(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体ケースと、
上記筐体ケースの表面に対して、ケーブルが接続される面をもつコネクタと、
第１の周波数に共振する第１のアンテナ素子と、
上記第１のアンテナ素子とは異なる第２の周波数に共振する第２のアンテナ素子と
を有し、
上記第１のアンテナ素子及び上記第２のアンテナ素子は線状でなり、
上記第１のアンテナ素子及び上記第２のアンテナ素子における中途部分は、上記筐体ケース内における上記コネクタの近傍に位置する非導電性の円筒状でなる支柱に沿ってらせん状に形成され、
上記第１のアンテナ素子及び上記第２のアンテナ素子における先端部分は、上記コネクタにおける非導電性の平面上に形成される
ことを特徴とする携帯無線端末装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は携帯無線端末装置に関し、例えば無線通信周波数が異なる２種類の無線通信システムに対応するようになされた携帯電話機に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話機は、急速な普及に伴って１つの無線通信システムにおける回線数だけでは不足する傾向にある。このため、携帯電話機においては、異なる周波数帯域を使用している他の無線通信システムと併用して必要な回線数を確保することが考えられており、１つの携帯電話機で２種類の無線通信システムを利用可能な端末が開発されている。
【０００３】
かかる携帯電話機は、800[MHz]帯を使用するＰＤＣ(Personal Digital Celluler) と、1.9[GHz]帯を使用するＰＨＳ(Personal Handyphone System)との２つの無線通信システムや、900[MHz]帯を使用するＧＳＭ(Global Sysytem for Mobile communication) と、1.8[GHz]帯を使用するＤＣＳ(Digital Communication Sysytem) との２つの無線通信システム、また800[MHz]帯を使用するＡＭＰＳ(Advanced Mobile phone Service) と、1.9[GHz]帯を使用するＰＣＳ(Personal Communications Services)との２つの無線通信システム等を併用するようになされている。
【０００４】
実際上、例えば図７に示すように、携帯電話機の筐体ケース内に設けられているアンテナ装置１は、方形放射導体板３、グランド導体板４、及び方形放射導体板３とグランド導体板４との間に介挿された誘電体５を有し、当該方形放射導体板３には、当該方形放射導体板３のほぼ中央部分に形成されたスリットによって２分割される第１の放射導体板３Ａ及び第２の放射導体板３Ｂと、回路基板であるグランド導体板４との間にそれぞれコンデンサＣ１及びＣ２が接続されている。
【０００５】
そして携帯電話機１は、各コンデンサＣ１、Ｃ２を介して調整することにより、第１の放射導体板３Ａ及び第２の放射導体板３Ｂをそれぞれ異なる第１及び第２の無線通信周波数で共振するアンテナとして動作するようになされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところでかかる構成の携帯電話機１においては、放射導体板３とグランド導体板４との間にコンデンサＣ１及びＣ２を設けていることにより、そのコンデンサＣ１及びＣ２から生じた電磁波を方形放射導体板３に与えてしまうと共に、当該方形放射導体板３における面積が大きい分、筐体ケース内の各種回路部品から生じた電磁波を多く受けてしまうことにより、アンテナとして動作している方形放射導体板３が安定した電気的特性を得るには未だ不十分であった。
【０００７】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、電気的特性を一段と安定し得る携帯無線端末装置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は、携帯無線端末装置であって、筐体ケースと、筐体ケースの表面に対して、ケーブルが接続される面をもつコネクタと、第１の周波数に共振する第１のアンテナ素子と、第１のアンテナ素子とは異なる第２の周波数に共振する第２のアンテナ素子とを有する。第１のアンテナ素子及び第２のアンテナ素子は線状でなり、その中途部分は、筐体ケース内におけるコネクタの近傍に位置する非導電性の円筒状でなる支柱に沿ってらせん状に形成され、先端部分は、コネクタにおける非導電性の平面上に形成される。
【０００９】
【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。
【００１０】
図１において、１０は全体として本発明による携帯電話機を示し、上側のケース半体１１Ａと下側ケース半体１１Ｂとを組み合わせて形成された筐体ケース１１の正面１１Ｃには、液晶パネル１２及び複数の操作キー１３が配設される。
【００１１】
また筐体ケース１１の上端面１１Ｄには、導電性の線材によって棒状に形成されたアンテナ素子を有するロッドアンテナ１４が伸縮自在に配設され、下端面１１Ｅには、所定のケーブルを介して外部機器と接続するためのコネクタ１５が配設される。
【００１２】
図２に示すように、コネクタ１５は略Ｔ形状でなり、ケーブルを接続する接続面１５Ａにほぼ９０度対向する対向面１５Ｂの一部が筐体ケース１１内に設けられた回路基板１６に固着され、当該接続面１５Ａが筐体ケース１１から露出した状態で筐体ケース１１内に収納される。
【００１３】
このコネクタ１５には、略直角側面１５Ｃの厚み方向に沿った状態で導電性の線材により等間隔のピッチ幅ＬＡ１を有するらせん状に形成され、筐体ケース１１の正面１１Ｃとほぼ９０度対向する天面１５Ｅの幅方向に沿った状態で等間隔のピッチ幅ＬＡ２を有するメアンダ状に形成された第１のアンテナ素子１７が配設される。
【００１４】
またコネクタ１５には、略直角側面１５Ｄの厚み方向に沿った状態で導電性の線材により等間隔のピッチ幅ＬＡ１を有するらせん状に形成され、天面１５Ｅの幅方向に沿った状態で等間隔のピッチ幅ＬＡ２を有するメアンダ状に形成された第２のアンテナ素子１８が配設される。
【００１５】
この実施の形態の場合、コネクタ１５の略直角側面１５Ｃ及び１５Ｄと回路基板１６との空間には、上側のケース半体１１Ａと下側ケース半体１１Ｂとを組み合わせるための非導電性でなるネジ止め用支柱（図示せず）がそれぞれ配置される。従って第１のアンテナ素子１７及び第２のアンテナ素子１８は、らせん上に形成されている部分を各ネジ止め用支柱に挿通させている。
【００１６】
これら第１のアンテナ素子１７及び第２のアンテナ素子１８は、その一端がそれぞれ対応する基板接点１９、２０に半田付けされており、当該基板接点１９、２０から各給電線路（図示せず）を介して共通の給電部（図示せず）に電気的に接続される。
【００１７】
また第１のアンテナ素子１７は、開放端から給電線路を介して給電部までの電気長が例えば第１の無線通信周波数である１．８[GHz] の波長λ／４になるように選定されていると共に、第２のアンテナ素子１８は、開放端から給電線路を介して給電部までの電気長が例えば第２の無線通信周波数である９００[MHz] の波長λ／４になるように選定されている。
【００１８】
従って携帯電話機１０は、第１の無線周波数（１．８[GHz] ）の使用時には第１の無線周波数で共振し、かつ、電気長の長い第２のアンテナ素子１８が第１の無線周波数で共振しないことにより、当該第１のアンテナ素子１７のみがアンテナとして動作する。これに対して第２の無線周波数の使用時には、第２のアンテナ素子１８が第２の無線周波数（９００[MHz] ）で共振し、かつ、電気長の短い第１のアンテナ素子１７が第２の無線周波数で共振しないことにより、当該第２のアンテナ素子１８のみがアンテナとして動作するようになされている。
【００１９】
このように携帯電話機１０は、第１のアンテナ素子１７及び第２のアンテナ素子１８においてらせん状に形成された部分を、非導電性のコネクタ１５の略直角側面１５Ｃ及び１５Ｄとネジ止め用支柱とに沿った状態で形成し、メアンダ状に形成された部分を、回路基板１６上の各種回路部品と離間する非導電性のコネクタ１５の天面１５Ｅに形成すると共に、当該第１のアンテナ素子１７及び第２のアンテナ素子１８をそれぞれ異なる電気長に選定することにより、筐体ケース１１内の各種回路部品に生じた電磁波によるノイズ発生等が低減された状態でアンテナとして動作し得るようになされている。
【００２０】
これにより携帯電話機１０は、図３に示す定在波比（ＶＳＷＲ:Voltage Standing Wave Ratio) からも明らかなように、良好なアンテナの電気特性を得ることができる。
【００２１】
かかる携帯電話機１０は、ロッドアンテナ１４（図１）をも第２の無線通信周波数（９００[MHz] ）で共振するようになされており、当該ロッドアンテナ１４のアンテナ素子と、第２のアンテナ素子１８とによってダイバーシチ受信するようになされている。
【００２２】
この場合携帯電話機１０は、ロッドアンテナ１４のアンテナ素子が筐体ケース１１の上端面１１Ｂ（図１）側に配設されると共に、第２のアンテナ素子１８が筐体ケース１１の下端面１１Ｃ側に配設されている。
【００２３】
すなわち携帯電話機１０は、第１のアンテナ素子１７と、第２のアンテナ素子１８とが最も離間する位置に配設されていることにより、互いのアンテナ素子１７、１８における干渉を極力低減してアンテナの電気特性（品質良好な受信信号を得ること）を向上し得るようになされている。
【００２４】
因みに、携帯電話機１０は、ロッドアンテナ１４（図１）を第１の無線通信周波数（１．８[GHz] ）で共振するようにしても良い。
【００２５】
以上の構成において、携帯電話機１０の筐体ケース１１内に設けられた非導電性部材であるコネクタ１５の略直角側面１５Ｃ及び天面１５Ｅに沿った状態で、第１の無線通信周波数（１．８[GHz] ）に共振する第１のアンテナ素子１７を配設すると共に、第１のアンテナ素子１７とは異なる位置であるコネクタ１５の略直角側面１５Ｄ及び天面１５Ｅに沿った状態で、第２の無線通信周波数（９００[MHz] ）に共振する第２のアンテナ素子１８を配設するようにした。
【００２６】
従って携帯電話機１０は、非導電性部材であるコネクタ１５が筐体ケース１１内に生じた電磁波を受けることを回避するので、当該コネクタ１５の表面に沿った状態で配設された第１及び第２のアンテナ素子１７、１８に対する電磁波の悪影響（ノイズ発生等）を従来に比して低減することができる。
【００２７】
さらに携帯電話機１０は、第１のアンテナ素子１７及び第２のアンテナ素子１８をコネクタ１５の略直角側面１５Ｃ、１５Ｄの厚み方向に沿った状態で導電性の線材により等間隔のピッチ幅ＬＡ１を有するらせん状に形成し、天面１５Ｅの幅方向に沿った状態で等間隔のピッチ幅ＬＡ２を有するメアンダ状に形成した。
【００２８】
従って携帯電話機１０では、第１のアンテナ１７及び第２のアンテナ素子３８がらせん状に形成されている部分と、メアンダ状に形成されている部分とで互いに異なる指向性を有するアンテナとして動作するので、アンテナの電気特性（品質良好な受信信号を得ること）を一段と向上することができる。
【００２９】
これに加えて、携帯電話機１０は、既存のスペースである上側ケース半体１１Ａとコネクタ１５の天面１５Ｅとの空間、及びコネクタ１５の略直角側面１５Ｃ、１５Ｄと回路基板１６との空間に各アンテナ素子１７、１８を配設すると共に、当該各アンテナ素子１７、１８を非導電性のコネクタ１５及びネジ止め支柱に沿った状態で形成するようにしたことにより、各アンテナ素子１７、１８の電気特性を良好に保ちながら筐体ケース１１内における空間を有効に利用することができ、かくして、電気特性を良好に保ちながら格段に小型化を実現することができる。
【００３０】
以上の構成によれば、それぞれ異なる周波数に共振する第１の第１のアンテナ素子１７と、第２のアンテナ素子１８とを携帯電話機１０の筐体ケース１１内に設けられた非導電性部材であるコネクタ１５の表面に沿って配設したことにより、筐体ケース内に生じる電磁波による各アンテナ素子１７、１８へのノイズ発生等の悪影響を従来に比して低減することができ、かくして、電気的特性を一段と安定させることができる。
【００３１】
なお、上述の実施の形態においては、第１のアンテナ素子１７と、第２のアンテナ素子１８とをコネクタ１５の略直角側面１５Ｃ、１５Ｄの厚み方向に沿った状態で導電性の線材により等間隔のピッチ幅ＬＡ１を有するらせん状に形成し、天面１５Ｅの幅方向に沿った状態で等間隔のピッチ幅ＬＡ２を有するメアンダ状に形成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図４に示すように、コネクタ１５の略直角側面１５Ｃ、１５Ｄの厚み方向に沿った状態で導電性の線材により等間隔のピッチ幅ＬＡ１を有するらせん状に形成した後に、コネクタ１５の天面１５Ｅの奥行方向に沿った状態で等間隔のピッチ幅を有するメアンダ状に形成（図４（Ａ））したり、うずまき状に形成（図４（Ｂ））したり、櫛状、楔状、鋸状、正弦波状、三角波等の非直線状に形成しても良い。
【００３２】
また、コネクタ１５の略直角側面１５Ｃ、１５Ｄの厚み方向に沿った状態で導電性の線材により等間隔のピッチ幅ＬＡ１を有するらせん状に形成した後、コネクタ１５の天面１５Ｅに沿った状態で導電性の板材又はフィルムにより矩形状に形成（図４（Ｃ））しても良く、当該矩形状にスリットを設けてコの字状に形成（図４（Ｄ））したり、メアンダ状に形成（図４（Ｅ））しても良く、あるいは第１のアンテナ素子１７と、第２のアンテナ素子１８とをそれぞれ別の形状に形成しても良く、この他種々の形状に第１のアンテナ素子１７及び第２アンテナ素子１８を形成することができる。
【００３３】
この場合、第１のアンテナ素子１７及び第２のアンテナ素子１８の巻き径、巻き数、ピッチ幅の変更やスリットの設ける位置を変更することにより、コネクタ１５の表面スペースのみに各アンテナ素子１７、１８を配設した状態で電気長を換えることができる。
【００３４】
特に、第１のアンテナ素子１７及び第２アンテナ素子１８においてらせん状に形成する部分の巻き径、巻き数、ピッチ幅を変更することにより、携帯電話機１０の厚さに依存することなく、コネクタ１５の表面スペースのみを利用して配設することができる。
【００３５】
要は、第１のアンテナ素子１７及び第２アンテナ素子１８を、コネクタ１５や筐体ケース１１の形状、さらには無線周波数に応じて形成するようにすれば、コネクタ１５や筐体ケース１１の形状、さらには無線周波数に依存することなく、良好な電気特性を保持しながらコネクタ１５の表面スペースのみを利用して配設することができる。
【００３６】
さらに上述の実施の形態においては、第１のアンテナ素子１７と、第２のアンテナ素子１８とをコネクタ１５の略直角側面１５Ｃ、１５Ｄの厚み方向に沿った状態で導電性の線材により等間隔のピッチ幅ＬＡ１を有するらせん状に形成し、天面１５Ｅの幅方向に沿った状態で等間隔のピッチ幅ＬＡ２を有するメアンダ状に形成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図２との対応部分に同一符号を付して示す図５のように、コネクタ１５の対向面１５Ｂより回路基板１６にはんだ付けされているコネクタピン（図示せず）を覆って設けられた非導電性部材２５に沿った状態で第１のアンテナ素子２７及び第２のアンテナ素子２８を導電性の線材により巻き径、巻き数、ピッチ幅がそれぞれ異なるようにらせん状に形成し、コネクタ１５の天面１５Ｅの奥行き方向に沿った状態でメアンダ状に形成するようにしても良い。
【００３７】
また、図１及び図５との対応部分に同一符号を付して示す図６のように、第２のアンテナ素子３８をコネクタ１５の略直角側面１５Ｄの厚み方向に沿った状態で導電性の線材によりらせん状に形成した後、コネクタ１５の対向面１５Ｅを覆う非導電性部材２５に沿った状態でコネクタ１５の幅方向へメアンダ状に形成するようにしても良い。
【００３８】
この場合携帯電話機１０では、第１のアンテナ１７及び第２のアンテナ素子３８が多くの指向性を有するアンテナとして動作するので、アンテナの電気特性（品質良好な受信信号を得ること）一段と向上することができる。
【００３９】
さらに上述の実施の形態においては、非導電性部材としてのコネクタ１５の表面に沿った状態で第１のアンテナ素子１７及び第２のアンテナ素子１８を配設する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、第１のアンテナ素子１７及び第２のアンテナ素子１８の一部をコネクタ１５の表面に当接させて沿った状態で配設するようにしても良い。
【００４０】
この場合携帯電話機１０では、その製造工程において、第１のアンテナ素子１７及び第２のアンテナ素子１８の一端が回路基板１６の基板接点１９、２０にそれぞれ対応する位置となるように、予め第１のアンテナ素子１７及び第２のアンテナ素子１８の一部をコネクタ１５の表面に当接させて沿った状態で配設しておけば、コネクタ１５と回路基板１６とを固着した際には第１のアンテナ素子１７及び第２のアンテナ素子１８の一端が回路基板１６の基板接点１９、２０にそれぞれ位置決めされている状態となり、従って基板接点１９、２０と第１のアンテナ素子１７及び第２のアンテナ素子１８とを簡易に接続することができる。
【００４１】
さらに上述の実施の形態においては、非導電性部材としてのコネクタ１５の表面に沿って第１のアンテナ素子１７及び第２のアンテナ素子１８を配設する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ゴムや合成樹脂等の非導電性部材を筐体ケース１１内に設け、その非導電性部材の表面に沿って第１のアンテナ素子１７及び第２のアンテナ素子１８を配設しても良い。
【００４２】
この場合、各種回路や給電部から生じる電磁波の影響を最も受け難い場所（例えば各種回路や給電部から最も平均的に遠ざかる場所）を選定することにより非導電性部材を設け、その表面に沿った状態で第１のアンテナ素子１７及び第２のアンテナ素子１８を配設すれば、筐体ケース１１内において最も効率の良い電気特性で第１のアンテナ素子１７及び第２のアンテナ素子１８をアンテナとして動作させることができる。
【００４３】
さらに上述の実施の形態においては、携帯無線端末装置としての携帯電話機１０に適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばトランシーバや、通信機能が付加されたＰＤＡ(Personal Digital Assistants) 、さらにはＰＣ(Personal Computer) カード等、この他種々の携帯無線端末装置に適用することができる。
【００４４】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、第１の周波数に共振する第１のアンテナ素子と、第１のアンテナ素子とは異なる第２の周波数に共振する第２のアンテナ素子とを線状とすることで、従来の方形放射板３の場合に比べてアンテナ素子に対する電磁波の悪影響を低減することができる。
また第１のアンテナ素子及び第２のアンテナ素子の中途部分はらせん状として形成し、先端部分は平面上に形成することで、該中途部分と先端部分とで異なる指向性をもたせることができ、アンテナの電気特性を向上させることができる。
さらに中途部分は円筒状でなる支柱に沿って形成し、先端部分はコネクタの平面上に形成することで、筐体ケース内における空間を有効に利用することができ、小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】携帯電話機の構成を示す略線的斜視図である。
【図２】本発明による携帯電話機の内部を示す略線的斜視図である。
【図３】各アンテナ素子の電気特性を示す略線図である。
【図４】他の実施の形態によるアンテナ素子の形成パターンを示す略線図である。
【図５】他の実施の形態による各アンテナ素子の配設状態（１）を示す略線的斜視図である。
【図６】他の実施の形態による各アンテナ素子の配設状態（２）を示す略線的斜視図である。
【図７】従来による２共振アンテナ装置の構成を示す略線的斜視図である。
【符号の説明】
１０……携帯電話機、１１……筐体ケース、１４……ロッドアンテナ、１５……コネクタ、１６……回路基板、２５……非導電性部材、１７、２７……第１のアンテナ素子、１８、２８、３８……第２のアンテナ素子。
【図１】
0004565305.tif 000002
【図２】
0004565305.tif 000003
【図３】
0004565305.tif 000004
【図４】
0004565305.tif 000005
【図５】
0004565305.tif 000006
【図６】
0004565305.tif 000007
【図７】
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