(57)【要約】  【課題】折畳式携帯無線機において、広帯域、高利得を目的とし、開き時に上筐体を直接励振させアンテナとして用いた場合に、閉じ時は大幅に利得が劣化する。  【解決手段】折畳式携帯無線機は、第一の筐体と、第二の筐体と、第一の筐体と第二の筐体を開閉可能に接続する連結部と、第一の筐体内に配置された導体素子と、第二の筐体内に配置された給電素子とを備える。そして、連結部による開き状態においては、導体素子と給電素子が互いに近接して給電時に電磁的結合可能であり、連結部による閉じ状態においては、導体素子と給電素子が、開き状態よりも距離的に離れ、給電時に電磁的結合されない。【選択図】  図３
2006054843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の筐体と、
第二の筐体と、
前記第一の筐体と前記第二の筐体を開閉可能に接続する連結部と、
前記第一の筐体に配置された導体素子と、
前記第二の筐体に配置された給電素子とを備え、
（Ａ）前記連結部による開き状態においては、前記導体素子と前記給電素子が互いに近接し、給電時に電磁的結合可能であり、（Ｂ）前記連結部による閉じ状態においては、前記導体素子と前記給電素子が、（Ａ）の状態よりも距離的に離れ、給電時に電磁的結合されない、折畳式携帯無線機。
【請求項２】
前記給電素子が、略４分の１波長の電気長を有する、請求項１に記載の折畳式形態無線機。
【請求項３】
前記導体素子が、前記第一の筐体に配置された導体板に接続された、請求項１又は請求項２に記載の折畳式携帯無線機。
【請求項４】
前記導体素子が、前記第一の筐体に取り付けられた導体カバーに接続され、前記導体カバーは前記第一の筐体に配置された導体板に少なくとも一つの接点を介して接続された、請求項１又は請求項２に記載の折畳式携帯無線機。
【請求項５】
前記導体素子及び前記給電素子各々は平面部を有し、前記（Ａ）の状態において各平面が近接して対向する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の折畳式携帯無線機。
【請求項６】
前記導体素子は、前記第一の筐体の前記連結部に隣接した端部に配置され、前記給電素子は、前記第二の筐体の前記連結部に隣接した端部に配置され、前記（Ａ）の状態においては、前記導体素子及び前記給電素子は、前記連結部に隣接して互いに対向して配置され、前記（Ｂ）の状態においては、前記導体素子及び前記給電素子は、前記連結部を隔てて配置される、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の折畳式携帯無線機。
【請求項７】
前記導体素子及び前記給電素子の主要部が、前記連結部の回転軸に略平行である、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の折畳式携帯無線機。
【請求項８】
前記導体素子が、略４分の１波長の電気長を有する、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の折畳式携帯無線機。
【請求項９】
前記導体素子の一端が前記第一の筐体に配置された前記導体板または前記第一の筐体に取り付けられた前記導体カバーに接続され、他端が開放端である、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の折畳式携帯無線機。
【請求項１０】
前記導体素子の一端と、前記第一の筐体に配置された前記導体板または前記第一の筐体に取り付けられた前記導体カバーとの接続位置が、前記給電素子の給電部近傍である、請求項９に記載の折畳式携帯無線機。
【請求項１１】
前記第一の筐体の内部に配置された回路部品と前記第二の筐体の内部に配置された回路部品とを電気的に接続する複数の導電線からなる配線束を備え、前記配線束を前記給電素子の給電部から所定の間隔を隔てて配置する、請求項１０に記載の折畳式携帯無線機。
【請求項１２】
前記（Ａ）の状態において、前記導体素子と、前記給電素子が接触する、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の折畳式携帯無線機。
【請求項１３】
前記導体素子が、前記第一の筐体に形成された導通孔から露出し、前記給電素子がピン状に形成されかつ前記第二の筐体から突出した接点部を有し、前記（Ａ）の状態において、前記導体素子が前記接点部に直接接触する、請求項１２に記載の折畳式携帯無線機。
【請求項１４】
前記導体素子または前記給電素子の少なくとも一方が、電気長の異なる複数の素子で構成される、請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の折畳式携帯無線機。
【請求項１５】
前記導体素子の一端を、前記第一の筐体に配置された前記導体板または前記第一の筐体に取り付けられた前記導体カバーに接続するか開放とするかを切り換える第一切換部と、前記導体素子の他端を、前記第一の筐体に配置された前記導体板または前記第一の筐体に取り付けられた前記導体カバーに接続するか開放とするかを切り換える第二切換部とを更に備える、請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の折畳式携帯無線機。
【請求項１６】
前記第一の筐体が上筐体であり、前記第二の筐体が下筐体であり、前記携帯無線機が折畳式携帯電話である、請求項１から請求項１５のいずれか１項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、高いアンテナ性能を有する小型の折畳式携帯無線機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯無線機の一種である携帯電話機が広く普及しているが、この携帯電話機には、各種さまざまなタイプのものが開発されている。その中でも、使用しないときには上下の筐体を折畳んで携帯性を高めたコンパクトな折畳式のものが広く用いられている。このように使用状態により、その形態を変えることができる構造を持つため、そのそれぞれの状態におけるアンテナ性能の確保が重要である。また、この折畳式携帯無線機においても小型化と多機能化が進んでおり、近年の多機能化のひとつとして、デザイン性向上のためアンテナの内蔵化が進んでいる。
【０００３】
一般に、折畳式携帯電話において、開き閉じ共に、良好なアンテナ性能を得る手段として以下に三つの例を示す。
【０００４】
一つ目の例は下筐体のヒンジ側に突起型のアンテナを搭載した折畳式携帯無線機である。この突起型アンテナは、一般にヘリカルアンテナや伸縮式モノポールアンテナが用いられており、開いた状態ではアンテナが上筐体の回路基板上の接地電位をもつ導体パターンであるグランドパターンを励振させる共振素子となり、上筐体の回路基板上のグランドパターンと下筐体の回路基板上のグランドパターンを放射素子とするダイポールアンテナとして動作し、アンテナ部が筐体から突起しているので、携帯電話機を手で保持した状態のアンテナ利得を高くできるといった利点がある。また閉じた場合はヘリカルアンテナ等の放射素子により波長を短縮し、λ/４系のモノポールアンテナとして動作する。
【０００５】
しかし、上述の構成はアンテナの突起部が携帯無線機としての概観を損ねることになり、近年のアンテナ内蔵化に反する。また、ホイップアンテナは筐体内に収納するスペースを必要とし、携帯無線機の小型化、薄型化の妨げになる。また、アンテナ部が筐体から突起しているので、携帯電話機を手で保持した状態のアンテナ利得を高くできるといった利点があるが、放射素子として、アンテナ部に電流が集中するため、通話時に手や顔による影響が大きく、通話時特性の変動が大きくなってしまう。
【０００６】
二つ目の例として、突起部をなくしアンテナを内蔵した構成として、Ｌ字アンテナや逆Ｆアンテナなどがあり、これらのアンテナは筐体内部に完全に内蔵した形で動作する。下筐体ヒンジ側にＬ字アンテナを構成した場合、ヘリカルアンテナを用いた場合と同様に上筐体を励振させる共振素子として動作するが、内蔵するモノポールアンテナとしての長さに限界があるため、開き時に上筐体との電気的結合が弱く開き時の特性が劣る。また、上筐体に逆Ｆアンテナを構成する場合、その特性を確保するには、上筐体内の基板との高さを取る必要があり、またその板状アンテナの面積も広くする必要があり、携帯無線機の小型化、薄型化の妨げとなる。
【０００７】
三つ目の例として、一つ目の例としてあげた、開き時に上筐体内の導体を放射素子として用いる原理を応用する事で、突起物のないアンテナ構成として、上筐体内の導体を開き時に直接励振し、放射素子として用いる方法がある。例えば特許文献１に開示されているような、上部ケース内のシールドボックスにフレキシブルケーブルで接続し上部シールドボックスをアンテナとして使用する構造を備えた折畳み式無線機がある。この方法は放射する筐体に高さといった制限もなく、アンテナの実効面積を広くとる事が可能となるため、広帯域、高利得なアンテナ性能を得る事ができる。
【０００８】
しかし、このアンテナ構成は開き時には理想的なλ/２系のダイポールアンテナとして
動作するが、閉じ時はその電流の流れが互いに打ち消し合い、原理的に動作しない。上筐体１０１と下筐体１０２が開閉ヒンジ１０３により接続されたモデルにおいて、図１（ａ）に示されているように、その電流の流れ１０５は開き時にダイポールアンテナとして動作するが、図１（ｂ）に示されているように、閉じ時はその電流の流れ１０５が打ち消し合い放射抵抗が低下する。図２はこうしたアンテナ性能の変化を示したものである。この比較実験では、使用周波数を９００ＭＨｚ帯とし、横軸に周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｓｔａｎｄｉｎｇ  Ｗａｖｅ  Ｒａｔｉｏ：電圧定在波比）とした。この図２において、開き状態のアンテナ特性（ＶＳＷＲ）の変化を示すグラフをα、閉じ状態アンテナ特性（ＶＳＷＲ）の変化を示すグラフをβで示している。この図２に示す実験結果から分かるように、良好なアンテナ特性を得るための要件の一つであるＶＳＷＲ＜３（反射波の電圧が５０％以下となる）を満たす周波数帯域の幅について開き状態は３５０ＭＨｚ以上の広さを有するが、閉じの状態ではＶＳＷＲ＜３の周波数帯が存在せず、大幅な特性の変化を確認する事ができる。よって、閉じ時に動作する別のアンテナを必要とし、その回路構成が複雑になる。
【０００９】
上述の問題は、折畳式携帯電話に限られず、一般の折畳式携帯無線機についても生じ得る。
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−３３５１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したように、小型の折り畳み携帯無線機において、広帯域、高利得を目的とし、開き時に上筐体内の導体を直接励振させアンテナとして用いた場合には、閉じ時は大幅に利得が劣化するおそれがある。
【００１２】
本発明は、一つのアンテナで、大きなスペースを必要とせず、開閉共に高いアンテナ性能を発揮し、小型化に好適な折畳式携帯無線機を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の折畳式携帯無線機は、第一の筐体と、第二の筐体と、第一の筐体と第二の筐体を開閉可能に接続する連結部と、第一の筐体に配置された導体素子と、第二の筐体に配置された給電素子とを備える。そして、（Ａ）連結部による開き状態においては、導体素子と給電素子が互いに近接して給電時に電磁的結合可能であり、（Ｂ）連結部による閉じ状態においては、導体素子と給電素子が、（Ａ）の状態よりも距離的に離れ、給電時に電磁的結合されない。尚、「給電時の電磁的結合」とは、近接した二つの導体の電磁的結合及び二つの導体の直接接触（直列的接続）による電磁的結合の双方を少なくとも含み得る。
給電素子を、略４分の１波長の電気長を有するよう、構成することができる。
【００１４】
導体素子を、第一の筐体内に配置された導体板に接続されるよう、構成することができる。
【００１５】
導体素子は第一の筐体に取り付けられた導体カバーにより代用する事も可能であり、導体カバーを第一の筐体に配置された導体板に少なくとも一つの接点を介して接続する構成としてもよい。
【００１６】
導体素子及び給電素子各々に平面部を設け、上記（Ａ）の状態において各平面が近接して対向するよう構成してもよい。
【００１７】
導体素子を、第一の筐体の連結部に隣接した端部に配置し、給電素子を、第二の筐体の連結部に隣接した端部に配置し、上記（Ａ）の状態においては、導体素子及び給電素子は、連結部に隣接して互いに対向して配置され、上記（Ｂ）の状態においては、導体素子及び給電素子は、連結部を隔てて配置されるよう、構成してもよい。
導体素子及び給電素子の主要部が、連結部の回転軸に略平行となるよう、構成してもよい。
導体素子が、略４分の１波長の電気長を有するよう、構成してもよい。
導体素子の一端が第一の筐体に配置された導体板または第一の筐体に取り付けられた導体カバーに接続され、他端が開放端であるよう、構成してもよい。
導体素子の一端と、第一の筐体に配置された導体板または第一の筐体に取り付けられた導体カバーとの接続位置が、給電素子の給電部近傍であるよう、構成してもよい。
第一の筐体の内部に配置された回路部品と第二の筐体の内部に配置された回路部品とを電気的に接続する複数の導電線からなる配線束を備え、配線束を給電素子の給電部から所定の間隔を隔てて配置するよう、構成してもよい。
【００１８】
上記（Ａ）の状態において、導体素子と、給電素子が接触するよう構成してもよい。
【００１９】
導体素子が、第一の筐体に形成された導通孔から露出し、給電素子がピン状に形成され第二の筐体から突出した接点部を有し、上記（Ａ）の状態において、導体素子が接点部に直接接触するよう構成してもよい。
導体素子または給電素子の少なくとも一方を、電気長の異なる複数の素子で構成してもよい。
導体素子の一端を、第一の筐体に配置された導体板または第一の筐体に取り付けられた導体カバーに接続するか開放とするかを切り換える第一切換部と、導体素子の他端を、第一の筐体に配置された導体板または第一の筐体に取り付けられた導体カバーに接続するか開放とするかを切り換える第二切換部とを備えるよう構成してもよい。
【００２０】
本発明の携帯無線機は、第一の筐体を上筐体とし、第二の筐体を下筐体とした折畳式携帯電話に利用することが可能である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、一つのアンテナで、大きなスペースを必要とせず、開閉共に高いアンテナ性能を発揮し、小型化に好適な折畳式携帯無線機を提供する事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
（第1実施形態）
図３は本発明の実施形態に係る折畳式携帯無線機を示すものであり、折畳式携帯電話に応用した例を示す。この折畳式携帯電話は、第一の筐体を構成する上筐体３０１及び第二の筐体を構成する下筐体３０２が、連結部を構成するヒンジ部３０３を介して連結されており、ヒンジ部３０３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の２つの状態を取り得る。
【００２４】
上筐体３０１には、液晶表示部（ＬＣＤ）３０６および図示外の受話部（スピーカ）などを設けているほか、上基板（第一の基板）３０４などを内部に配置しており、背面側に上基板３０４と接続された、導体素子を構成する板状導体素子３０８を配置している。板状導体素子３０８は、上筐体３０１のヒンジ部３０３寄りの一端部に配置されている。
【００２５】
一方、下筐体３０２には、操作部及び図示外の送話部（マイク）などを設けているほか、下基板（第二の基板）３０５を内部に配置している。この下基板３０５には、図示外の制御回路を含む各種の回路、例えば後述する整合回路３０９及び無線部３１０などが実装されている。
【００２６】
さらに、下筐体３０２にはヒンジ部３０３寄りの一端部に、給電素子を構成する給電板金３０７を備え、開き時には、上基板３０４と接続された、板状導体素子３０８とお互いの平面同士で近接対向する。閉じ時には、板状導体素子３０８は、下筐体３０２から見てヒンジ部３０３の上側部に存在することとなり、給電板金３０７から引き離される。この給電板金３０７の一端部は、整合回路３０９を介して無線部３１０に接続されている。
【００２７】
図４（ａ）に示すように、この給電板金３０７は、下筐体上部に存在するため、開き時は構造的に上筐体３０１に近接する位置に存在する。そして、板状導体素子３０８と給電板金３０７は、ヒンジ部３０３に隣接した位置で、互いに対向近接し、給電時に容量結合され得る。さらに、その形状が板状である、上基板グランドに接続された板状導体素子３０８と給電板金３０７は、面的に近接する。すなわち、板状導体素子３０８と給電板金３０７各々の平面部が、近接して対向する。平面部の対向は、容量を持ちコンデンサとして置きかえる事ができ、高周波領域では低インピーダンスとなり、導通状態４０１と考える事ができる。これにより、上筐体内の導体が上側のアンテナ素子として動作し、そのインピーダンスを無線回路３１０の入力インピーダンスに整合する機能を整合回路３０９が果たし、下基板３０５上のグランドパターンが下側のアンテナ素子として動作する。すなわち、上筐体３０１のグランドパターンと下基板３０５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ため、直接上筐体を励振したアンテナ構成と同等の特性を得る事ができる。
【００２８】
一方、図４（ｂ）に示されているように、閉じ時には板状導体素子３０８が、給電板金３０７から引き離されるため、高周波領域での容量結合４０１は消失する。すなわち、閉じ状態においては、板状導体素子３０８と給電板金３０７は開き状態状態よりも距離的に離れ、通電時においても電気的に結合されない。本例では、板状導体素子３０８と給電板金３０７は、ヒンジ部３０３を隔てて配置される。この結果、図１（ｂ）に示されているような、電流の流れ１０５の打ち消し合いが起こることはなく、給電板金３０７が、λ/
４系のモノポールアンテナとして動作し、良好なアンテナ性能が確保される。
【００２９】
また、閉じ時には給電板金３０７がその下基板３０５との高さ（図３におけるｈ）を調節する事で、L字型を有するL字アンテナとして動作し、エレメント長が短くとも、板状に折り曲げ実効面積を大きくとる事で、その周りを包む樹脂材等の波長短縮効果により、共振周波数を下げる事ができる。図６に本構造と従来構造による閉じ時のアンテナ性能の比較を示す。この比較実験では、使用周波数を９００ＭＨｚとし、横軸に周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｓｔａｎｄｉｎｇ  Ｗａｖｅ  Ｒａｔｉｏ：電圧定在波比）とした。この図６において、従来構造の閉じ時のアンテナ特性（ＶＳＷＲ）の変化を示すグラフをβ、本提案による構造の閉じ時のアンテナ特性（ＶＳＷＲ）の変化を示すグラフをγで示している。この図６に示す実験結果から分かるように、ＶＳＷＲ＜３を満たす周波数帯域の幅について従来構造の閉じ状態では存在せず、本提案によるアンテナ構造により１４０ＭＨｚの帯域を得る事ができた。
【００３０】
また、上筐体３０１の板状導体素子３０８と、下筐体３０２の給電板金３０７は、開き時に、容量結合するため、板状導体素子３０８のサイズは大きくすることも可能である。図５はそのような変形の具体例を示す。上筐体３０１の背面側のケース５０１（導体カバー）を金属にて形成し、板状導体素子３０８として使用した。この場合、背面側ケース５０１は、上基板グランドと同じ電流の流れを持つ必要があり、上基板３０４のグランドと接点５０２、５０３を多くとる事で高周波領域において一体物とした筐体に見えることがアンテナ性能上望ましい。尚、ケース５０１に金属メッキを施し、板状導体素子３０８及び上基板３０４と導通を確保する構成としてもよい。尚、本例では導体カバーを背面側のケースにより構成したが、導体カバーの配置位置は特に限定されない。
【００３１】
上述した構造により、開き時閉じ時共に良好なアンテナ特性を得る事ができる。また、これらの結合部は、アンテナ給電点となり、電流の分布が多くなるため、その給電位置を開き時には内部に配置し、給電部と手との距離を離す事で、通話時の手による影響を小さくする事ができる。
【００３２】
また、閉じ時は板状に折り曲げた給電板金を包む樹脂の波長短縮効果により、このアンテナはさまざまな周波数で共振させる事が可能であり、使用周波数によって形状、高さ、樹脂の誘電率を最適に選ぶ事により、閉じ時のアンテナとして使用することができる。
【００３３】
上記説明のように、本実施形態の折畳式無線機では、従来の突起型のアンテナ構成とは異なり、アンテナを内蔵した形態とする事が可能であり、内蔵型のＬ字アンテナや逆Ｆアンテナよりも高いアンテナ性能を確保する事ができる。また、開き、閉じ共に一つのアンテナで機能するため、回路構成をシンプルにする事ができ、筐体の小型化、製造コストの削減を図る事が可能となる。
【００３４】
（第２実施形態）
図７は本発明に係る第２実施形態の折畳式携帯電話を示す図である。図７において、図３に示す符号と同一の符号を付すものは同一の構成要素を示しており、その詳細な説明を省略する。
【００３５】
図７に示す本実施形態の折畳式電話は、上筐体３０１及び下筐体３０２がヒンジ部３０３を介して連結されており、下筺体３０２のヒンジ部３０３寄りの一端部に給電板金３０７を配置された構成は図３と同様である。さらに、給電板金３０７は、ピン状に形成された接点部７０３を有し、この接点部７０３が、下筺体３０２から突出し、露出した構造を持つ。また、上筺体３０１には背面側に上基板３０４と接続された、グランドピン７０１が設けられ、上筐体３０１に形成された導通孔７０４を通じて下筐体３０２から露出している。この構造により、開き時は構造的に上筐体３０１に近接する位置にくる給電板金の接点部７０３が、上筺体３０１下部に存在する上筺体内の基板グランドと接続されたグランドピン７０１と直列に接続される。すなわち、板状導体素子３０８と給電板金３０７各々の少なくとも一部が、上筐体３０１と下筐体３０２各々から露出されればよい。
【００３６】
これにより、第１の実施の形態と同様に、上筐体３０１のグランドパターンが上側のアンテナ素子として動作し、そのインピーダンスを無線回路３１０の入力インピーダンスに整合する機能を整合回路３０９が果たし、下基板３０５上のグランドパターンが下側のアンテナ素子として動作する。すなわち、上筐体３０１のグランドパターンと下基板３０５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。
【００３７】
また、直列に接続するため、給電構造を小さく構成することができる。その際の接触抵抗値はアンテナ特性上、例えば１Ω以下に小さくする事が望まれる。また、この構成は上基板３０４グランドと下基板３０５グランドを直接直列的に結合する事になるため、上下基板の直列的結合によるグランドを強化することになり、使用人体から受ける静電気による、画面フリーズや、電源断といった不具合に強くなり、製品の品質向上につながる。
【００３８】
（第３実施形態）
図８および図９は本発明に係る第３実施形態の折畳式携帯電話を示す図である。図８（ａ）は開き時の背面図、図８（ｂ）は開き時の側面図、図９は閉じ時の側面図である。図８および図９において、図３に示す符号と同一の符号を付すものは同一の構成要素を示しており、その詳細な説明を省略する。なお、アンテナの動作周波数は２ＧＨｚ帯として説明する。
【００３９】
図８および図９に示す本実施形態の折畳式携帯電話は、上筐体３０１に、導体素子８０１、上基板３０４、液晶表示部３０６、受話部（スピーカ）８０３備える。さらに、下筐体３０２に、給電素子８０２、下基板３０５、図示外の整合回路や無線回路、送話部（マイク）８０４を備える。
【００４０】
導体素子８０１は、上筐体３０１のヒンジ部３０３近傍において、上基板３０４に対して受話部８０３と反対側に配置され、導体素子８０１と上基板３０４とは厚み方向に例えば３ｍｍの間隔に設定される。導体素子８０１は、その主要部が筐体の幅方向（Ｙ軸方向）に平行であり、言い換えればヒンジの回転軸に平行である。導体素子８０１は、２ＧＨｚ帯において略４分の１波長の長さ（自由空間で略３７．５ｍｍ）を有し、その一端が上基板３０４のヒンジ部３０３近傍のグランドパターンに電気的に接続され他端は開放端である。筐体の幅は一般に５０ｍｍ程度であり、導体素子８０１は、その主要部が筐体の幅方向となり得る。導体素子８０１の幅は、例えば２ｍｍ乃至５ｍｍ程度である。
【００４１】
給電素子８０２は、下筐体３０２のヒンジ部３０３近傍において、閉じ時に筐体長手方向（Ｚ軸方向）にヒンジ部３０３から伸張するように配置され、無線回路に整合回路を介して接続される。給電素子８０２の給電部近傍は筐体長手方向（Ｚ軸方向）に平行である。給電素子８０２の主要部となる先端部が筐体の幅方向（Ｙ軸方向）に平行であって、言い換えればヒンジの回転軸に平行である。給電素子８０２は全体として、Ｌ字形状をなし、２ＧＨｚ帯において略４分の１波長の長さ（自由空間で略３７．５ｍｍ）を有する。給電素子８０２の幅は、例えば２ｍｍ乃至５ｍｍ程度である。
【００４２】
閉じ時には、図９に示すように、導体素子８０１が、給電素子８０２から引き離されるため、電磁的に結合されず、給電素子８０２が４分の１波長のモノポールアンテナとして動作し、広い帯域、高いアンテナ効率が確保される。
【００４３】
一方、開き時には、図８に示すように、導体素子８０１と給電素子８０２は、ヒンジ部３０３に隣接した位置で、例えば５ｍｍ以下の間隔で互いに対向近接し、給電時に電磁的に結合され得る。
【００４４】
次に、開き時の動作について図１０の概略斜視図を用いてより詳細に説明する。
【００４５】
図１０において、矢印は主要部のアンテナ電流を示している。図１０（ａ）は、導体素子８０１と上基板３０４のグランドパターンとの接続点を給電素子８０２の給電部近傍とした場合の折畳式携帯電話８００（ａ）、図１０（ｂ）は、導体素子８０１の開放端を給電素子８０２の給電部近傍とした場合の折畳式携帯電話８００（ｂ）である。導体素子８０１の長さを２ＧＨｚ帯における４分の１波長とすることで、給電素子８０２との電磁的結合が強くなり、導体素子８０１および上基板３０４にアンテナ電流が集中する。
【００４６】
このとき、導体素子８０１および上基板３０４上のグランドパターンが上側のアンテナ素子として動作し、下基板３０５上のグランドパターンが下側のアンテナ素子として動作する。すなわち、ダイポールアンテナとして動作するため、直接上筐体を励振したアンテナ構成と同等の特性を得る事ができる。
【００４７】
また、図１０（ａ）と図１０（ｂ）では、導体素子８０１に流れるアンテナ電流の向きが９０３と９０４に示すように反転する。図１１は通話状態を示しており、一般に、筐体長手方向（Ｚ軸方向）と地面との角度αは３０°程度である。図１０（ａ）の放射特性に対しては筐体長手方向（Ｚ軸方向）のアンテナ電流９０１と筐体幅方向（Ｙ軸方向）のアンテナ電流９０３が支配的であり、図１１（ａ）に示すように、使用者が折畳式携帯電話８００（ａ）の下筐体３０２を左手１００１で保持して受話部８０３を左耳にあてた通話状態において、合成されたアンテナ電流９０５によって垂直偏波成分が増加する。一方、図１０（ｂ）の放射特性に対しては筐体長手方向（Ｚ軸方向）のアンテナ電流９０１と筐体幅方向（−Ｙ軸方向）のアンテナ電流９０４が支配的であり、図１１（ｂ）に示すように、使用者が折畳式携帯電話８００（ｂ）の下筐体３０２を右手１００２で保持して受話部８０３を右耳にあてた通話状態において、合成されたアンテナ電流９０６によって垂直偏波成分が増加する。陸上移動通信の多重波環境における一般的な交差偏波電力比は４〜９ｄＢであり、到来波の垂直偏波の電力が水平偏波の電力より４〜９ｄＢ高いことが知られている。これは、上述した通話状態における折畳式携帯無線機８００（ａ）および８００（ｂ）のアンテナの主偏波が地面に対して垂直であることで、高い通話品質を確保できることを示している。
【００４８】
さらには、通話状態において、筐体の背面、すなわち人体１０００から離隔した部位、特に上筐体３０１の導体素子８０１にアンテナ電流が集中するため、頭部１００３や手１００１および１００２の影響によるアンテナ性能の劣化を抑制することができる。
【００４９】
なお、図１０（ａ）の状態では、導体素子８０１のアンテナ電流９０３と給電素子８０２のアンテナ電流９０２が同相であることから、図１０（ｂ）に比べて図１０（ａ）の方が、すなわち、導体素子８０１と上基板３０４のグランドパターンとの接続点を給電素子８０２の給電部近傍とした方が、筐体幅方向の電流によって、より高いアンテナ利得を得ることができる。
【００５０】
以上のように、通話する場合、使用者は、単に筐体を開いて受話部を耳に当てる通常の操作をするだけで、頭部や手の影響によるアンテナ性能の劣化を抑制することができ、高いアンテナ利得を得ることができる。
【００５１】
なお、上記実施形態では、導体素子８０１の接続先が上基板３０４上のグランドパターンである場合について述べたが、例えば図１２に示すように、上筐体３０１の内部において、上基板３０４に対して受話部とは反対側に上基板３０４と同等以上の大きさを有する導体板８０５を別途備えて、導体素子８０１の一端を接続して導体板８０５および導体素子８０１を上筐体３０１の樹脂ケースに貼り付けるように構成してもよい。あるいは、上筐体３０１のケースがマグネシウム合金などの導電性材料の場合は、導体素子８０１と導体板８０５を一体成型してもよい。
【００５２】
また、導体素子８０１と上基板３０４または導体板８０５を同一平面上に構成することも可能であるが、導体素子８０１と給電素子８０２を近接させることによる電磁結合の強化や、頭部１００３の影響によるアンテナ性能劣化の抑制の点で、厚み方向において導体素子８０１と上基板３０４または導体板８０５との距離を所定の間隔で配置することが望ましい。
【００５３】
また、上記実施形態では導体素子８０１が２ＧＨｚ帯に対応する場合について述べたが、例えば、図１３に示すように、上基板３０４のグランドパターンとの接点から異なる長さの導体素子８０６および８０７（導体素子片あるいは導体素子要素）を備え、それぞれ２ＧＨｚと１．８ＧＨｚにおける４分の１波長に設定して複数の周波数帯に対応する構成としてもよい。
【００５４】
また、上記実施形態では給電素子８０２が２ＧＨｚ帯に対応する場合について述べたが、例えば、図１４に示すように、給電素子８０２の給電部から異なる長さの給電素子８０８を別途備え、９００ＭＨｚにおける４分の１波長に設定して複数の周波数帯に対応する構成としてもよい。この場合、高いアンテナ性能が要求される周波数帯、例えば２ＧＨｚ帯に対応する給電素子８０２の方が導体素子８０１に近接対向するように構成すればよい。
【００５５】
（第４実施形態）
図１５および図１６は本発明に係る第４実施形態の折畳式携帯電話を示す図である。図１５は開き時の側面図、図１６は開き時の斜視図である。図１５および図１６において、図８乃至図１４に示す符号と同一の符号を付すものは同一の構成要素を示しており、その詳細な説明を省略する。なお、アンテナの動作周波数は２ＧＨｚ帯として説明する。
【００５６】
図１５および図１６に示す本実施形態の折畳式携帯電話は、フレキシブルケーブル８０９、接続コネクタ８１０および接続コネクタ８１１を備える。
【００５７】
フレキシブルケーブル８０９は、上筐体３０１内部に配置されて上基板３０４に実装された液晶表示部３０６や受話部８０３に代表される回路部品と、下筐体３０２内部に配置されて下基板３０５に実装された図示外の制御回路とを電気的に接続する複数の導電線からなる配線束であり、その片端が接続コネクタ８１０で上基板３０４に接続され、他端が下基板３０５に接続される。上基板３０４および下基板３０５の幅は一般に４０ｍｍ程度であり、フレキシブルケーブル８０９および接続コネクタ８１０、接続コネクタ８１１は、折畳式携帯電話の幅方向において、給電素子８２０の給電部から例えば３０ｍｍ離隔した位置に配置され、接続コネクタ８１０は、導体素子８０１と上基板３０４との接続位置からも例えば３０ｍｍ離隔している。また、フレキシブルケーブル８０９の長さは例えば２０ｍｍである。なお、フレキシブルケーブル８０９は、ヒンジ部３０３内を通すため、回動機構に対応できるように一般に柔軟性を有しており、閉じ時に十分な長さを確保するために開き時にはヒンジ部３０３内で弛みが生じ、図１１に示す通話状態においてフレキシブルケーブル８０９は人体側頭部に近接する。
【００５８】
次に、動作について図１６の斜視図を用いて説明する。
図１６において、矢印は主要部のアンテナ電流を示している。導体素子８０１の開放端、導体素子８０１と上基板３０４との接続位置、フレキシブルケーブル８０９、給電素子８０２の給電部、給電素子８０２の開放端を結ぶ経路は全長が２ＧＨｚ帯において略１波長となる。導体素子８０１の開放端および給電素子８０２の開放端ではアンテナ電流がゼロであり、導体素子８０１と上基板３０４との接続位置および給電素子８０２の給電部ではアンテナ電流が腹、すなわち電流振幅が極大値となり、フレキシブルケーブル８０９ではアンテナ電流が節、すなわち電流振幅が極小値となる。
【００５９】
一般的に、アンテナ電流分布と局所平均ＳＡＲ（Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｒａｔｅｓ：比吸収率）は対応関係にあり、アンテナ電流の極大点が１箇所に集中し、その極大点が人体近傍に存在すると局所平均ＳＡＲは高くなることが知られている。
【００６０】
導体素子８０１がない場合、通話状態において人体側頭部に近接するフレキシブルケーブル８０９にアンテナ電流が集中して極大値となり、局所平均ＳＡＲが高くなるが、導体素子８０１を装荷することによって、フレキシブルケーブル８０９のアンテナ電流は導体素子８０１および上基板３０４の下端（ヒンジ３０３寄りの一辺）に分散されて、フレキシブルケーブル８０９のアンテナ電流が略半減することで局所平均ＳＡＲも略半減する。
【００６１】
以上のように、通話する場合、使用者は、単に筐体を開いて受話部を耳に当てる通常の操作をするだけで、頭部や手の影響によるアンテナ性能の劣化を抑制することができ、高いアンテナ利得を得ることができるとともに、局所平均ＳＡＲを低減することができる。
【００６２】
なお、折畳式携帯電話の幅方向のサイズ、フレキシブルケーブル８０９と給電素子８０２の給電部との離隔距離、フレキシブルケーブル８０９の長さは上記実施例の数値に限るものではなく、例えば、フレキシブルケーブル８０９と給電素子８０２の給電部との離隔距離が２０ｍｍ以上あればある程度の効果が得られ、更には、折畳式携帯電話の幅方向のサイズ、フレキシブルケーブル８０９と給電素子８０２の給電部との離隔距離、フレキシブルケーブル８０９の長さに応じて、導体素子８０１の長さを適宜設定することで所望の効果が得られる。
【００６３】
（第５実施形態）
図１７は本発明に係る第５実施形態の折畳式携帯電話を示す概略斜視図である。図１７において、図８乃至図１６に示す符号と同一の符号を付すものは同一の構成要素を示しており、その詳細な説明を省略する。
【００６４】
図１７に示す本実施形態の折畳式携帯電話８００（ｃ）は、導体素子８０１の一端と上筐体３０１の上基板３０４のグランドパターンとの間には第一切換部を構成する高周波スイッチ８１２、導体素子８０１の他端と上筐体３０１の上基板３０４のグランドパターンとの間には第二切換部を構成する高周波スイッチ８１３を備える。
【００６５】
高周波スイッチ８１２および高周波スイッチ８１３は、導通または遮断の２つの状態が存在する。高周波スイッチ８１２が導通、高周波スイッチ８１３が遮断の場合には、第３実施形態で説明した図１０（ａ）の状態となり、左手で保持して受話部を左耳にあてた通話状態において、高いアンテナ性能を得ることができる。一方、高周波スイッチ８１２が遮断、高周波スイッチ８１３が導通の場合には、第３実施形態で説明した図１０（ｂ）の状態となり、右手で保持して受話部を右耳にあてた通話状態において、高いアンテナ性能を得ることができる。
【００６６】
一方、図１８は、折畳式携帯電話８００（ｃ）を液晶表示部３０６あるいは図示外の操作部が見えるように使用者が下筐体３０２を右手で保持した状態を示す図であり、データ通信時、テレビ電話時あるいは操作時の状態である。高周波スイッチ８１２、高周波スイッチ８１３が同時に導通、あるいは同時に遮断の時は、導体素子８０１のアンテナ電流が減少して筐体長手方向のアンテナ電流が増加する。このため、図１８に示す保持状態において、垂直偏波成分が増加し、高いアンテナ性能を得ることができる。
【００６７】
以上のように、通話状態や保持状態に応じて、高周波スイッチ８１２と高周波スイッチ８１３を制御することで、高いアンテナ性能を得ることができる。
【００６８】
なお、高周波スイッチ８１２および高周波スイッチ８１３を制御する方法としては、例えば、図示外の無線回路において受信電界強度を検出して受信電界強度が高くなるように制御すればよい。あるいは、図示外の加速度センサーを備えて筐体の傾斜を検出し、その結果から左右の通話状態を判断して制御してもよい。また、図示外の通信制御装置が、通話モードか、データ通信モードかによって、保持状態に対応するように制御してもよい。
【００６９】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明によれば、アンテナを突出させることなく、一つのアンテナで開閉の状態に係らず、高いアンテナ性能を得る事ができ、小型化に適した折畳式携帯無線機を提供できる。また、複数のアンテナを必要とせず、シンプルな回路構成で、筐体の小型化、製造コストの削減を図ることが可能となる。本発明は、筐体を折畳む事ができる携帯電話やＰＨＳなどの折畳式携帯無線機器などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】上筺体を直接励振させるアンテナ構成の動作説明図であり、図１（ａ）は開き時、図１（ｂ）閉じ時の折畳式携帯電話の状態を示す。
【図２】従来技術のアンテナ性能の説明図である。
【図３】第１実施形態に係る折畳式携帯電話を示した説明図であり、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は側面図である。
【図４】第１実施形態に係る折畳式携帯電話を示した説明図であり、図４（ａ）は開き時の側面図、図４（ｂ）は閉じ時の側面図である。
【図５】第１実施形態に係る折畳式携帯電話を示した説明図であり、図５（ａ）は開き時の側面図、図５（ｂ）は閉じ時の側面図である。
【図６】本提案による閉じ時のアンテナ性能の説明図である。
【図７】第２実施形態に係る折畳式携帯電話を示した説明図であり、図７（ａ）は開き時の正面図、図７（ｂ）は開き時の側面図、図７（ｃ）は閉じ時の側面図である。
【図８】第３実施形態に係る折畳式携帯電話を示した説明図であり、図８（ａ）は開き時の背面図、図８（ｂ）は開き時の側面図である。
【図９】第３実施形態に係る折畳式携帯電話を示した説明図であり、閉じ時の側面図である。
【図１０】第３実施形態に係る折畳式携帯電話のアンテナ動作説明図であり、図１０（ａ）は導体素子と上基板のグランドパターンとの接続点を給電素子の給電部近傍とした場合のアンテナ動作説明図、図１０（ｂ）は導体素子の開放端を給電素子の給電部近傍とした場合のアンテナ動作説明図である。
【図１１】第３実施形態に係る折畳式携帯電話の通話状態を示す説明図であり、図１１（ａ）は使用者が折畳式携帯電話の下筐体を左手で保持して受話部を左耳にあてた通話状態の説明図、図１１（ｂ）は使用者が折畳式携帯電話の下筐体を右手で保持して受話部を右耳にあてた通話状態である。
【図１２】第３実施形態に係る別の折畳式携帯電話を示した説明図である。
【図１３】第３実施形態に係る別の折畳式携帯電話を示した説明図である。
【図１４】第３実施形態に係る別の折畳式携帯電話を示した説明図である。
【図１５】第４実施形態に係る折畳式携帯電話を示した説明図である。
【図１６】第４実施形態に係る折畳式携帯電話のアンテナ動作説明図である。
【図１７】第５実施形態に係る折畳式携帯電話を示した説明図である。
【図１８】第５実施形態に係る折畳式携帯電話の保持状態を示した説明図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０１    上筐体
１０２    下筐体
１０３    ヒンジ
１０４    下基板
１０５    電流の流れ
３０１    上筐体
３０２    下筐体
３０３    ヒンジ
３０４    上基板
３０５    下基板
３０６    ＬＣＤ
３０７    給電板金
３０８    板状導体素子
３０９    整合回路
３１０    無線回路
４０１    高周波結合の流れ
５０１    上筐体の背面側のケース
５０２    回路基板との接点部
５０３    回路基板との接点部
７０１    グランドピン
７０２    直流電流の流れ
７０３    接点部
７０４    導通孔
８００（ａ）、８００（ｂ）    折畳式携帯電話
８０１、８０６、８０７    導体素子
８０２、８０８    給電素子
８０３    受話部（スピーカ）
８０４    送話部（マイク）
８０５    導体板
８０９    フレキシブルケーブル
８１０、８１１    接続コネクタ
８１２、８１３    高周波スイッチ
９０１、９０２、９０３、９０４、９０５、９０６、９０７、９０８    アンテナ電流
１０００    人体
１００１    左手
１００２    右手
１００３    頭部
【図１】
2006054843.tif 000003
【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】
2006054843.tif 000012
【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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【図１６】
2006054843.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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