JP5250625B2 - 無線機 - Google Patents

Description

本発明は、無線機に関し、特に無線機のアンテナの小型化に関する。

近年、携帯電話機・PDA端末などの携帯無線端末装置に代表される無線機は、小型化・薄型化がますます進んできており、さらに、無線機のデザイン性の向上のためにアンテナが内蔵化されるようになってきている。加えて、音声通話だけでなく、国際ローミング機能、ワンセグ視聴機能、GPS機能、無線LAN通信機能、Bluetooth（登録商標）通信機能など、無線機に搭載される機能が多様化してきており、各機能に応じたアンテナがそれぞれ必要となってきている。このため、無線機の限られたスペースの中で、多数のアンテナを配置することが必要となってきている。

多数のアンテナ配置を考えた場合に、無線機内において必須の機能として使用されているバイブレータのような比較的大きな電子部品がアンテナに近接して配置される場合も多くなり、アンテナエレメントの引き回しが制約される場合や、アンテナと電子部品との間にある程度の距離を取る必要がある場合があるため、結果的にアンテナのより一層の小型化が困難になってきている。

下記特許文献1に記載の技術では、内蔵型のアンテナモジュールと他の電子部品とを組み合わせて、装置の小型化および構成の簡略化を行う技術が開示されている。
特開２００６−２４５８６６号公報

上記特許文献１に記載の技術では、２本のアンテナエレメントを電子部品の２本の配線と共用化することにより電子部品をループアンテナの一部として動作させる技術が開示されている。しかしながら、特許文献１に記載の技術では、アンテナ方式がループアンテナであるため、アンテナエレメントの電気長を波長λだけ確保する必要がある。例えば、携帯無線端末のセルラーアンテナである2GHz帯においてはアンテナエレメントの電気長を１５ｃｍ程度確保する必要があり、一般的な携帯無線端末の筐体形状が縦１０ｃｍ×横５ｃｍであるのに対してアンテナ体積が大きくなってしまうことがわかる。また、国際ローミング機能であるＧＳＭ９００を考えると９００ＭＨｚ帯においてはアンテナエレメントの電気長を３３ｃｍ程度確保する必要があり、さらにアンテナ体積が大きくなってしまう。さらに、近年の携帯無線端末の多機能化により複数のアンテナ配置を考えた場合には、アンテナの配置がさらに困難になってしまうため、特許文献１に記載の技術ではアンテナ体積が大きくなってしまうという問題がある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、電子部品をモノポールアンテナの一部として動作させることにより、アンテナを小型化することを目的とする。

本発明に係る携帯端末は、電子部品の端子を直接アンテナ給電し、アンテナをモノポールアンテナとして動作させることにより、アンテナを小型化することを特徴とする。

本発明の一観点によれば、電子部品と、前記電子部品と接続され、前記電子部品を第１の周波数で制御する制御回路部と、前記電子部品及びグランドと接続され、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数で動作する無線回路部と、を有し、前記電子部品は、前記第２の周波数において低インピーダンスで前記グランドと接続されていないことを特徴とする無線機が提供される。

前記無線回路部はグランドと接続され、前記電子部品は、前記第２の周波数において低インピーダンスで前記グランドと接続されていないため、モノポールアンテナとして動作させることができる。モノポールアンテナの電気長は波長λに対してλ/4であるから、λ系のループアンテナと比較してアンテナの電気長を１／４にすることができ、アンテナを小型化することができる。また、モノポールアンテナとして動作することにより、電子部品のアンテナ体積が小さい場合であってもグランドをアンテナ放射に利用することができるため、良好なアンテナ特性が得られる。

また、電子部品と、前記電子部品と接続され、前記電子部品を第１の周波数で制御する制御回路部と、前記電子部品及びグランドと接続され、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数で動作する無線回路部と、を有し、前記電子部品と前記グランドとは、少なくとも前記第２の周波数においては、前記無線回路部を介してのみ接続されることを特徴とする無線機が提供される。第２の周波数では、例えば、特許文献１の図６（ｂ）ように、グランドと直接接続されている別の線路を有していない。

尚、前記電子部品と前記制御回路部との間に挿入され、前記電子部品と前記制御回路部との接続を前記第２の周波数において高インピーダンスとなるように接続する高周波遮断部を有することが好ましい。これにより、電子部品をアンテナとして用いた場合に、回路制御部との接続によるインピーダンスの影響を抑え、アンテナ特性の劣化を抑えることができる。

また、前記電子部品と前記無線回路部との間に挿入され、前記電子部品と前記無線回路部との接続を前記第１の周波数において高インピーダンスとなるように接続し、第２の周波数で低インピーダンスとなるように接続する第１の高周波短絡部を有するようにしても良い。このようにすることで、制御回路部の動作に影響を与えることなく、電子部品をアンテナとして動作させることが可能となる。

上記において、前記電子部品は、第１の端子及び第２の端子を有し、前記無線回路部は、前記第１の端子及び前記第２の端子に接続するようにしても良い。これにより、電子部品内部における端子同士の接続状況に依存することなくアンテナ構成が可能となる。

さらに、前記第１の端子及び前記第２の端子は、前記電子部品と前記制御回路部との接続経路内に設けられ、前記第１の端子及び前記第２の端子と接続され、前記第１の端子と前記第２の端子との接続を前記第１の周波数で高インピーダンスとなるように接続し、第２の周波数で低インピーダンスとなるように接続する第２の高周波短絡部を有するようにしても良い。このようにすると、制御回路部の動作に影響を与えることなく、複数の端子を給電し、電子部品内部における端子同士の接続状況に依存することなくアンテナ構成が可能となる。

前記電子部品を補強する補強用のシールド部材を有し、前記補強用のシールド部材がアンテナ給電されているようにしても良いし、前記電子部品の全ての端子がアンテナ給電されているようにしても良い。

本発明によれば、電子部品そのものをアンテナとして利用し、さらにモノポールアンテナとして動作させるように構成したため、無線機におけるアンテナの小型化が可能となる。また、電子部品のアンテナ体積が小さい場合であっても良好なアンテナ特性が得られるという効果がある。

本発明の各実施の形態による携帯電話機の機能ブロック図である。 本発明の第１の実施の形態による携帯電話機の筐体内に設けられている基板の一部構成例を示す図である。 図２Ｂ（ｂ）は、本実施の形態における携帯電話機において、バイブレータが周波数λ1で動作する場合の等価回路を示した図であり、図２Ｂ（ｃ）は、本実施の形態における携帯電話機ついて、アンテナユニットが周波数λ2で動作する場合の等価回路を示した図である。 図２Ｃ（ｄ）は、周波数λ1においては短絡接続、周波数λ2においては開放接続となるような通過特性となるように設計している特性図であり、図２Ｃ（e）は、周波数λ1においては開放接続、周波数λ2においては短絡接続となるような通過特性となるように設計した特性図である。 基板の地導体も考慮した構成例を示す図である コイルがない場合の周波数λ２での等価回路図である。 図２Ｆ（ｇ）はバイブレータの両端子が開放接続である場合の例であり、図２Ｆ（ｈ）はバイブレータの両端子が容量結合する場合の例を示す図である。 第１の実施の形態の変形例による基板の一部構成例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態による携帯電話機の構成例を示す図である。 図４Ｂ（ｂ）は、本実施の形態における携帯電話機について、電子部品であるバイブレータが、周波数λ1で動作する場合の等価回路図を示した図であり、図４Ｂ（ｃ）は、アンテナユニットが、周波数λ2で動作する場合の等価回路図を示した図である。 本発明の第３の実施の形態における携帯電話機の構成例を示す図である。 図５Ｂ（ｂ）は、本実施の形態における携帯電話機について、バイブレータが周波数λ1で動作する場合の等価回路図を示した図であり、図５Ｂ（ｃ）は、本実施の形態における携帯電話機について、アンテナユニットが周波数λ2で動作する場合の等価回路を示した図である。 図５Ｃ（ｄ１）は、バイブレータの１端子のみをアンテナ給電したとき（測定条件１））の評価基板のレイアウト図を示す図である。 図５Ｄ（ｄ２）はバイブレータの２端子をアンテナ給電したとき（測定条件２））の評価基板のレイアウト図である。 図５Ｅ（ｄ３）は、バイブレータの２端子とバイブレータの補強用のシールド部材とをアンテナ給電したとき（測定条件３））の評価基板のレイアウト図を示す図である。 図５Ｆ（ｅ）に各測定条件におけるアンテナ放射特性であるＺＸ面の平均利得特性を示す図であり、図５Ｆ（ｆ）は、各測定条件におけるリターンロス特性を示す図である。 本発明の第４の実施の形態による携帯電話機の構成例を示す図である。 図６Ｂ（ｂ）は、本実施の形態による携帯電話機について、マイク４０２が周波数λ1で動作する場合の等価回路図を示した図であり、図６Ｂ（ｃ）に本実施の形態による携帯電話機について、アンテナユニット４１５が周波数λ2で動作する場合の等価回路図を示した図である。 本発明の第５の実施の形態による基板の一部構成例を示す図である。 図７Ｂ（ｂ）は、本実施の形態における携帯電話機について、バイブレータが周波数λ１で動作する場合の等価回路図を示した図であり、図７Ｂ（ｃ）は、本実施の形態における携帯電話機について、アンテナユニットが周波数λ２で動作する場合の等価回路を示した図である。 本発明の第６の実施の形態による基板の一部構成例を示す図であり、図８Ａ（ａ）は、スライドタイプの携帯電話機をスライドさせたときの図であり、図８Ａ（ｂ−１）、（ｂ−２）は、本実施の形態によるスライドタイプの携帯電話機を閉じたときの様子を示す図である。 本実施の形態によるスライドタイプ携帯電話機において、第１の基板６１０の構成例を詳細に示した図であり、図８Ｂ（ｃ）は、本実施の形態によるスライドタイプの携帯電話機を閉じたときの様子を示す図であり、図８Ｂ（ｄ）は、第１の基板の構成例を詳細に示す図である。 図９Ａ（ａ）は、本発明の第７の実施の形態によるクラムシェルタイプの携帯電話機を開いたときの外観構成例を示す図であり、図９Ａ（ｂ）、（ｃ）は、本実施の形態によるクラムシェルタイプの携帯電話機を閉じたときの外観構成例を示す図である。 図９Ｂ（ｄ）は、閉じた時の裏面を示す図であり、図９（ｅ）は、本実施の形態によるクラムシェルタイプ携帯電話機の第１の基板の詳細な構成を示した図である。第１の基板の詳細な平面図と断面図である。 図９Ｃ（ｆ）は、本実施の形態によるクラムシェルタイプ携帯電話機においてヒンジにスピーカを配置した詳細な構成例を示した図である。 図１０Ａ（ａ−１）、（ａ−２）は、本実施の形態による携帯電話機を開いたときの外観構成例を示す図であり、図１０Ａ（ｂ）、（ｃ）は、本実施の形態による携帯電話機を閉じたときの外観構成例を示す図である。 図１０Ｂ（ｄ）は、閉じた時の裏を示す図であり、図１０Ｂ（ｅ）は、本実施の形態による携帯電話機の第１の基板の詳細な構成を示した図である。 図１１Ａ（ａ）は、本発明の第９の実施の形態による携帯電話機の構成例を示す図である。 図１１Ｂ（ｂ）は、本実施の形態のスイッチの制御に関するブロック図である。 図１１Ｃ（ｃ）は、バイブレータを動作させた場合の等価回路であり、図１１Ｃ（ｄ）は、アンテナユニットを動作させた場合の等価回路である。 図１２Ａ（ａ）は、本発明の第１０の実施の形態による携帯電話機の回路構成を示す図である。 図１２Ｂ（ｂ）は、本実施の形態における携帯電話機について、バイブレータが周波数λ1で動作する場合の等価回路図を示した図であり、図１２Ｂ（ｃ）は、本実施の形態における携帯電話機について、アンテナユニットが周波数λ2で動作する場合の等価回路を示した図である。 図１２Ｃ（ｄ）は、基板の地導体も考慮した構成例を示す図である。

１０…携帯電話機、１０２…バイブレータ、１０９…制御回路部、１１４…無線回路部、２２２…キー操作部、２３２…記憶メモリ、２３３…アンテナ、２３４…ライト、２３５…表示部、２３６…スピーカ、４０２…マイク。

本明細書において、電子部品とは、（１）電子部品を制御する制御回路部が接続されており、その制御信号がＲＦ信号(無線信号)を使用しないものであることが好ましい。もし、上記制御信号がＲＦ信号である場合には、制御回路部において電子部品をアンテナとして動作させることになる。このとき、無線回路部と電子部品の端子を接続させてアンテナとして利用する場合、アンテナ間のアイソレーションの確保が困難になる問題が発生する。また、制御回路部と無線回路部とを同時に動作させた場合には混変調の問題も発生するため、上記制御信号はＲＦ信号でない方が良い。

また、（２）電子部品の動作周波数の高調波ノイズのレベルが低いことがより好ましい。これは制御回路部と無線回路部とを同時に動作させる場合に、電子部品における制御信号の動作周波数の高調波ノイズがアンテナの受信感度劣化を引き起こすためであり、電子部品における高調波ノイズレベルは低い方が良い。

（３）また、制御回路部の動作周波数と無線回路部の動作周波数は異なるものであることが好ましい。

上記（１）の条件を満たすものは、バイブレータ、スピーカ、マイク、レシーバ、ライトなどが例示的に挙げられるがこれらに特に限定されるものではない。（２）の条件は、電子部品とアンテナとを同時に動作させる場合に満たすことが好ましいという条件である。（２）の条件を満たさない電子部品としては、例えばカメラがある。カメラはカメラのクロック周波数の高調波レベルが高く、ノイズレベルが高くなるためである。もちろん、いずれの電子部品も、一般的に、無線機に組み込まれている方が実用的である。もちろん、電子部品自体がアンテナとなることを前提とするため、例えばシールドケース内の電子部品には適用できない。

上記（３）の条件は、制御回路部の制御信号と無線回路部の無線信号とを分離するために必要な条件である。

以下に、本発明の実施の形態による無線機について、携帯電話機を例にして、図面を参照しながら詳細に説明する。まず、携帯電話機の主要構成例について説明する。図１は、本発明の各実施の形態による携帯電話機の機能ブロック図である。図１に示すように、本実施の形態による携帯電話機１０は、アンテナ２３３と、無線回路部１１４と、バイブレータ１０２と、制御回路部１０９と、記憶メモリ２３２と、を有している。さらに、キー操作部２２２と、ライト２３４と、表示部２３５と、スピーカ２３６と、マイク４０２を有している。制御回路部１０９は、記憶メモリ２３２内に格納されているプログラムに基づいて上記各機能部を制御する。このように、携帯電話機１０には、バイブレータ１０２、スピーカ２３６、マイク４０２などの各種の電子部品が組み込まれている。以下に、各実施の形態について具体的に説明する。

（第1の実施の形態）
図２は、本発明の第1の実施の形態による携帯電話機の筐体内に設けられている基板１０１の一部構成例を示す図である。本実施の形態においては、アンテナとして共用する電子部品として２端子のバイブレータを用いており、アンテナはBluetooth通信用のアンテナを例としている。

図２Ａ（ａ）において、本実施の形態による携帯電話機１０は、基板１０１上に、第１の端子aと第２の端子bとの２つの電源端子を有するバイブレータ１０２が配置されている。バイブレータ１０２は、マナーモード時において、着信などをユーザに知らせる必須の電子部品の１つである。バイブレータ１０２の端子a（第１の端子、以下同様。）は、第１の配線a１０３、コイルa（高周波遮断部、以下同様。）１０４、第２の配線a１０５を介して制御回路部１０９（バイブレータの制御回路部）に接続されている。また、バイブレータ１０２の端子b（第２の端子、以下同様。）は、第１の配線b１０６、コイルb（高周波遮断部、以下同様。）１０７、第２の配線b１０８を介して制御回路部１０９に接続されている。第１の配線a１０３と第１の配線b１０６との間に、コンデンサb（第２の高周波短絡部、以下同様。）１１１が接続されている。アンテナ補助エレメント１１２の一端は、コンデンサa（第１の高周波短絡部、以下同様。）１１０を介して第１の配線a１０３と接続されており、アンテナ補助エレメント１１２の他端は、整合回路１１３を介して無線回路部１１４と接続されている。無線回路部１１４は、基板１０１のＧＮＤに接地されている。

制御回路部１０９とバイブレータ１０２とは、周波数λ1（第１の周波数、以下同様。）で動作しており、無線回路部１１４とアンテナ補助エレメント１１２とバイブレータ１０２とを含むアンテナの主要部であるアンテナユニット１１５は、周波数λ2（第２の周波数、以下同様。）で動作している。ここで、周波数λ1＝１ＭＨｚとし、周波数λ2は、Bluetooth通信に利用する中心周波数に相当し、λ2＝２４４０ＭＨｚとしており、λ2とλ1とは異なる周波数でありλ2＞λ1が成り立つ。

また、コイルa１０４とコイルb１０７とは、自己共振周波数がλ2であり、図２Ｃ（ｄ）に示すような通過特性となるように設計しているため、周波数λ1においては短絡接続、周波数λ2においては開放接続となる。コンデンサa１１０とコンデンサb１１１とは、図２Ｃ（e）に示すような通過特性となるように設計しているため、周波数λ1においては開放接続、周波数λ2においては短絡接続となる。

図２Ｂ（ｂ）は、本実施の形態における携帯電話機について、バイブレータ１０２が周波数λ1で動作する場合の等価回路を示した図であり、図２Ｂ（ｃ）は、本実施の形態における携帯電話機について、アンテナユニット１１５が周波数λ2で動作する場合の等価回路を示した図である。

本実施の形態による携帯電話機は、バイブレータ１０２が動作する周波数λ1において、コイルa１０４とコイルb１０７との両端子は短絡接続され、コンデンサa１１０とコンデンサb１１１の両端子は開放接続されるため、図２Ｂ（ｂ）に示すような等価回路図になり、周波数λ1においてバイブレータ１０２と無線回路部１１４との配線の影響を受けないため、バイブレータ１０２は問題なく動作する。

一方、アンテナユニット１１５が動作する周波数λ2においては、コイルa１０４とコイルb１０７との両端子は開放接続され、コンデンサa１１０とコンデンサb１１１との両端子は短絡接続される。すなわち、バイブレータ１０２とグランド（ＧＮＤ）とは、少なくとも周波数λ2においては、無線回路部１１４を介してのみ接続されている。

従って、携帯電話機は図２Ｂ（ｃ）に示す等価回路図となり、アンテナ補助エレメント１１２に加えてバイブレータ１０２の両端子を含むバイブレータ１０２をアンテナ放射素子として利用可能となる。この理由としては、バイブレータ１０２のアンテナ放射に寄与する大部分はバイブレータ１０２の金属部であり、本発明の各実施の形態では、その金属部のうち、アンテナ給電が容易である金属端子をアンテナ給電している。一般的には、バイブレータ１０２などの電子部品は非常に小型であるため、この金属端子とバイブレータ１０２内のその他の金属部は互いに容量結合または接続状態にあり、アンテナを使用する高周波帯においてはバイブレータ１０２内の金属部は一体化しているように考えることができる。

従って、本発明の第１の実施の形態のように、バイブレータ１０２の両端子をアンテナ給電するという構成にするだけでバイブレータそのものをアンテナとして利用することができる。もし、バイブレータ１０２の金属端子とバイブレータ１０２内のその他の金属部とが電気的に結合していない場合であっても、バイブレータ１０２の金属端子と金属端子に接続される配線等とは少なくともアンテナ放射に用いることは可能である。

図２Ｄ（ｆ）は、基板１０１の地導体（基板ＧＮＤ）も考慮した構成例を示す図である。図２Ｄ（ｆ）に示すように、バイブレータ１０２とアンテナ補助エレメント１１２とを含むアンテナ放射の主要となる放射素子は、電気長がλ/4となるように調整されており、基板１０１の基板GNDを地導体をとするλ/4系のモノポールアンテナとして動作する。

以上に説明したように、本実施の形態による携帯電話機によれば、バイブレータ自体の動作を損なうことなく、バイブレータをアンテナとしても動作させることが可能となる。また、バイブレータの端子をアンテナ給電することによりバイブレータそのものをアンテナ放射素子として利用できるため、アンテナ給電の方法が容易であり、構成も簡単であるという利点を有する。さらに、バイブレータ自体をアンテナ放射素子の一部として利用することができるため、アンテナ補助エレメントを、バイブレータの電気長分だけ小型化することが可能となる。加えて、アンテナユニット１１５をλ/4系のモノポールアンテナとして動作させることができるため、バイブレータ１０２とアンテナ補助エレメント１１２とを含むアンテナ放射素子が小型であっても、基板１０１上の基板ＧＮＤをアンテナ放射に利用することができるため、高いアンテナ性能を得ることができる。

また、図２Ａに示すように、バイブレータ１０２と制御回路部１０９との間にコイルa１０４、コイルb１０７を配置することにより、バイブレータ１０２をアンテナとして用いた場合に制御回路部１０９との接続によるインピーダンスの影響を抑えることができるため、上記のインピーダンスの影響によるアンテナ特性の劣化を抑えることが可能となる。ここで、制御回路部１０９との接続によるインピーダンスの影響とは、図２（ｆ２）に示すように、コイルa１０４、コイルb１０７を配置しない場合にはアンテナの動作周波数λ２において制御回路部とバイブレータとの配線もアンテナの一部として動作することによる影響を意味し、図２Ｆ（ｆ）に示す回路図とは異なり、バイブレータ１０２とアンテナ補助エレメント１１２とを含むアンテナユニット１１５は、電気長がλ/4とはならなくなる。この制御回路部１０９との接続によるインピーダンスの影響の度合いは、制御回路部１０９とバイブレータ１０２との配線の長さ、制御回路部１０９の出力インピーダンス等に依存するが、本実施の形態のように、制御回路部１０９とバイブレータ１０２との間にコイルa１０４、コイルb１０７を配置することにより、制御回路部１０９との接続によるインピーダンスの影響を受けにくくなる。

さらに、バイブレータ１０２の両端子間にコンデンサb１１１を配置することにより、バイブレータ１０２の両端子を共にアンテナ放射素子として用いていることができるため、バイブレータ１０２内部における両端子の接続状況に依存することなくアンテナ構成が可能となる。

尚、上述したバイブレータ内部における両端子の接続状況とは、図２Ｇ（ｇ）に示すように、使用するバイブレータ１０２によっては両端子ａ、ｂがバイブレータ内部において開放接続と見なせるものや、図２Ｇ（ｈ）に示すように、両端子ａ、ｂ間がバイブレータ内部において非常に近接しているか、または、バイブレータ内部の金属部１０２ｇとの結合が両端子ａ、ｂを含めて互いに結合が強く、両端子ａ、ｂの容量性がアンテナの使用周波数λ2において無視できず、両端子が容量性を持つものも存在することを意味する。このような接続状況のいかんにかかわらず、アンテナとして構成することができることを示している。

ここで、図３（ａ）に示すように、図２Ａ（ａ）を参考にして説明したコンデンサb１１１を外し、バイブレータ１０２の第１の端子aのみをアンテナ給電する構成としても、上記の図２を参照して説明した構成とほぼ同様の効果が得られる。さらに、図２Ｇ（ｇ）に示すように、バイブレータ内部における両端子ａ、ｂの接続状況が開放接続と見なせる場合には、バイブレータ１０２の端子ｂから制御回路部１０９までの配線によるインピーダンスの影響を無視できるため、図３（ｂ）に示すように、図２Ａ（ａ）に示した回路構成から、コンデンサb１１１とコイルb１０７とを外した構成としても同様の効果が得られ、この場合には、回路の簡素化が可能となる。このように、電子部品の回路構成の違いにより、アンテナとして電子部品を利用する場合における回路構成自体も適切に変更することが好ましい。

さらに、バイブレータ１０２を実際のバイブレータとして動作させながら同時にアンテナとして動作させることも可能である。すなわち、バイブレータ１０２を動作させる周波数λ1とアンテナの使用周波数λ2とが異なることを利用して、図２Ｂ（ｂ）、図２Ｂ（ｃ）に示すように、高周波遮断部と高周波短絡部とを利用して各周波数λ1、λ2における動作をそれぞれアイソレートすることができるためである。ここで、本発明の第１の実施の形態のように、λ1＝１ＭＨｚ、λ2＝２４４０ＭＨｚであったり、λ1とλ2とが１００ＭＨｚ程度離れていたりする場合には、λ1とλ2との値が十分に離れているので、高周波遮断部と高周波短絡部との周波数通過特性をそれほど厳密に設計する必要はなく、高周波遮断部としてはコイル、高周波短絡部としてはコンデンサを用いることができる。従って、λ1とλ2とは、可能な限り離れていることが望ましく、λ1の制御信号がon/offスイッチのような場合はさらに好ましい。

尚、本実施の形態による携帯電話機で用いられる電子部品には、バイブレータ以外のものも使用できる。利用できる他の電子部品の例を挙げると、スピーカ、マイク等がある。

スピーカ、マイクの例の詳細については後述する。

（第２の実施の形態）
図４Ａ（ａ）は、本発明の第２の実施の形態による携帯電話機の構成例を示す図である。本実施の形態は、本発明の第1の実施の形態の変形例であり、携帯電話機のアンテナを逆Fアンテナとして動作させる構成となっているものである。図４Ｂ（ｂ）は、本実施の形態における携帯電話機について、電子部品であるバイブレータ２０２が、周波数λ1で動作する場合の等価回路図を示した図であり、図４Ｂ（ｃ）は、アンテナユニット２１５が、周波数λ2で動作する場合の等価回路図を示した図である。

図４Ａ（ａ）に示すように、本実施の形態における携帯電話機は、基本的には、上記第１の実施の形態とほぼ同様の構成を有しているが、図２Ａ（ａ）における整合回路１１３がなく、図４Ａ（ａ）におけるアンテナ補助エレメント２１２にGND接地を設けている点が異なる。本実施の形態においても、本発明の第１の実施の形態と同様に、バイブレータ２０２の動作周波数λ1＝１ＭＨｚとし、アンテナユニット２１５の動作周波数λ2＝２４４０ＭＨｚとしている。

この構成において、バイブレータ２０２が動作する周波数λ1において、コイルa２０４とコイルb２０７の両端子は短絡接続され、コンデンサa２１０とコンデンサb２１１の両端子は開放接続される。従って、この携帯電話機では、図４Ｂ（ｂ）に示すような等価回路となり、周波数λ1においてバイブレータ２０２は問題なく動作する。

一方、アンテナユニット２１５が動作する周波数λ2においては、コイルa２０４とコイルb２０７との両端子は開放接続され、コンデンサa２１０とコンデンサb２１１の両端子は短絡接続される。従って、本携帯電話機は、図４Ｂ（ｃ）に示すような回路図になり、アンテナ補助エレメント２１２に加えてバイブレータ２０２の両端子をアンテナ放射素子として利用することが可能となる。また、無線回路部２１４は基板２０１のＧＮＤに接地され、アンテナ補助エレメント２１２に基板２０１のＧＮＤ接地点を設けているため、アンテナユニット２１５を逆Fアンテナとして動作させることができる。

本実施の形態においても、上記の第1の実施の形態と同様に、通信に利用する周波数ではバイブレータそのものをアンテナの一部として利用することができるため、バイブレータをアンテナとして使用しない場合と比較してバイブレータとアンテナ補助エレメントを含むアンテナ体積を削減することができる。もちろん、バイブレータ２０２の内部における両端子の接続状況が周波数λ２において開放接続と見なせる場合には、コンデンサb２１１を廃止しても、問題なくアンテナ構成が可能である。さらに、コイルb２０７を廃止しても同様に問題がなく利用できる。もちろん、本実施の形態には記載しなかったが、本発明の第１の実施の形態と同様に整合回路を設けても良い。

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態における携帯電話機について図面を参照しながら説明を行う。尚、本発明の第３の実施の形態は、本発明の第１の実施の形態による携帯電話機の変形例であり、バイブレータに補強用のシールド部材が付属している場合において、この補強用のシールド部材をアンテナ給電するアンテナ構成をとることを特徴とする。また、図５Ａ（ａ）は、本実施の形態による携帯電話機の回路構成を示す図であり、図５Ｂ（ｂ）は、本実施の形態における携帯電話機について、バイブレータ３０２が周波数λ1で動作する場合の等価回路図を示した図であり、図５Ｂ（ｃ）は、本実施の形態における携帯電話機について、アンテナユニット３１５が周波数λ2で動作する場合の等価回路を示した図である。

図５Ａ（ａ）に示すように、本発明の第３の実施の形態における携帯電話機は、本発明の第1の実施の形態における携帯電話機とほぼ同様の構成を有しており、図５Ａ（ａ）におけるバイブレータ３０２の補強用のシールド部材とアンテナ補助エレメント３１２とが接続されている点が異なるものとなっている。本実施の形態においても、本発明の第１の実施の形態と同様に、バイブレータ３０２の動作周波数λ1＝１ＭＨｚとし、アンテナユニット３１５の動作周波数λ２＝２４４０ＭＨｚとする。

バイブレータ３０２が動作する周波数λ1において、コイルa３０４とコイルb３０７との両端子は短絡接続され、コンデンサa３１０とコンデンサb３１１の両端子は開放接続される。従って、本実施の形態による携帯電話機は、図５Ｂ（ｂ）に示すような回路図になり、周波数λ1においてバイブレータ３０２は問題なく動作する。

一方、アンテナユニット３１５が動作する周波数λ2においては、コイルa３０４とコイルb３０７の両端子は開放接続され、コンデンサa３１０とコンデンサb３１１の両端子は短絡接続される。従って、本実施の形態による携帯電話機は図５Ｂ（ｃ）に示すような回路図となり、アンテナ補助エレメント３１２に加えてバイブレータ３０２の両端子およびバイブレータ３０２の補強用のシールド部材をアンテナ放射素子として利用することが可能となる。

この場合においても、本発明の第１の実施の形態と同様の効果が得られる。さらに、バイブレータの補強用のシールド部材をアンテナとして使用できるため、アンテナの高さが確保でき、アンテナ性能の向上が期待できる。すなわち、一般的に電子部品の補強用のシールド部材は電子部品の最外形に位置しているため、電子部品の金属部分を最大限に生かせる。

ここで、バイブレータの補強用のシールド部材とバイブレータとの両端子が周波数λ２において開放接続と見なせる場合には、コイルa３０４、コイルb３０７、コンデンサa３１０、コンデンサb３１１のうち、少なくとも１つを廃止しても問題なくアンテナ構成を実現することが可能である。

以上のように、バイブレータの補強用のシールド部材をアンテナとして利用することで、アンテナの小型化を実現できる。

ここで、バイブレータの給電する端子数がアンテナ特性にどのように影響するかどうかを確認するために、実際に２端子の実装タイプのバイブレータを用いてアンテナ特性の評価を行った。尚、アンテナはBluetooth通信用を想定している。

アンテナ特性の評価を行った評価基板のレイアウト図を図５Ｃ（ｄ１）、図５Ｄ（ｄ２）、図５Ｅ（ｄ３）に示す。図５Ｃ（ｄ１）は、バイブレータ１０２の１端子のみをアンテナ給電したとき（測定条件１））の評価基板１０１のレイアウト図を示す図であり、図５Ｄ（ｄ２）はバイブレータ１０２の２端子をアンテナ給電したとき（測定条件２））の評価基板のレイアウト図を示しており、図５Ｃ（ｄ１）と図５Ｄ（ｄ２）とは、本発明の第１の実施の形態に相当する。図５Ｅ（ｄ３）は、１０２バイブレータの２端子とバイブレータの補強用のシールド部材とをアンテナ給電したとき（測定条件３））の評価基板のレイアウト図を示しており、本発明の第３の実施の形態に相当する。図５Ｃ（ｄ１）、図５Ｄ（ｄ２）、図５Ｅ（ｄ３）のいずれの場合においても、アンテナ測定を行った測定軸は図に示したとおりである。

図５Ｆ（ｅ）に各測定条件におけるアンテナ放射特性であるＺＸ面の平均利得特性を示し、図５Ｆ（ｆ）に各測定条件におけるリターンロス特性を示す。図５Ｆ（ｅ）に示すように、ＺＸ面の平均利得特性を各測定条件で比較すると（測定条件３））＞（測定条件２））＞（測定条件１））となり、アンテナ給電する端子数が多くなるほどアンテナ特性が良好となることがわかる。図５Ｆ（ｆ）に示すように、リターンロス特性を比較すると（測定条件３））＞（測定条件２））＞（測定条件１））となる。ここで、リターンロス特性はアンテナ放射として利用される放射損失が大きいほど小さくなり、その他の損失が大きくなるほど小さくなるものであり、アンテナを設計する上では出来る限りリターンロス特性が小さくなるように設計することが望ましい。従って、全ての測定条件においてリターンロスの値が-10dB以下となるように整合調整している。

測定条件１）と測定条件２）とを比較すると、測定条件１）はリターンロス特性が小さい割にはアンテナ放射が悪いという結果となっているため、測定条件１）では、ただ単に損失が大きくなっていることが分かる。この差は、アンテナ給電端子数の違いによるものであるため、アンテナ給電する電子部品の端子数は多い方が損失は少なくなり、アンテナ特性が良好となることがわかる。

測定条件２）と測定条件３）とを比較すると、同様に測定条件２）はリターンロス特性が小さい割にはアンテナ放射が悪いという結果となっている。また、ＺＸ面の平均利得特性で比較すると、測定条件１）よりも測定条件２）の方が約０．５ｄＢ程度特性が良く、測定条件２）よりも測定条件３）の方が約２ｄＢ程度特性が良いことから、測定条件３）の改善度合いが大きいことが分かる。この差は、バイブレータ１０２の補強用のシールド部材にアンテナ給電したか否かの違いによるものであるから、バイブレータ１０２の端子に加えてバイブレータの補強用のシールド部材もアンテナ給電する方がアンテナ特性はさらに改善することを意味している。この理由としては、バイブレータ１０２の補強用のシールド部材は、バイブレータ１０２の金属部の最外形に位置しているためであり、電子部品の金属部分を最大限に生かすことができる点、損失が小さくなる点が理由として挙げられる。

（第４の実施の形態）
図６Ａ（ａ）は、本発明の第４の実施の形態による携帯電話機の基板４０１上に形成されている回路構成を示す図である。尚、本実施の形態は、アンテナとして共用する電子部品として3端子を有するマイクを使用した場合の構成となっており、アンテナはBluetooth通信用のアンテナを例としている。

図６Ａ（ａ）において、本実施の形態による携帯電話機は、基板４０１上に第１の端子a〜第３の端子cまでの３端子を有するマイク４０２が配置されている。マイク４０２の第１の端子aは、第１の配線a４０３、コイルa４０４、第２の配線a４０５を介して制御回路部４０９に接続される。また、マイク４０２の第２の端子bは、第１の配線b４０６、コイルb４０７、第２の配線b４０８を介して制御回路部４０９に接続され、第1の配線a４０３と第1の配線b４０６との間にコンデンサb４１１が接続されている。同様に、マイク４０２の第３の端子cは、第1の配線c４１７、コイルc（高周波遮断部、以下同様。）４１８、第2の配線c４１９を介して制御回路部４０９に接続され、第１の配線a４０３と第１の配線c４１７との間にコンデンサc（第２の高周波短絡部、以下同様。）４１６が接続されている。

アンテナ補助エレメント４１２の一端は、コンデンサa４１０を介して第１の配線c４１７と接続され、アンテナ補助エレメント４１２の他端は、整合回路４１３を介して無線回路部４１４と接続される。無線回路部４１４は、基板４０１のＧＮＤに接地されている。

ここで、無線回路部４１４とアンテナ補助エレメント４１２とを含むアンテナユニット４１５は、Bluetooth通信に用いられる周波数λ2で動作しており、λ2＝２４４０ＭＨｚである。制御回路部４０９とマイク４０２は、周波数λ1で動作しており、λ1＝１ＭＨｚであり、λ2＞λ1が成り立つ。また、コイルa４０４、コイルb４０７およびコイルc４１８は、自己共振周波数がλ2であるものとし、周波数λ1においては短絡接続となり、周波数λ2においては開放接続となるものとし、コンデンサa４１０、コンデンサb４１１およびコンデンサc４１６は、周波数λ1においては開放接続、周波数λ2においては短絡接続となるものとする。

図６Ｂ（ｂ）は、本実施の形態による携帯電話機について、マイク４０２が周波数λ1で動作する場合の等価回路図を示したものであり、図６Ｂ（ｃ）に本実施の携帯による携帯電話機について、アンテナユニット４１５が周波数λ2で動作する場合の等価回路図を示した図である。

本実施の形態による携帯電話機は、マイク４０２が動作する周波数λ1において、コイルa４０４、コイルb４０７およびコイルc４１８の両端子は短絡接続され、コンデンサa４１０、コンデンサb４１１およびコンデンサc４１６のそれぞれの両端子は開放接続される。従って、携帯電話機は、図６Ｂ（ｂ）に示すような回路図になり、周波数λ1においてマイク４０２は問題なく動作する。

一方、アンテナユニット４１５が動作する周波数λ2においては、コイルa４０４、コイルb４０７およびコイルc４１８の両端子は開放接続され、コンデンサa４１０、コンデンサb４１１およびコンデンサc４１６の両端子は短絡接続される。従って、本実施の携帯による携帯電話機は、図６Ｂ（ｃ）に示すような回路図になり、アンテナ補助エレメント４１２に加えてマイク４０２の３端子全てをアンテナ放射素子として利用可能となる。また、アンテナユニット４１５は、電気長がλ/4となるように調整されており、基板４０１のGNDを地導体をとするλ/4系のモノポールアンテナとして動作する。

このように、電子部品として３端子を有するマイクを用いた場合においても、同様の考え方により本発明を適用することができる。もちろん、マイクの３端子が互いに周波数λ２において開放接続と見なせる場合には、コイルa４０４、コイルb４０７、コンデンサb４１１、コンデンサc４１６のうち、少なくとも１つを廃止しても問題なくアンテナ構成を実現することが可能である。また、端子数が４端子以上の電子部品の場合においても、電子部品の各端子と制御回路部を接続する配線にコイルを介して接続し、各端子間にコンデンサを接続することにより、端子数が4端子以上の電子部品の場合においても本発明を適用することができる。

尚、本発明の実施の形態について電子部品として、バイブレータとマイクとを例として説明したが、バイブレータ、マイクの代わりとして、スピーカ、レシーバ等の電子部品を用いても良い。また、電子部品としては、ある周波数λ1で動作するものを例として説明したが、オン／オフ制御するだけの電子部品を利用するものでも適用することができる。

（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態における携帯電話機について図面を参照しながら説明を行う。尚、本発明の第５の実施の形態は、本発明の第３の実施の形態による携帯電話機の変形例であり、２端子を有するバイブレータの端子のうちの１端子をGND端子として適用する例である。

図７Ａ（ａ）は、本実施の形態による携帯電話機の回路構成例を示す図であり、図７Ｂ（ｂ）は、本実施の形態における携帯電話機について、バイブレータ５０２が周波数λ1で動作する場合の等価回路図を示した図であり、図７Ｂ（ｃ）は、本実施の形態における携帯電話機について、アンテナユニット５１５が周波数λ2で動作する場合の等価回路の一例を示した図である。本実施の形態においても、本発明の第１の実施の形態と同様に、バイブレータ５０２の動作周波数λ１＝１ＭＨｚとし、アンテナユニット５１５の動作周波数λ２＝２４４０ＭＨｚとしている。

図７Ａ（ａ）に示すように、本実施の形態における携帯電話機は、本発明の第３の実施の形態における携帯電話機とほぼ同様の構成を有しているが、図７Ａ（ａ）におけるバイブレータ５０２の補強用のシールド部材とアンテナ補助エレメント５１２とが、バイブレータ５０２の両端子と反対側の離れた位置で接続されている点が異なる。また、バイブレータ５０２の端子aに接続された第１の配線a５０３が、基板５０１のGNDと直接接続されており、制御回路部５０９に接続された第２の配線a５０５が、基板５０１のGNDと直接接続され、図５Ａ（ａ）における第３の実施の形態における携帯電話機のコイルa３０４を有していない点が異なっている。

バイブレータ５０２が動作する周波数λ1において、コイルａ５０４の両端子は短絡接続され、コンデンサａ５１０とコンデンサｂ５１１との両端子は開放接続される。従って、本実施の形態による携帯電話機は、図７Ｂ（ｂ）に示すような回路図となり、周波数λ1においてバイブレータ５０２は問題なく動作する。

一方、アンテナユニット５１５が動作する周波数λ2においては、コイルａ５０４の両端子は開放接続され、コンデンサａ５１０とコンデンサｂ５１１との両端子は短絡接続される。従って、本実施の形態による携帯電話機は図７Ｂ（ｃ）に示すような回路図となり、アンテナユニット５１５は先端GNDショート型変形逆Ｆアンテナとして動作させることが可能となる。もちろん、アンテナ補助エレメント５１２に加えてバイブレータ５０２の両端子およびバイブレータ５０２の補強用のシールド部材をアンテナ放射素子として利用することができる。

上記の構成においても、本発明の第１の実施の形態による通信技術と同様の効果が得られる。

ここで、バイブレータの補強用のシールド部材とバイブレータとの両端子が周波数λ２において開放接続と見なせる場合には、コイルｂ５０７、コンデンサｂ５１１のうち、少なくとも１つを設けなくでも問題なくアンテナを構成することが可能である。

（第６の実施の形態）
次に、本発明の第６の実施の形態における携帯電話機について図面を参照しながら説明を行う。尚、本発明の第６の実施の形態は、スライドタイプの携帯電話機におけるバイブレータをBluetooth用のアンテナと共用させた場合の例である。

図８Ａ（ａ）は、本実施の形態によるスライドタイプの携帯電話機をスライドさせたときの図であり、図８Ａ（ｂ−１、ｂ−２）、図８Ｂ（ｃ）は、本実施の形態によるスライドタイプの携帯電話機を閉じたときの様子を示す図である。

図８Ａ（ａ）に示すように、本実施の形態における携帯電話機は、第１の筐体６０１と第２の筐体６０２とがスライド可能に構成されており、携帯電話機をスライド（開）させた状態において第１の筐体６０１の表面側にマイク６０５と操作キー６０６とが露出するように配置され、第２の筐体６０２の表面側には、表示部６０３とイヤホン６０４とが配置されるようになっている。また、図８Ａ（ｂ−２）に示すように、携帯電話機を閉じた状態で裏側から見た場合には、ワンセグ放送受信用の可倒式ホイップアンテナ６０７と、ライト６０８と、カメラ６０９と、が配置されている。さらに図８Ｂ（ｃ）に示すように、第１の筐体６０１には第１の基板６１０が内蔵されている。

また、図８Ｂ（ｄ）は、本実施の形態によるスライドタイプ携帯電話機について、第１の基板６１０の構成例を詳細に示した図である。図８Ｂ（ｄ）に示すように、第１の基板６１０上には、第３の基板６１１が基板の法線方向にある程度の高さを有して配置されており、第３の基板６１１と第１の基板６１０とは、図示しないコネクタを介して配線Ｌ１により接続されている。前述したライト６０８は第３の基板６１１から配線Ｌ２により接続されており、前述したカメラ６０９は第１の基板６１０の上部に配置されている。また、第３の基板６１１の基板面方向の下部（離れた領域）には、電池（バッテリ）６１５が配置されている。

本実施の形態における携帯電話機は、第１の筐体６０１内に合計４つのアンテナが配置されている。まず、アンテナａ６１３は、W-CDMA用のアンテナであり、第１の基板６１０のカメラ６０９の左側に配置されており、第１の基板６１０の左上端部付近からアンテナ給電されている。アンテナｂ６１４は、国際ローミング用のGSMアンテナであり、第１の基板６１０の下端部に配置され、第１の基板６１０の左下端部付近からアンテナ給電される。可倒式ホイップアンテナ６０７はワンセグ放送受信用のアンテナであり、第３の基板６１１の右上端部付近からアンテナ給電される。ライト６０８の右側にはバイブレータ６１２が配置され、本発明の第３の実施の形態と同様の回路構成を有しており、バイブレータ６１２はBluetooth用のアンテナとして共用されており、第１の基板６１０の右上端部付近からアンテナ給電される。

図８Ｂ（ｄ）に示すように、本実施の形態による携帯電話機において、４つのアンテナを配置する場合には各アンテナ領域の確保が困難となりがちであるが、本実施の形態のようにバイブレータ６１２が配置されているデッドスペースをアンテナスペースとして有効利用できるようにすることで、限られた携帯電話機の筐体スペースを有効利用することが可能となる。

（第７の実施の形態）
次に、本発明の第７の実施の形態における携帯電話機について図面を参照しながら説明を行う。尚、本発明の第７の実施の形態は、クラムシェルタイプの携帯電話機におけるスピーカをGPS受信用のアンテナと共用させた場合の例である。尚、スピーカは２端子を有するものであるものとしている。

図９Ａ（ａ）は、本実施の形態によるクラムシェルタイプの携帯電話機を開いたときの外観構成例を示す図であり、図９Ａ（ｂ）、図９Ａ（ｃ）は、本実施の形態によるクラムシェルタイプの携帯電話機を閉じたときの外観構成例を示す図である。

図９Ａ（ａ）に示すように、本実施の形態における携帯電話機は、第１の筐体７０１と第２の筐体７０２とがヒンジ７０４を介して回動可能となるように接続される開閉可能なクラムシェルタイプの携帯電話機であり、第１の筐体７０１にはマイク７０５と操作キー７０６とが配置されており、第２の筐体７０２には表示部７０３とイヤホン７２０とが配置されている。ヒンジ７０４には、スピーカ７０８が内蔵されており、ヒンジ７０４には図示しないスピーカ７０８用の放音孔が設けられている。

また、図９Ａ（ｃ）に示すように、携帯電話機を閉じた状態で裏側から見た場合には、ワンセグ放送受信用の収納式ホイップアンテナ７０７と、カメラ７０９と、が配置されている。さらに、図９Ｂ（ｄ）に示すように、第１の筐体７０１には第１の基板７１０が内蔵されている。

ここで、図９Ｂ（ｅ）は、本実施の形態によるクラムシェルタイプの携帯電話機の第１の基板７１０の詳細な構成を示した図である。図９Ｂ（ｅ）に示すように、第１の基板７１０には、第３の基板７１１が基板の法線方向にある程度の高さを有して配置されており、第３の基板７１１は、第１の基板７１０とコネクタを介して配線Ｌ３により接続されている。前述したカメラ７０９は、第１の基板７１０の上部に配置されている。また、第３の基板７１１の基板面に沿った方向の下部には電池（バッテリ）７１５が配置されている。

本実施の形態における携帯電話機は、ヒンジ７０４を含む第１の筐体７０１の上部に合計３つのアンテナが配置されている。まず、アンテナ７１４は、W-CDMA帯とGSM帯の両帯域に対応したアンテナであり、第１の基板７１０のカメラ７０９に対して左側から上部に配置されており、第１の基板７１０の左上端部付近からアンテナ給電されている。収納式ホイップアンテナ７０７はワンセグ放送受信用のアンテナであり、第１の基板７１０の右上端部付近からアンテナ給電される。

スピーカ７０８は、ヒンジ７０４に内蔵されて配置されており、スピーカ７０８の２端子はスピーカ配線７１２と接続され、第１の基板７１０上のスピーカ用コネクタ７１３に接続されている。スピーカ配線７１２は、フレキシブル基板のパターンで構成され、樹脂製の土台等で固定してスピーカ７０８の両端子と接触させる必要があるが、ここでは樹脂土台等は図示を省略している。

２本のスピーカ配線７１２をスピーカ７０８の端子と見立て、両端子をアンテナ給電することにより、GPS受信用のアンテナを構成することができるため、スピーカ７０８とGPS受信用のアンテナとをアンテナとして共用化することができる。ここで、スピーカ７０８がアンテナと共用できることを示すために詳細図を用いて簡単に説明する。

図９Ｃ（ｆ）は、スピーカ７０８をアンテナ給電する場合の回路構成図の拡大図である。図９Ｃ（ｆ）に示すように、スピーカ７０８の端子ａと端子ｂをそれぞれスピーカ配線７１２まで含めたものと見なすと、本発明の第１の実施の形態と同様の回路構成となることがわかる。以上のことから、ヒンジに配置したスピーカとGPS受信用のアンテナとを共用化することができるため、この技術を適用することにより、ヒンジのデッドスペースをアンテナスペースとして有効利用できることがわかる。

（第８の実施の形態）
次に、本発明の第８の実施の形態における携帯電話機について図面を参照しながら説明を行う。尚、本発明の第８の実施の形態は、本発明の第７の実施の形態の携帯電話機とは筐体構造が異なるものであり、第７の実施の形態と同様に、スピーカをGPS受信用のアンテナと共用させた場合の例を示す図である。尚、スピーカは２端子を有するものであるものとしている。

図１０Ａ（ａ−１，ａ−２）に示すように、本実施の形態の携帯電話機の筐体構造は、第１の筐体８０１と第３の筐体８１８とがヒンジ８０４を介して回動可能となるように接続され、表示部８０３とイヤホン８２０とが配置された第２の筐体８０２が、第３の筐体８１８の筐体面に平行な面において回転する回転機構部８１９で第３の筐体８１８と連結されている。この筐体構造により、本実施の形態の携帯電話機は、図１０Ａ(ａ−２)に示すように、表示部８０３を含む第２の筐体８０２を横長とすることができる。また、第１の筐体８０１にはマイク８０５と操作キー８０６が配置されており、ヒンジ８０４内にはスピーカ８０８が配置されており、ヒンジ８０４にスピーカ８０８用の放音孔が設けられている。

図１０Ａ（ｂ）、図１０Ａ（ｃ）は、本実施の形態による携帯電話機を閉じたときの外観構成例を示す図である。図１０Ａ（ｃ）に示すように、携帯電話機を閉じた状態で裏側から見た場合には、ワンセグ放送受信用の収納式ホイップアンテナ８０７と、カメラ８０９と、が配置されている。さらに、図１０Ｂ（ｄ）に閉じた時の図（裏）として示すように、第１の筐体８０１には第１の基板８１０が内蔵されている。

ここで、図１０Ｂ（ｅ）は、本実施の形態による携帯電話機の第１の基板８１０の詳細な構成を示した図である。図１０Ｂ（ｅ）に示すように、第１の基板８１０には、第３の基板８１１が基板の法線方向にある程度の高さを有して配置されており、第３の基板８１１は、第１の基板８１０とコネクタを介して配線Ｌ４が接続されている。前述したカメラ８０９は、第１の基板８１０の上部に配置されている。また、第３の基板８１１の基板面に沿った方向の下部には電池（バッテリ）８１５が配置されている。

本実施の形態における携帯電話機は、ヒンジ８０４を含む第１の筐体８０１の上部に合計３つのアンテナが配置されている。まず、アンテナ８１４は、W-CDMA帯とGSM帯の両帯域に対応したアンテナであり、第１の基板８１０のカメラ８０９に対して左側から上部に配置されており、第１の基板８１０の左上端部付近からアンテナ給電されている。収納式ホイップアンテナ８０７はワンセグ放送受信用のアンテナであり、第１の基板８１０の右上端部付近からアンテナ給電される。

スピーカ８０８は、ヒンジ８０４に内蔵されて配置されており、スピーカ８０８の２端子はスピーカ配線８１２と接続され、第１の基板８１０上のスピーカ用コネクタ８１３に接続されている。スピーカ配線８１２は、フレキシブル基板のパターンで構成され、樹脂製の土台等で固定してスピーカ８０８の両端子と接触させる必要があるが、ここでは樹脂土台等は図示を省略している。

２本のスピーカ配線８１２をスピーカ８０８の端子と見立て、両端子をアンテナ給電することにより、GPS受信用のアンテナを構成することができるため、スピーカ８０８とGPS受信用のアンテナとをアンテナとして共用化することができる。詳細な回路図は図９Ｃ（ｆ）に示される本発明の第７の実施形態と同様の回路構成図となり、本発明の第１の実施の形態と同様の回路構成となることがわかる。

以上のことから、ヒンジに配置したスピーカとGPS受信用のアンテナとを共用化することができるため、この技術を適用することにより、ヒンジのデッドスペースをアンテナスペースとして有効利用できることがわかる。

また、第８の実施の形態による携帯電話機では、表示部を含む筐体が回転するクラムシェルタイプのものを例にして説明したが、ヒンジを有する構造のものであればヒンジの回転軸を２つ有する筐体構成のものについても適用可能である。

（第９の実施の形態）
図１１Ａ（ａ）は、本発明の第９の実施の形態による携帯電話機の構成例を示す図である。本実施の形態は、本発明の第１の実施の形態の変形例であり、コイルとコンデンサがスイッチに置き換わった点が異なる。図１１Ｂ（ｂ）は、本実施の形態のスイッチの制御に関するブロック図を示している。

図１１Ｂ（ｂ）に示すように、スイッチの切り替えの制御は、制御回路部１０９において一括して制御される。スイッチ（１ａ）１１０１とスイッチ（１ｂ）１１０２とは、バイブレータ１０２が動作する場合にはスイッチの両端子を開放接続し、アンテナユニット１１５が動作する場合にはスイッチの両端子を短絡接続するようにスイッチの両端子の接続を切り替えるように制御される。一方、スイッチ（２ａ）１１０３とスイッチ（２ｂ）１１０４とは、バイブレータ１０２が動作する場合にはスイッチの両端子を短絡接続し、アンテナユニット１１５が動作する場合にはスイッチの両端子を開放接続するようにスイッチの両端子の接続を切り替えるように制御される。

この構成において、バイブレータ１０２が動作する場合においては、スイッチ（２ａ）１１０３とスイッチ（２ｂ）１１０４との両端子は短絡接続され、スイッチ（１ａ）１１０１とスイッチ（１ｂ）１１０２の両端子は開放接続される。従って、この携帯電話機では、図１１Ｃ（ｃ）に示すような等価回路となり、バイブレータ１０２は問題なく動作する。

一方、アンテナユニット１１５が動作する場合においては、スイッチ（２ａ）１１０３とスイッチ（２ｂ）１１０４との両端子は開放接続され、スイッチ（１ａ）１１０１とスイッチ（１ｂ）１１０２の両端子は短絡接続される。従って、この無線機においては、図１１Ｃ（ｄ）に示すような回路図になり、アンテナ補助エレメント１１２に加えてバイブレータ１０２の両端子をアンテナ放射素子として利用することが可能となり、アンテナユニット１１５をモノポールアンテナとして動作させることができる。

本実施の形態においても、第1の実施の形態と同様の回路構成となるため、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。もちろん、バイブレータ１０２の内部における両端子の接続状況が開放接続と見なせる場合には、スイッチ（１ｂ）１１０２を廃止しても、問題なくアンテナ構成が可能である。さらに、スイッチ（２ｂ）１１０４を廃止しても同様に問題がなく利用できる。しかしながら、第1の実施の形態とは違い、バイブレータ１０２とアンテナユニット１１５とを同時に動作させる場合には各々の信号を分離することが出来ないため、バイブレータ１０２とアンテナユニット１１５を同時に使用しない場合に有効である。

（第１０の実施の形態）
次に、本発明の第１０の実施の形態における携帯電話機について図面を参照しながら説明を行う。尚、本発明の第１０の実施の形態は、本発明の第３の実施の形態による携帯電話機の変形例であり、バイブレータに補強用のシールド部材が付属している場合において、この補強用のシールド部材のみをアンテナ給電するアンテナ構成をとることを特徴とする。

また、図１２Ａ（ａ）は、本実施の形態による携帯電話機の回路構成を示す図であり、図１２Ｂ（ｂ）は、本実施の形態における携帯電話機について、バイブレータ３０２が周波数λ1で動作する場合の等価回路図を示した図であり、図１２Ｂ（ｃ）は、本実施の形態における携帯電話機について、アンテナユニット３１５が周波数λ2で動作する場合の等価回路を示した図である。

図１２Ａ（ａ）に示すように、本発明の第１０の実施の形態における携帯電話機は、本発明の第３の実施の形態における携帯電話機とほぼ同様の構成を有しており、図５Ａ（ａ）におけるコンデンサａ３１０とコンデンサｂ３１１とを設けていない点が異なっている。本実施の形態においても、本発明の第３の実施の形態と同様に、バイブレータ３０２の動作周波数λ1＝１ＭＨｚとし、アンテナユニット３１５の動作周波数λ２＝２４４０ＭＨｚとしている。

バイブレータ３０２が動作する周波数λ1において、コイルa３０４とコイルb３０７との両端子は短絡接続されるため、本実施の形態による携帯電話機は、図１２Ｂ（ｂ）に示すような回路図になり、周波数λ1においてバイブレータ３０２は問題なく動作する。

一方、アンテナユニット３１５が動作する周波数λ2においては、コイルa３０４とコイルb３０７の両端子は開放接続される。従って、本実施の形態による携帯電話機は図１２Ｂ（ｃ）に示すような回路図となり、バイブレータ３０２の補強用のシールド部材とバイブレータ３０２の両端子が電気的に結合していても、制御回路部との接続によるインピーダンスの影響を抑えることが可能である。もちろん、無線回路部３１４はアンテナ補助エレメント３１２に加えてバイブレータ３０２の補強用のシールド部材をアンテナ放射素子として利用することが可能となる。

図１２Ｃ（ｄ）に基板３０１の地導体（基板ＧＮＤ）も考慮した構成例を示す。このとき、バイブレータ３０２の補強用のシールド部材とアンテナ補助エレメント３１２とを含むアンテナユニット３１５は、電気長がλ/4となるように調整されており、基板３０１の基板GNDを地導体をとするλ/4系のモノポールアンテナとして動作する。

以上に説明したように、本実施の形態による携帯電話機によれば、バイブレータ自体の動作を損なうことなく、バイブレータの補強用のシールド部材をアンテナとしても動作させることが可能となる。また、バイブレータの補強用のシールド部材を直接アンテナ給電することによりバイブレータそのものをアンテナ放射素子として利用できるため、アンテナ給電方法が容易である利点を有する。さらに、バイブレータ自体をアンテナ放射素子の一部として利用することができるため、アンテナ補助エレメントを、バイブレータの電気長分だけ小型化することが可能となる。さらに、バイブレータの補強用のシールド部材をアンテナとして使用できるため、アンテナの高さが確保でき、アンテナ性能の向上が期待できる。すなわち、一般的に電子部品の補強用のシールド部材は電子部品の最外形に位置しているため、電子部品の金属部分を最大限に生かせる。

さらに、アンテナユニット３１５をλ/4系のモノポールアンテナとして動作させることができるため、バイブレータ３０２とアンテナ補助エレメント３１２とを含むアンテナ放射素子が小型であっても、基板３０１上の基板GNDをアンテナ放射に利用することができるため、高いアンテナ性能を得ることができる。

ここで、バイブレータの補強用のシールド部材とバイブレータとの両端子が開放接続と見なせる場合には、コイルa３０４、コイルb３０７のうち少なくとも１つを廃止しても問題なくアンテナ構成を実現することが可能である。

以上のように、バイブレータの補強用のシールド部材のみをアンテナとして利用することで、アンテナの小型化を実現できる。

また、上記の実施の形態において、添付図面に図示されている構成等については、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

特に、上記の実施の形態においては携帯電話機を用いて説明を行ったが、本発明は通信ではなく放送を送受信する場合にも適用できる。

また、本実施の形態で説明した機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。尚、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また前記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

（まとめ）
本実施の形態によれば、無線機は周波数λ1で動作する電子部品と周波数λ2で動作するアンテナ補助エレメントと無線回路部とで構成され、電子部品の配線の内少なくとも1本の配線とアンテナ補助エレメントとを周波数λ1において開放接続し、周波数λ2において短絡接続する周波数フィルタ部材を介して接続する。無線回路部とアンテナ補助エレメントの他端を接続し、アンテナ給電を行うことによりモノポールアンテナとして動作させることができる。電子部品をアンテナとしても利用するようにしたため、無線機におけるアンテナの小型化が可能となる。

本発明は、無線機のアンテナとして利用できる。

Claims (8)

1. 電子部品と、
   前記電子部品と接続され、前記電子部品を第１の周波数で制御する制御回路部と、
   前記電子部品及びグランドと接続され、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数で動作する無線回路部と、を有し、
   前記電子部品は、前記第２の周波数において前記グランドと接続されておらず、
   前記電子部品と前記無線回路部との間に挿入され、前記電子部品と前記無線回路部との接続を前記第１の周波数において高インピーダンスとなるように接続し、前記第２の周波数で低インピーダンスとなるように接続する第１の高周波短絡部を有することを特徴とする無線機。
2. 前記電子部品と前記制御回路部との間に挿入され、前記電子部品と前記制御回路部との接続を前記第２の周波数において高インピーダンスとなるように接続する高周波遮断部を有することを特徴とする請求項１に記載の無線機。
3. 前記電子部品は、第１の端子及び第２の端子を有し、
   前記無線回路部は、前記第１の端子及び前記第２の端子に接続することを特徴とする請求項１又は２に記載の無線機。
4. 前記第１の端子及び前記第２の端子は、前記電子部品と前記制御回路部との接続経路内に設けられ、
   前記第１の端子及び前記第２の端子と接続され、前記第１の端子と前記第２の端子との接続を前記第１の周波数で高インピーダンスとなるように接続し、前記第２の周波数で低インピーダンスとなるように接続する第２の高周波短絡部を有することを特徴とする請求項３に記載の無線機。
5. 電子部品と、
   前記電子部品と接続され、前記電子部品を第１の周波数で制御する制御回路部と、
   前記電子部品及びグランドと接続され、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数で動作する無線回路部と、を有し、
   前記電子部品は、前記第２の周波数において前記グランドと接続されておらず、
   電子部品は、第１の端子及び第２の端子を有し、
   前記無線回路部は、前記第１の端子及び前記第２の端子に接続し、
   前記第１の端子及び前記第２の端子は、前記電子部品と前記制御回路部との接続経路内に設けられ、
   前記第１の端子及び前記第２の端子と接続され、前記第１の端子と前記第２の端子との接続を前記第１の周波数で高インピーダンスとなるように接続し、前記第２の周波数で低インピーダンスとなるように接続する第２の高周波短絡部を有する無線機。
6. 前記電子部品と前記無線回路部との間に、アンテナ補助エレメントを設け、前記アンテナ補助エレメントが接地されていることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載の無線機。
7. 前記電子部品を補強する補強用のシールド部材を有し、前記補強用のシールド部材がアンテナ給電されていることを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の無線機。
8. 前記電子部品の全ての端子がアンテナ給電されていることを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の無線機。

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