(57)【要約】  導電性筐体により構成される防水構造の携帯無線機において、給電構造が簡易であり、かつ性能劣化の少ないアンテナを配置する構成を提供する。  本発明の携帯無線機は、導電性筐体１０１および１０２と、導電性筐体１０１と１０２との間に配置される回路基板１０３と、回路基板１０３上に配置される無線回路１０４と、導電性筐体１０１と１０２との境界に配置される防水用ゴムパッキン等である樹脂１０５と、樹脂１０５の一部に沿って配置されるフレキシブル基板１０６と、フレキシブル基板１０６上に形成される導体パターン１０７と、導体パターン１０７周辺の導電性筐体１０１および１０２に設けられる切り欠き１０８と、導電性筐体１０１上に配置される液晶画面１０９、操作キー１１０、受話用孔１１１及び送話用孔１１２から構成される。
2011045930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の導電性筐体と、
第２の導電性筐体と、
前記第１の導電性筐体と前記第２の導電性筐体との間に配置される回路基板と、
前記回路基板上に配置される無線回路と、
前記第１の導電性筐体と前記第２の導電性筐体との境界外周の一部に沿って筐体外部側に配置されるフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板上に導体パターンにより形成されたアンテナ素子を備え、
前記アンテナ素子と前記フレキシブル基板の一部は、前記第１の導電性筐体と前記第２の導電性筐体の内部に到達し、前記アンテナ素子の一端を前記無線回路と接続したことを特徴とする携帯無線機。
【請求項２】
請求項１に記載の携帯無線機において、
前記アンテナ素子周辺の前記第１の導電性筐体と前記第２の導電性筐体に切り欠きを入れ、
前記アンテナ素子を前記切り欠き部を通して前記無線回路と接続することを特徴とする携帯無線機。
【請求項３】
請求項２に記載の携帯無線機において、
前記第１の導電性筐体と前記第２の導電性筐体の境界の一部に配置される樹脂を備え、
前記フレキシブル基板は前記樹脂と一体成型され、
前記アンテナ素子および前記フレキシブル基板の一部は、前記樹脂を貫通し、前記アンテナ素子の一端を前記無線回路と接続したことを特徴とする携帯無線機。
【請求項４】
請求項３に記載の携帯無線機において、
前記樹脂を防水用ゴムパッキンとすることを特徴とする携帯無線機。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか一項に記載の携帯無線機において、
前記フレキシブル基板を覆うように配置された樹脂ケースを備えることを特徴とする携帯無線機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防水構造を有する携帯無線機に関する。
【背景技術】
【０００２】
防水構造の携帯無線機は、一般的に回路基板を収容する背面側筐体とこれを覆う正面側筐体からなり、この背面側筐体と正面側筐体との境界部周囲に額縁形状の防水用ゴムパッキンを介在させることで構成されている。【０００３】
アンテナを防水構造の携帯無線機外部に取り付ける場合、アンテナと筐体内の回路基板を接続する給電部分の防水構造が課題となるが、簡易的な給電方法として、特許文献１で示されているような構成が提案されている。この構成は、筐体境界部周囲に帯状の防水シールを貼付ける防水構造を採り、この防水シールの内側にアンテナを配置し、回路基板に接続された端子を筐体表面に設けてアンテナと電気的に接続させるものである。【０００４】
一方で、アンテナを筐体内の防水領域に収容する場合、アンテナ素子が回路基板アース電位（ＧＮＤ）に近接することにより、筐体サイズ一定のもとではアンテナ性能が劣化するという課題があるが、改善方法として特許文献２で示されているような構成が提案されている。この構成は、防水用ゴムパッキンにアンテナを埋没させ、防水領域の最外部にアンテナ素子を配置し、回路基板ＧＮＤから極力離すことによりアンテナ性能の劣化を小さくするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本国特開平７−９９４０３号公報
【特許文献２】日本国特許第３２４８２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、携帯無線機の強度向上を目的として筐体を金属等で構成する場合には、特許文献１に示すような防水シールの内側にアンテナを配置する構成では、アンテナと導電性筐体が近接するためアンテナ性能を確保できないという問題がある。また、特許文献２に代表される内蔵アンテナでは、導電性筐体にアンテナが覆われるためアンテナ性能を確保できないという問題がある。【０００７】
本発明は、以上の問題点を鑑みてなされたものであり、導電性筐体により構成される防水構造の携帯無線機において、給電構造が簡易であり、かつアンテナ性能劣化を低減する構成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】
【０００８】
かかる課題を解決するため、本発明の携帯無線機は、第１の導電性筐体と、第２の導電性筐体と、前記第１の導電性筐体と前記第２の導電性筐体との間に配置される回路基板と、前記回路基板上に配置される無線回路と、前記第１の導電性筐体と前記第２の導電性筐体との境界外周の一部に沿って筐体外部側に配置されるフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板上に導体パターンにより形成されたアンテナ素子を備え、前記アンテナ素子およびフレキシブル基板は、前記第１の導電性筐体と前記第２の導電性筐体の内部に到達し、前記アンテナ素子の一端を前記無線回路と接続した構成を採る。【０００９】
この構成によれば、導電性筐体の外部にアンテナ素子を配置することができ、導電性筐体内部の回路基板上無線回路からアンテナ素子へ給電できる。また、アンテナ素子の形状を任意に変更できるためアンテナの設計自由度が高く、アンテナ性能劣化を低減することができる。【００１０】
本発明の携帯無線機は、前記アンテナ素子周辺の前記第１の導電性筐体と前記第２の導電性筐体に切り欠きを入れ、前記アンテナ素子を前記切り欠き部を通して前記無線回路と接続する構成を採る。【００１１】
この構成によれば、アンテナ素子と導電性筐体の距離を大きくでき、金属近接による電磁結合影響が要因となる電力損失を低減することができる。【００１２】
本発明の携帯無線機は、前記第１の導電性筐体と前記第２の導電性筐体の境界の一部に配置される樹脂を備え、前記フレキシブル基板は前記樹脂と一体成型され、前記アンテナ素子および前記フレキシブル基板の一部は、前記樹脂を貫通し、前記アンテナ素子の一端を前記無線回路と接続する構成を採る。【００１３】
この構成によれば、フレキシブル基板が樹脂で圧着され、固定度を増すことができる。本発明の携帯無線機は、前記第１の導電性筐体と第２の導電性筐体の境界に配置される防水用ゴムパッキンを備え、前記フレキシブル基板は前記防水用ゴムパッキンと一体成型され、前記アンテナ素子およびフレキシブル基板は、前記防水用ゴムパッキンを貫通し、アンテナ素子の一端を前記無線回路と接続する構成を採る。【００１４】
この構成によれば、防水構造かつ導電性筐体を有する携帯無線機において、導電性筐体の外部にアンテナ素子を配置することができ、防水性を保ちつつ導電性筐体内部の回路基板上無線回路からアンテナ素子へ給電できる。【００１５】
本発明の携帯無線機は、前記フレキシブル基板を覆うように配置された樹脂ケースを備える構成を採る。【００１６】
この構成によれば、導電性筐体外部に配置されたフレキシブル基板およびアンテナ素子を保護することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明における携帯無線機は上記のように構成され、導電性筐体により構成される防水構造の携帯無線機において、給電構造が簡易であり、かつアンテナ性能劣化を低減する構成を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１の携帯無線機における構成を示す外観斜視図
【図２】本発明の実施の形態１の携帯無線機における内部配置図
【図３】（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施の形態１の携帯無線機における導電性筐体切り欠き形状例を示す側面図
【図４】本発明の実施の形態１の携帯無線機における導体パターンの樹脂貫通部の拡大図
【図５】本発明の実施の形態１の携帯無線機における導体パターンの樹脂貫通部の拡大透過図
【図６】本発明の実施の形態２の携帯無線機における構成を示す外観平面図
【図７】本発明の実施の形態３の携帯無線機における構成を示す外観斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１〜図５を参照して、本発明の実施の形態１における携帯無線機の構成を説明する。
【００２０】
図１は本発明の実施の形態１の携帯無線機における外観斜視図、図２は本発明の実施の形態１の携帯無線機における内部配置図、図３（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施の形態１の携帯無線機における導電性筐体の切り欠き形状を示している。
【００２１】
本発明の実施の形態１の携帯無線機は、導電性筐体１０１および１０２と、導電性筐体１０１と１０２との間に配置される回路基板１０３と、回路基板１０３上に配置される無線回路１０４と、導電性筐体１０１と１０２との境界に配置される樹脂１０５と、樹脂１０５の一部に沿って配置されるフレキシブル基板１０６と、フレキシブル基板１０６上に形成される導体パターン１０７と、導体パターン１０７周辺の導電性筐体１０１および１０２に設けられる切り欠き１０８と、導電性筐体１０１上に配置される液晶画面１０９、操作キー１１０、受話用孔１１１及び送話用孔１１２から構成される。フレキシブル基板１０６の一部および導体パターン１０７は、切り欠き１０８部の樹脂１０５を貫通して回路基板１０３に到達し、導体パターン１０７と無線回路１０４とが給電ピン１１３により電気的に接続される。
【００２２】
導電性筐体１０１および１０２は、例えば、金属筐体である。また、導体パターン１０７は、例えば、１／４波長モノポールアンテナである。また、樹脂１０５は、例えば、防水用ゴムパッキンである。動作周波数を２ＧＨｚとした場合、導体パターン１０７の給電ピン１１３からの長さは約４０ｍｍとなり、樹脂１０５の外側に配置されるフレキシブル基板１０６の大きさを４０ｍｍ×１０ｍｍ程度とすることで、導体パターン１０７を保持できる。回路基板１０３は、例えば、多層誘電体基板であり、各種回路部品が実装されると同時にアンテナ素子のＧＮＤとして利用される。ここで、回路基板１０３のＧＮＤと体積の大きい導電性筐体１０１および１０２とを電気的に接続することにより、アンテナ性能を大幅に向上させることができる。また、導体パターン１０７で構成されたアンテナ素子と導電性筐体１０１および１０２との距離を約１／５０波長以上離すことにより、金属近接によるアンテナ性能劣化を抑えることができ、高いアンテナ性能を実現することができる。さらに、導電性筐体１０１および１０２と導体パターン１０７が交差する箇所に切り欠き１０８を設けることにより、導体パターン１０７と導電性筐体１０１および１０２との距離を離すことができるため、電磁結合による電力損失を低減でき高いアンテナ性能を実現することができる。なお、切り欠き１０８の形状は、図３（ａ）〜（ｄ）に示すようにどのような形状でもよく、導体パターン１０７と導電性筐体１０１および１０２との最近接距離が１／１００波長程度であれば、どの形状においてもほぼ同等の効果を得ることができる。
【００２３】
このように構成することにより、導電性筐体を有する防水構造の携帯端末機において、導電性筐体の外部に簡易な給電構造のアンテナ素子を配置することができ、アンテナ性能劣化を低減する構成を実現することができる。
【００２４】
図４は、本発明の実施の形態１の携帯無線機における導体パターンの樹脂貫通部における拡大図、図５は、本発明の実施の形態１の携帯無線機における導体パターンの樹脂貫通部の拡大透過図である。
【００２５】
フレキシブル基板１０６の一部は樹脂１０５を貫通し、それ以外の部分は樹脂１０５の途中まで到達させる。フレキシブル基板１０６と樹脂１０５を一体成型することにより、この貫通部分における防水性能を維持することができる。また、この貫通部分に位置するフレキシブル基板１０６に、少なくとも１つ以上の孔１１４をあけることにより、フレキシブル基板１０６により分断された上下の樹脂１０５が部分的に圧着され、固定度を増すことができる。
【００２６】
以上のように構成することにより、筐体が導電性であっても筐体の外にアンテナ素子を配置することができるため、良好な性能を有するアンテナを構成することができる。また、導体パターンの形状を任意に変更できるため、アンテナの設計自由度が高く、アンテナ性能劣化を最小限に抑えることができる。また、防水用ゴムパッキンと一体化したフレキシブル基板を筐体外部に配置し、このフレキシブル基板上に導体パターンによりアンテナ素子を形成することで、簡易な防水構造のアンテナを有する導電性筐体の携帯無線機を実現することができる。
【００２７】
なお、本実施例では、アンテナ素子を１／４波長モノポールアンテナとして記載しているが、これに限らず、携帯無線機の形状または各要素部品を考慮したアンテナ構成とすることにより、アンテナ性能の劣化を抑圧することができる。
【００２８】
（実施の形態２）
図６を参照して、本発明の実施の形態２における携帯無線機の構成を説明する。
【００２９】
図６は、本発明の実施の形態２の携帯無線機における外観平面図を示している。
【００３０】
本発明の実施の形態２の携帯無線機は、実施の形態１の携帯無線機において導体パターン１０７が形成されたフレキシブル基板１０６を複数個配置した構成である。
【００３１】
複数のフレキシブル基板２０２および導体パターン２０３は、図６に示すように携帯無線機の四隅に配置され、それぞれの導体パターン２０３により形成されるアンテナ素子の向きを９０度ずつ回転させた構成とする。
【００３２】
この構成により、導電性筐体を有する防水構造の携帯無線機において導電性筐体の外部に簡易な給電構造のアンテナ素子を複数個配置することができ、各アンテナ間距離を確保すると同時に隣接するアンテナ素子の主偏波成分を９０度ずつ回転させることができる。これにより、アンテナ間電磁結合を低減しつつ偏波ダイバーシチ効果を得ることができ、良好な性能の送受信ダイバーシチまたはＭＩＭＯ伝送用のアンテナを構成できる。
【００３３】
なお、本実施例では、アンテナ４素子を携帯無線機の四隅に向きを９０度ずつ回転させて配置する構成としたが、これに限らず、アンテナ間距離が１／４波長以上かつ偏波ダイバーシチ効果が得られるアンテナ配置であれば、本実施例におけるアンテナ性能と同等性能を有する送受信ダイバーシチまたはＭＩＭＯ伝送用アンテナを構成できる。
【００３４】
また、アンテナ間距離が１／４波長以下もしくは偏波ダイバーシチ効果を得ることができない場合であっても、各アンテナ素子が良好な性能となるアンテナ構成であれば、送受信ダイバーシチまたはＭＩＭＯ伝送用のアンテナを構成することができる。
【００３５】
また、本実施例では、アンテナ素子数４の構成としたが、これに限らず、アンテナ素子数が２以上であれば、アンテナ素子数に等しいブランチ数を有する送受信ダイバーシチまたはＭＩＭＯ伝送用のアンテナを構成することができる。
【００３６】
（実施の形態３）
図７を参照して、本発明の実施の形態３における携帯無線機の構成を説明する。
【００３７】
図７は、本発明の実施の形態３の携帯無線機における外観斜視図を示している。
【００３８】
本発明の実施の形態３の携帯無線機は、本発明の実施の形態１の携帯無線機におけるフレキシブル基板１０６および導体パターン１０７を覆うように樹脂１０５の周囲に樹脂ケース３０１を配置することにより構成される。
【００３９】
この構成により、筐体外部に配置されたアンテナ素子を保護することができる。
【００４０】
なお、本実施例では、樹脂ケース３０１を樹脂１０５の全周囲を覆うように配置したが、フレキシブル基板１０６および導体パターン１０７を樹脂ケース３０１で覆う構成であれば、樹脂１０５の全周囲を覆わなくとも本発明と同等の効果を得ることができる。
【００４１】
なお、本発明は、本発明の趣旨ならびに範囲を逸脱することなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が様々な変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
【００４２】
本出願は、２００９年１０月１４日出願の日本特許出願（特願２００９−２３６９４０）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の携帯無線機は、防水用ゴムパッキンと一体化したフレキシブル基板を筐体外部に配置し、このフレキシブル基板上に導体パターンによりアンテナ素子を形成することで、簡易な防水構造の外部アンテナを有する携帯無線機を実現することができるという効果を有し、例えば、防水構造を備えた携帯無線機、固定無線機やＰＣ端末に適用できる。
【符号の説明】
【００４４】
１０１    導電性筐体（正面側）
１０２    導電性筐体（背面側）
１０３    回路基板
１０４    無線回路
１０５    樹脂
１０６    フレキシブル基板
１０７    導体パターン（アンテナ素子）
１０８    導電性筐体の切り欠き
１０９    液晶画面
１１０    操作キー
１１１    受話用孔
１１２    送話用孔
１１３    給電ピン
１１４    樹脂・フレキシブル基板固定用の孔
２０１    導電性筐体（正面側）
２０２    フレキシブル基板
２０３    導体パターン（アンテナ素子）
２０４    液晶画面
２０５    操作キー
２０６    受話用の孔
２０７    送話用の孔
３０１    樹脂ケース
３０２    導電性筐体（正面側）
３０３    導電性筐体（背面側）
３０４    液晶画面
３０５    操作キー
３０６    受話用の孔
３０７    送話用の孔
【図１】
2011045930.tif 000003
【図２】
2011045930.tif 000004
【図３】
2011045930.tif 000005
【図４】
2011045930.tif 000006
【図５】
2011045930.tif 000007
【図６】
2011045930.tif 000008
【図７】
2011045930.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成23年3月14日(2011.3.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の導電性筐体と、
第２の導電性筐体と、
前記第１の導電性筐体と前記第２の導電性筐体との間に配置される回路基板と、
前記回路基板上に配置される無線回路と、
前記第１の導電性筐体と前記第２の導電性筐体の境界の一部に配置される樹脂と、
前記樹脂と一体成型され、前記第１の導電性筐体と前記第２の導電性筐体との境界外周の一部に沿って筐体外部側に配置されるフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板上に導体パターンにより形成されたアンテナ素子と、を備え、
前記アンテナ素子と前記フレキシブル基板の一部は、前記第１の導電性筐体と前記第２の導電性筐体の内部に到達し、前記アンテナ素子周辺における前記第１の導電性筐体と前記第２の導電性筐体に切り欠きを入れ、前記アンテナ素子を前記切り欠きを通して前記無線回路と接続することを特徴とする携帯無線機。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
請求項１に記載の携帯無線機において、
前記樹脂を防水用ゴムパッキンとすることを特徴とする携帯無線機。
【請求項５】
請求項１または請求項４に記載の携帯無線機において、
前記フレキシブル基板を覆うように配置された樹脂ケースを備えることを特徴とする携帯無線機。
【国際調査報告】
2011045930.tif 000010
2011045930.tif 000011
2011045930.tif 000012
2011045930.tif 000013