(57)【要約】【課題】上部ケースと下部ケースを回動自在に連結するヒンジ部にアンテナを設けるとともに、前記ヒンジ部に上部回路基板と下部回路基板を電気的に接続する同軸ケーブルを通すようにしてもアンテナ性能が劣化しない折り畳み式携帯無線機を得る。【解決手段】上部ケース２のヒンジ部６側に上部容量結合素子７を設ける一方、下部ケース４のヒンジ部６側に下部容量結合素子８を設けて、これらの容量結合素子７，８同士が高周波的に結合するようにして、上部回路基板３と下部回路基板５を物理的に電気接続した状態と等価にするようにした。これにより、上部回路基板３と下部回路基板５を電気的に接続し、ヒンジ部６を通過する同軸軸ケーブルとヒンジ部６に設けられるアンテナとの相互結合を弱めることができ、アンテナ性能劣化を低く抑えることができる。【選択図】図１
2012222680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部ケースと、
前記上部ケースに設けられた上部回路基板と、
下部ケースと、
前記下部ケースに設けられた下部回路基板と、
前記上部ケース及び前記下部ケースを開状態と閉状態との間で相対移動可能に連結する連結部と、
前記上部ケースに配置されて前記上部回路基板のグランドに接続された上部容量結合素子と、
前記下部ケースに配置されて前記下部回路基板のグランドに接続されるとともに、前記開状態の際に前記上部容量結合素子と互いに重なり合う下部容量結合素子と、
を備えた無線機。
【請求項２】
前記連結部は、
前記上部ケース及び前記下部ケースの互いに隣接する辺に沿う軸線回りに、これら上部ケース及び下部ケースを相対回転させるヒンジ部であることを特徴とする請求項１に記載の無線機。
【請求項３】
前記連結部は、
前記上部ケース及び前記下部ケースの互いに対向する面に直交する軸線回りに、これら上部ケース及び下部ケースを相対回転可能とする回転軸部であることを特徴とする請求項１に記載の無線機。
【請求項４】
前記連結部は、
前記上部ケース及び前記下部ケースの互いに対向する面に沿う方向に、これら上部ケース及び下部ケースを相対移動可能とするスライド部であることを特徴とする請求項１に記載の無線機。
【請求項５】
前記上部回路基板と前記下部回路基板とを電気的に接続する同軸ケーブルと、
前記同軸ケーブルの近傍に配置されたアンテナをさらに備え、
前記上部容量素子と前記下部容量素子とは、前記開状態の際に前記同軸ケーブル及び前記アンテナの近傍において互いに重なり合うことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の無線機。
【請求項６】
前記上部容量結合素子と前記上部回路基板の間及び前記下部容量結合素子と前記下部回路基板の間のそれぞれに設けられ、アンテナ入力インピーダンス特性を改善するインピーダンス調整回路を備えた請求項１から５のいずれか一項に記載の無線機。
【請求項７】
前記インピーダンス調整回路は、前記上部容量結合素子と前記上部回路基板のグランドとの間、および、前記下部容量結合素子と前記下部回路基板のグランドとの間、のそれぞれに設けられる
ことを特徴とする請求項６に記載の無線機。
【請求項８】
上部ケースと、
前記上部ケースに設けられた上部回路基板と、
下部ケースと、
前記下部ケースに設けられた下部回路基板と、
前記上部ケース及び前記下部ケースを開状態と閉状態との間で相対移動可能に連結する連結部と、を備えた無線機において、
上部容量結合素子を、前記上部ケースに配置して前記上部回路基板のグランドに接続し、
下部容量結合素子を、前記開状態の際に前記上部容量結合素子と互いに重なり合うように、前記下部ケースに配置して前記下部回路基板のグランドに接続する
ことを特徴とする製造方法。
【請求項９】
同軸ケーブルにより、前記上部回路基板と前記下部回路基板とを電気的に接続し、
前記同軸ケーブルの近傍にアンテナを配置し、
前記開状態の際に、前記上部容量素子と前記下部容量素子とが前記同軸ケーブル及び前記アンテナの近傍において互いに重なり合うように配置する
ことを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
アンテナ入力インピーダンス特性を改善するインピーダンス調整回路を、前記上部容量結合素子と前記上部回路基板の間及び前記下部容量結合素子と前記下部回路基板の間のそれぞれに設ける
ことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上部ケースと下部ケースとが相対移動可能に連結された無線機およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
折り畳み式携帯無線機等の無線機には、上部ケースに設けられた上部回路基板と下部ケースに設けられた下部回路基板を同軸ケーブルで電気的に接続するようにしているものがある（特許文献１〜３参照）。また、特許文献２に記載された携帯無線端末では、上部回路基板と下部回路基板を同軸ケーブルで接続する以外に、上部ケースと下部ケースを回動自在に連結するヒンジ部にアンテナを内蔵させている。また、特許文献３に記載された折り畳み型携帯端末では、上部回路基板と下部回路基板を同軸ケーブルで接続する以外に、上部回路基）と下部回路基板を導電性のヒンジ部を介して接続してダイポールアンテナとして使用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０８９１２３号公報
【特許文献２】特開２００６−１２９２３０号公報
【特許文献３】特開２００９−１４７５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上部ケースと下部ケースを回動自在に連結するヒンジ部にアンテナを設けるとともに、上部回路基板と下部回路基板を電気的に接続する同軸ケーブルを前記ヒンジ部に通すようにした折り畳み式携帯無線機においては、アンテナと同軸ケーブルが近づくことで相互結合が発生し、アンテナ性能が劣化するという課題がある。
【０００５】
そこでこの発明は、上述の課題を解決することのできる無線機およびその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、上部ケースと、前記上部ケースに設けられた上部回路基板と、下部ケースと、前記下部ケースに設けられた下部回路基板と、前記上部ケース及び前記下部ケースを開状態と閉状態との間で相対移動可能に連結する連結部と、前記上部ケースに配置されて前記上部回路基板のグランドに接続された上部容量結合素子と、前記下部ケースに配置されて前記下部回路基板のグランドに接続されるとともに、前記開状態の際に前記上部容量結合素子と互いに重なり合う下部容量結合素子と、を備えた無線機である。
【０００７】
また本発明は、上部ケースと、前記上部ケースに設けられた上部回路基板と、下部ケースと、前記下部ケースに設けられた下部回路基板と、前記上部ケース及び前記下部ケースを開状態と閉状態との間で相対移動可能に連結する連結部と、を備えた無線機において、上部容量結合素子を、前記上部ケースに配置して前記上部回路基板のグランドに接続し、下部容量結合素子を、前記開状態の際に前記上部容量結合素子と互いに重なり合うように、前記下部ケースに配置して前記下部回路基板のグランドに接続することを特徴とする製造方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ヒンジ部を通過する同軸軸ケーブルとヒンジ部に設けられるアンテナとの相互結合を弱めることができ、アンテナ性能劣化を低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第一実施の形態に係る折り畳み式携帯無線機の開状態における概略構成を示す図である。
【図２】本発明の第一実施形態の折り畳み式携帯無線機の模式的な側面図であって、上部ケースに設けた上部容量結合素子と下部ケースに設けた下部容量結合素子とを示す図である。
【図３】図１の折り畳み式携帯無線機のアンテナ入力インピーダンス特性を示す図である。
【図４】図１の折り畳み式携帯無線機にインピーダンス調整回路を追加した場合の概略構成を示す図である。
【図５】図４のインピーダンス調整回路の回路構成を示す図である。
【図６】図１の折り畳み式携帯無線機に図４のインピーダンス調整回路を追加した場合のアンテナ入力インピーダンス特性を示す図である。
【図７】図１の折り畳み式携帯無線機に本来より備わっているアンテナ、同軸ケーブル、給電部及び無線部を含む概略構成を示す図である。
【図８】本発明の第二実施形態の折り畳み式形態無線機の模式的な側面図であって、上部ケースに設けた上部容量結合素子と下部ケースに設けた下部容量結合素子とを示す図である。
【図９】本発明の第三実施形態の折り畳み式形態無線機の模式的な側面図であって、上部ケースに設けた上部容量結合素子と下部ケースに設けた下部容量結合素子とを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の折り畳み式携帯無線機およびその製造方法を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第一実施形態に係る折り畳み式携帯無線機の開状態における概略構成を示す図である。同図において、本実施の形態の折り畳み式携帯無線機１は、上部ケース２と、上部ケース２に設けられた上部回路基板３と、下部ケース４と、下部ケース４に設けられた下部回路基板５と、上部ケース２と下部ケース４とを相対移動可能に連結するヒンジ部（連結部）６と、上部ケース２のヒンジ部６側に配置され、上部回路基板３のグランド３Ｇに接続された上部容量結合素子７と、下部ケース４のヒンジ部６側に配置され、下部回路基板５のグランド５Ｇに接続された下部容量結合素子８と、を備える。
【００１１】
即ち、本実施形態においては、上部ケース２と下部ケース４とは、互いに隣接する辺に沿う軸線回りに延びるヒンジ部６によって該軸線回りに相対回動可能に連結されている。これにより、上部ケース２と下部ケース４とは、これら上部ケース２及び下部ケース４におけるヒンジ部６の周方向に対向する面同士が互いに接触する閉状態と、該対向する面同士が離間して上部ケース２及び下部ケース４がヒンジ部６を挟んで逆方向に延在する開状態との間で相対回動可能とされている。
【００１２】
上部容量結合素子７及び下部容量結合素子８は、例えば、アルミや銅等の金属を用いた板状をなしている。図２は、上部ケース２に設けた上部容量結合素子７と下部ケース４に設けた下部容量結合素子８を示す図である。同図に示すように、上部容量結合素子７と下部容量結合素子８は、上部ケース２及び下部ケース４が開状態とされている際に、ヒンジ部６の径方向、即ち、携帯無線機１の厚み方向に重なり合うように配置された構成となっている。このように、上部容量結合素子７と下部容量結合素子８を重なり合うように配置させたのは、上部容量結合素子７と下部容量結合素子８の高周波的な結合を強めるためである。上部容量結合素子７と下部容量結合素子８が高周波的に結合することで、上部回路基板３と下部回路基板５が上部容量結合素子７及び下部容量結合素子８の箇所で接続された状態となる。このような施策を行うことで、ヒンジ部６にアンテナ（図示略）を設けるとともに、ヒンジ部６に同軸ケーブル（上部回路基板３と下部回路基板５を電気的に接続するためのケーブル）を通すようにしても、上記開状態の際に同軸ケーブル及びアンテナの近傍において上部容量結合素子７と下部容量結合素子８とが互いに重なり合うことで同軸ケーブルに電流が集中し難くなり、同軸ケーブルとアンテナの相互結合を弱めることができる。
【００１３】
図３は、本実施の形態の折り畳み式携帯無線機１のアンテナ入力インピーダンス特性を示す図である。同図において、横軸は周波数、縦軸はＶＳＷＲ(Voltage Standing Wave Ratio)である。実線は容量結合素子７，８が無い場合の特性１００、破線は容量結合素子７，８が有る場合の特性１１０である。容量結合素子７，８が有る場合、高周波帯（ＷＣＤＭＡ(Wide Band CDMA)＿２ＧＨｚ、ＤＣＳ(Digital Cellular System)、ＰＣＳ(Personal Communication Service)）におけるアンテナ入力インピーダンス特性が改善されているのが分る。但し、低周波帯（ＷＣＤＭＡ＿８００ＭＨｚ、ＥＧＳＭ(Extended Global System for Mobile communications)では、逆にアンテナ入力インピーダンス特性が悪化している。
【００１４】
この低周波帯での問題は、高周波帯のみ使用する場合は考慮する必要はないが、低周波帯も使用する場合即ちマルチバンド対応の場合は考慮する必要がある。この低周波帯での問題は、上部容量結合素子７及び下部容量結合素子８のそれぞれにインピーダンス調整回路を追加することで解消できる。
【００１５】
図４は、折り畳み式携帯無線機１にインピーダンス調整回路を追加した場合の概略構成を示す図である。
同図に示すように、上部容量結合素子７と上部回路基板３のグランド３Ｇとの間と、下部容量結合素子８と下部回路基板５のグランド５Ｇとの間のそれぞれにインピーダンス調整回路１０を設けている。
【００１６】
図５は、インピーダンス調整回路１０の回路構成を示す図である。
同図において、インピーダンス調整回路１０は、コイルＣ１及びコンデンサＬ１からなる並列共振回路１５と、コイルＬ２及びコンデンサＣ２からなる直列共振回路１６とから構成される。グランド接続する周波数帯は直列共振回路１６により設定でき、グランド接続させたくない周波数帯は並列共振回路１５により設定できる。これにより、各々の周波数帯で最適なグランド接続条件を実現することが可能となる。
【００１７】
インピーダンス調整回路１０を上部容量結合素子７に設ける場合、並列共振回路１５の一端を上部容量結合素子７に接続し、他端を直列共振回路１６の一端に接続する。また、直列共振回路１６の他端を上部回路基板３のグランド３Ｇに接続する。下部容量結合素子８に設ける場合も同様に、並列共振回路１５の一端を下部容量結合素子８に接続し、他端を直列共振回路１６の一端に接続する。また、直列共振回路１６の他端を下部回路基板５のグランド５Ｇに接続する。
【００１８】
図６は、折り畳み式携帯無線機１にインピーダンス調整回路１０を追加した場合のアンテナ入力インピーダンス特性を示す図である。この図は、特に、８００ＭＨｚ帯及びＥＧＳＭがオープンとなる並列共振回路、２ＧＨｚ帯、ＤＣＳ、ＰＣＳがショートとなる直列共振回路を装荷した場合のインピーダンス特性を示す図である。同図において、横軸は周波数、縦軸はＶＳＷＲである。実線は容量結合素子７，８が無い場合の特性１００、破線は容量結合素子７，８が有る場合の特性１２０である。インピーダンス調整回路１０が有ることで、低周波帯（ＷＣＤＭＡ＿８００ＭＨｚ、ＥＧＳＭ)におけるアンテナの入力インピーダンス特性が改善されているのが分る。このように、上部容量結合素子７と下部容量結合素子８のそれぞれにインピーダンス調整回路１０を追加することで、高周波帯と低周波帯の双方においてアンテナの入力インピーダンス特性を改善することが可能となる。
【００１９】
図７は、折り畳み式携帯無線機１に本来より備わっているアンテナ１８、同軸ケーブル１９、給電部２０及び無線部２１を含む概略構成を示す図である。同図において、アンテナ１８は、上部ケース２と下部ケース４を回動自在に連結するヒンジ部６に設けられる。同軸ケーブル１９は、ヒンジ部６を通過して、上部回路基板３と下部回路基板５を電気的に接続する。上部容量結合素子７と下部容量結合素子８は、アンテナ１８と同軸ケーブル１９との間に配置される。アンテナ１８は、給電部２０を介して無線部２１に接続される。
【００２０】
このように本実施の形態の折り畳み式携帯無線機１によれば、上部ケース２のヒンジ部６側に上部容量結合素子７を設ける一方、下部ケース４のヒンジ部６側に下部容量結合素子８を設けて、これらの容量結合素子７，８同士が高周波的に結合するようにして、上部回路基板３と下部回路基板５を物理的に電気接続した状態と等価にするようにしたので、ヒンジ部６を通過する同軸軸ケーブル１９とヒンジ部６に設けられるアンテナ１８との相互結合を弱めることができ、アンテナ性能劣化を低く抑えることができる。
【００２１】
また、本実施の形態の折り畳み式携帯無線機１によれば、上部容量結合素子７と上部回路基板３のグランド３Ｇとの間と、下部容量結合素子８と下部回路基板５のグランド５Ｇとの間のそれぞれに、低周波帯（ＷＣＤＭＡ＿８００ＭＨｚ、ＥＧＳＭ)でのアンテナ入力インピーダンス特性を改善するためのインピーダンス調整回路１０を有するので、高周波帯（ＷＣＤＭＡ＿２ＧＨｚ、ＤＣＳ、ＰＣＳ）と低周波帯の両方を使用できるマルチバンド化を実現できる。
【００２２】
次に、本発明の第二実施形態について図８を参照して説明する。図８は本発明の第二実施形態の折り畳み式形態無線機の模式的な側面図である。第二実施形態では第一実施形態と同様の構成要素には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２３】
第二実施形態の折り畳み式携帯無線機１は、上部ケース２と下部ケース４とが回転軸部（連結部）３０を介して相対移動可能に連結されている点で第一実施形態と相違する。
即ち、第二実施形態においては、上部ケース２と下部ケース４とが、これら上部ケース２及び下部ケース４の互いに対向する軸線回りに延びる回転軸部３０によって連結されている。この回転軸部３０は、例えば、上部ケース２及び下部ケース４の延在方向一端側に設けられている。これによって、上部ケース２及び下部ケース４とは、これら上部ケース２及び下部ケース４とがその全域にわたって積層される閉状態と、上部ケース２及び下部ケース４とが回転軸部３０を挟んで反対側に向かって延びる開状態との間で該回転軸部３０回りに相対回転可能とされている。
【００２４】
そして、本実施形態では、上部ケース２及び下部ケース４が開状態とされている際に上部容量結合素子７と下部容量結合素子８とが回転軸部３０の軸線方向、即ち、上部ケース２及び下部ケース４の対向方向に互いに重なり合うように、これら上部容量結合素子７と下部容量結合素子８が配置されている。この状態では、上部容量結合素子７及び下部容量結合素子８は、同軸ケーブル１９及びアンテナ１８（図８において図示省略）の近傍に配置されることとなる。これにより、第一実施形態同様、同軸ケーブル１９に電流が集中し難くなり、同軸ケーブル１９とアンテナ１８の相互結合を弱めることができる。
【００２５】
次に、本発明の第三実施形態について図９を参照して説明する。図９は本発明の第三実施形態の折り畳み式形態無線機の模式的な側面図である。第三実施形態では第一実施形態と同様の構成要素には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２６】
第三実施形態の折り畳み式携帯無線機１は、上部ケース２と下部ケース４とがスライド部（連結部）４０を介して相対移動可能に連結されている点で第一、第二実施形態と相違する。
即ち、第三実施形態においては、上部ケース２と下部ケース４とは、これら上部ケース及び下部ケースの互いに対向する面に沿うスライド方向に、上部ケース及び下部ケースを相対移動可能とするスライド部によって互いに連結されている。
【００２７】
このスライド部４０は、上部ガイド４１及び下部ガイド４２とから構成されている。上部ガイド４１は、上部ケース２における下部ケース４に対向する面の一対の側辺全域から下部ケース４側に向かって突出するように形成されている。また、下部ガイド４２は、下部ケース４における上部ケース２に対向する面の一対の側辺全域から上部ケース２側に向かって突出するように形成されている。これら上部ガイド４１及び下部ガイド４２は、これら上部ガイド４１及び下部ガイド４２の延在方向、即ち、上部ケース２及び下部ケース４の延在方向に互いに摺動可能に係合している。これによって、上部ケース２と下部ケース４とは、これら上部ケース２及び下部ケース４が互いに重なり合う閉状態と、上部ケース２及び下部ケース４がスライド部４０に従って互いに反対方向にずれ合う開状態との間で相対移動可能とされている。
【００２８】
そして、本実施形態では、上部ケース２及び下部ケース４が開状態とされている際に上部容量結合素子７と下部容量結合素子８とが、上部ケース２及び下部ケース４の対向方向に互いに重なり合うように、これら上部容量結合素子７と下部容量結合素子８が配置される。この状態では、上部容量結合素子７及び下部容量結合素子８は、同軸ケーブル１９及びアンテナ１８（図８において図示省略）の近傍に配置されることとなる。これにより、第一実施形態同様、同軸ケーブル１９に電流が集中し難くなり、同軸ケーブル１９とアンテナ１８の相互結合を弱めることができる。
なお、上述の各実施形態については、折り畳み式携帯無線機１を例に説明したが同様の構成を携帯ゲーム機、タブレットＰＣ、ノートＰＣなどの無線機に備えるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、折り畳み式の携帯電話への適用が可能である。また、携帯ゲーム機、タブレットＰＣ、ノートＰＣなどにも上述の技術を適用可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１  折り畳み式携帯無線機
２  上部ケース
３  上部回路基板
３Ｇ  上部回路基板のグランド
４  下部ケース
５  下部回路基板
５Ｇ  下部回路基板のグランド
６  ヒンジ部
７  上部容量結合素子
８  下部容量結合素子
１０  インピーダンス調整回路
１８  アンテナ
１９  同軸ケーブル
２０  給電部
２１  無線部
１５  並列共振回路
１６  直列共振回路
３０  回転軸部
【図１】
2012222680.tif 000003
【図２】
2012222680.tif 000004
【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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