(57)【要約】【課題】  部品点数を増大させずに、簡易な構成でＳＡＲを低減することができる通信端末装置を提供する。【解決手段】  受話部３、表示部４、アンテナ２及び基板グランド５を有する通信端末装置１において、基板グランド５上の長辺部（長手方向の側面）Ａ１の略中央部からこの長辺部Ａ１と直交するＸ方向に沿って対辺である長辺部Ａ２近傍まで深く切り込んだスリット７を有する。【選択図】  図１
2005184073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に収容される基板と、この基板側と電気的に接続されるアンテナとを備える通信端末装置において、
前記基板のグランドに一方側の縁部から反対側の縁部近傍まで切り込んだスリットを有する通信端末装置。
【請求項２】
前記基板のグランドは、前記アンテナ配設方向に平行な方向が長い一対の長辺部とこれに直交する一対の短辺部とを有する縦長矩形状を有するとともに、
前記スリットは、前記グランドの前記アンテナ配設方向に平行な前記一対の長辺部のいずれか一方からこれに対向する長辺部近傍に至るまで切り込んだ、開口幅方向の長さに比べてこれに直交する方向の長さのほうが長い細幅形状である請求項１に記載の通信端末装置。
【請求項３】
前記アンテナは、前記グランドの前記長辺部と交わる一方の短辺部の両端部のうちいずれか一方の端部近傍に設置されているとともに、
前記スリットは、前記アンテナに近接する方の長辺部と対向する反対側の長辺部の略中央から、この長辺部と略直交する方向に向けて細幅矩形状に切り欠いてある請求項２に記載の通信端末装置。
【請求項４】
前記スリットは、金属薄膜に、細幅矩形状の欠損領域を含むパターンエッチングを行って形成してあることを特徴とする請求項１から３のいずれか1項に記載の通信端末装置。
【請求項５】
前記スリットは、所定間隔を保持して互いに隣接する２つの基板において、前記各基板の互いに対向する対辺の両端部のうち、互いに対向する一方の端部側どうしを電気的に接続することで構成してある請求項１から３のいずれか１項に記載の通信端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信端末装置に係り、特に人体頭部などへの電磁波の吸収を低減することができる通信端末装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機などに代表される通信端末装置は、主として人体頭部に近接して使用するために、アンテナから送信される電磁波の一部が頭部へ吸収されるおそれがある。そこで、近年、生体（特に、頭部）での単位重量（１ｋｇ）当たりの吸収電力量を示す指標としてＳＡＲ（Specific Absorption Rate）が導入され、携帯電話機などにおいてこのＳＡＲを低く抑える研究が盛んに行われている。
【０００３】
従来、例えばこのＳＡＲ対策としては、図８に示すように、アンテナ１０１と、基板グランド１０２との他に、導電性平板１０３を備えたもの（これを、「ＳＡＲ低減装置」とよぶ）が知られており、導電性平板１０３の長手方向（図８では上下方向）の一端を開放端とすることで、高周波電流を流れ難くして頭部に吸収される電磁波の量を低減するようになっている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−９４３１１号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した基板グランドに導電性平板を配置する方法では、使用する通信波長をλとしたときに、導電性平板はこの長手方向の長さとしてλ／４が必要である。このため、このようなＳＡＲ低減装置を備えた通信端末装置にあっては、このＳＡＲ低減装置が小型化や薄型化の妨げの要因となっており、しかも、このＳＡＲ低減装置のための部品追加に伴うコストの増大を招く、という問題があった。
【０００５】
本発明は、上記した従来技術の問題を解決するもので、部品点数を増大させずに、簡易な構成でＳＡＲを低減することができる通信端末装置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】
【０００６】
本発明の通信端末装置は、筐体内に収容された基板と、この基板側と電気的に接続されたアンテナとを備える通信端末装置において、
前記基板のグランドに一方側の縁部から反対側の縁部近傍まで深く切れ込んだスリットを有するものである。
【０００７】
この構成により、アンテナを基板側と電気的に接続するアンテナ給電部に集中（ホットスポット）していた高周波電流を、アンテナ給電部とスリット位置の基板グランド部分とに分散することで、人体頭部に近接するアンテナ給電部及び受話部近傍から放出される電磁波量を低減することができるようになり、ＳＡＲを低減することができる。
【０００８】
また、本発明の通信端末装置は、前記基板のグランドが、前記アンテナ配設方向に平行な方向が長い一対の長辺部とこれに直交する一対の短辺部とを有する縦長矩形状を有するとともに、
前記スリットは、前記グランドの前記アンテナ配設方向に平行な前記一対の長辺部のいずれか一方からこれに対向する長辺部近くに至るまで切り込んだ、開口幅方向の長さに比べてこれに直交する方向の長さのほうが長い細幅形状であるものである。
【０００９】
この構成により、簡単な構成の基板のグランドで、効果的にＳＡＲを低減することができる。
【００１０】
また、本発明の通信端末装置は、前記アンテナが、前記グランドの前記長辺部と交わる一方の短辺部の両端部のうちいずれか一方の端部近傍に設置されているとともに、
前記スリットは、前記アンテナに近接する方の長辺部と対向する反対側の長辺部の略中央から、この長辺部と略直交する方向に向けて細幅矩形状に切り欠いてあるものである。
【００１１】
この構成により、基板のグランドに単純な形状のスリットを形成することで、効果的にＳＡＲを低減することができる。
【００１２】
また、本発明の通信端末装置は、前記スリットが、金属薄膜に、細幅矩形状の欠損領域を含むパターンエッチングを行って形成してあるものである。
【００１３】
この構成により、基板のグランドの製造時にスリットを同時に形成することができる。
【００１４】
また、本発明の通信端末装置は、前記スリットが、所定間隔を保持して互いに隣接する２つの基板において、前記各基板の互いに対向する対辺の両端部のうち、互いに対向する一方の端部側どうしを電気的に接続することで構成してあるものである。
【００１５】
この構成によっても、ＳＡＲを低減することが可能になる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、部品点数の増大を招くことなく、簡易な構成で人体頭部近傍の受話部付近から放出される電磁波量を低減させることができ、その結果、ＳＡＲを低減させることができる通信端末装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明における実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るストレート（棒状）タイプの携帯電話機１を示すものであり、この携帯電話機１は、図示外の筐体の上部に電磁波を送受信するアンテナ２を設けているとともに、図示外の筐体の一面（主面）に、相手側からの音声を放音する受話部３、図示外の送話部、情報を表示する表示部４及び図示外の操作部などを設けている。
【００１８】
アンテナ２には、本実施形態の場合、λ／４モノポールアンテナを用いている。このλ／４モノポールアンテナは、小型化が進む通信端末装置において一般的に用いられているアンテナであって、アンテナ２のみで動作するものではなく、携帯電話機１の筐体内部に収容する図示外の基板（例えば、プリント基板）のグランド５の表面に高周波電流が流れることによって、基板全体がアンテナとして動作するように構成されている。なお、このアンテナ２は、アンテナ給電部６を介して、基板のグランド（以下、「基板グランド」とよぶ）５に接続されている。
【００１９】
また、この高周波電流が分布している基板グランド５は、図１に示すように、長手方向（Ｚ方向）の辺に相当する側面（図１では辺Ａ１及び辺Ａ２；これら長手方向の辺に相当する側面を「長辺部」とよぶ）がこれに直交する方向（Ｘ方向）の辺に相当する側面（図１では辺Ｂ１及び辺Ｂ２；これら短手方向の辺に相当する側面を「短辺部」とよぶ）に比べて長い矩形形状を呈しているが、この長辺部Ａ１、Ａ２のうち左側の長辺部Ａ１の中央部付近からその長辺部Ａ１と直交する方向（Ｘ方向）に向けて、スリット７を設けている。この基板グランド５は、本実施形態では、長辺部Ａ１、Ａ２の長さがλ／４（但し、λは携帯電話機１の無線通信に使用する波長）、短辺部の長さがＷ０に形成されている。
【００２０】
特に、このスリット７は、図１に示すように、基板グランド５の左右一対の長辺部Ａ１、Ａ２のうち、アンテナ２を設置してある長辺部Ａ２と対向する（反対側の）対辺（つまり、図１では長辺部Ａ１）から切り欠いて開口されている。即ち、このスリット７は、左側の長辺部Ａ１のほぼ中央部において所定の開口幅（Ｄ）で開口されているとともに、基板グランド５の短辺部Ｂ１、Ｂ２に平行な方向（Ｘ方向）に沿って（開口幅Ｄの寸法に比べて大幅に長い）所定の長さ（Ｗ）だけ切り込まれた、全体形状が略細幅矩形状を呈している。
【００２１】
また、本実施形態では、使用する無線周波数ｆ（＝ｃ／λ；ｃは光速）がおよそ９００ＭＨｚであって、基板グランド５の長辺部（λ／４（λ；使用波長）に相当する）がおよそ８０ｍｍ、短辺がおよそ４０ｍｍである。また、スリット７は、開口幅Ｄが３ｍｍ、長さＷが３５ｍｍに形成されている。
【００２２】
次に、図２は、アンテナとしてλ／４モノポールアンテナを用いた一般の携帯電話機において、そのアンテナ、アンテナ給電部、基板グランド上での高周波電流の１次元分布の一例を示す（特に、基板グランドのアンテナ寄りの長辺部の縁部に沿った方向での１次元分布を示す）説明図である。なお、図中破線で示す包絡線は、高周波電流の等電位部分を示す。
一般の携帯電話機において、高周波電流は、同図からわかるように、アンテナ給電部を中心としてアンテナ及び基板グランドにおいて、正弦波（サインカーブ）状に分布している。そして、この高周波電流により生じている電磁波の強度（延いては、人体に吸収される量）は、使用者の頭部に近接するアンテナ給電部（図１に示すように、この近傍には受話部３が設けてある）の近傍において最大となっている。
【００２３】
ところが、本実施形態の通信端末装置１では、上述したように、高周波電流が分布している基板グランド５の長辺部Ａ１の略中央付近から、その長辺部Ａ１と直交する方向（つまり、対向する長辺部Ａ２の方向）にスリット７を深く切り込んである。その結果、従来はアンテナ給電部６近傍などに集中していた高周波電流の分布を、本実施形態では、アンテナ給電部６と基板グランド５のスリット７との２箇所近傍に分散させることで、アンテナ給電部６付近から放出される電磁波量を低減できるようになっている。これにより、通信端末装置１において受話部３付近での局所ＳＡＲ値を低減することができる。
【００２４】
次に、ＦＤＴＤ法（Finite Difference Time Domain；時間領域差分法）によるシミュレーションを用いて、本発明のスリット７を備えた基板グランド５上の２次元電流分布と、スリット７を持たない従来の基板グランド上の２次元電流分布とについて、それぞれ求めた結果を、図３（Ａ）および（Ｂ）に示す。
これによれば、本発明の基板グランド５では、同図（Ａ）に示すように、基板グランド５上の電流分布の高い領域が、アンテナ給電部６とスリット７位置との２箇所に分散していることが分かる。つまり、同図（Ａ）に示す本発明の基板グランド５では、同図（Ｂ）に示す従来のものに比べて、使用者の頭部が近接する受話部３付近での電流値が低減している。
【００２５】
次に、基板グランド５上にスリット７を備えた本発明の携帯電話機と、基板グランド上にスリットを持たない従来の携帯電話機とについて、それぞれＳＡＲ分布を調べた結果を図４（Ａ）および（Ｂ）に示す。
本発明の場合、同図（Ａ）に示すように、ＳＡＲ分布の高い領域（クロスハッチング部分）が基板グランド５上のアンテナ給電部６とスリット７位置との２箇所に分散しており、アンテナ給電部６（受話部３付近）付近のＳＡＲレベルが低減していることが分かる。これにより、受話部３に近接する側頭部への電磁波の影響が最小限に抑えられる。
【００２６】
次に、基板グランド５左側の長辺部Ａ１におけるスリット７の形成位置及びスリット７長さを各種変更させた場合のＳＡＲ低減率について調べた結果を、図５に示す。
なお、図中、横軸は基板グランド５のアンテナ２を取り付けてあるアンテナ給電部６からスリット７の開口部分までのＺ方向（図１参照）の距離（Ｄ）、縦軸はスリット７を入れない場合のＳＡＲ値に対するスリット７を入れた場合のＳＡＲ値の低減率（％）を示している。ここで、図１に示すＷはスリット７の長さを示す。また、スリット７の幅Ｌはいずれも３ｍｍとした。
【００２７】
同図からわかるように、例えば基板グランド５の上部寄りのアンテナ給電部６から１０ｍｍの位置（つまり、基板グランド５の上側の短辺Ｂ１近傍）にスリット７を入れた場合は、基板グランド５上でアンテナ給電部６とスリット７位置との間の距離が近すぎるため、電流分布の集中点（ホットスポット）も互いに近くなり、ＳＡＲ低減効果が小さい。
また、アンテナ給電部６から遠く離れた基板グランド５の下部寄りの位置（基板グランド５の下側の短辺Ｂ２の近傍である）、例えばアンテナ給電部６から７０ｍｍの位置にスリット７を入れた場合、図２で示したように、基板グランド５の下端では元々電流分布が小さいことから、スリット７によるＳＡＲ低減効果は小さい。
【００２８】
一方、基板グランド５の左側の長辺部Ａ１の中央部付近であるアンテナ給電部６から３０〜５０ｍｍ付近にスリット７を入れると、スリット７の長さ（Ｗ）がいずれの場合にも、ＳＡＲ低減効果が高いことが分かる。また、特にこのスリット７は、スリット７の長さ（Ｗ）が長いほどＳＡＲ低減の効果が高く、最大で約４０％のＳＡＲ低減が可能であることも分かった。
【００２９】
このように、本発明の実施形態に係る携帯電話機１によれば、基板グランド５の長辺部（側面）のほぼ中央付近に、その長辺部と直交する短辺部方向にほぼ平行にスリット７を形成し、アンテナ給電部６近傍に集中していた高周波電流の分布を、基板グランド５上のアンテナ給電部６とスリット７位置との２箇所に分散させることで、アンテナ給電部６及び受話部３の近傍から放出される電磁波量を効果的に低減させることができるようになる。これにより、ＳＡＲを効果的に低減することができるわけである。
【００３０】
なお、以上の説明では、アンテナ給電部６が配置されている長辺部（右側面）Ａ２と対向する対辺（左側面）Ａ１にスリット７を開口した構成したものについて説明したが、逆に、図６に示すように、アンテナ給電部６が配置されている右側の長辺部Ａ２からスリット７を開口しても同様にＳＡＲの低減が可能である。更に、図７に示すように、スリット７を複数個配置してもＳＡＲの低減が可能である。
【００３１】
また、本発明のスリットの形成方法としては、例えば、予め形成されている基板グランドを、後に物理的に切り抜いてスリットを形成するのではなく、基板上のグランドをパターンエッチングで形成する際にスリットに対応する領域を形成しないようにするため、銅箔などの金属薄膜部分において、スリットに対応する領域、つまり細幅矩形状の領域が欠けた（欠損させた）所定形状のパターンにエッチングすることでも、スリットを形成することが可能である。
また、２つの基板を所定の間隔（スリット幅）に接近させた状態で対向させるとともに、これら双方の基板の互いに対向する対向辺の互いに対向するいずれか端部側どうしを適宜の接続手段、例えばＦＰＣなどで接続させることにより、実質的にスリットとするようにしてもよい。
【００３２】
また、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態様で実施し得るものである。即ち、本実施形態のようなストレート（棒状）タイプの携帯電話機に限定されるものではなく、折畳タイプの携帯電話機であってもよい。この折畳タイプの場合でも、例えばヒンジ部近傍の下側筐体にアンテナを備えた構成のもの、或いはヒンジ部内部にアンテナを備えた構成のものに対して、同様に、アンテナ給電部とスリット位置との２箇所に高周波電流を分散させることができ、ＳＡＲを効果的に低減することができる。
【００３３】
また、本発明は、本実施形態のような携帯電話機に限定されるものではなく、例えばＰＨＳその他の各種通信端末装置への適用も勿論可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の通信端末装置は、部品点数を増大させることなく、簡易な構成で人体頭部近傍の受話部付近から放出される電磁波の量を低減させ、ＳＡＲを低減させることができるという効果を有し、例えば携帯電話機、ＰＨＳ、その他の各種通信端末装置への適用が有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る携帯電話機の原理を示す概略構成図
【図２】本発明に係る携帯電話機にλ／４モノポールアンテナを用いた場合のアンテナ及び基板グランドでの電流分布図
【図３】（Ａ）は本発明の実施形態に係る基板グランドにスリットを有する携帯電話機での電流分布図、  （Ｂ）は従来の基板グランドにスリットを持たない携帯電話機での電流分布図
【図４】（Ａ）は本発明の実施形態に係る基板グランドにスリットを有する携帯電話機でのＳＡＲ分布図、  （Ｂ）は従来の基板グランドにスリットを持たない携帯電話機でのＳＡＲ分布図
【図５】本発明に係る携帯電話機の基板グランドにおけるスリット長さ及びスリット位置とＳＡＲ低減率との関係を示す相関図
【図６】本発明に係るスリットをアンテナ給電部側の基板グランドの長辺部側に形成した変形例を示す説明図
【図７】本発明に係るスリットを基板グランドに複数個配置した変形例を示す説明図
【図８】従来のＳＡＲ対策を施した通信端末装置の構成を示す概略図
【符号の説明】
【００３６】
１  通信端末装置
２  アンテナ（λ／４モノポールアンテナ）
３  受話部
４  表示部
５  基板グランド
６  アンテナ給電部
７  スリット
Ａ１、Ａ２  長辺部
Ｂ１、Ｂ２  短辺部
Ｄ  スリット位置
Ｌ  スリットの開口幅
Ｗ  スリットの長さ
λ  携帯無線通信での使用波長
【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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