(57)【要約】【課題】筐体の薄型化を図りながらも、高いアンテナ性能と筐体剛性を両立させた携帯無線機を提供する。【解決手段】平面的に筐体全体を覆う大きさの金属板１１を使用し、この金属板１１を筐体１０と一体形成した。これにより、筐体剛性が得られる。また、金属板１１にスリット２０を形成して金属板１１に高電位部１１ａを作り出し、高電位部１１ａをアンテナ素子とし、回路基板１２のグランドパターン１２ａのうち、金属板１１の高電位部１１ａと重なる箇所のグランドパターンを除去して得られたグランド抜き部分１２ｂを通して回路基板１２上に配置した無線回路部１３の入出力端１３ａと高電位部１１ａであるアンテナ素子とを接続し、また回路基板１２のグランドパターン１２ａと金属板１１の高電位部１１ａ以外の箇所であるグランド部１１ｂとを接続するようにした。これにより、放射効率の良いアンテナ素子を構成できる。【選択図】図１
2012039466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非導電性の筐体と、
前記筐体にインサートされ、一体成形された金属板と、
前記金属板と近接し略平行に配置され、グランドパターンを有する回路基板と、
前記回路基板上に配置された無線回路部と、を備え、
前記金属板は平面的に前記筐体全体を覆う大きさであり、
前記金属板には、前記金属板に面積の小さな領域を作り出すスリットがあり、
前記回路基板の、前記領域あるいは前記スリットと重なる箇所のグランドパターンが除去されており、
前記領域と前記無線回路部とが接続され、
前記金属板の前記領域外の箇所と前記グランドパターンとが接続され、
前記領域をアンテナ素子として利用する携帯無線機。
【請求項２】
前記領域と前記無線回路部とが前記スリットの開放端で接続された請求項１に記載の携帯無線機。
【請求項３】
非導電性の筐体と、
前記筐体にインサートされ、一体成形された金属板と、
前記金属板と近接し略平行に配置され、グランドパターンを有する回路基板と、
前記回路基板上に配置された無線回路部と、を備え、
前記金属板は平面的に前記筐体全体を覆う大きさであり、
前記金属板には、前記金属板に面積の小さな領域を作り出すスロットがあり、
前記回路基板の、前記領域あるいは前記スロットと重なる箇所のグランドパターンが除去されており、
前記領域の略中央部と前記無線回路部とが接続され、
前記金属板の前記領域外の箇所と前記グランドパターンとが接続され、
前記領域をアンテナ素子として利用する携帯無線機。
【請求項４】
水の内側への浸入を防止する防水壁を、平面的に前記金属板の前記領域を跨ぐように設けた請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の携帯無線機。
【請求項５】
前記防水壁の外側の前記金属板の一部と平面的に重なる位置に放射素子を設けた請求項４に記載の携帯無線機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話等の携帯無線機に関し、特にアンテナが筐体と一体となった携帯無線機に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述した携帯無線機として、例えば特許文献１〜３に記載されたものが知られている。特許文献１に記載された携帯型無線電話機は、携帯型無線電話機の機能回路を収納する背面部ケースと、該背面部ケースを覆う正面部ケースとの開口面周囲の対向面間に額縁形状の防水パッキンを配置し、該防水パッキンのなかにアンテナ素子を埋設している。特許文献２に記載された携帯端末は、筐体と一体にアンテナ素子を形成している。特許文献３に記載された無線端末は、筐体の内側にある防水ケースと一体を成し、防止ケースの内側で露出したアンテナを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−０３７８７６号公報
【特許文献２】特開２００６−１２９０３８号公報
【特許文献３】特開２００９−２６７８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、携帯電話などの携帯無線機では、デザインの観点などから薄型化の要求が大きく、薄型化と強度確保の両立、さらにそれらを確保した状態でのアンテナ性能の確保が重要になっている。しかしながら、従来の携帯無線機には、筐体の薄型化を図りながらも、高いアンテナ性能と筐体剛性を両立させたものはなかった。
【０００５】
本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、筐体の薄型化を図りながらも、高いアンテナ性能と筐体剛性を両立させた携帯無線機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】
【０００６】
本発明の携帯無線機は、非導電性の筐体と、前記筐体にインサートされ、一体成形された金属板と、前記金属板と近接し略平行に配置され、グランドパターンを有する回路基板と、前記回路基板上に配置された無線回路部と、を備え、前記金属板は平面的に前記筐体全体を覆う大きさであり、前記金属板には、前記金属板に面積の小さな領域を作り出すスリットがあり、前記回路基板の、前記領域あるいは前記スリットと重なる箇所のグランドパターンが除去されており、前記領域と前記無線回路部とが接続され、前記金属板の前記領域外の箇所と前記グランドパターンとが接続され、前記領域をアンテナ素子として利用する。
【０００７】
上記構成によれば、平面的に筐体全体を覆う大きさの金属板を使用し、この金属板を筐体と一体形成したので、筐体剛性が得られる。勿論、筐体剛性を高めるための金属板を使用するので、筐体の薄型化が図れる。
【０００８】
また、金属板にスリットを形成して、当該金属板に面積の小さな領域を作り出し、その領域をアンテナ素子とした。そして、回路基板のグランドパターンのうち、金属板の当該領域あるいはスリットと重なる箇所のグランドパターンを除去し、除去したグランドパターンを通して回路基板上に配置された無線回路部と金属板に形成したアンテナ素子とを接続し、また除去していないグランドパターンと金属板のアンテナ素子形成領域以外の箇所とを接続する。これにより、逆Ｆアンテナやループアンテナ等の放射効率の良いアンテナを構成することができる。
【０００９】
上記構成において、前記領域と前記無線回路部とが前記スリットの開放端で接続された。
【００１０】
上記構成によれば、アンテナ素子としての領域をループアンテナとして動作させることができる。
【００１１】
本発明の携帯無線機は、非導電性の筐体と、前記筐体にインサートされ、一体成形された金属板と、前記金属板と近接し略平行に配置され、グランドパターンを有する回路基板と、前記回路基板上に配置された無線回路部と、を備え、前記金属板は平面的に前記筐体全体を覆う大きさであり、前記金属板には、前記金属板に面積の小さな領域を作り出すスロットがあり、前記回路基板の、前記領域あるいは前記スロットと重なる箇所のグランドパターンが除去されており、前記領域の略中央部と前記無線回路部とが接続され、前記金属板の前記領域外の箇所と前記グランドパターンとが接続され、前記領域をアンテナ素子として利用する。
【００１２】
上記構成によれば、平面的に筐体全体を覆う大きさの金属板を使用し、この金属板を筐体と一体形成したので、筐体剛性が得られる。勿論、筐体剛性を高めるための金属板を使用するので、筐体の薄型化が図れる。
【００１３】
また、金属板にスロットを形成して、当該金属板に面積の小さな領域を作り出し、その領域をアンテナ素子とした。そして、回路基板のグランドパターンのうち、金属板の当該領域あるいはスロットと重なる箇所のグランドパターンを除去し、除去したグランドパターンを通して回路基板上に配置された無線回路部と金属板に形成したアンテナ素子とを接続し、また除去していないグランドパターンと金属板のアンテナ素子形成領域以外の箇所とを接続する。これにより、併合ループアンテナ等の放射効率の良いアンテナを構成することができる。また、スロットは、スリットのような開放端を持たないので、スリットに比べて強度を大きくできる。
【００１４】
上記構成において、水の内側への浸入を防止する防水壁を、平面的に前記金属板の前記領域を跨ぐように設けた。
【００１５】
上記構成によれば、回路基板を設けた領域への水の浸入を防止でき、防水性を確保することができる。
【００１６】
上記構成において、前記防水壁の外側の前記金属板の一部と平面的に重なる位置に放射素子を設けた。
【００１７】
上記構成によれば、放射素子と金属板の一部が容量結合し、放射素子を含めてアンテナとして動作する。放射素子を設けることで、広帯域化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、アンテナが筐体と一体となった携帯無線機において、筐体の薄型化を図りながらも、高いアンテナ性能と筐体剛性を両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る携帯無線機の概略構成図であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は断面図
【図２】図１の携帯無線機における回路基板と金属板との間隔を示す図
【図３】図１の携帯無線機のアンテナの等価的な構成を示す図
【図４】本発明の実施の形態２に係る携帯無線機の概略構成を示す平面図
【図５】図４の携帯無線機のアンテナの等価的な構成を示す図
【図６】本発明の実施の形態３に係る携帯無線機の概略構成図であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は断面図
【図７】図６の携帯無線機のアンテナの等価的な構成を示す図
【図８】本発明の実施の形態４に係る携帯無線機の概略構成図であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は断面図
【図９】本発明の実施の形態５に係る携帯無線機の概略構成図であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は断面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明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。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る携帯無線機の概略構成図であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は断面図である。図１において、本実施の形態の携帯無線機１は、非導電性の筐体１０と、筐体１０にインサートされ、一体成形された金属板１１と、金属板１１と近接し略平行に配置され、グランドパターンを有する回路基板１２と、回路基板１２上に配置された無線回路部１３と、液晶表示器（ＬＣＤ）１４とを備える。
【００２２】
筐体１０は、それぞれ方形状に形成された２つの筐体ケース１０Ａ、１０Ｂから構成される。筐体ケース１０Ａは、その周縁部に沿って壁部１０Ａ１を有する断面コ字状に形成されている。筐体ケース１０Ｂは、筐体ケース１０Ａと同じ大きさに形成されるとともに、その周縁部に沿って金属板１１を保持するための保持部１０Ｂ１が形成されている。保持部１０Ｂ１は、筐体ケース１０Ｂの周縁部が内側に折り返されたものであり、金属板１１の周縁部分を嵌合させて金属板１１を保持する。筐体ケース１０Ａ、１０Ｂは、筐体ケース１０Ａの壁部１０Ａ１の先端面が筐体ケース１０Ｂの保持部１０Ｂ１と反対側の面と接触するようにして接続される。筐体ケース１０Ｂの保持部１０Ｂ１と反対側の面には回路基板１２が取り付けられる。
【００２３】
筐体ケース１０Ｂには、その保持部１０Ｂ１に金属板１１の周縁部を嵌合させることで当該金属板１１が取り付けられる。また、筐体ケース１０Ｂには液晶表示器１４が取り付けられる。回路基板１２と金属板１１の間の距離は、例えば図２に示すように０．３ｍｍである。この場合、回路基板１２の厚みは０．６ｍｍ、金属板１１の厚みは０．４ｍｍである。
【００２４】
金属板１１は、平面的に筐体１０の略全体を覆う大きさに形成されている。また、金属板１１には、右上角部分に略Ｌ字状の小面積の高電位部（金属板１１における面積の小さな領域）１１ａを作り出すスリット２０が形成されている。金属板１１の高電位部１１ａは、その上端部分（図面に向かって上方の部分）が金属板１１の上端の他の部分よりも上に突出している。スリット２０は、その一端（図面に向かって上側の端）２０ａが開放端となっている。金属板１１の高電位部１１ａ以外の面積の大きな部分はグランド部１１ｂとなる。
【００２５】
回路基板１２には、無線回路部１３が設けられる側の略全面にグランドパターン１２ａが形成されているが、金属板１１の高電位部１１ａと重なる箇所においてはグランドパターンが除去されている。なお、回路基板１２の、金属板１１に形成されたスリット２０と重なる箇所のグランドパターンを除去しても構わない。ここで、回路基板１２のグランドパターンが除去された部分をグランド抜き部分１２ｂと呼ぶ。このグランド抜き部分１２ｂを通して、回路基板１２上に配置された無線回路部１３の入出力端１３ａが金属板１１の高電位部１１ａと接続される。その接続点が給電点３０となる。
【００２６】
また、グランド抜き部分１２ｂに隣接して、回路基板１２のグランドパターン１２ａが金属板１１のグランド部１１ｂと接続される。その接続点が短絡点３１となる。このように、無線回路部１３の入出力端１３ａが金属板１１の高電位部１１ａ上の給電点３０で金属板１１の高電位部１１ａと接続され、回路基板１２のグランドパターン１２ａが金属板１１の高電位部１１ａの下方の箇所で金属板１１のグランド部１１ｂと接続される。これにより、金属板１１の高電位部１１ａは逆Ｆアンテナとして動作する。図３は、本実施の形態の携帯無線機１のアンテナの等価的な構成を示す図である。本実施の形態の携帯無線機１では、金属板１１の一部が逆Ｆアンテナとして動作する。
【００２７】
このように本実施の形態の携帯無線機１によれば、平面的に筐体全体を覆う大きさの金属板１１を使用し、この金属板１１を筐体１０と一体形成したので、筐体剛性が得られる。また、金属板１１にスリット２０を形成して、金属板１１に高電位部１１ａを作り出し、高電位部１１ａをアンテナ素子とし、回路基板１２のグランドパターン１２ａのうち、金属板１１の高電位部１１ａあるいはスリット２０と重なる箇所のグランドパターンを除去して得られたグランド抜き部分１２ｂを通して回路基板１２上に配置した無線回路部１３の入出力端１３ａと高電位部１１ａであるアンテナ素子とを接続し、また回路基板１２のグランドパターン１２ａと金属板１１の高電位部１１ａ以外の箇所であるグランド部１１ｂとを接続するようにしたので、放射効率の良いアンテナ素子を構成できる。したがって、高いアンテナ性能と筐体剛性を両立させることができる。勿論、筐体剛性を高めるための金属板を使用することから、筐体の薄型化が図れる。
【００２８】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係る携帯無線機の概略構成を示す平面図である。なお、図４において、前述した図１と共通する部分には同一の符号を付けている。
【００２９】
図４において、本実施の形態の携帯無線機２は、金属板１１に形成したスリット５０の開放端５０ａ側に給電点３０を設け、この給電点３０に回路基板１２上の無線回路部１３の入出力端１３ａを接続したものである。金属板１１に形成したスリット５０は、前述した実施の形態１におけるスリット２０の形状と同様に略Ｌ字状を成し、金属板１１の右上角部分に形成される。実施の形態１におけるスリット２０と異なる点は、開放端が金属板１１の側面側（図面に向かって右側面側）となっている点である。短絡点３１は、スリット５０の開放端５０ａに隣接配置され、この短絡点３１で回路基板１２のグランドパターン１２ａと金属板１１のグランド部１１ｂとが接続される。
【００３０】
金属板１１にスリット５０を形成して、金属板１１に小面積の高電位部１１ａを作り出すことで、その高電位部１１ａがアンテナ素子として動作する。図５は、本実施の形態の携帯無線機２のアンテナの等価的な構成を示す図である。図５に示すように、本実施の形態では、給電点３０をスリット５０の開放端５０ａ側に設けたことで、アンテナ素子はループアンテナとして動作する。このように、前述した実施の形態１の携帯無線機１と同様に、放射効率の良いアンテナ素子を構成できる。勿論、金属板１１を用いることから、筐体剛性が得られるとともに、筐体の薄型化が図れる。
【００３１】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３に係る携帯無線機の概略構成図であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は断面図である。なお、図６において、前述した図１と共通する部分には同一の符号を付けている。
【００３２】
図６において、本実施の形態の携帯無線機３は、前述した実施の形態１の携帯無線機１や実施の形態２の携帯無線機２で採用したスリット２０、５０に代り、金属板１１の上部にスロット６０を設けて、金属板１１を小さな面積の高電位部１１ｃと大きな面積のグランド部１１ｄとに分け、高電位部１１ｃの略中央付近に給電点３０を設け、回路基板１２上の無線回路部１３の入出力端１３ａと接続するようにしたものである。
【００３３】
スロット６０は、金属板１１に開けた穴であり、中央に凹部６０ａを有する長方形状に形成されている。スロット６０の凹部６０ａに給電点３０が配置され、左右両端それぞれに隣接して短絡点３１ａ、３１ｂが配置される。金属板１１にスロット６０を設けることで、金属板１１にスリットを設けた場合と同様に、金属板１１の一部を高電位部１１ｃにし、残りの部分をグランド部１１ｄにすることができる。高電位部１１ｃがアンテナ素子として動作する。図７は、本実施の形態の携帯無線機３のアンテナの等価的な構成を示す図である。図７に示すように、本実施の形態のアンテナ素子は、併合ループアンテナとして動作する。
【００３４】
このように、本実施の形態の携帯無線機３も前述した実施の形態１、２の携帯無線機１、２と同様に放射効率の良いアンテナ素子を構成できる。勿論、金属板１１を用いることから、筐体剛性が得られるとともに、筐体の薄型化が図れる。特に、スロット６０は、スリット２０、５０のような開放端を持たないので、スリット２０、５０に比べて強度を大きくできる。すなわち、スロット６０は剛性を出しやすい。
【００３５】
（実施の形態４）
図８は、本発明の実施の形態４に係る携帯無線機の概略構成図であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は断面図である。なお、図８において、前述した図１と共通する部分には同一の符号を付けている。
【００３６】
図８において、本実施の形態の携帯無線機４は、前述した実施の形態１の携帯無線機１と同様の構成に加えて、回路基板１２を配置した領域に水の浸入を防止する防水壁７０を有するものである。防水壁７０は、断面Ｉ字状の額縁状に形成され、平面的に金属板１１の高電位部１１ａを跨ぐように設けられる。防水壁７０は、その一方の端面が筐体１０の筐体ケース１０Ａの内面に密着し、他方の端面が筐体１０の筐体ケース１０Ｂの背面に密着することで、回路基板１２を配置した領域への水の浸入を防止する。このように、防水壁７０は、回路基板１２が配置された領域への水の浸入を防止でき、防水性を確保することができる。
【００３７】
（実施の形態５）
図９は、本発明の実施の形態５に係る携帯無線機の概略構成図であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は断面図である。なお、図９において、前述した図８と共通する部分には同一の符号を付けている。
【００３８】
図９において、本実施の形態の携帯無線機５は、前述した実施の形態４の携帯無線機４と同様の構成に加えて、広帯域化を図る放射素子８０を有するものである。放射素子８０は、防水壁７０の外側で、金属板１１と平面的に重なる位置に配置される。本実施の形態では、金属板１１に形成したスリット２０の直上に設けている。放射素子８０は、アンテナ素子としての金属板１１の高電位部１１ａに無線回路部１３から給電されることで、金属板１１の一部と容量結合するので、アンテナの大型化が図れる。また、放射素子８０は、直接回路基板１２と繋がっていないため、防水性は必要としない。このように、防水壁７０の外側の金属板１１の一部と平面的に重なる位置に放射素子８０を設けることで、広帯域化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、携帯無線機の筐体の薄型化を図りながらも、高いアンテナ性能と筐体剛性を両立させることができるといった効果を有し、携帯電話等の携帯無線機への適用が可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１、２、３、４、５  携帯無線機
１０  筐体
１０Ａ、１０Ｂ  筐体ケース
１０Ａ１  壁部
１０Ｂ１  保持部
１１  金属板
１１ａ、１１ｃ  高電位部
１１ｂ、１１ｄ  グランド部
１２  回路基板
１２ａ  グランドパターン
１２ｂ  グランド抜き部分
１３  無線回路部
１３ａ  入出力端
１４  液晶表示器
２０、５０  スリット
３０  給電点
３１  短絡点
６０  スロット
７０  防水壁
８０  放射素子
【図１】
2012039466.tif 000003
【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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