(57)【要約】筺体を地面に対してどのような角度に傾けても、高利得で、かつＳＡＲ低減効果を有し、しかもマルチバンド周波数対応可能にする。下部筺体１２内に筺体幅方向に配置した面状素子１６と、上部筺体１１内にアンテナ面積が大きく、筺体長手方向に配置した面状素子１７と、上部筺体１１内に面状素子１６と平行に配置した面状素子１８の３アンテナ素子構成で、筺体開き状態において、面状素子１６が面状素子１７と容量的結合をし、かつ、面状素子１８に電磁的結合をする。また、面状素子１６は、整合回路１５を介してグランドパターンを有する回路基板１３上の無線回路１４と電気的に接続する。
2007043138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１筐体と、
第２筐体と、
前記第１筐体と前記第２筐体とを回動自在に接続するヒンジ可動部と、
前記第１筐体に設けられた第１アンテナ素子と、
前記第１筐体に設けられ、前記第１アンテナ素子と略直交し、かつ前記第１アンテナ素子と絶縁された第２アンテナ素子と、
前記第２筐体内部に設けられ、グランドパターンを有する回路基板と、
前記回路基板上に設けられた無線回路に接続された給電部と、
前記第１アンテナ素子の一端に近接もしくは接続して前記第２筐体に配置されるとともに、第２アンテナ素子と平行に配置され、かつ前記給電部に接続された第３アンテナ素子とを備え、
前記第１アンテナ素子と前記第３アンテナ素子は、容量的に結合もしくは電気的に結合して一つのアンテナ素子として動作し、
前記第１アンテナ素子および前記第３アンテナ素子と前記グランドパターンは、ダイポールアンテナとして動作し、
前記第２アンテナ素子と前記第３アンテナ素子は電磁的に結合して、前記第２アンテナ素子は前記第３アンテナ素子の無給電素子として動作する折畳式携帯無線装置。
【請求項２】
前記第１筐体は非導電性材料で構成されるとともに、
前記第１アンテナ素子は前記第１筐体に内蔵され面状を有する
請求項１に記載の折畳式携帯無線装置。
【請求項３】
前記第１アンテナ素子は、前記第１筐体の一部として構成されている請求項１に記載の折畳式携帯無線装置。
【請求項４】
前記第１アンテナ素子は、前記第一筐体内の厚さ方向の中央部より音声通話時に人体に対面する向きとは反対向きに近い位置に配置されている請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の折畳式携帯無線装置。
【請求項５】
前記第３アンテナ素子は、前記第２筐体の一部として構成されている請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の折畳式携帯無線装置。
【請求項６】
前記第３アンテナ素子は、前記第２筐体の幅方向の中央部に配置されている請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の折畳式携帯無線装置。
【請求項７】
前記第３アンテナ素子は、前記第２筐体内の厚さ方向の中央部より音声通話時に人体に対面する向きとは反対向きに近い位置に配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の折畳式携帯無線装置。
【請求項８】
前記第３アンテナ素子は、両端側が屈曲した形状の両端屈曲部を有し、筺体の幅方向に平行な部分の長さが前記両端屈曲部の合計の長さより長い請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の折畳式携帯無線装置。
【請求項９】
前記第３アンテナ素子形状は、ミアンダ形状であることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の折畳式携帯無線装置。
【請求項１０】
前記第３アンテナ素子の片端に周波数遮断共振回路を付加し、前記周波数遮断共振回路に直線形状または屈曲形状若しくはミアンダ形状の構造を有する第４アンテナ素子を接続することにより構成され、前記第３アンテナ素子の電気長と、前記第３アンテナ素子と前記第４アンテナ素子の和の電気長に共振する、２周波数帯共振無給電素子を具備する請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の折畳式携帯無線装置。
【請求項１１】
前記第１アンテナ素子は、前記第２アンテナ素子と重なる部分の面積が前記第２アンテナ素子面積の５０％以下になるような形状を有する請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の折畳式携帯無線装置。
【請求項１２】
前記第２アンテナ素子は、両端が屈曲した形状を有し、筺体の幅方向に平行な部分の長さが両端屈曲部の合計の長さより長い請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の折畳式携帯無線装置。
【請求項１３】
前記第２アンテナ素子は、ミアンダ形状である請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の折畳式携帯無線装置。
【請求項１４】
前記第２アンテナ素子の片端に周波数遮断共振回路を付加し、前記周波数遮断共振回路に直線形状または屈曲形状若しくはミアンダ形状の構造を有する第５アンテナ素子を接続することにより構成され、前記第２アンテナ素子の電気長と、前記第３アンテナ素子と前記第５アンテナ素子の和の電気長に共振する、２周波数帯共振無給電素子を具備する請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の折畳式携帯無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、高利得で、比吸収率（ＳＡＲ；Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｒａｔｅ）が低く、しかもマルチバンドに対応可能なアンテナを備えた折畳式携帯無線装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  近年、携帯無線装置、例えば携帯電話機が広く普及している。この携帯電話機には、各種さまざまなタイプのものが開発されているが、中でも上下の筺体を折り畳んで携帯性を高めることができるコンパクトな折畳式のもの（以下、「折畳式携帯電話機」とよぶ）が広く用いられている。この折畳式携帯電話機は、開閉式の筐体構造を有しており、筐体部分を開状態又は閉状態の何れかに切替えて使用することができるため、それぞれの状態において所望のアンテナ性能を確保することが必要である。また、この携帯電話機などについては、小型化やデザイン性向上のためアンテナの内蔵化も進んでおり、さまざまな方式の内蔵アンテナが開発され採用されている。【０００３】  このような最近の内蔵アンテナを備えた折畳式携帯電話機として、例えば特許文献１に記載のものが知られている。即ち、この折畳式携帯電話機は、図１１に示すように、上筐体１０１と、下筐体１０２と、上筺体１０１に内蔵された導体板１０３と、下筺体１０２に内蔵された導体板１０４とを備えるとともに、下筺体１０２内部に、導体板１０３と導体板１０４とに接続された高周波電源１０５を配置している。このような構成の折畳式携帯電話機では、導体板１０３と導体板１０４が内蔵アンテナを構成しており、ダイポールアンテナとして動作するため、携帯電話機の小型化を図ることができる。【０００４】  また、内蔵アンテナを備えた別の折畳式携帯電話機として、例えば特許文献２に記載のものも知られている。即ち、この折畳式携帯無線通信装置は、図１２に示すように、上筐体２０１及び下筐体２０２を備えるとともに、上筐体２０１の受話部が取り付けられている面に平行な面内に、ダイポールアンテナ２０３と対向素子２０４を備えている。また、このダイポールアンテナ２０３と対向素子２０４は、短絡部２０５および短絡部２０６を介して高周波電源２０７と接続するとともに、このダイポールアンテナ２０３と対向素子２０４のそれぞれの両端をお互いに遠ざかる方向へ折り曲げるようにして配置し、かつ、ダイポールアンテナ２０３には寄生素子２０８を、対向素子２０４には寄生素子２０９を、それぞれ近接配置し、さらに、寄生素子２０８と寄生素子２０９の両端を、同一面内でそれぞれお互いに遠ざかる方向へ折り曲げるようにして配置している。このような折畳式携帯電話機では、放射パターンを使用者（人体）側に向けさせないように構成することで、音声通話時での誘電体損と整合損の抑制効果を図ることができるようになっている。
【特許文献１】特開２００４−２０８２１９号公報
【特許文献２】特開２００５−３３４９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかしながら、このような携帯電話機にあっては、一般に、音声通話時やパケット通信時に携帯電話機の筐体を地面に対してある角度をもって傾けて使用するため、垂直偏波支配もしくは水平偏波支配のアンテナでは、基地局アンテナとの偏波面不一致（主偏波不一致）による利得劣化が懸念される。【０００６】  また、近年では、携帯電話機における通信エリア拡大のニーズや通信容量拡大のニーズなどに伴い、例えば２ＧＨｚ帯と８００ＭＨｚ帯との全く異なる２つの周波数帯を使用している携帯電話（事業）会社も存在する。さらに、通信の国際化などによる国際ローミング対応携帯電話機のニーズなどにより、各国における携帯電話（事業）会社ごとの割当周波数に対応した、マルチバンド対応携帯電話機が開発されている。しかしながら、周波数帯ごとにアンテナを実装すると、アンテナ数が多くなり、携帯電話機の物理的なサイズやシステムが大型化してしまう問題が発生するため、単給電でマルチバンドに対応可能なアンテナの開発が求められている。【０００７】  ここで、図１１に示すような構成の携帯電話機にあっては、単純なダイポールアンテナ構成であることから、筺体の長手方向（同図中、縦方向）に流れる電流が支配的となり、例えば筺体を地面に対して垂直に配置した場合には、放射パターンは垂直偏波成分が支配的な特性を持つ。一方、音声通話時やパケット通信時などにおいては、筐体を地面に対して斜めに保持することにより垂直偏波成分が減少し、結局は大幅な利得劣化を引き起こすという問題が生じている。さらに、高周波電源１０５には、電流が集中するため、ＳＡＲの増大が起きる問題も発生する。【０００８】  また、図１２に示すような構成の携帯電話機にあっては、平衡給電系であるダイポールアンテナ構成のため、対応できる帯域が狭く、周波数帯が大きく異なる場合でのマルチバンド共振は不可能である。【０００９】  本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、高利得、かつ、ＳＡＲ低減が可能であって、しかもマルチバンドに対応可能な折畳式携帯無線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】
【００１０】  （１）本発明の折畳式携帯無線装置は、第１筐体と、第２筐体と、前記第１筐体と前記第２筐体とを回動自在に接続するヒンジ可動部と、前記第１筐体に設けられた第１アンテナ素子と、前記第１筐体に設けられ、前記第１アンテナ素子と略直交し、かつ前記第１アンテナ素子と絶縁された第２アンテナ素子と、前記第２筐体内部に設けられ、グランドパターンを有する回路基板と、前記回路基板上に設けられた無線回路に接続された給電部と、前記第１アンテナ素子の一端に近接もしくは接続して前記第２筐体に配置されるとともに、第２アンテナ素子と平行に配置され、かつ前記給電部に接続された第３アンテナ素子とを備え、前記第１アンテナ素子と前記第３アンテナ素子は、容量的に結合もしくは電気的に結合して一つのアンテナ素子として動作し、前記第１アンテナ素子および前記第３アンテナ素子と前記グランドパターンは、ダイポールアンテナとして動作し、前記第２アンテナ素子と前記第３アンテナ素子は電磁的に結合して、前記第２アンテナ素子は前記第３アンテナ素子の無給電素子として動作する構成を有している。【００１１】  この構成により、第１アンテナ素子と第３アンテナ素子とグランドパターンにより、広い帯域を得ることができ、かつ第３アンテナ素子と容量的結合もしくは電気的結合した第１アンテナ素子と、第１アンテナ素子と略直交に配置され、かつ第３アンテナ素子と電磁的に結合した第２アンテナ素子により、垂直偏波成分と水平偏波成分共にバランスの良い放射パターン特性となる。従って、音声通話のときやパケット通信の際に、筺体を地面に対して傾けても、常に高利得なアンテナ性能を確保できる。また、第３のアンテナ素子の無給電素子にアンテナ電流が誘起するため、電流分散効果により電流ピーク部が減少し、ＳＡＲ低減が実現可能になる。【００１２】  （２）また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記第１筐体が非導電性材料で構成されるとともに、前記第１アンテナ素子は前記第１筐体に内蔵され面状を有する構成を有している。この構成により、アンテナの実効体積が大きくなり、広帯域なアンテナ性能を確保することができる。【００１３】  （３）また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記第１アンテナ素子が、前記第１筐体の一部とした構成を有している。この構成により、さらに実効体積が大きくなり、広帯域なアンテナ性能を確保するとともに、面状素子を省くことにより、携帯無線機の薄型化もしくは小型化が実現できる。【００１４】  （４）また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記第１アンテナ素子が前記第１筐体内の厚さ方向の中央部より音声通話時に人体に対面する向きとは反対向きに近い位置に配置されている構成を有している。この構成により、第１アンテナ素子が頬から遠ざかるため、誘電体損失が緩和して高利得を得ることができるとともに、ＳＡＲを低減できる。【００１５】  （５）また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記第３アンテナ素子が、前記第２筐体の一部とした構成を有している。この構成により、携帯無線機の小型化が図れると共に、第１アンテナ素子と結合する構成が容易になる。【００１６】  （６）また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記第３アンテナ素子が、前記第２筐体の���方向の中央部に配置されている構成を有している。この構成により、音声通話時に第２アンテナ素子が、筺体側面を保持している手から距離を確保し、人体による誘電体損失が緩和するため、音声通話時において高利得を得ることができる。【００１７】  （７）また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記第３アンテナ素子が、前記第２筐体内の厚さ方向の中央部より音声通話時に人体に対面する向きとは反対向きに近い位置に配置されている構成を有している。この構成により、音声通話時に第２アンテナ素子が顔もしくは指からの距離を確保し、人体による誘電体損失が緩和するため、音声通話時における高利得を得ることができる。【００１８】  （８）また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記第３アンテナ素子の両端側が屈曲した形状の両端屈曲部を有し、筺体の幅方向に平行な部分の長さが前記両端屈曲部の合計の長さより長い構成を有している。この構成により、第３アンテナ素子の電気長を確保することができ、筺体の大きさに関わらず、第３アンテナ素子の共振する周波数の範囲を広く設定することができる。【００１９】  （９）また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記第３アンテナ素子形状が、ミアンダ形状である構成を有している。この構成により、第３アンテナ素子の電気長を確保することができ、筺体の大きさに関わらず、第３アンテナ素子の共振する周波数の範囲を広く設定することができる。【００２０】  （１０）また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記第３アンテナ素子の片端に周波数遮断共振回路を付加し、前記周波数遮断共振回路に直線形状または屈曲形状若しくはミアンダ形状の構造を有する第４アンテナ素子を接続することにより構成され、前記第３アンテナ素子の電気長と、前記第３アンテナ素子と前記第４アンテナ素子の和の電気長に共振する、２周波数帯共振無給電素子を具備する構成を有している。この構成により、第３アンテナ素子から放射される偏波成分が支配的な周波数も２種類の大きく異なる周波数帯で利用可能にすることができる。【００２１】  （１１）また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記第１アンテナ素子が、前記第２アンテナ素子と重なる部分の面積が前記第２アンテナ素子面積の５０％以下になるような形状となる構成を有している。この構成により、第２アンテナ素子が、第１アンテナ素子からの干渉が緩和され、第２アンテナ素子から放射される偏波成分を改善することができる。【００２２】  （１２）また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記第２アンテナ素子の両端が屈曲した形状を有し、筺体の幅方向に平行な部分の長さが両端屈曲部の合計の長さより長い構造を有している。この構成により、第２アンテナ素子の電気長を確保することができ、筺体の大きさに関わらず、第２アンテナ素子の共振する周波数の範囲を広く設定することができる。【００２３】  （１３）また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記第２アンテナ素子が、ミアンダ形状である構成を有している。この構成により、第２アンテナ素子の電気長を確保することができ、筺体の大きさに関わらず、第２アンテナ素子の共振する周波数の範囲を広く設定することができる。【００２４】  （１４）また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記第２アンテナ素子の片端に周波数遮断共振回路を付加し、前記周波数遮断共振回路に直線形状または屈曲形状若しくはミアンダ形状の構造を有する第５アンテナ素子を接続することにより構成され、前記第２アンテナ素子の電気長と、前記第３アンテナ素子と前記第５アンテナ素子の和の電気長に共振する、２周波数帯共振無給電素子を具備した構成を有している。この構成により、第２アンテナ素子から放射される偏波成分が支配的な周波数も２種類の大きく異なる周波数帯で利用可能にすることができる。
【発明の効果】
【００２５】  本発明によれば、高利得を実現できるとともに、ＳＡＲの低減を図ることができる効果を有し、しかもマルチバンドに対応可能な折畳式携帯電話機などの折畳式携帯無線装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る折畳式携帯電話機を示す背面図
【図２】本発明の第１の実施形態に係る折畳式携帯電話機を示す側面図
【図３】本発明の第１の実施形態に係る折畳式携帯電話機の要部の構成を示すブロック図
【図４】本発明の第１の実施形態の折畳式携帯電話機におけるＶＳＷＲ周波数特性を示す説明図
【図５】本発明の第１の実施形態の折畳式携帯電話機における放射指向性パターンを示す説明図であり、（Ａ）は第２アンテナを構成する面状素子がない場合、（Ｂ）はその面状素子がある場合を示す
【図６】本発明の第１の実施形態におけるＳＡＲ分布を示す説明図であり、（Ａ）は第２アンテナを構成する面状素子がない場合、（Ｂ）はその面状素子がある場合を示す
【図７】本発明の第２の実施形態に係る折畳式携帯電話機を示す側面図
【図８】本発明の第３の実施形態に係る折畳式携帯電話機を示す背面図
【図９】本発明の第３の実施形態に係る折畳式携帯電話機の変形例を示す背面図
【図１０】本発明の第４の実施形態に係る折畳式携帯電話機を示す背面図
【図１１】従来のアンテナ装置を筺体に搭載した折畳式携帯電話機を示す側面図
【図１２】従来のアンテナ装置を筺体に搭載した他の折畳式携帯電話機を示す側面図
【符号の説明】
【００２７】  １０，２０，３０，４０，５０  折畳式携帯電話機
１１  上部筺体
１２  下部筺体
１３  回路基板
１４  無線回路
１５  整合回路
１６  面状素子（第３アンテナ素子）
１７  面状素子（第１アンテナ素子）
１８  面状素子（第２アンテナ素子）
１９  ヒンジ可動部
２１  上部筺体部品（第１アンテナ素子）
２２  面状素子（第２アンテナ素子）
２３  下部筺体部品（第３アンテナ素子）
２４  給電部品
３１  折り返し型面状素子（第２アンテナ素子）
３２  折り返し型面状素子（第３アンテナ素子）
４１  ミアンダ型面状素子（第２アンテナ素子）
４２  ミアンダ型面状素子（第３アンテナ素子）
５１  面状素子（第２アンテナ素子）
５２  面状素子（第３アンテナ素子）
５３  面状素子（第５アンテナ素子）
５４  面状素子（第４アンテナ素子）
５５  ＬＣ共振回路（周波数遮断共振回路）
５６  ＬＣ共振回路（周波数遮断共振回路）
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】  以下、本発明の折畳式携帯無線装置の実施形態である折畳式携帯電話機について、添付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の実施形態に係る折畳式携帯無線機の基本構成を示す背面図、図２は本発明の第１の実施形態に係る折畳式携帯無線機の基本構成を示す側面図、図３は本発明の第１の実施形態に係る折畳式携帯無線機の要部の構成を示すブロック図である。
本実施形態の折畳式携帯無線機１０は、第１筐体を構成する上部筺体１１と第２筺体を構成する下部筺体１２とが、連結部を構成するヒンジ可動部１９を回動軸として回動することにより、筐体部分が開き状態と閉じ状態の二つの状態を取り得る。【００２９】  第１の実施形態に係る折畳式携帯無線機１０の筐体を構成する上部筺体１１と下部筺体１２は、絶縁体である樹脂で形成されている。また、下部筺体１２には、回路基板１３と、無線回路１４と、整合回路１５と、面状素子１６を設けている。このうち、回路基板１３は、そのほぼ全面が回路の接地電位となるグランドパターンで形成されており、無線回路１４と整合回路１５を実装している。面状素子１６は、「第３アンテナ素子」に相当するものであり、銅やアルミニウムなどの導電性材料で構成されており、筺体幅方向に配置されている。この面状素子１６は、整合回路１５に接続されている。【００３０】  上部筺体１１には、面状素子１７と面状素子１８とを備えている。このうち、面状素子１７は、「第１アンテナ素子」に相当するものであり、銅やアルミニウムなどの導電性材料で構成されており、上部筺体１１の長手方向（図２では縦方向）に配置されている。また、この面状素子１７は、ＬＣＤなどの背面用表示部品を配置することを想定して穴１７Ａが開いた形状としている。一方、面状素子１８は、「第２アンテナ素子」に相当するものであり、銅やアルミニウムなどの導電性材料で構成されており、上部筺体１の幅方向に配置する。この面状素子１８は、面状素子１６との電磁的結合を強めるため、面状素子１６となるべく近接した配置、例えば面状素子１６から距離ｄ２＝２ｍｍの位置に平行に配置する。【００３１】  また、面状素子１７は、ヒンジ可動部１９寄りの一端（これを「先端」とよぶ）が、面状素子１６との間で開き状態における電気的結合を強くするため、図２に示すように、折り返した（或いは折曲げた）形状としており、折返し部分の寸法は、例えば筺体幅方向がＷ＝３０ｍｍ（Ｗは図１参照のこと）、筺体厚さ方向がＬ＝３ｍｍとしている。又、上部筐体１１の厚さは１０ｍｍである。即ち、面状素子１７の先端は、上部筺体１１の厚さ方向の奥部に配置されており、つまり音声通話時に使用者（人体）に対面しない位置に配置されている。換言すれば、面状素子１７の及びその先端は、上部筐体内１１の使用者と対面する面（表面）とは反対の面（背面）に近い位置に配置されている。さらに、面状素子１７は、面状素子１８との干渉を防止するため、面状素子１８とは図示外の絶縁シートなどを使用して絶縁している。また、面状素子１８からの放射を優先するため、面状素子１７と面状素子１８との重なる部分については、面状素子１７の方を、面状素子１８と重なる先端寄りの面積の半分以上を切り取った下半分が細幅形状としてある。例えば本実施形態では、図１において、面状素子１７と面状素子１８の平行になる辺どうしが、ｄ１＝１０ｍｍ程度の距離が確保できるように面状素子１７の下半分を大きく削除してある。【００３２】  次に、このような構成を有する本実施形態におけるアンテナの動作について説明する。
まず、筐体を開き状態とし、図示外の電源を入れると、図３において、無線回路１４と整合回路１５が導通し、図示外の高周波電源から面状素子１６に給電される。この時、図２に示すように、面状素子１６と面状素子１７が近接しているため、素子同士が電気的結合もしくは容量的結合をして面状素子１６と面状素子１７の二つが一つの素子として動作し、面状素子１６及び面状素子１７と回路基板１３のグランドパターンが１つのダイポールアンテナとして動作する。ここで、面状素子１７はアンテナ面積が大きいため、給電された面状素子１６と電気的に（或いは容量的に）結合することにより、広帯域なアンテナ性能を確保することができる。
ここで、図４を参照しながら、図１に示す折畳式携帯無線機１０のアンテナにおけるＶＳＷＲ特性を示す。この図４によれば、８００ＭＨｚ帯から２ＧＨｚ帯にかけて、良好なＶＳＷＲ特性が得られていることが分かる。【００３３】  また、本実施携帯の折畳式携帯無線機１０では、面状素子１７の長さが上部筐体１１の長手方向に支配的であるため、上部筐体１１及び下部筺体１２を地面に対して垂直に配置した時の垂直偏波成分が支配的となるようなアンテナ動作を行なう。また、面状素子１６が下部筺体１２の幅方向の中央部に位置しており、下部筺体１２の幅方向の中央部を避けた側面（図１において左右の両側面、図２において紙面に平行な面）を指で保持した場合に、利得劣化を防ぐことができる。【００３４】  さらに、面状素子１８が面状素子１６と電磁的結合をして、無給電素子として動作する。面状素子１８の電気長を調整することにより、所望の周波数ｆ１に対して導波器として動作し、使用者（人体）と対面する面（表面）とは反対面（背面）側（図１及び図２において、−ｘ方向）に放射するため、利得劣化を防ぐことができる。さらに、面状素子１８は、上部筐体１１の幅方向にアンテナ電流が流れるため、音声通話の際に筺体を傾けたときに、筺体長手方向よりも筺体幅方向が地面に対して垂直に傾いた場合でも、高利得を得ることができる。
ここで、図５に放射パターン（但し、周波数帯が２１７０ＭＨｚの場合）を示す。なお、同図（Ａ）は面状素子１８がない場合、同図（Ｂ）は面状素子１８がある場合である。
この図５によれば、面状素子１８を取り付けることにより、水平偏波成分が約２ｄＢ改善しており、垂直偏波と水平偏波のバランスが取れていることが分かる。【００３５】  また、周波数ｆ１においてアンテナ電流が面状素子１８に誘起されるため、面状素子１６に流れる最大電流ピーク値が減少する。よって、ＳＡＲの低減効果の役割も果たす。
ここで、図６にＳＡＲ分布（但し、周波数帯が１９２０ＭＨｚの場合）を示す。なお、同図（Ａ）は面状素子１８がない場合、同図（Ｂ）は面状素子１８がある場合である。
この図６によれば、面状素子１８を取り付けることにより、ＳＡＲ値が減少していることがわかり、具体的には約２５％の低減が見られた。【００３６】  このように、本実施形態の折畳式携帯無線機によれば、筺体を開いた時に、筺体長手方向にアンテナ電流が流れる面状素子１７と筺体幅方向にアンテナ電流が流れる面状素子１８により、筺体をどのような角度に傾けても主偏波不一致による劣化がしにくいため、高利得を得ることが可能になる。
また、本実施形態によれば、前述したように、面状素子１７は、音声通話時における使用者（人体）に対面しない背面側に配置し、かつ面状素子１６は音声通話時おける筺体側面保持時に使用者（人体）の近接しない筺体幅方向中央部に配置しており、使用者（人体）が近接する音声通話時においても、高利得が得られる。
しかも、給電素子の面状素子１６から面状素子１８へアンテナ電流が誘起することによる電流分散効果により、ＳＡＲを低減することができ、良好なアンテナ特性を得ることができる。【００３７】  （第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る折畳式携帯無線機について、説明する。
図７は、本発明の第２の実施形態に係る折畳式携帯無線機の基本構成を示す側面図を示すものである。なお、この図７において、第１の実施形態と同一の基本構成部分については、同一記号を付してその説明は省略する。【００３８】  本実施形態の折畳式携帯無線機２０では、上部筐体１１に、面状素子１７の替わりに（第１アンテナ素子を構成する）上部筺体部品２１を、また、面状素子１８の替わりに（第２アンテナ素子を構成する）面状素子２２を設けていることと、下部筐体１２に、面状素子１６の替わりに（第３アンテナ素子を構成する）下部筺体部品２３を設けていることが、第１の実施形態とは異なる。【００３９】  上部筺体部品２１は、銅やアルミニウムなどの導電性材料で構成されており、上部筺体１１の一部となっている。面状素子２２は、銅やアルミニウムなどの導電性材料で構成されており、上部筺体部品２１と絶縁され上部筺体１１の幅方向に配置されている。
一方、下部筺体部品２３は、銅やアルミニウムなどの導電性材料で構成されており、下部筺体１２の一部となっている。また、下部筺体部品２３は、導電性材料で構成された給電部品２４を介して回路基板１３上に実装された整合回路１５と接続されている。【００４０】  以上のように、本発明の第２の実施形態に係る折畳式携帯無線機２０によれば、第１の実施形態の折畳式携帯無線機１０における面状素子１７を上部筺体部品２１、面状素子１６を下部筺体部品２３に置き換えてあることにより、これらの素子を配置するスペースを省けるため、筺体の小型化が可能になる。
なお、以上の説明では、面状素子１６を下部筺体部品２３で構成した例について説明したが、例えば面状素子１６を回路基板１３上のプリントパターンに置き換えたり、バイブレータなどの導電性のある部品を面状素子１７の先端付近に配置し、その部品の端子（＋端子と−端子）をインダクタなどの部品で高周波的にカットして、かつその一端（例えば＋端子）に給電する方法などで置き換えても、実施可能である。【００４１】  （第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る折畳式携帯無線機３０及びその変形例である折畳式携帯無線機４０について説明する。
図８は第３の実施形態に係る折畳式携帯無線機３０の基本構成を示す背面図、図９は第３の実施形態の変形例に係る折畳式携帯無線機４０を示す背面図である。なお、図８及び図９において、第１、第２の実施形態と同一の基本構成を有する部分については、同じ記号を付してその説明は省略する。【００４２】  本実施形態の折畳式携帯無線機３０は、図７に示す第２の実施形態と略同様の構成であるが、図８に示すように、「第２アンテナ素子」を構成する面状素子３１と「第３アンテナ素子」を構成する面状素子３２が、それぞれ、筺体長手方向に折り曲がって設置されている。
この面状素子３１（面状素子３２も同様）は、筺体幅方向の長さが支配的であるが、本実施形態のように筺体長手方向に折り曲げることで、第１の実施形態に設けてある第２アンテナ素子を構成する（形状が直線状の）面状素子１８よりも、電気長を長くすることができ、所望の周波数範囲を広げることが可能になる。【００４３】  一方、図９に示すように、本実施形態の変形例である折畳式携帯無線機４０は、「第２アンテナ素子」を構成する面状素子４１と「第３アンテナ素子」を構成する面状素子４２が、それぞれ、ミアンダ形状を有するような構成としている。このように、面状素子４１及び面状素子４２をミアンダ形状とすることにより、さらに電気長を長くすることができ、所望の周波数範囲をさらに広げることが可能になる。【００４４】  さらに、図８に示す本実施形態の折畳式携帯無線機３０（或いは図９に示す変形例の折畳式携帯無線機４０）は、面状素子３１及び面状素子３２（或いは面状素子４１及び面状素子４２）について、いずれか一方を折り返し形状とするとともに他方をミアンダ形状とするように組み合わせることにより、長い電気長を確保することも可能である。【００４５】  従って、本実施形態（或いは変形例）によれば、例えば折畳み携帯無線機３０（或いは折畳み携帯無線機４０）の筺体の幅が５０ｍｍで、無給電素子である面状素子３１及び面状素子３２（或いは面状素子４１及び面状素子４２）を周波数８００ＭＨｚ帯での半波長（λ／２）長さで共振する導波器として動作させる場合、面状素子３１及び面状素子３２（或いは面状素子４１及び面状素子４２）は１８０ｍｍ程度の長さが必要となる。このため、筺体幅の長さのみでは電気長の確保が不可能である。そこで、本実施形態では、図８又は図９に示すように、折り返し形状やミアンダ形状とすることで長い電気長を確保することが可能になる。【００４６】  （第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態の折畳式携帯無線機４０について説明する。
図１０は本発明の第４の実施形態に係る折畳式携帯無線機の基本構成を示す背面図である。なお、図１０において第１乃至第３の実施形態と同一の基本構成を有する部分については、同じ記号を付してその説明は省略する。
本実施形態の折畳式携帯無線機４０は、図１０に示すように、「第２アンテナ素子」を構成する面状素子５１と、「第３アンテナ素子」を構成する面状素子５２との他に、「第４アンテナ素子」を構成する面状素子５４と、「第５アンテナ素子」を構成する面状素子５３とを備え、かつ、面状素子５１と面状素子５３との間に周波数遮断共振回路であるＬＣ共振周波数回路５５を接続するとともに、面状素子５２と面状素子５４との間に周波数遮断共振回路であるＬＣ共振周波数回路５６を接続している。【００４７】  このように、本実施形態では、第２アンテナ素子に相当する面状素子５１と第５アンテナ素子に相当する面状素子５３との間にＬＣ共振周波数回路５５を接続することで、面状素子５１の電気長に対応する所望の周波数（ｆ２）と、面状素子５１と面状素子５３の和の電気長に対応する所望の周波数（ｆ３）との異なる２周波数帯で共振する、２周波数帯共振無給電素子を具備することが可能になる。【００４８】  また、同様に、第３アンテナ素子に相当する面状素子５２と第４アンテナ素子に相当する面状素子５４との間にＬＣ共振周波数回路５６を接続することで、面状素子５２の電気長に対応する周波数（面状素子５１の電気長に対応する周波数と同じ、ｆ２）と、面状素子５２と面状素子５４の和の電気長に対応する周波数（面状素子５１と面状素子５３の和の電気長に対応する周波数と同じ、ｆ３）との異なる２周波数帯で共振する、２周波数帯共振無給電素子を具備することが可能になる。【００４９】  このとき、面状素子５１と、面状素子５２と、面状素子５１と面状素子５３の和の素子と面状素子５２と面状素子５４の和の素子がそれぞれ電磁的に結合して、２種類の異なる周波数帯ｆ２、ｆ３において、筺体幅方向成分の放射電界が強まる。このとき、面状素子５１は周波数ｆ２の約（λ／２）長、面状素子５１と面状素子５３の和の素子は周波数ｆ３の約（λ／２）長となり、面状素子５２は周波数ｆ２の約（３λ／８）長、面状素子５２と面状素子５４の和の素子は周波数ｆ３の約（３λ／８）長となる。【００５０】  以上のように、２つの面状素子にＬＣ共振回路を接続することにより２種類の異なる周波数帯に対して、アンテナから筺体幅方向に放射が可能になるので、単給電でマルチバンドに対応して共振可能なアンテナが実現できる。【００５１】  また、本発明では、例えば、面状素子２３、面状素子３２、面状素子４１、面状素子５１などが、筺体幅方向のみでは所定の電気長を確保できない場合には、筺体長手方向へ折り返した形状若しくはミアンダ形状を組み合わせた構成とすることで、所要の電気長を確保することも可能である。【００５２】  なお、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形態で実施し得るものである。
【産業上の利用可能性】
【００５３】  本発明の折畳式携帯無線装置は、筺体を地面に対してどのような角度に傾けても、高利得で、かつＳＡＲ低減が可能であって、しかもマルチバンド周波数に対応可能となる効果を有し、国際ローミング対応の携帯電話機等に有用である。
【図１】
2007043138.tif 000003
【図２】
2007043138.tif 000004
【図３】
2007043138.tif 000005
【図４】
2007043138.tif 000006
【図５】
2007043138.tif 000007
【図６】
2007043138.tif 000008
【図７】
2007043138.tif 000009
【図８】
2007043138.tif 000010
【図９】
2007043138.tif 000011
【図１０】
2007043138.tif 000012
【図１１】
2007043138.tif 000013
【図１２】
2007043138.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成19年6月20日(2007.6.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１筐体と、
第２筐体と、
前記第１筐体と前記第２筐体とを回動自在に接続するヒンジ可動部と、
前記第１筐体に設けられた第１アンテナ素子と、
前記第１筐体に設けられ、前記第１アンテナ素子と略直交し、かつ前記第１アンテナ素子と絶縁された第２アンテナ素子と、
前記第２筐体内部に設けられ、グランドパターンを有する回路基板と、
前記回路基板上に設けられた無線回路に接続された給電部と、
前記第１アンテナ素子の一端に近接もしくは接続して前記第２筐体に配置されるとともに、第２アンテナ素子と平行に配置され、かつ前記給電部に接続された第３アンテナ素子とを備え、
前記第１アンテナ素子と前記第３アンテナ素子は、容量的に結合もしくは電気的に結合して一つのアンテナ素子として動作し、
前記第１アンテナ素子および前記第３アンテナ素子と前記グランドパターンは、ダイポールアンテナとして動作し、
前記第２アンテナ素子と前記第３アンテナ素子は電磁的に結合して、前記第２アンテナ素子は前記第３アンテナ素子の無給電素子として動作する折畳式携帯無線装置。
【請求項２】
前記第１筐体は非導電性材料で構成されるとともに、
前記第１アンテナ素子は前記第１筐体に内蔵され面状を有する
請求項１に記載の折畳式携帯無線装置。
【請求項３】
前記第１アンテナ素子は、前記第１筐体の一部として構成されている請求項１に記載の折畳式携帯無線装置。
【請求項４】
前記第１アンテナ素子は、前記第一筐体内の厚さ方向の中央部より音声通話時に人体に対面する向きとは反対向きに近い位置に配置されている請求項1ないし請求項３のいずれか１項に記載の折畳式携帯無線装置。
【請求項５】
前記第３アンテナ素子は、前記第２筐体の一部として構成されている請求項1ないし請求項４のいずれか１項に記載の折畳式携帯無線装置。
【請求項６】
前記第３アンテナ素子は、前記第２筐体の幅方向の中央部に配置されている請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の折畳式携帯無線装置。
【請求項７】
前記第３アンテナ素子は、前記第２筐体内の厚さ方向の中央部より音声通話時に人体に対面する向きとは反対向きに近い位置に配置されていることを特徴とする請求項1ないし請求項６のいずれか１項に記載の折畳式携帯無線装置。
【請求項８】
前記第３アンテナ素子は、両端側が屈曲した形状の両端屈曲部を有し、筺体の幅方向に平行な部分の長さが前記両端屈曲部の合計の長さより長い請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の折畳式携帯無線装置。
【請求項９】
前記第３アンテナ素子形状は、ミアンダ形状であることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の折畳式携帯無線装置。
【請求項１０】
前記第３アンテナ素子の片端に周波数遮断共振回路を付加し、前記周波数遮断共振回路に直線形状または屈曲形状若しくはミアンダ形状の構造を有する第４アンテナ素子を接続することにより構成され、前記第３アンテナ素子の電気長と、前記第３アンテナ素子と前記第４アンテナ素子の和の電気長に共振する、２周波数帯共振無給電素子を具備する請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の折畳式携帯無線装置。
【請求項１１】
前記第１アンテナ素子は、前記第２アンテナ素子と重なる部分の面積が前記第２アンテナ素子面積の５０％以下になるような形状を有する請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の折畳式携帯無線装置。
【請求項１２】
前記第２アンテナ素子は、両端が屈曲した形状を有し、筺体の幅方向に平行な部分の長さが両端屈曲部の合計の長さより長い請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の折畳式携帯無線装置。
【請求項１３】
前記第２アンテナ素子は、ミアンダ形状である請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の折畳式携帯無線装置。
【請求項１４】
前記第２アンテナ素子の片端に周波数遮断共振回路を付加し、前記周波数遮断共振回路に直線形状または屈曲形状若しくはミアンダ形状の構造を有する第５アンテナ素子を接続することにより構成され、前記第２アンテナ素子の電気長と、前記第３アンテナ素子と前記第５アンテナ素子の和の電気長に共振する、２周波数帯共振無給電素子を具備する請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の折畳式携帯無線装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高利得で、比吸収率（ＳＡＲ；Specific Absorption Rate）が低く、しかもマルチバンドに対応可能なアンテナを備えた折畳式携帯無線装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯無線装置、例えば携帯電話機が広く普及している。この携帯電話機には、各種さまざまなタイプのものが開発されているが、中でも上下の筺体を折り畳んで携帯性を高めることができるコンパクトな折畳式のもの（以下、「折畳式携帯電話機」とよぶ）が広く用いられている。この折畳式携帯電話機は、開閉式の筐体構造を有しており、筐体部分を開状態又は閉状態の何れかに切替えて使用することができるため、それぞれの状態において所望のアンテナ性能を確保することが必要である。また、この携帯電話機などについては、小型化やデザイン性向上のためアンテナの内蔵化も進んでおり、さまざまな方式の内蔵アンテナが開発され採用されている。
【０００３】
このような最近の内蔵アンテナを備えた折畳式携帯電話機として、例えば特許文献１に記載のものが知られている。即ち、この折畳式携帯電話機は、図１１に示すように、上筐体１０１と、下筐体１０２と、上筺体１０１に内蔵された導体板１０３と、下筺体１０２に内蔵された導体板１０４とを備えるとともに、下筺体１０２内部に、導体板１０３と導体板１０４とに接続された高周波電源１０５を配置している。このような構成の折畳式携帯電話機では、導体板１０３と導体板１０４が内蔵アンテナを構成しており、ダイポールアンテナとして動作するため、携帯電話機の小型化を図ることができる。
【０００４】
また、内蔵アンテナを備えた別の折畳式携帯電話機として、例えば特許文献２に記載のものも知られている。即ち、この折畳式携帯無線通信装置は、図１２に示すように、上筐体２０１及び下筐体２０２を備えるとともに、上筐体２０１の受話部が取り付けられている面に平行な面内に、ダイポールアンテナ２０３と対向素子２０４を備えている。また、このダイポールアンテナ２０３と対向素子２０４は、短絡部２０５および短絡部２０６を介して高周波電源２０７と接続するとともに、このダイポールアンテナ２０３と対向素子２０４のそれぞれの両端をお互いに遠ざかる方向へ折り曲げるようにして配置し、かつ、ダイポールアンテナ２０３には寄生素子２０８を、対向素子２０４には寄生素子２０９を、それぞれ近接配置し、さらに、寄生素子２０８と寄生素子２０９の両端を、同一面内でそれぞれお互いに遠ざかる方向へ折り曲げるようにして配置している。このような折畳式携帯電話機では、放射パターンを使用者（人体）側に向けさせないように構成することで、音声通話時での誘電体損と整合損の抑制効果を図ることができるようになっている。
【特許文献１】特開２００４−２０８２１９号公報
【特許文献２】特開２００５−３３４９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような携帯電話機にあっては、一般に、音声通話時やパケット通信時に携帯電話機の筐体を地面に対してある角度をもって傾けて使用するため、垂直偏波支配もしくは水平偏波支配のアンテナでは、基地局アンテナとの偏波面不一致（主偏波不一致）による利得劣化が懸念される。
【０００６】
また、近年では、携帯電話機における通信エリア拡大のニーズや通信容量拡大のニーズなどに伴い、例えば２ＧＨｚ帯と８００ＭＨｚ帯との全く異なる２つの周波数帯を使用している携帯電話（事業）会社も存在する。さらに、通信の国際化などによる国際ローミング対応携帯電話機のニーズなどにより、各国における携帯電話（事業）会社ごとの割当周波数に対応した、マルチバンド対応携帯電話機が開発されている。しかしながら、周波数帯ごとにアンテナを実装すると、アンテナ数が多くなり、携帯電話機の物理的なサイズやシステムが大型化してしまう問題が発生するため、単給電でマルチバンドに対応可能なアンテナの開発が求められている。
【０００７】
ここで、図１１に示すような構成の携帯電話機にあっては、単純なダイポールアンテナ構成であることから、筺体の長手方向（同図中、縦方向）に流れる電流が支配的となり、例えば筺体を地面に対して垂直に配置した場合には、放射パターンは垂直偏波成分が支配的な特性を持つ。一方、音声通話時やパケット通信時などにおいては、筐体を地面に対して斜めに保持することにより垂直偏波成分が減少し、結局は大幅な利得劣化を引き起こすという問題が生じている。さらに、高周波電源１０５には、電流が集中するため、ＳＡＲの増大が起きる問題も発生する。
【０００８】
また、図１２に示すような構成の携帯電話機にあっては、平衡給電系であるダイポールアンテナ構成のため、対応できる帯域が狭く、周波数帯が大きく異なる場合でのマルチバンド共振は不可能である。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、高利得、かつ、ＳＡＲ低減が可能であって、しかもマルチバンドに対応可能な折畳式携帯無線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】
【００１０】
（１）本発明の折畳式携帯無線装置は、第１筐体と、第２筐体と、前記第１筐体と前記第２筐体とを回動自在に接続するヒンジ可動部と、前記第１筐体に設けられた第１アンテナ素子と、前記第１筐体に設けられ、前記第１アンテナ素子と略直交し、かつ前記第１アンテナ素子と絶縁された第２アンテナ素子と、前記第２筐体内部に設けられ、グランドパターンを有する回路基板と、前記回路基板上に設けられた無線回路に接続された給電部と、前記第１アンテナ素子の一端に近接もしくは接続して前記第２筐体に配置されるとともに、第２アンテナ素子と平行に配置され、かつ前記給電部に接続された第３アンテナ素子とを備え、前記第１アンテナ素子と前記第３アンテナ素子は、容量的に結合もしくは電気的に結合して一つのアンテナ素子として動作し、前記第１アンテナ素子および前記第３アンテナ素子と前記グランドパターンは、ダイポールアンテナとして動作し、前記第２アンテナ素子と前記第３アンテナ素子は電磁的に結合して、前記第２アンテナ素子は前記第３アンテナ素子の無給電素子として動作する構成を有している。
【００１１】
この構成により、第１アンテナ素子と第３アンテナ素子とグランドパターンにより、広い帯域を得ることができ、かつ第３アンテナ素子と容量的結合もしくは電気的結合した第１アンテナ素子と、第１アンテナ素子と略直交に配置され、かつ第３アンテナ素子と電磁的に結合した第２アンテナ素子により、垂直偏波成分と水平偏波成分共にバランスの良い放射パターン特性となる。従って、音声通話のときやパケット通信の際に、筺体を地面に対して傾けても、常に高利得なアンテナ性能を確保できる。また、第３のアンテナ素子の無給電素子にアンテナ電流が誘起するため、電流分散効果により電流ピーク部が減少し、ＳＡＲ低減が実現可能になる。
【００１２】
（２）また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記第１筐体が非導電性材料で構成されるとともに、前記第１アンテナ素子は前記第１筐体に内蔵され面状を有する構成を有している。この構成により、アンテナの実効体積が大きくなり、広帯域なアンテナ性能を確保することができる。
【００１３】
（３）また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記第１アンテナ素子が、前記第１筐体の一部とした構成を有している。この構成により、さらに実効体積が大きくなり、広帯域なアンテナ性能を確保するとともに、面状素子を省くことにより、携帯無線機の薄型化もしくは小型化が実現できる。
【００１４】
（４）また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記第１アンテナ素子が前記第１筐体内の厚さ方向の中央部より音声通話時に人体に対面する向きとは反対向きに近い位置に配置されている構成を有している。この構成により、第１アンテナ素子が頬から遠ざかるため、誘電体損失が緩和して高利得を得ることができるとともに、ＳＡＲを低減できる。
【００１５】
（５）また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記第３アンテナ素子が、前記第２筐体の一部とした構成を有している。この構成により、携帯無線機の小型化が図れると共に、第１アンテナ素子と結合する構成が容易になる。
【００１６】
（６）また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記第３アンテナ素子が、前記第２筐体の幅方向の中央部に配置されている構成を有している。この構成により、音声通話時に第２アンテナ素子が、筺体側面を保持している手から距離を確保し、人体による誘電体損失が緩和するため、音声通話時において高利得を得ることができる。
【００１７】
（７）また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記第３アンテナ素子が、前記第２筐体内の厚さ方向の中央部より音声通話時に人体に対面する向きとは反対向きに近い位置に配置されている構成を有している。この構成により、音声通話時に第２アンテナ素子が顔もしくは指からの距離を確保し、人体による誘電体損失が緩和するため、音声通話時における高利得を得ることができる。
【００１８】
（８）また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記第３アンテナ素子の両端側が屈曲した形状の両端屈曲部を有し、筺体の幅方向に平行な部分の長さが前記両端屈曲部の合計の長さより長い構成を有している。この構成により、第３アンテナ素子の電気長を確保することができ、筺体の大きさに関わらず、第３アンテナ素子の共振する周波数の範囲を広く設定することができる。
【００１９】
（９）また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記第３アンテナ素子形状が、ミアンダ形状である構成を有している。この構成により、第３アンテナ素子の電気長を確保することができ、筺体の大きさに関わらず、第３アンテナ素子の共振する周波数の範囲を広く設定することができる。
【００２０】
（１０）また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記第３アンテナ素子の片端に周波数遮断共振回路を付加し、前記周波数遮断共振回路に直線形状または屈曲形状若しくはミアンダ形状の構造を有する第４アンテナ素子を接続することにより構成され、前記第３アンテナ素子の電気長と、前記第３アンテナ素子と前記第４アンテナ素子の和の電気長に共振する、２周波数帯共振無給電素子を具備する構成を有している。この構成により、第３アンテナ素子から放射される偏波成分が支配的な周波数も２種類の大きく異なる周波数帯で利用可能にすることができる。
【００２１】
（１１）また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記第１アンテナ素子が、前記第２アンテナ素子と重なる部分の面積が前記第２アンテナ素子面積の５０％以下になるような形状となる構成を有している。この構成により、第２アンテナ素子が、第１アンテナ素子からの干渉が緩和され、第２アンテナ素子から放射される偏波成分を改善することができる。
【００２２】
（１２）また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記第２アンテナ素子の両端が屈曲した形状を有し、筺体の幅方向に平行な部分の長さが両端屈曲部の合計の長さより長い構造を有している。この構成により、第２アンテナ素子の電気長を確保することができ、筺体の大きさに関わらず、第２アンテナ素子の共振する周波数の範囲を広く設定することができる。
【００２３】
（１３）また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記第２アンテナ素子が、ミアンダ形状である構成を有している。この構成により、第２アンテナ素子の電気長を確保することができ、筺体の大きさに関わらず、第２アンテナ素子の共振する周波数の範囲を広く設定することができる。
【００２４】
（１４）また、本発明の折畳式携帯無線装置は、前記第２アンテナ素子の片端に周波数遮断共振回路を付加し、前記周波数遮断共振回路に直線形状または屈曲形状若しくはミアンダ形状の構造を有する第５アンテナ素子を接続することにより構成され、前記第２アンテナ素子の電気長と、前記第３アンテナ素子と前記第５アンテナ素子の和の電気長に共振する、２周波数帯共振無給電素子を具備した構成を有している。この構成により、第２アンテナ素子から放射される偏波成分が支配的な周波数も２種類の大きく異なる周波数帯で利用可能にすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、高利得を実現できるとともに、ＳＡＲの低減を図ることができる効果を有し、しかもマルチバンドに対応可能な折畳式携帯電話機などの折畳式携帯無線装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の折畳式携帯無線装置の実施形態である折畳式携帯電話機について、添付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の実施形態に係る折畳式携帯無線機の基本構成を示す背面図、図２は本発明の第１の実施形態に係る折畳式携帯無線機の基本構成を示す側面図、図３は本発明の第１の実施形態に係る折畳式携帯無線機の要部の構成を示すブロック図である。
本実施形態の折畳式携帯無線機１０は、第１筐体を構成する上部筺体１１と第２筺体を構成する下部筺体１２とが、連結部を構成するヒンジ可動部１９を回動軸として回動することにより、筐体部分が開き状態と閉じ状態の二つの状態を取り得る。
【００２７】
第１の実施形態に係る折畳式携帯無線機１０の筐体を構成する上部筺体１１と下部筺体１２は、絶縁体である樹脂で形成されている。また、下部筺体１２には、回路基板１３と、無線回路１４と、整合回路１５と、面状素子１６を設けている。このうち、回路基板１３は、そのほぼ全面が回路の接地電位となるグランドパターンで形成されており、無線回路１４と整合回路１５を実装している。面状素子１６は、「第３アンテナ素子」に相当するものであり、銅やアルミニウムなどの導電性材料で構成されており、筺体幅方向に配置されている。この面状素子１６は、整合回路１５に接続されている。
【００２８】
上部筺体１１には、面状素子１７と面状素子１８とを備えている。このうち、面状素子１７は、「第１アンテナ素子」に相当するものであり、銅やアルミニウムなどの導電性材料で構成されており、上部筺体１１の長手方向（図２では縦方向）に配置されている。また、この面状素子１７は、ＬＣＤなどの背面用表示部品を配置することを想定して穴１７Ａが開いた形状としている。一方、面状素子１８は、「第２アンテナ素子」に相当するものであり、銅やアルミニウムなどの導電性材料で構成されており、上部筺体１の幅方向に配置する。この面状素子１８は、面状素子１６との電磁的結合を強めるため、面状素子１６となるべく近接した配置、例えば面状素子１６から距離ｄ２＝２ｍｍの位置に平行に配置する。
【００２９】
また、面状素子１７は、ヒンジ可動部１９寄りの一端（これを「先端」とよぶ）が、面状素子１６との間で開き状態における電気的結合を強くするため、図２に示すように、折り返した（或いは折曲げた）形状としており、折返し部分の寸法は、例えば筺体幅方向がＷ＝３０ｍｍ（Ｗは図１参照のこと）、筺体厚さ方向がＬ＝３ｍｍとしている。又、上部筐体１１の厚さは１０ｍｍである。即ち、面状素子１７の先端は、上部筺体１１の厚さ方向の奥部に配置されており、つまり音声通話時に使用者（人体）に対面しない位置に配置されている。換言すれば、面状素子１７の及びその先端は、上部筐体内１１の使用者と対面する面（表面）とは反対の面（背面）に近い位置に配置されている。さらに、面状素子１７は、面状素子１８との干渉を防止するため、面状素子１８とは図示外の絶縁シートなどを使用して絶縁している。また、面状素子１８からの放射を優先するため、面状素子１７と面状素子１８との重なる部分については、面状素子１７の方を、面状素子１８と重なる先端寄りの面積の半分以上を切り取った下半分が細幅形状としてある。例えば本実施形態では、図１において、面状素子１７と面状素子１８の平行になる辺どうしが、ｄ１＝１０ｍｍ程度の距離が確保できるように面状素子１７の下半分を大きく削除してある。
【００３０】
次に、このような構成を有する本実施形態におけるアンテナの動作について説明する。
まず、筐体を開き状態とし、図示外の電源を入れると、図３において、無線回路１４と整合回路１５が導通し、図示外の高周波電源から面状素子１６に給電される。この時、図２に示すように、面状素子１６と面状素子１７が近接しているため、素子同士が電気的結合もしくは容量的結合をして面状素子１６と面状素子１７の二つが一つの素子として動作し、面状素子１６及び面状素子１７と回路基板１３のグランドパターンが１つのダイポールアンテナとして動作する。ここで、面状素子１７はアンテナ面積が大きいため、給電された面状素子１６と電気的に（或いは容量的に）結合することにより、広帯域なアンテナ性能を確保することができる。
ここで、図４を参照しながら、図１に示す折畳式携帯無線機１０のアンテナにおけるＶＳＷＲ特性を示す。この図４によれば、８００ＭＨｚ帯から２ＧＨｚ帯にかけて、良好なＶＳＷＲ特性が得られていることが分かる。
【００３１】
また、本実施携帯の折畳式携帯無線機１０では、面状素子１７の長さが上部筐体１１の長手方向に支配的であるため、上部筐体１１及び下部筺体１２を地面に対して垂直に配置した時の垂直偏波成分が支配的となるようなアンテナ動作を行なう。また、面状素子１６が下部筺体１２の幅方向の中央部に位置しており、下部筺体１２の幅方向の中央部を避けた側面（図１において左右の両側面、図２において紙面に平行な面）を指で保持した場合に、利得劣化を防ぐことができる。
【００３２】
さらに、面状素子１８が面状素子１６と電磁的結合をして、無給電素子として動作する。面状素子１８の電気長を調整することにより、所望の周波数ｆ１に対して導波器として動作し、使用者（人体）と対面する面（表面）とは反対面（背面）側（図１及び図２において、−ｘ方向）に放射するため、利得劣化を防ぐことができる。さらに、面状素子１８は、上部筐体１１の幅方向にアンテナ電流が流れるため、音声通話の際に筺体を傾けたときに、筺体長手方向よりも筺体幅方向が地面に対して垂直に傾いた場合でも、高利得を得ることができる。
ここで、図５に放射パターン（但し、周波数帯が２１７０ＭＨｚの場合）を示す。なお、同図(Ａ)は面状素子１８がない場合、同図(Ｂ)は面状素子１８がある場合である。
この図５によれば、面状素子１８を取り付けることにより、水平偏波成分が約２ｄＢ改善しており、垂直偏波と水平偏波のバランスが取れていることが分かる。
【００３３】
また、周波数ｆ１においてアンテナ電流が面状素子１８に誘起されるため、面状素子１６に流れる最大電流ピーク値が減少する。よって、ＳＡＲの低減効果の役割も果たす。
ここで、図６にＳＡＲ分布（但し、周波数帯が１９２０ＭＨｚの場合）を示す。なお、同図(Ａ)は面状素子１８がない場合、同図(Ｂ)は面状素子１８がある場合である。
この図６によれば、面状素子１８を取り付けることにより、ＳＡＲ値が減少していることがわかり、具体的には約２５%の低減が見られた。
【００３４】
このように、本実施形態の折畳式携帯無線機によれば、筺体を開いた時に、筺体長手方向にアンテナ電流が流れる面状素子１７と筺体幅方向にアンテナ電流が流れる面状素子１８により、筺体をどのような角度に傾けても主偏波不一致による劣化がしにくいため、高利得を得ることが可能になる。
また、本実施形態によれば、前述したように、面状素子１７は、音声通話時における使用者（人体）に対面しない背面側に配置し、かつ面状素子１６は音声通話時おける筺体側面保持時に使用者（人体）の近接しない筺体幅方向中央部に配置しており、使用者（人体）が近接する音声通話時においても、高利得が得られる。
しかも、給電素子の面状素子１６から面状素子１８へアンテナ電流が誘起することによる電流分散効果により、ＳＡＲを低減することができ、良好なアンテナ特性を得ることができる。
【００３５】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る折畳式携帯無線機について、説明する。
図７は、本発明の第２の実施形態に係る折畳式携帯無線機の基本構成を示す側面図を示すものである。なお、この図７において、第１の実施形態と同一の基本構成部分については、同一記号を付してその説明は省略する。
【００３６】
本実施形態の折畳式携帯無線機２０では、上部筐体１１に、面状素子１７の替わりに（第１アンテナ素子を構成する）上部筺体部品２１を、また、面状素子１８の替わりに（第２アンテナ素子を構成する）面状素子２２を設けていることと、下部筐体１２に、面状素子１６の替わりに（第３アンテナ素子を構成する）下部筺体部品２３を設けていることが、第１の実施形態とは異なる。
【００３７】
上部筺体部品２１は、銅やアルミニウムなどの導電性材料で構成されており、上部筺体１１の一部となっている。面状素子２２は、銅やアルミニウムなどの導電性材料で構成されており、上部筺体部品２１と絶縁され上部筺体１１の幅方向に配置されている。
一方、下部筺体部品２３は、銅やアルミニウムなどの導電性材料で構成されており、下部筺体１２の一部となっている。また、下部筺体部品２３は、導電性材料で構成された給電部品２４を介して回路基板１３上に実装された整合回路１５と接続されている。
【００３８】
以上のように、本発明の第２の実施形態に係る折畳式携帯無線機２０によれば、第１の実施形態の折畳式携帯無線機１０における面状素子１７を上部筺体部品２１、面状素子１６を下部筺体部品２３に置き換えてあることにより、これらの素子を配置するスペースを省けるため、筺体の小型化が可能になる。
なお、以上の説明では、面状素子１６を下部筺体部品２３で構成した例について説明したが、例えば面状素子１６を回路基板１３上のプリントパターンに置き換えたり、バイブレータなどの導電性のある部品を面状素子１７の先端付近に配置し、その部品の端子（＋端子と−端子）をインダクタなどの部品で高周波的にカットして、かつその一端（例えば＋端子）に給電する方法などで置き換えても、実施可能である。
【００３９】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る折畳式携帯無線機３０及びその変形例である折畳式携帯無線機４０について説明する。
図８は第３の実施形態に係る折畳式携帯無線機３０の基本構成を示す背面図、図９は第３の実施形態の変形例に係る折畳式携帯無線機４０を示す背面図である。なお、図８及び図９において、第１、第２の実施形態と同一の基本構成を有する部分については、同じ記号を付してその説明は省略する。
【００４０】
本実施形態の折畳式携帯無線機３０は、図７に示す第２の実施形態と略同様の構成であるが、図８に示すように、「第２アンテナ素子」を構成する面状素子３１と「第３アンテナ素子」を構成する面状素子３２が、それぞれ、筺体長手方向に折り曲がって設置されている。
この面状素子３１（面状素子３２も同様）は、筺体幅方向の長さが支配的であるが、本実施形態のように筺体長手方向に折り曲げることで、第１の実施形態に設けてある第２アンテナ素子を構成する（形状が直線状の）面状素子１８よりも、電気長を長くすることができ、所望の周波数範囲を広げることが可能になる。
【００４１】
一方、図９に示すように、本実施形態の変形例である折畳式携帯無線機４０は、「第２アンテナ素子」を構成する面状素子４１と「第３アンテナ素子」を構成する面状素子４２が、それぞれ、ミアンダ形状を有するような構成としている。このように、面状素子４１及び面状素子４２をミアンダ形状とすることにより、さらに電気長を長くすることができ、所望の周波数範囲をさらに広げることが可能になる。
【００４２】
さらに、図８に示す本実施形態の折畳式携帯無線機３０（或いは図９に示す変形例の折畳式携帯無線機４０）は、面状素子３１及び面状素子３２（或いは面状素子４１及び面状素子４２）について、いずれか一方を折り返し形状とするとともに他方をミアンダ形状とするように組み合わせることにより、長い電気長を確保することも可能である。
【００４３】
従って、本実施形態（或いは変形例）によれば、例えば折畳み携帯無線機３０（或いは折畳み携帯無線機４０）の筺体の幅が５０ｍｍで、無給電素子である面状素子３１及び面状素子３２（或いは面状素子４１及び面状素子４２）を周波数８００ＭＨz帯での半波長（λ／２）長さで共振する導波器として動作させる場合、面状素子３１及び面状素子３２（或いは面状素子４１及び面状素子４２）は１８０ｍｍ程度の長さが必要となる。このため、筺体幅の長さのみでは電気長の確保が不可能である。そこで、本実施形態では、図８又は図９に示すように、折り返し形状やミアンダ形状とすることで長い電気長を確保することが可能になる。
【００４４】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態の折畳式携帯無線機４０について説明する。
図１０は本発明の第４の実施形態に係る折畳式携帯無線機の基本構成を示す背面図である。なお、図１０において第１乃至第３の実施形態と同一の基本構成を有する部分については、同じ記号を付してその説明は省略する。
本実施形態の折畳式携帯無線機４０は、図１０に示すように、「第２アンテナ素子」を構成する面状素子５１と、「第３アンテナ素子」を構成する面状素子５２との他に、「第４アンテナ素子」を構成する面状素子５４と、「第５アンテナ素子」を構成する面状素子５３とを備え、かつ、面状素子５１と面状素子５３との間に周波数遮断共振回路であるＬＣ共振周波数回路５５を接続するとともに、面状素子５２と面状素子５４との間に周波数遮断共振回路であるＬＣ共振周波数回路５６を接続している。
【００４５】
このように、本実施形態では、第２アンテナ素子に相当する面状素子５１と第５アンテナ素子に相当する面状素子５３との間にＬＣ共振周波数回路５５を接続することで、面状素子５１の電気長に対応する所望の周波数（ｆ２）と、面状素子５１と面状素子５３の和の電気長に対応する所望の周波数（ｆ３）との異なる２周波数帯で共振する、２周波数帯共振無給電素子を具備することが可能になる。
【００４６】
また、同様に、第３アンテナ素子に相当する面状素子５２と第４アンテナ素子に相当する面状素子５４との間にＬＣ共振周波数回路５６を接続することで、面状素子５２の電気長に対応する周波数（面状素子５１の電気長に対応する周波数と同じ、ｆ２）と、面状素子５２と面状素子５４の和の電気長に対応する周波数（面状素子５１と面状素子５３の和の電気長に対応する周波数と同じ、ｆ３）との異なる２周波数帯で共振する、２周波数帯共振無給電素子を具備することが可能になる。
【００４７】
このとき、面状素子５１と、面状素子５２と、面状素子５１と面状素子５３の和の素子と面状素子５２と面状素子５４の和の素子がそれぞれ電磁的に結合して、２種類の異なる周波数帯ｆ２、ｆ３において、筺体幅方向成分の放射電界が強まる。このとき、面状素子５１は周波数ｆ２の約（λ／２）長、面状素子５１と面状素子５３の和の素子は周波数ｆ３の約（λ／２）長となり、面状素子５２は周波数ｆ２の約（３λ/８）長、面状素子５２と面状素子５４の和の素子は周波数ｆ３の約（３λ／８）長となる。
【００４８】
以上のように、２つの面状素子にＬＣ共振回路を接続することにより２種類の異なる周波数帯に対して、アンテナから筺体幅方向に放射が可能になるので、単給電でマルチバンドに対応して共振可能なアンテナが実現できる。
【００４９】
また、本発明では、例えば、面状素子２３、面状素子３２、面状素子４１、面状素子５１などが、筺体幅方向のみでは所定の電気長を確保できない場合には、筺体長手方向へ折り返した形状若しくはミアンダ形状を組み合わせた構成とすることで、所要の電気長を確保することも可能である。
【００５０】
なお、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形態で実施し得るものである。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の折畳式携帯無線装置は、筺体を地面に対してどのような角度に傾けても、高利得で、かつＳＡＲ低減が可能であって、しかもマルチバンド周波数に対応可能となる効果を有し、国際ローミング対応の携帯電話機等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る折畳式携帯電話機を示す背面図
【図２】本発明の第１の実施形態に係る折畳式携帯電話機を示す側面図
【図３】本発明の第１の実施形態に係る折畳式携帯電話機の要部の構成を示すブロック図
【図４】本発明の第１の実施形態の折畳式携帯電話機におけるＶＳＷＲ周波数特性を示す説明図
【図５】本発明の第１の実施形態の折畳式携帯電話機における放射指向性パターンを示す説明図であり、(Ａ)は第２アンテナを構成する面状素子がない場合、 (Ｂ)はその面状素子がある場合を示す
【図６】本発明の第１の実施形態におけるＳＡＲ分布を示す説明図であり、(Ａ)は第２アンテナを構成する面状素子がない場合、 (Ｂ)はその面状素子がある場合を示す
【図７】本発明の第２の実施形態に係る折畳式携帯電話機を示す側面図
【図８】本発明の第３の実施形態に係る折畳式携帯電話機を示す背面図
【図９】本発明の第３の実施形態に係る折畳式携帯電話機の変形例を示す背面図
【図１０】本発明の第４の実施形態に係る折畳式携帯電話機を示す背面図
【図１１】従来のアンテナ装置を筺体に搭載した折畳式携帯電話機を示す側面図
【図１２】従来のアンテナ装置を筺体に搭載した他の折畳式携帯電話機を示す側面図
【符号の説明】
【００５３】
１０，２０，３０，４０，５０  折畳式携帯電話機
１１  上部筺体
１２  下部筺体
１３  回路基板
１４  無線回路
１５  整合回路
１６  面状素子（第３アンテナ素子）
１７  面状素子（第１アンテナ素子）
１８  面状素子（第２アンテナ素子）
１９  ヒンジ可動部
２１  上部筺体部品（第１アンテナ素子）
２２  面状素子（第２アンテナ素子）
２３  下部筺体部品（第３アンテナ素子）
２４  給電部品
３１  折り返し型面状素子（第２アンテナ素子）
３２  折り返し型面状素子（第３アンテナ素子）
４１  ミアンダ型面状素子（第２アンテナ素子）
４２  ミアンダ型面状素子（第３アンテナ素子）
５１  面状素子（第２アンテナ素子）
５２  面状素子（第３アンテナ素子）
５３  面状素子（第５アンテナ素子）
５４  面状素子（第４アンテナ素子）
５５  ＬＣ共振回路（周波数遮断共振回路）
５６  ＬＣ共振回路（周波数遮断共振回路）
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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【図１０】
2007043138.tif 000024
【図１１】
2007043138.tif 000025
【図１２】
2007043138.tif 000026
【国際調査報告】
2007043138.tif 000027
2007043138.tif 000028
2007043138.tif 000029
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