JPWO2011125569A1

JPWO2011125569A1 - 携帯無線機

Info

Publication number: JPWO2011125569A1
Application number: JP2012509448A
Authority: JP
Inventors: 栗原　和弘; 和弘栗原
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2011-03-28
Publication date: 2013-07-08
Also published as: WO2011125569A1; US20130009829A1; CN102804490A; EP2555319A1; US8933849B2

Abstract

スライド型の携帯無線機は、第一の筐体と、前記第一の筐体に対してスライドして、第一の相対位置および前記第一の相対位置とは異なる第二の相対位置のいずれかに位置する第二の筐体と、前記第一の筐体内に内蔵されたアンテナエレメントと、前記第二の筐体内に設けられ、前記アンテナエレメントに対して容量結合する第一および第二の無給電素子を含む複数の無給電素子とを有する。前記第一の無給電素子は、前記第一の相対位置において前記アンテナエレメントと対向する。前記第二の無給電素子は、前記第二の相対位置において前記アンテナエレメントと対向する。

Description

本発明は、アンテナを内蔵したスライド型構造を有する携帯電話等の携帯無線機に関する。

近年、携帯無線機においてはデザインを考慮してアンテナが設計されている。このため、アンテナは内蔵されるようになってきている。また、携帯無線機の全体形状の小型化が進むことで、内蔵されるアンテナの小型化が要求されている。更に、このような携帯無線機は、ユーザニーズに対応するため様々な機能のデバイスが実装されている。このため、内蔵型アンテナに対するスペースは益々減少する傾向にある。

このような背景の下、特許文献１及び２に示すような、開閉時に筐体の長さが変化するスライド型の携帯無線電話が提供されている。
特許文献１に示されるスライド型の携帯電話装置は、下筐体内に、受信を行なうための内蔵アンテナを備えている。また、この携帯電話装置は、下筐体に対してスライド自在に設けられた上筐体内の上地板に、一方を接地した非励振素子を備えている。この携帯電話装置では、非励振素子と内蔵アンテナが対向かつ近接する位置において、非励振素子を内蔵アンテナと共振させて、放射電力効率を改善するように構成されている。

また、特許文献２に示される携帯通信装置では、筐体内のアンテナ収納部に、アンテナ素子（励振素子）に近接する非励振素子（共振素子）が設けられている。この携帯通信装置では、この非励振素子と基板グランド（接地導体）との接続、非接続を切り替えることで偏波を制御し、データ通信時、通話時両時の利得の改善を図るように構成されている。

日本国特開２００６−１４８６６９号公報日本国特開２００７−１０４５２０号公報

上述したような内蔵型アンテナを備える携帯無線機においては、全体の小型化が進んでいる。このため、内蔵型アンテナはアンテナ特性を確保するための十分なスペースを確保することができず、アンテナ特性が劣化する傾向がある。さらに、複数の周波数帯に対応するアンテナを内蔵したスライド型携帯無線機においては、筐体同士の相対位置の変化によってアンテナ特性が変化してしまい、受信感度の劣化がそれぞれ別な周波数帯において発生するという問題も発生していた。

本発明は、筐体同士の相対位置の変化による受信感度の劣化を改善し、良好な受信感度特性を呈するマルチバンド対応のアンテナを内蔵したスライド型の携帯無線機を提供することを目的の一例とする。

上記課題を解決するために、本発明のスライド型の携帯無線機は、第一の筐体と、前記第一の筐体に対してスライドして、第一の相対位置および前記第一の相対位置とは異なる第二の相対位置のいずれかに位置する第二の筐体と、前記第一の筐体内に内蔵されたアンテナエレメントと、前記第二の筐体内に設けられ、前記アンテナエレメントに対して容量結合する第一および第二の無給電素子を含む複数の無給電素子とを有する。前記第一の無給電素子は、前記第一の相対位置において前記アンテナエレメントと対向する。前記第二の無給電素子は、前記第二の相対位置において前記アンテナエレメントと対向する。

本発明によれば、各無給電素子を、受信感度を改善したい周波数帯に調節することにより、例えば、第一の筐体に対して第二の筐体をスライド移動させた開いた状態、及び第一の筐体に対して第二の筐体をスライド移動させていない閉じた状態等の筐体同士の相対位置の変化に対応して、それぞれ異なる周波数帯の受信感度の改善を図ることができる。
その結果、複数の周波数帯に対応した、マルチバンド対応アンテナを内蔵したスライド型の携帯無線機において、第一、第二の筐体の相対位置の変化に係らず、良好な無線通信を実現することができる。
また、本発明によれば、第一および第二の無給電素子を含む複数の無給電素子は、第二の筐体内に設けられ、アンテナエレメントに対して容量結合する。第一の無給電素子は、第一の相対位置においてアンテナエレメントと対向し、第二の無給電素子は、第二の相対位置においてアンテナエレメントと対向する。このような簡易な構成により、異なる周波数帯の受信感度の改善を図ることができる。すなわち、携帯無線機全体が大型化することなく、受信感度の改善を図ることができる。

本発明の実施形態に係るスライド型の携帯無線機をスライドさせて開いた状態（開位置）を示す、携帯無線機のリア側から見た説明図である。本発明の実施形態に係るスライド型の携帯無線機をスライドさせて開いた状態（開位置）を示す、図１ＡのＩＢ−ＩＢ線に沿う断面図である。本発明の実施形態に係るスライド型の携帯無線機をスライドさせて閉じた状態（閉位置）を示す、携帯無線機のリア側から見た説明図である。本発明の実施形態に係るスライド型の携帯無線機をスライドさせて閉じた状態（閉位置）を示す、図２ＡのＩＩＢ−ＩＩＢ線に沿う断面図である。図１Ａ〜図２Ｂに示す上部筐体をリア側から視た説明図である。図１Ａ〜図２Ｂに示す下部筐体をリア側から視た説明図である。

図１Ａ〜図３Ｂを参照して、本発明の一実施形態に係るスライド型構造を有する携帯無線機について説明する。この本実施形態の携帯無線機は、無線移動通信を行う携帯電話に適用される。
図１Ａ及び図１Ｂは携帯無線機をスライドさせて開いた状態（開位置）を示す。図１Ａは携帯無線機のリア側から見た説明図である。図１Ｂは図１ＡのＩＢ−ＩＢ線に沿う断面図である。図２Ａ及び図２Ｂはスライド型の携帯無線機をスライドさせて閉じた状態（閉位置）を示す。図２Ａは携帯無線機のリア側から見た説明図である。図２Ｂは図２ＡのＩＩＢ−ＩＩＢ線に沿う断面図である。図３Ａは、図１Ａ〜図２Ｂに示す上部筐体を示す。図３Ｂは、図１Ａ〜図２Ｂに示す下部筐体を示す。

図１Ａ〜図３Ｂに示されるスライド型の携帯無線機の筐体は、上部筐体１０（第二の筐体）が下部筐体２０（第一の筐体）に対してスライド自在に結合されている。下部筐体２０内には下部基板４０が設けられている。上部筐体１０内には上部基板３０が設けられている。
上部筐体１０は、図１Ｂに示すように、前側に位置するフロントカバー１１と、後側に位置して下部筐体２０に対してスライドするリアカバー１２とが接合されることで構成されている。

下部筐体２０には、下部基板４０に設けられた操作キー、マイクロフォン（図示略）からの信号が入力される。下部基板４０には、その信号に基づく無線通信のための送受信回路８０が実装されている。下部基板４０の上端部には、複数の周波数帯に対応したアンテナエレメント７０Ａを有する内蔵型アンテナ７０が設けられている。この内蔵型アンテナ７０のアンテナエレメント７０Ａは、そのエレメント本体部が下部筐体２０の上部位置であり、かつ下部筐体２０の幅方向に沿うように配置されている。

上部基板３０は、上部筐体１０に設けられた表示部、スピーカー（図示略）に信号を送信する。上部基板３０は、内蔵アンテナ７０のアンテナエレメント７０Ａと容量結合する第一の無給電素子５０及び第二の無給電素子６０を有している。これら無給電素子５０・６０は、下部筐体２０と上部筐体１０との相対位置が異なる位置でアンテナエレメント７０Ａと対向するようにそれぞれ設けられている。具体的には、無給電素子５０・６０は、上部筐体１０のスライド方向に沿うように間隔をおいて配列される。さらに、それぞれの無給電素子５０・６０は、上部筐体１０の幅方向に沿うように配置されている。
すなわち、このようなアンテナエレメント７０Ａ及び無給電素子５０・６０は、以下のように構成されている。アンテナエレメント７０Ａは、下部筐体２０と上部筐体１０との相対位置に係らず常に上部筐体１０と重なる下部筐体２０の一端部側（本形態では上側）に配置される。無給電素子５０・６０の一つ（無給電素子６０）は、相対位置に係らず常に下部筐体２０と重なる上部筐体１０の他端部（第二端部）側（本形態では下側）に配置される。無給電素子５０・６０他の一つ（無給電素子５０）は、下部筐体２０と上部筐体１０との相対位置により下部筐体２０と重ならなくなる一端部側（本形態では上側）に配置される。
言い換えると、アンテナエレメント７０Ａは、閉位置（第一の相対位置）および開位置（第二の相対位置）のいずれにおいても常に上部筐体１０と重なる下部筐体２０の一端部側に配置される。第一の無給電素子５０は、開位置において下部筐体２０と重ならなくなる上部筐体１０の一端部側に配置される（すなわち、第一の無給電素子５０は、上部筐体１０の第二端部側とは反対側の上部筐体１０の一端部側に配置される。）。第二の無給電素子６０は、閉位置（第一の相対位置）および開位置（第二の相対位置）のいずれにおいても常に下部筐体２０と重なる上部筐体１０の第二端部側に配置される。
これら上部基板３０と下部基板４０とは図示されないフレキシブル基板により各々の信号線やグランドが接続されている。

第一の無給電素子５０は、上部筐体１０内の上部基板３０の上部にストリップラインで構成されている。第一の無給電素子５０は、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、筐体１０・２０を閉じた閉位置の状態にて、下部筐体２０側のアンテナエレメント７０Ａと平行かつ対向する位置に配置されて、アンテナエレメント７０Ａと容量結合されるようになっている。この第一の無給電素子５０の一端は、上部基板３０のグランドに接続されている。第一の無給電素子５０の他端が開放端とされている。図２Ａにおいては、説明の便宜ために、第一の無給電素子５０に対して、アンテナエレメント７０Ａを下方にずらして図示している。
第二の無給電素子６０は、フレキシブル基板により構成され、リアカバー１２の内側に設置されている。第二の無給電素子６０の一端は、バネやピンにより上部筐体１０内の上部基板３０のグランドに接地されている。第二の無給電素子６０の他端は、開放端とされている。この第二の無給電素子６０は、上部筐体１０の中間部に設けられている。第二の無給電素子６０は、図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、筐体１０・２０を開いた開位置の状態にて、下部筐体２０側のアンテナエレメント７０Ａと平行かつ対向する位置に配置されて、アンテナエレメント７０Ａと容量結合されるようになっている。図１Ａにおいては、説明の便宜ために、第二の無給電素子６０に対して、アンテナエレメント７０Ａを下方にずらして図示している。
第一の無給電素子５０、及び第二の無給電素子６０では、それぞれの長さを調節することにより、それぞれ希望する周波数帯の受信感度を改善させることが可能となる。
上部筐体１０が下部筐体２０に対して「開位置」にあるとは、図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、上部筐体１０が下部筐体２０に対してスライド範囲の末端にあって完全に開いた状態を意味する。この状態において、下部筐体２０内のアンテナエレメント７０Ａが、第二の無給電素子６０と対向する相対位置関係になるようにアンテナエレメント７０Ａと第二の無給電素子６０との位置が設定されている。
上部筐体１０が下部筐体２０に対して「閉位置」にあるとは、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、上部筐体１０が下部筐体２０に対して完全に重なった状態を意味する。この状態において、下部筐体２０内のアンテナエレメント７０Ａが、第１の無給電素子５０と対向する相対位置関係になるようにアンテナエレメント７０Ａと第１の無給電素子５０との位置が設定されている。

上記のように構成されたスライド型の携帯無線機では、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、上部筐体１０を下部筐体２０に対してスライドさせることで、携帯無線機の筐体１０・２０を開いた場合に、下部筐体２０の上部に配置された内蔵型アンテナ７０のエレメント７０Ａが、上部筐体１０内の中央部にある第二の無給電素子６０と対向する位置関係に配置される。これによって内蔵型アンテナ７０のエレメント７０Ａと第二の無給電素子６０とが容量結合して、アンテナの受信感度特性を向上させることができる。

一方、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、上部筐体１０を下部筐体２０に対してスライドさせることで、携帯無線機の筐体１０・２０を閉じた場合に、下部筐体２０の上部に配置された内蔵型アンテナ７０のエレメント７０Ａが、上部筐体１０内の上端部にある第一の無給電素子５０と対向する位置関係に配置される。これによって内蔵型アンテナ７０のエレメント７０Ａと第一の無給電素子５０とが容量結合して、アンテナの受信感度特性を向上させることができる。

以上詳細に説明したように本発明の実施形態に示されるスライド型の携帯無線機によれば、下部筐体２０内にアンテナエレメント７０Ａを内蔵し、かつ上部筐体１０側に、アンテナエレメント７０Ａに対して容量結合可能な複数の無給電素子５０・６０を、下部筐体２０と上部筐体１０との相対位置がそれぞれ異なる位置で前記アンテナエレメント７０Ａと対向するように設けている。この構成により、これら各無給電素子５０・６０を、受信感度を改善したい周波数帯に調節することにより、例えば、下部筐体２０に対して上部筐体１０をスライド移動させた開いた状態、及び下部筐体２０に対して上部筐体１０をスライド移動させていない閉じた状態等の筐体１０・２０同士の相対位置の変化に対応して、それぞれ異なる周波数帯の受信感度の改善を図ることができる。その結果、複数の周波数帯に対応した、マルチバンド対応アンテナを内蔵した携帯無線機において、筐体１０・２０の相対位置変化に係らず、良好な無線通信を実現することができる。
また、本実施形態によれば、上部筐体１０側に、アンテナエレメント７０Ａに対して容量結合可能な複数の無給電素子５０・６０を、下部筐体２０と上部筐体１０との相対位置がそれぞれ異なる位置でアンテナエレメント７０Ａと対向するように設けている。このような簡易な構成により、異なる周波数帯の受信感度の改善を図ることができる。すなわち、携帯無線機全体が大型化することなく、受信感度の改善を図ることが可能となる。

上記実施形態では、アンテナエレメント７０Ａが内蔵される下部筐体２０ではない上部筐体１０に、これら筐体１０・２０のスライド方向に沿うように、アンテナエレメント７０Ａに対して容量結合する一対の無給電素子５０・６０を配列したが、無給電素子５０・６０は一対であることに限定されない。無給電素子５０・６０は、筐体１０・２０のスライド位置、及び通信の状況に応じてさらに追加配置するようにしても良い。
上記実施形態では、上部筐体１０と下部筐体２０とは、直線的にスライドするが、これに限られない。上部筐体１０と下部筐体２０とは、所定の回転軸を中心としてスライド回転しても良い。この場合にも、上部筐体１０と下部筐体２０との相対回転位置が異なる場合に、異なる無給電素子がアンテナエレメントと対向配置されるようにすることで、同様の効果を奏する。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

この出願は、２０１０年３月３１日に出願された日本出願特願２０１０−０８２０９７を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

本発明は、携帯無線機に適用できる。この携帯無線機によれば、筐体同士の相対位置の変化による受信感度の劣化を改善し、良好な受信感度特性を呈することができる。

１０上部筐体（第二の筐体）
１１フロントカバー
１２リアカバー
２０下部筐体（第一の筐体）
３０上部基板
４０下部基板
５０第一の無給電素子
６０第二の無給電素子
７０内蔵型アンテナ
７０Ａ内蔵型アンテナのエレメント

Claims

第一の筐体と、
前記第一の筐体に対してスライドして、第一の相対位置および前記第一の相対位置とは異なる第二の相対位置のいずれかに位置する第二の筐体と、
前記第一の筐体内に内蔵されたアンテナエレメントと、
前記第二の筐体内に設けられ、前記アンテナエレメントに対して容量結合する第一および第二の無給電素子を含む複数の無給電素子とを有し、前記第一の無給電素子は、前記第一の相対位置において前記アンテナエレメントと対向し、前記第二の無給電素子は、前記第二の相対位置において前記アンテナエレメントと対向するスライド型の携帯無線機。
前記第一の無給電素子は、前記第二の筐体が前記第一の筐体に対して閉位置にある前記第一の相対位置において前記アンテナエレメントと対向し、
前記第二の無給電素子は、前記第二の筐体が前記第一の筐体に対して開位置にある前記第二の相対位置において、前記アンテナエレメントと対向する請求項１に記載のスライド型の携帯無線機。
前記アンテナエレメントは、前記第一の相対位置および前記第二の相対位置のいずれにおいても常に前記第二の筐体と重なる前記第一の筐体の一端部側に配置され、
前記第一の無給電素子は、前記第二の相対位置において前記第一の筐体と重ならなくなる前記第二の筐体の一端部側に配置され、
前記第二の無給電素子は、前記第一の相対位置および前記第二の相対位置のいずれにおいても常に前記第一の筐体と重なる前記第二の筐体の第二端部側に配置される請求項１又は２に記載のスライド型の携帯無線機。
前記第一の無給電素子は、前記第二の筐体内の上部基板にストリップラインで構成され、
前記第二の無給電素子は、フレキシブル基板により構成され、前記第二の筐体の後側であるリアカバーの内側に設置され、前記第二の無給電素子の一端が前記第二の筐体内の前記上部基板のグランドに接地される請求項２に記載のスライド型の携帯無線機。
前記アンテナエレメントは、前記第一の筐体内に位置する内蔵型アンテナであり、複数の周波数帯に対応するマルチバンド型アンテナである請求項１〜４のいずれか１項に記載のスライド型の携帯無線機。
前記複数の無給電素子は、前記第二の筐体の開閉状態に合わせて、受信感度を改善する周波数帯を異なる周波数帯に調節する請求項１〜５のいずれか１項に記載のスライド型の携帯無線機。