JP4304358B2

JP4304358B2 - 携帯電話装置

Info

Publication number: JP4304358B2
Application number: JP2001122488A
Authority: JP
Inventors: 武史小林
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2001-04-20
Filing date: 2001-04-20
Publication date: 2009-07-29
Anticipated expiration: 2021-04-20
Also published as: JP2002319808A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アンテナを内蔵した携帯電話装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、携帯電話装置では、筐体から突起したホイップアンテナが主として用いられている。最近では、アンテナを内蔵するタイプもあり、アンテナを内蔵した場合、携帯電話装置からアンテナの突起がなくなるので、アンテナの破損が防止されるなどの利点がある。すなわち、アンテナに外力が加わることがなく、アンテナの機構部品の故障による部品交換等の必要がなくなる。また、人体（特に手）の影響を受けにくい実装とすることが可能となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、内蔵アンテナの場合、アンテナ特性上、周波数帯域幅要求を満たすために、アンテナの位置を高くしたり、実装面積を広くしたりするなど、携帯電話装置の小型・軽量化設計とは逆の設計要求が多い。従来の内蔵アンテナでは、給電端子の引き回しが長く、金属製のアンテナ金具と周辺の部品との干渉により、アンテナ効率の劣化、アンテナ特性のバラツキが発生するという問題があった。また、アンテナの実装面積が広く、小型・軽量化を妨げていた。
【０００４】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、アンテナの実装面積を極力小さくすることが可能な、また、アンテナの効率の劣化、アンテナ性能のバラツキを抑えることの可能な、アンテナ内蔵タイプの携帯電話装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために本発明は、フロントケースと、リアケース本体とこのリアケース本体の背面に取り付けられるリアカバーとから構成されるリアケースと、このフロントケースとリアケースとを組み合わせて形成される筐体の内部空間に位置するプリント回路基板と、リアケース本体に設けられている貫通孔に落とし込んでセットされプリント回路基板上に位置する内蔵アンテナとを備え、少なくとも直方体の絶縁体部材と反射板とアンテナ金具とこのアンテナ金具と接続されるアンテナ素子とから内蔵アンテナを構成し、フロントケースとリアケースとを組み合わせた状態において、反射板をプリント回路基板に対向する絶縁体部材の下面側および一側面側に位置させ、かつ反射板の絶縁体部材の下面側に位置する部分をプリント回路基板上のグランド端子に圧接させ、アンテナ金具を絶縁体部材の他側面側および下面側に位置させ、かつアンテナ金具の絶縁体部材の下面側に位置する部分をプリント回路基板上の給電端子に圧接させ、アンテナ素子を絶縁体部材の上面側に位置させたものである。
【０００６】
この発明によれば、フロントケースとリアケースとを組み合わせて形成される筐体の内部空間に、内蔵アンテナが設けられる。内蔵アンテナは、少なくとも直方体の絶縁体部材と反射板とアンテナ金具とこのアンテナ金具と接続されたアンテナ素子とから構成され、フロントケースとリアケースとを組み合わせた状態において、プリント回路基板に対向する絶縁体部材の下面側および一側面側に反射板が位置する。また、絶縁体部材の他側面側および下面側に、アンテナ金具が位置する。また、反射板の絶縁体部材の下面側に位置する部分がプリント回路基板上のグランド端子に圧接し、アンテナ金具の絶縁体部材の下面側に位置する部分がプリント回路基板上の給電端子に圧接する。すなわち、反射板とプリント回路基板上のグランド端子とが押し付けられた状態で接触し、その導通が半田付けなしで保持される。また、アンテナ金具とプリント回路基板上の給電端子とが押し付けられた状態で接触し、その導通が半田付けなしで保持される。アンテナ素子は絶縁体部材の上面側に位置する。
【０００７】
また、本発明は、リアケースに導電性塗装膜を形成し、フロントケースとリアケースとを組み合わせた状態において、反射板とリアケースの導電性塗装膜との導通を図るようにしたものである。
この発明によれば、プリント回路基板上のグランド端子と反射板とリアケースの導電性塗装膜とが同電位となり、反射板とリアケースの導電性塗装膜とが１枚の大きなグランドプレーンとなり、安定したグランドを確保することができる。また、このグランドプレーンにより、電気回路部などからの不要波がシールドされる。
【０００８】
なお、反射板は、アンテナ金具よりもプリント回路基板の電気回路部側に配置する。
また、折り畳み式の携帯電話装置（折り畳み可能に分離された受話側の筐体と送話側の筐体とを備えた携帯電話装置）に適用する場合には、受話側の筐体に内蔵アンテナを設ける。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。図１はこの発明に係る携帯電話装置の一実施の形態を示す側断面図である。同図は、折り畳み式携帯電話装置への適用例を示し、受話側の筐体１０と送話側の筐体２０とをヒンジ３０を軸心として開いた状態を示している。なお、この図は、概略的な構成を示し、要部についてのみその断面を示している。
【００１０】
〔受話側〕
受話側の筐体１０はフロントケース１１とリアケース１２とから構成されている。すなわち、フロントケース１１とリアケース１２とを組み合わせることによって、受話側の筐体１０が形成されている。リアケース１２は、リアケース本体１２−１とリアカバー１２−２とから構成され、後述するように、筐体１０の内部空間１３には内蔵アンテナ１４がセットされる。
【００１１】
１５は筐体１０の内部空間１３に配置されたプリント回路基板（ＰＣＢ）である。ＰＣＢ１５には、フロントケース１１側に液晶表示部（ＬＣＤ）１５−１が、リアケース１２側に電気回路部１５−２が搭載されており、電気回路部１５−２はシールドケース１５−３により覆われている。ＰＣＢ１５は、ＬＣＤ１５−１や電気回路部１５−２，シールドケース１５−３を実装した状態でフロントケース１１の内面にセットされ、リアケース本体１２−１をフロントケース１１に嵌合することによって、フロントケース１１とリアケース本体１２−１との間（筐体１０の内部空間１３内）に挾圧保持されている。
【００１２】
〔送話側〕
送話側の筐体２０はフロントケース２１とリアケース２２とから構成されている。すなわち、フロントケース２１とリアケース２２とを組み合わせることによって、送話側の筐体２０が形成されている。送話側の筐体２０の内部空間２３にも電気回路部２４−１や２４−２を搭載したＰＣＢ２４が設けられている。電気回路部２４−１はシールドケース２４−３により覆われ、電気回路部２４−２はシールドケース２４−４により覆われている。また、送話側の筐体２０には、リアケース２２側に電池パック２５が設けられており、フロントケース２１側にキー入力部２６が設けられている。
【００１３】
〔ヒンジ〕
ヒンジ３０にはコネクタ３１が設けられている。このコネクタ３１を介して受話側の筐体１０内のＰＣＢ１５と送話側の筐体２０内のＰＣＢ２４との電気的接続が図られている。また、ヒンジ３０を介して、受話側の筐体１０と送話側の筐体２０とが折り畳み可能に分離されている。
【００１４】
〔内蔵アンテナの組み込み〕
受話側の筐体１０には次のようにして内蔵アンテナ１４が組み込まれている。本実施の形態において、内蔵アンテナ１４は、図２にその拡大図を示すように、絶縁体（絶縁体部材）１４−１とアンテナ素子１４−２と反射板１４−３とアンテナ金具１４−４と反射板導体接続端子１４−５とから構成されている。
【００１５】
絶縁体１４−１は直方体とされている。アンテナ素子１４−２は平面板とされている。反射板１４−３は断面Ｌ字状の幅の広い板とされている。その幅は、内部空間１３の幅に近く、少なくともアンテナ素子１４−２より広いことが望ましい。アンテナ金具１４−４は断面Ｌ字状の幅の狭い板とされている。反射板導体接続端子１４−５はリアケース本体１２−１に埋め込まれている。図３に図２におけるＰＣＢ１５を取り除いてＡ方向から見たＡ方向矢視図を示す。
【００１６】
リアケース本体１２−１には内蔵アンテナ１４の組み込み位置に貫通孔１２−１ａが形成されており、この貫通孔１２−１ａの縁面（リアケース本体１２−１の背面側の縁面）に反射板導体接続端子１４−５（１４−５ａ，１４−５ｂ，１４−５ｃ）が埋め込まれている。また、この貫通孔１２−１ａの内壁面に反射板導体接続端子１４−５に接触させた状態で反射板１４−３が固定されている。すなわち、Ｌ字状の反射板１４−３の立上片１４−３ａを貫通孔１２−１ａの内壁面に固定すると共に、その上縁面１４−３ｂを反射板導体接続端子１４−５に接触させている。
【００１７】
この反射板１４−３が固定されたリアケース本体１２−１をフロントケース１１に嵌合した状態で、すなわち筐体１０の内部空間１３内にＰＣＢ１５を挾圧保持した状態で、リアケース本体１２−１の背面側から貫通孔１２−１ａ内に絶縁体１４−１，アンテナ素子１４−２，アンテナ金具１４−４をセットする。
【００１８】
この場合、先ず、アンテナ金具１４−４をそのＬ字部を下にして、貫通孔１２−１ａの内壁面（反射板１４−３とは反対側の内壁面）に沿ってセットする。次に、絶縁体１４−１を貫通孔１２−１ａ内に落とし込み、この絶縁体１４−１の上面にアンテナ素子１４−２をセットする。この例では、アンテナ素子１４−２を、アンテナ金具１４−４の上縁面１４−４ｂに接触させた状態で、絶縁体１４−１の上面に固定するものとする。
【００１９】
そして、リアケース本体１２−１の背面にリアカバー１２−２を取り付け、リアカバー１２−２とＰＣＢ１５とで内蔵アンテナ１４を挾圧保持する。リアカバー１２−２のリアケース本体１２−１と対向する面には導電性塗装が施されている。すなわち、リアカバー１２−２の裏面には、アンテナ素子１４−２と対向する領域を除く所定の範囲に、導電性塗装膜１２−２ａが形成されている。リアカバー１２−２をリアケース本体１２−１の背面に取り付けると、導電性塗装膜１２−２ａが内蔵アンテナ１４の反射板導体接続端子１４−５に接触し、内蔵アンテナ１４の反射板１４−３と導電性塗装膜１２−２ａとの導通が図られる。
【００２０】
また、ＰＣＢ１５上にはグランド端子１５ａと給電端子１５ｂが設けられており、リアカバー１２−２をリアケース本体１２−１の背面に取り付けた状態において、反射板１４−３の絶縁体１４−１の下面側に位置する部分１４−３ｃがグランド端子１５ａに圧接し、アンテナ金具１４−４の絶縁体１４−１の下面側に位置する部分１４−４ｃが給電端子１５ｂに圧接する。すなわち、反射板１４−３とＰＣＢ１５上のグランド端子１５ａとが押し付けられた状態で接触し、その導通が半田付けなしで保持される。また、アンテナ金具１４−４とＰＣＢ１５上の給電端子１５ｂとが押し付けられた状態で接触し、その導通が半田付けなしで保持される。
【００２１】
なお、アンテナ金具１４−４は、反射板１４−３と同様に、その立上片１４−４ａを貫通孔１２−１ａの内壁面に固定させておいてもよい。また、反射板１４−３やアンテナ金具１４−４，アンテナ素子１４−２を絶縁体１４−１側に固定しておき、この反射板１４−３，アンテナ金具１４−４，アンテナ素子１４−２が固定された絶縁体１４−１を貫通孔１２−１ａ内に落とし込んでセットするようにしてもよい。また、導電性塗装膜１２−２ａは、リアカバー１２−２の裏面側ではなく、リアケース本体１２−１の背面側に設けるようにしてもよい。
【００２２】
この携帯電話装置において、電気回路部１５−２や２４−１，２４−２などで発生した出力電力は、ＰＣＢ１５の給電端子１５ｂよりアンテナ金具１４−４を介してアンテナ素子１４−２へ送られ、アンテナ素子１４−２より放射される。この際、反射板１４−３は、アンテナ素子１４−２より放射された電力を反射し、アンテナ素子１４−２の方向へ向ける。
【００２３】
反射板１４−３は、ＰＣＢ１５上のグランド端子１５ａに接続されており、また、反射板導体接続端子１４−５を介して導電性塗装膜１２−２ａに接続されている。これにより、ＰＣＢ１５上のグランド端子１５ａと反射板１４−３と導電性塗装膜１２−２ａとが同電位となり、反射板１４−３と導電性塗装膜１２−２ａとが１枚の大きなグランドプレーンとなり、安定したグランドが確保される。加えて、反射板１４−３をアンテナ素子１４−２およびアンテナ金具１４−４よりも電気回路部１５−２寄りに設けてあるので、このグランドプレーンがシールドケース１５−３から漏れる電気回路部１５−２からの不要波を抑え、シールディング効果が強化される。
【００２４】
また、この実施の形態では、アンテナ金具１４−４とＰＣＢ１５上の給電端子１５ｂとを圧接させることにより、アンテナ素子１４−２への給電が最短の距離で行われており、アンテナ金具１４−４と周辺の部品との干渉が少なく、伝送損失を減らし、アンテナ効率の劣化、アンテナ特性のバラツキを抑えることが可能となる。
【００２５】
また、この実施の形態では、反射板１４−３をＰＢＣ１５に対向する絶縁体１４−１の下面側および一側面側に位置させ、アンテナ金具１４−４を絶縁体１４−１の他側面側および下面側に位置させ、絶縁体１４−１の上面側にアンテナ金具１４−４と接続されるアンテナ素子１４−２を位置させ、反射板１４−３の絶縁体１４−１の下面側に位置する部分１４−３ｃをＰＣＢ１５上のグランド端子１５ａに圧接させ、アンテナ金具１４−４の絶縁体１４−１の下面側に位置する部分１４−４ｃをＰＣＢ１５の給電端子１５ｂに圧接させるという実装構造をとることにより、アンテナの実装面積が小さくされており、携帯電話装置の小型・軽量化に貢献している。また、アンテナの実装面積が小さくなるので、ＰＣＢ１５上のスペースを有効に活用することが可能となる。また、ＰＣＢ１５の背面側に内蔵アンテナ１４を位置させているので、ＬＣＤ１５−１の大きさを十分大きくとることが可能となる。
【００２６】
〔他の実施の形態〕
図４に本発明に係る携帯電話装置の他の実施の形態を示す。この実施の形態では、上述した実施の形態（図１）において送話側の筐体２０に収容されていた電池パック２５を受話側の筐体１０に収容するようにしている。また、リアケース１２内にＰＣＢ１５の基板面に対して略垂直に金属製のリブ１６を設け、このリブ１６の上端面とリアカバー１２−２の裏面側に形成された導電性塗装膜１２−２ａとを接触させている。
【００２７】
この実施の形態において、反射板１４−３は、ＰＣＢ１３上のグランド端子１５ａに接続され、また、反射板導体接続端子１４−５を介してリアカバー１２−２の導電性塗装膜１２−２ａに接続され、さらにこの導電性塗装膜１２−２ａを介してリブ１６に接続される。
【００２８】
これにより、ＰＣＢ１５上のグランド端子１５ａと反射板１４−３と導電性塗装膜１２−２ａとリブ１６が同電位となり、反射板１４−３と導電性塗装膜１２−２ａとリブ１６が１枚の大きなグランドプレーンとなり、安定したグランドが確保される。また、このグランドプレーンがシールドケース１５−３から漏れる電気回路部１５−２からの不要波や電池パック２５からの不要波を抑え、シールディング効果が強化される。
【００２９】
なお、この実施の形態（図４）において、電池パック２５は、内蔵アンテナ１４に必要な高さに合わせてを設計することにより、高さ制限のある部分を有効に活用することができる。
【００３０】
また、上述した実施の形態（図１，図４）では、折り畳み式携帯電話装置への適用例として示したが、折り畳み式携帯電話装置に限られるものではない。内蔵アンテナはできるたけ高位置に配置した方がよいので、折り畳み式携帯電話装置では受話側の筐体に設けている。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように本発明によれば、フロントケースとリアケースとを組み合わせた状態において、反射板を絶縁体部材の下面側および一側面側に位置させ、アンテナ金具を絶縁体部材の他側面側および下面側に位置させ、絶縁体部材の上面側にアンテナ金具と接続されるアンテナ素子を位置させ、反射板の絶縁体部材の下面側に位置する部分をプリント回路基板上のグランド端子に圧接させ、アンテナ金具の絶縁体部材の下面側に位置する部分をプリント回路基板上の給電端子に圧接させるという内蔵アンテナの実装構造をとることにより、アンテナの実装面積を極力小さくすることが可能となり、携帯電話装置の小型・軽量化を促進することができるようになる。
【００３２】
また、本発明では、アンテナ金具とプリント回路基板上の給電端子とが押し付けられた状態で接触し、その導通が半田付けなしで保持されるので、アンテナ素子への給電が最短の距離で行われ、アンテナ金具と周辺の部品との干渉が少なく、伝送損失を減らし、アンテナの効率の劣化、アンテナ性能のバラツキを抑えることが可能となる。
【００３３】
また、本発明によれば、リアケースに導電性塗装膜を形成し、フロントケースとリアケースとを組み合わせた状態において、反射板とリアケースの導電性塗装膜との導通を図るようにしているので、プリント回路基板上のグランド端子と反射板とリアケースの導電性塗装膜とが同電位となり、反射板とリアケースの導電性塗装膜とが１枚の大きなグランドプレーンとなり、安定したグランドが確保される。また、このグランドプレーンにより、電気回路部などからの不要波がシールドされるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る携帯電話装置の一実施の形態を示す側断面図である。
【図２】この携帯電話装置における内蔵アンテナの構成を示す拡大図である。
【図３】図２におけるＰＣＢ１５を取り除いてＡ方向から見たＡ方向矢視図である。
【図４】本発明に係る携帯電話装置の他の実施の形態を示す側断面図である。
【符号の説明】
１０…受話側の筐体、１１…フロントケース、１２…リアケース、１２−１…リアケース本体、１２−２…リアカバー、１２−２ａ…導電性塗装膜、１３…内部空間、１４…内蔵アンテナ、１４−１…絶縁体、１４−２…アンテナ素子、１４−３…反射板、１４−４…アンテナ金具、１４−５…反射板導体接続端子、１５…プリント回路基板（ＰＣＢ）、１５ａ…グランド端子、１５ｂ…給電端子、１５−１…液晶表示部（ＬＣＤ）、１５−２…電気回路部、１５−３…シールドケース、１６…リブ、２０…送話側の筐体、２５…電池パック、３０…ヒンジ。

Claims

フロントケースと、リアケース本体とこのリアケース本体の背面に取り付けられるリアカバーとから構成されるリアケースと、このフロントケースとリアケースとを組み合わせて形成される筐体の内部空間に位置するプリント回路基板と、前記リアケース本体に設けられている貫通孔に落とし込んでセットされ前記プリント回路基板上に位置する内蔵アンテナとを備え、
前記内蔵アンテナは、
少なくとも直方体の絶縁体部材と反射板とアンテナ金具とこのアンテナ金具と接続されるアンテナ素子とから構成され、
前記フロントケースと前記リアケースとを組み合わせた状態において、
前記反射板は、前記プリント回路基板に対向する前記絶縁体部材の下面側および一側面側に位置し、かつ前記反射板の前記絶縁体部材の下面側に位置する部分が前記プリント回路基板上のグランド端子に圧接し、前記アンテナ金具は、前記絶縁体部材の他側面側および下面側に位置し、かつ前記アンテナ金具の前記絶縁体部材の下面側に位置する部分が前記プリント回路基板上の給電端子に圧接し、
前記アンテナ素子は、前記絶縁体部材の上面側に位置する
ことを特徴とする携帯電話装置。
請求項１において、前記リアケースに導電性塗装膜が形成されており、前記フロントケースと前記リアケースとを組み合わせた状態において、前記反射板と前記リアケースの導電性塗装膜との導通が図られていることを特徴とする携帯電話装置。
請求項１又は２において、前記反射板は、前記アンテナ金具よりも前記プリント回路基板の電気回路部側に配置されていることを特徴とする携帯電話装置。
請求項１乃至３のいずれかにおいて、折り畳み可能に分離された受話側の筐体と送話側の筐体とを備え、前記フロントケースおよび前記リアケースが前記受話側の筐体のフロントケースおよびリアケースであることを特徴とする携帯電話装置。