JP2010103662A - 携帯無線機 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のアンテナを備えた携帯無線機のアンテナ特性の劣化を抑制すること。
【解決手段】携帯無線機は、一対の筐体を備えると共に、一方の筐体に装備されたアンテナ素子にて構成された第一アンテナと、上記第一アンテナと同時に作動可能であり、上記第一アンテナを構成する上記アンテナ素子とは異なり、上記各筐体内にそれぞれ装備された各ダイポール用アンテナ素子にて構成されたダイポール型の第二アンテナと、上記各筐体内にそれぞれ装備され電子部品が搭載された各基板間を接続する接続配線と、を備え、上記第一アンテナと第一給電線との接続点である第一給電点を上記一方の筐体内に設けると共に、上記第二アンテナと第二給電線との接続点である第二給電点を他方の上記筐体内に設け、上記接続配線に対して上記第一給電点及び上記第二給電点を離間して配置している。
【選択図】図１０

Description

本発明は、携帯無線機にかかり、特に、複数のアンテナを搭載した携帯無線機に関する。

近年、携帯電話機の多機能化が進んでおり、例えば、通話やデータ通信機能の他に、テレビ放送を受信したり、他の近距離無線通信を行う機能を備えるものもある。これに伴い、携帯電話機は、基地局と無線通信を行うためのアンテナに加えて、テレビ放送を受信するためのアンテナなど、複数のアンテナを装備している。

ここで、図１に、携帯電話機の一例として、２つの無線システムを搭載したものの構成を示す。この携帯電話機は、所定の厚みを有する略長方形状の上部筐体１と下部筐体２とを有している折り畳み型の携帯電話機である。具体的に、上部筐体１は、長手方向の一端の幅方向に中央部分に、円筒構造部１０１を有しており、下部筐体２は、長手方向の一端部の幅方向の両端にそれぞれ円筒構造部２０１，２０２を有している。そして、下部筐体２の各円筒構造部２０１，２０２の間に上部筐体１の円筒構造部１０１を挟むよう配置し、円筒構造部１０１，２０１，２０２の中心に挿通する軸部材を設ける。これにより、一対の筐体１，２は、軸部材を支点として相互に回動し、折り畳み可能なよう構成されている。

そして、上部筐体１及び下部筐体２を軸支する上記軸部材としては、図１に示すように、下部筐体２の一方の円筒構造部２０１と上部筐体１の円筒構造部１０１とに挿通するヒンジ３０がある。このヒンジ３０の構造についてさらに詳述する。

上記ヒンジ３０は、図２に示すように、２つの略円筒状のヒンジ構造体３０１，３０２を備えており、その中心にヒンジ軸３０３が挿通することで、各ヒンジ構造体３０１，３０２は、その軸方向に連結して、相互に回転可能となっている。さらに、ヒンジ３０は、下部筐体２及び上部筐体１にそれぞれ設けられた円筒構造部２０１，１０１内に形成されている凸部（図示せず）と嵌合する凹部３０４，３０５を外周に有している。これにより、下部筐体２とヒンジ構造体３０１とが固定され、また、上部筐体１とヒンジ構造体３０２とが固定された状態となり、ヒンジ構造体３０１，３０２が相互に回転することで、下部筐体２と上部筐体１とが相互に回転可能となる。

なお、ヒンジ構造体３０１，３０２及びヒンジ軸３０３は、金属で作られており、展開時はヒンジ構造体３０１とヒンジ構造体３０２とが電気的に接続された状態になる。そして、円筒構造部１０１と円筒構造部２０２との間には、後述する上下接続基板５の通過を阻害しないような形状の補助回転軸が挿入されており（図示しない）、上部筐体１と下部筐体２とがヒンジおよび補助回転軸を中心に回転可能となる。

また、上部筐体１内には上部基板３が、下部筐体２内には下部基板４が、それぞれ配置されており、両者は円筒構造部１０１，２０２内を通過する上下接続基板５で接続されている。そして、携帯電話機は、下部基板４上に、第一アンテナ用無線部１３、それに接続される第一アンテナ１０、両者を良好な整合状態に保つための第一アンテナ用整合回路１１、第二アンテナ用無線部２６、それに接続される第二アンテナ用整合回路２３、を配置している。さらに、携帯電話機は、第二アンテナ２０を備えている。この第二アンテナ２０は、上部基板３に形成されるグランド導体、ヒンジ３０、下部基板４、第二アンテナ用整合回路２３、当該整合回路２３とヒンジ３０とを電気的に接続する第１の給電用導体２１、上部基板３のグランド導体とヒンジ３０とを接続する第２の給電用導体２２、を備えており、ダイポール構造のアンテナを構成している。

そして、上記第一アンテナ１０は、下部基板４と第一アンテナ用給電点１２で接続される。また、第１の給電用導体２１と下部基板４とは、第二アンテナ用給電点２４で接続される。さらに、上部基板３のグランド導体と第２の給電用導体２２とは、第二アンテナ用接続部２５で接続される。

このような携帯電話機は、２つのアンテナを有しながら外部にアンテナを突起させる必要がなくデザインの自由度が増すという特徴を有する。さらに、第二アンテナを上下筐体内の基板やヒンジを用いてアンテナとして動作させるため、内部実装面でも自由度が増し、小型化にもメリットがある。

この構成の携帯電話機を、ＩＳＤＢ−Ｔ方式ＴＶ受信機を搭載したＷＣＤＭＡ方式携帯電話に応用した場合を例にとり、さらに詳細に説明する。この例では、第一アンテナ１０、整合回路１１、第一アンテナ用無線部１３は、ＷＣＤＭＡ方式に対応し、第二アンテナ２０を構成する筐体ダイポール、整合回路２３、第二アンテナ用無線部２６は、ＴＶ受信機として対応している。また、動作周波数は、第一アンテナ１０が８００Ｍ帯および２Ｇ帯、第二アンテナ２０は約４７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚである。

特開２００４−２２９０４８号公報

そして、このような携帯電話機において、ＷＣＤＭＡ通信用として用いる第一アンテナ１０を広帯域かつ高効率で動作させるためには、第一アンテナ用給電点１２を、上下接続基板５から極力離す必要が生じる。

一方で、第二アンテナ用給電点２４および第二アンテナ用接続部２５も、同様に上下接続基板板５から極力離したほうが性能上有利になる。このため、第一アンテナ用給電点１２およびそれに接続される第一アンテナ用整合回路１１と、第二アンテナ用給電点２４およびそれに接続される第二アンテナ用整合回路２３とは、接近させて配置せざるを得ない。さらに、第一アンテナ１０と第１の給電用導体２１とも接近する。その結果、第一アンテナ１０と第二アンテナ２０の結合が増大してしまう。

特に、アンテナ給電点および整合回路の一部は、グランドとの容量を低減させた方がアンテナ性能が向上するので、対向するグランドパターンを削除している。そのため、その部分の近傍電磁界が空間に広がるので、両者の結合はさらに増大する。従って、上述した携帯電話機では、２つのアンテナ間の相互結合が大きく、アンテナの特性を劣化させるという問題があった。そして、かかる問題は、上述した構成の携帯電話機に限らず、ダイポールアンテナと他のアンテナといった２つ以上のアンテナを備えたあらゆる携帯無線機にも生じる。

ここで、複数のアンテナを備えた携帯電話機の一例として、特許文献１に開示のものがある。この特許文献１に開示の携帯電話機は、当該特許文献１の図１に示すように、上下の各筐体に装備された導体で構成されるダイポールアンテナと、一方の筐体に装備されたＬ字型のモノポールアンテナと、を備えている。そして、これら各アンテナを、相互に切り替えていずれか一方を使用している。従って、かかる特許文献１の技術は、上述したアンテナ結合という問題は生じない。ところが、２つのアンテナを同時に使用する構成とはなっていないため、例えば、通話機能とテレビ閲覧機能とを同時に使用することができず、携帯電話機の機能が制限され、ユーザの利便性が低下する、という問題が生じる。さらに、上記特許文献１に開示の携帯電話機では、筐体の幅方向の両端に、ダイポールアンテナの給電点と、モノポールアンテナの給電点と、をそれぞれ備えている。従って、上下の各筐体にそれぞれ装備された各基板を相互に接続する配線がいずれの場所に存在することとなり、少なくとも一方のアンテナの給電点が近くに配置されることとなる。従って、アンテナの効率が低下する、という問題が生じる。

このため、本発明の目的は、上述した課題である、複数のアンテナを備えた携帯無線機のアンテナ特性の劣化を抑制する、ことにある。

かかる目的を達成するため本発明の一形態である携帯無線機は、
一対の筐体を備えると共に、
一方の筐体に装備されたアンテナ素子にて構成された第一アンテナと、
上記第一アンテナと同時に作動可能であり、上記第一アンテナを構成する上記アンテナ素子とは異なり、上記各筐体内にそれぞれ装備された各ダイポール用アンテナ素子にて構成されたダイポール型の第二アンテナと、
上記各筐体内にそれぞれ装備され電子部品が搭載された各基板間を接続する接続配線と、を備え、
上記第一アンテナと第一給電線との接続点である第一給電点を上記一方の筐体内に設けると共に、
上記第二アンテナと第二給電線との接続点である第二給電点を他方の上記筐体内に設け、
上記接続配線に対して上記第一給電点及び上記第二給電点を離間して配置している。

また、本発明の他の形態である携帯電話機は、
一対の筐体を備えると共に、
一方の筐体に装備されたアンテナ素子にて構成された第一アンテナと、
上記第一アンテナと同時に作動可能であり、上記第一アンテナを構成する上記アンテナ素子とは異なり、上記各筐体内にそれぞれ装備された各ダイポール用アンテナ素子にて構成されたダイポール型の第二アンテナと、
上記各筐体内にそれぞれ装備され電子部品が搭載された各基板間を接続する接続配線と、を備え、
上記第一アンテナと第一給電線との接続点である第一給電点を上記一方の筐体内に設けると共に、
上記第二アンテナと第二給電線との接続点である第二給電点を他方の上記筐体内に設け、
上記接続配線に対して上記第一給電点及び上記第二給電点を離間して配置している。

さらに、本発明の他の形態である給電方法は、
一対の筐体を備えた携帯無線機にて、
一方の筐体に装備されたアンテナ素子にて構成された第一アンテナと第一給電線との接続点であり、各筐体内にそれぞれ装備され電子部品が搭載された各基板間を接続する接続配線に対して離間して上記一方の筐体内に設けられた第一給電点に給電すると同時に、
上記第一アンテナを構成するアンテナ素子とは異なり、上記各筐体内にそれぞれ装備された各ダイポール用アンテナ素子にて構成されたダイポール型の第二アンテナと第二給電線との接続点であり、上記接続配線に対して離間して他方の筐体内に設けられた第二給電点に給電する。

本発明は、以上のように構成されることにより、複数のアンテナを備えた場合であってもアンテナ特性の劣化を抑制することができる。

本発明の一形態である携帯無線機は、
一対の筐体を備えると共に、
一方の筐体に装備されたアンテナ素子にて構成された第一アンテナと、
上記第一アンテナと同時に作動可能であり、上記第一アンテナを構成する上記アンテナ素子とは異なり、上記各筐体内にそれぞれ装備された各ダイポール用アンテナ素子にて構成されたダイポール型の第二アンテナと、
上記各筐体内にそれぞれ装備され電子部品が搭載された各基板間を接続する接続配線と、を備え、
上記第一アンテナと第一給電線との接続点である第一給電点を上記一方の筐体内に設けると共に、
上記第二アンテナと第二給電線との接続点である第二給電点を他方の上記筐体内に設け、
上記接続配線に対して上記第一給電点及び上記第二給電点を離間して配置している。

上記発明によると、まず、一対の筐体を備えた携帯無線機では、第一アンテナとダイポール型の第二アンテナとが同時に作動可能であり、それぞれが異なるデータの送受信（あるいは受信／送信のみ）を行うことが可能となる。このとき、第一アンテナの給電点である第一給電点と、第二アンテナの給電点である第二給電点とを、一対の筐体内に装備された各基板間を接続するよう設けられた接続配線とは離間して設けている。このため、一対の筐体内にそれぞれ装備されたアンテナ素子からなるダイポール型の第二アンテナの高効率化を図ることができる。さらに、第一給電点と第二給電点とをそれぞれ異なる筐体に配置しており、離間しているため、アンテナ結合を抑制することができる。その結果、複数のアンテナを備えた場合であってもアンテナ特性の劣化を抑制することができる。

また、上記携帯無線機では、
上記接続配線を、上記一対の筐体が相互に可動して開いた状態となったときの連結箇所における一端付近に設けると共に、
上記第一給電点及び上記第二給電点を、上記一対の筐体が相互に稼働して開いた状態となったときの連結箇所における他端付近に設けている。

また、上記携帯無線機では、
上記一対の筐体は、それぞれ略長方形状の筐体の短辺側に上記連結箇所を形成して相互に回動可能に連結しており、
上記接続配線を、上記一対の筐体の上記連結箇所である短辺側の一端付近に設けると共に、
上記第一給電点及び上記第二給電点を、上記一対の筐体の上記連結箇所である短辺側の他端付近に設けている。

また、上記携帯無線機では、
上記第一アンテナのインピーダンスマッチングを行う上記第一給電線上に設けられた第一整合回路を、上記一方の筐体内に設けると共に、
上記第二アンテナのインピーダンスマッチングを行う上記第二給電線上に設けられた第二整合回路を、上記他方の筐体内に設けている。

また、上記携帯無線機では、
上記第一整合回路を、上記第一給電点の近傍に設けると共に、
上記第二整合回路を、上記第二給電点の近傍に設けている。

これにより、各アンテナの整合回路を相互に離間させることができ、さらに、第一アンテナと第二アンテナとの結合を抑制することができる。その結果、アンテナ特性の劣化をさらに抑制することができる。

また、上記携帯無線機では、
上記第二アンテナにて送信及び／又は受信する信号を処理する第二無線部が上記一方の筐体内に設けられている場合に、上記第二無線部に接続された上記第二給電線を、上記接続配線が配設されている位置を通過するよう設けた、

これにより、第二アンテナが効率よくダイポールアンテナとして機能するため、アンテナ特性の劣化を抑制することができる。

また、上記携帯無線機では、
上記第二アンテナを構成する一対のアンテナ素子は、上記一対の筐体内にそれぞれ装備された略板状の導体であり、そのうち少なくとも一方のアンテナ素子は、いずれかの上記筐体内に装備された基板である。

また、上記携帯無線機では、
上記第二アンテナを構成する一対のアンテナ素子を、上記一対の筐体間を連結する導体で形成された連結部材を介して電気的に接続する。

また、上記携帯無線機では、
上記第一アンテナを、上記一方の筐体内であって、上記一対の筐体が連結する連結箇所付近に配置している。

また、上記携帯無線機では、
上記第一アンテナと上記第二のアンテナとは、少なくとも信号受信機能を有するアンテナである。

また、本発明の他の形態である給電方法は、
一対の筐体を備えた携帯無線機にて、
一方の筐体に装備されたアンテナ素子にて構成された第一アンテナと第一給電線との接続点であり、各筐体内にそれぞれ装備され電子部品が搭載された各基板間を接続する接続配線に対して離間して上記一方の筐体内に設けられた第一給電点に給電すると同時に、
上記第一アンテナを構成するアンテナ素子とは異なり、上記各筐体内にそれぞれ装備された各ダイポール用アンテナ素子にて構成されたダイポール型の第二アンテナと第二給電線との接続点であり、上記接続配線に対して離間して他方の筐体内に設けられた第二給電点に給電する。

そして、上記給電方法では、上記接続配線が上記一対の筐体が相互に可動して開いた状態となったときの連結箇所における一端付近に設けられている場合に、当該連結箇所の他端付近に設けられている上記記第一給電点及び前記第二給電点に、同時に給電する。

上記構成の給電方法の発明であっても、上述した携帯無線機と同様に作用するため、上記本発明の目的を達成することができる。

以下、本発明に係る、携帯無線機の各実施形態について図３〜図９を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態では、携帯無線機の一例として携帯電話機を挙げて説明するが、携帯無線機は携帯電話機であることに限定されず、アンテナ及び無線通信機能を装備したＰＤＡ（Personal Digital Assistant）や電子手帳、携帯ゲーム機、ノートパソコンなど、他の電子機器であってもよい。また、以下では、携帯電話機の一例として、折り畳み式携帯電話機を用いて説明しているが、スライド式の携帯電話機であっても同様に適用可能である。

＜実施形態１＞
本発明の第１の実施形態を、図３乃至図４を参照して説明する。図３は、携帯電話機の構成の概略を示す斜視図であり、図４は、携帯電話機の内部構成を示すブロック図である。

［構成］
本実施形態における携帯電話機は、図３に示すように、所定の厚みを有する略長方形状の上部筐体１（他方の筐体）と下部筐体２（一方の筐体）と（一対の筐体）を有している折り畳み型の携帯電話機である。具体的に、上部筐体１は、長手方向の一端における幅方向（短辺方向）の中央部分に、略円筒形状の円筒構造部１０１を有している。また、下部筐体２は、長手方向の一端部の幅方向（短辺方向）の両端に、それぞれ略円筒形状の円筒構造部２０１，２０２を有している。そして、下部筐体２の各円筒構造部２０１，２０２の間に、上部筐体１の円筒構造部１０１を挟むよう配置し、円筒構造部１０１，２０１，２０２の中心を挿通する軸部材を設けることで、当該軸部材を支点として相互に回動し、折り畳み可能なよう構成している。なお、図３及び図４は、それぞれ一対の筐体が開いたときの携帯電話機の様子を示している。

そして、上部筐体１及び下部筐体２を軸支する上記軸部材としては、図３に示すように、下部筐体２の一方の円筒構造部２０１と上部筐体１の円筒構造部１０１とに挿通するヒンジ３０がある。このヒンジ３０の構造についてさらに詳述する。

上記ヒンジ３０は、上述した図２に示すように、２つの略円筒状のヒンジ構造体３０１，３０２を備えており、その中心にヒンジ軸３０３が挿通することで、各ヒンジ構造体３０１，３０２は、その軸方向に連結して、相互に軸を支点して回転可能である。さらに、ヒンジ３０は、下部筐体２及び上部筐体１にそれぞれ設けられた円筒構造部２０１，１０１内に形成されている凸部（図示せず）と嵌合する凹部３０４，３０５を外周に有している。これにより、下部筐体２とヒンジ構造体３０１とが固定され、また、上部筐体１とヒンジ構造体３０２とが固定された状態となり、ヒンジ構造体３０１，３０２が相互に回転することで、下部筐体２と上部筐体１とが相互に回転可能となる。

なお、ヒンジ構造体３０１，３０２及びヒンジ軸３０３は、金属で作られており、展開時つまり一対の筐体が開いたときには、ヒンジ構造体３０１とヒンジ構造体３０２とが電気的に接続された状態になる。なお、円筒構造部１０１と円筒構造部２０２との間には、後述する上下接続基板５の通過を阻害しないような形状の補助回転軸が挿入されており（図示しない）、上下筐体がヒンジおよび補助回転軸を中心に回転可能となる。

続いて、携帯電話機の内部に装備されている構成について、図３及び図４を参照して説明する。まず、携帯電話機は、上部筐体１内に上部基板３を備えており、また、下部筐体２は下部基板４を備えている。また、上記上部基板３と下部基板４とを接続する接続配線が形成された上下接続基板５を備えている。この上下接続基板５は、例えば、上部基板３と下部基板４とに搭載された各電子部品を相互に接続する接続配線が形成された、フレキシブルプリントケーブルで構成されている。

また、上下接続基板５は、上部基板３及び下部基板４の幅方向の一端付近に配置されている。具体的には、略長方形形状である上部筐体１と下部筐体２との短辺側に一様に形成されている連結箇所１０１，２０１，２０２の一端付近、つまり、携帯電話機の側面付近に配置されている。さらに、図４を参照して説明すると、連結箇所１０１，２０１，２０２の左端にヒンジ３０が配置され、その反対側である右端に上下接続基板５が配置された状態となる。

そして、下部筐体２内には、上部筐体１との連結箇所１０１，２０１，２０２付近に、第一アンテナ１０を備えている。この第一アンテナ１０は、モノポール構造のアンテナ素子にて構成されており、両筐体１，２の回転軸と平行に伸びて形成されている。また、第一アンテナ１０と当該第一アンテナ１０用の給電線（第一給電線）との接続点である第一アンテナ用給電点１２（第一給電点）、第一アンテナ用整合回路１１、及び、第一アンテナ用無線部１３を、下部基板４に設けている。なお、本実施形態においては、上記第一アンテナ１０等は、第三世代携帯電話機の無線アクセス方式の１つであるＷＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）方式に対応しており、動作周波数は、８００Ｍ帯及び２Ｇ帯である。

また、第一アンテナ用給電点１２は、筐体１，２の連結箇所１０１，２０１，２０２付近であって、上述した上下接続基板５とは反対側に位置する上部基板３及び下部基板４の幅方向（短辺方向）の他端付近に配置されている。具体的には、略長方形形状である上部筐体１と下部筐体２との短辺側に一様に形成されている連結箇所１０１，２０１，２０２の他端付近、つまり、携帯電話機の側面付近に配置されている。例えば、図４を参照して説明すると、連結箇所１０１，２０１，２０２の左側にヒンジ３０を配置しているが、当該ヒンジ３０付近に、第一アンテナ用給電点１２を配置しており、その反対側である右側に上下接続基板５を配置している。これにより、第一アンテナ用給電点１２と上下接続基板５とを離間して配置することができ、その距離は一定の距離以上に保たれている。例えば、少なくとも上部基板３及び下部基板４の幅方向における半分の長さ以上に離れており、最大で上部基板３及び下部基板４の幅方向の長さまで離すことができる。

また、第一アンテナ１０と第一アンテナ用無線部１３とのインピーダンスマッチングを行う第一アンテナ用整合回路１１を、上記第一アンテナ用給電点１２に近接して設けている。

また、本実施形態における携帯電話機は、上記第一アンテナ１０と異なるアンテナであり、上部筐体１と下部筐体２内にそれぞれ装備された各アンテナ素子にて構成されたダイポール型の第二アンテナ２０を備えている。そして、第二アンテナ２０は、当該第二アンテナ２０用の給電線４０（第二給電線）との接続点である第二アンテナ用給電点２４、第二アンテナ用整合回路２３、第二アンテナ用無線部２６を備えており、上述した第一アンテナ１０と同時に作動可能である。なお、本実施形態においては、上記第二アンテナは、ＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting for Terrestrial）方式の地上デジタルテレビジョン放送の受信機として機能し、動作周波数は、約４７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚである。

具体的に、上記第二アンテナ２０のアンテナ素子は、上部筐体１に装備された上部基板３と、下部筐体２に装備された下部基板４とにより構成されている。そして、上記ダイポールアンテナのアンテナ素子である上部基板３と下部基板４とは、それぞれヒンジ３０を介して電気的に接続されている。具体的には、第二アンテナ用整合回路２３とヒンジ３０とを電気的に接続する第１の給電用導体２１と、下部基板４のグランド導体とヒンジ３０とを接続する第２の給電用導体２２と、を備えている。そして、第１の給電用導体２１と上部基板３とは、第二アンテナ用給電部２４で接続され、下部基板４のグランド導体と第２の給電用導体２２とは第二アンテナ用接続部２５で接続される。

また、上記第二アンテナ用給電点２４と、第二アンテナ２０と第二アンテナ用無線部２６とのインピーダンスマッチングを行う第二アンテナ用整合回路２３とは、相互に近接して上部基板３に設けられている。一方で、第二アンテナ用無線部２６は、下部筐体４に設けられている。そして、第二アンテナ用無線部２６と第二アンテナ用整合回路２３とを、第二アンテナ用の給電線である高周波伝送線路４０で接続している。本実施形態では、高周波伝送線路４０を、上述した上下接続基板５上に敷設して、下部基板４から上部基板３にのびるよう形成している。つまり、第二アンテナ用の高周波伝送線路４０は、上下接続基板５と同様に、上部基板３及び下部基板４の幅方向の一端付近に配置されている。具体的には、略長方形形状である上部筐体１と下部筐体２との短辺側に一様に形成されている連結箇所１０１，２０１，２０２の一端付近、つまり、携帯電話機の側面付近に配置されている。さらに、図４を参照して説明すると、連結箇所１０１，２０１，２０２の左端にヒンジ３０が配置されているが、その反対側である右端に上下接続基板５及び高周波伝送線路４０を配置している。なお、高周波伝送線路４０は、必ずしも上下接続基板５上に敷設することに限定されない。

そして、上記高周波伝送線路４０に接続される第二アンテナ用整合回路２３及び第二アンテナ用給電点２４は、当該高周波伝送線路４０が敷設された上記接続基板５の位置とは反対側に位置する上部基板３及び下部基板４の幅方向の他端付近に配置されている。具体的には、略長方形形状である上部筐体１と下部筐体２との短辺側に一様に形成されている連結箇所１０１，２０１，２０２の他端付近、つまり、携帯電話機の側面付近に配置されている。例えば、図４を参照して説明すると、連結箇所１０１，２０１，２０２の左側にヒンジ３０を配置しているが、当該ヒンジ３０付近に、第二アンテナ用給電点２４を配置しており、その反対側である右側に上下接続基板５を配置している。

これにより、第二アンテナ用給電点２４と上下接続基板５とを離間して配置することができ、その距離は一定の距離以上に保たれている。例えば、少なくとも上部基板３及び下部基板４の幅方向における半分の長さ以上に離れており、最大で上部基板３及び下部基板４の幅方向の長さまで離すことができる。

以上のような構造にすることにより、第一アンテナ１０の給電点１２と第二アンテナ２０の給電点２４とを、上下接続基板板５から所定の距離をもって配置することができ、両アンテナ１０，２０ともに、広帯域でより高効率なアンテナとして動作させることができる。これに加えて、第一アンテナ１０の給電点１２及び整合回路１１と、第二アンテナ２０の給電点２４及び整合回路２３とを、一対の筐体１，２の連結箇所１０１，２０１，２０２を介して相互に十分に距離をあけて配置しているため、同時に給電した場合であっても、第一アンテナ１０と第二アンテナ２０との相互結合を低減できる。

その結果、上述したアンテナ構造を、ISDB-T方式TV受信機を搭載したWCDMA方式携帯電話に応用した場合には、両システム用アンテナの性能劣化を低減でき、良好な性能を持つ携帯電話機を提供できる。

なお、上述したように第二アンテナ２０を構成すべく、第二アンテナ用接続部２５での下部基板４のグランドと第二の給電用導体２２との接続は電気的に行えばよく、従って、必ずしも機械的に両者を接続する必要は無い。つまり、適当なアンテナ入力インピーダンスを得るため、インダクタンス性素子、容量性を介して接続してもよい。例えば、第２の給電用導体２２を板状にして下部基板４のグランドに接近させれば、両者間の容量が大きくなるので、電気的には接続されたものと十分等価な状態を作り出すことができる。

また、高周波伝送線路４０は、同軸ケーブルを用いる方法やフレキシブルケーブルを用いたマイクロストリップ線路で実現する方法、上下接続基板５内、上部基板３および下部基板４に第二アンテナ用整合回路２３と第二アンテナ用無線部２６とを接続する導体パターンを構成する方法で実現できる。

なお、上記では、第二アンテナ２０において、第１の給電用導体２１はヒンジ構造体３０２と、第２の給電用導体２２はヒンジ構造体３０１と、それぞれ電気的に接続されている（図２参照）。この構造は、ヒンジ構造体３０１および３０２が電気的に安定して接続が確保できる場合に適当な方法である。もし、ヒンジ構造体３０１とヒンジ軸３０３との電気的接続が安定している場合、第１の給電用導体２１をヒンジ軸３０３のヒンジ構造体３０１側の端面３０７に接触させる方法が適当である。同様に、ヒンジ構造体３０２とヒンジ軸３０３との電気的接続が安定している場合は、第２の給電用導体２２をヒンジ軸３０３のヒンジ構造体３０２側の端面３０６に接触させる方法が適当である。

ここで、上記では、第一アンテナ１０を下部筐体２の連結箇所１０１，２０１，２０２付近に配置した場合を示したが、当該第一アンテナ１０の配置位置は、上述した箇所に限定されず、いかなる場所に搭載してもよい。この場合であっても、第一アンテナ１０の給電点１２が、上述した上下接続基板５と離間する位置に設ける。

なお、上述したような構成の携帯電話機は、２つのアンテナを有しながら外部にアンテナを突起させる必要がなくデザインの自由度が増すという特徴を有する。さらに第二アンテナを上下筐体内の基板やヒンジを用いてアンテナとして動作させるため、内部実装面でも自由度が増し、小型化にもメリットがある。

また、上記では、折り畳み式の携帯電話機の場合を例示したが、一対の筐体が相互に積層された状態で、当該筐体の長手方向にスライドするスライド式携帯電話機にも適用可能である。例えば、図４に示す図を、一対の筐体１，２がスライドして開いた状態としてみることができる。但し、この場合には、連結箇所１０１，２０１，２０２の構成が異なるため、別途、第二アンテナ２０を構成する上部基板３と下部基板４とを、ヒンジ３０を介さずに接続する必要がある。

このように、スライド式の携帯電話機であっても、第一アンテナ１０の給電点１２と第二アンテナ２０の給電点２４とを、上下接続基板板５から所定の距離をもって配置することができ、両アンテナ１０，２０ともに、広帯域でより高効率なアンテナとして動作させることができる。さらに、第一アンテナ１０の給電点１２及び整合回路１１と、第二アンテナ２０の給電点２４及び整合回路２３とを、一対の筐体１，２の連結箇所１０１，２０１，２０２を介して相互に十分に距離をあけて配置しているため、第一アンテナ１０と第二アンテナ２０との相互結合を低減できる。

＜実施形態２＞
次に、本発明の第２の実施形態を、図５乃至図６を参照して説明する。図５は、携帯電話機の構成の概略を示す斜視図であり、図６は、携帯電話機の内部構成を示すブロック図である。なお、図５及び図６は、それぞれ一対の筐体が開いたときの携帯電話機の様子を示している。

本実施形態における携帯電話機は、上述した実施形態１に示す携帯電話機とほぼ同様の構成を取っている。従って、以下では、異なる構成について詳述する。

まず、本実施形態における携帯電話機は、図５及び図６に示すように、下部筐体４に、下部基板４とは異なる別の導体である板金４１を備えている。この板金４１は、例えば、携帯電話機の薄型化に伴う強度確保等の目的で用いられる。なお、図５及び図６では、下部基板４に対して下部筐体２の厚み方向の奥側に板金４１が装備されている例を示している。但し、図６では、説明の都合上、板金４１の位置をずらして図示している。

そして、本実施形態では、上記下部筐体４に装備された板金４１を、ダイポール型である第二アンテナ２０のアンテナ素子として用いる。つまり、第二アンテナ２０は、上部筐体１内の上部基板３と、下部筐体２内の板金４１とによって構成されている。これに伴い、上述した第二アンテナ用接続部２５は板金４１上に設けられており、第２の給電用導体２は板金４１と電気的に接続される。これにより、第二アンテナ２０が機能しうる。

上記構成にすることにより、上記実施形態１と同様に、両アンテナ１０，２０ともに、広帯域でより高効率なアンテナとして動作させることができると共に、同時に給電した場合であっても、第一アンテナ１０と第二アンテナ２０との相互結合を低減できる。そして、さらに、本実施形態の構成にすることにより、第二アンテナ用接続部２５及び第２の給電用導体２２を、第一アンテナ用給電点１２から離すことができる。つまり、この例では、下部筐体２の厚み方向にそれらの距離が離れることとなる。従って、アンテナ間の結合のさらなる低減を図ることができる。

＜実施形態３＞
次に、本発明の第３の実施形態を、図７乃至図８を参照して説明する。図７は、携帯電話機の構成の概略を示す斜視図であり、図８は、携帯電話機の内部構成を示すブロック図である。なお、図７及び図８は、それぞれ一対の筐体が開いたときの携帯電話機の様子を示している。

本実施形態における携帯電話機は、上述した実施形態１に示す携帯電話機とほぼ同様の構成を取っている。従って、以下では、異なる構成について詳述する。

本実施形態における携帯電話機は、図７及び図８に示すように、第二アンテナ２０に接続される第二アンテナ用無線部２６を、上部筐体１内の上部基板３上に搭載している。これにより、上記実施形態１，２では使用していた高周波伝送線路４０が不要となり、部品点数の低減、及び、設計が容易となる。

また、本実施形態の構成を、上記実施形態２で説明した構造の携帯電話機にも適用可能である。つまり、ダイポールアンテナである第二アンテナ２０の一部を下部筐体２０内の板金などの導体を用いて構成すると共に、上述したように、第二アンテナ用無線部２６を上部基板３に搭載してもよい。

＜実施形態４＞
次に、本発明の第４の実施形態を、図９を参照して説明する。図９は、携帯電話機の構成の概略を示す斜視図であり、一対の筐体が開いたときの携帯電話機の様子を示している。

本実施形態における携帯電話機は、上述した実施形態１に示す携帯電話機とほぼ同様の構成を取っている。従って、以下では、異なる構成について詳述する。

本実施形態における携帯電話機は、上部筐体１と下部筐体２との連結箇所の構造が、上述した実施形態１のものとは異なる。具体的には、上部筐体１の連結箇所における幅方向の両端に、第一および第二の円筒構造部１０２，１０３を設けており、下部筐体２の連結箇所における幅方向の中央に、円筒構造部２０３を備えている。そして、上部筐体１の各円筒構造部１０２，１０３間に、下部筐体２の円筒構造部２０３を挟むよう配置し、円筒構造部１０２，１０３，２０３の中心を挿通する軸部材を設けることで、当該軸部材を支点として相互に回動し、折り畳み可能なよう構成している。なお、図９は、一対の筐体１，２が開いたときの携帯電話機の様子を示している。

そして、上部筐体１及び下部筐体２を軸支する上記軸部材としては、図９に示すように、上部筐体１の一方の円筒構造部１０２と下部筐体２の円筒構造部２０３とに挿通するヒンジ３０がある。このヒンジ３０は、上記同様に、一部が導体にて形成されており、ダイポール型の第二アンテナ２０を構成する上部基板３と下部基板４とを接続する。具体的には、第１の給電用導体２１をヒンジ３０の構造体３０１側に接続し、第２の給電用導体２２をヒンジ構造体３０２側に接続する。

上記構成にすることにより、上記実施形態１と同様に、両アンテナ１０，２０ともに、広帯域でより高効率なアンテナとして動作させることができると共に、第一アンテナ１０と第二アンテナ２０との相互結合を低減できる。

＜実施形態５＞
次に、本発明の第５の実施形態を、図１０を参照して説明する。図１０は、携帯電話機の構成の概略を示す斜視図であり、一対の筐体が開いたときの携帯電話機の様子を示している。

本実施形態における携帯電話機は、上述した各実施形態における携帯電話機に共通する最低限の構成を備えている。具体的に、携帯電話機は、上部筐体１と下部筐体２とを備えた一対の筐体を備えている。そして、上部筐体１の内部に上部基板３を備え、下部筐体２の内部に下部基板４を備えている。また、これら上部基板３及び下部基板４とは、相互に上下接続基板５を介して接続されている。

また、携帯電話機は、下部筐体２内に第一アンテナ１０を備えており、さらに、第一アンテナ１０と同時に作動可能であり、当該第一アンテナ１０を構成するアンテナ素子１０とは異なり、各筐体内にそれぞれ装備された上部基板３及び下部基板４が各ダイポール用アンテナ素子３，４となるダイポール型の第二アンテナ２０を備えている。

そして、上記第一アンテナ１０と給電線との接続点である第一アンテナ用給電点１２を、下部筐体４に備えており、一方で、第二アンテナ２０と給電線との接続点である第二アンテナ用給電点２４を、上部筐体３に備えている。さらに、上記第一アンテナ用給電点１２及び第二アンテナ用給電点２４は、上記上下接続基板５とは離間して配置されている。例えば、上述した他の実施形態で説明したように、携帯電話機の幅方向の両端に、それぞれ離間して配置されている。

上記構成にすることにより、第一アンテナ用給電点１２と第二アンテナ用給電点２４とに同時に給電した場合であっても、両アンテナ１０，２０を、広帯域でより高効率なアンテナとして動作させることができると共に、第一アンテナ１０と第二アンテナ２０との相互結合を低減できる。

＜実施形態６＞
次に、本発明の第６の実施形態を説明する。上記実施形態では、ISDB-T方式TV受信機を搭載したWCDMA方式の携帯電話機を一例に挙げて説明したが、携帯電話機に搭載される第一アンテナ１０及び第二アンテナ２０は、上述した用途のアンテナであることに限定されない。また、必ずしも各アンテナが別システムのものであることに限定されず、両方が同じシステムの場合でも適用可能である。例えば、第一アンテナが送受信機を、第二アンテナが少なくとも受信機を含み、第一アンテナ１の受信機と第二アンテナの受信機でダイバーシティ受信をする携帯電話機として構成してもよい。このようにすることで、携帯電話器は、十分高いアンテナ利得を確保でき、良好なダイバーシティ効果を得ることができる。

本発明は、携帯電話機、ＰＤＡなど、複数のアンテナを備えた携帯無線機に利用することができ、産業上の利用可能性を有する。

本発明に関連する携帯電話機の構成の概略を示す斜視図である。 携帯電話機の一部を構成するヒンジの構成を示す斜視図である。 実施形態１における携帯電話機の構成の概略を示す斜視図である。 実施形態１における携帯電話機の内部構成を示すブロック図である。 実施形態２における携帯電話機の構成の概略を示す斜視図である。 実施形態２における携帯電話機の内部構成を示すブロック図である。 実施形態３における携帯電話機の構成の概略を示す斜視図である。 実施形態３における携帯電話機の内部構成を示すブロック図である。 実施形態４における携帯電話機の構成の概略を示す斜視図である。 実施形態５における携帯電話機の構成の概略を示す斜視図である。

符号の説明

１ 上部筐体
２ 下部筐体
３ 上部基板
４ 下部基板
５ 上下接続基板
１０ 第一アンテナ
１１ 第一アンテナ用整合回路
１２ 第一アンテナ用給電部
１３ 第一アンテナ用無線部
２０ 第二アンテナ
２１ 第１の給電用導体
２２ 第２の給電用導体
２３ 第二アンテナ用整合回路
２４ 第二アンテナ用給電部
２５ 第二アンテナ用接続部
２６ 第二アンテナ用無線部
３０ ヒンジ
４０ 高周波伝送線路
４１ 板金
１０１ 上部筐体に設けられた円筒構造部
１０２ 上部筐体に設けられた第一の円筒構造部
１０３ 上部筐体に設けられた第二の円筒構造部
２０１ 下部筐体に設けられた第一の円筒構造部
２０２ 下部筐体に設けられた第二の円筒構造部
２０３ 下部筐体に設けられた円筒構造部
３０１ ヒンジ構造体
３０２ ヒンジ構造体
３０３ ヒンジ軸

Claims (14)

1. 一対の筐体を備えると共に、
   一方の筐体に装備されたアンテナ素子にて構成された第一アンテナと、
   前記第一アンテナと同時に作動可能であり、前記第一アンテナを構成する前記アンテナ素子とは異なり、前記各筐体内にそれぞれ装備された各ダイポール用アンテナ素子にて構成されたダイポール型の第二アンテナと、
   前記各筐体内にそれぞれ装備され電子部品が搭載された各基板間を接続する接続配線と、を備え、
   前記第一アンテナと第一給電線との接続点である第一給電点を前記一方の筐体内に設けると共に、
   前記第二アンテナと第二給電線との接続点である第二給電点を他方の前記筐体内に設け、
   前記接続配線に対して前記第一給電点及び前記第二給電点を離間して配置した、
   携帯無線機。
2. 前記接続配線を、前記一対の筐体が相互に可動して開いた状態となったときの連結箇所における一端付近に設けると共に、
   前記第一給電点及び前記第二給電点を、前記一対の筐体が相互に稼働して開いた状態となったときの連結箇所における他端付近に設けた、
   請求項１記載の携帯無線機。
3. 前記一対の筐体は、それぞれ略長方形状の筐体の短辺側に前記連結箇所を形成して相互に回動可能に連結しており、
   前記接続配線を、前記一対の筐体の前記連結箇所である短辺側の一端付近に設けると共に、
   前記第一給電点及び前記第二給電点を、前記一対の筐体の前記連結箇所である短辺側の他端付近に設けた、
   請求項２記載の携帯無線機。
4. 前記第一アンテナのインピーダンスマッチングを行う前記第一給電線上に設けられた第一整合回路を、前記一方の筐体内に設けると共に、
   前記第二アンテナのインピーダンスマッチングを行う前記第二給電線上に設けられた第二整合回路を、前記他方の筐体内に設けた、
   請求項１，２又は３記載の携帯無線機。
5. 前記第一整合回路を、前記第一給電点の近傍に設けると共に、
   前記第二整合回路を、前記第二給電点の近傍に設けた、
   請求項４記載の携帯無線機。
6. 前記第二アンテナにて送信及び／又は受信する信号を処理する第二無線部が前記一方の筐体内に設けられている場合に、前記第二無線部に接続された前記第二給電線を、前記接続配線が配設されている位置を通過するよう設けた、
   請求項１，２，３，４又は５記載の携帯無線機。
7. 前記第二アンテナを構成する一対のアンテナ素子は、前記一対の筐体内にそれぞれ装備された略板状の導体であり、そのうち少なくとも一方のアンテナ素子は、いずれかの前記筐体内に装備された基板である、
   請求項１，２，３，４，５又は６記載の携帯無線機。
8. 前記第二アンテナを構成する一対のアンテナ素子を、前記一対の筐体間を連結する導体で形成された連結部材を介して電気的に接続する、
   請求項１，２，３，４，５，６又は７記載の携帯無線機。
9. 前記第一アンテナを、前記一方の筐体内であって、前記一対の筐体が連結する連結箇所付近に配置した、
   請求項１，２，３，４，５，６，７又は８記載の携帯無線機。
10. 前記第一アンテナと前記第二アンテナとは、少なくとも信号受信機能を有するアンテナである、
    請求項１，２，３，４，５，６，７，８又は９記載の携帯無線機。
11. 一対の筐体を備えると共に、
    一方の筐体に装備されたアンテナ素子にて構成された第一アンテナと、
    前記第一アンテナと同時に作動可能であり、前記第一アンテナを構成する前記アンテナ素子とは異なり、前記各筐体内にそれぞれ装備された各ダイポール用アンテナ素子にて構成されたダイポール型の第二アンテナと、
    前記各筐体内にそれぞれ装備され電子部品が搭載された各基板間を接続する接続配線と、を備え、
    前記第一アンテナと第一給電線との接続点である第一給電点を前記一方の筐体内に設けると共に、
    前記第二アンテナと第二給電線との接続点である第二給電点を他方の前記筐体内に設け、
    前記接続配線に対して前記第一給電点及び前記第二給電点を離間して配置した、
    携帯電話機。
12. 前記接続配線を、前記一対の筐体が相互に可動して開いた状態となったときの連結箇所における一端付近に設けると共に、
    前記第一給電点及び前記第二給電点を、前記一対の筐体が相互に稼働して開いた状態となったときの連結箇所における他端付近に設けた、
    請求項１１記載の携帯電話機。
13. 一対の筐体を備えた携帯無線機にて、
    一方の筐体に装備されたアンテナ素子にて構成された第一アンテナと第一給電線との接続点であり、各筐体内にそれぞれ装備され電子部品が搭載された各基板間を接続する接続配線に対して離間して前記一方の筐体内に設けられた第一給電点に給電すると同時に、
    前記第一アンテナを構成するアンテナ素子とは異なり、前記各筐体内にそれぞれ装備された各ダイポール用アンテナ素子にて構成されたダイポール型の第二アンテナと第二給電線との接続点であり、前記接続配線に対して離間して他方の筐体内に設けられた第二給電点に給電する、
    給電方法。
14. 前記接続配線が前記一対の筐体が相互に可動して開いた状態となったときの連結箇所における一端付近に設けられている場合に、当該連結箇所の他端付近に設けられている前記第一給電点及び前記第二給電点に、同時に給電する、
    請求項１３記載の給電方法。
    

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