(57)【要約】【課題】内蔵するアンテナを低姿勢化して携帯無線機を薄型化する。【解決手段】第１の放射導体の約１／２の電気長を有する第２の放射導体を、当該第１の放射導体の中央近傍から一端にかけて平行に設け、第１及び第２の放射導体の一端を電気的に接続するとともに、第１の放射導体の中央近傍及び第２の放射導体の他端に対して給電するようにした。第１及び第２の放射導体の長手方向に流れる電流のみが電波放射に寄与するため、第１及び第２の放射導体の間隔を短縮してアンテナ装置を低姿勢化し得、携帯無線機を薄型化することができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の放射導体と、
上記第１の放射導体の約１／２の電気長を有し、上記第１の放射導体の中央近傍から一端にかけて、当該第１の放射導体と所定距離を隔てて平行に設けられた第２の放射導体と、
上記第１の放射導体の一端と、当該第１の放射導体の一端に対向する上記第２の放射導体の一端とを電気的に接続する接続手段と、
上記第１の放射導体の中央近傍と上記第２の放射導体の他端とに対して給電することにより、上記第１の放射導体及び上記第２の放射導体をアンテナとして動作させる給電手段と
を具えることを特徴とする携帯無線機。
【請求項２】
上記第２の放射導体は、所定周波数の約１／４波長の電気長を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の携帯無線機。
【請求項３】
上記第１の放射導体は板状でなり、上記第２の放射導体は上記他端側が開口した箱状でなり、当該第１の放射導体の中央近傍から上記一端にかけてを当該第２の放射導体で包囲する
ことを特徴とする請求項１に記載の携帯無線機。
【請求項４】
上記第１の放射導体及び第２の放射導体は板状でなり、当該第１の放射導体の一面と第２の放射導体の一面とが平行に設けられてる
ことを特徴とする請求項１に記載の携帯無線機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は携帯無線機に関し、例えば携帯電話機に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯電話機のアンテナにおいては、図９に示すように、携帯電話機２０の筐体内部に収納及び引出し可能なホイップアンテナ２１や、筐体に内蔵された逆Ｆアンテナ２２が主流である。
【０００３】
逆Ｆアンテナ２２は、地板（図示せず）上に放射導体２２Ａを平行に設置して構成され、良好なアンテナ特性を確保するためには放射導体２２Ａを地板から所定間隔離す必要がある。このため逆Ｆアンテナはある程度の厚みを必要とし、逆Ｆアンテナを内蔵する携帯電話機は筐体を薄型化することが困難であるという問題がある。
【０００４】
かかる問題を解決する方法として、折畳型携帯電話機の上側筐体及び下側筐体の内部にそれぞれ導体を配置し、これら２つの導体をアンテナエレメントと見立てて給電する薄型のアンテナ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１５６８９８公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが上述したアンテナ装置においては、２つの導体が電気的に切り離されている必要があり、このため、一体の筐体を持ついわゆるスティック型携帯無線機には適用が困難であるという問題があった。
【０００７】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、内蔵するアンテナを低姿勢化して筐体を薄型化した携帯無線機を提案しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、第１の放射導体と、当該第１の放射導体の約１／２の電気長を有し、当該第１の放射導体の中央近傍から一端にかけて当該第１の放射導体と所定距離を隔てて平行に設けられた第２の放射導体と、第１の放射導体の一端及びこれに対向する第２の放射導体の一端を電気的に接続する接続手段と、第１の放射導体の中央近傍と第２の放射導体の他端とに対して給電することにより、第１の放射導体及び第２の放射導体をアンテナとして動作させる給電手段とを携帯無線機に設けた。そして第２の放射導体の電気長を、携帯無線機で使用する周波数の約１／４波長に選定した。
【０００９】
平行に設けた第１及び第２の放射導体の一端を電気的に接続するとともに、第１の放射導体の中央近傍及び第２の放射導体の他端に対して給電することにより、第１及び第２の放射導体の長手方向に流れる電流のみが電波放射に寄与するようになり、これにより第１及び第２の放射導体の間隔を短縮することができ、内蔵するアンテナを低姿勢化して携帯無線機を薄型化することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００１１】
（１）携帯電話機の全体構成
図１において、１は本発明を適用した携帯無線機としてのスティック型の携帯電話機を示し、筐体２の正面上方に液晶ディスプレイ等でなる表示部３が設けられてるとともに、当該表示部３の上方にはスピーカ４が設けられている。また、筐体２の正面下方には複数の操作ボタンを有する操作部５が設けられているとともに、当該操作部５の下方にはマイクロフォン６が設けられている。
【００１２】
一方筐体２の内部には、表示部３やスピーカ４等の各種電子部品等を配設した回路基板７が内蔵されている。この回路基板７の裏面には、当該回路基板７とほぼ同形状の長方形の金属板でなるシールド板８が密着して設けられている。回路基板７及びシールド板８は筐体２の内周よりもやや小さく形成されており、当該回路基板７及びシールド板８と筐体２の内周面とが接しないように、図示しない支持部材を介して筐体２に支持されている。
【００１３】
（２）本発明によるアンテナ装置
回路基板７のグランドとシールド板８とは電気的に接続されており、当該シールド板８及び回路基板７、並びに当該回路基板７に配設された電子部品が電気的に一体となって、導体板９を構成している。また筐体２の内面下半分には金属メッキが施され、上方が開口した箱状のシールドケース１０を形成しており、導体板９及びシールドケース１０によって内蔵式のアンテナ装置１１を構成している。
【００１４】
図２に示すようにアンテナ装置１１においては、第１の放射導体としての長方形の導体板９の下半分を、第２の放射導体としての箱状のシールドケース１０で平行に覆った構成を有しており、シールドケース１０の長手方向の長さＬ１は、導体板９の長手方向の長さＬ２の約１／２に選定されている。
【００１５】
そして、導体板９の下端とシールドケース１０の下端とは当該シールドケース１０の底面を介して電気的に接続されており、回路基板７上の送受信回路から、導体板９の中央側端部に設けられた導体板給電点９Ａと、シールドケース９の上端隅部における導体板給電点９Ａ近傍に設けられたシールドケース給電点１０Ａとに対して給電するようになされている。
【００１６】
図３はアンテナ装置１１の断面を示し、導体板給電点９Ａ及びシールドケース給電点１０Ａに給電された高周波電流は、主としてアンテナ装置１１の表面を矢印ｉ１〜ｉ４のように流れる。このとき、シールドケース１０の内面を流れる電流ｉ３と、導体板９におけるシールドケース１０で覆われた部分を流れる電流ｉ４とは逆相になり、このため、アンテナ装置１１の内部を流れるこれらの電流ｉ３及び電流ｉ４は互いに打ち消し合って電波の放射に寄与しない。これに対し、アンテナ装置１１の表面を流れる電流ｉ１及び電流ｉ２は同相であるため互いに強め合い、かくしてアンテナ装置１１は長手方向の全長にわたって電波を放射する。
【００１７】
このように本発明のアンテナ装置１１においては、その長手方向に流れる電流のみが放射に寄与し、導体板９とシールドケース１０との間隙は電波の放射に寄与しない。このためアンテナ装置１１は、図４のように、垂直面内で半波長ダイポールアンテナに類似した対称な放射パターンを示す。
【００１８】
ここで送受信回路側からアンテナ装置１１を見ると、図５に示すように、ダイポ    ルアンテナ１１Ａに長さＬ、間隔Ｈのショートスタブ１１Ｂ（実際はシールドケース１０）を付加したものに相当する。このショートスタブ１１Ｂのインピーダンスが低いと、アンテナ装置１１の入力インピーダンスも低下して送受信回路との整合が困難になるため、当該ショートスタブ１１Ｂのインピーダンスをある程度高くする必要がある。
【００１９】
図６はショートスタブ１１Ｂの長さＬとインピーダンスＺとの関係を示し、インピーダンスＺはλ／４、３λ／４、５λ／４、……のようにＬ＝λ／４＋ｎλ／２で極大値を示す（λは波長、ｎは整数）。このためショートスタブ１１Ｂ（すなわちシールドケース１０）の電気長をλ／４程度に選定すれば、当該ショートスタブ１１Ｂのインピーダンスを高めてアンテナ装置１１の入力インピーダンスを適切な値にすることができる。かくしてこのアンテナ装置１１においては、図２に示すように、シールドケース９の長手方向の長さ（電気長）Ｌ１は携帯電話機１で使用する波長λの約１／４に選定され、導体板９の長手方向の長さＬ２は、波長λの１／２に選定されている。
【００２０】
ここで、ショートスタブ１１Ｂの間隔Ｈが大きいほどそのインピーダンスＺも増大するが、当該インピーダンスＺの極大値の位置は間隔ｈの変化に左右されない。従って、シールドケース９の長さＬ１を適切に設定すれば導体板９とシールドケース１０との間隔ｈは小さくてもよく、これによりアンテナ装置１１の厚みを薄くして、携帯電話機１全体を薄く形成することができる。
【００２１】
（３）動作及び効果
以上の構成において、携帯無線機１の筐体２内に内蔵された回路基板７やシールド板８からなる導体板９の下半分を、筐体２の内面下半分に施した金属メッキでなるシールドケース１０で平行に覆い、さらに導体板９の下端とシールドケース１０とを当該シールドケース１０の底面を介して電気的に接続してアンテナ装置１１を構成した。そして、導体板９の中央側端部に設けられた導体板給電点９Ａと、シールドケース９の上端隅部における導体板給電点９Ａ近傍に設けられたシールドケース給電点１０Ａとに対して給電するようにした。
【００２２】
従ってアンテナ装置１１においては、その内部（シールドケース１０の内面、及び導体板９におけるシールドケース１０で覆われた部分）を流れる電流は逆相となり、互いに打ち消し合って放射に寄与しないのに対し、その表面（シールドケース１０の表面、及び導体板９におけるシールドケース１０で覆われていない部分）を流れる電流は同相となって互いに強め合い、これによりアンテナ装置１１は、その長手方向の全長にわたって電波を放射する。
【００２３】
これによりアンテナ装置１１においては、半波長ダイポールアンテナに類似した対称で良好な放射パターンを得ることができる。
【００２４】
さらにアンテナ装置１１においては、逆Ｆアンテナ等の片側短絡アンテナとは異なり、導体板９とシールドケース１０との間隙が電波の放射に関与しないため当該アンテナ装置１１の厚みを薄くすることができ、これにより携帯電話機１全体を薄く形成することができる。
【００２５】
（４）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、筐体２の内面下半分に施した金属メッキでシールドケース１０を形成したが、本発明はこれに限らず、筐体２の外面に金属メッキを施してシールドケースを形成してもよい。また、金属板でシールドケースを形成したり、筐体内面に対する金属印刷や金属板張り付け、あるいは筐体への金属板埋め込み等、様々な方法でシールドケースを形成することができる。
【００２６】
また上述の実施の形態においては、導体板９の中央側端部に設けた導体板給電点９Ａと、シールドケース９の上端隅部に設けた導体板給電点９Ａとから給電するようにしたが、本発明はこれに限らず、導体板９の給電点は当該導体板９の中央部近傍のどこでもよく、同様にシールドケース１０の給電点は当該シールドケース１０の上端のどこでもよい。
【００２７】
また上述の実施の形態においては、第１の放射導体としての導体板９の下半分全面を、第２の放射導体としての箱状のシールドケース１０で覆うようにしたが、本発明はこれに限らず、図７（Ａ）に示すアンテナ装置１２のように、第１の放射導体としての導体板９の下半分の片面及びその側方を、第２の放射導体としてのシールドケース１０Ｂで覆うようにしたり、あるいは図７（Ｂ）に示すアンテナ装置１３のように、第１の放射導体としての導体板９の下半分の片面のみを第２の放射導体としてのシールドケース１０Ｃで覆うようにしてもよく、要は、第１の放射導体の約１／２の電気長を有する第２の放射導体を、当該第１の放射導体の中央近傍から一端にかけて平行に設けるようにすればよい。
【００２８】
さらに上述の実施の形態においては、本発明をスティック型の携帯電話機に適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、折畳型の携帯電話機に適用することもできる。この場合、図８に示すアンテナ装置１４のように、折畳型携帯電話機の表示部筐体に内蔵される表示部側導体板９Ａと、操作部筐体に内蔵される操作部側導体板９Ｂとで導体板９を構成し、表示部側導体板９Ａ及び操作部側導体板９Ｂを電気的に接続するようにすればよい。
【００２９】
さらに上述の実施の形態においては、本発明を携帯電話機に本発明を適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  ＨａｎｄｙｐｈｏｎｅＳｙｓｔｅｍ）等の他の種々の携帯無線機に適用することができる。
【００３０】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、第１の放射導体の約１／２の電気長を有する第２の放射導体を、当該第１の放射導体の中央近傍から一端にかけて平行に設け、第１及び第２の放射導体の一端を電気的に接続するとともに、第１の放射導体の中央近傍及び第２の放射導体の他端に対して給電するようにしたことにより、第１及び第２の放射導体の長手方向に流れる電流のみが電波放射に寄与するようになり、これにより第１及び第２の放射導体の間隔を短縮してアンテナ装置を低姿勢化して携帯無線機を薄型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による携帯電話機の全体構成を示す略線図である。
【図２】アンテナ装置の構成を示す略線図である。
【図３】アンテナ装置を流れる電流を示す略線図である。
【図４】アンテナ装置の放射パターンを示す図である。
【図５】給電回路から見たアンテナ装置を示す略線図である。
【図６】ショートスタブのインピーダンスを示す特性曲線図である。
【図７】他の実施の形態のアンテナ装置の構成を示す略線図である。
【図８】他の実施の形態のアンテナ装置の構成を示す略線図である。
【図９】従来の携帯電話機の構成を示す略線図である。
【符号の説明】
１……携帯電話機、２……筐体、３……表示部、４……スピーカ、５……操作部、６……マイクロフォン、７……回路基板、８……シールド板、９……導体板、１０……シールドケース、１１、１２、１３、１４……アンテナ装置。
【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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