(57)【要約】【課題】筐体開閉両時において、良好なアンテナ特性を有するアンテナを備えた携帯無線端末を得ることを目的とする。【解決手段】本携帯無線端末は、操作部筐体と、操作部筐体と相互に開閉する表示部筐体と、操作部筐体に内装される操作部基板１１と、表示部筐体に内装される表示部基板１０と、操作部基板１１と表示部基板１０とを接続するフレキシブルケーブル１６と、操作部筐体と表示部筐体とが閉じることにより、操作部基板１１と表示部基板１０との間に折り込まれたフレキシブルケーブル１６の対向する一組の面の間に挟まれる誘電体１４とを備えている。【選択図】図２
2007201543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の筐体と、
第１の筐体と相互に開閉する第２の筐体と、
第１の筐体に内装される第１の基板と、
第２の筐体に内装される第２の基板と、
第１の基板と第２の基板とを接続するフレキシブルケーブルと、
第１の筐体と第２の筐体とが閉じることにより、第１の基板と第２の基板との間に折り込まれた前記フレキシブルケーブルの対向する一組の面の間に挟まれる誘電体とを備えることを特徴とする携帯無線端末。
【請求項２】
第１の筐体と、
第１の筐体と相互に開閉する第２の筐体と、
第１の筐体に内装される第１の基板と、
第２の筐体に内装される第２の基板と、
第１の基板と第２の基板とを接続するフレキシブルケーブルと、
第１の筐体と第２の筐体とが閉じることにより、第１の基板と前記フレキシブルケーブルとの間に挟まれる誘電体とを備えることを特徴とする携帯無線端末。
【請求項３】
第１の筐体と、
第１の筐体と相互に開閉する第２の筐体と、
第１の筐体に内装される第１の基板と、
第２の筐体に内装される第２の基板と、
第１の基板と第２の基板とを接続するフレキシブルケーブルと、
第２の基板と前記フレキシブルケーブルとの接続部に設けられ、第１の筐体と第２の筐体とが閉じることにより、前記フレキシブルケーブルの対向する面と接続される導体とを備えることを特徴とする携帯無線端末。
【請求項４】
第１の基板のグランドとなる導体板に接続されたアンテナ素子と、
前記導体板と前記アンテナ素子との間を励振する高周波電源とを備えていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の携帯無線端末
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、携帯電話等の携帯無線端末に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の携帯無線端末の一例であるスライド式携帯電話は、アンテナ素子を操作部筐体の長手方向の上部に配置し、高周波電源にて励振した場合、高周波電流は操作部基板のグランドを通じてフレキシブルケーブルのグランド層に流れる。
ここで、携帯電話の薄型化の要望に応えるためには、操作部基板と表示部基板との間を狭くする必要がある。
しかしながら、操作部基板、表示部基板に挟まれているフレキシブルケーブルのグランド層には非常に大きな高周波電流が流れるため、フレキシブルケーブルの接続位置、長さ等でアンテナのインピーダンス特性は大きく変化する。
更に、筐体の開閉により表示部基板及び操作部基板上の電流分布が大きく変化するので、筐体開時にインピーダンス特性が最適となるフレキシブルケーブルの条件では、筐体閉時に良好なインピーダンス特性を得ることは難しい。
【０００３】
例えば、アンテナ素子と共にλ/4素子を設け、筐体開時にはλ/4素子はグランドとは非接続状態とし、閉時にはグランドと接続状態とすることで無給電素子として動作し、筐体開閉両時のアンテナ特性の向上を図った、携帯無線通信端末が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、筐体閉時用の整合回路をアンテナ素子に対して設け、筐体開時にはアンテナ特性切り替え回路が動作することで筐体開時のアンテナ特性の最適化を図った、折り畳み型携帯電話機が提供されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
特許文献１記載の携帯無線通信端末では、λ/4素子を設け、筐体の開閉でグランドへの接続を切り替える必要があった。しかし、λ/4素子はグランドからある程度離して配置する必要があるため、筐体内にスペースが必要となり、筐体サイズを大型化しなければならなかった。
【０００６】
また、特許文献２記載の折り畳み型携帯電話機では、筐体閉時用の整合回路をアンテナ素子に対して設け、筐体開時にはアンテナ特性切り替え回路が動作することで筐体開時のアンテナ特性の最適化を図っているが、筐体の開閉で帯域が大きく変化するような筐体構造（例えば、スライド構造）では切り替え回路のみでのアンテナ特性の改善は困難であった。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−７２６０５号公報
【特許文献２】特開２００１-３３９４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の携帯無線端末は、以上のように構成されていたので、筐体サイズを大きくすること無く、筐体開時及び筐体閉時共に良好なアンテナ特性を有するアンテナを備えるのは困難という課題があった。
【０００９】
この発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、筐体開閉両時において、良好なアンテナ特性を有するアンテナを備えた携帯無線端末を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る携帯無線端末は、第１の筐体と、第１の筐体と相互に開閉する第２の筐体と、第１の筐体に内装される第１の基板と、第２の筐体に内装される第２の基板と、第１の基板と第２の基板とを接続するフレキシブルケーブルと、第１の筐体と第２の筐体とが閉じることにより、第１の基板と第２の基板との間に折り込まれたフレキシブルケーブルの対向する一組の面の間に挟まれる誘電体とを備えることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、筐体閉時にのみ、誘電体がフレキシブルケーブルに挟まれるような構造をとるため、筐体開時のアンテナ特性に影響を及ぼすことなく、筐体閉時のみにフレキシブルケーブルの電流分布を変化させ、第１の基板及び第２の基板上の電流分布も変化する。その結果、スライド開閉両時において良好なインピーダンス特性（アンテナ特性）を有するアンテナを備えた携帯無線端末を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る携帯無線端末の概観を示す斜視図であり、図１（ａ）は筐体開時（スライド開時）を、図１（ｂ）は筐体閉時（スライド閉時）を示したものである。図１では、携帯無線端末の一例としてスライド式携帯電話を用いている。なお、以下の説明では図１に示すＸＹＺ座標系を用いる。このＸＹＺ座標系では、筐体の長手方向をＺ方向、幅方向をＸ方向、厚さ方向をＹ方向としている。
【００１３】
図１において、本携帯無線端末は、相互にスライド（開閉）可能な表示部筐体６と操作部筐体９を備えている。
表示部筐体６の表面には、スピーカ等の受話部１、ＬＣＤ等の表示部２、ボタン等の操作部３、マイク等の送話部４を備えている。更に、内部には表示部２等に接続された表示部基板（図示せず）が収容されている。
操作部筐体９は、キー等の操作部８と、マイク等の送話部５と、アンテナ収納部７を備えている。更に、内部には操作部３等に接続された操作部基板（図示せず）が収容されている。
【００１４】
図２は、図１の携帯無線端末の内部構成を示す斜視図であり、図１（ａ）は筐体開時を、図２（ｂ）は筐体閉時を示したものである。なお、図２では分かり易くするために、表示部基板と操作部基板は、それぞれのグランドとなる導体板のみ示している。
図２において、本携帯無線端末は、操作部基板のグランドとなる導体板（以下、操作部基板グランド）１１、表示部基板のグランドとなる導体板（以下、表示部基板グランド）１０、操作部基板及び表示部基板との間を接続するフレキシブルケーブル１６、操作部基板グランド１１の上部に接続された線状導体（以下、アンテナ素子）１２、操作部基板グランド１１とアンテナ素子１２との間を励振する高周波電源１３、フレキシブルケーブル１６の一部に設けられた任意の誘電率をもつ誘電体１４を備えている。
【００１５】
表示部基板グランド１０及び操作部基板グランド１１は、それぞれ、長手方向（Ｚ方向）が90mm、幅方向（Ｘ方向）が45mm程度の長さを有しており、一般的な携帯電話の大きさに対応している。
表示部基板グランド１０及び操作部基板グランド１１は、それぞれ、多層で構成される操作部基板、表示部基板の少なくとも１層以上を占める。
【００１６】
アンテナ素子１２を表示部筐体６（表示部基板）の長手方向（Ｚ方向）で上部に配置した場合には、通話時にアンテナ収納部が操作者（ユーザ）の頭部に近接するので、アンテナ性能が劣化する。また、アンテナ素子１２を操作部筐体９（操作部基板）の長手方向（Ｚ方向）で下部に配置した場合には、アンテナ収納部を手で握ることになるので、アンテナ性能が劣化する。従って、アンテナ素子１２は、図２に示す操作部筐体９（操作部基板）の長手方向（Ｚ方向）で上部に配置している。
また、アンテナ素子１２は、モノポールアンテナを用いる。モノポールアンテナであれば、内蔵アンテナ、ホイップアンテナ、ヘリカルアンテナ等いずれでもよい。更に、グランドに電流を流すタイプのアンテナであれば、モノポールアンテナでなくてもよい。
【００１７】
フレキシブルケーブル１６は、表示部基板（表示部基板グランド１０）との接続コネクタ１６ａ（接続部）と、操作部基板（操作部基板グランド１１）との接続コネクタ１６ｂ（接続部）を備えている。また、フレキシブルケーブル１６は、２層以上で構成されるものを用いる。１層は表示部筐体６内の表示部２を駆動する信号等が伝送される。他の１層はグランド層で構成される。
アンテナ素子１２と操作部基板グランド１１との間を高周波電源１３で励振することにより、放射源となる高周波電流はフレキシブルケーブル１６のグランド層を通じて、表示部基板グランド１０に流れる。
【００１８】
次に、動作について説明する。図３は、図２中の操作部基板グランド１１の構造の一例を示した上面図である。
図２に示すように、フレキシブルケーブル１６において、表示部基板との接続コネクタ１６ａ（接続部）の下部（−Ｙ軸方向）に誘電体１４を配置した場合、図３に示すように操作部基板グランド１１の一部を切り欠いた状態とする。切り欠き部１１ａの大きさは、配置する誘電体１４のＸＺ平面の寸法と同程度とする。具体的には、操作部基板のうち、切り欠き部１１ａに相当するグランド層のみを除去することで対応可能である。
図２，３のように構成した場合、誘電体１４の有無による、筐体開時のアンテナ特性への影響はほとんどない。
【００１９】
図４は、図２中の誘電体１４による筐体閉時のアンテナ特性の改善効果を説明するための図である。
図４に示すように筐体閉時とした場合、誘電体１４は、１本のフレキシブルケーブル１６で上下（Ｙ軸方向）に挟まれる形となる。ここで、誘電体１４を挟むフレキシブルケーブル１６の下面を面Ｂ、上面を面Ｃとする。
誘電体１４により、面Ｂ，Ｃ間の電界の強さは変化し、フレキシブルケーブル１６上の電流分布が変化する。それと同時に、表示部基板グランド１０及び操作部基板グランド１１上の電流分布も変化し、筐体閉時のアンテナ特性の改善が可能となる。即ち、誘電体１４をフレキシブルケーブル１６の一部に設けることで、筐体開時にした場合のアンテナ特性に影響を及ぼすことなく、筐体閉時のアンテナ特性を改善することができる。
【００２０】
次に、誘電体１４をフレキシブルケーブル１６で挟んだ場合の、具体的なアンテナ特性の改善効果を説明する。図５は、この発明の実施の形態１に係る携帯無線端末について、図４に基づいた筐体条件の一例を示した図である。
図５において、表示部基板１７と操作部基板１８は共に、外形寸法が90mm（Ｚ方向）×40mm（Ｘ方向）である。操作部基板グランド１１の切り欠き部１１ａの寸法は25mm（Ｚ方向）×20mm（Ｘ方向）とする。
アンテナ素子１２は、操作部基板グランド１１からＬ字形に延出され、短部が6mm（Ｚ方向）、長部が37mm（Ｘ方向）のモノポールアンテナとする。
フレキシブルケーブル１６の幅は20mm（Ｘ方向）である。折り曲げた（折り畳まれた）フレキシブルケーブルの上下面である面Ｂ，Ｃの間は2mm（Ｙ方向）である。
【００２１】
図６は、図５の筐体条件で構成した場合の筐体開閉両時のインピーダンス特性を示した図であり、図６（ａ）はスミスチャートを、図６（ｂ）はリターンロス特性を示している。リターンロスとは、アンテナへの入射電力（入力信号）がどの程度反射されるかをｄＢ単位で示したものである。
図６において、筐体閉時（スライドクローズ）のリターンロスが、Ｗ−ＣＤＭＡ用の携帯無線機の送信帯である1.945〜1.96GHzで-6.3〜-7.2ｄB、同受信帯である2.135〜2.15GHzで-6.2〜-6.9dBとなっている。
【００２２】
図７は、図５の筐体条件に所定の誘電体を配置した場合のインピーダンス特性を示した図であり、図７（ａ）はスミスチャートを、図７（ｂ）はリターンロス特性を示している。図７の筐体条件は、図５に示す折り曲げたフレキシブルケーブル１６の対向する面の間、即ち、面Ｂ，Ｃの間に、外形寸法が26mm（Ｚ方向）×20mm（Ｘ方向）×2mm（Ｙ方向）で誘電率が11の誘電体を配置したものである。
図７において、筐体閉時（スライドクローズ）のリターンロスが、Ｗ−ＣＤＭＡ用の携帯無線機の送信帯である1.945〜1.96GHzで-7.5〜-9.5ｄB、同受信帯である2.135〜2.15GHzで-7.4〜-9.5dBとなり、図６と比較して、筐体閉時においてインピーダンス特性が改善していることがわかる。なお、図６，７で筐体開時（スライドオープン）のインピーダンスが変化しているのは、アンテナ整合回路を変化させているからである。
【００２３】
以上のように、この実施の形態１によれば、表示部基板１７と操作部基板１８との間で折り曲げた（折り込まれた）フレキシブルケーブル１６の間に任意の誘電率を持つ誘電体１４を挿入することにより、筐体閉時のインピーダンス特性を改善させることができる。
また、誘電体１４は既存の空間に配置可能であるので、筐体を大型化する必要がない。
【００２４】
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２について説明する。図８は、この発明の実施の形態２に係る携帯無線端末の内部構成を示す斜視図であり、図８（ａ）は筐体開時を、図８（ｂ）は筐体閉時を示したものである。なお、図８では分かり易くするために、表示部基板と操作部基板は、表示部グランド１０、操作部グランド１１のみ示している。
実施の形態２は、実施の形態１と異なり、誘電体１４を操作部基板上の一部に配置したものである。
【００２５】
図８において、誘電体１４は、筐体開時にはフレキシブルケーブル１６と重ならないが、筐体閉時にはフレキシブルケーブル１６と操作部基板（操作部基板グランド１１）との間に挟まれる。
この構成により、筐体閉時のみ操作部基板とフレキシブルケーブル１６との間の電界の強さが変化し、フレキシブルケーブル上の電流分布が変化する。それと同時に、表示部基板グランド１０及び操作部基板グランド１１上の電流分布も変化し、筐体閉時のアンテナ特性の改善が可能となる。即ち、誘電体１４を操作部基板の一部に設けることで、スライドを開時（筐体開時）にした場合のアンテナ特性に影響を及ぼすことなく、筐体閉時のアンテナ特性を改善することができる。
【００２６】
以上のように、この実施の形態２によれば、筐体閉時において、任意の誘電率を有する誘電体１４を操作部基板とフレキシブルケーブル１６との間に挿入することにより、筐体閉時のインピーダンス特性を改善させることができる。
また、誘電体１４は既存の空間に配置可能であるので、筐体を大型化する必要がない。
【００２７】
実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３について説明する。図９は、この発明の実施の形態３に係る携帯無線端末の内部構成を示す斜視図であり、図９（ａ）は筐体開時を、図９（ｂ）は筐体閉時を示したものである。なお、図９では分かり易くするために、表示部基板と操作部基板は、表示部グランド１０、操作部グランド１１のみ示している。
実施の形態３は、実施の形態１，２と異なり、フレキシブルケーブル１６の表示部基板との接続コネクタ１６ａに導体１９を配置した構造である。
【００２８】
図９に示すように、フレキシブルケーブル１６において、表示部基板との接続コネクタ１６ａの下部（−Ｙ軸方向）に導体１９を貼付している。筐体閉時には、導体１９がフレキシブルケーブル１６の対向する面（接続コネクタ１６ａと対向する面）と接続される。
なお、スライド開閉は頻繁に行われるため、導体１９は耐久性を持つ材料、例えば導体バネや導電性ゴム等で構成するのがよい。
【００２９】
図１０は、図９中の導体１９による筐体閉時のアンテナ特性の改善効果を説明するための図であり、図１０（ａ）は導体１９がない場合を、図１０（ｂ）は導体１９が有る場合を示している。
図１０に示すように、筐体閉時に導体１９は、接続コネクタ１６ａとフレキシブルケーブル１６との間に挟まれる。そして、導体１９とフレキシブルケーブル１６とが電気的に接続されて導通し、図１０中の矢印で示す高周波電流ベクトルのように、フレキシブルケーブル１６に流れる電流分布（図１０中の矢印：高周波電流ベクトル）が変化する。その結果、筐体閉時のインピーダンス特性が改善される。
筐体開時には、導体１９とフレキシブルケーブル１６とは接続されないので、筐体開時のインピーダンス特性に影響を及ぼすことはない。
【００３０】
以上のように、この実施の形態３によれば、筐体閉時において、接続コネクタ１６ａに設けられた導体１９をフレキシブルケーブル１６と導通させることにより、筐体閉時のインピーダンス特性を改善させることができる。
また、導体１９は、既存の空間に配置可能であるので、筐体を大型化する必要がない。
【００３１】
以上の説明では、いずれもスライド式の筐体構造（携帯電話）を例として説明したが、折り畳み式やリボルバ式の筐体構造においても、筐体閉時に実施の形態１〜３のいずれかの構成を適用することにより、筐体閉時のインピーダンス特性（アンテナ特性）が改善される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の実施の形態１に係る携帯無線端末の概観を示す斜視図であり、図１（ａ）は筐体開時（スライド開時）を、図１（ｂ）は筐体閉時（スライド閉時）を示したものである。
【図２】図１の携帯無線端末の内部構成を示す斜視図であり、図１（ａ）は筐体開時を、図２（ｂ）は筐体閉時を示したものである。
【図３】図２中の操作部基板グランド１１の構造の一例を示した上面図である。
【図４】図２中の誘電体１４による筐体閉時のアンテナ特性の改善効果を説明するための図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る携帯無線端末について、図４に基づいた筐体条件の一例を示した図である。
【図６】図５の筐体条件で構成した場合の筐体開閉両時のインピーダンス特性を示した図であり、図６（ａ）はスミスチャートを、図６（ｂ）はリターンロス特性を示している。
【図７】図５の筐体条件に所定の誘電体を配置した場合のインピーダンス特性を示した図であり、図７（ａ）はスミスチャートを、図７（ｂ）はリターンロス特性を示している。
【図８】この発明の実施の形態２に係る携帯無線端末の内部構成を示す斜視図であり、図８（ａ）は筐体開時を、図８（ｂ）は筐体閉時を示したものである。
【図９】この発明の実施の形態３に係る携帯無線端末の内部構成を示す斜視図であり、図９（ａ）は筐体開時を、図９（ｂ）は筐体閉時を示したものである。
【図１０】図９中の導体１９による筐体閉時のアンテナ特性の改善効果を説明するための図であり、図１０（ａ）は導体１９がない場合を、図１０（ｂ）は導体１９を設けた場合を示している。
【符号の説明】
【００３３】
１  受話部、２  表示部、３  操作部（表示部筐体側）、４  送話部（表示部筐体側）、５  送話部（操作部筐体側）、６  表示部筐体、７  アンテナ収納部、８  操作部（操作部筐体側）、９  操作部筐体、１０  表示部基板グランド（表示部基板のグランドとなる導体板）、１１  操作部基板グランド（操作部基板のグランドとなる導体板）、１１ａ  切り欠き部、１２  アンテナ素子（線状導体）、１３  高周波電源、１４  誘電体、１６  フレキシブルケーブル、１６ａ  接続コネクタ（接続部）、１６ｂ  接続コネクタ（接続部）、１７  表示部基板、１８  操作部基板、１９  導体。
【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】
2007201543.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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