JPWO2008041652A1

JPWO2008041652A1 - 携帯無線機

Info

Publication number: JPWO2008041652A1
Application number: JP2008537521A
Authority: JP
Inventors: 和久　健二; 健二和久; 忠司小山; 渡辺　邦彦; 邦彦渡辺; 正人張替; 大輔富樫; 良章平岡; 安部　泰浩; 泰浩安部
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2006-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2010-02-04
Anticipated expiration: 2027-09-28
Also published as: KR20090074747A; JP5192385B2; US8219143B2; US20100093390A1; KR101232557B1; WO2008041652A1

Abstract

アンテナの利得の劣化を抑制することにより、筐体内のスペースの有効活用を図り、筐体の小型化を実現することが可能な携帯無線機を提供する。筐体と、当該筐体内に配置される第１の使用周波数帯により外部と通信を行うループアンテナ５０と、ループアンテナ５０により通信される情報に対して所定の処理を行うＲＦＩＤチップ５１と、を有する第１の通信部６０と、当該筐体内に配置される第１の使用周波数帯よりも高い周波数帯である第２の使用周波数帯により通信を行うメインアンテナ７０と、メインアンテナ７０により通信される情報に対して所定の処理を行う通信処理部７１と、を有する第２の通信部６１と、を備え、ループアンテナ５０と、メインアンテナ７０とは、干渉が生じ得る程度の位置に配されており、ループアンテナ５０の共振によって生じる第１の使用周波数帯の高次の副次共振点が、第２の使用周波数帯に重ならないように調整する構成であることを特徴とする。

Description

本発明は、他の端末と通信を行う携帯端末機に関する。

現在、機能性向上のために、非接触ＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）チップであるＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）等により外部と通信を行うための第１のアンテナが筐体に内蔵された携帯無線機が増えてきている（例えば、特許文献１参照）。

また、携帯無線機においては、特許文献１に示すように、移動体通信網に接続される通信用の第２のアンテナが、デザイン性向上の観点から、筐体内部に内蔵されたものも増えてきている。
特開２００４−２２７０４６号公報

ところで、第１のアンテナと、第２のアンテナとは、異なる使用周波数帯域を使用しているが、干渉による影響を抑制するため、両アンテナをできるだけ離して配置する構造が採られている。このため、筐体内のスペースの効率化が困難となり、筐体の小型化等が妨げられる結果になっている。

したがって、各アンテナ同士の近接配置構造により生じる利得劣化を回避することができれば、筐体内のスペースを有効活用することができ、また、筐体自身の小型化を実現することができる。

そこで、本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、異なる周波数帯域を有する複数のアンテナが筐体内で近接配置された場合においても、それぞれアンテナの利得の劣化を抑制することにより、筐体内のスペースの有効活用を図り、筐体の小型化を実現することが可能な携帯無線機を提供することにある。

本発明に係る携帯無線機は、上記課題を解決するために、筐体と、前記筐体内に配置される第１の使用周波数帯により外部と通信を行う第１のアンテナ部と、前記第１のアンテナ部により通信される情報に対して所定の処理を行う第１の情報処理部と、を有する第１の通信部と、前記筐体内に配置される前記第１のアンテナ部の近傍に配置され、前記第１の使用周波数帯よりも高い周波数帯である第２の使用周波数帯により通信を行う第２のアンテナ部と、前記第２のアンテナ部により通信される情報に対して所定の処理を行う第２の情報処理部と、を有する第２の通信部と、を有し、前記第１の使用周波数帯の高次の副次共振点が前記第２の使用周波数帯に重ならないように構成してあることを特徴とする。

また、上記携帯無線機では、前記第１のアンテナ部は、磁界アンテナであって、前記磁界アンテナのリアクタンス成分が調整されることにより、前記副次共振点が前記第２の使用周波数帯に重ならないように構成してあることが好ましい。

また、上記携帯無線機では、前記磁界アンテナの一部又は全部に誘電体材料又は磁性体材料を貼設することにより、当該磁界アンテナのリアクタンス成分を調整し、前記副次共振点が前記第２の使用周波数帯に重ならないように構成してあることが好ましい。

また、上記携帯無線機では、前記誘電体材料は、樹脂、スポンジ、プラスチックのいずれか一種の材料又はその組み合わせから構成されることが好ましい。

また、上記携帯無線機では、前記第１のアンテナ部は、磁界アンテナであって、前記磁界アンテナにコンデンサが接続されることにより、前記副次共振点が前記第２の使用周波数帯に重ならないように構成してあることが好ましい。

また、上記携帯無線機では、前記第１のアンテナ部は、複数の磁界アンテナであって、前記複数の磁界アンテナのいずれにもコンデンサが接続されることにより、前記副次共振点が前記第２の使用周波数帯に重ならないように構成してあることが好ましい。

また、上記携帯無線機では、前記第１のアンテナ部は、該第１のアンテナ部における全部又は一部が前記第２のアンテナ部と所定方向において対向するように配置され、前記コンデンサは、前記第１のアンテナ部における前記第２のアンテナ部と対向する部分に接続される、ことが好ましい。

また、上記携帯無線機では、前記第１の通信部は、例えば、電磁誘導又は電磁結合を利用して外部と通信を行う非接触ＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）チップであることが好ましい。

また、本発明に係る携帯無線機は、上記課題を解決するために、筐体と、前記筐体内に配置される第１の使用周波数帯により外部と通信を行う第１のアンテナ部と、前記第１のアンテナ部により通信される情報に対して所定の処理を行う第１の情報処理部と、を有する第１の通信部と、前記筐体内に配置される前記第１の使用周波数帯よりも高い周波数帯である第２の使用周波数帯により通信を行うと共に、前記第１のアンテナ部と干渉が生じ得る程度の位置に配された第２のアンテナ部と、前記第２のアンテナ部により通信される情報に対して所定の処理を行う第２の情報処理部と、を有する第２の通信部と、を有し、前記第１のアンテナ部の共振によって生じる前記第１の使用周波数帯の高次の副次共振点が、前記第２の使用周波数帯に重ならないように調整される構成であることを特徴とする。

また、上記携帯無線機では、前記第１のアンテナ部の近傍に配置され、前記第１の使用周波数帯よりも高い周波数体である第３の使用周波数帯により通信を行う第３のアンテナ部と、前記第３のアンテナ部により通信される情報に対して所定の処理を行う第３の情報処理部と、を有する第３の通信部と、前記第２の通信部と前記第３の通信部のいずれか一方を制御すると共に、前記第２の通信部を制御する場合には前記第１の使用周波数帯の高次の副次共振点が前記第２の使用周波数帯に重ならないように調整し、前記第３の通信部を制御する場合には前記第１の使用周波数帯の高次の副次共振点が前記第３の使用周波数帯に重ならないように調整する制御部と、を有することが好ましい。

本発明によれば、異なる周波数帯域を有する複数のアンテナが筐体内で近接配置されても、それぞれのアンテナの利得の劣化が抑制されるため、筐体内のスペースの有効活用が図られ、筐体の小型化が実現される。

本発明に係る携帯電話装置の外観を示す斜視図である。本発明に係る携帯電話装置に備えられている操作部側筐体部の構成を示す斜視図である。本発明に係る携帯電話装置の機能を示すブロック図である。本発明に係る携帯電話装置に備えられているループアンテナとメインアンテナとの位置関係を示す斜視図である。本発明に係る携帯電話装置に備えられているループアンテナの各辺を模式的に示す図である。図５に示すループアンテナの各辺に誘電体材料又は磁性体材料を貼付する際の構成パターンを示す図である。ループアンテナの全体に誘電体材料を貼付したときのＶＳＷＲの測定結果を示す図である。ループアンテナに誘電体材料を貼付しないときのＶＳＷＲの測定結果を示す図である。ループアンテナに離調コンデンサを負荷したときの様子を模式的に示す図である。複数のループアンテナに離調コンデンサを負荷したときの様子を模式的に示す図である。本発明に係る携帯電話装置の機能を示すブロック図である。

符号の説明

１携帯電話装置、２操作部側筐体部、３表示部側筐体部、４ヒンジ機構、４０基板、４１ＲＦＩＤ部、４２リアケース部、４３充電池、４４充電池カバー、５０ループアンテナ、５１ＲＦＩＤチップ、５２コンデンサ、６０第１の通信部、６１第２の通信部、６２処理部、７０メインアンテナ、７１通信処理部、７２ＣＰＵ、Ｃｍ離調コンデンサ

発明を実施するための形態

＜実施の形態１＞
以下、本発明の実施の形態１について説明する。

図１は、本発明に係る携帯無線機の一例である携帯電話装置１の外観斜視図を示す。なお、図１は、いわゆる折り畳み型の携帯電話装置の形態を示しているが、本発明に係る携帯電話装置の形態としては特にこれに限られない。

携帯電話装置１は、操作部側筐体部２と、表示部側筐体部３と、を備えて構成される。操作部側筐体部２は、表面部１０に、操作ボタン群１１と、携帯電話装置１の使用者が通話時に発した音声が入力される音声入力部１２と、を備えて構成される。操作ボタン群１１は、各種設定や電話帳機能やメール機能等の各種機能を作動させるための機能設定操作ボタン１３と、電話番号の数字やメール等の文字等を入力するための入力操作ボタン１４と、各種操作における決定やスクロール等を行う決定操作ボタン１５と、から構成されている。

また、表示部側筐体部３は、表面部２０に、各種情報を表示するためのディスプレイ２１と、通話の相手側の音声を出力する音声出力部２２と、を備えて構成されている。

また、上述した操作ボタン群１１、音声入力部１２、ディスプレイ２１及び音声出力部２２は、後述する処理部６２を構成している。

また、操作部側筐体部２の上端部と表示部側筐体部３の下端部とは、ヒンジ機構４を介して連結されている。また、携帯電話装置１は、ヒンジ機構４を介して連結された操作部側筐体部２と表示部側筐体部３とを相対的に回転することにより、操作部側筐体部２と表示部側筐体部３とが互いに開いた状態（開放状態）にしたり、操作部側筐体部２と表示部側筐体部３とを折り畳んだ状態（折畳み状態）にしたりすることができる。

また、図２は、操作部側筐体部２の一部を分解した斜視図を示している。操作部側筐体部２は、図２に示すように、基板４０と、ＲＦＩＤ部４１と、リアケース部４２と、充電池４３と、充電池カバー４４と、によって構成されている。

基板４０は、所定の演算処理を行うＣＰＵ等の素子が実装されており、表面部１０上の操作ボタン群１１がユーザにより操作が行われたときに、所定の信号がＣＰＵに供給される。

ＲＦＩＤ部４１は、第１の使用周波数帯により外部装置と通信を行う磁界アンテナの一例であるループアンテナ５０（第１のアンテナ部）と、ループアンテナ５０により通信される情報に対して所定の処理を行うＲＦＩＤチップ５１（第１の情報処理部）と、から構成されている。なお、ＲＦＩＤ部４１の詳細については後述する。また、ＲＦＩＤチップ５１は、基板４０や図示しないサブ基板上に設けられていても良い。また、ＲＦＩＤ部４１は、ループアンテナ以外の磁界アンテナで構成されていても良い。

リアケース部４２は、ヒンジ機構４を固定するヒンジ機構固定部４２Ａと、第１の使用周波数帯よりも高い周波数帯である第２の使用周波数帯により通信を行うメインアンテナ７０（第２のアンテナ部）を収納するメインアンテナ収納部４２Ｂと、充電池４３を格納する充電池格納部４２Ｃと、ＲＦＩＤ部４１を固定するＲＦＩＤ部固定部４２Ｄとを備えている。なお、メインアンテナ７０の詳細については後述する。

また、図３は、携帯電話装置１の機能を示す機能ブロック図である。携帯電話装置１は、図３に示すように、ＲＦＩＤ部４１により構成されている第１の通信部６０と、外部の端末と通信を行う第２の通信部６１と、第２の通信部６１により通信される情報を処理する処理部６２と、を備えている。

第１の通信部６０は、上述したＲＦＩＤ部４１により構成されており、第１の使用周波数帯（例えば、１３．５６ＭＨｚ）により外部装置と通信を行うループアンテナ５０と、ＲＦＩＤチップ５１と、調整用のコンデンサ５２と、を備える。

ループアンテナ５０は、例えば、ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）材料からなるシート上に複数回渦巻き状に巻かれたコイルを備えて構成されており、外部装置から送信される第１の使用周波数帯の信号を受信する。

ＲＦＩＤチップ５１は、ループアンテナ５０で受信された信号によって誘起された電力に基づいて所定の電圧を生成する電源回路５３と、ループアンテナ５０により通信される信号に対して変調処理又は復調処理等の信号処理を行うＲＦ回路５４と、所定の演算処理を行うＣＰＵ５５と、所定のデータが格納されているメモリ５６と、を備えている。電源回路５３は、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータにより構成されている。

ここで、第１の通信部６０の動作について説明する。

ループアンテナ５０は、外部に設置されているリーダ・ライタ装置に対して、所定距離まで接近したときに、当該リーダ・ライタ装置から送信される電波（第１の使用周波数帯であるキャリア周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ）により変調されている）を受信する。なお、コンデンサ５２は、第１の使用周波数帯の電波がループアンテナ５０を介してＲＦ回路５４に供給されるように、所定の調整（チューニング）を行う。

また、ループアンテナ５０により電波が受信されると、共振作用により起電力が発生する。

電源回路５３は、共振作用により発生した起電力から所定の電源電圧を生成し、ＲＦ回路５４と、ＣＰＵ５５と、メモリ５６とに供給する。また、ＲＦ回路５４と、ＣＰＵ５５と、メモリ５６とは、電源回路５３から所定の電源電圧が供給されることにより停止状態から起動状態に移行する。

ＲＦ回路５４は、ループアンテナ５０を介して供給された第１の使用周波数帯の信号に対して復調等の信号処理を行い、処理後の信号をＣＰＵ５５に供給する。

ＣＰＵ５５は、ＲＦ回路５４から供給された信号に基づいて、メモリ５６にデータを書き込む、又は、メモリ５６からデータを読み出す。ＣＰＵ５５は、メモリ５６からデータを読み出した場合には、当該データをＲＦ回路５４に供給する。ＲＦ回路５４は、メモリ５６から読み出されたデータに対して変調等の信号処理を行い、ループアンテナ５０を介して外部のリーダ・ライタ装置に送信する。

また、第１の通信部６０は、上述では、電源部を有さない、いわゆる受動型（Ｐａｓｓｉｖｅ）の誘導電磁界方式（電磁誘導方式）であるものとして説明を行ったが、これに限られず、受動型の相互誘導方式（電磁結合方式）又は放射電磁界方式（電波方式）であっても良いし、又は、電源部を有する能動型（Ａｃｔｉｖｅ）であっても良い。また、第１の通信部６０のアクセス方式として、リード・ライト型であるものとして説明を行ったが、これに限られず、リードオンリー型や、ライトワンス型等であっても良い。

また、第２の通信部６１は、図３に示すように、第１の使用周波数帯よりも高い周波数帯である第２の使用周波数帯により外部装置と通信を行うメインアンテナ７０と、変調処理又は復調処理等の信号処理を行う通信処理部７１（第２の情報処理部）と、を備える。また、第２の通信部６１は、充電池４３から電源の供給を受けている。

メインアンテナ７０は、第２の使用周波数帯（例えば、８００ＭＨｚ）で外部装置と通信を行う。なお、本実施の形態では、第２の使用周波数帯として、８００ＭＨｚとしたが、これ以外の周波数帯であっても良い。また、メインアンテナ７０は、第２の使用周波数帯の他に、第３の使用周波数帯（例えば、２ＧＨｚ）に対応できる、いわゆるデュアルバンド対応型による構成であっても良いし、さらに、第４の使用周波数帯にも対応できる複数バンド対応型により構成されていても良い。

通信処理部７１は、メインアンテナ７０によって受信した信号を復調処理し、処理後の信号を処理部６２に供給し、処理部６２から供給された信号を変調処理し、メインアンテナ７０を介して外部装置に送信する。

また、処理部６２は、図３に示すように、操作ボタン群１１と、音声入力部１２と、ディスプレイ２１と、音声出力部２２と、所定の演算処理を行うＣＰＵ７２と、所定のデータが格納されているメモリ７３と、所定の音処理を行う音響処理部７４と、所定の画像処理を行う画像処理部７５と、被写体を撮像するカメラモジュール７６と、着信音等が出力されるスピーカ７７と、を備えている。また、処理部６２は、充電池４３から電源の供給を受けている。なお、携帯電話装置１は、図３に示すように、ＣＰＵ５５とＣＰＵ７２とが、信号線Ｓで結ばれており、信号線Ｓを介して第１の通信部６０により処理された情報が画像処理部７５に供給され、画像処理部７５により処理された情報がディスプレイ２１に表示される構成となっている。

また、図４は、ＲＦＩＤ部４１のループアンテナ５０と、メインアンテナ７０との位置関係を示す図である。なお、図４では、リアケース部４２が省略されている。

図４に示すように、ループアンテナ５０と、メインアンテナ７０とは、近接（数ｍｍ）して配置されている。このように、二つのアンテナが近接配置されていると、干渉による問題が生じる。

具体的には、ループアンテナ５０は、使用周波数帯（１３．５６ＭＨｚ）以外に低次及び高次に周期的に副次共振点を有する。特に、高次の副次共振点（以下、高次共振点と呼ぶ。）がメインアンテナ７０の使用周波数帯（８００ＭＨｚ）に重なってしまうと、メインアンテナ７０の利得が劣化してしまう。

そこで、本発明に係る携帯電話装置１では、ループアンテナ５０の有する高次共振点によるメインアンテナ７０への干渉を防ぎ、メインアンテナ７０の利得劣化を回避するために、ループアンテナ５０の高次共振点がメインアンテナ７０の使用周波数帯に重ならないように、ループアンテナ５０の一部分又は全体に亘って誘電体材料又は磁性体材料を貼付した構成、又はループアンテナ５０の巻き数を変化させる構成になっている。

ＲＦＩＤ部４１では、ループアンテナ５０のリアクタンス（Ｌ）値と、コンデンサ５２のリアクタンス（Ｃ）値とにより共振（同調）周波数を調整し、１３．５６ＭＨｚに合わせている。ここで、Ｌ値は、ループアンテナ５０の大きさや巻き数、又は、周囲に設けられている材料（磁性体や誘電体）の有無、若しくは周囲の金属との距離により決定される値である。また、高次共振点に関しては、ループアンテナ５０のＬ値が支配的であり、このＬ値を変化させることにより、高次共振点の位置を調整することができる。なお、コンデンサ５２のＣ値は、高次共振点に作用しない。

このようにして、携帯電話装置１では、ループアンテナ５０の一部分又は全体に亘って誘電体材料又は磁性体材料を貼付又はループアンテナ５０の巻き数を変化させることにより、ループアンテナ５０のＬ値を調整して、ループアンテナ５０の高次共振点をメインアンテナ７０に重ならないように構成され、また、コンデンサ５２のＣ値を調整することにより、１３．５６ＭＨｚに合わせるように構成されているので、使用周波数帯（１３．５６ＭＨｚ）はそのままで、ループアンテナ５０の高次共振点の位置をメインアンテナ７０の使用周波数帯から外すことができる。

また、ループアンテナ５０の一部分又は全体に亘って貼付される誘電体材料としては、ＰＥＴ材等のプラスチック、スポンジ、樹脂等を用いることができる。また、これらの材料は、比較的安価でありかつ軽量のため、携帯電話装置１の重量増を極力抑えることができる。

ここで、ループアンテナ５０の一部分又は全体に亘って誘電体材料又は磁性体材料を貼付した構成パターンを図５及び図６に示す。図５には、ループアンテナ５０の４つの辺をそれぞれａ辺、ｂ辺、ｃ辺及びｄ辺としたときの模式図を示し、図６には、図５に示したａ辺乃至ｄ辺のいずれの辺に誘電体材料又は磁性体材料を貼付するかの構成パターンを示す。

図６に示すように、ループアンテナ５０のａ辺、ｂ辺、ｃ辺及びｄ辺に誘電体材料又は磁性体材料を貼付する構成パターンは、１５通りある。

また、図７には、図６の「構成パターン１５」に示すように、ループアンテナ５０の全体に誘電体材料を貼付し、５００ＭＨｚ〜２．５ＧＨｚの周波数によりＶＳＷＲ（ＶｏｌｔａｇｅＳｔａｎｄｉｎｇＷａｖｅＲａｔｉｏ）を測定したときの結果を示し、また、図８には、ループアンテナ５０に誘電体材料を貼付せずに、５００ＭＨｚ〜２．５ＧＨｚの周波数によりＶＳＷＲを測定したときの結果を示す。なお、測定においては、携帯電話装置１のメインアンテナ７０の給電点に測定装置（ネットワークアナライザ）を接続して行った。また、使用周波数帯の帯域幅が８４３ＭＨｚ〜９２５ＭＨｚ（図７及び図８中Ａ点〜Ｂ点）と、１．９２ＧＨｚ〜２．１８ＧＨｚ（図７及び図８中Ｃ点〜Ｄ点）の携帯電話装置を使用して測定を行った。

図７及び図８から分かるように、ループアンテナ５０に誘電体材料を貼付しなかった場合（図８）には、８４３ＭＨｚ〜９２５ＭＨｚ（図８中Ａ点〜Ｂ点）内にループアンテナ５０の高次共振点の影響が現れているが（図８中Ｘ）、ループアンテナ５０の全体に誘電体材料を貼付した場合（図７）には、８４３ＭＨｚ〜９２５ＭＨｚ（図７中Ａ点〜Ｂ点）内にループアンテナ５０の高次共振点の影響が消失している。

したがって、本発明によれば、ループアンテナ５０の一部分又は全体に誘電体材料又は磁性体材料を貼付することにより、ループアンテナ５０のＬ値を変化させ、ループアンテナ５０の有する高次共振点の位置をずらすことができるので、メインアンテナ７０への干渉を防ぐことができ、メインアンテナ７０の利得劣化を回避することができる。また、本発明によれば、デザイン性を重視しつつ、筐体内のスペースを有効活用することができ、また、筐体自身の小型化を実現することができる。

また、上述したように、ループアンテナ５０のＬ値は、巻き数によっても変えることができるので、巻き数を変化させる構成であっても良い。このように巻き数を変化させることにより、ループアンテナ５０のＬ値を変化させ、ループアンテナ５０の有する高次共振点の位置をずらすことができるので、メインアンテナ７０への干渉を防ぐことができ、メインアンテナ７０の利得劣化を回避することができる。

また、本実施形態のように電磁誘導方式により通信を行うループアンテナ５０にあっては、その近傍に金属（例えば充電池４３）が配設されると、通信する際に金属にも磁力線が入りこみ、これによって金属表面に電流（渦電流）が発生し、逆向きの磁力線が発生する場合がある。この逆向きに発生する磁力線は、ループアンテナ５０の利得を低減させるおそれもあるが、本実施例のようにループアンテナ５０の一部分又は全体に亘って誘電体材料又は磁性体材料を貼付することにより、この逆向きの磁力線は低減され、ループアンテナ５０の利得の低減は好適に抑制される。

また、このようにループアンテナ５０の利得の低減が好適に抑制されることにより、ループアンテナ５０自体の小型化も図られ、ひいてはループアンテナ５０とメインアンテナ７０の距離が好適に離間され、互いの干渉が好適に抑制される。

なお、上述した実施の形態では、メインアンテナ７０と、ループアンテナ５０とが近接配置により干渉が生じうる場合を想定したが、両アンテナの位置関係に係らず干渉が生じる場合にも本発明は有効である。

また、上述した実施の形態では、第１の使用周波数帯により外部機器と通信を行う構成要素としてＲＦＩＤを示したが、特にこれに限られず、メインアンテナ７０の使用周波数帯に干渉が生じ得るような構成要素であれば他のものであっても良い。

また、上述した実施の形態では、ループアンテナ５０の一部分又は全体に亘って誘電体材料又は磁性体材料を貼付した構成又はループアンテナ５０の巻き数を変化させる構成によりループアンテナ５０の高次の副次共振点を調整する構成となっていたが、本発明はこれに限定されず、例えば、比透磁率の高い磁性粉末（フェライト粉末）をループアンテナ５０に近接して形成された充電池カバー４４や操作部側筐体部２の内部に練り込むことにより、ループアンテナ５０の高次の副次共振点を調整する構成としても良い。これにより、磁性体材料を立体的にメインアンテナ７０に近接させることができ、メインアンテナ７０の利得劣化が好適に回避される。また、誘電体材料や磁性体材料をループアンテナ５０の一部分又は全体に亘って貼付する必要がなくなるため、組み立ての容易化や設計の自由度の向上も図られる。

また、磁性体材料は、メインアンテナ７０に対して磁力線を収束させるという作用も奏するため、ループアンテナ５０に近接して形成された充電池カバー４４や操作部側筐体部２の内部に磁性体材料を練り込むことによりアンテナの受信感度性能の低下が効率良く抑制される。

さらに、磁性粉末をループアンテナ５０に近接して形成された充電池カバー４４や操作部側筐体部２の内部に練り込むことにより、ループアンテナ５０の近傍に配設された金属から発生する逆向きの磁力線も磁性粉末により好適に低減される。

＜実施の形態２＞
つぎに、本発明の実施の形態２について説明する。

メインアンテナ７０の使用周波数によっては、メインアンテナ７０の長さ（図９中のＬ）（例えば、４分の１波長（λ／４）分の長さ）と、ループアンテナ５０のアンテナパターンにより形成される一辺の長さとが同等程度になる場合がある。このような場合において、メインアンテナ７０と、ループアンテナ５０とが近接して配置されると、ループアンテナ５０の一辺がメインアンテナ７０のイメージグランドとして見なされてしまい、メインアンテナ７０の利得に影響を与えてしまう場合がある。

そこで、本発明では、図９に示すように、ループアンテナ５０のアンテナパターンの一辺が最もメインアンテナ７０に接近（対向）する辺（図中ｃ辺）に対して、離調（オフセット）容量（離調コンデンサＣｍ）を負荷するパターンを設け、そのリアクタンス（Ｃ）値を調整することによって高次の副次共振点を離調することにより、メインアンテナ７０のアンテナ特性を調整する。

このような構成にすることにより、離調コンデンサＣｍとループアンテナ５０の一辺とにより形成されるＬＣ共振回路は、メインアンテナ７０の使用周波数付近でハイインピーダンスになるため、電流が流れなくなる。したがって、メインアンテナ７０で使用周波数を受信する際に、ループアンテナ５０の一辺がメインアンテナ７０のイメージグランドとみなされなくなり、メインアンテナ７０のアンテナ特性は劣化しない。なお、離調コンデンサＣｍのリアクタンス値は、コンデンサ５２（Ｃｆ）に比べて十分に小さいものとする。

つぎに、離調コンデンサＣｍを負荷することによる影響について以下に考察する。

ループアンテナ５０は、Ｌ値（Ｌ値は、ループアンテナ５０の大きさや巻き数、磁性体や誘電体の有無及び周りの金属との距離により決定される。）と、基板上に配置されている調整用のコンデンサ５２のリアクタンス（Ｃ）値により周波数を調整して、所定の共振周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ）に同調させる。ここで、離調コンデンサＣｍは、上述したように、ループアンテナ５０の同調容量に対して十分小さいため（Ｃｆ＞＞Ｃｍ）、ループアンテナ５０の共振周波数には影響を与えない。

一方、上述したように、ループアンテナ５０の高次共振点（メインアンテナ７０の使用周波数帯）においては、ループアンテナ５０のＬ値が支配的であり、このＬ値を変化させることで、高次共振点をずらすことが可能となる。したがって、コンデンサのリアクタンス（Ｃ）値は、高次共振点に作用しないので、離調コンデンサＣｍを負荷することの影響はない。

このようにして、本発明によれば、離調コンデンサＣｍを負荷することにより、メインアンテナ７０のアンテナ特性を良好に保持しつつ、離調コンデンサＣｍの影響を排してループアンテナ５０のアンテナ特性をも良好に保持することができる。

なお、上述では、離調コンデンサＣｍは、ループアンテナ５０のアンテナパターンの一辺が最もメインアンテナ７０に接近する一つの辺（図中ｃ辺）に対して設けられているものとして説明したが、これに限られず、全ての辺に対して設けられていても良い。

また、上述では、一つの離調コンデンサＣｍが、ループアンテナ５０のアンテナパターンの一辺に対して接続されるように構成されていたが、本発明はこれに限定されず、一つの離調コンデンサＣｍが複数のループアンテナのいずれにも接続されるような構成であっても良い。

例えば、カード機能とリーダ／ライタ機能の２つの機能を携帯無線機に持たせるべく、受動型のループアンテナと能動型のループアンテナの２つのアンテナがメインアンテナ７０と併せて筐体内に配置されるような構成が考えられるが、このように複数のアンテナがメインアンテナ７０と併せて筐体内に配設されるような構成であっても、一つの離調コンデンサＣｍがこれら複数のアンテナのいずれにも接続されることにより、複数のアンテナのそれぞれの高次共振点がメインアンテナの使用周波数帯から離調され、メインアンテナ７０のアンテナ特性の低下が好適に抑制される。

図１０は、本構成の一例を示す図であり、本図では、受動型のループアンテナＡと能動型のループアンテナＢがメインアンテナ７０と併せて筐体内に配設され、そのいずれもが一つの離調コンデンサＣｍに接続されている構成が示されている。このように受動型のループアンテナＡと能動型のループアンテナＢとがメインアンテナ７０に近接して筐体内に配設されるような場合においては、受動型のループアンテナＡと能動型のループアンテナＢのそれぞれ高次共振点が、メインアンテナ７０の使用周波数帯に干渉するおそれがあるが、一つの離調コンデンサＣｍが受動型のループアンテナＡと能動型のループアンテナＢのいずれにも接続されることにより、受動型のループアンテナＡと能動型のループアンテナＢのそれぞれの高次共振点がメインアンテナ７０の使用周波数帯から離調され、もってメインアンテナ７０のアンテナ特性の低下が好適に抑制される。

また、一つの離調コンデンサＣｍにより複数のアンテナのそれぞれの高次共振点をまとめて調整することができるため、複数のアンテナ毎に高次共振点を調整するための手段を別途必要とせず、筐体内のスペースの効率化、部品点数の削減、筐体全体の小型化等も併せて図られることとなる。なお、複数のアンテナは２つのループアンテナに限らず、それ以上の数のその他のアンテナで構成されていても良い。

＜実施の形態３＞
つぎに、本発明の実施の形態３について説明する。

従来から、複数の使用周波数帯により外部と通信が可能ないわゆるマルチバンドアンテナを有する携帯無線機が知られている。このような携帯無線機においては、マルチバンドアンテナと他のアンテナとが近接配置されると、他のアンテナの高次の副次共振点が、マルチバンドアンテナの複数の使用周波数帯の全部又は一部に干渉し、マルチバンドアンテナの利得が劣化する場合がある。

本実施の形態３に係る発明は、マルチバンドアンテナが通信を行う使用周波数帯に応じて、他のアンテナの高次の副次共振点を調整するため、マルチバンドアンテナの利得の劣化が低減される。

図１１は、マルチバンドアンテナを有する携帯電話装置１００（携帯無線機）のブロック図である。携帯電話装置１００は、図１１に示すように、８００ＭＨｚの使用周波数帯により外部と通信を行うメインアンテナ７０（第１のアンテナ部）と、メインアンテナ７０により通信される情報に対して所定の処理を行う通信処理部７１の他、２ＧＨｚの使用周波数帯（第３の使用周波数帯）により外部と通信を行う第２のメインアンテナ８０（第３のアンテナ部）と、第２のメインアンテナ８０により通信される情報に対して所定の処理を行う通信処理部８１（第３の通信処理部）を有して構成される。そして、通信処理部７１及び通信処理部８１は、いずれもＣＰＵ７２（制御部）に接続されており、ＣＰＵ７２は、通信処理部７１と通信処理部８１のいずれか一方を制御可能に構成されている。また、第２のメインアンテナ８０と通信処理部８１とは、第３の通信部８２を構成している。

また、携帯電話装置１００は、メインアンテナ７０及び第２のメインアンテナ８０の近傍に配置されるループアンテナ５０を有する。ループアンテナ５０は、メインアンテナ７０及び第２のメインアンテナ８０よりも低い使用周波数帯により外部と通信可能に構成されると共に、アンテナスイッチ部９０を介してＲＦ回路５４と接続されて構成される。また、アンテナスイッチ部９０は、ＣＰＵ７２に接続されている。また、ＣＰＵ７２は、現在、通信処理部７１と通信処理部８１のいずれを制御しているのかを示す制御信号をアンテナスイッチ部９０に伝送する。すなわち、ＣＰＵ７２は、現在、第２の通信部６１により通信が行われているときには通信処理部７１を制御している旨を示す制御信号をアンテナスイッチ部９０に伝送し、一方、現在、第３の通信部８２により通信が行われているときには通信処理部８１を制御している旨を示す制御信号をアンテナスイッチ部９０に伝送する。アンテナスイッチ部９０は、このＣＰＵ７２から伝送される制御信号に応じてループアンテナ５０とＲＦ回路５４とを接続する第１の経路９１と第２の経路９２とを選択的に切り換える。

第１の経路９１には、ループアンテナ５０の高次の副次共振点をメインアンテナ７０の使用周波数帯である８００ＭＨｚ帯から離調させる離調手段Ａ１が配設され、第２の経路９２には、ループアンテナ５０の高次の副次共振点が第２のメインアンテナ８０の使用周波数帯である２ＧＨｚ帯から離調させる離調手段Ａ２が配設される。ここでの離調手段Ａ１及びＡ２としては、ループアンテナ５０のＬ値を変更可能に構成される誘電体材料、磁性体材料、離調コンデンサ等の他、ループアンテナ５０の巻き数を変化させる導電体等が考えられる。なお、携帯電話装置１００のその他の構成については、先の＜実施の形態１＞、＜実施の形態２＞において示した携帯電話装置１における構成と同じであるためそれらの説明は省略する。

また、携帯電話装置１００は、これらの構成を有することにより、通信処理部７１又は通信処理部８１が通信を行う使用周波数帯に応じて、ループアンテナ５０の高次の副次共振点を調整することができる。すなわち、ＣＰＵ７２は、通信処理部７１により８００ＭＨｚの使用周波数帯により外部と通信が行われた場合には、その旨を示す制御信号をアンテナスイッチ部９０に伝送し、通信処理部８１により２ＧＨｚの使用周波数帯により外部と通信が行われた場合には、その旨を示す制御信号をアンテナスイッチ部９０に伝送する。

そして、アンテナスイッチ部９０は、伝送された制御信号が通信処理部７１による通信に係る信号であった場合には、ループアンテナ５０とＲＦ回路５４とを第１の経路９１で接続し、伝送された制御信号が通信処理部８１による通信に係る信号であった場合には、ループアンテナ５０とＲＦ回路５４とを第２の経路９２で接続する。これにより、通信処理部７１が８００ＭＨｚの使用周波数帯により外部と通信をした場合には、ループアンテナ５０とＲＦ回路５４とは第１の経路９１で接続され、離調手段Ａ１がループアンテナ５０の高次の副次共振点を８００ＭＨｚ帯から離調させる。これにより、メインアンテナ７０の利得の劣化は、好適に低減される。

一方、通信処理部８１が２ＧＨｚの使用周波数帯により外部と通信をした場合には、ループアンテナ５０とＲＦ回路５４とは第２の経路９２で接続され、離調手段Ａ２がループアンテナ５０の高次の副次共振点を２ＧＨｚ帯から離調させる。これにより、第２のメインアンテナ８０の利得の劣化は好適に低減される。

なお、実施の形態３においては、マルチバンドアンテナとしてのメインアンテナ７０と第２のメインアンテナ８０とを別個の独立したアンテナであるとして説明したが、本発明のマルチバンドアンテナはこれに限らず、従来から知られているような、発信回路等を用いて複数の使用周波数帯により外部と通信可能な単一のアンテナであっても良い。なお、この場合のアンテナは、複数の周波数帯により通信される情報に対して所定の処理を行う単一の通信処理部を介して、当該単一の通信処理部を制御するＣＰＵ７２に接続されているものとする。

Claims

筐体と、
前記筐体内に配置される第１の使用周波数帯により外部と通信を行う第１のアンテナ部と、前記第１のアンテナ部により通信される情報に対して所定の処理を行う第１の情報処理部と、を有する第１の通信部と、
前記筐体内に配置される前記第１のアンテナ部の近傍に配置され、前記第１の使用周波数帯よりも高い周波数帯である第２の使用周波数帯により通信を行う第２のアンテナ部と、前記第２のアンテナ部により通信される情報に対して所定の処理を行う第２の情報処理部と、を有する第２の通信部と、を有し、
前記第１の使用周波数帯の高次の副次共振点が前記第２の使用周波数帯に重ならないように構成してあることを特徴とする携帯無線機。
前記第１のアンテナ部は、磁界アンテナであって、
前記磁界アンテナのリアクタンス成分が調整されることにより、前記副次共振点が前記第２の使用周波数帯に重ならないように構成してあることを特徴とする請求項１記載の携帯無線機。
前記磁界アンテナの一部又は全部に誘電体材料又は磁性体材料を貼設することにより、当該磁界アンテナのリアクタンス成分を調整し、前記副次共振点が前記第２の使用周波数帯に重ならないように構成してあることを特徴とする請求項２記載の携帯無線機。
前記誘電体材料は、樹脂、スポンジ、プラスチックのいずれか一種の材料又はその組み合わせから構成されることを特徴とする請求項３記載の携帯無線機。
前記第１のアンテナ部は、磁界アンテナであって、
前記磁界アンテナにコンデンサが接続されることにより、前記副次共振点が前記第２の使用周波数帯に重ならないように構成してあることを特徴とする請求項１記載の携帯無線機。
前記第１のアンテナ部は、複数の磁界アンテナであって、
前記複数の磁界アンテナのいずれにもコンデンサが接続されることにより、前記副次共振点が前記第２の使用周波数帯に重ならないように構成してあることを特徴とする請求項１記載の携帯無線機。
前記第１のアンテナ部は、該第１のアンテナ部における全部又は一部が前記第２のアンテナ部と所定方向において対向するように配置され、
前記コンデンサは、前記第１のアンテナ部における前記第２のアンテナ部と対向する部分に接続される、ことを特徴とする請求項５記載の携帯無線機。
前記第１の通信部は、電磁誘導又は電磁結合を利用して外部と通信を行う非接触ＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）チップであることを特徴とする請求項１記載の携帯無線機。
筐体と、
前記筐体内に配置される第１の使用周波数帯により外部と通信を行う第１のアンテナ部と、前記第１のアンテナ部により通信される情報に対して所定の処理を行う第１の情報処理部と、を有する第１の通信部と、
前記筐体内に配置される前記第１の使用周波数帯よりも高い周波数帯である第２の使用周波数帯により通信を行うと共に、前記第１のアンテナ部と干渉が生じ得る程度の位置に配された第２のアンテナ部と、前記第２のアンテナ部により通信される情報に対して所定の処理を行う第２の情報処理部と、を有する第２の通信部と、を有し、
前記第１のアンテナ部の共振によって生じる前記第１の使用周波数帯の高次の副次共振点が、前記第２の使用周波数帯に重ならないように調整される構成であることを特徴とする携帯無線機。
前記第１のアンテナ部の近傍に配置され、前記第１の使用周波数帯よりも高い周波数体である第３の使用周波数帯により通信を行う第３のアンテナ部と、前記第３のアンテナ部により通信される情報に対して所定の処理を行う第３の情報処理部と、を有する第３の通信部と、
前記第２の通信部と前記第３の通信部のいずれか一方を制御すると共に、前記第２の通信部を制御する場合には前記第１の使用周波数帯の高次の副次共振点が前記第２の使用周波数帯に重ならないように調整し、前記第３の通信部を制御する場合には前記第１の使用周波数帯の高次の副次共振点が前記第３の使用周波数帯に重ならないように調整する制御部と、
を有することを特徴とする請求項１又は９に記載の携帯無線機。