(57)【要約】      （修正有）【課題】      複数の周波数帯において筐体を開いた状態と閉じた状態の両状態で高いアンテナ性能を確保すること。【解決手段】  上部筐体に設けられた導電性フレーム１０４と導電性ヒンジ部１０３とで構成される第１アンテナ素子と、下部筐体１０２に設けられた第２アンテナ素子１１３と、下部筐体１０２に設けられた回路基板１１１に搭載される第１周波数帯に対応した第１無線回路１１６及び第２周波数帯に対応した第２無線回路１１８と、第１無線回路１１６から前記第１アンテナ素子に給電する給電端子１１０と、第２無線回路１１８から第２アンテナ素子１１３に給電する給電端子１１４とを具備し、第１周波数帯と第２周波数帯とを用いた同時通信ができるようにした。【選択図】      図１
2006128772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１筐体と第２筐体とをヒンジ部で連結して開閉自在な構造とし、複数の周波数帯に対応する折畳式携帯無線機であって、前記第１筐体に設けられた第１アンテナ素子と、前記第２筐体に設けられた第２アンテナ素子と、前記第２筐体に設けられた回路基板に搭載され、前記複数の周波数帯のうち第１周波数帯に対応した第１無線回路及び第２周波数帯に対応した第２無線回路と、前記第１無線回路から前記第１アンテナ素子に給電する第１給電手段と、前記第２無線回路から前記第２アンテナ素子に給電する第２給電手段と、を具備することを特徴とする折畳式携帯無線機。
【請求項２】
第１筐体と第２筐体とをヒンジ部で連結して開閉自在な構造とし、複数の周波数帯に対応する折畳式携帯無線機であって、前記第１筐体に設けられた第１アンテナ素子と、前記第２筐体に設けられた第２アンテナ素子と、前記第２筐体に設けられた回路基板に搭載され、前記複数の周波数帯のうち第１周波数帯に対応した第１無線回路及び第２周波数帯に対応した第２無線回路と、前記第１及び第２無線回路と前記第１及び第２のアンテナ素子との間の給電路を切り替える切替給電手段と、を具備することを特徴とする折畳式携帯無線機。
【請求項３】
前記第１筐体と前記第２筐体の開閉を検出して前記切替給電手段を制御する開閉検出手段と、無線通信の周波数帯を検出して前記切替給電手段を制御する手段とを具備し、前記切替給電手段は、検出された無線通信の周波数帯が前記第１周波数帯の場合でかつ前記第１筐体と前記第２筐体が開き状態の場合には、前記第１無線回路から前記第１アンテナ素子への給電路を選択し、検出された無線通信の周波数帯が前記第１周波数帯の場合でかつ前記第１筐体と前記第２筐体が閉じ状態の場合には、前記第１無線回路から前記第２アンテナ素子への給電路を選択することを特徴とする請求項２記載の折畳式携帯無線機。
【請求項４】
前記切替給電手段は、前記第１無線回路と前記第２無線回路とが同時に動作する場合においては、前記第１筐体と前記第２筐体の開閉状態に関わらず、前記第１無線回路から前記第１アンテナ素子への給電路と前記第２無線回路から前記第２アンテナ素子への給電路とをそれぞれ選択することを特徴とする請求項２記載の折畳式携帯無線機。
【請求項５】
前記第２アンテナ素子を前記第１無線回路及び前記第２無線回路で共用するアンテナ共用器を備え、前記切替給電手段は、前記第１筐体と前記第２筐体が閉じ状態の場合には、前記アンテナ共用器を介して前記第１無線回路および前記第２無線回路から前記第２アンテナ素子への給電路を選択することを特徴とする請求項２記載の折畳式携帯無線機。
【請求項６】
前記第１アンテナ素子は、前記第１筐体の一部を構成する導電性材料で形成されたフレームで構成されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の折畳式携帯無線機。
【請求項７】
前記ヒンジ部は、導電性の金属で構成された第１ヒンジ部及び第２ヒンジ部と、前記第１ヒンジ部と前記第２ヒンジ部とを電気的に接続すると共に、回動可能に支持する連結部とを有し、前記第１ヒンジ部は、前記第１筐体に設けられ、前記第１アンテナ素子の前記ヒンジ部側の端部に電気的に接続されており、前記第２ヒンジ部は、前記第２筐体に設けられ、前記回路基板上のグランドパターンと所定の間隔を隔てて配置されかつ前記第１給電部に電気的に接続されており、前記第１アンテナ素子及び前記ヒンジ部と前記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ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の折畳式携帯無線機。
【請求項８】
前記第１アンテナ素子は、前記第１筐体内部又は外装表面に貼り付けられた導電性材料により構成されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の折畳式携帯無線機。
【請求項９】
前記第１アンテナ素子及び前記ヒンジ部に設けられた給電線と前記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ことを特徴とする請求項６又は８記載の折畳式携帯無線機。
【請求項１０】
前記第１周波数帯はＣＤＭＡ方式を用いた携帯電話システムで使用される略２ＧＨｚ帯であることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の折畳式携帯無線機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、折畳式携帯無線機に関し、特に複数の周波数帯に対応したマルチバンド方式の折畳式携帯無線機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯無線機（携帯電話機）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。
【０００３】
また、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。
【０００４】
このような複数の周波数帯に対応した携帯無線機では使用するアンテナにマルチバンド化が求められる。そして、ＣＤＭＡ方式を用いた携帯電話システムで使用される略２ＧＨｚ帯の周波数帯を使用する携帯無線機では、システム要件上の理由から、一般に他の方式に比べて高いアンテナ性能が求められている。
【０００５】
ここで、内蔵アンテナを備える折畳式携帯無線機としては、例えば、図１２及び図１３に示すものが知られている。図１２と図１３は、従来の折畳式携帯無線機を説明する図である。なお、図１２、図１３は、開いた状態での内部構成を説明する背面図、側面図である。
【０００６】
図１２と図１３において、従来の折畳式携帯無線機は、上部筐体１００１と下部筐体１００２とが金属製ヒンジ部１００３によって開閉自在に連結され、金属製ヒンジ部１００３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。
【０００７】
上部筐体１００１の表面（ＹＺ面の＋Ｘ軸側の面）、即ち一般に主表示部が配置される面には、金属製フレーム１００４が装着されている。これにより、薄型形状である上部筐体１００１の強度が確保される。なお、金属製フレーム１００４の長辺の長さＬ１は、一般に９０ｍｍ程度である。
【０００８】
金属製ヒンジ部１００３は、ヒンジ金具１００５とヒンジ金具１００６とこの両者を回動可能に連結する回転軸１００７とで構成されている。これらは、例えば、マグネシウム合金などの導電性金属にて形成され、それぞれの間の接触部分において電気的に導通する状態が維持できるようになっている。
【０００９】
ヒンジ金具１００５は、取付ネジ１００８ａ、１００８ｂによって上部筐体１００１の金属製フレーム１００４に取り付けられている。これにより、金属製フレーム１００４とヒンジ金具１００５とが電気的に接続されるとともに、上部筐体１００１とヒンジ金具１００５とが機械的に固定される。
【００１０】
ヒンジ金具１００６は、取付ネジ１００９ａ、１００９ｂによって下部筐体１００２に取り付けられている。また、ヒンジ金具１００６には、取付ネジ１００９ｂによって給電端子１０１０の一端が固定されている。これにより、ヒンジ金具１００６と給電端子１０１０とが電気的に接続されるとともに、下部筐体１００２とヒンジ金具１００６とが機械的に固定される。
【００１１】
給電端子１０１０の他端は、下部筐体１００２の内部に配置された回路基板１０１１上の配線パターンに例えばバネ接触や半田付けによって接続されている。回路基板１０１１は、携帯無線機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、整合回路１０１２及び２ＧＨｚ帯の無線回路１０１３が設けられている。また、回路基板１０１１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。給電端子１０１０の他端は、配線パターンによって整合回路１０１２を介して無線回路１０１３に接続されている。
【００１２】
ここで、金属製フレーム１００４と金属製ヒンジ部１００３は全体として長さＬ２（例えば１１０ｍｍ）を有する上側アンテナ素子を構成し、回路基板１０１１上のグランドパターンは長さＬ３（例えば９０ｍｍ）を有する下側アンテナ素子を構成し、この上側下側のアンテナ素子はダイポールアンテナとして動作する。
【００１３】
また、例えば特許文献１では、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開示されている。また、例えば特許文献２では、下部筐体のヒンジ部近傍に突起型アンテナを配置した折畳式携帯無線機が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３３５１８０号公報
【特許文献２】特開２００３−６９３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、従来の折畳式携帯無線機が備える内蔵アンテナでは、筐体を開いた状態でのアンテナ利得は高いが、筐体を閉じた状態では上部筐体の導体板と下部筐体の回路基板が平行に近接するので、放射抵抗が低下しアンテナ効率が劣化する。特に、高周波数帯域（１．８ＧＨｚ帯ないしは２ＧＨｚ帯）に比べて低周波数帯域（９００ＭＨｚ帯）での閉じた状態でのアンテナ効率の劣化が大きいという問題がある。
【００１５】
また、特許文献２に示されている従来の突起型アンテナでは、閉じた状態ではアンテナが突出するためアンテナ効率は高いが、開いた状態では下部筐体の電流が大きいので、下部筐体を手で保持した状態のアンテナ利得は上記の内蔵アンテナ式に比べて低いという問題がある。
【００１６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、複数の周波数帯において筐体を開いた状態と閉じた状態との両状態で高いアンテナ性能を有し、特に２ＧＨｚ帯において筐体を開いた状態で高いアンテナ利得を有し、複数の周波数帯を用いて同一時間に並行して通信ができる折畳式携帯無線機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
かかる課題を解決するため、本発明に係る折畳式携帯無線機は、第１筐体と第２筐体とをヒンジ部で連結して開閉自在な構造とし、複数の周波数帯に対応する折畳式携帯無線機であって、前記第１筐体に設けられた第１アンテナ素子と、前記第２筐体に設けられた第２アンテナ素子と、前記第２筐体に設けられた回路基板に搭載され、前記複数の周波数帯のうち第１周波数帯に対応した第１無線回路及び第２周波数帯に対応した第２無線回路と、前記第１無線回路から前記第１アンテナ素子に給電する第１給電手段と、前記第２無線回路から前記第２アンテナ素子に給電する第２給電手段とを具備する構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、複数の周波数帯において筐体を開いた状態と閉じた状態との両状態で高いアンテナ性能を有し、第１周波数帯と第２周波数帯の両周波数帯を用いて同一時間に並行して通信ができる。
【００１９】
本発明に係る折畳式携帯無線機は、第１筐体と第２筐体とをヒンジ部で連結して開閉自在な構造とし、複数の周波数帯に対応する折畳式携帯無線機であって、前記第１筐体に設けられた第１アンテナ素子と、前記第２筐体に設けられた第２アンテナ素子と、前記第２筐体に設けられた回路基板に搭載され、前記複数の周波数帯のうち第１周波数帯に対応した第１無線回路及び第２周波数帯に対応した第２無線回路と、前記第１及び第２無線回路と前記第１及び第２のアンテナ素子との間の給電路を切り替える切替給電手段とを具備する構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、第１アンテナ素子及び第２アンテナ素子と第１無線回路及び第２無線回路との接続関係を変更することができる。
【００２１】
本発明に係る折畳式携帯無線機は、上記の発明において、前記第１筐体と前記第２筐体の開閉を検出して前記切替給電手段を制御する開閉検出手段と、無線通信の周波数帯を検出して前記切替給電手段を制御する手段とを具備し、前記切替給電手段は、検出された無線通信の周波数帯が前記第１周波数帯の場合でかつ前記第１筐体と前記第２筐体が開き状態の場合には、前記第１無線回路から前記第１アンテナ素子への給電路を選択し、検出された無線通信の周波数帯が前記第１周波数帯の場合でかつ前記第１筐体と前記第２筐体が閉じ状態の場合には、前記第１無線回路から前記第２アンテナ素子への給電路を選択する構成を採る。
【００２２】
この構成によれば、複数の周波数帯において筐体を開いた状態と閉じた状態との両状態で高いアンテナ性能を有し、特に第１周波数帯において筐体を開いた状態で高いアンテナ利得を確保するとともに筐体を閉じた状態で高いアンテナ効率を確保することができる。
【００２３】
本発明に係る折畳式携帯無線機は、上記の発明において、前記切替給電手段は、前記第１無線回路と前記第２無線回路とが同時に動作する場合においては、前記第１筐体と前記第２筐体の開閉状態に関わらず、前記第１無線回路から前記第１アンテナ素子への給電路と前記第２無線回路から前記第２アンテナ素子への給電路とをそれぞれ選択する構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、複数の周波数帯において筐体を開いた状態と閉じた状態とで高いアンテナ性能を有し、特に第１周波数帯において筐体を開いた状態で高いアンテナ利得を確保するとともに、第１周波数帯と第２周波数帯の両周波数帯を用いて同一時間に並行して通信ができる。
【００２５】
本発明に係る折畳式携帯無線機は、上記の発明において、前記第２アンテナ素子を前記第１無線回路及び前記第２無線回路で共用するアンテナ共用器を備え、前記切替給電手段は、前記第１筐体と前記第２筐体が閉じ状態の場合には、前記アンテナ共用器を介して前記第１無線回路および前記第２無線回路から前記第２アンテナ素子への給電路を選択する構成を採る。
【００２６】
この構成によれば、複数の周波数帯において筐体を開いた状態と閉じた状態の両状態で高いアンテナ性能を有し、特に第１周波数帯において筐体を開いた状態で高いアンテナ利得を確保するとともに筐体を閉じた状態で高いアンテナ効率を確保することができ、第１周波数帯と第２周波数帯の両周波数帯を用いて同一時間に並行して通信ができる。
【００２７】
本発明に係る折畳式携帯無線機は、上記の発明において、前記第１アンテナ素子は、前記第１筐体の一部を構成する導電性材料で形成されたフレームで構成されるという構成を採る。
【００２８】
この構成によれば、通話状態において下筐体が手保持された場合でも、上筐体電流が大きいので、通話状態のアンテナ性能をより向上させることができる。
【００２９】
本発明に係る折畳式携帯無線機は、上記の発明において、前記ヒンジ部は、導電性の金属で構成された第１ヒンジ部及び第２ヒンジ部と、前記第１ヒンジ部と前記第２ヒンジ部とを電気的に接続すると共に、回動可能に支持する連結部とを有し、前記第１ヒンジ部は、前記第１筐体に設けられ、前記第１アンテナ素子の前記ヒンジ部側の端部に電気的に接続されており、前記第２ヒンジ部は、前記第２筐体に設けられ、前記回路基板上のグランドパターンと所定の間隔を隔てて配置されかつ前記第１給電部に電気的に接続されており、前記第１アンテナ素子及び前記ヒンジ部と前記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という構成を採る。
【００３０】
この構成によれば、通話状態において下筐体が手で保持された場合でも、上筐体電流が大きいので、通話状態のアンテナ性能をより向上させることができる。
【００３１】
本発明に係る折畳式携帯無線機は、上記の発明において、前記第１アンテナ素子は、前記第１筐体内部又は外装表面に貼り付けられた導電性材料により構成される。
【００３２】
この構成によれば、通話状態において下筐体が手で保持された場合でも、上筐体電流が大きいので、通話状態のアンテナ性能をより向上させることができる。
【００３３】
本発明に係る折畳式携帯無線機は、上記の発明において、前記第１アンテナ素子及び前記ヒンジ部に設けられた給電線と前記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という構成を採る。
【００３４】
この構成によれば、通話状態において下筐体が手で保持された場合でも、上筐体電流が大きいので、通話状態のアンテナ性能をより向上させることができる。
【００３５】
本発明に係る折畳式携帯無線機は、上記の発明において、前記第１周波数帯はＣＤＭＡ方式を用いた携帯電話システムで使用される略２ＧＨｚ帯であるという構成を採る。
【００３６】
この構成によれば、複数の周波数帯において筐体を開いた状態と閉じた状態の両状態で高いアンテナ性能を有し、特に第１周波数帯（略２ＧＨｚ帯）において筐体を開いた状態で高いアンテナ利得を確保するとともに筐体を閉じた状態で高いアンテナ効率を確保することができ、第１周波数帯と第２周波数帯の両周波数帯を用いて同一時間に並行して通信ができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、複数の周波数帯において筐体を開いた状態と閉じた状態の両状態で高いアンテナ性能を有し、特にＣＤＭＡ方式を用いた携帯電話システムで使用される２ＧＨｚ帯において筐体を開いた状態で高いアンテナ利得を確保することできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
本発明の骨子は、複数の周波数帯において筐体を開いた状態と閉じた状態との両状態で高いアンテナ性能を有し、特にＣＤＭＡ方式を用いた携帯電話システムで使用される２ＧＨｚ帯において筐体を開いた状態で高いアンテナ利得を有し、複数の周波数帯を用いて同一時間に並行して通信できるようにすることである。
【００３９】
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。
【００４０】
（実施の形態１）
図１〜図４は、本発明の実施の形態１に係る折畳式携帯無線機を説明する図である。図１〜図３は、開いた状態での内部構成を説明する背面図、側面図、概略斜視図である。図４は、電気的構成を示すブロック図である。
【００４１】
図１〜図３において、本実施の形態１に係る折畳式携帯無線機１００は、上部筐体１０１と下部筐体１０２とが導電性ヒンジ部１０３によって開閉自在に連結され、導電性ヒンジ部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。なお、上部筐体１０１と下部筐体１０２とは、絶縁体である樹脂の成型品にて構成されている。
【００４２】
上部筐体１０１の表面（ＹＺ面の＋Ｘ軸側の面）、即ち一般に主表示部が配置される面には、導電性フレーム１０４が装着されている。一般に、導電性フレーム１０４には、高い導電率を有し、かつ軽量で強度が高い金属、例えばマグネシウム合金が用いられる。これにより、薄型形状である上部筐体１０１の強度が確保される。なお、導電性フレーム１０４の長辺の長さＬ１は、一般に９０ｍｍ程度である。
【００４３】
導電性ヒンジ部１０３は、ヒンジ金具１０５とヒンジ金具１０６とこの両者を回動可能に連結する回転軸１０７とで構成されている。これらは、例えば、マグネシウム合金などの導電性金属にて形成され、それぞれの間の接触部分において電気的に導通する状態が維持できるようになっている。
【００４４】
ヒンジ金具１０５は、取付ネジ１０８によって上部筐体１０１の導電性フレーム１０４に取り付けられている。これにより、導電性フレーム１０４とヒンジ金具１０５とが電気的に接続されるとともに、上部筐体１０１とヒンジ金具１０５とが機械的に固定される。
【００４５】
ヒンジ金具１０６は、取付ネジ１０９ａ、１０９ｂによって下部筐体１０２に取り付けられている。また、ヒンジ金具１０６には、取付ネジ１０９ｂによって給電端子１１０の一端が固定されている。これにより、ヒンジ金具１０６と給電端子１１０とが電気的に接続されるとともに、下部筐体１０２とヒンジ金具１０６とが機械的に固定される。
【００４６】
給電端子１１０の他端は、下部筐体１０２の内部に配置された回路基板１１１上の配線パターンに例えばバネ接触や半田付けによって接続されている。
【００４７】
また、下部筐体１０２の上端ヒンジ部近傍には、アンテナ保護キャップ１１２（長さが１５ｍｍ乃至２０ｍｍ、外径が８ｍｍ程度）が設けられ、このアンテナ保護キャップ１１２内には、螺旋状の線状素子からなるヘリカルアンテナ素子１１３が収容されている。ヘリカルアンテナ素子１１３の基端部には給電素子１１４の一端が接続されている。給電素子１１４の他端は、回路基板１１１上の配線パターンに例えばバネ接触や半田付けによって接続されている。
【００４８】
回路基板１１１は、携帯無線機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、整合回路１１５及び２ＧＨｚ帯の第１無線回路１１６と、整合回路１１７及び２ＧＨｚ帯よりも低い周波数帯（９００ＭＨｚ帯、１．８ＧＨｚ帯及び１．９ＧＨｚ帯）の第２無線回路１１８とが設けられている。また、回路基板１１１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。給電端子１１０の他端は、配線パターンによって整合回路１１５を介して第１無線回路１１６に接続されている。また、給電端子１１４の他端は、配線パターンによって整合回路１１７を介して第２無線回路１１８に接続されている。
【００４９】
ここで、導電性フレーム１０４と導電性ヒンジ部１０３は全体として長さＬ２（例えば１１０ｍｍ）を有する上側アンテナ素子を構成し、回路基板１１１上のグランドパターンは長さＬ３（例えば９０ｍｍ）を有する下側アンテナ素子を構成し、この上側下側のアンテナ素子はダイポールアンテナとして動作する。なお、上側アンテナ素子と下側アンテナ素子との間隔Ｇは、極力離すように（例えば２ｍｍ以上）構成する方がアンテナ性能上望ましい。
【００５０】
上側アンテナ素子は、第１無線回路１１６から整合回路１１５及び給電端子１１０を介して給電を受けることから、その動作周波数は２ＧＨｚ帯である。整合回路１１５は、上側アンテナ素子の２ＧＨｚ帯のインピーダンスと第１無線回路１１６の入力インピーダンス（一般には５０Ω）との整合を取る回路である。この上側アンテナ素子は、以降、第１アンテナ素子と称する。
【００５１】
また、ヘリカルアンテナ素子１１３は、第２無線回路１１８から整合回路１１７及び給電端子１１４を介して給電を受けることから、その動作周波数は、９００ＭＨｚ帯、１．８ＧＨｚ帯及び１．９ＧＨｚ帯である。整合回路１１７は、ヘリカルアンテナ素子１１３の９００ＭＨｚ帯、１．８ＧＨｚ帯及び１．９ＧＨｚ帯のインピーダンスと第２無線回路１１８の入力インピーダンス（一般には５０Ω）との整合を取る回路である。このヘリカルアンテナ素子１１３は、以降、第２アンテナ素子１１３と称する。
【００５２】
次に、図４を参照して電気的構成について説明する。図４において、符号４０１は、上記した第１アンテナ素子であり、第１無線回路１１６に常時接続されている。上記した第２アンテナ素子１１３が接続される第２無線回路１１８は、９００ＭＨｚ帯の無線回路４０３と、１．８ＧＨｚ帯の無線回路４０４と、１．９ＧＨｚ帯の無線回路４０５と、アンテナ共用器４０６と、高周波スイッチ４０７とを備えている。
【００５３】
第２アンテナ素子１１３は、アンテナ共用器４０６のアンテナ側端子４０６ａに接続されている。９００ＭＨｚ帯の無線回路４０３は、アンテナ共用器４０６の第１無線端子４０６ｂに接続されている。即ち、無線回路４０３は、アンテナ共用器４０６を介して第２アンテナ素子１１３に常時接続されている。一方、１．８ＧＨｚ帯の無線回路４０４と１．９ＧＨｚ帯の無線回路４０５とは、高周波スイッチ４０７を介してアンテナ共用器４０６の第２無線端子４０６ｃに接続されている。
【００５４】
高周波スイッチ４０７は、ピンダイオードなどで構成され、１．８ＧＨｚ帯の無線回路４０４と１．９ＧＨｚ帯の無線回路４０５との何れを用いるかを管理・制御する図示しない通信制御装置の指示に従って対応する無線回路を選択しアンテナ共用器４０６の第２無線端子４０６ｃに接続するようになっている。
【００５５】
アンテナ共用器４０６では、アンテナ側端子４０６ａと第１無線端子４０６ｂとの間においては、９００ＭＨｚ帯以下の信号は通過し、これよりも高い周波数の信号は遮断する特性を有している。また、アンテナ共用器４０６では、アンテナ側端子４０６ａと第２無線端子４０６ｃとの間においては、１．８ＧＨｚ帯以上の信号は通過し、これよりも低い周波数帯の信号は遮断する特性を有している。そして、アンテナ共用器４０６では、第１無線端子４０６ｂと第２無線端子４０６ｃとの間においては、高いアイソレーションを有する。
【００５６】
要するに、実施の形態１に係る折畳式携帯無線機は、２ＧＨｚ帯のシングルバンド（第１周波数帯）に対応した第１アンテナ素子４０１と、９００ＭＨｚ帯と１．８ＧＨｚと１．９ＧＨｚ帯の３バンド（第２周波数帯）に対応した第２アンテナ素子１１３とを備え、全体として４バンドに対応できる構成になっている。以下、図１〜図４を参照して、動作について説明する。
【００５７】
まず、２ＧＨｚ帯（第１周波数帯）の信号の流れについて説明する。第１無線回路１１６から供給された電力は、整合回路１１５及び給電端子１１０を通り第１アンテナ素子（導電性フレーム１０４及び導電性ヒンジ部１０３）４０１に供給される。このとき、第１アンテナ素子が長さＬ２（例えば、１１０ｍｍ）の上側アンテナ素子として動作する。また、長さがＬ３（例えば、９０ｍｍ）である回路基板１１１上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、第１アンテナ素子４０１と、回路基板１１１とがダイポールアンテナとして動作する。そして、導電性材料で構成されたヒンジ金具１０５、ヒンジ金具１０６及び回転軸１０７からなる導電性ヒンジ部１０３には、ダイポールアンテナの電流が分布し、ダイポールアンテナの一部として動作する。
【００５８】
図１〜図３に示す筐体を開いた状態においては、第１アンテナ素子４０１が放射に寄与する。特に第１アンテナ素子４０１の放射抵抗が高いので、２ＧＨｚ帯において高いアンテナ利得を得ることができる。さらには、回路基板１１１よりも第１アンテナ素子４０１に流れる電流が大きいので、手で下部筐体１０２を保持した通話状態でもアンテナ利得の劣化は小さい。加えて、筐体を閉じた状態においても、２ＧＨｚ帯における放射抵抗の低下が小さいので、アンテナ効率の劣化は抑制される。
【００５９】
次に、９００ＭＨｚ帯、１．８ＧＨｚ帯及び１．９ＧＨｚ帯（第２周波数帯）の信号の流れについて説明する。第２無線回路１１８から供給された電力は、整合回路１１７及び給電端子１１４を通り第２アンテナ素子（ヘリカルアンテナ素子）１１３に供給される。
【００６０】
図１〜図３に示す筐体を開いた状態においては、第２アンテナ素子１１３は、上部筐体１０１内の導電性フレーム１０４などの導電性金属材料と結合しアンテナの実効体積が増加するので、９００ＭＨｚ帯、１．８ＧＨｚ帯及び１．９ＧＨｚ帯において高いアンテナ利得を得ることができる。そして、筐体を閉じた状態においては、第２アンテナ素子１１３は下部筐体１０２から突出して放射抵抗が高いので、９００ＭＨｚ帯、１．８ＧＨｚ帯及び１．９ＧＨｚ帯において高いアンテナ効率を得ることができる。
【００６１】
また、図４に示すように、２ＧＨｚ帯の第１無線回路１１６は第１アンテナ素子４０１に常時接続され、９００ＭＨｚ帯の無線回路４０３は第２アンテナ素子１１３に常時接続されるので、２ＧＨｚ帯と９００ＭＨｚ帯との両周波数帯を用いて同一時間に並行して通信が可能である。
【００６２】
このように、本実施の形態１によれば、複数の周波数帯において筐体を開いた状態と閉じた状態との両状態で高いアンテナ性能を有し、特に第１周波数帯において筐体を開いた状態で高いアンテナ利得を確保することができ、第１周波数帯と第２周波数帯との両周波数帯を用いて同一時間に並行して通信ができる。
【００６３】
なお、実施の形態１では、第１アンテナ素子４０１が導電性フレーム１０４及び導電性ヒンジ部１０３で構成される場合について説明したが、上部筐体１０１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、上部筐体１０１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第１周波数帯の電力を供給して第１アンテナ素子４０１として機能させるようにしてもよい。
【００６４】
即ち、一般に、上部筐体１０１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１０４、上部筐体１０１に貼付した板状金属などには導体板が用いられている。また、上部筐体１０１の外装表面に存する上部筐体１０１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良い。
【００６５】
また、実施の形態１では、第２アンテナ素子１１３を下部筐体１０２の上端ヒンジ部近傍に配設する突起型アンテナの場合について説明したが、配設位置は、例えば、下部筐体１０２の下端部に配置される送話部の近傍などに配置しても良い。また、アンテナの種類は、例えば、伸縮式アンテナや逆Ｆアンテナなど、筐体を閉じた状態と開いた状態との両方において第２周波数帯の一定の性能が確保できるアンテナであれば良い。
【００６６】
また、実施の形態１では、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バンドである場合について説明したが、第１周波数帯が２ＧＨｚ帯のシングルバンドで、第２周波数帯が９００ＭＨｚ帯のシングルバンドであってもよく、さらには、第１周波数帯が１．８ＧＨｚ帯、１．９ＧＨｚ帯及び２ＧＨｚ帯の３バンドで、第２周波数帯が９００ＭＨｚ帯のシングルバンドであっても同様の効果が得られる。
【００６７】
また、図４では、第２無線回路１１８では、アンテナ共用器４０６を用いた例を示したが、アンテナ共用器４０６に代えて高周波スイッチを用いる構成としても良い。
【００６８】
（実施の形態２）
図５〜図８は、本発明の実施の形態２に係る折畳式携帯無線機を説明する図である。図５〜図６は、開いた状態での内部構成を説明する背面図、側面図である。図７は、閉じた状態での内部構成を説明する側面図である。図８は、電気的構成を示すブロック図である。なお、図５〜図８では、図１〜図４（実施の形態１）に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、実施の形態２に関わる部分を中心に説明する。
【００６９】
図５、図６に示すように、本実施の形態２に係る折畳式携帯無線機５００では、上部筐体５０１の上部表面側に、永久磁石５０２が設けられている。対応して、下部筐体５０３内の回路基板１１１上下端部に、永久磁石５０２の磁界に感応するホール素子（開閉検出器）５０４が設けられている。
【００７０】
即ち、図７に示すように、永久磁石５０２とホール素子５０４は、上部筐体５０１と下部筐体５０３とが閉じられた場合に、永久磁石５０２とホール素子５０４とが近接してホール素子５０４が永久磁石５０２の磁界を検出できるような位置関係を採るように配置されている。
【００７１】
また、下部筐体５０３では、回路基板１１１上に、無線通信の周波数帯を検出する周波数帯検出器５０５と、高周波スイッチ５０６と、高周波スイッチ５０７とが追加されている。
【００７２】
高周波スイッチ５０６では、切替制御端が第１無線回路１１６に接続され、一方の切替選択端が整合回路１１５に接続され、他方の切替選択端が高周波スイッチ５０７の一方の切替選択端に接続されている。高周波スイッチ５０７では、切替制御端が整合回路１１７に接続され、他方の切替選択端が第２無線回路１１８に接続されている。そして、高周波スイッチ５０６は、ホール素子５０４の出力によって制御される。また、高周波スイッチ５０７は、周波数帯検出器５０５が検出した無線通信の周波数帯に応じて制御される。
【００７３】
したがって、電気的構成は図８に示すようになる。即ち、図８において、高周波スイッチ５０７は、切替制御端が第２アンテナ素子１１３に接続され、他方の切替選択端がアンテナ共用器４０６のアンテナ側端子４０６ａに接続される。その他の接続関係は、上記の通りである。
【００７４】
ここで、高周波スイッチ５０６は、ホール素子５０４が永久磁石５０２の磁界を検出しないとき、つまり開いた状態にあるときは、一方の切替選択端を選択して２ＧＨｚ帯の第１無線回路１１６と第１アンテナ素子４０１とを接続するように制御される。また、高周波スイッチ５０６は、ホール素子５０４が永久磁石５０２の磁界を検出したとき、つまり閉じた状態にあるときには、他方の切替選択端を選択して２ＧＨｚ帯の第１無線回路１１６と高周波スイッチ５０７の一方の切替選択端とを接続するように制御される。
【００７５】
一方、高周波スイッチ５０７は、検出された無線通信の周波数帯が２ＧＨｚ帯の場合には一方の切替選択端を選択して第２アンテナ素子１１３と高周波スイッチ５０６とを接続するように制御される。また、高周波スイッチ５０７は、検出された無線通信の周波数帯が９００ＭＨｚ帯、１．８ＧＨｚ帯、１．９ＧＨｚ帯の場合には他方の切替選択端を選択して第２アンテナ素子１１３と第２無線回路１１８を接続するように制御される。
【００７６】
次に、以上のように構成された実施の形態２に係る折畳式携帯無線機５００の動作について説明する。本実施の形態２においては、全体として４バンドに対応し第１アンテナ素子４０１の動作周波数が２ＧＨｚ帯のシングルバンドである点は、実施の形態１と同様であるが、第２アンテナ素子１１３の動作周波数が９００ＭＨｚ帯、１．８ＧＨｚ帯、１．９ＧＨｚ帯及び２ＧＨｚ帯の４バンドである点が実施の形態１とは異なる。
【００７７】
検出された無線通信の周波数帯が２ＧＨｚ帯であって、上部筐体５０１と下部筐体５０３とが開かれた状態の場合には、高周波スイッチ５０６が２ＧＨｚ帯の第１無線回路１１６と第１アンテナ素子４０１とを接続するので、高いアンテナ利得が得られる。
【００７８】
また、検出された無線通信の周波数帯が２ＧＨｚ帯であって、上部筐体５０１と下部筐体５０３とが閉じられた状態の場合には、高周波スイッチ５０６、５０７によって２ＧＨｚ帯の第１無線回路１１６は第２アンテナ素子１１３に接続されるので、実施の形態１に比べて高いアンテナ効率が得られる。
【００７９】
一方、検出された無線通信の周波数帯が９００ＭＨｚ帯、１．８ＧＨｚ帯及び１．９ＧＨｚ帯の場合には、上部筐体５０１と下部筐体５０３との開閉状態に関わらず、高周波スイッチ５０７が第２無線回路１１８を第２アンテナ素子１１３に接続するので、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００８０】
このように、本実施の形態２に係る折畳式携帯無線機によれば、複数の周波数帯において筐体を開いた状態と閉じた状態との両状態で高いアンテナ性能を有し、特に第１周波数帯において筐体を開いた状態で高いアンテナ利得を確保するとともに、複数の周波数帯において筐体を閉じた状態で高いアンテナ効率を確保することができる。
【００８１】
なお、実施の形態２では、第２アンテナ素子１１３を下部筐体５０３の上端ヒンジ部近傍に配設する突起型アンテナの場合について説明したが、配設位置は、例えば、下ケースの下端部に配置される送話部の近傍などに配置しても良い。また、アンテナの種類は、例えば、伸縮式アンテナや逆Ｆアンテナなど、筐体を閉じた状態における第２アンテナ素子１１３の２ＧＨｚ帯の性能が筐体を閉じた状態における第１アンテナ素子４０１の２ＧＨｚ帯の性能よりも高くできるもであれば良い。
【００８２】
また、高周波スイッチ５０６及び高周波スイッチ５０７の制御態様は、実施の形態２に示した態様に限るものではない。例えば、無線通信の周波数帯が２ＧＨｚ帯であって上部筐体５０１と下部筐体５０３とが開かれた状態の場合に、高周波スイッチ５０７は第２アンテナ素子１１３と第２無線回路１１８とを接続するようにしてもよい。この場合には、２ＧＨｚ帯と９００ＭＨｚ帯との両周波数帯を用いて同一時間に並行して通信が可能となる。
【００８３】
また、例えば、上部筐体５０１と下部筐体５０３とが閉じられた状態の場合であっても、２ＧＨｚ帯と９００ＭＨｚ帯の両周波数帯を用いて同一時間に並行して通信する必要がある場合には、高周波スイッチ５０６を制御して、第１無線回路１１６を第１アンテナ素子４０１に接続するとともに、高周波スイッチ５０７を制御して、第２無線回路１１８を第２アンテナ素子１１３に接続するようにしても良い。２ＧＨｚ帯における性能はやや低いものの一定の通信性能が得られる。
【００８４】
また、周波数帯検出器５０５は、高周波スイッチ４０７を制御する図示しない通信制御装置が兼ねるとしても良い。
【００８５】
（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３に係る折畳式携帯無線機の電気的構成を示すブロック図である。なお、図９では、図８（実施の形態２）に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、実施の形態３に関わる部分を中心に説明する。
【００８６】
図９に示すように、本実施の形態３に係る折畳式携帯無線機９００では、図８（実施の形態２）に示した構成において、高周波スイッチ４０７と高周波スイッチ５０７とが削除され、３方路を個別に開閉する機能を持つ高周波スイッチ９０１が設けられている。
【００８７】
第２アンテナ素子１１３はアンテナ共用器４０６のアンテナ側端子４０６ａに接続されている。また、高周波スイッチ９０１では、３方路の一端が共通にアンテナ共用器４０６の第２無線端子４０６ｃに接続され、３方路の他端には、１．８ＧＨｚ帯の無線回路４０４と１．９ＧＨｚ帯の無線回路４０５と高周波スイッチ５０６の他方の切替選択端とがそれぞれ接続されている。
【００８８】
高周波スイッチ９０１は、周波数帯検出器５０５が検出した無線通信の周波数帯に応じて制御される。即ち、検出された無線通信の周波数帯が１．８ＧＨｚ帯の場合には１．８ＧＨｚ帯の無線回路４０４をアンテナ共用器４０６に接続し、１．９ＧＨｚ帯の場合には１．９ＧＨｚ帯の無線回路４０５をアンテナ共用器４０６に接続し、２ＧＨｚ帯の場合には高周波スイッチ５０６の他方の切替選択端をアンテナ共用器４０６に接続するように制御される。
【００８９】
次に、以上のように構成された実施の形態３に係る折畳式携帯無線機９００の動作について説明する。本実施の形態３においては、実施の形態２と同様に、第１アンテナ素子４０１の動作周波数は２ＧＨｚ帯のシングルバンド、第２アンテナ素子１１３の動作周波数は９００ＭＨｚ帯、１．８ＧＨｚ帯、１．９ＧＨｚ帯及び２ＧＨｚ帯の４バンドであり、全体として４バンドに対応した折畳式携帯無線機として動作することができる。
【００９０】
検出された無線通信の周波数帯が２ＧＨｚ帯であって、上部筐体５０１と下部筐体５０３とが開かれた状態の場合には、高周波スイッチ５０６が２ＧＨｚ帯の第１無線回路１１６と第１アンテナ素子４０１とを接続するので、高いアンテナ利得が得られる。
【００９１】
また、検出された無線通信の周波数帯が２ＧＨｚ帯であって、上部筐体５０１と下部筐体５０３とが閉じられた状態の場合には、高周波スイッチ５０６と高周波スイッチ９０１とによって２ＧＨｚ帯の第１無線回路１１６は第２アンテナ素子１１３に接続されるので、実施の形態１に比べて高いアンテナ効率が得られる。
【００９２】
一方、検出された無線通信の周波数帯が９００ＭＨｚ帯の場合には、上部筐体５０１と下部筐体５０３との開閉状態に関わらず、無線回路４０３がアンテナ共用器４０６を介して常時第２アンテナ素子１１３に接続される。また、検出された無線通信の周波数帯が１．８ＧＨｚ帯及び１．９ＧＨｚ帯の場合には、上部筐体５０１と下部筐体５０３との開閉状態に関わらず、高周波スイッチ９０１が１．８ＧＨｚ帯の無線回路４０４と１．９ＧＨｚ帯の無線回路４０５とをそれぞれアンテナ共用器４０６を介して第２アンテナ素子１１３に接続するので、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００９３】
ここで、２ＧＨｚ帯の第１無線回路１１６は、第１アンテナ素子４０１と第２アンテナ素子１１３の何れかに常時接続される。また、９００ＭＨｚ帯の無線回路４０３は、第２アンテナ素子１１３に常時接続される。したがって、２ＧＨｚ帯と９００ＭＨｚ帯との両周波数帯を用いて同一時間に並行して通信が可能となる。
【００９４】
このように、本実施の形態３に係る折畳式携帯無線機９００によれば、複数の周波数帯において筐体を開いた状態と閉じた状態の両状態で高いアンテナ性能を有し、特に第１周波数帯において筐体を開いた状態で高いアンテナ利得を確保することができるとともに、複数の周波数帯において筐体を閉じた状態で高いアンテナ効率を確保することができる。
【００９５】
なお、高周波スイッチの挿入箇所、種類及び数は、第３の実施形態に限るものではない。例えば、図１０に示すように、高周波スイッチ５０６を第１アンテナ素子４０１および第２アンテナ素子１１３とアンテナ共用器４０６のアンテナ端子４０６ａの間に移動して、２ＧＨｚ帯の第１無線回路１１６を高周波スイッチ９０１に接続し、第１アンテナ素子４０１および第２アンテナ素子１１３の動作周波数はいずれも９００ＭＨｚ帯、１．８ＧＨｚ帯、１．９ＧＨｚ帯及び２ＧＨｚ帯の４バンドとすることで、上部筐体５０１と下部筐体５０３との開閉に応じて第１アンテナ素子４０１または第２アンテナ素子１１３が無線通信の周波数帯に応じた無線回路に接続されるため、複数の周波数帯を用いて同一時間に並行して通信はできないが、いずれの周波数帯においても筐体を開いた状態と閉じた状態の両状態でより高いアンテナ性能が得られる。また、図１１に示すように、４端子の高周波スイッチ５０８を備え、無線通信の周波数帯が第１周波数帯であって上部筐体５０１と下部筐体５０３とが開かれた状態の場合には図１１（ａ）に示す接続状態、無線通信の周波数帯が第１周波数帯であって閉じられた状態の場合には、図１１（ｂ）に示す接続状態とすることで、特に第１周波数帯において開閉両状態で高いアンテナ性能が得られる構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、複数の周波数帯において筐体を開いた状態と閉じた状態との両状態で高いアンテナ性能を確保するのに有用であり、特に２ＧＨｚ帯において筐体を開いた状態で高いアンテナ利得を確保するのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る折畳式携帯無線機の開いた状態での内部構成を説明する背面図
【図２】本発明の実施の形態１に係る折畳式携帯無線機の開いた状態での内部構成を説明する側面図
【図３】本発明の実施の形態１に係る折畳式携帯無線機の開いた状態での内部構成を説明する概略斜視図
【図４】本発明の実施の形態１に係る折畳式携帯無線機の電気的構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態２に係る折畳式携帯無線機の開いた状態での内部構成を説明する背面図
【図６】本発明の実施の形態２に係る折畳式携帯無線機の開いた状態での内部構成を説明する側面図
【図７】本発明の実施の形態２に係る折畳式携帯無線機の閉じた状態での内部構成を説明する側面図
【図８】本発明の実施の形態２に係る折畳式携帯無線機の電気的構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態３に係る折畳式携帯無線機の電気的構成を示すブロック図
【図１０】本発明の実施の形態３に係る折畳式携帯無線機の別の電気的構成を示すブロック図
【図１１（ａ）】本発明の実施の形態３に係る折畳式携帯無線機のさらに別の電気的構成を示すブロック図
【図１１（ｂ）】本発明の実施の形態３に係る折畳式携帯無線機のさらに別の電気的構成を示すブロック図
【図１２】従来の折畳式携帯無線機の開いた状態での内部構成を説明する背面図
【図１３】従来の折畳式携帯無線機の開いた状態での内部構成を説明する側面図
【符号の説明】
【００９８】
１００、５００、９００  折畳式携帯無線機
１０１  上部筐体
１０２  下部筐体
１０３  導電性ヒンジ部（第１アンテナ素子の構成要素）
１０４  導電性フレーム（第１アンテナ素子の構成要素）
１０５  ヒンジ金具
１０６  ヒンジ金具
１０７  回転軸
１０８  取付ネジ
１０９ａ、１０９ｂ  取付ネジ
１１０  給電端子
１１１  回路基板
１１２  アンテナ保護キャップ
１１３  ヘリカルアンテナ素子（第２アンテナ素子）
１１４  給電端子
１１５  整合回路
１１６  第１無線回路（２ＧＨｚ帯）
１１７  整合回路
１１８  第２無線回路（９００ＭＨｚ帯、１．８ＧＨｚ帯、１．９ＧＨｚ帯）
４０１  第１アンテナ素子
４０３  無線回路（９００ＭＨｚ帯）
４０４  無線回路（１．８ＧＨｚ帯）
４０５  無線回路（１．９ＧＨｚ帯）
４０６  アンテナ共用器
４０６ａ  アンテナ側端子
４０６ｂ  第１無線端子
４０６ｃ  第２無線端子
４０７  高周波スイッチ
５０１  上部筐体
５０２  永久磁石
５０３  下部筐体
５０４  ホール素子（開閉検出器）
５０５  周波数帯検出器
５０６  高周波スイッチ
５０７  高周波スイッチ
５０８  高周波スイッチ
９０１  高周波スイッチ
【図１】
2006128772.tif 000003
【図２】
2006128772.tif 000004
【図３】
2006128772.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2006128772.tif 000008
【図７】
2006128772.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2006128772.tif 000012
【図１１（ａ）】
2006128772.tif 000013
【図１１（ｂ）】
2006128772.tif 000014
【図１２】
2006128772.tif 000015
【図１３】
2006128772.tif 000016