(57)【要約】【課題】  複数周波数帯に亙り、通話状態及び待受状態において、高いアンテナ性能を確保することのできる折畳式携帯無線装置を提供する。【解決手段】  上ケース１に装着された導電性の金属フレーム１Ａとヒンジ金具３１とを電気的に接続するとともに、ヒンジ金具３１とヒンジ金具３２とを回転軸３３により回動可能に連結する。ヒンジ金具３１、ヒンジ金具３２及び回転軸３３は、導電性の金属で形成して、それぞれの間の接触点において電気的に導通するように構成する。ヒンジ金具３２は給電端子２３を介して回路基板２１上のアンテナ制御回路部２４に接続するとともに、リアクタンス素子４４を装荷したアンテナ素子４をアンテナ制御回路部２４に接続する。【選択図】  図１
2006157787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒンジ部を介して回動自在に連結する第１筐体及び第２筐体と、前記第１筐体に設けた第１アンテナ素子及び前記第２筐体に設けた第２アンテナ素子と、前記第２筐体内部に設けた、グランドパターンを有する回路基板とを備える折畳式携帯無線装置において、
前記ヒンジ部は、導電性の金属で構成され、第１筐体に設けた第１ヒンジ部及び第２筐体に設けた第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備え、
前記第１ヒンジ部は前記第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しているとともに、前記第２ヒンジ部は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し、
前記第２アンテナ素子の途中に設けたリアクタンス素子と、前記第２ヒンジ部に設けた第１給電部と、前記第２アンテナ素子の端部に設けた第２給電部と、を選択的に無線回路に接続するアンテナ切替回路とを備える折畳式携帯無線装置。
【請求項２】
前記第１筐体と前記第２筐体の開閉状態を検出する開閉検出手段を備え、
前記第１筐体と前記第２筐体が開いているときには、前記アンテナ切替回路が前記第１給電部と前記無線回路を接続するとともに前記第２給電部が前記リアクタンス素子を介して接地され、前記第１筐体と前記第２筐体が閉じているときには、前記アンテナ切替回路が前記第２給電部と前記無線回路を接続することを特徴とする請求項１に記載の折畳式携帯無線装置。
【請求項３】
前記第２アンテナ素子は、前記第２筐体の幅方向に略平行に配置されている請求項１又は２に記載の折畳式携帯無線装置。
【請求項４】
前記第２アンテナ素子は、一部が近接して略平行に折り返している請求項１から３のいずれか１項に記載の折畳式携帯無線装置。
【請求項５】
前記第２アンテナ素子は、第１周波数帯に電気的に共振する長さを有するモノポール素子と、第２周波数帯に電気的に共振する長さを有するモノポール素子とを備え、
前記第２周波数帯に対応するモノポール素子は、前記第２給電部に接続するとともに、前記第１周波数帯に対応するモノポール素子は、リアクタンス素子を介し前記第２給電部に接続する請求項１から４のいずれか１項に記載の折畳式携帯無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、折畳式携帯無線装置に係り、特に、高いアンテナ性能を有する折畳式携帯無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機の普及は著しいものがあり、特に上部筐体（第１筐体）及び下部筐体（第２筐体）をヒンジ部で連結して開閉自在とした折畳式携帯電話機が広く普及している。この折畳式携帯電話機は、一般に開いた状態と閉じた状態の２つの使用状態を有しており、開いて使用する状態（開状態）では閲覧する表示画面を大型化できる利便性と、閉じて使用する状態（閉状態）ではコンパクトな形状にできる携帯容易性の２つの利点を有している。
【０００３】
ところで、このような従来の折畳式携帯電話機に用いるアンテナとしては、例えば特許文献１に開示されているような、上部筐体の内部にアンテナ素子を配設するとともに、下部の筐体内部からヒンジ部を通した給電線を介してこのアンテナ素子に給電する構成のものが知られている。
また、このような従来の折畳式携帯電話機用のアンテナでは、単一の周波数帯に対応したものが一般的であるが、このほかに、複数の周波数帯に対応したアンテナも提案されている。この複数の周波数帯に対応したアンテナとしては、例えば特許文献２に開示されているように、２本のモノポール素子を共通の整合回路を通して給電する構成のものなど知られている。
【特許文献１】特開２００２−３３５１８０号公報
【特許文献２】特開２０００−３７６００８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した従来の折畳式携帯電話機では、下部筐体の全体にアンテナ電流が流れるため、通話状態において、使用者の手によって下部筐体を握られた場合にアンテナ性能が劣化するという問題があった。
また、上記した従来の折畳式携帯電話機において、アンテナ放射特性における主偏波は、上部筐体の長手方向となる。このため、通話状態において折畳式携帯電話機を傾けて保持した場合に、主偏波が地面に対してほぼ水平になるので、一般に垂直偏波である基地局アンテナと偏波方向が一致せず、通信品質が劣化するという問題があった。
また、上記した従来の折畳式携帯電話機では、２本のモノポール素子を配置する必要があるため、折畳式携帯電話機に対するアンテナの占有面積が比較的大きくなる、という問題があった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、内蔵アンテナで複数の周波数帯に対応でき、上部筐体及び下部筐体が開状態、閉状態のいずれの状態にも関わらず、高いアンテナ性能を確保できる折畳式携帯無線装置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】
【０００６】
本発明の折畳式携帯無線装置は、ヒンジ部を介して回動自在に連結する第１筐体及び第２筐体と、前記第１筐体に設けた第１アンテナ素子及び前記第２筐体に設けた第２アンテナ素子と、前記第２筐体内部に設けた、グランドパターンを有する回路基板とを備える折畳式携帯無線装置において、前記ヒンジ部は、導電性の金属で構成され、第１筐体に設けた第１ヒンジ部及び第２筐体に設けた第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備え、前記第１ヒンジ部は前記第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しているとともに、前記第２ヒンジ部は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し、前記第２アンテナ素子の途中に設けたリアクタンス素子と、前記第２ヒンジ部に設けた第１給電部と、前記第２アンテナ素子の端部に設けた第２給電部と、を選択的に無線回路に接続するアンテナ切替回路とを備える構成となっている。この構成により、複数の周波数帯に亙り、自由空間および通話状態において高いアンテナ性能が得られる。
【０００７】
また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記第１筐体と前記第２筐体の開閉状態を検出する開閉検出手段を備え、前記第１筐体と前記第２筐体が開いているときには、前記アンテナ切替回路が前記第１給電部と前記無線回路を接続するとともに前記第２給電部が前記リアクタンス素子を介して接地され、前記第１筐体と前記第２筐体が閉じているときには、前記アンテナ切替回路が前記第２給電部と前記無線回路を接続する構成となっている。この構成により、複数の周波数帯に亙り、第１筐体と第２筐体の開閉状態に関わらず、自由空間および通話状態において高いアンテナ性能が得られる。
【０００８】
また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記第２アンテナ素子は、前記第２筐体の幅方向に略平行に配置されている構成となっている。この構成により、第１筐体と第２筐体が開いた状態において筐体長手方向と直交する偏波成分が増加し、携帯無線端末を手で保持して通話した状態における垂直偏波成分が増加し、通話状態においてさらに高いアンテナ性能が得られる。
【０００９】
また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記第２アンテナ素子は、一部が近接して略平行に折り返している構成となっている。この構成により、第１筐体と第２筐体が閉じた状態において、第２アンテナ素子の素子長が電気的に長くみえるため、筐体を閉じた状態においてさらに高いアンテナ性能が得られる。
【００１０】
また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記第２アンテナ素子は、第１周波数帯に電気的に共振する長さを有するモノポール素子と、第２周波数帯に電気的に共振する長さを有するモノポール素子とを備え、前記第２周波数帯に対応するモノポール素子は、前記第２給電部に接続するとともに、前記第１周波数帯に対応するモノポール素子は、リアクタンス素子を介し前記第２給電部に接続する構成となっている。この構成により、第１筐体と第２筐体が閉じた状態において、第２アンテナ素子の素子長が電気的に長くみえるため、筐体を閉じた状態においてさらに高いアンテナ性能が得られる。また、第１筐体と第２筐体が開いた状態において、第２アンテナ素子の第２周波数に対応するモノポール素子が通話状態において筐体長手方向と直交する成分を増加するように動作し、通話状態においてさらに高いアンテナ性能が得られる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数周波数帯に対応することができ、筐体の開閉に関わらず、通話状態および自由空間において高いアンテナ性能が得られる折畳式携帯無線装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態に係る折畳式携帯無線機について、添付図面を用いて詳細に説明する。
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る折畳式携帯無線機を図１に示す。本実施形態の折畳式携帯無線機は、筐体部分が、ヒンジ部３で開閉自在に連結された第１筐体（これを上ケース１とよぶ）と第２筐体（これを下ケース２とよぶ）で構成されており、ヒンジ部３を中心として回動することにより、筐体部分が開いた「開状態」と閉じた「閉状態」の２つの状態をとり得る。なお、上ケース１と下ケース２は、絶縁体である樹脂の成型品により構成されている。
【００１３】
上ケース１の＋Ｘ側の面、すなわち一般に表示部が配置される面（これを内側面とよぶ）には、金属フレーム１Ａが装着されている。一般に、金属フレーム１Ａ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が用いられる。これにより、薄型形状である上ケース１の強度を確保するとともに、金属フレーム１Ａがアンテナ素子（これが「第１アンテナ素子」を構成する）としても動作する。一般に、金属フレーム１Ａの長辺の長さ（Ｌ１）は、９０ｍｍ程度である。
【００１４】
一方、下ケース２は、内部に回路基板２１が配置されているとともに、この回路基板２１上のアンテナ制御回路部２４に給電端子２３が例えばバネ接触や半田付けにより接続されている。回路基板２１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、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。
【００１５】
ヒンジ部３は、ヒンジ金具３１（これが「第１ヒンジ部」を構成する）、ヒンジ金具３２（これが「第２ヒンジ部」を構成する）及び回転軸３３によって構成されている。ヒンジ金具３１、ヒンジ金具３２及び回転軸３３は、導電性の金属で形成されており、それぞれの間の接触点において電気的に導通するように構成される。また、ヒンジ金具３１と、ヒンジ金具３２とは、連結手段に該当する回転軸３３により回動可能なように連結される。
【００１６】
金属フレーム１Ａとヒンジ金具３１とは、取付ネジ３１Ａによって上ケース１に取り付けられることにより、電気的に接続されるとともに、機械的に固定される。一方、ヒンジ金具３２と後述する給電端子２３とは、取付ネジ３２Ａによって下ケース２に取り付けられることにより、電気的に接続されるとともに、機械的に固定される。
【００１７】
また、下ケース２には、ヒンジ部３寄りにアンテナ素子４（これが「第２アンテナ素子」を構成している）が設置されている。このアンテナ素子４は、図２に示すように、プリント基板４１上に配置された、導体素子４２、導体素子４３、リアクタンス素子４４、給電用ランド４５から構成されている。
導体素子４２と、導体素子４３は、プリント基板４１上の銅箔パターンで構成される。  このうち、導体素子４２は、その長さＬ１がほぼ第２周波数帯の４分の１波長（例えば、２ＧＨｚ帯において３７ｍｍ程度）で構成される。一方、導体素子４３は、その長さL２が（Ｌ１＋Ｌ２）でほぼ第１周波数帯の６分の１波長（例えば、８００ＭＨｚ帯において２３ｍｍ程度、Ｌ１＝３７ｍｍ）で構成される。リアクタンス素子４４は、プリント基板４１上に実装され、導体素子４２と導体素子４３との間に接続される。
また、アンテナ素子４は、その一端に設けた給電用ランド４５が給電用バネ４６を介してアンテナ制御回路部２４に接続され、他端が開放される。なお、このアンテナ制御回路部２４には、後述する無線回路２５が接続されている。また、アンテナ素子４は、間隔ｈ２（例えば１０ｍｍ程度）を隔てて回路基板２１と平行に配置される。特に、アンテナ素子４は、折畳式携帯無線機の幅方向に平行に配置される。
【００１８】
また、下ケース２には、給電端子２３が接続される、ヒンジ金具３２の一端（図１では右端）側位置と対向する反対側（図１では左端）位置に、端子２６が取り付けられている。この端子２６はリアクタンス素子２７によって回路基板２１上のグランドパターンに接続される。
このリアクタンス素子２７の容量値は、例えば、０．５ｐＦ〜１０ｐＦ程度の容量性か又は１ｎＨ〜２０ｎＨ程度の誘導性の値に設定される。このリアクタンス素子２７の容量値を変化させると、ヒンジ金具３２上に流れるアンテナ電流の位相を変化させることができる。
【００１９】
また、下ケース２内部に設けた前述のアンテナ制御回路部２４は、図３に示すように、整合回路２４１、整合回路２４２、高周波スイッチ２４３、高周波スイッチ２４４、終端リアクタンス素子２４５及び終端リアクタンス素子２４６から構成されている。
【００２０】
次に、アンテナ素子１９の第１周波数帯（例えば、８００ＭＨｚ帯）と第２周波数帯（例えば、２ＧＨｚ帯）における動作原理について、図４を参照しながら説明する。
前述したリアクタンス素子４４は、第１周波数帯で短絡（同図（Ａ）参照）、第２周波数帯で開放（同図（Ｂ）参照）となるように構成されており、第１周波数帯では素子の電気的な長さは（Ｌ１＋Ｌ２）、第２周波数帯のそれはＬ１として動作する。
【００２１】
次に、本実施形態に係る折畳式携帯無線機の筐体である上ケース１と下ケース２の開状態及び閉状態における作用について説明する。
（Ｉ）初めに、図３は、折畳式携帯無線機の上ケース１と下ケース２を開いた「開状態」において、給電端子２３が選択されている状態を示している。
このとき、給電端子２３は、整合回路２４１及び高周波スイッチ２４３を介して前述の無線回路２５に接続される。従って、この開状態では、金属フレーム１Ａ及びヒンジ部３と、回路基板２１とがダイポールアンテナとして動作する。
ここで、アンテナ素子４は、整合回路２４２及び高周波スイッチ２４４を介して終端リアクタンス素子２４６で接地される。このとき、終端リアクタンス素子２４６の値を調節して、整合回路２４２のアンテナ素子４側から整合回路２４２側を見たインピーダンスを低くするように、すなわちアンテナ素子４が回路基板２１上のグランドパターンに短絡される状態になるように設定する。
アンテナ素子４が、回路基板２１のグランドパターンに接続される位置と終端リアクタンス素子２４６接地位置との間隔Ｌ５を極力短く（例えば、５ｍｍ以下程度）なるように設定する。このように構成すると、第２周波数帯においてアンテナ素子４は１／４波長の地線として動作する。
ここで、アンテナ素子４が存在しない場合は、回路基板２１のグランドパターン上には大きなアンテナ電流が流れる。この場合、使用者が下ケース２を手で保持する通話状態においては、手の影響により回路基板２１のグランドパターン上に分布するアンテナ電流からの放射が抑圧され、アンテナ性能が劣化する。しかし、本実施形態の折畳式携帯無線機では、アンテナ素子４が配置されて地線として動作するため、回路基板２１上のグランドパターン上に分布する電流の多くがアンテナ素子４上に分布することになる。この時、アンテナ素子４を下ケース２の上端部近傍に配置しておけば、図５に示すような通話状態において、アンテナ素子４が使用者１００の手２００で握られることが少ない。
【００２２】
したがって、アンテナ素子４上に分布するアンテナ電流からの放射が抑圧されることがなく、第２周波数帯における通話状態において高いアンテナ性能が得られる。
また、アンテナ素子４を折畳式携帯無線機の幅方向に平行に配置することにより、図１においてＹ方向の偏波成分の放射特性が得られる。この時、図５に示すように、折畳式携帯無線機が天頂方向より６０度傾斜されて保持された一般的な通話状態において、図３の座標系のＺ方向成分、すなわち垂直偏波成分の放射特性が得られる。これにより、通話状態における高いアンテナ利得が得られ、例えば、アンテナ素子４がない場合に比べて、約２ｄＢのアンテナ利得の改善効果を得ることができる。
また、リアクタンス素子２７（図１参照）の値を調節し、ヒンジ金具３２上に流れるアンテナ電流の位相とアンテナ素子４上に流れるアンテナ電流の位相との関係を最適化することにより、Ｙ方向の偏波成分、すなわち折畳式携帯無線機の幅方向の偏波成分のＺ方向への放射を高めることができる。その結果、この現象により、通話状態におけるアンテナ利得を高くすることができる。例えば、リアクタンス素子２７の値を０．５ｐＦに設定した場合、通話状態において、リアクタンス素子２７がない場合と比較して、約１ｄＢのアンテナ利得の改善効果が得られる。
また、前述の無線回路２５には、制御回路２８が接続されている。この制御回路２８は、無線回路２５の受信レベルを検知して、常に受信レベルが高い方のアンテナ素子を選択するように高周波スイッチ２４３及び高周波スイッチ２４４を切り替えるように動作する。筐体が開かれた開状態においては、給電端子２３を選択した方がアンテナ性能が高いため、上記のように構成することで、筐体が開かれた状態では、常に高周波スイッチは、図３に示す状態に制御される。
【００２３】
（ＩＩ）次に、上ケース１と下ケース２が閉じられた「閉状態」について、図６を用いて説明する。
この状態においては、アンテナ素子４は、整合回路２４２及び高周波スイッチ２４４を介して無線回路２５に接続される。また、給電端子２３は、整合回路２４１及び高周波スイッチ２４３を介して、終端リアクタンス素子２４５によって接地される。
ここで、第１周波数帯においては、アンテナ素子４の素子長は、リアクタンス素子４４が高周波的に短絡するため、図４（Ａ）に示すように、Ｌ１＋Ｌ２（第２周波数帯で６分の１波長）として動作し、アンテナ素子上にアンテナ電流が多く分布するため、高いアンテナ性能が得られる。一方、第２周波数帯においては、図４（Ｂ）に示すように、素子長がＬ１（第２周波数で４分の１波長）として動作するため、２ＧＨｚ帯における入力インピーダンスを低くすることができ、高いアンテナ性能が得られる。
ここで、終端リアクタンス素子２４５の値を調節して、整合回路２４１の給電端子２３側から整合回路２４１側を見たインピーダンスを低くするように、すなわち給電端子２３が回路基板２１上のグランドパターンに短絡される状態になるように設定する。このように構成することで、アンテナ素子４は、給電端子２３及びヒンジ金具３２（図１参照）の影響を受けないようになり、アンテナ素子４のアンテナ性能を高めることができる。
上ケース１と下ケース２を閉じた閉状態においては、図１に示す金属フレーム１Ａが回路基板２１と近接して平行になっており、給電端子２３を選択した場合のアンテナ性能は低くなっている。したがって、筐体を閉じた状態においては、常にアンテナ素子４側が選択された図４に示す状態に制御される。
【００２４】
なお、本実施形態においては、アンテナ素子４の長さＬ４を４分の１波長として説明したが、アンテナ素子４の長さは、下ケース２内部の回路基板２１上のアンテナ電流を、この導体素子４２に分流することができる長さであればよい。
また、アンテナ素子４の幅は、例えば１ｍｍ程度であってもよいが、この場合は動作周波数の帯域幅が比較的狭くなり、帯域幅を広くすることができるのでアンテナ素子４の幅は広い方が望ましい。また、複数の動作周波数に対応するために、複数の異なる長さを有する導体素子４２を配置してもよい。
【００２５】
また、アンテナ素子４の配置位置は、通話状態において手で握られる確率が少ない位置であればよいが、アンテナ素子４の接地位置がアンテナ制御回路部２４の接地位置に極力近い方が、アンテナ素子４上に分布する電流が多くなるため望ましい。このことから、アンテナ素子４の配置位置は、下ケース２の上端部に極力近い位置が望ましい。
また、アンテナ素子４の配置方向は、通話状態において手で握られることがない範囲であれば一定の効果が得られるが、通話状態において垂直偏波成分が得られるので、アンテナ素子４の配置方向を折畳式携帯無線機の幅方向に平行にすることが望ましい。
また、本実施形態においては、金属フレーム１Ａを上ケース１内部のアンテナ素子として動作させているが、これに限るものではなく、例えば、上ケース１内部に配置される回路基板のパターンやシールドケースなどの導体を用いてもよい。
【００２６】
また、アンテナ素子４の配置位置は、本実施形態に示すものに限らず、下ケース２の上端部において、開状態の通話時のアンテナ利得と閉状態のアンテナ利得のいずれもが高くできるような位置であればよい。具体的には、ヒンジ金具３２付近において、それとの間隔ｈ２を極力離すように（例えば、５ｍｍ以上）配置し、かつ、開状態の通話時において使用者の手に握られない位置に配置することが、アンテナ性能上望ましい。
また、アンテナ素子４の幅は、例えば１ｍｍ程度であってもよいが、この場合は、動作周波数の帯域幅が比較的狭くなり、帯域幅を広くすることができるので、アンテナ素子４の幅は広い方が望ましい。また、複数の動作周波数に対応するために、複数の異なる長さを有するアンテナ素子を配置してもよい。
また、リアクタンス素子２７が存在しない状態においても、アンテナ素子４を追加することによる効果が得られるが、アンテナ素子４とリアクタンス素子２７とを同時に追加し併用した場合の方が、より高い効果が得られる。
【００２７】
また、無線回路２５の受信レベルによって高周波スイッチを切り替える構成としてもよいが、例えばビット誤り率などの通信品質を検出し、それに応じて切り替え動作を行ってもよい。また、筐体である上ケース１と下ケース２の開閉状態を検出する手段として、例えばホール素子と永久磁石などを用い、筐体が開かれている状態においては、給電端子２３を無線回路２５に接続してアンテナ素子４を短絡状態とする一方、筐体が閉じられている状態においては、給電端子２３を短絡状態として、アンテナ素子４を無線回路２５に接続するように構成してもよい。さらに、通話状態や待受状態などの動作モードを検出し、それによって給電端子２３とアンテナ素子４の選択を制御しても、同様な効果が得られる。
また、端子２６及びリアクタンス素子２７が配置される位置は、折畳式携帯無線機の幅方向の偏波成分の放射を高めることができる位置であればよいが、給電端子２３の位置、すなわち給電点から折畳式携帯無線機の幅方向に極力離れた位置である方が効果が大きい。
また、図７（Ａ）に示すように、リアクタンス素子４４の構成（等価回路）は、同図（Ｂ）のＬＣ並列共振回路、同図（Ｃ）の直列共振回路、チップインダクタンスの浮遊容量を用いた同図（Ｄ）のインダクタンス自己共振回路のいずれであってもよい。また、プリント基板４１の素材は、基板の比誘電率が１〜２０であればよい。例えば、ガラスエポキシ樹脂、テフロン、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）などがそれにあたる。
【００２８】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る折畳式携帯無線機について、図８及び図９を参照しながら説明する。なお、この図８及び図９において、図１及び図２と同一の構成要素を示すものは同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
アンテナ素子５は、図９において、図２のアンテナ素子４と同様に、プリント基板５１上に配置された、導体素子５２、導体素子５３、リアクタンス素子５４から構成されている。
このうち、導体素子５２及び導体素子５３は、プリント基板５１上の銅箔パターンから形成されている。また、導体素子５２は、図８において、給電点側からＹ方向に迂回し、間隔ｄ（＝１ｍｍ）程度を隔てて、−Ｙ方向に折り返した構成となっている。導体素子５３は、その長さL２ｂが（Ｌ１ｂ＋Ｌ２ｂ）で、ほぼ第１周波数帯の６分の１波長（例えば、８００ＭＨｚ帯において２３ｍｍ程度、Ｌ１＝３７ｍｍ）の長さに構成される。リアクタンス素子５４は、プリント基板５１上に実装されており、導体素子５２と導体素子５３の間に挿入されている。
【００２９】
次に、本実施形態に係る折畳式携帯無線機におけるアンテナの動作原理について、図１０を参照しながら説明する。
本実施形態でも、基本的な動作原理は、第１の実施形態と同様である。
（Ｉ）初めに、筐体である上ケース１と下ケース２を閉じた「閉状態」について説明する。
上ケース１と下ケース２を閉じた状態においては、アンテナ素子５が動作する。第１周波数帯（例えば、８００ＭＨｚ）において、リアクタンス素子５４が、図１０（Ａ）のように高周波的に短絡してみえ、素子長が（Ｌ１ｂ＋Ｌ２ｂ）として動作し、素子長が長くなるため、さらに高いアンテナ性能が得られる。
一方、第２周波数帯（例えば、２ＧＨｚ帯）においては、図１０(Ｂ)に示すように、素子長がＬ１ｂとして動作するため、２ＧＨｚ帯における入力インピーダンスを低くすることができ、さらに高いアンテナ性能が得られる。
（ＩＩ）他方、筐体である上ケース１と下ケース２を開いた「開状態」においては、アンテナ素子５が第２周波数帯（例えば２ＧＨｚ帯）において、長さＬ３ｂの地線として動作し、第２周波数帯において通話状態における高いアンテナ性能が得られる。
【００３０】
なお、図１１に示すように、アンテナ素子５は、素子先端部分で折り返していても、筐体を閉じたときに第１周波数帯において高いアンテナ性能が得られる。
また、図１２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、アンテナ素子５は、素子先端部分を、スルーホール５５を介して基板裏面に折り返していても、筐体である上ケース１と下ケース２を閉じたときに、第１周波数帯において高いアンテナ性能が得られる。
【００３１】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態に係る折畳式携帯無線機について、図１３及び図１４を参照しながら説明する。なお、この図１３及び図１４において、図１及び図２と同一の構成要素を示すものは同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図１３及び図１４において、アンテナ素子６は、導体素子６１、導体素子６２、リアクタンス素子６３から構成されている。このうち、導体素子６１は、−Ｙ方向に迂回しＹ方向で折返したモノポール形状の板金で構成される。特に、この導体素子６１は、その長さＬ２ｃが第１周波数帯の６分の１波長（例えば、８００ＭＨｚ帯において５０ｍｍ程度）の長さで形成された板金で構成される。一方、導体素子６２は、その長さＬ１ｃが第２周波数帯の４分の１波長（例えば、２ＭＨｚ帯において３７ｍｍ程度）の長さで形成された板金で構成される。リアクタンス素子６３は、回路基板２１上の銅箔パターンによって、導体素子６１と導体素子６２の間に挿入されている。
【００３２】
本実施形態の折畳式携帯無線機では、図１５のアンテナ動作原理図に示すように、第１周波数帯（例えば８００ＭＨｚ帯）で短絡、第２周波数帯（例えば２ＧＨｚ帯）で開放するように動作する定数（例えば、４７ｎＨと０．２ｐＦの並列共振回路）で構成されている。また、導体素子６１と導体素子６２との間隔ｄｃは、１ｍｍ〜３ｍｍ程度である。
【００３３】
ここで、図１５に示すアンテナの動作原理を説明する。
なお、基本的な動作は、本実施形態でも第１の実施形態とほぼ同様である。
（Ｉ）筐体である上ケース１と下ケース２を閉じた「閉状態」においては、アンテナ素子６が動作する。第１周波数帯（例えば８００ＭＨｚ帯）において、リアクタンス素子６３が、図１５（Ａ）のように高周波的に短絡してみえ、素子長が（Ｌ１ｃ＋Ｌ２ｃ）として動作し、素子長が長くなるため、高いアンテナ性能が得られる。一方、第２周波数帯（例えば２ＧＨｚ帯）においては、リアクタンス素子６３が、図１５(Ｂ)に示すように高周波的に開放してみえ、素子長がＬ２ｃとして動作するため、２ＧＨｚ帯における入力インピーダンスを低くすることができ、高いアンテナ性能が得られる。
（ＩＩ）また、筐体である上ケース１と下ケース２を開いた「開状態」においては、第２周波数帯（例えば２ＧＨｚ帯）において、導体素子６２が長さＬ２ｃの地線として動作し、回路基板２１上のアンテナ電流を低減する。この結果、通話状態において手で保持した状態におけるアンテナ性能の劣化を低減し、高いアンテナ性能を確保することができる。また、導体素子６１は長さＬｃ１の無給電素子として動作し、筐体長手方向に垂直な方向の偏波成分が増加し、通話状態における高いアンテナ性能が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の折畳式携帯無線装置は、複数の周波数帯に対応でき、通話状態において高いアンテナ性能が得られので、通話品質を向上することができる。さらに、筐体を閉じた状態においても高いアンテナ性能が得られるため、待受感度を向上することができるので、折畳式携帯無線機などの無線通信性能の高性能化に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る折畳式携帯無線機の基本構成図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図
【図２】第１の実施形態に係るアンテナ素子（第２アンテナ素子）の動作原理図
【図３】第１の実施形態に係る折畳式携帯無線機の筐体を開いた場合のアンテナ（第２アンテナ素子）選択動作図
【図４】（Ａ）と（Ｂ）は、第１の実施形態に係るアンテナ素子（第２アンテナ素子）の第１周波数帯（例えば、８００ＭＨｚ帯）と第２周波数帯（例えば、２ＧＨｚ帯）における動作原理図
【図５】第１の実施形態に係る折畳式携帯無線機の通話状態の図
【図６】第１の実施形態に係る折畳式携帯無線機の筐体を閉じた場合のアンテナ素子（第２アンテナ素子）の選択動作図
【図７】（Ａ）は第１（２、３）の実施形態に係るアンテナ素子（第２アンテナ素子）の模式図、（Ｂ）から（Ｄ）は、第１（２、３）の実施形態に係るアンテナ素子（第２アンテナ素子）動作原理を示す等価回路図
【図８】本発明の第２の実施形態に係る折畳式携帯無線機の基本構成図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図
【図９】第２の実施形態に係るアンテナ素子（第２アンテナ素子）の動作原理図
【図１０】（Ａ）と（Ｂ）は、第２の実施形態に係るアンテナ素子（第２アンテナ素子）の第１周波数帯（例えば、８００ＭＨｚ帯）と第２周波数帯（例えば、２ＧＨｚ帯）における動作原理図
【図１１】第２の実施形態に係る折畳式携帯無線機のアンテナ素子（第２アンテナ素子）の変形例の構成例
【図１２】第２の実施形態に係る折畳式携帯無線機のアンテナ素子（第２アンテナ素子）の他の変形例の構成例を示すものであり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る折畳式携帯無線機の基本構成図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図
【図１４】第３の実施形態に係るアンテナ素子（第２アンテナ素子）の動作原理図
【図１５】（Ａ）と（Ｂ）は、第３の実施形態に係るアンテナ素子（第２アンテナ素子）の第１周波数帯（例えば、８００ＭＨｚ帯）と第２周波数帯（例えば、２ＧＨｚ帯）における動作原理図
【符号の説明】
【００３６】
１    上ケース（第１筐体）
１Ａ  金属フレーム（第１アンテナ素子）
２    下ケース（第２筐体）
２１  回路基板
２２  整合回路
２３  給電端子
２４  アンテナ制御回路部
２４１、２４２  整合回路
２４３、２４４  高周波スイッチ
２４５、２４６  終端リアクタンス素子
２５  無線回路
２６  端子
２７  リアクタンス素子
２８  制御回路
３    ヒンジ部
３１  ヒンジ金具（第１ヒンジ部）
３１Ａ  取付ネジ
３２    ヒンジ金具（第２ヒンジ部）
３３    回転軸
３２Ａ  取付ネジ
４    アンテナ素子（第２アンテナ素子）
４１  プリント基板
４２、４３  導体素子
４４  リアクタンス素子
４５  給電ランド
４６  給電バネ
５    アンテナ素子（第２アンテナ素子）
５１  プリント基板
５２、５３  導体素子
５４  リアクタンス素子
６    アンテナ素子（第２アンテナ素子）
６１、６２  導体素子
６３  リアクタンス素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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