(57)【要約】【課題】無線装置用筐体に誘電体材料を用いる場合、ある程度以上の周波数において波長短縮の結果、アンテナ素子が必要以上に小型化されて放射効率が下がるのを抑える。【解決手段】無線装置１は、少なくとも一部が異方性誘電体により構成された筐体１０と、筐体１０に内蔵された基板１１及びアンテナ素子１３を備える。筐体１０の構成に含まれる異方性誘電体の誘電率の異方性は、筐体１０の矩形平板の長手方向に略平行であるとする。アンテナ素子１３は、少なくとも開放端を含む一部が筐体１０の矩形平板の長手方向に略直交する向きに配設されている。【選択図】図２
2010028717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電率が異方性を示す材料により少なくとも一部が構成された筐体と、
前記筐体に設けられると共に、少なくとも一部が前記筐体の誘電率の異方性の向きに略直交する向きに配設されたアンテナ素子とを
備えたことを特徴とする無線装置。
【請求項２】
前記アンテナ素子は、前記筐体に内蔵されたことを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項３】
前記アンテナ素子は、前記筐体の面に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線装置に係り、特に移動通信に用いられる無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動通信に用いられる携帯電話機等の無線装置においては、競って小型、薄型、軽量化が進められてきた。その一環として、アンテナを筐体に内蔵したり、筐体用部材の内面に形成したりする技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
上記の特許文献１に開示された電子機器は、樹脂（誘電体）を含む筐体の支持体部材の内面にアンテナ素子を設けて構成される。樹脂を用いることにより波長短縮効果を生じ、アンテナの小型化が容易になる旨が記載されている。
【０００４】
なお、多くの誘電体等の材料においては誘電率が等方性を示すことが通常であるが、製法によって誘電率が異方性を示す場合があることも知られている（例えば、特許文献２又は非特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００８−７９２０１号公報（第４ページ、図１）
【特許文献２】特開２００７−３０４９１０号公報（第６ページ、段落「００２５」）
【非特許文献１】清水、西方、鈴木「ゴムカーボンシートによるレーダ電波障害対策用吸収体」、電子通信学会論文誌  Ｖｏｌ．Ｊ６８−Ｂ  Ｎｏ．８、１９８５年８月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１のように、アンテナ素子を誘電体に近接させて波長短縮効果により小型化を図る技術はよく知られているが、ある程度以上の周波数においては無線装置の寸法との関係でアンテナ素子の小型化を特段必要としない場合が考えられる。そのような場合であっても、部品配置上の条件からアンテナ素子が誘電体に近接すると、波長短縮効果を考慮してアンテナ素子を小型化する必要を生じる可能性がある。
【０００６】
アンテナ素子の小型化は無線装置の小型化に寄与する半面、誘電体損失の影響と相俟って放射効率の低下につながることもある。上述したようにある程度以上の周波数において、アンテナ素子の小型化が無線装置の小型化にそれほど寄与しないような場合には、放射効率の低下というマイナス面の効果が無視できない可能性がある。比較的高い周波数帯で使用される無線装置用の筐体に誘電体材料を用いて小型軽量化、低コスト化を図る際に、上記のようなマイナス効果をできるだけ抑えられることが望ましい。
【０００７】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、少なくとも一部が誘電体からなる筐体にアンテナ素子を近接配置する場合においても、アンテナ素子の不必要な小型化を避けて放射効率の低下を抑えられるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の無線装置は、誘電率が異方性を示す材料により少なくとも一部が構成された筐体と、前記筐体に設けられると共に、少なくとも一部が前記筐体の誘電率の異方性の向きに略直交する向きに配設されたアンテナ素子とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、アンテナ素子の配置を筐体材料の誘電率の異方性の向きとの関係で選ぶことにより、アンテナ素子の不必要な小型化を避けて放射効率の低下を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。なお以下の各図を参照しながら上下左右又は水平、垂直（鉛直）をいうときは、特に断らない限り、図が表された紙面における上下左右又は水平、垂直（鉛直）を意味するものとする。また、各図の間で共通の符号は、同一の構成を表すものとする。
【実施例１】
【００１１】
以下、図１及び図２を参照して本発明の実施例１を説明する。図１は、本発明の実施例１に係る無線装置１の外観を表す斜視図である。無線装置１は、筐体１０を備えている。筐体１０は、厚みを有する矩形の平板状に形成されている。筐体１０は、少なくとも一部が誘電体により構成され、該誘電体は誘電率が異方性を示すもの（異方性誘電体）である。そのような誘電率の異方性は、例えば特許文献２又は非特許文献１に記載する材料の製法によって得ることができる。
【００１２】
異方性誘電体において、誘電率が相対的に高い値を示す向きを異方性の向きと呼ぶ。筐体１０の構成に含まれる異方性誘電体の誘電率の異方性は、図１にハッチング付きのブロック矢印で示すように、筐体１０の矩形平板の長手方向に略平行であるとする。なお、図１において無線装置１の筐体１０の外面に設けられることがある表示部や操作部の図示は省略する。
【００１３】
図２は、筐体１０の内部を図１と同じ向きから透視する形で、無線装置１の構成を表す図である。無線装置１は、筐体１０に内蔵された基板１１とアンテナ素子１３を備えている。アンテナ素子１３は、基板１１に設けられた給電箇所１５を介して図示しない無線回路に接続され、給電されることができる。図２においては、一例としてアンテナ素子１３が先端開放のモノポール型であるように表している。
【００１４】
アンテナ素子１３は、図２に示すように、少なくとも開放端を含む一部が筐体１０の矩形平板の長手方向に略直交する向きに配設されている。すなわち、アンテナ素子１３は、少なくとも開放端を含む一部が筐体１０の構成に含まれる異方性誘電体の誘電率の異方性の向きに略直交する向きに配設されている。
【００１５】
アンテナ素子１３の開放端を含む一部を放射源とする電磁界の電界ベクトルの向きは、アンテナ素子１３の開放端を含む一部にほぼ平行であるから、上記の誘電率の異方性の向きに略直交する。したがって上記の電界ベクトルに対しては、筐体１０の構成に含まれる異方性誘電体の相対的に高い誘電率が作用することがなく、波長短縮の効果は限定される。その結果、アンテナ素子１３の素子長をある程度保つことにより、放射効率の低下を抑えることができる。
【００１６】
図２において、アンテナ素子１３は基板１１の導体パターンとして形成されてもよく、例えば板金を加工して給電箇所１５に接続してもよい。アンテナ素子１３は、筐体１０の内面若しくは外面又はその両方にわたって例えばめっきされることにより形成されてもよい。
【００１７】
本発明の実施例１によれば、アンテナ素子の少なくとも一部の向きと筐体材料の誘電率の異方性の向きを略直交させることにより、アンテナ素子の不必要な小型化を避けて放射効率の低下を抑えることができる。
【実施例２】
【００１８】
以下、図３ないし図７を参照して、本発明の実施例２を説明する。図３ないし図７は、実施例１に係る無線装置１の筐体１０の各種の変形例の特徴を、平面的に図示したものである。これらの図に表した特徴は、材料の相対的な硬さ又は柔らかさを表している。
【００１９】
誘電率の異方性は、特許文献２又は非特許文献１に記載されているように、基材に例えばカーボンや金属粉末を混合して圧延等を行い混合物の配向性を制御することにより得られる。すなわち、誘電率の異方性の向きは混合物が高い配向性をもって整列する向きであるから、材料はその向きに相対的に硬いということができる。このような硬さの異方性を与えた材料のピースを複数製作して、相互の異方性の相対的な向きを選びながら例えば熱圧着等の方法で接合することにより、各種の硬さの分布を実現した筐体用材料を得ることができる。
【００２０】
図３は、上記のように形成された第１の例である筐体３０の相対的な硬さの分布を概念的に表す図である。筐体３０は、例えば落下時の衝撃を吸収できるよう四隅に近づくに従って材質が柔らかくなるように形成されたものである。
【００２１】
図４は、上記のように形成された第２の例である筐体４０の相対的な硬さの分布を概念的に表す図である。筐体４０は、垂直又は水平の中心線の向きに硬くして全体的な変形を抑えつつ、例えば落下時の衝撃を吸収できるよう対角線の向きに柔らかくなるように形成されたものである。
【００２２】
図５は、上記のように形成された第３の例である筐体５０の相対的な硬さの分布を概念的に表す図である。筐体５０は、同心円状に中央部を硬く、例えば落下時の衝撃を吸収できるよう周辺に近づくに従って柔らかくなるように形成されたものである。
【００２３】
図６は、上記のように形成された第４の例である筐体６０の相対的な硬さの分布を概念的に表す図である。筐体６０は、全体としての剛性を保てるよう水平の中心線の向きに硬く形成されたものである。
【００２４】
図７は、上記のように形成された第５の例である筐体７０の相対的な硬さの分布を概念的に表す図である。筐体７０は、捩れに対する耐性を高めるよう垂直の中心線の向き及び長辺沿いに硬く、その余の部分を柔らかく形成されたものである。
【００２５】
なお、実施例１で述べたようにアンテナ素子を例えば板金加工によって形成することにより、筐体のアンテナ素子近傍の部分を相対的に硬いものとすることができる。その場合には、筐体のアンテナ素子近傍の部分は相対的に柔らかい等方性誘電体を用いることにより、不要な波長短縮効果の発生を抑えることができる。
【００２６】
本発明の実施例２によれば、筐体の部分ごとに相対的な硬さの分布を与えることにより、衝撃や変形に対する耐性を高めることができる。
【００２７】
以上の実施例の説明において、筐体を構成する部材やアンテナ素子の方式、形状、構成、配置等は例示であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲でさまざまな変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施例１に係る無線装置の外観を表す斜視図。
【図２】実施例１に係る無線装置の構成を図１と同じ向きから透視する形で表す図。
【図３】本発明の実施例２に係る無線装置の筐体の相対的な硬さの分布を表す第１の図。
【図４】本発明の実施例２に係る無線装置の筐体の相対的な硬さの分布を表す第２の図。
【図５】本発明の実施例２に係る無線装置の筐体の相対的な硬さの分布を表す第３の図。
【図６】本発明の実施例２に係る無線装置の筐体の相対的な硬さの分布を表す第４の図。
【図７】本発明の実施例２に係る無線装置の筐体の相対的な硬さの分布を表す第５の図。
【符号の説明】
【００２９】
１  無線装置
１０、３０、４０、５０、６０、７０  筐体
１１  基板
１３  アンテナ素子
１５  給電箇所
【図１】
2010028717.tif 000003
【図２】
2010028717.tif 000004
【図３】
2010028717.tif 000005
【図４】
2010028717.tif 000006
【図５】
2010028717.tif 000007
【図６】
2010028717.tif 000008
【図７】
2010028717.tif 000009