WO2011067942A1 - 無線通信端末 - Google Patents

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WO2011067942A1
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antenna element
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communication terminal
radio
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PCT/JP2010/007069
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弘准 菊地
健一 佐藤
大悟 今野
康文 小向
洋明 大森
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パナソニック株式会社
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    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
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    • H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
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    • H01Q5/335—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors at the feed, e.g. for impedance matching
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    • H04B—TRANSMISSION
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    • H04B1/0053—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band
    • H04B1/0057—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band using diplexing or multiplexing filters for selecting the desired band

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication terminal such as a mobile phone or a PHS (Personal Handy-Phone System).
  • a wireless communication terminal such as a mobile phone or a PHS (Personal Handy-Phone System).
  • wireless communication terminals such as mobile phones and PHS need to support a plurality of wireless systems having different operating frequencies
  • Patent Document 1 As a means for avoiding deterioration due to this electromagnetic coupling, for example, there is a technique disclosed in Patent Document 1 that “the distance between antenna elements is increased and the isolation performance between antenna elements is improved”. As shown in FIG. 12, the first antenna element 71 and the second antenna element 72 are arranged so as to be far away from each other even when the casing is closed or opened, thereby improving the isolation performance between the antenna elements. Degradation of performance is suppressed.
  • Patent Document 2 is compatible with a plurality of wireless systems having different operating frequencies, and in order to avoid electromagnetic coupling between antenna elements, a slit is formed between antenna feeds, "Improved performance". As shown in FIGS. 13A to 13C, a slit 83 is inserted between the first feeding portion 84 of the first antenna element 81 and the second feeding portion 85 of the second antenna element 82, so The current flowing into the antenna is suppressed, the isolation performance is improved, and the deterioration of the antenna performance is suppressed.
  • the space in which the antenna elements can be arranged is limited by the increase in density associated with the miniaturization, thinning, and high functionality of the radio communication terminal. Since these antenna elements cannot be arranged at a sufficient distance, the isolation performance deteriorates, and the antenna performance deteriorates due to the electromagnetic coupling effect between the antenna elements.
  • antenna elements are close to each other, it is possible to improve the isolation performance by inserting slits between the power feeding sections to suppress current wraparound.
  • pattern lines and mounted parts are concentrated on the actual board.
  • the influence of electromagnetic coupling can be eliminated by supporting the first wireless system and the second wireless system with one antenna element, but in order to cope with a plurality of frequencies with one antenna element. Needs to be broadened. Therefore, in order to correspond to the operating frequency of each radio system, it is possible to respond by providing matching circuits that make the resonance frequency of the antenna element each radio operating frequency at both ends of the antenna element and switching the connection with the radio unit. However, it cannot operate at the same time.
  • An object of the present invention is to provide a wireless communication terminal that is connected to one antenna element from a plurality of wireless systems having different operating frequencies, can operate the plurality of wireless systems at the same time, and has good antenna performance.
  • a wireless communication terminal is equipped with a plurality of wireless systems having different operating frequencies, and has a hinge portion that rotatably connects a first housing and a second housing.
  • a first radio circuit having an operating frequency in the first frequency band; a second radio circuit having an operating frequency in a second frequency band different from the first frequency band;
  • An inter-board connection line for connecting and controlling, an antenna element disposed at a predetermined distance from the first circuit board, a first connection portion electrically connected to the antenna element, and the antenna element At a position different from the first connecting portion.
  • a second connection portion that is electrically connected; a first conductor element that is electrically connected to the first connection portion; an electrical connection to the first conductor element and the first radio circuit;
  • a first blocking portion disposed on the first circuit board and blocking the second frequency band; a second conductive element electrically connected to the second connection portion; the second conductive element; and the second conductive element.
  • a second cutoff unit that is electrically connected to a radio circuit, disposed on the second circuit board, and cuts off the second frequency band.
  • a plurality of radio systems with different operating frequencies mounted on the first circuit board and the second circuit board constituting the radio communication terminal are reduced by reducing the electromagnetic coupling degradation caused by the proximity of the plurality of antenna elements.
  • By feeding power from one antenna element to the other current flow between power feeding portions via the GND pattern on the same substrate can be suppressed, and the isolation performance between wireless systems can be improved.
  • the above configuration has the same potential because the GND patterns of the two circuit boards are connected by an inter-substrate connection line (a GND line for a thin control line in terms of DC), but is connected by a thin GND line at a high frequency. Therefore, it cannot be said to be the same potential, but can be handled as a substrate having a different potential.
  • the first connection portion and the second connection portion that are electrically connected to the antenna element are configured at both ends in the longitudinal direction of the antenna element.
  • a high-frequency current is allowed to flow through the antenna element only in a desired frequency band used by each wireless system, and other frequencies. In the band, it is possible to suppress a current from flowing into each other's wireless system via the antenna element.
  • the GND pattern of the first circuit board and the GND pattern of the second circuit board are configured so as not to overlap when the casing is closed.
  • the GND pattern on the first circuit board and the GND pattern on the second circuit board can be obtained when the housing is closed.
  • the isolation performance can be improved even when the casing is closed.
  • the first blocking part of the first circuit board and the second blocking part of the second circuit board are configured on surfaces that do not overlap when the casing is closed.
  • the isolation performance is deteriorated due to the capacitive coupling and electromagnetic coupling. By suppressing this, the isolation performance can be improved.
  • the antenna element is configured by the hinge portion.
  • the existing hinge portion as an antenna element, it is not necessary to newly provide an antenna element, and the terminal can be further reduced in size and thickness.
  • the present invention it is possible to support a plurality of wireless systems having different operating frequencies with one antenna element, and these wireless systems can operate simultaneously. Smaller and thinner can be achieved.
  • (A) And (b) is a figure for demonstrating schematic structure of the radio
  • the block diagram which shows schematic structure of the radio
  • wireless communication terminal which concerns on embodiment of this invention (A) And (b) is a figure for demonstrating the 1st conductor element of the radio
  • wireless communication terminal which concerns on embodiment of this invention (A) And (b) is a figure for demonstrating the 2nd conductor element of the radio
  • (A) And (b) is a schematic diagram of the structure at the time of closing of the radio
  • wireless communication terminal which concerns on embodiment of this invention is closed Schematic diagram for explaining the configuration when the hinge portion of the wireless communication terminal according to the embodiment of the present invention is an antenna element
  • the figure which shows the general view of the radio communication terminal which arranges the conventional antenna element apart and improves the isolation performance (A)-(c) is a figure which shows the outline
  • FIGS. 1A and 1B are configuration diagrams of a wireless communication terminal 200 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A is a perspective view
  • FIG. 1B is a side view.
  • FIG. 2 is a block diagram of radio communication terminal 200 according to the present embodiment.
  • the wireless communication terminal 200 includes an antenna element 1 and a first circuit board 20 that are arranged in the first housing 2, and a second housing. 2 has a second circuit board 30 disposed in the hinge 3, and a hinge portion 4 for rotatably connecting the first housing 2 and the second housing 3.
  • the antenna element 1 is arranged at a predetermined interval from the first circuit board 20.
  • a first connection portion 11 that is electrically connected and a second connection portion 12 that is connected to the end portion of the antenna element 1 on the side different from the first connection portion 11 are provided.
  • the predetermined interval refers to 2 mm or more, and the larger the interval, the higher the radiation resistance and the antenna performance.
  • a first radio circuit 21 having an operation frequency in the first frequency band and a first blocking unit 22 electrically connected to the first radio circuit 21.
  • a second radio circuit 31 having an operation frequency in the second frequency band and a second blocking unit 32 electrically connected to the second radio circuit 31.
  • the first circuit board 20 and the second circuit board 30 are electrically connected via the inter-substrate connection line 40.
  • the first connection part 11 is electrically connected to the first blocking part 22 on the first circuit board 20 via the first conductor element 23.
  • the second connection unit 12 is electrically connected to the second blocking unit 32 on the second circuit board 30 via the second conductor element 33.
  • the first radio circuit 21 corresponds to Bluetooth (registered trademark) using the 2.4 GHz band which is the first frequency band
  • the second radio circuit 31 is 1.5 GHz which is the second frequency band.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a specific configuration of the antenna element 1 in the wireless communication terminal 200 of the present embodiment.
  • the antenna element 1 is composed of a conductor, and a first connection portion 11 is provided at an end thereof.
  • the 1st connection part 11 and the antenna element 1 are electrically connected.
  • the second connection portion 12 is provided at the end of the antenna element 1 on the side different from the first connection portion 11.
  • the second connecting portion 12 and the antenna element 1 are electrically connected.
  • FIG. 4A and 4 (b) are diagrams illustrating an example of a specific configuration of the first conductor element 23 in the wireless communication terminal 200 of the present embodiment.
  • FIG. 4A is a perspective view showing the arrangement relationship of the constituent elements of the first conductor element 23, and
  • FIG. 4B is a side view showing the connection relation of the constituent elements of the first conductor element 23.
  • the 1st conductor element 23 is arrange
  • the antenna element 1 and the first circuit board 20 are connected in high frequency by connecting the first connection portion 11 and the first circuit board 20 via the first conductor element 23.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a specific configuration of the first blocking unit 22 in the wireless communication terminal 200 according to the present embodiment.
  • the first blocking unit 22 is configured on the first circuit board 20.
  • the first cutoff unit 22 includes a first cutoff circuit 50, a line 51 that electrically connects the first conductor element 23 and the first cutoff circuit 50, and the first cutoff circuit 50 at a position different from the line 51. It comprises a line 52 that electrically connects the first radio circuit 21.
  • the first cut-off circuit 50 cuts off the 1.5 GHz band that is the second frequency band and passes the 2.4 GHz band that is the first frequency band.
  • the first cut-off circuit 50 is a band-pass circuit that passes 2.4 GHz (cuts off the 1.5 GHz band) or a band cut-off circuit that cuts off the 1.5 GHz band (passes the 2.4 GHz band). is there.
  • the first blocking unit 22 can block the 1.5 GHz band that is the second frequency band out of the flowing high-frequency current and pass the 2.4 GHz band that is the first frequency band.
  • FIG. 6 (a) and 6 (b) are diagrams illustrating an example of a specific configuration of the second conductor element 33 in the wireless communication terminal 200 of the present embodiment.
  • FIG. 6A is a perspective view showing the arrangement relationship of the components of the second conductor element 33
  • FIG. 6B is a side view showing the connection relationship of the components of the second conductor element 33.
  • the second conductor element 33 is connected to the second blocking portion 32 on the second circuit board 30 in the second housing 3 and the antenna element 1 in the first housing 2. 2
  • the connection part 12 must be electrically connected, and the connection must be maintained both when the housing is opened and when it is closed.
  • the second conductor element 33 of the present embodiment includes the antenna connection part 34 connected to the second connection part 12 and the second circuit board connection part 35 connected to the second blocking part 32 on the second circuit board 30.
  • Each maintains an electrical connection while freely rotating in accordance with the operation of the casing.
  • FIG. 6B is a side view specifically showing the above, and shows that the connection is maintained even when the housing is opened (i) and when the housing is closed (ii). .
  • the second connection portion 12 connects the second connection portion 12 and the second blocking portion 32 via the second conductor element 33 regardless of the opening / closing operation of the housing, so that the antenna element 1 and the second circuit are connected.
  • the substrate 30 can be stably connected at a high frequency.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a specific configuration of the second blocking unit 32 in the wireless communication terminal 200 according to the present embodiment.
  • the second blocking unit 32 is configured on the second circuit board 30.
  • the second cutoff unit 32 includes a second cutoff circuit 60, a line 61 that electrically connects the second conductor element 33 and the second cutoff circuit 60, and the second cutoff circuit 60 at a position different from the line 61. It comprises a line 62 that electrically connects the second radio circuit 31.
  • the second cutoff circuit 60 cuts off the 2.4 GHz band that is the first frequency band and allows the 1.5 GHz band that is the second frequency band to pass through.
  • the second cutoff circuit 60 is a band-pass circuit that allows 1.5 GHz to pass (blocks the 2.4 GHz band) or a band cutoff circuit that blocks the 2.4 GHz band (passes the 1.5 GHz band). is there.
  • the second blocking unit 32 can block the 2.4 GHz band, which is the first frequency band, and pass the 1.5 GHz band, which is the second frequency band, of the flowing high-frequency current.
  • the power (high-frequency current) supplied from the first radio circuit 21 is the first cutoff unit 22, the first conductor element 23, and the first It flows through the connection part 11 without loss and is supplied to the antenna element 1.
  • the second blocking unit 32 blocks the 2.4 GHz band that is the first frequency band, no high-frequency current flows from the antenna element 1 to the second blocking unit 32.
  • the power (high-frequency current) supplied from the first radio circuit 21 is the second radio. Since it flows into the circuit 31 and is consumed, antenna performance and isolation performance deteriorate.
  • the first radio circuit 21 and the second radio circuit 31 are arranged on different potential substrates, and the second cutoff unit 32 that cuts off the first frequency band is provided. Since the power (high-frequency current) supplied from the first radio circuit 21 flows only to the antenna element 1, it is possible to suppress the high-frequency current from flowing into the second radio circuit 31 via the antenna element 1. As described above, it is possible to ensure good antenna performance and isolation performance for each wireless system while supplying power to one antenna element from a plurality of wireless systems.
  • FIG. 8A schematically shows the above configuration.
  • the power (high-frequency current) supplied from the second radio circuit 31 is the second cutoff unit 32 and the second conductor element 33. And it flows through the second connection part 12 without loss and is supplied to the antenna element 1.
  • blocking part 22 interrupts
  • the power (high-frequency current) supplied from the second radio circuit 31 is the first radio. Since it flows into the circuit 21 and is consumed, antenna performance and isolation performance deteriorate.
  • the first wireless circuit 21 and the second wireless circuit 31 are arranged on different potential substrates, and the first blocking unit 22 that blocks the second frequency band is provided. Since the power (high frequency current) supplied from the second radio circuit 31 flows only to the antenna element 1, it is possible to suppress the high frequency current from flowing into the first radio circuit 21 via the antenna element 1. As described above, it is possible to ensure good antenna performance and isolation performance for each wireless system while supplying power to one antenna element from a plurality of wireless systems.
  • FIG. 8B schematically shows the above configuration.
  • the wireless communication terminal 200 of the present embodiment it is possible to deal with a plurality of wireless systems having different operating frequencies with one antenna element, and to obtain good antenna performance for each wireless system.
  • the wireless system can operate simultaneously, and the wireless communication terminal 200 corresponding to a plurality of wireless systems can be reduced in size and thickness.
  • the GND patterns of the two circuit boards are connected to each other by the inter-substrate connection line 40 (the GND line for the control line that is thin in terms of DC), but are at the same potential. It is assumed that the substrate is handled as a substrate having a different potential because it is not the same potential because only the connection is made at.
  • the wireless communication terminal 1 of the present embodiment assumes a folding structure, and the following configuration is also assumed in order to obtain good isolation performance even when the casing is closed.
  • the first circuit board 20 having the first wireless circuit 21 and the second circuit board 30 having the second wireless circuit 31 are formed. Because they are close to each other, they have a capacitance between the substrates and are electromagnetically coupled. Therefore, the power supplied from the first radio circuit 21 flows into the second circuit board 30 and is consumed by the second radio circuit 31. Similarly, the power supplied from the second radio circuit 31 flows into the first circuit board 20 and is consumed. As described above, since the power supplied from the wireless systems of different boards flows into each board, the antenna performance and the isolation performance deteriorate.
  • the wireless communication terminal 200 of the present embodiment has a configuration in which the circuit boards (GND patterns) do not overlap each other even when the casing is closed.
  • 9A and 9B schematically show the above configuration.
  • the GND pattern and the second pattern on the first circuit board 20 when the casing is closed in addition to suppressing the flow of the feeding current through the GND pattern when the wireless system is arranged on the same board, the GND pattern and the second pattern on the first circuit board 20 when the casing is closed.
  • the GND pattern on the circuit board 30 is close to each other, has a capacity, and is electromagnetically coupled to prevent the antenna performance and the isolation performance from deteriorating. Thus, good performance can be maintained even when the casing is closed.
  • the surface on which the first blocking unit 22 and the first wireless circuit 21 are arranged and the surface on which the second blocking unit 32 and the second wireless circuit 31 are arranged overlap.
  • the GND pattern so that it does not become unnecessary, even when the housing is closed, the surfaces with the GND pattern through which current flows predominantly from each wireless system do not overlap, and electromagnetic coupling due to the proximity of the GND pattern is suppressed
  • the isolation performance can be improved.
  • the wireless communication terminal 200 of the present embodiment it is possible to deal with a plurality of wireless systems having different operating frequencies with one antenna element, and to obtain good antenna performance for each wireless system regardless of the open / closed state of the housing. I can do it.
  • the wireless communication terminal 200 corresponding to a plurality of wireless systems can be reduced in size and thickness.
  • the antenna is configured using the hinge portion 4 and the same effect as the antenna element 1 is obtained. Since the hinge part 4 is an operating part, it is formed of a conductor such as metal. Therefore, it can be used as an antenna. Therefore, by connecting the first conductor element 23 and the second conductor element 33 to the hinge portion 4 and obtaining the same effect as when the antenna element 1 is used, the existing component is also used as the antenna element. Further downsizing and thinning can be achieved.
  • the first frequency band is a higher frequency band than the second frequency band, and the interval between the lowest frequency in the first frequency band and the highest frequency in the second frequency band is the first frequency band.
  • the ratio band is 5% or more with respect to the center frequency of the band.
  • the case where the first frequency band is the 2.4 GHz band and the second frequency band is the 1.5 GHz band has been described as an example.
  • the present invention is not limited to these frequency bands, and various wireless systems are used. It is assumed that it corresponds to.
  • each drawing of the present embodiment shows a coordinate system, and the positional relationship of each drawing shows that the arrangement is based on the coordinate system.
  • the wireless communication terminal according to the present invention is compatible with a plurality of wireless systems having different operating frequencies with a single antenna element, and has an effect that good antenna performance can be obtained for each wireless system. It can be applied to mounted thin and small wireless communication terminals.

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Abstract

　１つのアンテナ素子で動作周波数が異なる複数の無線システムに対応できる無線通信端末を提供する。　第２周波数帯を遮断する第１遮断部２２を介してアンテナ素子１と第２導体素子３３を接続し、第１周波数帯を遮断する第２遮断部３２を介してアンテナ素子１と第１導体素子２３を接続し、第１無線回路２１および第２無線回路３１を異なる電位の基板に配置することで複数の無線システム間のアイソレーション性能を改善し、良好なアンテナ性能を得ることができる。

Description

無線通信端末
　本発明は、携帯電話機やＰＨＳ（Personal Handy-Phone System）等の無線通信端末に関する。
　携帯電話機やＰＨＳ等の無線通信端末は、動作周波数が異なる複数の無線システムに対応する必要がある一方、薄型・小型化のためアンテナ素子を無線通信端末内に内蔵することが主流となっている。以上より、限られた空間内に複数の動作周波数に対応するアンテナ素子を配置する必要がある。よって、複数のアンテナ素子を配置する場合にアンテナ素子同士が空間的に電磁結合しアンテナ性能が劣化してしまう。
　この電磁結合による劣化を回避するものとして、例えば特許文献１で開示された“アンテナ素子間の距離を離し、アンテナ素子間アイソレーション性能を向上する”ものがある。図１２に示すように、第１アンテナ素子７１と第２アンテナ素子７２は筐体を閉じても開いても遠い位置となるように配置しており、アンテナ素子間のアイソレーション性能を向上しアンテナ性能の劣化を抑制している。
　また上記例に加えて、例えば特許文献２で開示された“動作周波数が異なる複数の無線システムに対応し、かつ、アンテナ素子間の電磁結合を回避するためアンテナ給電間にスリットを構成し、アイソレーション性能を向上する”ものがある。図１３（ａ）～（ｃ）に示すように、第１アンテナ素子８１の第１給電部８４と第２アンテナ素子８２の第２給電部８５の間にスリット８３を入れることで互いの給電間に流れ込む電流を抑制し、アイソレーション性能を向上し、アンテナ性能の劣化を抑制している。
　また、結合劣化を回避するために、一つのアンテナ素子で動作周波数が異なる複数の無線システムに対応する場合、アンテナ素子を広帯域化する必要がある。
　広帯域化を図るものとして、例えば特許文献３で開示された“１つのアンテナ素子の両端から給電し整合回路を切り替える”ものがある。図１４に示すように、アンテナ素子９１の両端に各々の給電部および整合回路を設け、帯域切替スイッチ９２により素子の接続を切替えることで動作周波数の異なる複数の無線システムに対応している。
日本国特開２００５－２７７７０３号公報 日本国特開２００４－２４４３１７号公報 日本国特開２００６－３１０９９５号公報
　しかしながら、動作周波数が異なる複数の無線システムを同時に動作させた場合に良好なアンテナ性能を得ることができないという問題がある。例えば第１の無線システムと第２の無線システム用のアンテナ素子を各々設ける場合、無線通信端末の小型・薄型化および高機能化に伴う高密度化によりアンテナ素子を配置できる空間は限定されるため、これらのアンテナ素子を十分に距離を離して配置することができずにアイソレーション性能が劣化し、アンテナ素子間の電磁結合影響によりアンテナ性能が劣化する。また、アンテナ素子が近接する場合に、給電部間にスリットを入れ電流の回り込みを抑制することでアイソレーション性能を向上することが出来るが、実際の基板上にはパターンラインおよび実装部品が密集しているため理想的にスリットを構成することは困難であり、実装面積減少、コスト増大及び基板サイズ拡大となり、端末のサイズへ影響を与えてしまう。
　上記課題を解決するため、第１の無線システムと第２の無線システムに一つのアンテナ素子で対応することで電磁結合の影響を排除できるが、一つのアンテナ素子で複数の周波数に対応するためには広帯域化を図る必要がある。そこで、各々の無線システムの動作周波数に対応するため、アンテナ素子の両端にアンテナ素子の共振周波数を各々の無線動作周波数とする整合回路を設け、かつ、無線部との接続を切替えることで対応出来るが、同時に動作することが出来ない。
　本発明の目的は、１つのアンテナ素子に動作周波数が異なる複数の無線システムから接続し、複数の無線システムを同時に動作でき、かつ、アンテナ性能が良好である無線通信端末を提供することである。
　上記目的を達成するため、本発明に係る無線通信端末は、動作周波数が異なる複数の無線システムを搭載し、第１筐体と第２筐体を回転自在に連結するヒンジ部を有する無線通信端末において、第１周波数帯を動作周波数とする第１無線回路と、前記第１周波数帯とは異なる第２周波数帯を動作周波数とする第２無線回路と、前記第１筐体内部に配置され、前記第１無線回路を搭載した第１回路基板と、前記第２筐体内部に配置され、前記第２無線回路を搭載した第２回路基板と、前記第１回路基板と前記第２回路基板を接続し制御を行う基板間接続線路と、前記第１回路基板から所定の距離を隔てて配置されたアンテナ素子と、前記アンテナ素子に電気的に接続された第１接続部と、前記アンテナ素子の前記第１接続部とは異なる位置で電気的に接続された第２接続部と、前記第１接続部に電気的に接続された第１導体素子と、前記第１導体素子と前記第１無線回路とに電気的に接続され、前記第１回路基板上に配置され、前記第２周波数帯を遮断する第１遮断部と、前記第２接続部に電気的に接続された第２導体素子と、前記第２導体素子と前記第２無線回路とに電気的に接続され、前記第２回路基板上に配置され、前記第２周波数帯を遮断する第２遮断部と、を備えた。
　上記構成によれば、複数のアンテナ素子が近接することによる電磁結合劣化を軽減し、無線通信端末を構成する第１回路基板および第２回路基板上に搭載された動作周波数の異なる複数の無線システムから１つのアンテナ素子に給電することで、同一基板でのＧＮＤパターンを介した給電部間の電流の流れ込みを抑制し、無線システム間のアイソレーション性能を向上することができる。上記構成は、２つの回路基板のＧＮＤパターンが、基板間接続線路（ＤＣ的に細い制御線用ＧＮＤ線）で接続されているため同電位であるが、高周波的には細いＧＮＤ線での接続のみのため同電位とはいえず、別電位の基板として扱うことができる。
　また、上記構成において、アンテナ素子に電気的に接続される第１接続部および第２接続部は、アンテナ素子の長手方向両端部に構成する。
　上記構成によれば、同一基板でのＧＮＤパターンを介した給電電流の流れ込みを抑制するのに加え、各無線システムが使用する所望の周波数帯でのみ高周波電流をアンテナ素子に流し、それ以外の周波数帯においてはアンテナ素子を介して互いの無線システムへ電流が流れ込むのを抑制することができる。
　また、上記構成において、第１回路基板の有するＧＮＤパターンと第２回路基板の有するＧＮＤパターンは、筐体を閉じた時に重ならない位置に構成する。
　上記構成によれば、同一基板でのＧＮＤパターンを介した電流の流れ込みを抑制するのに加え、筐体を閉じた場合に第１回路基板上のＧＮＤパターンと第２回路基板上のＧＮＤパターンが近接し容量を持つことで高周波的に接続されて電磁結合することによるアイソレーション性能の劣化を抑制することができる。したがって、筐体を閉じた場合でもアイソレーション性能を向上することができる。
　また、上記構成において、第１回路基板の有する第１遮断部と第２回路基板の有する第２遮断部は、筐体を閉じた時に重ならない面に構成する。
　上記構成によれば、アンテナ素子から流れる電流が集中する各遮断部が面で近接することにより、ＧＮＤパターンと同様に、容量を持ち高周波的に接続されて電磁結合することによるアイソレーション性能の劣化を抑制することにより、アイソレーション性能を向上することができる。
　また、上記構成において、ヒンジ部でアンテナ素子を構成する。
　上記構成によれば、既存のヒンジ部をアンテナ素子として利用することで、新たにアンテナ素子を設ける必要がなく、更なる端末の小型化・薄型化を図ることができる。
　本発明によれば、１つのアンテナ素子で動作周波数が異なる複数の無線システムに対応することができ、これらの無線システムは同時に動作することが出来るため、複数の無線システムに対応した無線通信端末の小型・薄型化を図ることが出来る。
（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る無線通信端末の概略構成を説明するための図 本発明の実施の形態に係る無線通信端末の概略構成を示すブロック図 本発明の実施の形態に係る無線通信端末のアンテナ素子を説明するための図 （ａ）および（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る無線通信端末の第１導体素子を説明するための図 本発明の実施の形態に係る無線通信端末の第１遮断部を説明するための図 （ａ）および（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る無線通信端末の第２導体素子を説明するための図 本発明の実施の形態に係る無線通信端末の第２遮断部を説明するための図 （ａ）および（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る無線通信端末の第１周波数帯および第２周波数帯における動作状態の模式図 （ａ）および（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る無線通信端末の閉じた場合の構成の模式図 本発明の実施の形態に係る無線通信端末の閉じた場合の基板の重なりを説明するための模式図 本発明の実施の形態に係る無線通信端末のヒンジ部をアンテナ素子とした場合の構成を説明するための模式図 従来のアンテナ素子を離して配置しアイソレーション性能の改善を図る無線通信端末の概観を示す図 （ａ）～（ｃ）は、従来の１つの素子で広帯域化を図る無線通信端末の概観を示す図 従来のアンテナ給電間にスリットを構成しアイソレーション性能の改善を図る無線通信端末の概観を示す図
　以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
　図１（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る無線通信端末２００の構成図である。図１（ａ）が斜視図、図１（ｂ）が側面図である。また、図２は、本実施の形態に係る無線通信端末２００のブロック図である。
　図１（ａ）および（ｂ）並びに図２において、本実施の形態の無線通信端末２００は、第１筐体２内に配置されるアンテナ素子１および第１回路基板２０と、第２筐体３内に配置される第２回路基板３０と、第１筐体２と第２筐体３を回転自在に連結するヒンジ部４を有している。
　アンテナ素子１は、第１回路基板２０から所定の間隔を隔てて配置される。また、アンテナ素子１の端部には、電気的に接続する第１接続部１１と、第１接続部１１とは異なる側のアンテナ素子１の端部に接続する第２接続部１２が設けられる。ここで、所定の間隔とは２mm以上を指し、間隔が大きければ大きいほど放射抵抗が上がりアンテナ性能が向上する。
　第１回路基板２０上には、第１周波数帯を動作周波数とする第１無線回路２１と、第１無線回路２１と電気的に接続する第１遮断部２２とが設けられる。
　第２回路基板３０上には、第２周波数帯を動作周波数とする第２無線回路３１と、第２無線回路３１と電気的に接続する第２遮断部３２とが設けられる。
　第１回路基板２０と第２回路基板３０は、基板間接続線路４０を介して電気的に接続する。
　第１接続部１１は、第１回路基板２０上の第１遮断部２２と第１導体素子２３を介して電気的に接続される。また、第２接続部１２は、第２回路基板３０上の第２遮断部３２と第２導体素子３３を介して電気的に接続される。
　上記構成において、例えば第１無線回路２１が、第１周波数帯である２．４ＧＨｚ帯を利用するbluetooth（登録商標）に対応し、第２無線回路３１が、第２周波数帯である１．５ＧＨｚ帯を利用するＧＰＳに対応した場合について詳しく説明する。
　初めに、各構成要素の構成について詳しく説明する。図３は、本実施の形態の無線通信端末２００におけるアンテナ素子１の具体的構成の一例を示す図である。アンテナ素子１は導体で構成され、その端部に第１接続部１１が設けられている。第１接続部１１とアンテナ素子１は電気的に接続される。同様に、第１接続部１１とは異なる側のアンテナ素子１の端部に第２接続部１２を設けられている。第２接続部１２とアンテナ素子１も同様に電気的に接続される。
　上記構成により、アンテナ素子１の両端から各無線システムに接続し通信することが可能となる。
　なお、本実施の形態では、アンテナ素子１の両端部に第１接続部１１および第２接続部１２を設けたが、これに限るものではない。第１接続部１１および第２接続部１２は、広ければ広いほど双方のアンテナ性能を高くできるが、第１周波数帯および第２周波数帯の内、低いほうの周波数帯の１／１０以上であれば十分な効果を奏する。
　図４（ａ）および（ｂ）は、本実施の形態の無線通信端末２００における第１導体素子２３の具体的構成の一例を示す図である。図４（ａ）は、第１導体素子２３の構成要素の配置関係を示す斜視図であり、図４（ｂ）は、第１導体素子２３の構成要素の接続関係を示す側面図である。第１導体素子２３は、第１回路基板２０上に配置され、バネ製を持った金属などの導体で構成される。
　上記構成により、第１導体素子２３を介して第１接続部１１と第１回路基板２０を接続することで、アンテナ素子１と第１回路基板２０は高周波的に接続される。
　図５は、本実施の形態の無線通信端末２００における第１遮断部２２の具体的構成の一例を示す図である。第１遮断部２２は、第１回路基板２０上に構成される。また、第１遮断部２２は、第１遮断回路５０と、第１導体素子２３と第１遮断回路５０を電気的に接続する線路５１と、線路５１とは異なる位置で第１遮断回路５０と第１無線回路２１を電気的に接続する線路５２とから構成される。
　第１遮断回路５０は、第２周波数帯である１．５ＧＨｚ帯を遮断し、第１周波数帯である２．４ＧＨｚ帯を通過させる。例えば、第１遮断回路５０は、２．４ＧＨｚを通過させる（１．５ＧＨｚ帯は遮断する）バンドパス型回路や、１．５ＧＨｚ帯を遮断する（２．４ＧＨｚ帯は通過する）帯域遮断回路である。
　上記構成により、第１遮断部２２は、流れ込む高周波電流のうち、第２周波数帯である１．５ＧＨｚ帯を遮断し、第１周波数帯である２．４ＧＨｚ帯を通過させることが出来る。
　図６（ａ）および（ｂ）は、本実施の形態の無線通信端末２００における第２導体素子３３の具体的構成の一例を示す図である。図６（ａ）は、第２導体素子３３の構成要素の配置関係を示す斜視図であり、図６（ｂ）は、第２導体素子３３の構成要素の接続関係を示す側面図である。本実施の形態において、第２導体素子３３は、第２筐体３内の第２回路基板３０上の第２遮断部３２と、第１筐体２内のアンテナ素子１と接続している第２接続部１２を電気的に接続し、かつ、筐体を開いた場合も閉じた場合も接続を維持しなければならない。よって、本実施の形態の第２導体素子３３は、第２接続部１２と接続するアンテナ接続部３４と、第２回路基板３０上の第２遮断部３２と接続する第２回路基板接続部３５とから構成され、各々は筐体動作に合わせて自在に回転しながら電気的接続を維持する。上記を具体的に示したものが図６（ｂ）の側面図であり、筐体を開いた状態（ｉ）でも筐体を閉じた状態（ii）でも接続が維持されていること示している。
　上記構成により、筐体の開閉動作にかかわらず第２接続部１２が第２導体素子３３を介して第２接続部１２と第２遮断部３２を接続することで、アンテナ素子１と第２回路基板３０を安定して高周波的に接続することが出来る。
　図７は、本実施の形態の無線通信端末２００における第２遮断部３２の具体的構成の一例を示す図である。第２遮断部３２は、第２回路基板３０上に構成される。また、第２遮断部３２は、第２遮断回路６０と、第２導体素子３３と第２遮断回路６０を電気的に接続する線路６１と、線路６１とは異なる位置で第２遮断回路６０と第２無線回路３１を電気的に接続する線路６２とから構成される。
　第２遮断回路６０は、第１周波数帯である２．４ＧＨｚ帯を遮断し、第２周波数帯である１．５ＧＨｚ帯を通過させる。例えば、第２遮断回路６０は、１．５ＧＨｚを通過させる（２．４ＧＨｚ帯は遮断する）バンドパス型回路や、２．４ＧＨｚ帯を遮断する（１．５ＧＨｚ帯は通過する）帯域遮断回路である。
　上記構成により、第２遮断部３２は、流れ込む高周波電流のうち、第１周波数帯である２．４ＧＨｚ帯を遮断し、第２周波数帯である１．５ＧＨｚ帯を通過させることが出来る。
　次に、上記構成での各無線システムにおけるアンテナ動作について説明する。
　第１無線回路２１が使用する第１周波数帯である２．４ＧＨｚ帯において、第１無線回路２１から供給される電力（高周波電流）は、第１遮断部２２、第１導体素子２３および第１接続部１１を損失無く流れ、アンテナ素子１に供給される。また、第２遮断部３２は第１周波数帯である２．４ＧＨｚ帯を遮断するため、アンテナ素子１から第２遮断部３２へは高周波電流が流れない。
　第２遮断部３２が無い状態で第２導体素子３３を介してアンテナ素子１と第２無線回路３１が接続された場合、第１無線回路２１から供給された電力（高周波電流）は第２無線回路３１側に流れ込み消費されるため、アンテナ性能およびアイソレーション性能が劣化する。これに対し、本実施の形態のように、第１無線回路２１と第２無線回路３１を異なる電位の基板に配置し、かつ、第１周波数帯を遮断する第２遮断部３２を設けることで、第１無線回路２１から供給された電力（高周波電流）はアンテナ素子１のみに流れるため、アンテナ素子１を介して第２無線回路３１へ高周波電流が流れ込むことを抑制することが出来る。以上のように、複数の無線システムから１つのアンテナ素子に給電しつつ、各々の無線システムにとって良好なアンテナ性能およびアイソレーション性能を確保することが出来る。上記構成を模式的に示したものが図８（ａ）である。
　同様に、第２無線回路３１が使用する第２周波数帯である１．５ＧＨｚ帯において、第２無線回路３１から供給される電力（高周波電流）は、第２遮断部３２、第２導体素子３３および第２接続部１２を損失無く流れ、アンテナ素子１に供給される。また、第１遮断部２２は第２周波数帯である１．５ＧＨｚ帯を遮断するため、アンテナ素子１から第１遮断部２２へは高周波電流が流れない。
　第１遮断部２２が無い状態で第１導体素子２３を介してアンテナ素子１と第１無線回路２１が接続された場合、第２無線回路３１から供給された電力（高周波電流）は第１無線回路２１側に流れ込み消費されるため、アンテナ性能およびアイソレーション性能が劣化する。これに対し、本実施の形態のように、第１無線回路２１と第２無線回路３１を異なる電位の基板に配置し、かつ、第２周波数帯を遮断する第１遮断部２２を設けることで、第２無線回路３１から供給された電力（高周波電流）はアンテナ素子１のみに流れるため、アンテナ素子１を介して第１無線回路２１へ高周波電流が流れ込むことを抑制することが出来る。以上のように、複数の無線システムから１つのアンテナ素子に給電しつつ、各々の無線システムにとって良好なアンテナ性能およびアイソレーション性能を確保することが出来る。上記構成を模式的に示したものが図８（ｂ）である。
　このように、本実施の形態の無線通信端末２００によれば、１つのアンテナ素子で動作周波数が異なる複数の無線システムに対応し、各無線システムにとって良好なアンテナ性能を得ることが出来る。また、本無線システムは同時に動作することができ、複数の無線システムに対応した無線通信端末２００の小型・薄型化を図ることが出来る。なお、上記構成では、２つの回路基板のＧＮＤパターンが、基板間接続線路４０（ＤＣ的に細い制御線用ＧＮＤ線）で接続されているため同電位であるが、高周波的には細いＧＮＤ線での接続のみのため同電位とはいえず、別電位の基板として扱うことを前提としている。
　また、本実施の形態の無線通信端末１は折畳み構造を想定しており、筐体を閉じた場合でも良好なアイソレーション性能を得るために下記構成も想定している。
　図１（ａ）および（ｂ）に示した無線通信端末２００の筐体を閉じた場合、第１無線回路２１を有する第１回路基板２０と第２無線回路３１を有する第２回路基板３０が近接するため、基板間に容量を持ち電磁結合する。そのため、第１無線回路２１から供給された電力が第２回路基板３０に流れ込み、第２無線回路３１で消費される。同様に、第２無線回路３１から供給された電力が第１回路基板２０に流れ込み消費される。
　以上のように、互いの基板に異なる基板の無線システムから供給された電力が流れ込むため、アンテナ性能およびアイソレーション性能が劣化する。上記課題を解決するため、本実施の形態の無線通信端末２００は、筐体を閉じた場合でも互いの回路基板（ＧＮＤパターン）が重ならない構成を有する。上記構成を模式的に示したものが図９（ａ）および（ｂ）である。上記構成により、同一基板に無線システムを配置した際のＧＮＤパターンを介した給電電流の流れ込みを抑制するのに加えて、筐体を閉じた場合に第１回路基板２０上のＧＮＤパターンと第２回路基板３０上のＧＮＤパターンが近接し容量を持ち電磁結合することでアンテナ性能およびアイソレーション性能が劣化するのを防ぐ。このように、筐体を閉じた場合でも良好な性能を維持することが出来る。
　また、図１０に示すように、筐体を閉じても第１遮断部２２および第１無線回路２１が配置される面と第２遮断部３２および第２無線回路３１が配置される面が重ならないようにＧＮＤパターンを含め構成することで、筐体を閉じた場合でも各無線システムから支配的に電流が流れるＧＮＤパターンを有する面が重ならず、ＧＮＤパターンが近接することによる電磁結合を抑制しアイソレーション性能を向上することができる。
　本実施の形態の無線通信端末２００によれば、１つのアンテナ素子で動作周波数が異なる複数の無線システムに対応し、筐体の開閉状態にかかわらず各無線システムにとって良好なアンテナ性能を得ることが出来る。また、これらの無線システムは同時に動作することができるため、複数の無線システムに対応した無線通信端末２００の小型・薄型化を図ることが出来る。
　また、図１１に示すように、ヒンジ部４を用いてアンテナを構成し、アンテナ素子１と同様の効果を得ることを想定している。ヒンジ部４は稼動部なので金属などの導体で形成される。そのため、アンテナとして用いることが出来る。そこで、第１導体素子２３と第２導体素子３３をヒンジ部４に接続し、アンテナ素子１を用いた場合と同様の効果を得ながら既存の部品をアンテナ素子としても用いることで、端末自体の更なる小型化・薄型化を図ることができる。
　なお、本実施の形態において、第１周波数帯は第２周波数帯より高い周波数帯であって、第１周波数帯の最も低い周波数と第２周波数帯の最も高い周波数との間隔が、第１周波数帯の中心周波数に対して比帯域５％以上である。上記構成により、第１遮断部２２は第１周波数帯を通過させ、第２周波数帯を遮断することができる。同様に、第２遮断部３２は第２周波数帯を通過させ、第１周波数帯を遮断することができる。したがって、各無線システムからアンテナ素子１への接続を、無線システムが使用する周波数帯において損失なく行うことができる。
　また、本実施の形態では、第１周波数帯が２．４ＧＨｚ帯、第２周波数帯が１．５ＧＨｚ帯の場合を例に説明したが、これらの周波数帯に限るものではなく、様々な無線システムに対応することを想定している。
　また、本実施の形態の各図には座標系を示しており、各図の位置関係は前記座標系に基づいて配置されていることを示している。
　本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
　本出願は、2009年12月4日出願の日本特許出願（特願2009-276293）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本発明に係る無線通信端末は、１つのアンテナ素子で動作周波数が異なる複数の無線システムに対応し、各無線システムにとって良好なアンテナ性能を得ることが出来るといった効果を有し、複数の無線システムを搭載した薄型・小型な無線通信端末などへ適応が可能である。
１　アンテナ素子
２　第１筐体
３　第２筐体
４　ヒンジ部
１１　第１接続部
１２　第２接続部
２０　第１回路基板
２１　第１無線回路
２２　第１遮断部
２３　第１導体素子
３０　第２回路基板
３１　第２無線回路
３２　第２遮断部
３３　第２導体素子
３４　アンテナ接続部
３５　第２回路基板接続部
４０　基板間接続線路
５０　第１遮断回路
５１、５２　第１遮断部の線路
６０　第２遮断回路
６１、６２　第２遮断部の線路
７１　特許文献１の第１アンテナ素子
７２　特許文献１の第２アンテナ素子
８１　特許文献２の第１アンテナ素子
８２　特許文献２の第２アンテナ素子
８３　特許文献２のスリット
８４　特許文献２の第１給電部
８５　特許文献２の第２給電部
９１　特許文献３のアンテナ素子
９２　特許文献３の帯域切替スイッチ
２００　無線通信端末

Claims (5)

  1. 　動作周波数が異なる複数の無線システムを搭載し、第１筐体と第２筐体を回転自在に連結するヒンジ部を有する無線通信端末において、
    　第１周波数帯を動作周波数とする第１無線回路と、
    　前記第１周波数帯とは異なる第２周波数帯を動作周波数とする第２無線回路と、
    　前記第１筐体内部に配置され、前記第１無線回路を搭載した第１回路基板と、
    　前記第２筐体内部に配置され、前記第２無線回路を搭載した第２回路基板と、
    　前記第１回路基板と前記第２回路基板を接続し制御を行う基板間接続線路と、
    　前記第１回路基板から所定の距離を隔てて配置されたアンテナ素子と、
    　前記アンテナ素子に電気的に接続された第１接続部と、
    　前記アンテナ素子の前記第１接続部とは異なる位置で電気的に接続された第２接続部と、
    　前記第１接続部に電気的に接続された第１導体素子と、
    　前記第１導体素子と前記第１無線回路とに電気的に接続され、前記第１回路基板上に配置され、前記第２周波数帯を遮断する第１遮断部と、
    　前記第２接続部に電気的に接続された第２導体素子と、
    　前記第２導体素子と前記第２無線回路とに電気的に接続され、前記第２回路基板上に配置され、前記第２周波数帯を遮断する第２遮断部と、
    を備えることを特徴とする無線通信端末。
  2. 　前記アンテナ素子に電気的に接続される前記第１接続部および前記第２接続部は、前記アンテナ素子の長手方向両端部に構成されることを特徴とする請求項１記載の無線通信端末。
  3. 　前記第１回路基板の有するＧＮＤパターンと前記第２回路基板の有するＧＮＤパターンは、筐体を閉じた時に重ならない位置に構成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線通信端末。
  4. 　前記第１回路基板の有する前記第１遮断部と前記第２回路基板の有する前記第２遮断部は、筐体を閉じた時に重ならない面に構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の無線通信端末。
  5. 　前記ヒンジ部で前記アンテナ素子を構成することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の無線通信端末。
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