WO2005096437A1

WO2005096437A1 - 携帯無線機

Info

Publication number: WO2005096437A1
Application number: PCT/JP2005/005692
Authority: WO
Inventors: Akihiko Iguchi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2004-04-02
Filing date: 2005-03-28
Publication date: 2005-10-13
Also published as: US7343183B2; EP1619749A4; EP1619749A1; US20060183515A1

Abstract

　本発明の携帯無線機は、第１の筐体の表側ケースにアンテナの電気長よりも長い第１の無給電素子を、第１の筐体の裏側ケースにアンテナの電気長よりも短い第２の無給電素子を有する。こうすることにより、この携帯無線機は人体と反対側に放射指向性を有し、通話時の特性劣化を低減する。

Description

明細書

携帯無線機

技術分野

[0001] 本発明は、携帯電話や PHSなどの携帯無線機に関する。

背景技術

[0002] 携帯電話などの携帯無線機は、端末の小型化が進んで、る。また、アンテナを携帯無線機の筐体内に内蔵する携帯無線機が増力 tlしつつある。

[0003] 図 7Aは従来の開閉可能な携帯無線機の斜視図を示し、図 7Bは図 7Aの携帯無線機の断面図を示す。

[0004] 図 7Aと図 7Bにおいて、表面にメイン表示部 105を有する第 1の筐体 121は、第 1 の筐体 121の表側ケース 103と、第 1の筐体 121の裏側ケース 104とで覆われており、内部に第 1の回路基板 101を有している。また、表面に入力部 108を有する第 2の筐体 122は、第 2の筐体 122の表側ケース 106と、第 2の筐体 122の裏側ケース 107 とで覆われており、内部に第 2の回路基板 102を有している。 2つの筐体を接続して開閉可能にするヒンジ部 109の内部に回路基板接続部 110が収納され、回路基板接続部 110によって第 1の回路基板 101と第 2の回路基板 102とが接続されている。

[0005] 図 7Aおよび図 7Bのような開閉可能な携帯無線機の場合、ヒンジ部 109の近傍や筐体端部にアンテナ 111を構成することが多い。

[0006] なお、このような従来の携帯無線機は、例えば特開 2003— 8320号公報に開示されている。

[0007] し力しながら、上述の従来の携帯無線機では、ヒンジ部 119に内蔵のアンテナ 111 を構成する場合、通話状態においてアンテナが人体近傍に近づくため、人体の電力吸収により無線機として通信の性能が劣化するという問題が生じている。

発明の開示

[0008] 携帯無線機は、メイン表示部を有する側のケースである表側ケースと、この表側ケースの反対側のケースである裏側ケースと、第 1の回路基板とを備える第 1の筐体と、入力部を有する側のケースである表側ケースと、この表側ケースの反対側のケースである裏側ケースと、第 2の回路基板とを備える第 2の筐体と、第 1の回路基板と第 2の回路基板とを電気的に接続する回路基板接続部と、回路基板接続部を内蔵し第 1の筐体と第 2の筐体とを接続し折り畳み可能とするヒンジ部と、第 2の回路基板のヒンジ部側に接続されたアンテナと、表側ケースに装備され、アンテナの電気長よりも長い長さの第 1の無給電素子と、裏側ケースに装備され、アンテナの電気長よりも短い長さの第 2の無給電素子とを備える。

図面の簡単な説明

[0009] [図 1A]図 1Aは本発明の一実施の形態における携帯無線機の斜視図である。

[図 1B]図 1Bは図 1Aの携帯無線機の断面図である。

[図 2A]図 2Aは本発明の一実施の形態における携帯無線機の放射パターン図である。

[図 2B]図 2Bは従来の携帯無線機の放射パターン図である。

[図 3]図 3は本発明の一実施の形態における携帯無線機の断面図である。

[図 4A]図 4Aは本発明の一実施の形態における携帯無線機の斜視図である。

[図 4B]図 4Bは図 4Aの携帯無線機の断面図である。

[図 5A]図 5Aは本発明の一実施の形態における携帯無線機の斜視図である。

[図 5B]図 5Bは図 5Aの携帯無線機の断面図である。

[図 6A]図 6Aは本発明の一実施の形態における携帯無線機の斜視図である。

[図 6B]図 6Bは図 6Aの携帯無線機の断面図である。

[図 7A]図 7Aは従来の携帯無線機の斜視図である。

[図 7B]図 7Bは従来の携帯無線機の断面図である。

符号の説明

[0010] 1 第 1の回路基板

2 第 2の回路基板

3 第 1の筐体の表側ケース

4 第 1の筐体の裏側ケース

5 メイン表示部

6 第 2の筐体の表側ケース 7 第 2の筐体の裏側ケ

8 入力部

9 ヒンジ部

10 回路基板接続部

11 アンテナ

12 第 1の無給電素子

13 第 2の無給電素子

14 第 3の無給電素子

15 第 4の無給電素子

16 第 1の接続部

17 第 2の接続部

18 第 1の短絡部

19 第 2の短絡部

21 第 1の筐体

22 第 2の筐体

発明を実施するための最良の形態

[0011] 本発明は上述した従来の携帯無線機での課題を解決するもので、通話時の通信性能の劣化を低減する構成の携帯無線機を提供することを目的として!/ヽる。

[0012] (実施の形態 1)

以下、実施の形態 1を用いて、本発明について図面を参照しながら説明する。

[0013] 図 1Aは、本発明の実施の形態 1における携帯無線機を示す斜視図であり、図 1B は本発明の実施の形態 1における携帯無線機の断面図である。

[0014] 図 1Aと図 1Bにおいて、表面にメイン表示部 5を有する第 1の筐体 21は、第 1の筐体 21の表側ケース 3と、第 1の筐体 21の裏側ケース 4とを備え、内部に第 1の回路基板 1を有している。また、表面に入力部 8を有する第 2の筐体 22は、第 2の筐体 22の表側ケース 6と、第 2の筐体の裏側ケース 7とを備え、内部に第 2の回路基板 2を有している。第 1の筐体 21と第 2の筐体 22を接続して開閉可能にするヒンジ部 9の内部に回路基板接続部 10が収納されている。回路基板接続部 10によって第 1の回路基板 1と第 2の回路基板 2とが接続されている。第 2の回路基板 2のヒンジ部 9側にアンテナ 11が接続されている。メイン表示部 5は携帯無線機 30での通信や操作や付属機能に関連した文字や画像等を表示する。第 1の回路基板 1と第 2の回路基板 2は、携帯無線機 30での通信や操作や付属機能を実行する為に動作する回路基盤である。入力部 8は、携帯無線機 30での通信や操作や付属機能を実行するに際して、使用者が文字や記号や諸指示を入力する為の入力部である。

[0015] 第 1の筐体 21の表側ケース 3には、アンテナ 11の周波数より電気長が長ぐ反射器の作用を有する第 1の無給電素子 12が構成されている。また、第 1の筐体 21の裏側ケース 4には、アンテナ 11の周波数より電気長が短ぐ導波器の作用を有する第 2の無給電素子 13が構成されている。第 1の無給電素子 12と第 2の無給電素子 13は、それぞれ筐体の端部の互、に対になる位置に内蔵されて構成されて、る。この電気長とは、第 1の無給電素子 12や第 2の無給電素子 13がアンテナとして作用する際の実効的な長さを意味している。この構成により、通話時の人体方向への放射を減少させ、反対の方向へ放射させる指向性制御を行うことができ、通話時の通信特性劣化を低減することが可能となる。このようにして、本発明の実施の形態 1における携帯無線機 30が構成されている。

[0016] なお、図 1Aと図 1Bにおいては、第 1の無給電素子 12と第 2の無給電素子 13は図 1Aで縦方向に設置されている。本発明では、第 1の無給電素子 12と第 2の無給電素子 13は図 1Aで横方向に設置されても良いことは言うまでも無い。

[0017] 次に、本実施の形態の構成を用いた場合と、用いない場合の放射パターンの比較を、図 2Aと図 2Bを用いて説明する。図 2Aは本実施の形態の構成を用いた場合の放射パターンを示し、図 2Bは本実施の形態の構成を用いない場合、すなわち従来の構成における放射パターンを示して、る。

[0018] 図 2Aは携帯無線機 30の第 1の筐体 21と第 2の筐体 22の断面方向での放射バターンを示している。図 2Bは、携帯無線機の第 1の筐体 121と第 2の筐体 122の断面方向での放射パターンを示している。携帯無線機 30の通常の使用状態では、両図の面上方向は天上方向、両図の面左方向は人体側、両図の面右方向は人体と反対側である。図 2Aにおいて、放射パターン 24は本実施の形態における携帯無線機 30 での人体側の放射パターンであり、放射パターン 23は本実施の形態における携帯無線機 30での人体側と反対側の放射パターンである。放射パターン 23は放射バターン 24よりも大きい。即ち、本実施の形態における携帯無線機 30を使用した場合は、人体の反対側に強い放射が生じ、人体側に生じる放射は弱くなつている。一方、図 2Bにおいては、放射パターン 26は従来の携帯無線機での人体側の放射パターンであり、放射パターン 25は従来の携帯無線機での人体側と反対側の放射パターンである。放射パターン 25と放射パターン 26はほぼ等しい。即ち、従来の携帯無線機を使用した場合は、人体側に生じる放射は弱くならなヽ。

[0019] 本実施の形態では、第 1の無給電素子 12が反射器として動作することにより人体方向への放射が抑制され、第 2の無給電素子 13が導波器として動作することにより人体の反対方向に放射指向性を持たせることが可能になる。そのため、図 2Aの放射パターン 24と放射パターン 25に示される様に、人体の反対方向の放射利得が大きくなり、人体方向の放射利得が小さくなつていることが確認できる。特に、第 1の無給電素子 12を所定の周波数帯の 1Z2波長よりも長い長さに設定し、第 2の無給電素子 13 を所定の周波数帯の 1Z2波長未満の長さに設定することで、指向性をより人体の反対方向へ向けることが可能となる。所定の周波数とは、例えば、携帯無線機 30で送受信に使用される周波数である。なお、第 1の無給電素子 12や第 2の無給電素子 13 は何らかの導体であり、その導体での波長は理想空間での波長よりも一般に短くなる

。この短くなる程度は一般に短縮率と呼ばれている。従って、上述した第 1の無給電素子 12や第 2の無給電素子 13の長さを定義する単位である波長は、この短縮率も考慮に入れた場合も含んで、ることは言うまでも無、。

[0020] また、人が通常第 2の筐体 22をグリップするが、第 1の筐体 21側に第 1の無給電素子 12と第 2の無給電素子 13を構成することで、グリップすることによる無給電素子への特性影響を低減することが可能となる。

[0021] さらに、第 1の無給電素子 12と第 2の無給電素子 13をそれぞれ第 1の筐体 21の端部に、互いに対になる位置に構成することで、携帯無線機の他の部品力の影響を少なくし、より人体の反対側へ指向性を持たせることが可能となる。

[0022] このように、本発明の構成とすることで、人体近傍での通話状態において、アンテナ部が人体に近づくための人体の電力吸収による携帯無線機の通信性能の劣化を低減することが可能となる。

[0023] なお、第 1の無給電素子 12と第 2の無給電素子 13を実現する手段としては、表側ケース 3や裏側ケース 4へのめつきや、金属板を固定する方法などがある。こうすることで携帯無線機を安価に形成することができる。

[0024] 以上のように、反射器として動作する第 1の無給電素子 12と導波器として動作する第 2の無給電素子 13とを用いることで、人体の反対方向へ放射指向性を持たせることができ、通話時の通信性能劣化を低減した携帯無線機を提供することが可能となる。

[0025] また、本実施の形態における別の構成の、携帯無線機の断面図を図 3に示す。本構成において、携帯無線機 30は第 1の無給電素子 12と第 1の回路基板 1とを接続する第 1の短絡部 18、第 2の無給電素子 13と第 1の回路基板 1とを接続する第 2の短絡部 19を有している。

[0026] 本構成のように第 1の無給電素子 12を第 1の短絡部 18により第 1の回路基板 1に接続することで、基板の GNDによるモノポールイ匕の作用により、第 1の無給電素子 12 の長さを 1Z4波長よりも長い長さとすることができ、短絡部 18を用いない場合に比べ、約半分に短縮することが可能となる。同様に、第 2の無給電素子 13を第 2の短絡部 19により第 1の回路基板 1に接続することで、第 2の無給電素子 13の長さを 1Z4波長未満とすることができ、短絡部 19を用いない場合に比べ、約半分に短縮することが可能となる。

[0027] なお、以上の説明では、第 1の筐体 21の表側ケース 3に第 1の無給電素子 12を構成し、第 1の筐体 21の裏側ケース 4に第 2の無給電素子 13を配置する構成としている。しかし、本発明では、第 2の筐体 22の表側ケース 6に第 1の無給電素子 12を構成し、第 2の筐体 22の裏側ケース 7に第 2の無給電素子 13を配置する構成としても、グリップによる影響はあるが、指向性を制御する効果が得られる。

[0028] また、以上の説明では、第 1の筐体 21を表側ケース 3と裏側ケース 4で構成し、第 2 の筐体 22を表側ケース 6と裏側ケース 7で構成するとしている。しかし、本発明では、それぞれの筐体の表側、裏側のいずれか一方をケース、他の一方をフタで形成しても良い。

[0029] (実施の形態 2)

以下、実施の形態 2を用いて、本発明について図面を参照しながら説明する。

[0030] 図 4Aは本発明の実施の形態 2における携帯無線機を示す斜視図であり、図 4Bは実施の形態 2における携帯無線機の断面図である。なお、実施の形態 1の構成と同様の構成を有するものについては、同一符号を付して説明を省略する。

[0031] 本実施の形態 2と上述の実施の形態 1との相違点は、第 1の無給電素子 12と第 2の無給電素子 13の少なくとも一方力筐体形状に沿って略コの字状に構成されている点である。

[0032] このような構成にすることで、第 1の回路基板 1、第 2の回路基板 2、およびこれらに実装される部品の影響を抑えながら第 1の無給電素子 12と第 2の無給電素子 13の素子長を長くすることができる。従って、長い素子長が必要になる低い周波数に対応することが可能となる。

[0033] なお、図 4Aおよび図 4Bでは、第 1の筐体 21側に第 1の無給電素子 12と第 2の無給電素子 13が構成されている。しかし、第 2の筐体 22側に第 1の無給電素子 12と第 2の無給電素子 13を構成しても、グリップの影響があるが、指向性を制御する効果が得られる。

[0034] また、本実施の形態 2では、コの字状を形成しな!、辺は、、ずれの辺でもよ!/、。

[0035] (実施の形態 3)

以下、実施の形態 3を用いて、本発明について図面を参照しながら説明する。

[0036] 図 5Aは、本発明の実施の形態 3における携帯無線機を示す斜視図であり、図 5B は本発明の実施の形態 3における携帯無線機の断面図である。なお、実施の形態 1 の構成と同様の構成を有するものについては、同一符号を付して説明を省略する。

[0037] 図 5Aおよび図 5Bにおいて、第 1の筐体 21の表側ケース 3に第 1の無給電素子 12 、第 1の筐体 21の裏側ケース 4に第 2の無給電素子 13、第 2の筐体 22の表側ケース 6に第 3の無給電素子 14、第 2の筐体 22の裏側ケース 7に第 4の無給電素子 15がそれぞれ設けられている。第 1の無給電素子 12と第 3の無給電素子 14は第 1の接続部 16を介して互いに接続されている。また、第 2の無給電素子 13と第 4の無給電素子 1 5は第 2の接続部 17を介して互ヽに接続されて!、る。第 1の接続部 16と第 2の接続部 17はフレキシブルな導体で形成されて！、る。

[0038] このような構成とすることで、フレキシブルな接続部を介して第 1の筐体 21側の導体素子と第 2の筐体 22側の導体素子を接続することができる。その結果、開閉可能な携帯無線機を構成しつつ無給電素子の素子長を長くすることができるので、長い素子長が必要になる低い周波数に対応することが可能となる。

[0039] なお、第 1の無給電素子 12から第 4の無給電素子 15や第 1の接続部 16や第 2の接続部 17は、実施の形態 1で述べた様に反射器や導波器として動作する様に夫々の長さが設定される。

[0040] また、図 5Aおよび図 5Bでは、第 1の無給電素子 12から第 4の無給電素子 15は直線状に形成されている。しかし、第 1の無給電素子 12から第 4の無給電素子 15は第 1の筐体 21や第 2の筐体 22の形状に沿って導体素子を略コの字型に形成されてもよい。

[0041] (実施の形態 4)

以下、実施の形態 4を用いて、本発明について図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態 1の構成と同様の構成を有するものについては、同一符号を付して説明を省略する。

[0042] 図 6Aは本発明の実施の形態 4における携帯無線機を示す斜視図であり、図 6Bは実施の形態 4における携帯無線機の断面図である。

[0043] 図 6Aおよび図 6Bにおいて、第 1の筐体 21の表側ケース 3は第 1の所定周波数帯に対応した第 1の無給電素子 12を備え、第 1の筐体 21の裏側ケース 4は第 1の所定周波数帯に対応した第 2の無給電素子 13を備え、第 2の筐体 22の表側ケース 6は第 2の所定周波数帯に対応した第 3の無給電素子 14を備え、第 2の筐体 22の裏側ケース 7は第 2の所定周波数帯に対応した第 4の無給電素子 15を備えている。

[0044] なお、第 1の無給電素子 12から第 4の無給電素子 15は、実施の形態 1で述べた様に反射器や導波器として動作する様に夫々の長さが設定される。

[0045] このような構成とすることにより、第 1の周波数帯と第 2の周波数帯という複数の周波数帯において、人体に近接した通話時の性能劣化を低減することが可能となる。 [0046] なお、上述の説明では 2つの周波数帯の場合について述べている力本発明はさらに 3つ以上の周波数帯においても、本構成を適用することが可能である。

[0047] また、図 6Aおよび図 6Bでは第 1の無給電素子 12から第 4の無給電素子 15は直線状に形成されている力第 1の筐体 21や第 2の筐体 22の形状に沿って略コの字型に形成されてもよい。さらに、図 6Aおよび図 6Bでは、第 2の筐体 22側に第 3の無給電素子 14と第 4の無給電素子 15とが構成されているが、これらは第 1の筐体側 21に設けられても良い。このときは、グリップによる影響をさらに低減することが可能となる。

[0048] また、図 6Aと図 6Bにおいては、第 1の無給電素子 12と第 2の無給電素子 13と第 3 の無給電素子 14と第 4の無給電素子 15は図 6Aで縦方向に設置されている。本発明では、第 1の無給電素子 12と第 2の無給電素子 13と第 3の無給電素子 14と第 4の無給電素子 15は図 6Aで横方向に設置されても良いことは言うまでも無い。

[0049] 以上の各実施の形態で説明した通り、本発明の携帯無線機は、少なくとも、表側ケースにアンテナの電気長よりも長、第 1の無給電素子を構成し、裏側ケースにアンテナの電気長よりも短い第 2の無給電素子を構成している。この第 1の無給電素子と第 2の無給電素子で放射指向性を制御することにより、通話時に人体と反対方向に指向性を有することができ、通話時の特性劣化を低減する携帯無線機を提供することが可能となる。

産業上の利用可能性

[0050] 本発明は、人体に近接する通話時の特性劣化を低減する携帯無線機を提供することが可能であり、人体近傍で使用される携帯無線機に有用である。

Claims

請求の範囲

[1] メイン表示部を有する側のケースである表側ケースと、この表側ケースの反対側のケースである裏側ケースと、第 1の回路基板とを備える第 1の筐体と、

入力部を有する側のケースである表側ケースと、この表側ケースの反対側のケースである裏側ケースと、第 2の回路基板とを備える第 2の筐体と、

前記第 1の回路基板と前記第 2の回路基板とを電気的に接続する回路基板接続部と前記回路基板接続部を内蔵し前記第 1の筐体と前記第 2の筐体とを接続し折り畳み可能とするヒンジ部と、

前記第 2の回路基板のヒンジ部側に接続されたアンテナと、

前記表側ケースに構成され、前記アンテナの電気長よりも長い長さの第 1の無給電素子と、

前記裏側ケースに構成され、前記アンテナの電気長よりも短い長さの第 2の無給電素子と

を備える携帯無線機。

[2] 前記第 1の無給電素子の長さは、所定周波数帯の 1Z2波長よりも長い長さであり、前記第 2の無給電素子の長さは、所定周波数帯の 1Z2波長未満の長さである請求項 1に記載の携帯無線機。

[3] 前記第 1の無給電素子は前記第 1の筐体の表側ケースに装備され、

前記第 2の無給電素は前記第 1の筐体の裏側ケースに装備される

請求項 1に記載の携帯無線機。

[4] 前記第 1の無給電素子と前記第 2の無給電素子は前記第 1の筐体の端部の互いに対になる位置に装備される請求項 1に記載の携帯無線機。

[5] 前記第 1の無給電素子は前記第 1の筐体へのめっきにより構成され、

前記第 2の無給電素子は前記第 2の筐体へのめっきにより構成される請求項 1に記載の携帯無線機。

[6] 前記第 1の無給電素子は前記第 1の筐体のケースに金属板を固定することにより構成され、前記第 2の無給電素子は前記第 2の筐体のケースに金属板を固定することにより構成される請求項 1に記載の携帯無線機。

[7] 前記第 1の無給電素子または前記第 2の無給電素子の少なくとも一方は、前記第 1 の筐体または前記第 2の筐体の形に合わせて略コの字状に構成される請求項 1に記載の携帯無線機。

[8] 前記第 2の筐体の表側ケースに装備される第 3の無給電素子と、

前記第 2の筐体の裏側ケースに装備される第 4の無給電素子と、

前記第 1の無給電素子と前記第 3の無給電素子とを電気的に接続する第 1の接続部と、

前記第 2の無給電素子と前記第 4の無給電素子とを電気的に接続する第 2の接続部と、

を更に備え、

前記第 1の接続部と前記第 2の接続部はそれぞれ前記ヒンジ部内に通される請求項 1に記載の携帯無線機。

[9] 前記第 1の無給電素子と前記第 2の無給電素子は、第 1の所定周波数帯に対応し、前記第 3の無給電素子と前記第 4の無給電素子は、第 2の所定周波数帯に対応する請求項 8に記載の携帯無線機。