JPH11251948A - 携帯無線端末 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】端末の小型化及び性能の向上を可能としながら
も使用者の利便性を低下させることのない新規の携帯無
線端末を提供する。 【解決手段】送信系回路と受信系回路が形成された回路
基板を有する携帯無線端末において、送信系回路と受信
系回路をそれぞれ少なくとも一つのアンテナに接続し、
当該アンテナをそれぞれ接続される回路の信号周波数帯
域を通過帯域に持つ狭帯域アンテナとし、当該アンテナ
のうち最大でも一つを外付けアンテナ、それ以外を内蔵
アンテナとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は携帯無線端末に関
し、特に送信系，受信系に独立したアンテナを有するこ
とにより性能の向上を図った携帯無線端末に関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯無線端末は信号を空間に送信するた
め及び空間の信号を受信するためにアンテナを必要とす
る。携帯無線端末のアンテナとしてよく用いられるモノ
ポールアンテナは、送信もしくは受信する信号周波数の
半波長の長さを必要とする。この長さは例えば周波数１
ＧＨｚに対しては約１５cm、２ＧＨｚに対しては約８cm
となる。これは、携帯無線端末の筐体長さとほぼ同等で
あり、このような長さのアンテナをそのまま筐体外に設
けた場合収納性が著しく低下する。そこで一般に携帯無
線端末では、このモノポールアンテナと、モノポールア
ンテナにほぼ匹敵する長さの導体を螺旋状に巻くことに
よって全長を短縮したヘリカルアンテナとを組み合わせ
たアンテナを設けている。この場合通常携帯無線端末筐
体の外部に現れているのは全長の短いヘリカルアンテナ
のみで、アンテナの性能が必要ない場合にはヘリカルア
ンテナを用い、アンテナの性能が必要な場合にはモノポ
ールアンテナを筐体から引き出して使用することで、通
常時の筐体全長を短く保ち、機器の収納性を向上させて
いる。

【０００３】ところで、このような可変長アンテナを用
いる場合には、使用者が使用状態に応じてアンテナの伸
長，収納の形態を変化させてやる必要がある。したがっ
て、送信，受信それぞれにアンテナを設けると、これら
二つのアンテナに対して伸長，収納の形態を変えてやる
必要性が生じ、利便性が大きく損なわれることになる。

【０００４】そこで、従来の携帯無線端末では送信系回
路，受信系回路とアンテナの間に、送信信号はアンテナ
に向かうが受信系回路には向かわないようにし、受信信
号はアンテナから受信回路へは向かうが送信系には向か
わないようにする回路を設けることにより、一つのアン
テナで送信，受信に対応できるような構成としていた。
このような携帯無線端末として、アンテナ共用器を用い
た構成が提案されている。その構成の例を図９に示す。

【０００５】図９において回路基板２０上に設けられた
高周波回路２１ａ，２１ｂはそれぞれ送信系回路，受信
系回路である。高周波回路２１ａ，２１ｂはそれぞれ回
路基板２０上に設けられた配線２３ａ，２３ｂによって
アンテナ共用器５０に接続される。アンテナ共用器５０
は配線２３ｃ，給電部３２を介して、外付けアンテナ収
納時にはヘリカルアンテナ３０の給電点３１に、伸長時
にはモノポールアンテナ３３の給電点３４に接続され
る。アンテナ共用器５０は２種類のフィルタと、これを
合成する回路からなる。これらのフィルタはそれぞれ、
２３ａ−２３ｃ間には送信周波数帯域信号を通過させる
が受信周波数帯域信号を通過させない特性と、２３ｃ−
２３ｂ間ではその逆に受信周波数帯域信号を通過させる
が送信周波数帯域信号を通過させない特性を持つ。これ
により、一つのアンテナで送信，受信を行うことが可能
となり、使用者の利便性を向上させている。

【０００６】本例のアンテナ共用器を用いる方式は送受
信周波数が異なるシステムに用いられる携帯無線端末に
有効であるが、送受信周波数に関係なく送信と受信が交
互に行われるシステムでは、アンテナ共用器の代わりに
高周波スイッチを設ける方法も提案されている。この方
法では送信系とアンテナ，受信系とアンテナの間に送信
用フィルタ，受信用フィルタを設け、送信時には送信系
−送信用フィルタ−アンテナという経路が、受信時には
アンテナ−受信用フィルタ−受信系という経路が実現さ
れるように高周波スイッチで経路を切り替えてやること
により、一つのアンテナを送信系と受信系に対応させ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図９に示した従来の携
帯無線端末に用いられるアンテナ−アンテナ共用器−送
信／受信系という構成では、アンテナ共用器の通過損失
によって送信系では送信電力が損なわれ、受信系では最
低受信感度が制限される。通過帯域の損失は、送受周波
数間隔が近い通信方式、すなわちアンテナ共用器の送信
もしくは受信フィルタにおける通過帯域と阻止帯域の周
波数間隔が近くなる方式において、阻止帯域での減衰量
を十分に確保しようとすると特に大きくなり、およそ数
ｄＢ前後となる。

【０００８】また、送受信が交互に行われるシステムに
用いられるアンテナ−高周波スイッチ−（送信フィルタ
−送信系）／（受信フィルタ−受信系）という構成にお
いては、本来通信に必要であるアンテナ−（送信フィル
タ−送信系）／（受信フィルタ−受信系）に対して、高
周波スイッチの損失分（１ｄＢ前後）通過損失が増加す
る。

【０００９】携帯無線端末において送信電力に損失があ
ると、電池容量を余分に確保する必要が生じるために携
帯機器として必要な小型化が妨げられる。また、最低受
信感度に制限があるということは無線機器としての性能
向上が妨げられるということになる。したがって、従来
の携帯無線端末の構成においては、一つのアンテナで送
信，受信を行うことを可能とし、使用者の利便性を向上
させている反面、小型化，性能の向上を難しくするとい
った問題があった。

【００１０】本発明の目的は、送受信系それぞれに独立
した狭帯域アンテナを設け、これらのアンテナと送信系
回路，受信系回路を直接接続することによって端末の小
型化及び性能の向上を可能とすると共に、伸長，収納の
形態変化をさせなければならないアンテナを一つ以下と
することによって使用者の利便性を低下させないことが
可能な、新規の携帯無線端末を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の前記課題は、送
信系回路と受信系回路が形成された回路基板を有する携
帯無線端末において、送信系回路と受信系回路をそれぞ
れ少なくとも一つのアンテナに接続し、当該アンテナを
それぞれ接続される回路の信号周波数帯域を通過帯域と
する狭帯域アンテナとし、当該アンテナのうち最大でも
一つを外付けアンテナ、それ以外を内蔵アンテナするこ
とによって効果的に解決することができる。このような
手段を採用すれば、アンテナが狭帯域であることからア
ンテナと送信系回路または受信系回路との間に設けるフ
ィルタは阻止帯域での減衰量をあまり必要としなくなる
ので、通過損失を低く抑えることが可能であると共に、
外付けアンテナは一つであるため、使用者の利便性を低
下させずに携帯無線端末の性能を向上させることが可能
となるからである。

【００１２】前記内蔵アンテナを回路基板を覆うシール
ドケース上に設けることにより、回路基板面積を低減さ
せ、携帯無線端末をさらに小型化させることが可能とな
る。

【００１３】前記受信系回路に接続されるアンテナを内
蔵アンテナとし、この内蔵アンテナを複数設けてやれ
ば、これらの内蔵アンテナによってダイバシティ受信を
行うことで、使用者の利便性を低下させずに受信性能を
向上させることが可能となる。

【００１４】前記送信系回路及び受信系回路にそれぞれ
接続するアンテナを全て内蔵アンテナとすれば、携帯無
線端末の性能を向上させつつ、外部アンテナのように使
用者が伸長、収納の形態を変化させてやる必要がなくな
るため、より利便性を向上させることが可能となる。

【００１５】前記内蔵アンテナを片側指向性アンテナと
すれば、アンテナの指向性のある面と反対面側はアンテ
ナの影響が低くなり、この位置に回路を形成してもよく
なるので、携帯無線端末のさらなる小型化が可能とな
る。

【００１６】前記片側指向性アンテナを同軸共振型スロ
ットアンテナとすることにより、アンテナ上に発生する
電界がスロット周辺のみとなることから、アンテナ近傍
に部品を配置できるようになり、携帯無線端末のさらな
る小型化が可能となる。

【００１７】前記同軸共振型スロットアンテナの内部を
誘電率に周波数依存性のある誘電体で満たすことにより
アンテナ内部の波長が短縮され、同軸共振器型スロット
アンテナの共振周波数を決定するスロット長を短くでき
るので、アンテナ面積を低減し、アンテナを小型化でき
るので、これを内蔵する携帯無線端末を小型化すること
が可能となる。特に本内蔵アンテナを送信系のアンテナ
として用いると、誘電体の誘電率が周波数依存性を持つ
ことから、内蔵アンテナは基本共振周波数の整数倍の周
波数で共振しなくなるため、送信系回路が発生する送信
周波数の高調波を空間に放射することがなくなるので、
主に高調波の放射を阻止するために設けられる送信系フ
ィルタを削減でき、さらなる携帯無線端末の小型化が可
能となる。

【００１８】前記内蔵アンテナを共振周波数可変アンテ
ナとすることにより、さらに携帯無線端末の小型化が可
能となる。ある通信システムに対して携帯無線端末が用
意しなければならない周波数帯域に比べて一回の通話に
必要とされる帯域は狭いことから、必要とされる周波数
全てをカバーする内蔵アンテナの代わりに、一回の通話
に必要とされる程度の狭い帯域を持ち、共振周波数を変
化させることによって必要とされる帯域をカバーするこ
とが可能な共振周波数可変アンテナを用いることができ
る。内蔵アンテナは帯域にほぼ比例した体積を必要とす
るため、共振周波数可変アンテナは必要とされる周波数
全てをカバーするアンテナと比べて小さくすることが可
能であるため、これを用いることによって携帯無線端末
を小型化することができる。

【００１９】また、本発明の前記課題は送信系回路と受
信系回路が形成された回路基板を有する携帯無線端末に
おいて、送信系回路と受信系回路をそれぞれ少なくとも
一つのアンテナに接続し、当該アンテナをそれぞれ接続
される回路の信号周波数帯域を通過帯域とする狭帯域ア
ンテナとし、当該アンテナのうちそれぞれ一つずつを外
付けアンテナ、それ以外を内蔵アンテナとし、外付けア
ンテナ同士を機械的に接続して同時に伸長もしくは収納
形態をとるようにすることでも効果的に解決することが
できる。このような手段を採用すれば、アンテナが狭帯
域であることからアンテナと送信系回路または受信系回
路との間に設けるフィルタは阻止帯域での減衰量をあま
り必要としないので、通過損失を低く抑えることが可能
であると共に、外付けアンテナは一度の動作で伸長もし
くは収納形態と変化させることが可能であるため、使用
者の利便性を低下させずに携帯無線端末の性能を向上さ
せることが可能となるからである。

【００２０】さらに、本発明の携帯無線端末を送受信が
同時に行われる通信方式に適用する場合、この通信方式
で用いられていた従来の携帯無線端末より小型化，高性
能化を図ることができる。本通信方式において従来の携
帯無線端末では、同時に動作する送受信系回路がアンテ
ナ共用器直前で接近するため、回路間で電磁干渉を起こ
して性能を劣化させないように、アンテナ共用器直前で
の送受信系回路の配置に制限を設ける必要があることに
よって端末の小型化が難しいが、本発明によれば送信用
アンテナと受信用アンテナを接近して設ける必要が無い
ため、送信系回路と受信系回路が接近しないように任意
に配置することが可能となるからである。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る携帯無線端末
の実施の形態を図面に示したいくつかの実施例を参照し
てさらに詳細に説明する。なお、図１〜図８における同
一の記号は、同一物又は類似物を表示するものとする。

【００２２】＜実施例１＞送信系回路と受信系回路をそ
れぞれ独立したアンテナに接続し、これらのアンテナの
一つを外付けアンテナ、もう一つを内蔵アンテナとして
設けた本発明に係る第１の実施例としての高周波回路基
板斜視図を図１に示す。

【００２３】図１において２０は携帯無線端末の回路基
板、２１ａ，２１ｂはそれぞれ回路基板２０上に設けら
れた送信系回路及び受信系回路である。送信系回路２１
ａが発生する送信信号は送信高周波フィルタ２２ａと配
線２３ａを経由して送信周波数帯域のみを通過帯域とす
る内蔵アンテナ１０から空間に放射される。空間中の受
信すべき信号は、外付けアンテナ収納時には受信周波数
帯域のみを通過帯域とするヘリカルアンテナ３０で捕ら
えられ、ヘリカルアンテナの給電点３１に接続された回
路基板２０上の外付けアンテナ給電部３２から、配線２
３ｂ，受信高周波フィルタ２２ｂを経由して受信系回路
２１ｂに送られる。

【００２４】外付けアンテナ伸長時には外付けアンテナ
給電部３２は受信周波数帯域のみを通過帯域とするモノ
ポールアンテナ３３の給電点３４に接続されることによ
り、モノポールアンテナ３３が捕らえた信号が受信系回
路２１ｂに送られることになる。回路基板２０上には送
信系回路２１ａ及び受信系回路２１ｂを覆うようにシー
ルドケースが設けられるが、本図には示していない。ま
た、配線２３ａ，23ｂは基板内に設けたり、同軸ケーブ
ルで置き換えてやることにより、他の回路との干渉を低
減することが可能である。

【００２５】本実施例によれば、内蔵アンテナ１０及び
外付けアンテナであるヘリカルアンテナ３０もしくはモ
ノポールアンテナ３３が狭帯域である。すなわち送信用
アンテナにおいては受信周波数において利得が低く、受
信用アンテナにおいては送信周波数において感度が低い
ことから、アンテナと送信系回路２１ａまたは受信系回
路２１ｂとの間に設ける高周波フィルタ２２ａ，２２ｂ
は阻止帯域での減衰量をあまり必要としない。阻止帯域
での減衰量をあまり必要としない場合、フィルタは通過
損失を低く抑えることが可能であるため、送信系におい
ては送信電力の損失を低減できるために電池容量を減ら
すことができ、これにより端末を小型化することが可能
であり、受信系においては最低受信感度を向上させるこ
とができるため、端末の性能を向上させることができ
る。

【００２６】狭帯域なアンテナの実現は広帯域なアンテ
ナの実現より容易であり、従来の送信周波数帯域と受信
周波数帯域の両方をカバーするアンテナから簡単に変更
することが可能である。

【００２７】また、本実施例によれば外付けアンテナは
一つであるため、使用者が外付けアンテナの収納，伸長
の状態変化をさせなければいけないアンテナは従来の携
帯無線端末同様一つであるため、使用者の利便性を低下
させることはない。

【００２８】さらに、送受信が同時に行われ、送信系回
路と受信系回路が同時に動作する通信方式に適用される
携帯端末において、本発明は別の効果がある。従来の携
帯無線端末においては、同時に動作する送受信系回路が
アンテナ共用器直前で接近して回路間で電磁干渉を起こ
して性能を劣化さることを回避するために、アンテナ共
用器直前での送受信系回路配置に制限を設ける必要があ
り、回路配置に任意性がないことから端末の小型化が難
しかった。しかし、本実施例によれば回路基板２０上で
送信系回路２１ａは送信高周波フィルタ２２ａ及び配線
２３ａを介して内蔵アンテナ１０に、受信系回路２１ｂ
は受信高周波フィルタ２２ｂ及び配線２３ｂを介して外
付けアンテナ給電部３２に接続されるが、送信系，受信
系で共通に使用する高周波回路部品がないために、それ
ぞれを独立に任意に配置することが可能となり、これに
より端末の小型化を図ることができる。

【００２９】なお、本実施例では送信系回路を内蔵アン
テナに、受信系回路を外付けアンテナに接続している
が、送信系回路を外付けアンテナに、受信系回路を内蔵
アンテナに接続した場合にも同様の効果が得られる。

【００３０】＜実施例２＞実施例１における内蔵アンテ
ナを回路基板を覆うシールドケース上に設けた一実施例
を図２に示す。図２において内蔵アンテナ１０は回路基
板２０上に送信系回路２１ａ及び受信系回路２１ｂを覆
うように設けられたシールドケース４０上に設けられ
る。内蔵アンテナ１０の給電点は、回路基板２０上に設
けられた同軸コネクタ１１を介して配線２３ａに接続さ
れる。送信系回路２１ａから出力される送信信号は、送
信高周波フィルタ２２ａ及び配線２３ａを介し、同軸コ
ネクタ１１を経て内蔵アンテナ１０から放射される。

【００３１】本実施例によれば回路基板上に内蔵アンテ
ナを搭載する領域を設けなくてよいことから、回路基板
面積を低減させることが可能であり、実施例１と同様の
効果を有しながら、携帯無線端末をさらに小型化するこ
とが可能である。

【００３２】＜実施例３＞実施例１における外付けアン
テナを内蔵アンテナとし、回路基板を覆うシールドケー
ス上に設けた一実施例を図３に示す。図３において送信
系回路２１ａは送信高周波フィルタ２２ａ及び配線２３
ａを介して回路基板２０上に設けられる内蔵アンテナ１
０ａに接続され、受信系回路２１ｂは、受信高周波フィ
ルタ２２ｂ及び配線２３ｂを介し、同軸コネクタ１１を
経て、回路基板２０上に送信系回路２１ａ及び受信系回
路２１ｂを覆うように設けられるシールドケース４０上
の内蔵アンテナ１０ｂに接続される。

【００３３】本実施例によれば、実施例１と同様の効果
を有したまま、全てのアンテナが内蔵アンテナであるこ
とから、外部アンテナのように使用者が伸長，収納の形
態を変化させてやる必要がなくなるため、より利便性を
向上させることが可能となると共に、携帯無線端末の外
部に突起がなくなるため、収納性を向上させることが可
能となる。

【００３４】なお、内蔵アンテナ１０ａ，１０ｂを共に
シールドケース４０上に設けることも可能であり、同等
の効果が得られる。

【００３５】＜実施例４＞実施例１における内蔵アンテ
ナを片側指向性を有する同軸共振型スロットアンテナと
した一実施例を図４に示す。同軸共振型スロットアンテ
ナ１２は、方形の偏平導体箱の上部に設けたスロット１
３，導体箱の側面に導体と接しないように設けた給電端
子１４，導体箱内部に給電端子１４以外の導体と接しな
いように設けたストリップライン（図示せず）から構成
され、スロット１３が形成される面を上面として回路基
板２０上に設けられる。同軸共振型スロットアンテナ１
２は、給電端子１４と導体箱壁面との間に高周波電力を
給電されることにより、スロット１３から電磁波を放射
する。

【００３６】同軸共振型スロットアンテナは片側指向性
アンテナであり、スロットが形成されている面側に指向
性を有するため、スロットが形成されている面の反対面
側に放射する電力は低い。従って、スロットが形成され
ている面の反対面側のアンテナ直下に回路を形成した場
合にも、これらの回路がアンテナの放射する電磁波から
受ける影響が低くなるので、この位置に回路を形成する
ことが可能となる。これにより、回路基板上に回路を形
成できる面積が増えるため、実装密度が向上し、携帯無
線端末をさらに小型化することが可能となる。

【００３７】さらに、片側指向性アンテナを送信用アン
テナとして用い、通話時に使用者と反対の方向に電磁波
を放射するように携帯無線端末内に配置すれば、出力の
大半は人体に吸収されずに空間へ放射されるために、放
射効率が改善される。従って、余分な電力を放射する必
要がなくなるために電池容量を減らすことができ、小型
の電池を用いることにより携帯無線端末の小型化を図る
ことが可能となる。

【００３８】また、同軸共振型スロットアンテナは、ア
ンテナ上に発生する電界がスロット周辺に集中するとい
う特徴を持つ。従って、アンテナ近傍に部品を配置した
場合にも、これらの部品に影響は生じないため、アンテ
ナ近傍に部品を配置できるようになる。これにより、回
路基板上に部品を搭載できる面積が増えるため、実装密
度が向上し、携帯無線端末をさらに小型化することが可
能となる。

【００３９】＜実施例５＞送信系回路を外付けアンテナ
に、受信系回路を内蔵アンテナに接続し、内蔵アンテナ
を複数設けた本発明に係る第５の実施例としての高周波
回路基板斜視図を図５に示す。図５（ａ)，(ｂ）は同じ
回路基板の表面と裏面を表わしている。

【００４０】図５において携帯無線端末の回路基板２０
の表面(ａ)には送信系回路２１ａ，受信系回路２１ｂが
設けられている。送信系回路２１ａは送信高周波フィル
タ２２ａ，配線２３ａを介してアンテナ給電部３２にお
いて外付けアンテナ収納時にはヘリカルアンテナ３０の
給電点３１に、外付けアンテナ伸長時にはモノポールア
ンテナ３３の給電点３４に接続される。受信系回路２１
ｂは受信高周波フィルタ２２ｂ，高周波スイッチ２４を
経た後、配線２３ｂを経て内蔵アンテナ12ａに接続され
るか、スルーホール２５を介して裏面（ｂ）の配線２３
ｄを経て内蔵アンテナ１２ｂに接続される。どちらの内
蔵アンテナに接続されるかは高周波スイッチ２４によっ
て切り替えることができる。また、回路基板２０の裏面
（ｂ）には、その他の回路２６が設けられている。回路
２６は送信系回路，受信系回路を含んでもよい。なお、
本実施例においてヘリカルアンテナ３０及びモノポール
アンテナ３３は送信周波数帯域のみを通過帯域とする狭
帯域アンテナであり、内蔵アンテナ１２ａ，１２ｂは受
信周波数帯域のみを通過帯域とする狭帯域アンテナであ
る。

【００４１】本実施例において、外付けアンテナが一つ
であることからアンテナの伸長，収納形態の変更という
点における使用者の利便性は従来の端末と変わらずに、
アンテナが狭帯域なために高周波フィルタの通過損失を
抑制することが可能であることから、送信電力を抑える
ことが可能になるために電池容量を減らして端末を小型
化することが可能になると共に、受信感度を向上させる
ことが可能となることは、実施例１と同じである。

【００４２】さらに本実施例によれば、受信系アンテナ
として内蔵アンテナを複数設けてあり、高周波スイッチ
によってどのアンテナを使用するか選択できるため、通
話時に最も大きな信号を受信しているアンテナを常に選
択するダイバシティ受信が可能であり、受信感度を向上
させることができる。

【００４３】また、片側に指向性を持つアンテナは無指
向性のアンテナに比べて指向性のある方向の感度が高い
ため、受信用内蔵アンテナを同軸共振型スロットアンテ
ナのような片側指向性アンテナとし、これを回路基板の
両面に配置することによって、無指向性のアンテナを組
み合わせた場合に比べて受信感度をより高くすることが
可能である。

【００４４】＜実施例６＞実施例４における同軸共振型
スロットアンテナの内部を誘電率に周波数依存性のある
誘電体で満たした一実施例を図６に示す。同軸共振型ス
ロットアンテナ１５は、実施例４における図４の同軸共
振型スロットアンテナ１２と構造は同じであるが、方形
の偏平導体箱の内部が誘電率に周波数依存性のある誘電
体で満たされている点が異なっている。また、送信系回
路２１ａは配線２３ａを介して直接同軸共振型スロット
アンテナ１５に接続されている。

【００４５】本実施例によれば、同軸共振型スロットア
ンテナの内部が誘電体で満たされることによりアンテナ
内部の波長が短縮され、同軸共振器型スロットアンテナ
の共振周波数を決定するスロット長を短くすることがで
きる。スロット長を短くすることにより、アンテナのス
ロット面の面積を低減することができるため、アンテナ
の小型化が可能である。従って、実施例４の効果に加え
て、内蔵アンテナが小型化することにより、これを内蔵
する携帯無線端末の小型化が可能となる。

【００４６】また、本実施例では内部を誘電率に周波数
依存性のある誘電体で満たした同軸共振型スロットアン
テナを送信系のアンテナに用いている。同軸共振型スロ
ットアンテナは、スロット長さで決まる周波数を基本共
振周波数とするが、この基本共振周波数の奇数倍の周波
数でも共振を起こす。しかし、内部に満たされている誘
電体の誘電率が周波数依存性を持つと、その共振周波数
は周波数が高くなるにつれて基本共振周波数の奇数倍か
らずれていく。

【００４７】一般に送信系回路は送信周波数信号の他
に、送信周波数の整数倍の周波数を持つ高調波信号を発
生するが、これは他の通信に対する妨害波となるため、
送信系フィルタで抑制する必要がある。しかし、本実施
例の同軸共振型スロットアンテナは基本周波数の整数倍
の周波数では共振しない、すなわち送信信号の高調波信
号を放射することがないため、送信系フィルタを削減す
ることができ、これによりさらなる携帯無線端末の小型
化を可能とする。

【００４８】＜実施例７＞実施例１における内蔵アンテ
ナを共振周波数可変アンテナとした一実施例を図７に示
す。本実施例の共振周波数可変アンテナ１６は、実施例
４における図４の同軸共振型スロットアンテナ１２と類
似の構造を持つが、スロット１３の内部に島状導体１７
を有し、方形導体箱の壁面と島状導体１７との間に可変
容量素子１８が設けられている点が異なっている。可変
容量素子の容量値を変化させることにより、等価的にス
ロット長が変化するように見えるため共振周波数が変化
する。このような共振周波数可変アンテナの動作原理は
特願平9−141375 号にて詳しく述べられている。

【００４９】ある通信システムに対して携帯無線端末が
用意しなければならない周波数帯域に比べて一回の通話
に必要とされる帯域は狭いことから、必要とされる周波
数全てをカバーする内蔵アンテナの代わりに、一回の通
話に必要とされる程度の狭い帯域を持ち、共振周波数を
変化させることによって必要とされる帯域をカバーする
ことが可能な共振周波数可変アンテナを用いることがで
きる。内蔵アンテナは帯域にほぼ比例した体積を必要と
するため、帯域の狭い共振周波数可変アンテナは必要と
される周波数全てをカバーするアンテナと比べて小さく
することが可能である。従って本構成にすれば、内蔵ア
ンテナとして体積の小さい共振周波数可変アンテナを用
いることにより、携帯無線端末を小型化することができ
る。

【００５０】＜実施例８＞送信系回路と受信系回路をそ
れぞれ独立した外付けアンテナに接続した本発明に係る
第８の実施例としての高周波回路基板斜視図を図８に示
す。図８において２０は携帯無線端末の回路基板、２１
ａ，２１ｂはそれぞれ回路基板２０上に設けられた送信
系回路及び受信系回路である。外付けアンテナ収納時に
送信系回路２１ａが発生する送信信号は、送信高周波フ
ィルタ２２ａ，配線２３ａを経由して外付けアンテナ給
電部３２ａにてヘリカルアンテナ３０ａの給電点３１ａ
に受け渡され、送信周波数帯域のみを通過帯域とするヘ
リカルアンテナ３０ａから空間に放射される。外付けア
ンテナ伸長時の送信信号は外付けアンテナ給電部32ａか
らモノポールアンテナ３３ａの給電点３４ａに受け渡さ
れ、送信周波数帯域のみを通過帯域とするモノポールア
ンテナ３３ａから空間に放射される。

【００５１】空間中の受信すべき信号は、外付けアンテ
ナ収納時には受信周波数帯域のみを通過帯域とするヘリ
カルアンテナ３０ｂで捕らえられ、ヘリカルアンテナの
給電点３１ｂに接続された回路基板２０上の外付けアン
テナ給電部３２ｂから、配線２３ｂ，受信高周波フィル
タ２２ｂを経由して受信系回路２１ｂに送られる。外付
けアンテナ伸長時には外付けアンテナ給電部３２ｂは受
信周波数帯域のみを通過帯域とするモノポールアンテナ
３３ｂの給電点３４ｂに接続されることにより、モノポ
ールアンテナ３３ｂが捕らえた信号が受信系回路２１ｂ
に送られることになる。ヘリカルアンテナ３０ａ及び３
０ｂはヘリカルアンテナ接続体３５によって接続されて
いる。

【００５２】本実施例において、アンテナが狭帯域であ
ることからアンテナと送信系回路または受信系回路との
間に設けるフィルタは阻止帯域での減衰量をあまり必要
としないため、通過損失を低く抑えることが可能である
ことは実施例１の場合と同じである。さらに、本実施例
によれば、送信用及び受信用外付けアンテナはヘリカル
アンテナの部分でヘリカルアンテナ接続体によってお互
いに接続されているため、一度の動作で伸長もしくは収
納形態と変化させることが可能であり、使用者の利便性
を低下させることはない。

【００５３】また、本実施例によれば、ヘリカルアンテ
ナを構成する螺旋状の導体はヘリカルアンテナ接続部の
内部まで使用して巻くことが可能である。この場合導体
に必要とされる長さは変わらずに１巻きの半径が大きく
なるために、巻数を減らすことができるので、ヘリカル
アンテナ自体の長さを短くすることが可能である。内蔵
アンテナを用いる場合に比べて内蔵アンテナ搭載分の面
積が必要なくなることから基板面積を低減することがで
きるため、携帯無線端末の筐体部を小型化することが可
能であると共に、ヘリカルアンテナをヘリカルアンテナ
接続部の内部まで使用して形成することにより、外付け
アンテナによる突起部の高さを減らすことが可能である
ため、全体として携帯無線端末を小型化することができ
る。

【００５４】

【発明の効果】本発明の携帯無線端末は、送信系回路と
受信系回路がそれぞれ少なくとも一つの狭帯域アンテナ
に接続され、これらのアンテナのうち最大でも一つが外
付けアンテナで、それ以外は内蔵アンテナであることか
ら、アンテナの伸長，収納形態の変更を行うべきアンテ
ナが最大でも一つであるために使用者の利便性を従来の
携帯無線端末と同様もしくは改善することが可能である
と共に、アンテナが狭帯域なために高周波フィルタの通
過損失を抑制することが可能であり、これによって送信
系では送信電力を抑えることが可能になるために電池容
量を減らして端末を小型化することが可能となり、受信
系では受信感度を向上させることが可能となる。

【００５５】また、本発明の別の構成の携帯無線端末
は、送信系回路と受信系回路がそれぞれ少なくとも一つ
の狭帯域アンテナに接続され、これらのアンテナのうち
それぞれ一つずつが外付けアンテナで、それ以外は内蔵
アンテナであり、外付けアンテナ同士は機械的に接続さ
れ、同時に伸長もしくは収納形態をとるようにしている
ため、アンテナの伸長，収納形態の変更に関する使用者
の利便性は従来の携帯無線端末と同様であるが、それ以
外の効果は先に述べた構成のものと同様であり、さらに
内蔵すべきアンテナ数を減らすことができるために、回
路基板の小型化を図ることが可能となる。

【００５６】本発明の携帯無線端末を送受信を同時に行
う通信方式に適用した場合、送信系回路と受信系回路を
独立に任意に配置することが可能であるため、送信系及
び受信系回路をアンテナ直前でアンテナ共用器に接続す
る必要性から部品配置に制限のあった従来の携帯無線端
末に比べて、端末を小型化することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の携帯無線端末の高周波
回路基板の斜視図。

【図２】本発明の第２の実施例の携帯無線端末の高周波
回路基板の斜視図。

【図３】本発明の第３の実施例の携帯無線端末の高周波
回路基板の斜視図。

【図４】本発明の第４の実施例の携帯無線端末の高周波
回路基板の斜視図。

【図５】本発明の第５の実施例の携帯無線端末の高周波
回路基板の斜視図。

【図６】本発明の第６の実施例の携帯無線端末の高周波
回路基板の斜視図。

【図７】本発明の第７の実施例の携帯無線端末の高周波
回路基板の斜視図。

【図８】本発明の第８の実施例の携帯無線端末の高周波
回路基板の斜視図。

【図９】従来の携帯無線端末の高周波回路基板の斜視
図。

【符号の説明】 １０，１０ａ，１０ｂ…内蔵アンテナ、１１…同軸コネ
クタ、１２，１２ａ，１２ｂ…同軸共振型スロットアン
テナ、１３…スロット、１４…給電端子、１５…誘電体
充填同軸共振型スロットアンテナ、１６…共振周波数可
変同軸共振型スロットアンテナ、１７…島状導体、１８
…可変容量素子、２０…回路基板、21ａ，２１ｂ…高周
波回路、２２ａ，２２ｂ…高周波フィルタ、２３ａ，２
３ｂ，２３ｃ，２３ｄ…配線、２４…高周波スイッチ、
２５…スルーホール、２６…回路、３０，３０ａ，３０
ｂ…ヘリカルアンテナ、３１，３１ａ，３１ｂ…ヘリカ
ルアンテナ給電点、３２，３２ａ，３２ｂ…アンテナ給
電部、３３，３３ａ，３３ｂ…モノポールアンテナ、３
４，３４ａ，３４ｂ…モノポールアンテナ給電点、３５
…ヘリカルアンテナ接続体、４０…シールドケース、５
０…アンテナ共用器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 修 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所マルチメディアシステム 開発本部内 (72)発明者 野村 具徳 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所マルチメディアシステム 開発本部内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】送信系回路と受信系回路が形成された回路
   基板を有する携帯無線端末において、当該送信系回路と
   当該受信系回路はそれぞれ少なくとも一つのアンテナに
   接続され、当該アンテナはそれぞれ接続される回路の信
   号周波数帯域を通過帯域とする狭帯域アンテナであり、
   当該アンテナのうち最大でも一つが外付けアンテナで、
   それ以外は内蔵アンテナであることを特徴とする携帯無
   線端末。
2. 【請求項２】前記内蔵アンテナが回路基板を覆うシール
   ドケース上に設けられることを特徴とする請求項１に記
   載の携帯無線端末。
3. 【請求項３】前記受信系回路に接続されるアンテナが内
   蔵アンテナであり、当該内蔵アンテナが複数設けられる
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の携帯無線端
   末。
4. 【請求項４】前記送信系回路及び前記受信系回路に接続
   されるアンテナが全て内蔵アンテナであることを特徴と
   する請求項１ないし３のいずれかに記載の携帯無線端
   末。
5. 【請求項５】前記内蔵アンテナが片側指向性アンテナで
   あることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記
   載の携帯無線端末。
6. 【請求項６】前記片側指向性アンテナが同軸共振型スロ
   ットアンテナであることを特徴とする請求項５に記載の
   携帯無線端末。
7. 【請求項７】前記同軸共振型スロットアンテナの内部が
   誘電率に周波数依存性のある誘電体で満たされているこ
   とを特徴とする請求項６に記載の携帯無線端末。
8. 【請求項８】前記内蔵アンテナが共振周波数可変アンテ
   ナであることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか
   に記載の携帯無線端末。
9. 【請求項９】送信系回路と受信系回路が形成された回路
   基板を有する携帯無線端末において、当該送信系回路と
   当該受信系回路はそれぞれ少なくとも一つのアンテナに
   接続され、当該アンテナはそれぞれ接続される回路の信
   号周波数帯域を通過帯域とする狭帯域アンテナであり、
   当該アンテナのうちそれぞれ一つずつが外付けアンテナ
   で、それ以外は内蔵アンテナであり、外付けアンテナ同
   士は機械的に接続され、同時に伸長もしくは収納形態を
   とることを特徴とする携帯無線端末。
10. 【請求項１０】前記携帯無線端末に適用される通信方式
    が、送受信を同時に行う方式であることを特徴とする請
    求項１ないし９のいずれかに記載の携帯無線端末。