(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ、
このアンテナの地板となるグランドを有する基板、
この基板上に設けられ誘導性または容量性を有する素子を備え、
この素子の一端がオープンであり、他端が前記グランドのアンテナ設置部から離れた端部に接続されることを特徴とする携帯無線機。
【請求項２】
アンテナ、
このアンテナの地板となるグランドを有する基板、
この基板上に形成され誘導性を有するパターンを備え、
このパターンの一端がオープンであり、他端が前記グランドのアンテナ設置部から離れた端部に接続されることを特徴とする携帯無線機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は携帯無線機に関し、特に小型化されたものに適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の携帯無線機は、図１１に示すように、スリーブアンテナやλ／２、３λ／８又はλ／４系のホイップアンテナ５が無線部を内蔵する金属シールド筐体４に装着されている。スリーブアンテナやλ／２系のホイップアンテナは金属シールド筐体４の下端、すなわちアンテナ接地部の反対側において、アンテナ電流分布が０となるためインピーダンスがオープンであり、放射パターンにおいて金属シールド筐体４の大きさや長さ等から影響を受けることはほとんどない。
【０００３】
ところが給電側とのマッチングが困難なことや、アンテナ全長が長くなることから、一般には３λ／８又はλ／４系のホイップアンテナ５が使用されることが多い。これらのアンテナ５では、金属シールド筐体４もアンテナの一部となるため金属シールド筐体４の大きさ、長さといったパラメータは、放射パターン、指向性といったアンテナの性能にとって非常に重要である。
【０００４】
また携帯無線機は、フリップがないか又はフリップが有ってもフリップ内に部品がなく、フリップ自体で集音効果をねらった構造が主となっていた。実際上フリップがない構造では、マイク等は金属シールド筐体４内に納められている。そしてこれらのリード線は金属シールド筐体４内部に配されているため、金属シールド筐体４からは突出がなく、アンテナの地板としては金属シールド筐体４のみをとらえ、この結果放射パターン、指向性といったアンテナの性能に影響を与えることはなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで最近の携帯無線機においては、小型化が進んだために集音効果や通話時の安定感を考慮して、フリップ構造を持つものが多くなってきた。そして、このフリップ内にマイク、スイッチ、その他いろいろな電子部品を納める構成のものがある。
【０００６】
ところがこのようにフリップ内に電子部品を納めるようになされた携帯無線機において、フリップを閉じているときはそれらのリード線のグランド側は、金属シールド筐体４に非常に近いために、リード線のインピーダンスは低くアンテナ性能に影響を与えないが、フリップを開くとリード線のインピーダンスが高くなり、金属シールド筐体４より突き出たグランドの一部となる。
【０００７】
このためアンテナの電流分布が変化し、アンテナ放射パターンに大きな影響を与える。金属シールド筐体４をアンテナの一部と考えるλ／４、３λ／８系のアンテナを有する携帯無線機においては、金属シールド筐体４にも電流が多く流れているので、特に顕著に指向性や放射パターン等のアンテナの性能に影響が現れてしまう問題があった。
【０００８】
この発明は上記のような課題を解消しようとするもので、フリップ内に電子部品を配置した場合の放射パターンや指向性等のアンテナの性能に与える影響を有効に除去すると共に、フリップの有無にかかわらずアンテナの指向性や放射パターンを任意に設定し得る携帯無線機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明の請求項１に係る携帯無線機は、アンテナ、このアンテナの地板となるグランドを有する基板、この基板上に設けられ誘導性または容量性を有する素子を備え、この素子の一端がオープンであり、他端が前記グランドのアンテナ設置部から離れた端部に接続されるものである。
【００１０】
また、この発明の請求項２に係る携帯無線機は、アンテナ、このアンテナの地板となるグランドを有する基板、この基板上に形成され誘導性を有するパターンを備え、このパターンの一端がオープンであり、他端が前記グランドのアンテナ設置部から離れた端部に接続されるものである。
【００１２】
【作用】
金属シールド筐体でアンテナ設置部に対して反対の下部に、または金属シールド筐体の下部より下に内蔵された基板のグランド部分がある場合にはその基板のグランド部分に、片端オープンのチップ部品を配し、金属シールド筐体のみかけ上の長さを調節することにより、アンテナの指向性や放射パターンを任意に設定できる。
【００１３】
また、内蔵された基板のグランド部分より下方に、パターンによって片端オープンのインダクタンスを形成することにより、アンテナの指向性や放射パターンを任意に設定できる。
【００１５】
【実施例】
以下図面を参照しながら、この発明の参考例、実施例を詳述する。
【００１６】
参考例１．
図１に、この発明による携帯無線機の参考例１の外観を示す。図中１は例えばＡＢＳ樹脂等の誘電体で構成されたフリップであり、マイク２はこのフリップ中に納められている。マイクリード線３のグランド側は金属シールド筐体４に直接又は基板を介してつながっており、その長さは使用周波数のほぼλ／２（例えば周波数 900〔ＭHz〕の場合には、約17〔cm〕）に設定されている。フリップ１の全長に比べて使用周波数のλ／２が長い場合には、図１のようにマイクリード線３がくねらせて収納される。
【００１７】
このとき、金属シールド筐体４側からマイクリード線３のグランド側を見たとき、その場所での電流分布が最少となりインピーダンスがオープンの状態となされている。すなわちフリップ１を開くと、マイクリード線３のグランド側は、使用周波数においてあたかも接続されていないように見える。またフリップ１を閉じた状態ではマイクリード線３は、金属シールド筐体４に非常に近いため、マイクロストリップラインにおいて、ライン間距離が縮まるとラインのインピーダンスが下がるのと同じ原理で、マイクリード線３のインピーダンスは低くなる。電気的には、マイクリード線３が金属シールド筐体４に埋め込まれたことと等価になる。
【００１８】
従って、内部にマイク２等の電子部品を配したフリップ１が取り付けられた携帯無線機において、フリップ１を開閉しても金属シールド筐体４のアンテナ電流分布に変化は生じない。これにより、フリップ１内にマイク２を配置した場合でも、放射パターンや指向性等のアンテナの性能に与える影響を有効に除去し得る。なお、このことを考慮しないで設計すると、フリップ１を開いたときに閉じたときのアンテナ放射パターンとは全く異なる放射パターンを持つことになり、放射が所望の方向に行われずに、結果的には携帯無線機の発着呼率の低下の原因となる。
【００１９】
このような構成によれば、マイク２のマイクリード線３のグランド側の長さを、使用周波数の波長λに対してλ／２に設定し、金属シールド筐体４側より見たマイクリード線３のグランド側をオープンの状態にすることにより、フリップ１の開閉によるアンテナ性能や放射パターンの影響を有効に除去し得る。
【００２０】
参考例２．
図２に、この発明による参考例２の携帯無線機の外観を示す。上述の参考例１ではマイクリード線３の長さをほぼ使用周波数の波長λのλ／２としたが、この参考例２では量産時の作業性を考慮して、マイクリード線３の途中若しくはマイクリード線３と金属シールド筐体４又は基板のグランド部分との間にインダクタンス素子６を挿入することにより、電気的にλ／２の状態を作り出している。
【００２１】
このようにしても、上述した参考例１と同様の効果を得ることができ、この場合、フリップ１内のマイクリード線３の配線を量産性を考慮した最短の長さに設定した後、マイクリード線３の長さとインダクタンス素子６の等価長とを加えて、使用周波数の波長λに対してλ／２となるように、インダクタンス素子６の諸元を決定でき、その分製造工程を簡略化し得ると共に量産性を向上し得る。
【００２２】
参考例３．
図３に、この発明による参考例３の携帯無線機のフリップ１を示す。この参考例の場合、導電性シート７はフリップ１の中にあってどこにもつながっていない独立したグランドとなっている。このグランド上にマイクリード線３のグランド線側を近づけることによってマイクロストリップラインにおける線間距離を近づけたことと同様に、マイクリード線３のグランド側のインピーダンスを低くすることができる。
【００２３】
これにより、マイクリード線３のグランド側が使用周波数の波長λに対してλ／２より短くても、フリップ１を開いた際のアンテナの性能、放射パターンに影響を与えない。この方法の場合、上述した参考例１や参考例２よりも、周波数特性に強い特徴があり、送受信周波数の帯域が離れている場合等に、極めて有効性である。フリップ１を開いても所望の方向の放射を得ることにより、携帯無線機の発着呼率をフリップ１を閉じたときと同様にできる。
【００２４】
参考例４．
図４に、この発明による参考例４の携帯無線機のフリップ１を示す。この参考例では上述した参考例３における導電性シート７の代わりに、銅やアルミニウム等を金属蒸着したり、または図４に示すように部分メッキ８を施したものである。これにより参考例３と同様の効果を得ることができる。このとき、その厚みは使用周波数によって異なる表皮効果の厚さより厚くする必要がある。この方法により導電性シート７をフリップ１に貼り付ける作業を行わないで済み、その分量産性を向上し得る。
【００２５】
参考例５．
図５に、この発明による参考例５の携帯無線機の本体下部及びフリップ１を示す。この実施例では、上述の参考例１〜４で行ったようにフリップ１の開閉時にアンテナ性能や放射パターンに影響を与えないようにするのでなく、通話時すなわちフリップ１を開いた状態での放射パターンが人体の影響を出来るだけ受けないようなパターンとなるようにする。フリップ１内で人体の口側に導電性シート７を貼り付けたり、または金属蒸着や部分メッキ８等を施し、電子部品のリード線３のグランド側をフリップ内の反対側に配置する。
【００２６】
さらに導電性シート７と電子部品のリード線３との間に高誘電率の誘電体９を挿入することにより、両者の電気的な距離をλ／４とする。これにより、電子部品のリード線３のグランド側より放射する電波は、導電性シート７等によって反射し、人の頭と反対側に反射波と直接波が強め合って放射され、人体や頭等に吸収されることを有効に防止し得る。かくして、通話時においては発着呼率を向上することができる。
【００２７】
なお上述の参考例１〜５では、フリップ１内部にマイク２を配置したが、電子部品はマイク２に限らず、スイッチやアンテナ等、さらにはＬＥＤ表示手段等の種々の電子部品を配置する場合でも良く、要は電子部品のグランド側のリード線を使用周波数の波長λに対してλ／２に設定するようにすれば、上述の参考例と同様の効果を実現できる。
【００２８】
実施例１．
図６及び図７に、この発明による実施例１の携帯無線機を示す。この実施例１では基板１０のグランドの最下端部１１にインダクタンス素子６を取付ける。このときインダクタンス素子６の片端、すなわち基板１０のグランド最下端部１１に接続されていない方はオープンにしておく。このインダクタンス素子６の値を変化させることにより、金属シールド筐体４の電気長を長くなる方向に変化させて、そのアンテナ電流分布を変化させる。
【００２９】
例えばアンテナ５がλ／４系アンテナのとき、金属シールド筐体４の電気長も使用周波数の約λ／４であれば、アンテナ放射パターンが最適となる。金属シールド筐体４の電気長がλ／４より短いとき、この方法を用いれば、金属シールド筐体４の形状変更等を行わなくても、最適の放射パターンとすることができる。なお取付ける個数を増やすことで、金属シールド筐体４の全部を長くしたイメージができることにより、比帯域を増加させることができる。
【００３０】
実施例２．
図６及び図８に、この発明による実施例２の携帯無線機を示す。この実施例２では上述した実施例１のインダクタンス素子６の代わりに、コンデンサ１６を取付ける。このコンデンサ１６の値を変化させることにより、金属シールド筐体４の電気長を短くなる方向に変化させて、そのアンテナ電流分布を変化させる。
【００３１】
例えばアンテナ５がλ／４系アンテナのとき、金属シールド筐体４の電気長も使用周波数の約λ／４であれば、アンテナ放射パターンが最適となる。金属シールド筐体４の電気長がλ／４より長いとき、この方法を用いれば、金属シールド筐体４の形状変更等を行わなくても、最適の放射パターンとすることができる。なお取付ける個数を増やすことで、金属シールド筐体４の全部を短くしたイメージができることにより、上述の実施例１と同様に比帯域を増加させることができる。
【００３２】
実施例３．
図９に、この発明による実施例３の携帯無線機を示す。この実施例３は上述した実施例１のインダクタンス素子６を部品ではなく基板のグランドの最下端部１１にパターンインダクタンス１２を作ることによって同様の効果を得るものである。パターンインダクタンス１２の個数を増やすことで、金属シールド筐体４の全部を長くしたイメージができることにより、上述の実施例１と同様に比帯域を増加させることができる。
【００３３】
実施例４．
図１０に、この発明による実施例４の携帯無線機を示す。上述した実施例ではアンテナのグランド側の電気長を変えることによって、最適の放射パターンを得るようにしているが、アンテナ側を変更することでも同様の効果を得ることができる。内蔵アンテナ１３は普通放射板の大きさ等を調整して共振周波数を変えるが、この実施例４では、放射板の給電点１４から離れた箇所１５に、片端オープンのインダクタンス素子６を取付けてアンテナの電気長を変化させ共振周波数の調整を行う。
【００３４】
これにより、今までよりも少ない空間、かつ簡易な方法で共振周波数を調整できる。内蔵アンテナ１３が液晶ポリマー等の成形品にメッキを施したものであれば自装も可能であり、量産性を向上し得ると共に共振周波数の調整を格段的に容易に実行し得る。
【００３５】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、金属シールド筐体でアンテナ設置部に対して反対の下部に、または金属シールド筐体の下部より下に内蔵された基板のグランド部分がある場合にはその基板のグランド部分に、片端オープンのチップ部品を配し、金属シールド筐体のみかけ上の長さを調節することにより、アンテナの指向性や放射パターンを任意に設定し得る携帯無線機を実現できる。
【００３６】
また、次の発明によれば、内蔵された基板のグランド部分より下方に、パターンによって片端オープンのインダクタンスを形成することにより、アンテナの指向性や放射パターンを任意に設定し得る携帯無線機を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明による携帯無線機の参考例１の全体構成を示す略線的斜視図である。
【図２】  この発明による携帯無線機の参考例２の全体構成を示す略線的斜視図である。
【図３】  この発明による携帯無線機の参考例３のフリップの構成を示す略線図である。
【図４】  この発明による携帯無線機の参考例４のフリップの構成を示す略線図である。
【図５】  この発明による携帯無線機の参考例５のフリップ廻りの構成を示す断面図である。
【図６】  この発明による携帯無線機の実施例１及び２の構成を示す略線的斜視図である。
【図７】  図６を補足してこの発明による携帯無線機の実施例１を示す略線図である。
【図８】  図６を補足してこの発明による携帯無線機の実施例２を示す略線図である。
【図９】  この発明による携帯無線機の実施例３の全体構成を示す略線的斜視図である。
【図１０】  この発明による携帯無線機の実施例４の全体構成を示す略線的斜視図である。
【図１１】  従来の携帯無線機の全体構成を示す略線的斜視図である。
【符号の説明】
１    フリップ
２    マイク
３    マイクリード線
４    金属シールド筐体
５    アンテナ
６    インダクタンス素子
７    導電性シート
８    部分メッキ
９    誘電体
１０    基板
１２    パターンインダクタンス
１３    内蔵アンテナ
１４    給電点
【図１】
0003671859.tif 000002
【図２】
0003671859.tif 000003
【図３】
0003671859.tif 000004
【図４】
0003671859.tif 000005
【図５】
0003671859.tif 000006
【図６】
0003671859.tif 000007
【図７】
0003671859.tif 000008
【図８】
0003671859.tif 000009
【図９】
0003671859.tif 000010
【図１０】
0003671859.tif 000011
【図１１】
0003671859.tif 000012