流れ込んできた場合に、この静電気がグランド部を介して接地部へと優先的に流れることになり、回路基板上の電子部品に与えられる静電気による悪影響を抑制できる。

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態である携帯無線機について説明する。図１は、本発明の実施形態である携帯無線機としての携帯電話機１の斜視図である。この携帯電話機１は、第１筐体１０と第２筐体２０とがヒンジ部２で結合された構成とされており、ヒンジ部２を中心として回転させることでこれら第１筐体１０と第２筐体２０とを互いに重ね合わせることができる折り畳み式の携帯電話機である。

第１筐体１０は、第１筐体１０の対向面１０Ａ側を構成する第１フロントケース１０Ｂと第１筐体１０の背面側を構成する第１リアケース１０Ｃとを備えており、これら第１フロントケース１０Ｂと第１リアケース１０Ｃとが厚さ方向に接合されている。
また、第２筐体２０は、第２筐体２０の対向面２０Ａ側を構成する第２フロントケース２０Ｂと第２筐体２０の背面側を構成する第２リアケース２０Ｃとを備えており、これら第２フロントケース２０Ｂと第２リアケース２０Ｃとが厚さ方向に接合されている。

第１筐体１０には、表面に各種情報を表示する液晶ディスプレイ、有機ＥＬ等からなる表示部１１と通話時に使用される電気部品としての受話スピーカ部１２とが具備されており、これら表示部１１及び受話スピーカ部１２は、第１筐体１０の対向面１０Ａ側に露呈するように配置されている。ここで、受話スピーカ部１２は、この携帯電話機１を開いた状態で通話する際にユーザーの耳の近傍に配置されるように、第１筐体１０の一端側（ヒンジ部２との連結部分の反対側）端部に配置されている。

第２筐体２０には、通話キー、終話キー等の複数の操作キーを備えたキー操作部２１と通話時に使用される通話マイクロフォン部２２とが具備されており、これらキー操作部２１及び通話マイクロフォン部２２は、第２筐体２０の対向面２０Ａ側に露呈するように配置されている。ここで、通話マイクロフォン部２２は、この携帯電話機１を開いた状態で通話する際にユーザーの口の近傍に配置されるように、第２筐体２０の一端側（ヒンジ部２との連結部分の反対側）端部に配置されている。

図２及び図３は、第１筐体１０の内部に収容された部材の一部と第１フロントケース１０Ｂ及び第２筐体２０の内部に収容された部材の一部と第２フロントケース２０Ｂとの組み立て状態を示す図である。
第１フロントケース１０Ｂの一端側端部に、前述した受話スピーカ部１２が配置され、受話スピーカ部１２の背面側から回路基板１３が配置されている。この回路基板１３には、少なくとも一方側の表面上に集積回路等の電子部品が実装されるとともに、前記一端側に向けて突出するように一対の突出部１４、１４が形成されており、この一対の突出部１４、１４の間に前記受話スピーカ部１２が配置されている。

第２フロントケース２０Ｂの一端側端部に、通話マイクロフォン部２２と無線通信用アンテナ２３が配置されている。
そして、第１筐体１０と第２筐体２０とを互いに重ね合わせるように折り畳んだ状態においては、図３に示すように、無線通信用アンテナ２３と対向するように受話スピーカ部１２が配置されることになる。

図４は、回路基板１３及び受話スピーカ部１２を第１フロントケース１０Ｂ側から見た模式図であり、第１筐体１０と第２筐体２０を重ね合わせた状態における無線通信用アンテナ２３の配置を一点鎖線で示している。また、図５は、図４におけるＸ−Ｘ断面矢視図である。
第１筐体１０と第２筐体２０を重ね合わせた状態においては、図４に示すように、無線通信用アンテナ２３に対向する位置には、回路基板１３に形成された一対の突出部１４、１４と受話スピーカ部１２が配置されている。

回路基板１３に形成された一対の突出部１４、１４の第１フロントケース１０Ｂ側の表面には、前記受話スピーカ部１２に電気を供給するための接続ランド部１５が形成され、この接続ランド部１５に受話スピーカ部１２の端子が接続されている。この接続ランド部１５は、回路基板１３の第１フロントケース１０Ｂ側表面においては回路基板１３の他の配線と接続されておらず、回路基板１３の内層部で他の配線と接続されている。

回路基板１３のうち前記突出部１４以外の部分の第１フロントケース１０Ｂ側の表面には、回路基板１３の外周側を囲むようにグランド回路１６が配設されている。このグランド回路１６は、接地部とされる金属製のカバー部材（図示なし）に接地されている。
また、接続ランド部１５の外周側には、これら接続ランド部１５を囲繞するようにグランド部１７が配設されており、当該グランド部１７は、図５に示すように、突出部１４の根元部分において回路基板１３の内側内層に埋設されている埋設部１７ａを有するとともに、左右の埋設部１７ａ、１７ａを連結する連結部１７ｂを介して回路基板１３の表面に実装されているインダクタ１８に接続される。そして、このインダクタ１８と電気接続された埋設部１７ｃを介してグランド回路１６に接続されている。
このようにグランド部１７の一部が回路基板１３の内層に埋設されることにより、グランド部１７の第１フロントケース１０Ｂ側部分には、回路基板１３のベース材を介してグランド回路１６が積層するように配置されることになる。

また、本実施形態においては、前記グランド部１７は、受話スピーカ部１２が配置された部分で切断され、グランド回路１６とグランド部１７との接続部分からグランド部１７の切断端部１７ｄまでの距離が最短になるように構成されている。つまり、接続ランド部１５を囲繞するように形成された前記グランド部１７は、グランド部１７の連結部１７ｂから一方の切断端部１７ｄまでの長さと、前記連結部１７ｂから他方の切断端部１７ｄまでの長さが略同一となるような位置で切断されているのである。
したがって、グランド部１７は、回路基板１３の第１フロントケース１０Ｂ側の表面において図４に示すように、それぞれの接続ランド部１５の外周のうち第１フロントケース１０Ｂと第１リアケース１０Ｃとの接合部分側となる一端側部分と側方側部分とを覆うようなＬ字状をなしているのである。

図６は、グランド部１７の回路構成を示す概略図である。前記接続ランド部１５の周囲を囲むようにグランド部１７が形成され、このグランド部１７の一部が切断されることにより、グランド部１７がループを形成しないように構成されている。グランド部１７はインダクタ１８を介して接地部に接地されている。このインダクタ１８によって無線通信用アンテナ２３の送受信周波数帯（例えば、８００ＭＨｚ帯）においてアンテナ特性を害することがないように構成されている。

このような構成とされた本実施形態である携帯電話機１では、第１筐体１０と第２筐体２０とを互いに重ね合わせるように折り畳んだ状態において、第２筐体２０に内蔵された無線通信用アンテナ２３に対向するように、第１筐体１０に受話用スピーカ部１２及びこの受話スピーカ部１２用の接続ランド部１５が配置されており、この接続ランド部１５の外周を囲むようにグランド部１７が形成され、このグランド部１７がグランド回路１６を通じて接地部に接続されているので、第１フロントケース１０Ｂと第１リアケース１０Ｃとの間や、第１フロントケース１０Ｂの開口部から静電気が流れ込んできた場合でも、静電気はグランド部１７及びグランド回路１６を通じて接地部へと優先的に流れることになり、接続ランド部１５から受話スピーカ部１２へと流れ込むことを抑制して、受話スピーカ部１２に与える影響を抑制できるとともに、当該静電気が回路基板１３上の電子部品に与える悪影響を抑制できる。

さらに、グランド部１７がインダクタ１８を介して接地部と接続されているので、無線通信用アンテナ２３の送受信周波数帯（本実施形態では８００ＭＨｚ帯）において、無線通信用アンテナ２３と対向するように配置されたグランド部１７が無線通信用アンテナ２３の利得を阻害することを防止でき、無線通信用アンテナ２３のアンテナ特性の低下を防止することができる。
また、グランド部１７の一部が切断されているので、このグランド部１７がループを形成しループアンテナとして動作することがなくなり、無線通信用アンテナ２３のアンテナ特性の低下を防止できる。

また、グランド部１７は、グランド回路１６とグランド部１７との接続部分からのグランド部１７の距離が最短になるように切断されているので、グランド部１７が無線通信用アンテナ２３に与える影響を抑えることができ、対向配置された無線通信用アンテナ２３のアンテナ特性の低下を確実に防止できる。
さらに、グランド部１７が回路基板１３の内側内層に埋設され、グランド部１７の第１フロントケース１０Ｂ側部分には、回路基板１３のベース材を介してグランド回路１６が積層するように配置されているので、グランド部１７のうちグランド回路１６が積層されている部分については、無線通信用アンテナ２３に影響を与えることがなくなり、無線通信用アンテナ２３のアンテナ特性の低下をさらに確実に防止できる。

以上、本発明の実施形態である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ことはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、携帯無線機の一例として携帯電話機１を用いて説明したが、これに限定されることはなく、無線通信機能を備えたＰＤＡ、ノート型パーソナルコンピュータ等などの、無線通信用アンテナ２３を具備した携帯無線機であればよい。

また、グランド部１７の一部を切断するとともに、グランド部１７とグランド回路１６とをインダクタ１８を介して接続したものとして説明したが、これに限定されることはなく、グランド部１７の一部を切断してループを形成しないように構成した場合にはインダクタ１８を配置しなくてもよいし、グランド部１７とグランド回路１６とをインダクタ１８を介して接続した場合にはグランド部１７を切断しなくてもよい。しかしながら、本実施形態のような構成とすることで、無線通信用アンテナ２３への影響をより確実に抑えることができるため好ましい。
また、複数の突出部１４が設けられて、各突出部１４に接続ランド部１５が配設される構成について説明したが、１つの突出部１４のみに接続ランド部１５が配設される構成のものに適用してもよい。

また、グランド部１７に積層するようにグランド回路１６を配置したもので説明したが、これに限定されることはなく、接地部と接続された金属製のカバー部材や筐体に蒸着された導電性膜を配置したものであってもよい。
また、アンテナの送受信周波数帯を８００ＭＨｚ帯として説明したが、これに限定されることはなく、１．５ＧＨｚ帯や２．０ＧＨｚ帯等の他の周波数帯であってもよく、その無線通信に使用される周波数帯に応じたものとすればよい。

本発明の実施形態である携帯無線機の斜視図である。 図１に示す携帯無線機の無線通信用アンテナ及び受話スピーカー部の組み立て説明図である。 図１に示す携帯無線機の無線通信用アンテナ及び受話スピーカー部周辺の拡大図である。 図３に示す回路基板を無線通信用アンテナ側から見た模式図である。 図４におけるＸ−Ｘ断面矢視図である。 図１に示す携帯無線機に備えられたグランド部の概略説明図である。

符号の説明

１ 携帯無線機
１０ 第１筐体
１２ 受話スピーカ部（電気部品）
１３ 回路基板
１５ 接続ランド部
１６ グランド回路
１７ グランド部
１８ インダクタ
２０ 第２筐体
２３ 無線通信用アンテナ

Claims (6)

1. 筐体と、電子部品が実装された回路基板と、無線通信用アンテナとを備えた携帯無線機において、
   前記筐体内に前記回路基板が収容され、前記回路基板の一表面の端部に、前記筐体内に配設された電気部品の端子が接続される接続ランド部が形成され、
   前記回路基板の前記一表面には、前記接続ランド部を囲繞するようにグランド部が配設され、該グランド部は、前記筐体内の接地部に接続されるとともに、前記接続ランド部を囲繞した部分において一部が切断されていることを特徴とする携帯無線機。
2. 前記グランド部は、インダクタを介して前記筐体内の前記接地部に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の携帯無線機。
3. 前記無線通信用アンテナは、前記接続ランド部に対向する位置に配置され、
   前記グランド部のうち前記無線通信用アンテナと対向していない部分には、前記グランド部の前記一表面側に、前記接地部と接続された導電性部材が前記グランド部と一定の間隔を開けて積層するように配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の携帯無線機。
4. 前記導電性部材は、前記回路基板の前記一表面に配設されたグランド回路であることを特徴とする請求項３に記載の携帯無線機。
5. 前記切断位置は、前記接地部との接続部分から前記グランド部の切断端部までの長さが最短となる位置とされていることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の携帯無線機。
6. 前記筐体は、互いに重ね合わせが可能な第１筐体と第２筐体とからなり、
   前記第１筐体には、前記回路基板が収容され、前記第２筐体には、前記無線通信用アンテナが収容されており、
   前記第１筐体と前記第２筐体とを互いに重ね合わせた状態において、前記無線通信用アンテナに対向する位置に、前記回路基板の前記一表面の端部に形成された前記接続ランド部が配置されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の携帯無線機。

Images