(57)【要約】【課題】スライド式携帯無線機おいて、使用状態に合わせてアンテナ構成を最適化することで安定した通信品質を確保したスライド式携帯無線機を提供することを目的とするものである。【解決手段】スライド式携帯無線機の第１の筐体に設けられた第１のアンテナ素子と、第２の筐体内部に設けられたグランドパターンを有する回路基板が、第１の筐体の伸長時に第１のアンテナ素子と空間結合することにより、第１の筐体内部に設けられた回路基板のグランドパターンが励振され、ダイポールアンテナとして動作し、また、前記第１の筐体の収納時においては、前記第１のアンテナ素子が励振器および放射素子として動作することで、それぞれの場合において、安定した通信品質を確保する。【選択図】図３
2008109167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の筐体と第２の筐体を有するスライド式携帯無線機であって、
前記第１の筐体と前記第2の筐体とを伸長および収納自在に連結する連結部と、
前記第１の筐体に設けられた第１のアンテナ素子と、
前記第１の筐体内部に設けられたグランドパターンを有する第１の回路基板と
前記第２の筐体内部に設けられたグランドパターンを有する第２の回路基板とを備え、
前記第１の筐体の伸長時に前記第１のアンテナ素子と前記第２の回路基板とが空間で結合することにより、前記第１の回路基板が励振されて、前記第１の回路基板のグランドパターンと前記第2の回路基板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し、前記第１の筐体の収納時には、前記第１のアンテナ素子が励振器、および放射素子として動作することを特徴とするスライド式携帯無線機。
【請求項２】
第１の筐体と第２の筐体を有するスライド式携帯無線機であって、
前記第１の筐体と前記第2の筐体とを伸長および収納自在に連結する連結部と、
前記第１の筐体に設けられた第１のアンテナ素子と、
前記第１の筐体内部に設けられたグランドパターンを有する第１の回路基板と
前記第２の筐体に導電性の金属フレームとを備え、
前記第１の筐体の伸長時に前記第１のアンテナ素子と前記金属フレームとが空間で結合することにより、前記第１の回路基板が励振されて、前記第１の回路基板と前記第１のアンテナ素子と前記第２の回路基板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し、前記第１の筐体の収納時には、前記第１のアンテナ素子が励振器、および放射素子として動作することを特徴とする請求項１記載のスライド式携帯無線機。
【請求項３】
前記金属フレームは、前記第２筐体の筐体の一部を構成することを特徴とする請求項２記載のスライド式携帯無線機。
【請求項４】
請求項１ないし２のいずれかに記載のスライド式携帯無線機であって、
前記第１のアンテナ素子が内蔵アンテナであることを特徴とするスライド式携帯無線機。
【請求項５】
請求項１ないし２のいずれかに記載のスライド式携帯無線機であって、
前記第１のアンテナ素子が外付けアンテナであることを特徴とするスライド式携帯無線機。
【請求項６】
請求項４記載のスライド式携帯無線機であって、前記第１のアンテナ素子が引き出し可能なホイップアンテナであって、前記第２の筐体内部に設けられたグランドパターンを有する回路基板および、筐体外部に導電性の金属が具備された筐体構造を有し状態においては、前記第２の筐体が反射器として動作することを特徴とするスライド式携帯無線機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スライド式構造を有する移動通信端末機器に関し、特に、携帯電話の使用状態に合わせて安定した通信品質を確保するための無線機内部のアンテナ構成と配置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上部筐体と下部筐体と連結部から構成されるスライド式携帯電話機において、アンテナは下部筐体の連結部近傍に設けられ、筐体を開いた時には、筐体を伸長する動作によってアンテナが伸長され、筐体を収納する時には、筐体を収納する動作に伴い、アンテナが収納されるものが知られている。この構成により、アンテナの伸縮に手間がかからず、また使用時には必ずアンテナが伸長されるため、突出部分を設けなくても通話が確保できるので、薄型化が図れる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３―２９８６９５号公報（第１頁、第a、b、c図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１記載のスライド式携帯電話機では、小型化と操作性は実現可能であるが、筐体の伸長状態および収納状態のいずれの場合においても安定して高品質なアンテナ性能を確保するためには、アンテナ構成および配置に課題があった。
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたものであり、携帯電話の使用状態によらず、安定した通信品質を維持可能な高性能なスライド式携帯無線機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明のスライド式携帯無線機は、第１の筐体と第２の筐体を有するスライド式携帯無線機であって、前記第１の筐体と前記第2の筐体とを伸長および収納自在に連結する連結部と、前記第１の筐体に設けられた第１のアンテナ素子と、前記第１の筐体内部に設けられたグランドパターンを有する第１の回路基板と、前記第２の筐体内部に設けられたグランドパターンを有する第２の回路基板とを備え、前記第１の筐体の伸長時に前記第１のアンテナ素子と前記第２の回路基板とが空間で結合することにより、前記第１の回路基板が励振されて、前記第１の回路基板のグランドパターンと前記第2の回路基板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し、前記第１の筐体の収納時には、前記第１のアンテナ素子が励振器、および放射素子として動作することを特徴とする。
【０００５】
この構成により、アンテナをスイッチなどで切替えしなくても使用形態により、アンテナの動作モードが切替り、携帯無線機を手で保持した状態においても比較的高いアンテナ利得が得られ、かつ、携帯無線機の使用状態に合わせて安定した通信品質を確保できる。
【０００６】
また、本発明のスライド式携帯無線機は、第１の筐体と第２の筐体を有するスライド式携帯無線機であって、前記第１の筐体と前記第2の筐体とを伸長および収納自在に連結する連結部と、前記第１の筐体に設けられた第１のアンテナ素子と、前記第１の筐体内部に設けられたグランドパターンを有する第１の回路基板と、前記第２の筐体に導電性の金属フレームとを備え、前記第１の筐体の伸長時に前記第１のアンテナ素子と前記金属フレームとが空間で結合することにより、前記第１の回路基板が励振されて、前記第１の回路基板と前記第１のアンテナ素子と前記第２の回路基板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し、前記第１の筐体の収納時には、前記第１のアンテナ素子が励振器、および放射素子として動作することを特徴とする。
【０００７】
この構成により、アンテナをスイッチなどで切替えしなくても使用形態により、アンテナの動作モードが切替り、携帯無線機を手で保持した状態においても比較的高いアンテナ利得が得られ、かつ、携帯無線機の使用状態に合わせて安定した通信品質を確保できる。
【０００８】
また、本発明のスライド式携帯無線機は、前記第２筐体の筐体の一部を金属フレームで構成するよう構成している。
【０００９】
この構成により、簡単な構成で携帯無線機の使用状態に合わせて安定した通信品質を確保できる。
【００１０】
また、本発明のスライド式携帯無線機は、前記第１のアンテナ素子を内蔵アンテナで構成している。
【００１１】
この構成により、デザインの自由度を維持しつつ、携帯無線機の使用状態に合わせて安定した通信品質を確保できる。
【００１２】
また、本発明のスライド式携帯無線機は、前記第１のアンテナ素子を外付けアンテナで構成している。
【００１３】
この構成により、本体筐体を大型化することなく、携帯無線機の使用状態に合わせて安定した通信品質を確保できる。
【００１４】
また、本発明のスライド式携帯無線機は、請求項４記載のスライド式携帯無線機であって、前記第１のアンテナ素子が引き出し可能なホイップアンテナであって、前記第２の筐体内部に設けられたグランドパターンを有する回路基板および、筐体外部に導電性の金属が具備された筐体構造を有し状態においては、前記第２の筐体が反射器として動作するよう構成している。
【００１５】
この構成により、人体とは反対方向にアンテナの指向性が向くため、アンテナ伸長時は利得が向上し、高性能で安定した通話性能を提供することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のスライド式携帯無線機は、前記第１の筐体に第１のアンテナ素子と、第２の筐体内部にグランドパターンを有する回路基板を備えたものであり、前記第１の筐体の伸長時において、第１の筐体に設けられた第１のアンテナ素子と第２筐体内部の回路基板とが空間で結合することにより、前記第１の筐体内部に設けられたグランドパターンを有する回路基板が励振されて、ダイポールアンテナとして動作する。また、前記第１の筐体の収納時には、第１のアンテナ素子が励振および放射素子として動作する。この構成によって、アンテナをスイッチなどで切替えしなくても使用形態により、アンテナの動作モードが切替り、携帯無線機を手で保持した状態においても比較的高いアンテナ利得が得られ、かつ、携帯電話の使用状態に合わせて安定した通信品質を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態における、スライド式携帯無線機の正面図であり、図２および図３は本発明の第１の実施形態における側面図である。図１において、第１の筐体６は、マイクロホン１４と操作部１３を備え、第２筐体７は、カメラ部１０とレシーバ１１と表示部１２を備えている。また、図示していないが、第１筐体６の内部には第１のアンテナ素子を備えている。
【００１８】
図２（ａ）は第１の実施形態におけるスライド式携帯無線機を収納した状態の概略構成を示す側面図である。図２（ｂ）は第１の実施形態におけるスライド式携帯無線機を収納した状態の連結部分を拡大した側面図である。
【００１９】
図２（ａ）において、第１の筐体６には第１のアンテナ素子１と、第１の筐体６内部にグランドパターンを有する回路基板４と、回路基板４上の無線回路に接続されて第１のアンテナ素子１に給電を行うアンテナ給電部３を備えている。第２の筐体７に内部には、グランドパターンを有する回路基板５を備えている。
【００２０】
図２（ｂ）に示すように、第２の筐体７に内蔵されたグランドパターンを有する回路基板５と、第１の筐体６に内蔵されたアンテナ素子１は、スライド式携帯無線機が収納状態においては、筐体の長手方向で重ならないよう、回路基板５とアンテナ素子１との距離２０をもって配置している。この構成により、第２の筐体７を収納した状態において、安定した通話性能を確保することができる。
【００２１】
図３（ａ）は第１の実施形態におけるスライド式携帯無線機を伸長した状態の概略構成を示す側面図である。図３（ｂ）は第１の実施形態におけるスライド式携帯無線機を伸長した状態の連結部分を拡大した側面図である。図３において、図２と同じ構成要素については、その説明を省略する。図３に示すように第２の筐体７に内蔵されたグランドパターンを有する回路基板５と、第１の筐体６に内蔵されたアンテナ素子１は、スライド式携帯無線機が伸長状態においては、筐体の厚さ方向で、第２の筐体７内部に設けられた回路基板５のグランドパターンと、第１の筐体６に内蔵されたアンテナ素子１との距離３０を３ｍｍ以下になるよう構成し、かつ、筐体の長手方向について、回路基板５とアンテナ素子１が１ｍｍ以上重なるよう構成している。この構成により、第２の筐体７に内蔵された回路基板５と第１の筐体６に内蔵されたアンテナ素子１とが空間で結合（容量結合）し、第２の筐体７に内蔵されたグランドパターンを有する回路基板５が励振され、第１の筐体６に内蔵されたグランドパターンを有する回路基板４とのグランドパターンと、第２の筐体７に内蔵された回路基板５のグランドパターンが、ダイポールアンテナとして動作する。この構成により、アンテナスイッチなどで切り替えをしなくても、スライド式携帯無線機の使用状態に合わせて、アンテナの動作モードが切り替わり、安定した通話性能を提供することができる。
【００２２】
また、図９は従来のスライド式携帯無線機の伸長時におけるアンテナの放射特性（指向性）を示す図であり、図１０は本発明の第１の実施形態の伸長時におけるアンテナの放射特性（指向性）を示す図である。図９、図１０において、実線は電界のθ成分（Ｅθ）、点線は電界のφ成分（Ｅφ）を表している。
【００２３】
図９では伸長時において、第２の筐体７に内蔵された回路基板５と第１の筐体６に内蔵されたアンテナ素子１とが空間で結合していない。これに対し、図１０では、第２の筐体７に内蔵された回路基板５と第１の筐体６に内蔵されたアンテナ素子１とが空間で結合する。この構成により、従来と比較すると、放射特性が高くなるとともに、人体の反対側である−Ｘ軸方向に電界のθ成分が広帯域に放射されており、通話時において、人体による電磁波の吸収が低減され、アンテナ性能が高くなる。
（第２の実施形態）
図４（ａ）は、本発明の第２の実施の形態におけるスライド式携帯無線機を収納した状態の概略構成を示す側面図である。図４（ｂ）は第２の実施形態におけるスライド式携帯無線機を収納した状態の連結部分を拡大した側面図である。また、図５（ａ）は、第２の実施形態におけるスライド式携帯無線機を伸長した状態の概略構成を示す側面図である。図５（ｂ）は第２の実施形態におけるスライド式携帯無線機を伸長した状態の連結部分を拡大した側面図である。
【００２４】
図４（ａ）において、第１の筐体６には第１のアンテナ素子１と、第１の筐体６内部にグランドパターンを有する回路基板４と、回路基板４上の無線回路に接続されて第１のアンテナ素子１に給電を行うアンテナ給電部３を備えている。第２の筐体７には、導電性の金属で成型された筐体あるいは樹脂筐体に導電性の金属を組み込んだ筐体である金属フレーム８を備えている。なお、金属フレームは、筐体内部に備えることに限定するものではなく、筐体の一部分であってもよい。
【００２５】
図４（ｂ）に示すように、第２の筐体７と、第１の筐体６に内蔵されたアンテナ素子１は、スライド式携帯無線機が収納状態においては、筐体の長手方向で重ならないよう配置している。この構成により、第２の筐体７の収納時において、アンテナ素子１がアンテナとして安定して動作し、安定した通話性能を提供することができる。
【００２６】
図５（ａ）は、第２の筐体７をスライドさせ伸長した状態である。図５（ｂ）は第２の実施形態におけるスライド式携帯無線機を伸長した状態の連結部分を拡大した側面図である。図５（ｂ）に示すように、第２の筐体７と、第１の筐体６に内蔵されたアンテナ素子は、スライド式携帯無線機が伸長状態において、筐体の厚み方向に、金属フレーム８と第１の筐体６に内蔵されたアンテナ素子の距離３１を３ｍｍ以下とし、金属フレーム８と下筐体に内蔵されたアンテナ素子とを空間で結合（容量結合）させることにより、金属フレーム８が励振され、第１の筐体６に内蔵された回路基板４のグランドパターンと金属フレーム８で、ダイポールアンテナとして動作する。この構成により、アンテナスイッチなどで切り替えしなくても、スライド式携帯無線機の使用状態に合わせて、アンテナの動作モードが切り替わり、安定した通話性能を提供することができる。 
（第３の実施形態）
図６（ａ）は、本発明の第３の実施の形態におけるスライド式携帯無線機を収納した状態の概略構成を示す側面図である。図６（ｂ）は第２の実施形態におけるスライド式携帯無線機を収納した状態の連結部分を拡大した側面図である。図６（ａ）において、第１の筐体６は、外付けされた第１のアンテナ素子２、アンテナ素子の給電部３、第１の筐体６に内蔵されたグランドパターンを有する回路基板４で構成されている。図６（ｂ）において、第１の筐体６に外付けされた第１のアンテナ素子２と、第２の筐体７に内蔵された回路基板５との筐体厚さ方向の距離４０は、スライド式携帯無線機が伸長状態においては、最も離れた距離が３ｍｍ以下とし、かつ、長手方向について、回路基板５と外付けアンテナ素子２とが１ｍｍ以上重なるよう構成している。この構成により、伸長時において、回路基板５と外付けされたアンテナ素子２とが空間で結合（容量結合）し、回路基板５が励振されて、第１の筐体６に内蔵された回路基板４のグランドパターンと回路基板５のグランドパターンが、ダイポールアンテナとして動作する。この構成により、アンテナスイッチなどで切り替えをしなくても、スライド式携帯無線機の使用状態に合わせて、アンテナの動作モードが切り替わり、安定した通話性能を提供することができる。
なお、図７（ａ）に示すように、樹脂筐体に導電性の金属フレームを組み込んで構成してもよい。図７（ａ）において、第１の筐体６には第１のアンテナ素子１と、第１の筐体６内部にグランドパターンを有する回路基板４と、回路基板４上の無線回路に接続されて第１のアンテナ素子１に給電を行うアンテナ給電部３を備えている。第２の筐体７は、樹脂筐体に導電性の金属を組み込んだ筐体である金属フレーム８を備えている。なお、金属フレーム８は、筐体内部に備えることに限定するものではなく、筐体の一部分であってもよい。筐体の伸長時において、金属フレーム８とアンテナ素子２が空間で結合し、金属フレームが励振されて、第１の筐体６に内蔵された回路基板４のグランドパターンと、金属フレームがダイポールアンテナとして動作する。
（第４の実施形態）
図８は、本発明の第４の実施の形態におけるスライド式携帯無線機の概略構成を示す側面図である。図８において、第１の筐体６は外付けされた第１のアンテナ素子２ｂと、アンテナ素子の給電部３と、グランドパターンを有する回路基板４とを備え、第２の筐体７には、グランドパターンを有する回路基板５から構成される。図８に示すように、第１のアンテナ素子は第１の筐体に外付けされた引き出し式のホイップアンテナで構成している。この場合、第１の筐体７、あるいは、第２の筐体８が反射器として動作する。図１１は、本発明の第４の実施形態におけるスライド式携帯無線機の伸長時におけるアンテナ放射特性を示す図である。図１１に示すように、人体とは反対側にアンテナの放射指向性を向けることができるため、アンテナ伸長時は利得が向上し、高性能なアンテナで、かつ、安定した通話性能を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、第１の筐体と第２の筐体を有するスライド式携帯無線機において、第１の筐体に設けられた第１のアンテナ素子と、前記第２の筐体内部の回路基板上のグランドパターンが、前記第１の筐体の伸長時に空間で結合することにより、回路基板のグランドパターンが励振され、ダイポールアンテナとして動作する。第１の筐体を収納した状態においては、第１のアンテナ素子が励振および放射素子として動作する。したがって、アンテナをスイッチなどで切替えしなくても使用形態により、アンテナの動作モードが切り替わり、携帯無線機を手で保持した状態においても比較的高いアンテナ利得が得られるので、スライド式携帯電話機のアンテナ構造として有用である。 
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるスライド式携帯無線機を伸長した場合の正面図
【図２】（ａ）本発明の第１の実施形態におけるスライド式携帯無線機の収納時の概略構成を示す側面図（ｂ）本発明の第１の実施形態におけるスライド式携帯無線機の収納時の連結部を拡大した側面図
【図３】（ａ）本発明の第１の実施形態におけるスライド式携帯無線機の伸長時の概略構成を示す側面図（ｂ）本発明の第１の実施形態におけるスライド式携帯無線機の伸長時の連結部を拡大した側面図
【図４】（ａ）本発明の第２の実施形態におけるスライド式携帯無線機の収納時の概略構成を示す側面図（ｂ）本発明の第２の実施形態におけるスライド式携帯無線機の収納時の連結部を拡大した側面図
【図５】（ａ）本発明の第２の実施形態におけるスライド式携帯無線機の伸長時の概略構成を示す側面図（ｂ）本発明の第２の実施形態におけるスライド式携帯無線機の伸長時の連結部を拡大した側面図
【図６】（ａ）本発明の第３の実施形態におけるスライド式携帯無線機の伸長時の概略構成を示す側面図（ｂ）本発明の第３の実施形態におけるスライド式携帯無線機の伸長時の連結部を拡大した側面図
【図７】（ａ）本発明の第３の実施形態におけるスライド式携帯無線機の伸長時の概略構成を示す側面図（ｂ）本発明の第３の実施形態におけるスライド式携帯無線機の伸長時の連結部を拡大した側面図
【図８】本発明の第４の実施形態におけるスライド式携帯無線機の概略構成を示す側面図
【図９】従来のスライド式無線機における伸長時のアンテナ指向性を示す図
【図１０】本発明の第１の実施形態におけるスライド式無線機の伸長時のアンテナ放射特性を示す図
【図１１】本発明の第４の実施形態におけるスライド式無線機の伸長時のアンテナ放射特性を示す図
【符号の説明】
【００２９】
１    アンテナ素子
２    外付けアンテナ
２ｂ  引き出し式のホイップアンテナ
３    アンテナ給電部
４    回路基板
５    回路基板
６    第１の筐体
７    第２の筐体
８    金属フレーム
１０    カメラ部
１１    レシーバ
１２    LCD（表示部）
１３    キー操作部
１４    マイクロホン
２０    アンテナ素子と第２の筐体内部の回路基板のグランドパターンとの筐体長手方向の距離
３０    アンテナ素子と第２の筐体内部の回路基板のグランドパターンとの筐体厚さ方向の距離
【図１】
2008109167.tif 000003
【図２】
2008109167.tif 000004
【図３】
2008109167.tif 000005
【図４】
2008109167.tif 000006
【図５】
2008109167.tif 000007
【図６】
2008109167.tif 000008
【図７】
2008109167.tif 000009
【図８】
2008109167.tif 000010
【図９】
2008109167.tif 000011
【図１０】
2008109167.tif 000012
【図１１】
2008109167.tif 000013