JP4189433B1

JP4189433B1 - 携帯無線機

Info

Publication number: JP4189433B1
Application number: JP2007271523A
Authority: JP
Inventors: 晴彦垣津; 雄史山口
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-10-18
Filing date: 2007-10-18
Publication date: 2008-12-03
Anticipated expiration: 2027-10-18
Also published as: JP2009100362A

Abstract

【課題】開き角度が変化しても、容量結合給電型の筐体ダイポールアンテナ特性が変化することなく開き角度に依存しない携帯無線機を提供すること。
【解決手段】折畳式携帯無線機１００は、下筐体１０２の給電板金１１３と容量結合する上筐体１０１の結合板金１１２の断面を、略コの字形状の板状素子により構成した。結合板金１１２の外形寸法は、縦横の長さが等しく、かつ対向する下筐体１０２の給電板金１１３の長さと略同一である。上筐体１０１が開き角度１８０度開いた場合の給電板金１１３と対向する結合板金１１２の面積と、上筐体１０１が開き角度９０度開いた場合の給電板金１１３と対向する結合板金１１２の面積とは略同一であり、容量値も一定となる。これにより、上筐体１０１の開き角度が変化しても、容量結合給電型の筐体ダイポールアンテナ特性（インピーダンス、利得）が変化することなく開き角度に依存しない。
【選択図】図３

Description

本発明は、携帯電話機等の携帯無線機に関し、特に、２つの筐体を開閉自在に連結した筐体が折り畳み可能な構造を持つ折畳式携帯無線機に関する。

近年、携帯電話機の一種である携帯無線機は、上部筐体と下部筐体とをヒンジ部で連結して開閉自在な構造とし、通話時及びデータ通信時の開いた状態と待ち受け時の閉じた状態との２つの状態を取り得るようにした折畳式携帯無線機が広く普及している。折畳式携帯無線機は、使用状態により、その形態を変えることができる構造を持つため、そのそれぞれの状態におけるアンテナ性能の確保が重要である。また、この折畳式携帯無線機においても小型化と多機能化が進んでおり、近年の多機能化のひとつとして、デザイン性向上のためアンテナの内蔵化が進んでいる。

特許文献１には、携帯無線機の上部筐体の一部を構成する導体をアンテナ素子として利用し、下部筐体から給電線を用いて給電する構成の内蔵アンテナを備える折畳式携帯無線機が記載されている。特許文献１記載の折畳式携帯無線機は、開き時に上筐体内の導体を放射素子として用いる原理を応用することで、突起物のないアンテナ構成として、上筐体内の導体を開き時に直接励振し、放射素子として用いる。この方法は放射する筐体に高さといった制限もなく、アンテナの実効面積を広くとることが可能となるため、広帯域、高利得なアンテナ性能を得ることができる。

特許文献２には、第１の筐体に設けられるアンテナ素子と、第１の筐体と第２の筐体とを回動自在に連結するヒンジ部と、第２の筐体内部に設けられ、グランドパターンを有する回路基板と、回路基板上の無線回路に接続された給電部とを備え、アンテナ素子及びヒンジ部と、回路基板上のグランドパターンとがダイポールアンテナとして動作する携帯無線機が記載されている。

折畳式携帯無線機には、上記ヒンジ部又は上筐体金属に直接給電する直接給電型の他、上部筐体と下部筐体に設置された対向する結合板金を介して給電する容量結合型がある。

図９は、従来の容量結合型のアンテナ装置を有する折畳式携帯無線機の構成を模式的に示す図であり、図９（ａ）は折畳式携帯無線機を約１８０度開いた状態を、図９（ｂ）は折畳式携帯無線機を約９０度開いた状態を示す。

図９において、折畳式携帯無線機１０は、上筐体（第１の筐体）１１と、上筐体１１に設けられるアンテナ素子２１及び結合板金２２と、下筐体（第２の筐体）１２と、下筐体１２に設けられる給電板金２３、給電端子２４及び回路基板２５とを備えて構成される。上筐体１１と下筐体１２とは、図示しないヒンジ部により回動自在に連結される。

上筐体１１及び下筐体１２は、絶縁体である樹脂の成型品、例えば非導電性のＡＢＳ樹脂により構成される。上筐体１１は、ＬＣＤ表示部及びレシーバ等（図示略）が設けられる。下筐体１２は、操作キーボタンを有する操作部及びマイク等（図示略）が設けられ、内部に無線回路、制御回路及び情報処理回路等を備えている。

アンテナ素子２１は、金属フレームからなり、給電点が結合板金２２に接続される。アンテナ素子２１を構成する金属フレームには、高い導電性を有し、かつ軽量で強度が高い金属、例えばマグネシウム合金を用いる。

結合板金２２は、導電性の板状素子であり、給電板金２３と容量結合して、空間的に離れた上筐体１１のアンテナ素子２１と下筐体１２の給電端子２４及び回路基板２５とを電気的に接続する。

給電板金２３は、導電性の板状素子であり、上筐体１１の結合板金２２と容量結合する。結合板金２２と給電板金２３で構成される容量値は、板金同士が対向する面積に依存し、図９（ａ）の約１８０度開いた状態では容量値１、図９（ｂ）の約９０度開いた状態では容量値２（容量値１＞容量値２）である。

給電端子２４は、導電性の金属から構成され、給電板金２３と回路基板２５のグランドパターンとを電気的に接続する。

回路基板２５は、折畳式携帯無線機１０の各種機能を実現する回路部品が実装されたプリント基板であり、そのほぼ全面に回路の接地電位となるグランドパターンが形成されている。

以上の構成において、アンテナ素子２１が上側アンテナ素子として動作し、回路基板２５のグランドパターンが下側アンテナ素子として動作する。すなわち、給電時には、アンテナ素子２１と、給電端子２４と回路基板２５上のグランドパターンが、ダイポールアンテナとして動作する。
特開２００２−３３５１８０号公報特開２００５−６０９６号公報

しかしながら、このような従来の容量結合型のアンテナ装置を有する折畳式携帯無線機にあっては、上下筐体開き角度によって、給電側と給電される側の容量結合値が変化する構成となっていたため、開き角度によって、容量結合給電型の筐体ダイポールアンテナ特性（インピーダンス、利得）が劣化する問題があった。以下、開き角度によるダイポールアンテナ特性の劣化について説明する。

例えば、前記図９（ａ）に示すように折畳式携帯無線機１０の上筐体１１が約１８０度開いた状態では、上筐体１１の結合板金２２と下筐体１２の給電板金２３とがその全面で対向する。結合板金２２と給電板金２３で構成される容量値は、最大容量の容量値１となる。しかし、前記図９（ｂ）に示すように折畳式携帯無線機１０の上筐体１１が約９０度開いた状態では、上筐体１１の結合板金２２の側面部が下筐体１２の給電板金２３と対向するのみであるため、結合板金２２と給電板金２３で構成される容量値は、容量値１よりかなり小さい容量値２（容量値１＞容量値２）となる。このように、結合板金２２と給電板金２３で構成される容量値は、板金同士が対向する面積により変わるため、容量値が異なり、ダイポールアンテナ特性（インピーダンス、利得）が変化する。

図１０乃至図１４は、上記折畳式携帯無線機１０の上筐体１１の開き角度による特性変化を説明する図である。なお、図１０において、折畳式携帯無線機１０の上筐体１１と下筐体１２とは、ヒンジ部１３により回動自在に連結される。

図１１は、折畳式携帯無線機１０の上筐体１１の開き角度θによる周波数と利得Ｇ[ｄＢ]の変化を示す特性図であり、開き角度θが１８０度、１３５度及び９０度の場合を例に採る。図１１に示すように、開き角度９０度の場合は、開き角度１８０度及び１３５度の場合に比べ各周波数で利得Ｇが低下する。図１０の開き角度の変化の場合、図１１の平均の矢印に示すように約１．５ｄＢ劣化する。

図１２乃至図１４は、折畳式携帯無線機１０の上筐体１１の開き角度θによるアンテナ特性を示す図である。図１２（ａ）、図１３（ａ）及び図１４（ａ）は、開き角度θが１８０度、１３５度及び９０度の場合のダイポールアンテナのインピーダンス特性を示すスミスチャートである。ダイポールアンテナのインピーダンス特性は、原点を中心とした単位円に収まり、横軸が伝送線路の抵抗成分、単位円の上部が正のリアクタンス成分、単位円の下部が負のリアクタンス成分である。図１２（ｂ）、図１３（ｂ）及び図１４（ｂ）は、開き角度θが１８０度、１３５度及び９０度の場合のアンテナ性能の変化を示す特性図である。使用周波数をＤＴＶ帯域とし、横軸に周波数[ＭＨｚ]、縦軸にＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio：電圧定在波比）をとる。図１２（ｂ）、図１３（ｂ）及び図１４（ｂ）に示すように、開き角度θが変化すると、結合板金２２と給電板金２３で構成される容量値が変化し、ＤＴＶ帯域のインピーダンスが変化する。良好なアンテナ特性を得るための要件の一つであるＶＳＷＲ＜３（反射波の電圧が５０％以下となる）を満たす周波数帯域の幅についてみると、図１４（ｂ）に示す開き角度θが９０度の場合ではＶＳＷＲ＜３の周波数帯が一部しか存在せず、アンテナ性能が大幅に劣化している。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、開き角度が変化しても、容量結合給電型の筐体ダイポールアンテナ特性が変化することなく開き角度に依存しない携帯無線機を提供することを目的とする。

本発明の携帯無線機は、第１の筐体と、前記第１の筐体と回動自在に連結される第２の筐体と、前記第１の筐体に設けられるアンテナ素子と、前記アンテナ素子と電気的に接続される第１の導電性素子と、前記第２の筐体内部に設けられる回路基板と、前記第２の筐体内部に設けられ、前記第１の導電性素子と対向した位置に配置されて前記第１の導電性素子と容量結合する第２の導電性素子と、前記回路基板から前記第２の導電性素子に給電するための給電部とを備え、前記第１の導電性素子および前記第２の導電性素子は板状素子であり、前記第１の筐体と前記第２の筐体が回動したとき、前記容量結合が略一定である構成を採る。

本発明によれば、第１の筐体と前記第２の筐体が回動したとき、第１の導電性素子と第２の導電性素子との容量結合が略一定であることにより、開き角度が変化しても、容量結合給電型の筐体ダイポールアンテナ特性が変化することなく開き角度に依存しない携帯無線機を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る折畳式携帯無線機の概略構成を示す斜視図である。

図１において、本実施の形態１に係る折畳式携帯無線機１００は、上筐体（第１の筐体）１０１と下筐体（第２の筐体）１０２とが回動２軸ヒンジ構造を持つヒンジ部１０３によって回動自在に連結され、ヒンジ部１０３を中心として回動することにより開いた状態と閉じた状態との２つの状態を取り得る構造となっている。

上筐体１０１及び下筐体１０２は、絶縁体である樹脂の成型品、例えば非導電性のＡＢＳ樹脂により構成される。上筐体１０１は、ＬＣＤ表示部及びレシーバ等（図示略）が設けられる。下筐体１０２は、操作キーボタンを有する操作部及びマイク等（図示略）が設けられ、内部に無線回路、制御回路及び情報処理回路等を備えている。番号１０２ａは、これら回路基板のグランドパターンが、ダイポールアンテナとして動作することを模式的に示している。なお、図示は省略するが、上筐体１０１及び下筐体１０２には、サブ画面表示部、着信音等を出力するスピーカ、画像を撮影するカメラ部、外部機器と接続するコネクタ部などが設けられる。

ヒンジ部１０３は、上筐体１０１と下筐体１０２を第１軸を中心に回動可能に連結する第１ヒンジ部１０３ａと、第１ヒンジ部１０３ａの右端部に設置され、上記第１軸と直交する方向の第２軸を中心に回動可能に連結する第２ヒンジ部１０３ｂとから構成される。第１ヒンジ部１０３ａは、下筐体１０２の上端部に設置された第１軸を中心に上筐体１０１を開閉自在に連結する。第２ヒンジ部１０３ｂは、第１ヒンジ部１０３ａの右端部に設置された第２軸を中心に上筐体１０１を右方向に横開きで回動可能に連結する。図１では、第１ヒンジ部１０３ａは上筐体１０１と下筐体１０２とを閉じた状態にあり、第２ヒンジ部１０３ｂは上筐体１０１を右方向に横開きで約１３５度開いた状態まで回動している。

図２は、図１の折畳式携帯無線機１００を矢印方向からみた断面形状を示す断面図であり、図２（ａ）は上筐体１０１を右方向に開き角度１８０度で開いた状態を、図２（ｂ）は上筐体１０１を右方向に開き角度１３５度で開いた状態を、図２（ｃ）は上筐体１０１を右方向に開き角度９０度で開いた状態を示す。

図３は、実施の形態１に係る折畳式携帯無線機１００の構成を模式的に示す図であり、図３（ａ）は折畳式携帯無線機１００の上筐体１０１を右方向に開き角度１８０度で開いた状態を、図３（ｂ）は開き角度９０度で開いた状態を示す。

図３において、折畳式携帯無線機１００は、上筐体１０１と、上筐体１０１に設けられるアンテナ素子１１１及び結合板金１１２（第１の導電性素子）と、下筐体１０２と、下筐体１０２に設けられる給電板金１１３（第２の導電性素子）、給電部１１４及び回路基板１１５とを備えて構成される。上筐体１０１と下筐体１０２とは、図１に示すヒンジ部１０３により回動自在に連結される。

アンテナ素子１１１は、金属フレームからなり、給電点が結合板金１１２に接続される。アンテナ素子１１１を構成する金属フレームには、高い導電性を有し、かつ軽量で強度が高い金属、例えばマグネシウム合金を用いる。アンテナ素子１１１は、アンテナ素子専用の部材のほか、上筐体１０１に存在する金属などの導電部材でも代用できる。例えば、代用できるアンテナ素子部材として、回路基板がある。この回路基板は、ＬＣＤの回路基板又はその保護部材を含む。

結合板金１１２は、導電性でかつ上筐体１０１底面から見て断面が略コの字形状の板状素子である。結合板金１１２の外形寸法は、略コの字形状の縦横の長さが等しく、かつ対向する下筐体１０２の給電板金１１３の長さと略同一である。結合板金１１２は、下筐体１０２の給電板金１１３と容量結合して、空間的に離れた上筐体１０１のアンテナ素子１１１と下筐体１０２の給電部１１４及び回路基板１１５とを電気的に接続する。

給電板金１１３は、導電性の板状素子であり、上筐体１０１の結合板金１１２と容量結合する。結合板金１１２と給電板金１１３で構成される容量値は、図３（ａ）の開き角度１８０度開いた状態では容量値１、図３（ｂ）の開き角度９０度開いた状態では容量値２であり、容量値１と容量値２は、略同一である。

給電部１１４は、導電性の金属から構成され、給電板金１１３と回路基板１１５のグランドパターンとを電気的に接続し、回路基板１１５から給電板金１１３に給電する。

回路基板１１５は、折畳式携帯無線機１００の各種機能を実現する回路部品が実装されたプリント基板であり、そのほぼ全面に回路の接地電位となるグランドパターンが形成されている。

ここで、アンテナ素子１１１が上側アンテナ素子として動作し、回路基板１１５のグランドパターンが下側アンテナ素子として動作する。すなわち、給電時には、アンテナ素子１１１と、給電部１１４と回路基板１１５上のグランドパターンが、ダイポールアンテナとして動作する。これにより、上筐体１０１を開いた状態において、高いアンテナ利得が得られることになる。

以下、上述のように構成された折畳式携帯無線機１００の開き角度に依存しない筐体ダイポールアンテナ容量給電動作について説明する。

前記図９（ａ）に示す従来の折畳式携帯無線機１０では、結合板金２２と給電板金２３で構成される容量値は、筐体開き角度により容量値が変化するため、前記図１０乃至図１４に示すようにアンテナ特性（インピーダンス、利得）が劣化していた。

これに対して、本実施の形態の折畳式携帯無線機１００は、下筐体１０２の給電板金１１３と容量結合する上筐体１０１の結合板金１１２の断面を、略コの字形状の板状素子により構成した。結合板金１１２の外形寸法は、縦横の長さが等しく、かつ対向する下筐体１０２の給電板金１１３の長さと略同一である。さらに、略コの字形状の結合板金１１２と給電板金１１３との間隔が、図３（ａ）（ｂ）の矢印に示すように、開き角度１８０度開いた状態と開き角度９０度開いた状態とで同一となるように設置される。なお、結合板金１１２と給電板金１１３との間隔は、容量結合の容量値をなるべく大きくとるため極力近づける構成がアンテナ性能上望ましい。

この構成により、略コの字形状の結合板金１１２と給電板金１１３で構成される容量値は、図３（ａ）の開き角度１８０度開いた状態では容量値１、図３（ｂ）の開き角度９０度開いた状態では容量値２となるものの、容量値１と容量値２は、略同一（容量値１≒容量値２）である。すなわち、断面が略コの字形状の結合板金１１２を用いることで、上筐体１０１が開き角度１８０度開いた場合の給電板金１１３と対向する結合板金１１２の面積と、上筐体１０１が開き角度９０度開いた場合の給電板金１１３と対向する結合板金１１２の面積とは略同一であり、しかも給電板金１１３と対向する結合板金１１２との空間的な距離も略同一である。したがって、板金同士が対向する面積は上筐体１０１の開閉にかかわらず同じであるため、容量値も一定となる。これにより、上筐体１０１の開き角度が変化しても、容量結合給電型の筐体ダイポールアンテナ特性（インピーダンス、利得）が変化することなく開き角度に依存しない折畳式携帯無線機１００を実現することができる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係る折畳式携帯無線機２００の構成を模式的に示す図である。図３と同一構成部分には同一番号を付して重複箇所の説明を省略する。

図４（ａ）は折畳式携帯無線機２００の上筐体２０１を右方向に開き角度１８０度で開いた状態を、図４（ｂ）は開き角度９０度で開いた状態を示す。

図４において、折畳式携帯無線機２００は、上筐体２０１と、上筐体２０１に設けられるアンテナ素子１１１及び結合板金２１２（第１の導電性素子）と、下筐体１０２と、下筐体１０２に設けられる給電板金１１３、給電部１１４及び回路基板１１５とを備えて構成される。上筐体２０１と下筐体１０２とは、図示しないヒンジ部により回動自在に連結される。

結合板金２１２は、導電性でかつ上筐体２０１底面から見て断面が略Ｌ字形状の板状素子である。結合板金２１２の外形寸法は、略Ｌ字形状の縦横の長さが等しく、かつ対向する下筐体１０２の給電板金１１３の長さと略同一である。結合板金２１２は、下筐体１０２の給電板金１１３と容量結合して、空間的に離れた上筐体２０１のアンテナ素子１１１と下筐体１０２の給電部１１４及び回路基板１１５とを電気的に接続する。

給電板金１１３は、導電性の板状素子であり、上筐体２０１の結合板金２１２と容量結合する。結合板金２１２と給電板金１１３で構成される容量値は、図４（ａ）の開き角度１８０度開いた状態では容量値１、図４（ｂ）の開き角度９０度開いた状態では容量値２であり、容量値１と容量値２は、略同一である。

給電時には、アンテナ素子１１１と、給電部１１４と回路基板１１５上のグランドパターンが、ダイポールアンテナとして動作する。これにより、上筐体２０１を開いた状態において、高いアンテナ利得が得られることになる。

本実施の形態の折畳式携帯無線機２００は、下筐体１０２の給電板金１１３と容量結合する上筐体２０１の結合板金２１２の断面を、略Ｌ字形状の板状素子により構成したことを特徴とする。結合板金１１２の外形寸法は、縦横の長さが等しく、かつ対向する下筐体１０２の給電板金１１３の長さと略同一である。さらに、略Ｌ字形状の結合板金２１２と給電板金１１３との間隔が、図４（ａ）（ｂ）に示すように、開き角度１８０度開いた状態と開き角度９０度開いた状態とで同一となるように設置される。

この構成により、略Ｌ字形状の結合板金２１２と給電板金１１３で構成される容量値は、図４（ａ）の開き角度１８０度開いた状態では容量値１、図４（ｂ）の開き角度９０度開いた状態では容量値２となるものの、容量値１と容量値２は、略同一（容量値１≒容量値２）である。すなわち、断面が略Ｌ字形状の結合板金２１２を用いることで、上筐体２０１が開き角度１８０度開いた場合の給電板金１１３と対向する結合板金２１２の面積と、上筐体２０１が開き角度９０度開いた場合の給電板金１１３と対向する結合板金２１２の面積とは略同一であり、しかも給電板金１１３と対向する結合板金２１２との空間的な距離も略同一である。したがって、板金同士が対向する面積は上筐体２０１の開閉にかかわらず同じであるため、容量値も一定となる。これにより、上筐体２０１の開き角度が変化しても、容量結合給電型の筐体ダイポールアンテナ特性（インピーダンス、利得）が変化することなく開き角度に依存しない折畳式携帯無線機２００を実現することができる。

本実施の形態の折畳式携帯無線機２００は、略Ｌ字形状の結合板金２１２を用いて構成したため、実施の形態１の略コの字形状の結合板金１１２に比べて、上筐体２０１に結合板金２１２を組み込む際の組立てが容易であるという効果がある。一般に、Ｌ字形状の部材は、コの字形状の部材に比べて挿入・装着の手間がかからない。製作コスト低減の効果が期待できる。

ここで、本実施の形態は、略Ｌ字形状の結合板金２１２を用いているため、上筐体２０１を閉じた場合には、略Ｌ字形状の結合板金２１２は、下筐体１０２の給電板金１１３と容量結合せず、従ってダイポールアンテナとして動作しない。上筐体２０１を閉じた状態又は閉じ方向で使用する場合には、実施の形態１の略コの字形状の結合板金１１２の設置が好ましい。

（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３に係る折畳式携帯無線機３００の構成を模式的に示す図である。図３と同一構成部分には同一番号を付して重複箇所の説明を省略する。

図５（ａ）は折畳式携帯無線機３００の上筐体３０１を右方向に開き角度１８０度で開いた状態を、図５（ｂ）は開き角度９０度で開いた状態を示す。

図５において、折畳式携帯無線機３００は、上筐体３０１と、上筐体３０１に設けられるアンテナ素子１１１及び結合板金３１２（第１の導電性素子）と、下筐体１０２と、下筐体１０２に設けられる給電板金１１３、給電部１１４及び回路基板１１５とを備えて構成される。上筐体３０１と下筐体１０２とは、図示しないヒンジ部により回動自在に連結される。

結合板金３１２は、導電性でかつ上筐体３０１底面から見て断面が半円形状の板状素子である。結合板金３１２の外形寸法は、上筐体３０１の開閉にかかわらず、対向する下筐体１０２の給電板金１１３の長さと略同一になる大きさが好ましい。ここでは、結合板金３１２は、馬蹄形状となる。結合板金２１２は、下筐体１０２の給電板金１１３と容量結合して、空間的に離れた上筐体３０１のアンテナ素子１１１と下筐体１０２の給電部１１４及び回路基板１１５とを電気的に接続する。

給電板金１１３は、導電性の板状素子であり、上筐体３０１の結合板金３１２と容量結合する。結合板金３１２と給電板金１１３で構成される容量値は、図５（ａ）の開き角度１８０度開いた状態では容量値１、図５（ｂ）の開き角度９０度開いた状態では容量値２であり、容量値１と容量値２は、略同一である。また、図示しない任意の開き角度、例えば開き角度１３５度、開き角度４５度、あるいは開き角度０度の状態の容量値についても容量値は、略同一である。

給電時には、アンテナ素子１１１と、給電部１１４と回路基板１１５上のグランドパターンが、ダイポールアンテナとして動作する。これにより、上筐体３０１を開いた状態において、高いアンテナ利得が得られることになる。

本実施の形態の折畳式携帯無線機３００は、下筐体１０２の給電板金１１３と容量結合する上筐体３０１の結合板金３１２の断面を、馬蹄形状を含む半円形状の板状素子により構成したことを特徴とする。結合板金３１２の外形寸法は、上筐体３０１の開閉状態にかかわらず、対向する下筐体１０２の給電板金１１３の長さと略同一となる構成とする。さらに、半円形状の結合板金３１２と給電板金１１３との間隔が、図５（ａ）（ｂ）に示すように、開き角度１８０度開いた状態と開き角度９０度開いた状態、さらにその他の任意の開き角度で同一となるように設置される。

この構成により、板金同士が対向する面積は上筐体３０１の開閉にかかわらず同じであるため、半円形状の結合板金３１２と給電板金１１３で構成される容量値は、どのような開き角度であっても一定であり、しかも給電板金１１３と対向する結合板金３１２との空間的な距離も略同一である。これにより、上筐体３０１の開き角度が変化しても、容量結合給電型の筐体ダイポールアンテナ特性（インピーダンス、利得）が変化することなく開き角度に依存しない折畳式携帯無線機３００を実現することができる。

本実施の形態の折畳式携帯無線機３００は、半円形状の結合板金３１２を用いて構成したため、実施の形態１の略コの字形状の結合板金１１２又は実施の形態２の略Ｌ字形状の結合板金２１２に比べて、開き角度１８０度及び開き角度９０度以外の開き角度（例えば、開き角度１３５度など）であっても開き角度に依存しないという効果がある。すなわち、半円形状の結合板金３１２を用いることで、どのような開き角度であっても容量値が一定であり、ダイポールアンテナ特性（インピーダンス、利得）が変化しないという特有の効果がある。但し、特定の開き角度に限定して使用することを想定した場合、例えば開き角度１８０度又は開き角度９０度のみで使用する場合には、実施の形態１の略コの字形状の結合板金１１２及び実施の形態２の略Ｌ字形状の結合板金２１２を用いる方が、結合容量値を大きくとることができるため、アンテナ特性上有利となると考えられる。

（実施の形態４）
実施の形態４乃至実施の形態６は、実施の形態１乃至実施の形態３に係る折畳式携帯無線機に、容量結合量を調整する調整手段を設け、アンテナ特性を最適化する例である。

図６は、本発明の実施の形態４に係る折畳式携帯無線機４００の構成を模式的に示す図である。図３と同一構成部分には同一番号を付して重複箇所の説明を省略する。

図６（ａ）は折畳式携帯無線機４００の上筐体４０１を右方向に開き角度１８０度で開いた状態を、図６（ｂ）は開き角度９０度で開いた状態を示す。

図６において、折畳式携帯無線機４００は、上筐体４０１と、上筐体４０１に設けられるアンテナ素子１１１、調整部４１０及び略コの字形状の結合板金１１２と、下筐体１０２と、下筐体１０２に設けられる給電板金１１３、給電部１１４及び回路基板１１５とを備えて構成される。上筐体４０１と下筐体１０２とは、図示しないヒンジ部により回動自在に連結される。

調整部４１０は、アンテナ素子１１１と略コの字形状の結合板金１１２との容量結合量を調整する。具体的には、調整部４１０は、アンテナ素子１１１と結合板金１１２とを接続した場合に生じるアンテナの集中定数を調整するコンデンサ及びコイルからなる。

このように、折畳式携帯無線機４００は、アンテナ素子１１１と略コの字形状の結合板金１１２との間に調整部４１０を設置する構成としたので、実施の形態１の効果に加え、アンテナ素子１１１と結合板金１１２との容量結合量を調整することができ、アンテナ特性を最適化することができる。

（実施の形態５）
図７は、本発明の実施の形態５に係る折畳式携帯無線機５００の構成を模式的に示す図である。図４と同一構成部分には同一番号を付して重複箇所の説明を省略する。

図７（ａ）は折畳式携帯無線機５００の上筐体５０１を右方向に開き角度１８０度で開いた状態を、図７（ｂ）は開き角度９０度で開いた状態を示す。

図７において、折畳式携帯無線機５００は、上筐体５０１と、上筐体５０１に設けられるアンテナ素子１１１、調整部５１０及び略Ｌ字形状の結合板金２１２と、下筐体１０２と、下筐体１０２に設けられる給電板金１１３、給電部１１４及び回路基板１１５とを備えて構成される。上筐体５０１と下筐体１０２とは、図示しないヒンジ部により回動自在に連結される。

調整部５１０は、アンテナの集中定数を調整するコンデンサ及びコイルからなり、アンテナ素子１１１と略Ｌ字形状の結合板金２１２との容量結合量を調整する。

このように、折畳式携帯無線機５００は、アンテナ素子１１１と略Ｌ字形状の結合板金２１２との間に調整部５１０を設置する構成としたので、実施の形態２の効果に加え、アンテナ素子１１１と結合板金２１２との容量結合量を調整することができ、アンテナ特性を最適化することができる。

（実施の形態６）
図８は、本発明の実施の形態６に係る折畳式携帯無線機６００の構成を模式的に示す図である。図５と同一構成部分には同一番号を付して重複箇所の説明を省略する。

図８（ａ）は折畳式携帯無線機６００の上筐体６０１を右方向に開き角度１８０度で開いた状態を、図８（ｂ）は開き角度９０度で開いた状態を示す。

図８において、折畳式携帯無線機６００は、上筐体６０１と、上筐体６０１に設けられるアンテナ素子１１１、調整部６１０及び半円形状の結合板金３１２と、下筐体１０２と、下筐体１０２に設けられる給電板金１１３、給電部１１４及び回路基板１１５とを備えて構成される。上筐体６０１と下筐体１０２とは、図示しないヒンジ部により回動自在に連結される。

調整部６１０は、アンテナの集中定数を調整するコンデンサ及びコイルからなり、アンテナ素子１１１と半円形状の結合板金３１２との容量結合量を調整する。

このように、折畳式携帯無線機６００は、アンテナ素子１１１と半円形状の結合板金３１２との間に調整部６１０を設置する構成としたので、実施の形態３の効果に加え、アンテナ素子１１１と結合板金３１２との容量結合量を調整することができ、アンテナ特性を最適化することができる。

以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。

２つの筐体を開閉自在に連結した筐体が折り畳み可能な構造を持つ携帯無線機であればどのような装置にも適用できる。例えば、携帯電話機／ＰＨＳ（Personal Handy-Phone System）は勿論のこと、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等の携帯情報端末、ノート型パソコン等の情報処理装置にも適用可能である。

なお、上記各実施の形態のように、上筐体の枠体及びヒンジ部が絶縁体である樹脂成型品の場合は、上筐体の内部または外装表面に存する導体板に給電線を用いてアンテナ素子として機能させるようにしてもよい。

すなわち、一般に、上筐体及び下筐体の内部に存する回路基板の配線パターン、シールドケースや主表示部を保持する導電性フレーム、上筐体に貼付した板状金属などには導体板が用いられている。アンテナ素子１１１及び／又は回路基板１１５は、アンテナ素子専用の部材のほか、上記各種導電部材でも代用できる。また、上筐体及び下筐体の外装表面に存する上筐体に貼付した板状金属には導体板が用いられている。そして、それらにヒンジ部に設けられたフレキシブルプリント基板などで構成される給電線から給電できるようになっているので、この構成を利用すればよい。

また、上記各実施の形態において、使用周波数帯は、ＤＴＶ帯域に限らずどのような帯域でもよい。複数の周波数帯に対応した携帯無線機して、日本では９００ＭＨｚ帯を使用するＰＤＣ（Personal Digital Cellular）と２ＧＨｚ帯を使用するＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）とを併用できる携帯無線機が商品化されている。海外でも９００ＭＨｚ帯を使用するＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）と、１．８ＧＨｚ帯を使用するＤＣＳ（Digital Communication System）と、１．９ＧＨｚ帯を使用するＰＣＳ（Personal Communication Services）、２ＧＨｚ帯を使用するＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）とを併用できる携帯無線機が商品化されている。例えば、第１周波数帯が２ＧＨｚのシングルバンドであり、第２周波数帯が９００ＭＨｚ帯、１．８ＧＨｚ帯及び１．９ＧＨｚ帯の３バンドである場合でもよい。

また、上記各実施の形態では、折畳式携帯無線機という名称を用いたが、これは説明の便宜上であり、携帯無線機、筐体ダイポール容量給電方法等でもよいことは勿論である。

また、上記携帯無線機を構成する各回路部の種類、数及び接続方法などは前述した実施の形態に限られない。

本発明に係る携帯無線機は、アンテナを突出させることなく、一つのアンテナで開閉の状態に係らず、高いアンテナ性能を得ることができ、小型化に適した折畳式携帯無線機を提供できる。また、複数のアンテナを必要とせず、シンプルな回路構成で、筐体の小型化、製造コストの削減を図ることが可能となる。さらに、筐体を閉じた状態でアンテナの突起がないためデザイン性を向上することができ、折畳式携帯無線機の無線通信性能の高性能化に有用である。本発明は、筐体を折畳むことができる携帯電話機やＰＨＳなどの折畳式携帯無線機器などに有用である。

本発明の実施の形態１に係る折畳式携帯無線機の概略構成を示す斜視図本実施の形態１に係る折畳式携帯無線機の断面形状を示す断面図本実施の形態１に係る折畳式携帯無線機の構成を模式的に示す図本発明の実施の形態２に係る折畳式携帯無線機の構成を模式的に示す図本発明の実施の形態３に係る折畳式携帯無線機の構成を模式的に示す図本発明の実施の形態４に係る折畳式携帯無線機の構成を模式的に示す図本発明の実施の形態５に係る折畳式携帯無線機の構成を模式的に示す図本発明の実施の形態６に係る折畳式携帯無線機の構成を模式的に示す図従来の容量結合型のアンテナ装置を有する折畳式携帯無線機の構成を模式的に示す図従来の折畳式携帯無線機の上筐体の開き角度による特性変化を説明する図従来の折畳式携帯無線機の上筐体の開き角度θによる周波数と利得Ｇの変化を示す特性図従来の折畳式携帯無線機の上筐体の開き角度θによるアンテナ特性を示す図従来の折畳式携帯無線機の上筐体の開き角度θによるアンテナ特性を示す図従来の折畳式携帯無線機の上筐体の開き角度θによるアンテナ特性を示す図

符号の説明

１００，２００，３００，４００，５００，６００折畳式携帯無線機
１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１上筐体（第１の筐体）
１０２下筐体（第２の筐体）
１０３ヒンジ部
１０３ａ第１ヒンジ部
１０３ｂ第２ヒンジ部
１１１アンテナ素子
１１２，２１２，３１２結合板金（第１の導電性素子）
１１３給電板金（第２の導電性素子）
１１４給電部
１１５回路基板
４１０，５１０，６１０調整部

Claims

第１の筐体と、
前記第１の筐体と回動自在に連結される第２の筐体と、
前記第１の筐体に設けられるアンテナ素子と、
前記アンテナ素子と電気的に接続される第１の導電性素子と、
前記第２の筐体内部に設けられる回路基板と、
前記第２の筐体内部に設けられ、前記第１の導電性素子と対向した位置に配置されて前記第１の導電性素子と容量結合する第２の導電性素子と、
前記回路基板から前記第２の導電性素子に給電するための給電部とを備え、
前記第１の導電性素子および前記第２の導電性素子は板状素子であり、
前記第１の筐体と前記第２の筐体が回動したとき、前記容量結合が略一定である携帯無線機。
前記第１の導電性素子は、断面が略コの字形状である請求項１記載の携帯無線機。
前記第１の導電性素子は、断面が略Ｌ字形状である請求項１記載の携帯無線機。
前記第１の導電性素子は、断面が馬蹄形状を含む略半円形状である請求項１記載の携帯無線機。
前記アンテナ素子と前記第１の導電性素子との容量結合量を調整する調整手段をさらに備える請求項１記載の携帯無線機。
前記アンテナ素子と、前記給電部と、前記回路基板のグランドパターンとがダイポールアンテナとして動作する請求項１記載の携帯無線機。