(57)【要約】【課題】小型・薄型化を図りながらも、複数の無線アプリケーションを実行することができる携帯無線機を提供する。【解決手段】第１の給電部４と第１のアンテナ素子７とを電気的に接続する第１の同軸ケーブル５の外部導体５３を利用して、第２の給電部９が第１の同軸ケーブル５の外部導体５３に給電し、外部導体５３の一方の端部を第１のリアクタンス素子１２を介して第１の回路基板２のグランドパターンに接続し、外部導体５３の他方の端部を第２のリアクタンス素子１３を介して第１の回路基板２のグランドパターンに接続して、外部導体５３を第２の給電部９に対するモノポールアンテナとして使用することで、アンテナを増やすことなく２つの無線アプリケーションを実行することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の筐体から構成される携帯無線機において、
前記第１の筐体内に設けられる第１の回路基板と、
前記第１の回路基板に設けられる第１の無線部と、
前記第１の回路基板に設けられる第２の無線部と
前記第１の無線部からの電力を供給する第１の給電部と、
前記第２の無線部からの電力を供給する第２の給電部と、
前記第１の筐体内に設けられるアンテナ素子と、
前記第１の給電部と前記アンテナ素子とを電気的に接続する同軸ケーブルと、を備え、
前記同軸ケーブルは、導電性の芯線、前記芯線の周りにある導電性の外部導体とから構成され、
前記第１の給電部は、前記同軸ケーブルの芯線に給電し、
前記第２の給電部は、前記同軸ケーブルの外部導体に給電し、
前記外部導体の一方の端部は、第１のリアクタンス素子を介して前記第１の回路基板のグランドパターンと接続され、前記外部導体の他方の端部は、第２のリアクタンス素子を介して前記第１の回路基板のグランドパターンと接続されることを特徴とする携帯無線機。
【請求項２】
第１の筐体と第２の筐体とが開閉可能に連結された携帯無線機において、
前記第１の筐体内に設けられる第１の回路基板と、
前記第２の筐体内に設けられる第２の回路基板と、
前記第１の回路基板に設けられる第１の無線部と、
前記第１の回路基板又は前記第２の回路基板のいずれかに設けられる第２の無線部と、
前記第１の無線部からの電力を供給する第１の給電部と、
前記第２の無線部からの電力を供給する第２の給電部と、
前記第２の筐体内に設けられるアンテナ素子と、
前記第１の給電部と前記アンテナ素子とを電気的に接続する同軸ケーブルと、を備え、
前記同軸ケーブルは、導電性の芯線、前記芯線の周りにある導電性の外部導体とから構成され、
前記第１の給電部は、前記同軸ケーブルの芯線に給電し、
前記第２の給電部は、前記同軸ケーブルの外部導体に給電し、
前記外部導体の一方の端部は、リアクタンス素子を介して前記第１の回路基板のグランドパターンと接続されることを特徴とする携帯無線機。
【請求項３】
第１の筐体と第２の筐体とが開閉可能に連結された携帯無線機において、
前記第１の筐体内に設けられる第１の回路基板と、
前記第２の筐体内に設けられる第２の回路基板と、
前記第１の回路基板に設けられる第１の無線部と、
前記第１の回路基板又は前記第２の回路基板のいずれかに設けられる第２の無線部と、
前記第１の無線部からの電力を供給する第１の給電部と、
前記第２の無線部からの電力を供給する第２の給電部と、
前記第２の筐体内に設けられるアンテナ素子と、
前記第１の給電部と前記アンテナ素子とを電気的に接続する同軸ケーブルと、を備え、
前記同軸ケーブルは、導電性の芯線、前記芯線の周りにある導電性の外部導体とから構成され、
前記第１の給電部は、前記同軸ケーブルの芯線に給電し、
前記第２の給電部は、前記同軸ケーブルの外部導体に給電し、
前記外部導体の一方の端部は、第１のリアクタンス素子を介して前記第１の回路基板のグランドパターンと接続され、
前記外部導体の他方の端部は、第２のリアクタンス素子を介して前記第２の回路基板のグランドパターンと接続されることを特徴とする携帯無線機。
【請求項４】
前記第１の筐体と前記第２の筐体とを回動可能に連結するヒンジ部を備え、
前記ヒンジ部は、導電性の回動部を有しており、
前記同軸ケーブルが前記回動部と所定の距離以上離れていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の携帯無線機。
【請求項５】
前記同軸ケーブルの芯線の一方の端部は、第３のリアクタンス素子を介して前記アンテナ素子に接続され、
前期同軸ケーブルの芯線の他方の端部は、第４のリアクタンス素子を介して前記第１の給電部と接続されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずか一項に記載の携帯無線機。
【請求項６】
前記第３のリアクタンス素子、前記第４のリアクタンス素子は前記第２の無線部の無線周波数を遮断する回路で構成されることを特徴とする請求項５に記載の携帯無線機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にＧＰＳ（Global Positioning System）、近距離無線通信、ワイヤレスＬＡＮ（Local Area Network）、テレビ等の複数の無線アプリケーションを実行可能な携帯無線機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の携帯無線機は複数の無線アプリケーションを搭載することで必要となるアンテナ素子の数が多い。さらに、タッチパネル等の入力デバイスの登場により、液晶表示部と操作部が一つのデバイスで兼用できるようになり、第１筐体のみで構成される携帯無線機が増えてきている。また、アンテナ素子は内蔵されることが多い。
【０００３】
その場合、筐体内の空きスペースを有効活用するために、無線部からアンテナ素子への給電に同軸ケーブルを用いることもある。
【０００４】
また、上筐体と下筐体とが開閉可能に連結された折り畳み式の携帯無線機におけるアンテナ素子の配置は、無線アプリケーションに要求される性能及び使用シーンを考慮すると、液晶表示部が搭載された上筐体が望ましい場合がある。このアプリケーションとしては、例えばＧＰＳが挙げられる。
【０００５】
一方、バッテリは機器本体の大きさに対して占める割合が大きいことから、液晶表示部とは別の下筐体に配置される場合が多い。また、バッテリが下筐体に配置される場合、無線部も下筐体内に配置される場合が多い。また、無線部が下筐体内に配置される場合、上筐体内に配置されたアンテナ素子への給電に同軸ケーブルが用いられることが多い。
【０００６】
なお、同軸ケーブルを用いる場合、これを既存導体への給電に用い、既存導体と同軸ケーブルをアンテナとして動作させる提案（例えば、特許文献１参照）や、同軸ケーブルの一部をマイクロストリップラインの代わりにすることで不要放射を制御するようにした提案（例えば、特許文献２参照）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−０８６８７５号公報
【特許文献２】特開２００７−０８８８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、最近の携帯無線機は、複数の無線アプリケーションを搭載することでアンテナの数が多くなってきており、それが携帯無線機自体の小型・薄型化を阻んでしまうという問題がある。
【０００９】
本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、小型・薄型化を図りながらも、複数の無線アプリケーションを搭載することができる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】
【００１０】
本発明の携帯無線機は、第１の筐体から構成される携帯無線機において、前記第１の筐体内に設けられる第１の回路基板と、前記第１の回路基板に設けられる第１の無線部と、前記第１の回路基板に設けられる第２の無線部と、前記第１の無線部からの電力を供給する第１の給電部と、前記第２の無線部からの電力を供給する第２の給電部と、前記第１の筐体内に設けられるアンテナ素子と、前記第１の給電部と前記アンテナ素子とを電気的に接続する同軸ケーブルと、を備え、前記同軸ケーブルは、導電性の芯線、前記芯線の周りにある導電性の外部導体とから構成され、前記第１の給電部は、前記同軸ケーブルの芯線に給電し、前記第２の給電部は、前記同軸ケーブルの外部導体に給電し、前記外部導体の一方の端部は、第１のリアクタンス素子を介して前記第１の回路基板のグランドパターンと接続され、前記外部導体の他方の端部は、第２のリアクタンス素子を介して前記第１の回路基板のグランドパターンと接続される。
【００１１】
上記構成によれば、同軸ケーブルの導電性の芯線の周りにある導電性の外部導体を第２の給電部に対するモノポールアンテナとして使用するので、アンテナを増やすことなく即ち小型・薄型化を図りながらも、第１の無線部と第２の無線部による２つの無線アプリケーションを実行することができる。
【００１２】
さらに、本発明の携帯無線機は、第１の筐体と第２の筐体とが開閉可能に連結された携帯無線機において、前記第１の筐体内に設けられる第１の回路基板と、前記第２の筐体内に設けられる第２の回路基板と、前記第１の回路基板に設けられる第１の無線部と、前記第１の回路基板又は前記第２の回路基板のいずれかに設けられる第２の無線部と、前記第１の無線部からの電力を供給する第１の給電部と、前記第２の無線部からの電力を供給する第２の給電部と、前記第２の筐体内に設けられるアンテナ素子と、前記第１の給電部と前記アンテナ素子とを電気的に接続する同軸ケーブルと、を備え、前記同軸ケーブルは、導電性の芯線、前記芯線の周りにある導電性の外部導体とから構成され、前記第１の給電部は、前記同軸ケーブルの芯線に給電し、前記第２の給電部は、前記同軸ケーブルの外部導体に給電し、前記外部導体の一方の端部は、第１のリアクタンス素子を介して前記第１の回路基板のグランドパターンと接続され、前記外部導体の他方の端部は、第２のリアクタンス素子を介して前記第２の回路基板のグランドパターンと接続される。
【００１３】
上記構成によれば、折り畳み構造の携帯無線機においても、アンテナを増やすことなく即ち小型・薄型化を図りながらも、第１の無線部と第２の無線部による２つの無線アプリケーションを実行することができる。
【００１４】
なお、同軸ケーブルの外部導体の他方の端部を直接第２の回路基板のグランドパターンに接続することで、同軸ケーブルの外部導体を第２の給電部に対するダイポールアンテナとして使用することもできる。
【００１５】
また、上記構成において、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを回動可能に連結するヒンジ部を備え、前記ヒンジ部は、導電性の回動部を有しており、前記同軸ケーブルが前記回動部と所定の距離以上離れている。
【００１６】
上記構成によれば、同軸ケーブルと回動部とを所定の距離以上離したことで、導電性の回動部が同軸ケーブルに与える影響を低く抑えることができる。なお、同軸ケーブルと回動部とを離す距離として使用周波数λの約１／１５以上が好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、同軸ケーブルの導電性の芯線の周りにある導電性の外部導体を第２の給電部に対するアンテナとして使用するので、アンテナを増やすことなく即ち小型・薄型化を図りながらも、複数の無線アプリケーションを搭載することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る携帯無線機の概略構成を示すブロック図
【図２】同軸ケーブルの構造を示す縦断面図
【図３】本発明の実施の形態２に係る携帯無線機の概略構成を示すブロック図
【図４】ヒンジ部の回動部と同軸ケーブルとの距離関係を説明するための図
【図５】本発明の実施の形態３に係る携帯無線機の概略構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態３に係る携帯無線機の動作時における第１の回路基板と第２の回路基板上の電流分布を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る携帯無線機の概略構成を示すブロック図である。同図において、本実施の形態の携帯無線機１０１は単一筐体で構成される携帯無線機である。
【００２１】
携帯無線機１０１には第１の回路基板２とバッテリ１１と第１のアンテナ素子７が設けられている。第１の回路基板２には後述する第１の給電部４が実装されており、この第１の給電部４は第１のアンテナ素子７と第１の同軸ケーブル５で電気的に接続されている。同軸ケーブル５は、無線信号の伝送に用いられるものであり、図２の縦断面図に示すように、導電性の芯線５１、誘電体５２、導電性の外部導体５３、絶縁性の外皮５４を順次積層した構造を成している。
【００２２】
第１の回路基板２には、第１の無線部（ＲＦ１）３と第１の無線部３からの電力を第１のアンテナ素子７に供給する第１の給電部４と、第２の無線部（ＲＦ２）８と第２の無線部８からの電力を第１の同軸ケーブル５の外部導体５３に供給する第２の給電部９と、第２の給電部９と第１の同軸ケーブル５の外部導体５３との間のインピーダンスマッチングを行う第１の整合回路１０と、第２の無線部８が扱う信号の不要成分を除去するバンドパスフィルタ１５と、第１の同軸ケーブル５の外部導体５３の一方の端部を第１の回路基板２のグランドパターンに接続する第２のリアクタンス素子１３と、第１の同軸ケーブル５の外部導体５３の他方の端部を第１の回路基板２のグランドパターンに接続する第１のリアクタンス素子１２と、第１の給電部４と第１のアンテナ素子７との間のインピーダンスマッチングを行う第２の整合回路６と、第１の無線部３が扱う信号の不要成分を除去するバンドパスフィルタ１４とが実装されている。第１のリアクタンス素子１２及び第２のリアクタンス素子１３としては、コンデンサとコイルの組み合わせが望ましい。
【００２３】
第１の給電部４は、第１の同軸ケーブル５の芯線５１に給電し、第２の給電部９は、第１の同軸ケーブル５の外部導体５３に給電する。第１の同軸ケーブル５の外部導体５３の一方の端部は第１のリアクタンス素子１２を介して第１の回路基板２のグランドパターンと接続され、外部導体５３の他方の端部は第２のリアクタンス素子１３を介して第１の回路基板２のグランドパターンと接続されており、外部導体５３は第２の無線部８に対してモノポールアンテナとして機能する。
【００２４】
第１の無線部３は、第１の無線アプリケーション（例えば、ＧＰＳ衛星から送信される測位信号の受信）を実行し、第２の無線部８は、第２の無線アプリケーション（例えば、近距離無線通信の無線送受信、ワイヤレスＬＡＮの送受信又はテレビ放送受信）を実行する。第１の無線部３と第２の無線部８は互いの使用周波数が近接している場合以外は同時使用が可能となっている。なお、互いの使用周波数が近接している場合とは、例えば近距離無線通信とワイヤレスＬＡＮの場合が挙げられる。ともに２．４ＧＨｚ帯を使用する。
【００２５】
このような構成の携帯無線機１０１において、第１の無線部３は、第１のアンテナ素子７から無線信号の送受信を行い、第２の無線部８は、第１の同軸ケーブル５の外部導体５３をアンテナとして無線信号の送受信を行う。
【００２６】
このように本実施の形態の携帯無線機１０１によれば、第１の給電部４と第１のアンテナ素子７とを電気的に接続する第１の同軸ケーブル５の外部導体５３を利用して、第２の給電部９が第１の同軸ケーブル５の外部導体５３に給電し、外部導体５３の一方の端部を第１のリアクタンス素子１２を介して第１の回路基板２のグランドパターンに接続し、外部導体５３の他方の端部を第２のリアクタンス素子１３を介して第１の回路基板２のグランドパターンに接続して、外部導体５３を第２の給電部９に対するモノポールアンテナとして使用するようにしたので、アンテナを増やすことなく即ち小型・薄型化を図りながらも、第１の無線部３と第２の無線部８による２つの無線アプリケーションを実行することができる。
【００２７】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２に係る携帯無線機の概略構成を示すブロック図である。なお、図３において前述した図１の携帯無線機１０１と共通する部分には同一の符号を付ける。
【００２８】
前述した実施の形態１の携帯無線機１０１は、ストレート式と呼ばれる第１の筐体から構成された携帯無線機として使用するようにしたが、実施の形態２の携帯無線機２０１は、折り畳み式と呼ばれる下筐体と上筐体とが開閉可能に連結された携帯無線機である。
【００２９】
携帯無線機２０１の下筐体２０３には第１の回路基板２とバッテリ１１が設けられており、上筐体２０２には第２の回路基板２０７と第２のアンテナ素子２１２が設けられている。第１の回路基板２には第１の給電部４が実装されており、この第１の給電部４は上筐体２０２の上部に設けられた第２のアンテナ素子２１２と第２の同軸ケーブル２０６で電気的に接続されている。第２の同軸ケーブル２０６は、無線信号の伝送に用いられるものである。
【００３０】
下筐体２０３の第１の回路基板２には、第１の無線部３と、第１の無線部３からの電力を第２のアンテナ素子２１２に供給する第１の給電部４と、第２の無線部８と、第２の無線部８からの電力を第２の同軸ケーブル２０６の外部導体５３に供給する第２の給電部９と、第２の給電部９と第２の同軸ケーブル２０６の外部導体５３との間のインピーダンスマッチングを行う第３の整合回路２０８と、第２の無線部８が扱う信号の不要成分を除去するバンドパスフィルタ２０９と、第２の同軸ケーブル２０６の外部導体５３の一方の端部を第１の回路基板２のグランドパターンに接続する第１のリアクタンス素子１２とが実装されている。バンドパスフィルタ２０９は第２の同軸ケーブル２０６の外部導体５３の一方の端部と第３の整合回路２０８との間に設けられている。
【００３１】
上筐体２０２の第２の回路基板２０７には、第１の給電部４と第２のアンテナ素子２１２との間のインピーダンスマッチングを行う第４の整合回路２１０と、第１の無線部３が扱う信号の不要成分を除去するバンドパスフィルタ２１１と、第２の同軸ケーブル２０６の外部導体５３の他方の端部を第２の回路基板２０７のグランドパターンに接続する第３のリアクタンス素子２１３とが実装されている。
【００３２】
第１の給電部４は、第２の同軸ケーブル２０６の芯線５１に給電し、第２の給電部９は、第２の同軸ケーブル２０６の外部導体５３に給電する。第２の同軸ケーブル２０６の外部導体５３の一方の端部は第１のリアクタンス素子１２を介して第１の回路基板２のグランドパターンと接続され、外部導体５３の他方の端部は第３のリアクタンス素子２１３を介して第２の回路基板２０７のグランドパターンと接続されており、外部導体５３は第２の無線部８に対してモノポールアンテナとして機能する。
【００３３】
下筐体２０３と上筐体２０２を回動可能に連結するヒンジ部２０４は導電性の回動部２０５を有している。回動部２０５が第１の回路基板２のグランドパターンと第２の回路基板２０７のグランドパターンに接続される場合、第２の同軸ケーブル２０６の外部導体５３が影響を受けないように、第２の同軸ケーブル２０６と回動部２０５は所定の距離（使用周波数λに対して１／１５の距離）以上離して配置される。図４に第２の同軸ケーブル２０６と回動部２０５の位置関係を示す。
【００３４】
このような構成の携帯無線機２０１において、第１の無線部３は、上筐体２０２に設けられた第２のアンテナ素子２１２から無線信号の送受信を行い、第２の無線部８は、第２の同軸ケーブル２０６の外部導体５３をアンテナとして無線信号の送受信を行う。
【００３５】
このように本実施の形態の携帯無線機２０１によれば、第１の給電部４と第２のアンテナ素子２１２とを電気的に接続する第２の同軸ケーブル２０６の外部導体５３を利用して、第２の給電部９が第２の同軸ケーブル２０６の外部導体５３に給電し、外部導体５３の一方の端部を第１のリアクタンス素子１２を介して第１の回路基板２のグランドパターンに接続し、外部導体５３の他方の端部を第３のリアクタンス素子２１３を介して第２の回路基板２０７のグランドパターンに接続して、外部導体５３を第２の給電部９に対するモノポールアンテナとして使用するようにしたので、アンテナを増やすことなく即ち小型・薄型化を図りながらも、第１の無線部３と第２の無線部８による２つの無線アプリケーションを実行することができる。
【００３６】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３に係る携帯無線機の概略構成を示すブロック図である。なお、図５において、図３の携帯無線機２０１と共通する部分には同一の符号を付けてその説明を省略する。
【００３７】
前述した実施の形態２の携帯無線機２０１は、第２の同軸ケーブル２０６の外部導体５３の他方の端部を第３のリアクタンス素子２１３を介して第２の回路基板２０７のグランドパターンに接続して、第２の同軸ケーブル２０６の外部導体５３を第２の給電部９に対するモノポールアンテナとして使用するようにしたが、実施の形態３の携帯無線機３０１は、第２の同軸ケーブル２０６の外部導体５３の他方の端部を直接第２の回路基板２０７のグランドパターンに接続して、第２の同軸ケーブル２０６の外部導体５３を第２の給電部９に対するダイポールアンテナとして使用するようにしたものである。
【００３８】
図６は、第２の同軸ケーブル２０６の外部導体５３を第２の給電部９に対するダイポールアンテナとして使用するようにした場合の第１の回路基板２と第２の回路基板２０７上の電流分布を示す図であり、矢印で示す方向に電流が流れる。
【００３９】
このように、第２の同軸ケーブル２０６の外部導体５３を第２の給電部９に対するダイポールアンテナとして使用するようにしたので、アンテナを増やすことなく即ち小型・薄型化を図りながらも、第１の無線部３と第２の無線部８による２つのアプリケーションを実行することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、小型・薄型化を図りながらも、複数の無線アプリケーションを実行することができるといった効果を有し、ＧＰＳ、近距離無線通信、ワイヤレスＬＡＮ、テレビ等の複数の無線アプリケーションを実行可能な携帯無線機への適用が可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１０１、２０１、３０１  携帯無線機
２  第１の回路基板
３  第１の無線部
４  第１の給電部
５  第１の同軸ケーブル
６  第２の整合回路
７  第１のアンテナ素子
８  第２の無線部
９  第２の給電部
１０  第１の整合回路
１１  バッテリ
１２  第１のリアクタンス素子
１３  第２のリアクタンス素子
１４、１５、２０９、２１１  バンドパスフィルタ
５１  芯線
５２  誘電体
５３  外部導体
５４  外皮
２０２  上筐体
２０３  下筐体
２０４  ヒンジ部
２０５  回動部
２０６  第２の同軸ケーブル
２０７  第２の回路基板
２１０  第４の整合回路
２１２  第２のアンテナ素子
２１３  第３のリアクタンス素子
【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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