(57)【要約】  【課題】コストおよび信号の処理を増大させることなく、複数の周波数帯の電波に対するアンテナ利得を向上させることができる携帯電話装置を提供する。  【解決手段】  筐体１０と、筐体１０に保持されたアンテナ１７と、筐体１０に移動可能に保持された無給電素子１８とを備え、アンテナ１７は、複数の周波数帯の電波のうちいずれか１の周波数帯の電波を選択的に放射し、無給電素子１８は、アンテナ１７から放射される電波の周波数帯に応じてアンテナ１７に対する位置を可変できるようにする。【選択図】  図１
2007013397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体に保持されたアンテナと、
前記筐体に移動可能に保持された無給電素子とを備え、
前記無給電素子は、前記アンテナに対する位置を可変できることを特徴とする携帯電話装置。
【請求項２】
前記アンテナは、複数の周波数帯の電波のうちいずれか１の周波数帯の電波を選択的に放射し、
前記無給電素子は、前記アンテナから放射される電波の周波数帯に応じて前記アンテナに対する位置を可変できることを特徴とする請求項１に記載の携帯電話装置。
【請求項３】
前記アンテナから放射される前記電波の周波数帯を報知する報知手段をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の携帯電話装置。
【請求項４】
前記筐体に、前記報知手段により報知された周波数帯に応じて前記無給電素子の移動すべき位置が表示されていることを特徴とする請求項３に記載の携帯電話装置。
【請求項５】
前記アンテナが、垂直アンテナ、らせん状アンテナ、平面状アンテナのうちのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至４に記載の携帯電話装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話装置は、急速に普及し、世界中で使用されるようになってきている。携帯電話装置は、例えば、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communication）、ＥＧＳＭ（Extended Global System for Mobile Communication）、ＤＣＳ（Digital Communication System）、ＰＣＳ（Personal Communication Services）、ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication System）などの通信方式に対応するようになっており、各々の通信方式に応じた周波数帯の電波を、アンテナを介して送受信するようになっている。また、複数の通信方式に対応する携帯電話装置（以下、単にマルチバンド対応の携帯電話装置という）も普及してきており、１台のマルチバンド対応の携帯電話装置によって、異なる通信方式に基づく通話ができるようになっている。
【０００３】
ここで、携帯電話装置は、通話時においてアンテナの位置が利用者の頭部の近傍となる構成を有している。このため、アンテナの放射効率が、利用者の頭部によって自由空間におけるアンテナの放射効率よりも低下される。また、アンテナから放射される電波が利用者の頭部によって反射されると、アンテナの放射パターンが乱れるため、アンテナのＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio）が悪化し、伝送損失が増大する。これらのアンテナの放射効率の低下および伝送損失の増大に起因するアンテナ利得の低下は、通話の品質を劣化させる原因となる。したがって、通話の品質を向上させるためには、アンテナの指向性を利用者の頭部と反対の方向に向かせ、電波をアンテナから利用者の頭部と反対の方向に放射させることによって、アンテナ利得を向上させることが望ましい。
【０００４】
従来の携帯電話装置４０は、図７に示すように、無指向性を有するアンテナ４１と、信号処理・発生部４２と、付加導体４３と、付加導体４３の接地状態と非接地状態を切り替える切替スイッチ４４とを備えている。
【０００５】
信号処理・発生部４２は、発呼または着呼に基づいて初期状態から通話状態になったと判断すると、切替スイッチ４４によって付加導体４３を非接地の状態から接地された状態に切り替えるための切替信号を生成するようになっている。切替信号は、スイッチ駆動回路（図示していない）によって増幅された後、切替スイッチ４４に入力されるようになっている。切替スイッチ４４は、入力された切替信号に基づいて、付加導体４３を非接地の状態から接地された状態に、あるいはその逆に切り替えるようになっている。付加導体４３は、接地された状態において、導波器、反射器、あるいはＲＦシールド板としての機能を有し、アンテナ４１から放射される電波の放射パターンを無指向性から指向性に変化させるようになっている。
【０００６】
したがって、通話状態における電波の指向性が、付加導体４３によって利用者の頭部と反対の方向を向き、結果としてアンテナ利得が高くなる。
【０００７】
ここで、アンテナ４１の指向性は、アンテナ４１と付加導体４３との距離に応じて変化するため、付加導体４３は、所望のアンテナの指向性が得られるよう、携帯電話装置４０の筐体（図示していない）の所定の位置に固定されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２５８５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような従来の携帯電話装置４０においては、付加導体４３を非接地の状態から接地された状態に切り替えるための切替スイッチ４４や駆動回路を備える必要があるため、小型化や低コスト化の妨げとなっていた。
【０００９】
また、信号処理・発生部４２が、初期状態か通話状態かを判断したり、切替信号を生成したりする必要があるため、信号処理・発生部４２における信号処理が増大する原因となっていた。
【００１０】
さらに、マルチバンド対応の携帯電話装置４０が上記の構成を有するようにすると、アンテナ利得が向上するアンテナ４１と付加導体４３との距離が電波の周波数帯によって異なるにもかかわらず、アンテナ４１と付加導体４３との距離を調節できないため、複数の周波数帯の電波に対するアンテナ利得を向上させることができなかった。
【００１１】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、コストおよび信号の処理を増大させることなく、複数の周波数帯の電波に対するアンテナ利得を向上できるマルチバンド対応の携帯電話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】
【００１２】
本発明の携帯電話装置は、筐体と、前記筐体に保持されたアンテナと、前記筐体に移動可能に保持された無給電素子とを備え、前記無給電素子は、前記アンテナに対する位置を可変できるようにした構成を有している。
【００１３】
この構成により、本発明の携帯電話装置は、コストおよび信号の処理を増大させることなく、アンテナ利得を向上させることができる。
【００１４】
さらに、本発明の携帯電話装置は、前記アンテナは、複数の周波数帯の電波のうちいずれか１の周波数帯の電波を選択的に放射し、前記無給電素子は、前記アンテナから放射される電波の周波数帯に応じて前記アンテナに対する位置を可変できるようにした構成を有している。
【００１５】
この構成により、本発明の携帯電話装置は、コストおよび信号の処理を増大させることなく、複数の周波数帯の電波に対するアンテナ利得を向上させることができる。
【００１６】
さらに、本発明の携帯電話装置は、前記アンテナから放射される前記電波の周波数帯を報知する報知手段をさらに備えるようにした構成を有している。
【００１７】
この構成により、本発明の携帯電話装置は、通話に使用される電波の周波数帯を利用者に報知するので、利用者は、報知された電波の周波数帯に応じて無給電素子の位置を移動することができる。
【００１８】
さらに、本発明の携帯電話装置は、前記筐体に、前記報知手段により報知された周波数帯に応じて前記無給電素子の移動すべき位置が表示されている構成を有している。
【００１９】
この構成により、利用者は、報知された電波の周波数帯に応じて無給電素子を最適な位置に移動することができる。
【００２０】
さらに、本発明の携帯電話装置は、前記アンテナが、垂直アンテナ、らせん状アンテナ、平面状アンテナのうちのいずれかである構成を有している。
【００２１】
この構成により、本発明の携帯電話装置は、小型のアンテナを備え、無給電素子は、電波が放射される小型のアンテナの指向性を変化させることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、無給電素子を移動させることにより、コストおよび信号の処理を増大させることなく、複数の周波数帯の電波に対するアンテナ利得を向上させることができるという効果を有するマルチバンド対応の携帯電話装置を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態の携帯電話装置１について、図１乃至図６を用いて説明する。
【００２４】
図１は、本発明の実施の形態における携帯電話装置１の側面図であり、図２は、本発明の実施の形態における携帯電話装置１の背面図である。
【００２５】
携帯電話装置１は、図１に示すように、筐体１０と、複数の回路部品（図示していない）を実装する第１の基板１４と、ディスプレイ１５と、複数の回路部品（図示していない）を実装する第２の基板１６と、第２の基板１６によって生成された電気信号を電波として空間に放射するためのアンテナ１７と、アンテナ１７の導波器として作用する無給電素子１８と、利用者がダイヤルするためのキー１９とを備えている。携帯電話装置１は、さらに、音声を電気信号に変換するためのマイクロフォン（図示していない）と、電気信号を音声に変換するためのスピーカ（図示していない）とを備えている。
【００２６】
携帯電話装置１は、ＧＳＭ、ＥＧＳＭ、ＤＣＳ、ＰＣＳ、ＵＭＴＳなどの通信方式のうち、少なくとも２つの通信方式に対応するようになっている。
【００２７】
筐体１０は、筐体上部１１、筐体下部１２およびヒンジ部１３によって形成されている。
【００２８】
筐体上部１１と、筐体下部１２とは、ヒンジ部１３によって回動可能に接続されている。したがって、筐体１０は、非通話時において、ヒンジ部１３を介して筐体上部１１と筐体下部１２とが折り畳まれるよう構成されている。
【００２９】
また、筐体上部１１と、筐体下部１２とは、ヒンジ部１３を介して電気的に接続されている。
【００３０】
第２の基板１６、キー１９およびマイクロフォンは、筐体下部１２によって保持されており、第２の基板１６は、通話に使用する通信方式に応じた周波数帯の電気信号を選択的に生成するようになっている。
【００３１】
アンテナ１７は、筐体下部１２およびヒンジ部１３によって保持されており、第２の基板１６によって生成された電気信号を空間に放射するようになっている。つまり、複数の周波数帯の電波のうちいずれか１つの周波数帯の電波を選択的に放射するようになっている。アンテナ１７は、例えばモノポールアンテナ、ヘリカルアンテナ、逆Ｆアンテナ、逆Ｌアンテナ、分岐型の逆Ｌアンテナ、ＬＣ回路を装荷した逆Ｌアンテナなど、筐体１０に設置可能な小型の垂直アンテナ、らせん状アンテナ、あるいは平面状アンテナによって構成されている。
【００３２】
第１の基板１４、ディスプレイ１５およびスピーカは、筐体上部１１によって保持されている。また、無給電素子１８は、筐体上部１１によって、第１の基板１４に対してディスプレイ１５の反対側に移動可能に保持されている。
【００３３】
具体的には、無給電素子１８は、図３に示すように、長手方向に延びる凹型の溝１８ａを有している。一方、筐体上部１１は、長手方向に延びる凸型の突起１１ａを有している。これによって、無給電素子１８は、筐体上部１１の凸型の突起１１ａに沿って摺動し、アンテナ１７に対する位置を可変できるようになっている。
【００３４】
筐体上部１１は、さらに、長手方向に延びるスリット１１ｂを有している。一方、無給電素子１８は、凸部１８ｂを有しており、凸部１８ｂが筐体上部のスリット１１ｂから突出している。これによって、無給電素子の凸部１８ｂが筐体上部のスリット１１ｂに沿って移動すると、無給電素子１８は、アンテナ１７に対して筐体上部１１の長手方向に移動するようになっている。
【００３５】
ここで、本発明の携帯電話装置１は、通話に使用される電波の周波数帯を利用者に報知する報知手段を備えるようにしてもよい。この場合、報知手段は、１つ以上のＬＥＤ（light emitting diode）によって構成されており、第２の基板１６に実装される回路部品が、通話に使用される電波の周波数帯に応じて、１つ以上のＬＥＤのうち予め定められたＬＥＤを点灯させるようになっている。したがって、利用者は、通話に使用される電波の周波数帯を点灯されたＬＥＤによって確認し、この周波数帯の電波に対するアンテナ利得が最大になるよう、無給電素子１８を移動させてアンテナ１７の指向性を変化させることができる。また、報知手段は、ＬＥＤの代わりにディスプレイ１５によって構成されていてもよい。この場合、第２の基板１６に実装される回路部品が、通話に使用される電波の周波数帯をディスプレイ１５に表示させるようになっている。したがって、利用者は、通話に使用される電波の周波数帯をディスプレイ１５によって確認し、この周波数帯の電波に対するアンテナ利得が最大になるよう、無給電素子１８を移動させてアンテナ１７の指向性を変化させることができる。
【００３６】
また、筐体上部のスリット１１ｂの周辺に、各々の周波数帯の電波に対してアンテナ利得が最大になる無給電素子１８の位置を示すマーカーを付しておき、利用者が、無給電素子の凸部１８ｂをマーカーの近傍に移動させることにより、いずれの通信方式によって通話をする場合においても容易にアンテナ利得を最大にできるようにしてもよい。
【００３７】
以上のように構成された本発明の携帯電話装置１について、その動作を説明する。
【００３８】
まず、通話先の電話番号および発呼開始信号が、キー１９によって入力される。このとき、通話先の電話番号が、ディスプレイ１５によって表示される。
【００３９】
次に、通話に使用される通信方式が、第２の基板１６に実装された回路部品によって選択される。ここで、例えばＥＧＳＭが選択されたとき、第２の基板１６に実装された無線回路によって、９００ＭＨｚ帯の電気信号が生成される。
【００４０】
次に、報知手段が、通話に使用される電波の周波数帯が９００ＭＨｚ帯である旨を報知する。
【００４１】
次に、無給電素子１８が、スリット１１ｂに沿って、例えば図６（ａ）に示す位置に移動される。これによって、９００ＭＨｚ帯の電波に対するアンテナ１７の指向性が利用者の頭部と反対の方向を向き、アンテナ利得が向上される。
【００４２】
図４（ａ）は、無給電素子を備えない携帯電話装置のアンテナから放射される９００ＭＨｚ帯の電波の放射パターンを示す特性図であり、図４（ｂ）は、本発明の実施の形態における携帯電話装置１のアンテナ１７から放射される９００ＭＨｚ帯の電波の放射パターンを示す特性図である。無給電素子１８が筐体上部のスリット１１ｂに沿って図６（ａ）に示す位置に移動されることにより、９００ＭＨｚ帯の電波に対するアンテナ１７の指向性が最適となり、この結果、アンテナ１７から利用者の頭部と反対の方向へ放射される電波の強度が、無給電素子を備えない携帯電話装置のアンテナによって放射される電波の強度に比べて５ｄＢ高くなっている。
【００４３】
一方、通話に使用される通信方式で送受信される電波が１９００ＭＨｚ帯のとき、無給電素子１８が筐体上部のスリット１１ｂに沿って、例えば図６（ｂ）に示す位置に移動される。これによって、１９００ＭＨｚ帯の電波に対するアンテナ１７の指向性が利用者の頭部と反対の方向を向き、アンテナ利得が向上される。
【００４４】
図５（ａ）は、無給電素子を備えない携帯電話装置のアンテナから放射される１９００ＭＨｚ帯の電波の放射パターンを示す特性図であり、図５（ｂ）は、本発明の実施の形態における携帯電話装置１のアンテナ１７から放射される１９００ＭＨｚ帯の電波の放射パターンを示す特性図である。無給電素子１８がスリット１１ｂに沿って図６（ｂ）に示す位置に移動されることにより、１９００ＭＨｚ帯の電波に対するアンテナ１７の指向性が最適となり、この結果、アンテナ１７から利用者の頭部と反対の方向へ放射される電波の強度が、無給電素子を備えない携帯電話装置のアンテナによって放射される電波の強度に比べて２ｄＢ高くなっている。
【００４５】
このような本発明の実施の形態の携帯電話装置１によれば、アンテナ１７から放射される電波の周波数帯に応じて、アンテナ１７に対する無給電素子１８の位置が移動されるので、いずれの通信方式を用いて通話する場合においても、放射される電波に対するアンテナ１７の指向性を最適化し、アンテナ利得を最大にすることができる。
【００４６】
以上の説明では、無給電素子１８が利用者によって移動される場合について説明したが、携帯電話装置１が、さらに、第１の基板１４あるいは第２の基板１６に実装される回路部品と電気的に接続された小型のアクチュエータを備えるようにし、無給電素子１８がアクチュエータによって移動されるようにしてもよい。この場合、回路部品は、通話に使用される通信方式に対応する無給電素子１８の移動量を記憶しておき、通話に使用される通信方式が変更された場合、記憶された移動量に基づいてアクチュエータを制御して無給電素子１８を移動させる。
【００４７】
また、以上の説明では、筐体１０が筐体上部１１、筐体下部１２およびヒンジ部１３によって形成される折畳式携帯電話装置の場合について説明したが、携帯電話装置１が、ヒンジ部を有さないストレート筐体、あるいは複数のヒンジ部を有する筐体によって構成されていてもよい。
【００４８】
また、以上の説明では、アンテナ１７が筐体下部１２およびヒンジ部１３によって保持される場合について説明したが、アンテナ１７が、筐体上部１１、筐体下部１２およびヒンジ部１３のうちの１つ以上によって保持されていればよい。
【００４９】
また、以上の説明では、無給電素子１８が凹型の溝１８ａを有し、筐体上部１１が凸型の突起１１ａを有する場合について説明したが、無給電素子１８が凸型の突起を有し、筐体上部１１が凹型の溝を有してもよい。また、溝および突起の形状は、無給電素子１８が筐体上部１１に対して摺動可能となる形状であればよい。また、無給電素子１８および筐体上部１１は、溝あるいは突起を１つ以上有していればよい。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上のように、本発明にかかる携帯電話装置は、コストおよび信号の処理を増大させることなく、複数の周波数帯の電波に対するアンテナ利得を向上させることができるという効果を有し、複数の通信方式における通話の品質を向上することができるという効果を有するマルチバンド対応の携帯電話装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態における携帯電話装置の側面図
【図２】本発明の実施の形態における携帯電話装置の背面図
【図３】図２におけるＡ−Ａ断面図
【図４】（ａ）無給電素子を備えない携帯電話装置のアンテナから放射される９００ＭＨｚ帯の電波の放射パターンを示す特性図  （ｂ）本発明の実施の形態における携帯電話装置のアンテナから放射される９００ＭＨｚ帯の電波の放射パターンを示す特性図
【図５】（ａ）無給電素子を備えない携帯電話装置のアンテナから放射される１９００ＭＨｚ帯の電波の放射パターンを示す特性図  （ｂ）本発明の実施の形態における携帯電話装置のアンテナから放射される１９００ＭＨｚ帯の電波の放射パターンを示す特性図
【図６】（ａ）９００ＭＨｚ帯の電波に対するアンテナ利得が最大の状態における本発明の実施の形態の携帯電話装置の側面図  （ｂ）１９００ＭＨｚ帯の電波に対するアンテナ利得が最大の状態における本発明の実施の形態の携帯電話装置の側面図
【図７】従来の携帯電話装置の構成を示す模式図
【符号の説明】
【００５２】
１  携帯電話装置
１０  筐体
１１  筐体上部
１１ａ  突起
１１ｂ  スリット
１２  筐体下部
１３  ヒンジ部
１４  第１の基板
１５  ディスプレイ
１６  第２の基板
１７  アンテナ
１８  無給電素子
１８ａ  溝
１８ｂ  凸部
１９  キー
４０  携帯電話装置
４１  アンテナ
４２  信号処理・発生部
４３  付加導体
４４  切替スイッチ
【図１】
2007013397.tif 000003
【図２】
2007013397.tif 000004
【図３】
2007013397.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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