(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単な構成で、携帯端末の姿勢によらず目的方向に指向性を向けるようにする。【解決手段】アンテナ装置は、一定の方向への指向性を有するアンテナ素子（給電素子４１）を有する。このアンテナ素子に対してアンテナ装置の指向性を切り替えるための無給電素子４２を設ける。スイッチ回路１０３は、携帯端末の姿勢を検出する姿勢検出部１０１の出力に応じて、無給電素子４２を選択的に所定の接地箇所に接地する。スイッチ回路１０３の切り替えに連動して、アンテナ素子に接続された第１および第２の整合回路を選択的にＲＦユニット１０６に接続する。【選択図】図３
2012134950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定の方向への指向性を有する、アンテナ素子を備えたアンテナ装置と、
前記アンテナ装置の指向性を切り替えるための無給電素子と、
前記アンテナ素子の受信信号を受ける高周波ユニットと、
前記アンテナ素子に接続された第１および第２の整合回路と、
前記第１および第２の整合回路を選択的に前記高周波ユニットに接続する第１のスイッチと、
携帯端末の姿勢を検出する姿勢検出部と、
前記無給電素子を選択的に所定の接地箇所に接地する第２のスイッチと、
前記姿勢検出部の出力に基づいて前記第１および第２のスイッチを制御する制御部と
を備えた携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一定の方向への指向性を有する、アンテナ素子を備えたアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機を代表とする携帯端末の多機能化、高性能化が進み、多くの携帯端末に、ＧＰＳ（Global Positioning System)機能が搭載されるようになっている。ＧＰＳ機能によれば、複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信し、その受信信号に基づいて、その端末の現在位置を求めることができる。
【０００３】
携帯端末を利用する地表において、ＧＰＳ衛星からの電波は上空から到来している。したがって、ＧＰＳ信号の受信強度を上げるためには、携帯端末に備えられたＧＰＳアンテナの指向性を上空へ向ける必要がある。
【０００４】
しかし、画面上で地図を見るときなど、横持ち状態でＧＰＳ機能を利用する機会が増えており、このときの指向性も重要になってきている。すなわち、携帯端末はその長手方向を上下方向（ほぼ鉛直方向）に合わせて保持する縦持ち状態だけでなく、携帯端末の長手方向を水平方向に合わせて保持する横持ち状態でも使用するため、いずれの状態においてもＧＰＳアンテナの指向性を天頂方向に向ける方が好ましい。
【０００５】
従来技術では、特許文献１に記載されているように、携帯端末に二つのＧＰＳアンテナと加速度センサとを内蔵したものが提案されている。この携帯端末では、その筐体の傾きを感知して二値の信号を出力して、二つのＧＰＳアンテナを切り替える切替スイッチを動作させ、その切替によって縦持ちと横持ちの２状態でＧＰＳアンテナの指向性を上空へ向けることを実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１０９５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１に記載の従来技術では、携帯端末の縦持ち状態と横持ち状態とでＧＰＳアンテナの指向性を上空へ向けるように切り替えることができる。しかし、二つのＧＰＳアンテナを使用することによって、それぞれのアンテナスペースが必要になり、かつ、携帯端末のサイズが大きくなってしまう問題がある。
【０００８】
本発明は、一定の方向への指向性を有するアンテナ装置を用いた携帯端末において、その姿勢によらず目的の方向へ指向性を向けることができるようにすることを、比較的簡単な構成で、かつ、設置スペースを増加させることなく、実現しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による携帯端末は、一定の方向への指向性を有する、アンテナ素子を備えたアンテナ装置と、前記アンテナ装置の指向性を切り替えるための無給電素子と、前記アンテナ素子の受信信号を受ける高周波ユニットと、前記アンテナ素子に接続された第１および第２の整合回路と、前記第１および第２の整合回路を選択的に前記高周波ユニットに接続する第１のスイッチと、携帯端末の姿勢を検出する姿勢検出部と、前記無給電素子を選択的に所定の接地箇所に接地する第２のスイッチと、前記姿勢検出部の出力に基づいて前記第１および第２のスイッチを制御する制御部とを備えたものである。
【００１０】
前記目的の方向は上空の方向であり、前記姿勢は、例えば縦状態と横状態のいずれかである。
【００１１】
姿勢検出部により携帯端末の姿勢、すなわち縦状態および横状態が検出できる。例えば、横状態の検出出力に基づいて、第２のスイッチにより無給電素子を接地することにより、縦状態での指向性をほぼ９０度回転させて目的の方向（例えば上空）へ指向性を向けることができる。また、第１のスイッチによりアンテナ素子に接続された第１および第２の整合回路の切替を行うことにより、無給電素子の接地によるアンテナ素子の共振周波数のずれが補償される。
【００１２】
好ましくは、前記横状態では前記無給電素子の接地箇所が地表側となるように無給電素子の接地箇所を設定する。
【００１３】
さらに、前記無給電素子（第１の無給電素子）と接地箇所が携帯端末の幅方向に異なる第２の無給電素子と、前記第２の無給電素子を選択的に当該接地箇所に接地する第３のスイッチとを備えてもよい。この場合、前記制御部は前記姿勢検出部の出力に応じて、前記第１、第２および第３のスイッチの切替を制御する。これにより、前記目的の方向が上空の方向である場合、前記姿勢は、縦状態と、第１の横状態およびその逆の第２の横状態（第１の横状態を筐体の主面に垂直な軸を中心として１８０°回転した状態）の３状態に対応することができる。
【００１４】
好ましくは、前記第１の横状態では前記第１の無給電素子の接地箇所が地表側となり、前記第２の横状態では前記第２の無給電素子の接地箇所が地表側となるように接地箇所を設定する。
【００１５】
前記給電素子はアンテナユニットとして筐体内部に配置される場合、前記無給電素子は前記アンテナユニットに対向する筐体カバーの裏面に導体パターンとして設けてもよい。
【００１６】
前記アンテナ装置は、前記給電素子の近傍に配置され前記給電素子の指向性を改善するための他の無給電素子を備えていてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、携帯端末の姿勢に応じて選択的に接地箇所に接地される無給電素子を用いることにより、携帯端末の姿勢に応じてアンテナ装置の指向性を目的の方向へ向けることができる。しかも、そのための構成では、従来のようなアンテナ装置を複数個用いる場合に比べて、アンテナスペースが大きくなることはない。
【００１８】
本発明のアンテナ装置をＧＰＳアンテナに応答することにより、ユーザは現行の携帯端末のサイズで縦状態と横状態のいずれの状態においてもＧＰＳアンテナの指向性を上空へ向けることができる。その結果、携帯端末の姿勢によらず、ＧＰＳ衛星電波の良好な受信感度を維持し、ＧＰＳ機能をストレス無く快適に利用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明が適用される携帯端末の外観例を示す図である。
【図２】図２（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ、本実施の形態における携帯端末１００のＧＰＳアンテナ２０の概略構成の斜視図、平面図および電気的接続構造を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるＧＰＳアンテナの制御回路の構成例を示す図である。
【図４】図４（ａ）（ｂ）は、それぞれ、縦状態の携帯端末の様子、ならびに、整合回路ユニットの内部構成およびこの状態でのスイッチ切替状態を示す図である。
【図５】図５（ａ）（ｂ）は、図４（ａ）（ｂ）に示した縦状態での携帯端末のアンテナ電流の分布およびそのときのＧＰＳ指向性を示す図である。
【図６】図６は、スイッチ付整合回路の具体的な構成例を示す図である。
【図７】図７は、スイッチ回路の具体的な構成例を示す図である。
【図８】図８（ａ）（ｂ）は、それぞれ、横状態の携帯端末の様子、ならびに、整合回路ユニットの内部構成およびこの状態でのスイッチ切替状態を示す図である。
【図９】図９（ａ）（ｂ）は、図８（ａ）（ｂ）に示した横状態での携帯端末のアンテナ電流の分布およびそのときのＧＰＳ指向性を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）（ｂ）は、図８（ａ）（ｂ）と同様、それぞれ、横状態の携帯端末１００の様子、ならびに、整合回路ユニットの内部構成およびこの状態でのスイッチ切替状態を示した図である。
【図１１】図１１（ａ）（ｂ）は、第１の横状態に適した、無給電素子のＧＮＤ接地箇所のエリアを示す背面図および側面図である。
【図１２】図１２（ａ）（ｂ）（ｃ）は、第１および第２の横状態に適した、無給電素子の接地エリアを説明するための図である。
【図１３】図１３は、無給電素子の接地エリアとしてエリアＬを採用した場合の無給電素子の形状パターンの種々のタイプを示す図である。
【図１４】図１４は、無給電素子の接地エリアとしてエリアＲを採用した場合の無給電素子の形状パターンの種々のタイプを示す図である。
【図１５】図１５は、第１の実施の形態の変形例を示す図である。
【図１６】図１６は、図１５に示した変形例におけるＧＰＳアンテナの制御回路の構成例を示す図である。
【図１７】図１７（ａ）（ｂ）は、それぞれ、図１５に示した変形例の縦状態の携帯端末の様子、ならびに、整合回路ユニットの内部構成およびこの状態でのスイッチ切替状態を示す図である。
【図１８】図１８（ａ）（ｂ）は、それぞれ、図１５に示した変形例の第１の横状態の携帯端末の様子、ならびに、整合回路ユニットの内部構成およびこの状態でのスイッチ切替状態を示す図である。
【図１９】図１９（ａ）（ｂ）は、それぞれ、図１５に示した変形例の第２の横状態の携帯端末の様子、ならびに、整合回路ユニットの内部構成およびこの状態でのスイッチ切替状態を示す図である。
【図２０】図２０（ａ）（ｂ）は、それぞれ、本発明の第２の実施の形態におけるＧＰＳアンテナ２０ａの構成例を示す背面図および側面図である。
【図２１】図２１は、図２０に示した第２の実施の形態の構成に対応する携帯端末における実際のアンテナ素子のパターン例およびその実装例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明が適用される携帯端末１００の外観例を示している。携帯端末１００は、ほぼ直方体形状の筐体１０を有する。この筐体１０の前面（筐体の主平面）のほぼ全領域にタッチパネルを兼ねた表示画面を有する表示部１２が配置され、その下側に、隣接して３個の操作キー１４が配置されている。表示部１２はこの例では液晶表示デバイス（ＬＣＤ）で構成される。筐体１０の右側面にはカメラのシャッターボタン１６が配置されている。携帯端末１００の筐体１０の上端内部には、本実施の形態におけるアンテナ装置であるＧＰＳアンテナ２０が装備されている。
【００２２】
図１の携帯端末１００はいわゆるスマートフォンと呼ばれる端末形態を示している。しかし、本発明が適用される端末形態は図示のような形態に限るものではない。例えば、上側筐体と下側筐体を開閉可能に連結した端末形態であってもよい。このような端末形態は、さらに、いわゆる二枚貝型の折り畳み式、上側筐体の背後に隠れた下側筐体が端末長手方向に沿ってスライドしてテンキーが現れる縦スライド式、上側筐体の背後に隠れた下側筐体が端末長手方向と直交する方向に沿ってスライドしていわゆるフルキーボード（テンキーがないものを含む）が現れる横スライド式、等いずれであってもよい。
【００２３】
カメラのシャッターボタン１６は筐体１０の左右の側面を区別するために図示したものであり、カメラ機能およびそのシャッターボタンは本発明の必須の要素ではない。
【００２４】
図２（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ、本実施の形態における携帯端末１００のＧＰＳアンテナ２０の概略構成の斜視図、平面図および電気的接続構造を示す図である。図２（ａ）は、基板５０を正面側すなわちＬＣＤの存在する側から見た図である。このＧＰＳアンテナ２０は、アンテナ素子である給電素子４１と、無給電素子４２とを有する。
【００２５】
給電素子４１は、この例では、筐体上部の幅方向に広がる折り返し形状を有し、図の基板５０の右上端部に給電点３０（図２（ｃ）参照）を有する。給電点３０は整合回路素子３１を介して給電素子４１の一端２１に接続される。ＧＰＳアンテナ２０のアンテナエレメントである給電素子４１は、一端２１から基板５０の上辺に沿ってその右端から左端近傍まで伸びた帯状部分２２を経て、上方へ伸びる帯状部分２３を有する。この帯状部分２３は、折り返して帯状部分２２に並行する自由端部分２５を有する。自由端部分２５は帯状部分２２と同一平面にある部分２５ａと、その上辺からほぼ直角に折れ曲がって延出した延出部分２５ｂを有する。自由端部分２５の根本（帯状部分２２）側の近傍には、クランク状に曲がりくねったいわゆるメアンダライン部分２４が形成されている。但し、メアンダライン部分２４は本発明において必須の要素ではなく、平板状であってもよい。また、延出部分２５ｂも本発明において必須の要素ではない。
【００２６】
無給電素子４２は、ＧＰＳアンテナ２０の指向性を切り替えるための部品である。この無給電素子４２は、給電素子４１の近傍に配置され、後述するように、基板５０のＧＮＤに対して選択的に接地される。無給電素子４２は、給電素子４１の帯状部分２３にほぼ並行した帯状部分４２ａと、その上端から直角に曲がって、給電素子４１の自由端部分２５に沿って伸びる帯状部分４２ｂを有する。
【００２７】
図３は、本実施の形態におけるＧＰＳアンテナ２０の制御回路の構成例を示している。
【００２８】
給電素子４１には、ＲＦユニット（高周波ユニット）１０６からスイッチ付整合回路１０２を介して給電が行われる。ＲＦユニット１０６は既知の高周波信号の受信回路を含む。無給電素子４２は、スイッチ回路１０３を介して基板のＧＮＤに接続される。スイッチ付整合回路１０２およびスイッチ回路１０３は、ＣＰＵを含む制御部１０７によって制御される。以下、スイッチ付整合回路１０２およびスイッチ回路１０３は整合回路ユニット１１０と称する。制御部１０７は、姿勢検出部１０１の出力に応じてスイッチ付整合回路１０２およびスイッチ回路１０３を制御する。姿勢検出部１０１は、携帯端末１００の縦状態および横状態を識別するものであり、例えば、加速度センサにより構成される。「縦状態」とは、筐体の長手方向をユーザが自身に対して縦方向にして保持する状態（縦持ち状態ともいう）である。「横状態」とは、筐体の長手方向をユーザが自身に対して横方向に向くように保持する状態（横持ち状態ともいう）である。基本的には、姿勢検出部１０１は、携帯端末の傾き角度を検出し、その角度が所定の閾値以下か否かにより２値の出力（ＨｉｇｈとＬｏｗ）を発生する。所定の閾値以上であれば横状態、そうでなければ縦状態と判定する。
【００２９】
姿勢検出部１０１としては、加速度センサ以外にもジャイロセンサなど、端末本体部（筐体）の傾きを検出可能であればどのようなセンサを用いてもよい。筐体の傾きは、主として、画面に垂直な軸を中心とした回転の角度で求まる。また、実施の形態によっては、傾きを直接的に検出するのではなく、傾きが類推できる任意のセンサ出力を用いてもよい。例えば、上述した横スライド式の携帯端末では、フルキーボードを備えた下側筐体が引き出された状態では、そのときの携帯端末は横状態にあると推測される。この場合、下側筐体の引き出しの有無を検知するセンサを姿勢検出部１０１として利用することができる。
【００３０】
図４（ａ）（ｂ）は、それぞれ、縦状態の携帯端末１００の様子、ならびに、整合回路ユニット１１０の内部構成およびこの状態でのスイッチ切替状態を示す。
【００３１】
図４（ｂ）に示すように、スイッチ付整合回路１０２は、第１の整合回路１０２ａと第２の整合回路１０２ｂと第３の整合回路１０２ｃと、スイッチ１０２ｄ（第１のスイッチ）とにより構成される。スイッチ１０２ｄは、単極双投スイッチからなり、給電点３０（ＲＦユニット１０６に相当）を選択的に、第１および第２の整合回路１０２ａ，１０２ｂに切替接続するよう機能する。図４（ａ）のような縦状態ではスイッチ１０２は第１の整合回路１０２ａを選択する。第３の整合回路１０２ｃは、第１および第２の整合回路１０２ａ，１０２ｂに共通に接続されている。
【００３２】
スイッチ回路１０３は、カットライン（断線部）１０３ａとスルーライン（導線部）１０３ｂとスイッチ１０３ｃ（第２のスイッチ）とにより構成される。スイッチ１０３ｃは、単極双投スイッチからなり、無給電素子４２を選択的に基板のＧＮＤに接地するよう機能する。
【００３３】
ＧＰＳアンテナ２０の指向性切替は、スイッチ１０３ｃにより無給電素子４２を基板へ接地するか否かを選択することにより行える。このスイッチ１０３ｃの切替により、無給電素子４２を接地する際に給電素子４１の共振周波数（１５７５ＭＨｚ）のずれ（周波数シフト）が生じる。そこで、スイッチ１０３ｃの切替に連動して、スイッチ１０２ｄを切り替えることによって第１および第２の整合回路１０２ａ，１０２ｂの切替を行うことにより、周波数シフトを補償している。
【００３４】
このような構成により、図４（ａ）に示すように、携帯端末１００の縦状態では、姿勢検出部１０１からＨｉｇｈの出力が発生し、スイッチ１０２ｄは整合回路１０２ａを選択する。これと同時に無給電素子４２のスイッチ１０３ｃはカットライン１０３ａを選択し、これにより無給電素子４２は基板のＧＮＤに接地されていない状態となる。その結果、無給電素子４２は動作せず、給電素子４１のみが動作する。
【００３５】
図５（ａ）（ｂ）は、図４（ａ）（ｂ）に示した縦状態での携帯端末１００のアンテナ電流の分布およびそのときのＧＰＳ指向性を示す図である。アンテナ電流は縦状態の基板上部に強く流れる部分が現れる。その結果、図５（ｂ）に示すように、ＧＰＳ指向性は縦状態の携帯端末１００の上側（上空）に向かう。これにより、ＧＰＳ衛星からの電波の受信感度が良好となることが期待される。
【００３６】
図６は、スイッチ付整合回路１０２の具体的な構成例を示している。第１の整合回路１０２ａはキャパシタＣにより構成し、第２の整合回路１０２ｂは単なるスルーラインにより構成し、第３の整合回路１０２ｃはインダクタＬにより構成することができる。
【００３７】
図７は、スイッチ回路１０３の具体的な構成例を示している。スイッチ回路１０３は単極単投スイッチ１０３ｄのみによって構成することができる。
【００３８】
図８（ａ）（ｂ）は、それぞれ、横状態の携帯端末１００の様子、ならびに、整合回路ユニット１１０の内部構成およびこの状態でのスイッチ切替状態を示す。図８（ｂ）が図４（ｂ）と異なる点は、スイッチ１０２ｄとスイッチ１０３ｃの切替状態が図４（ｂ）の場合と逆になっていることである。この場合、姿勢検出部１０１からＬｏｗの出力が発生する。これに応じて、給電素子４１に対するスイッチ１０２ｄは整合回路１０２ｂを選択し、同時に無給電素子４２に対するスイッチ１０３ｃはスルーライン１０３ｂを選択する。これにより、無給電素子４２は基板のＧＮＤに接地されている状態となり、無給電素子として動作する。したがって、ＧＰＳアンテナ２０の給電素子４１と無給電素子４２の両方の動作によってアンテナ電流が上空側の基板側部に強く流れ、そこから電波が放射される。その結果、縦状態での指向性をほぼ９０度回転させて目的の方向である上空方向へ指向性を向けることができる。すなわち、図８（ａ）のような携帯端末１００の姿勢においてもＧＰＳ指向性を上空へ向けることが可能となる。
【００３９】
図９（ａ）（ｂ）は、図８（ａ）（ｂ）に示した横状態での携帯端末１００のアンテナ電流の分布およびそのときのＧＰＳ指向性を示す図である。アンテナ電流は横状態での基板上部（すなわち縦状態での基板側部１７）に強く流れる部分が現れる。その結果、図９（ｂ）に示すように、ＧＰＳ指向性は横状態の携帯端末１００の上側（上空）に向かう。これにより、ＧＰＳ衛星からの電波の受信感度が良好となることが期待される。
【００４０】
図１０（ａ）（ｂ）は、図８（ａ）（ｂ）と同様、それぞれ、横状態の携帯端末１００の様子、ならびに、整合回路ユニット１１０の内部構成およびこの状態でのスイッチ切替状態を示した図である。但し、図１０（ａ）と図８（ａ）の横状態は、シャッターボタン１６の位置から分かるように、上空側となる端末側面が逆となっている。本明細書では、図８（ａ）の横状態を第１の横状態と呼び、図１０（ａ）の横状態を第２の横状態と呼ぶ。図示しないが、第２の横状態では、図９（ａ）に示したアンテナ電流分布が上下逆となる必要がある。
【００４１】
第１および第２の横状態でのアンテナ電流分布を切り替えるには、無給電素子４２を接地する箇所を変える必要がある。
【００４２】
図１１（ａ）は、図８に示した、シャッターボタン１６が上側となるような第１の横状態に適した、無給電素子４２のＧＮＤ接地箇所のエリア５２を示している。図１１（ａ）は基板５０を背面側すなわちＬＣＤの存在しない側から見た背面図であり、図１１（ｂ）はその側面図である。無給電素子４２を接地する基板５０上のエリア５２は、給電素子４１が配置される基板５０の上辺近傍であって、第１の横状態で地表に近い側のエリアである。これによって図９（ａ）に示したような電流分布が得られる。
【００４３】
図１２（ａ）（ｂ）（ｃ）は、第１および第２の横状態に適した、無給電素子４２の接地エリアを説明するための図である。図１２（ｂ）は第１の横状態を示している。この状態では無給電素子４２の接地エリアは、図１２（ａ）の直立状態の端末においてＬＣＤ１２の画面に向かって筐体の左上部のエリアＬである。
図１２（ｃ）は第２の横状態を示している。この状態では無給電素子４２の接地エリアは、図１２（ａ）の直立状態の端末においてＬＣＤ１２の画面に向かって筐体の右上部のエリアＲである。
【００４４】
重要なことは、いずれの横状態においても、無給電素子４２の好ましい接地エリアは上空と逆の地表側のエリアとすることである。単一の無給電素子４２を用いる場合、エリアＬとエリアＲとは両立しない。そこで、携帯端末１００の個々の機種において、ユーザが横状態にする場合、第１および第２の横状態のいずれにする場合が多いか、あるいは、いずれの横状態が推奨されるかに基づいていずれかのエリアを採用する。
【００４５】
図１３は、無給電素子４２の接地エリアとしてエリアＬを採用した場合の無給電素子の形状パターンの種々のタイプを示している。ここでは、採用可能なタイプＴ１Ｌ−Ｔ７Ｌの７種類の形状パターンを示している。無給電素子４２に採用可能な形状パターンはこれらに限るものではなく、さらに他の形状パターンも採用しうる。図から分かるように、無給電素子４２の形状は多様なものを採用できるが、共通している点は、直立状態の端末の左側面側に近い位置に接地箇所（図中、四角の枠で示す）が設けられることである。この場合、第１の横状態において、設置箇所が地表側に近い箇所に位置することになる。
【００４６】
図１４は、無給電素子４２の接地エリアとしてエリアＲを採用した場合の無給電素子の形状パターンの種々のタイプを示している。ここでは、採用可能なタイプＴ１Ｒ−Ｔ７Ｒの７種類の形状パターンを示している。これらの形状パターンは図１３の対応する形状パターンを左右反転したものである。この場合も図から分かるように、無給電素子４２の形状は多様なものを採用できるが、共通している点は、直立状態の端末の右側面側に近い位置に接地箇所が設けられることである。この場合、第２の横状態において、設置箇所が地表側に近い箇所に位置することになる。
【００４７】
このように第１の実施の形態によれば、ＧＰＳアンテナ２０の給電素子４１の真下もしくは近傍に無給電素子４２を配置することにより、従来の単一のＧＰＳアンテナの設置スペースとほぼ同等の設置スペースで、縦状態と横状態のいずれにおいてもＧＰＳアンテナ２０の指向性の切替が可能となる。
【００４８】
次に、図１５−図１９により、第１の実施の形態の変形例を説明する。この変形例は、第１および第２の横状態のいずれの場合にもＧＰＳアンテナの指向性を上空へ向けることができるようにするものである。
【００４９】
そのため、図１５に示すように、第１の無給電素子４２に加えて第２の無給電素子４３を設け、上述したエリアＲ，Ｌにそれぞれ配置する。また、図１６に示すように、整合回路ユニット１１０ａとして、上述した整合回路ユニット１１０にスイッチ回路１０４を追加する。このスイッチ回路１０４も制御部１０７により制御する。また、姿勢検出部１０１の出力に基づいて、単に縦状態と横状態とを識別するだけでなく、第１および第２の横状態の識別も行う。そのためには筐体の傾きの符号（正または負）も確認する。すなわち、傾きの角度が所定値以下の縦状態、傾きの角度が正の所定値を超える場合の第１の横状態、傾きの角度が負の所定値を超える場合の第２の横状態、の３値の判定を行う。
【００５０】
図１７（ｂ）に示すように、第３の無給電素子４３に対するスイッチ回路１０４は、スイッチ回路１０３と実質的に同じ回路であり、カットライン１０４ａとスルーライン（導線）１０４ｂとスイッチ１０４ｃ（第３のスイッチ）とにより構成される。スイッチ１０４ｃは、単極双投スイッチからなり、無給電素子４３を選択的に基板のＧＮＤに接地するよう機能する。
【００５１】
図１７（ａ）に示すように、携帯端末１００が縦状態にある場合、姿勢検出部１０１の出力に応じて、スイッチ１０２ｄでは整合回路１０２ａを選択し、それと同時に無給電素子４２のスイッチ１０３ｃではカットライン１０３ａを選択する。さらに無給電素子４３のスイッチ１０４ｃではカットライン１０４ａを選択する。これにより、無給電素子４２及び無給電素子４３は基板のＧＮＤに接地されていない状態となる。このとき、無給電素子４２と無給電素子４３は動作せず、ＧＰＳアンテナ２０の給電素子４１のみの動作によって、アンテナ電流を基板上部に強く流し、そこから電波を放射させることによりＧＰＳ指向性を上空へ向けることが可能となる。
【００５２】
次に図１８に示すように、携帯端末１００がシャッターボタン１６を上にした第１の横状態にある場合、姿勢検出部１０１の出力に応じて、スイッチ１０２ｄでは整合回路１０２ｂを選択し、それと同時に無給電素子４２のスイッチ１０３ｃはスルーライン１０３ｂを選択し、さらに無給電素子４３のスイッチ１０４ｃはカットライン１０４ａを選択する。これにより、無給電素子４２は基板のＧＮＤに接地されている状態となり、無給電素子４３は基板のＧＮＤに接地されていない状態となる。このとき、無給電素子４２が動作し、給電素子４１と無給電素子４２の両方の動作によって、図９（ａ）に示したと同様にアンテナ電流を基板側部１７ａ側に強く流し、そこから電波を放射させることにより、図１８（ａ）に示すような携帯端末１００の第１の横状態の姿勢においてもＧＰＳ指向性を上空へ向けることが可能となる。
【００５３】
次に図１９に示すように、携帯端末１００がシャッターボタン１６を下にした第２の横状態の場合、姿勢検出部１０１の出力に応じて、スイッチ１０２ｄでは整合回路１０２ｂを選択する。それと同時に無給電素子４２のスイッチ１０３ｃはカットライン１０３ａを選択し、無給電素子４２は基板のＧＮＤに接地されていない状態となり、さらに無給電素子４３のスイッチ１０４ｃはスルーライン１０４ｂを選択する。これにより、無給電素子４２は動作せず無給電素子４３は動作する。その結果、ＧＰＳアンテナ２０の給電素子４１と無給電素子４３の両方の動作によって、図９（ａ）に示したと同様にアンテナ電流を基板側部１７ｂ側に強く流し、そこから電波を放射させる。これにより、図１９（ａ）に示すような携帯端末１００の第２の横状態の姿勢においてもＧＰＳ指向性を上空へ向けることが可能となる。
【００５４】
従って、第１の実施の形態の変形例によれば、横状態でカメラシャッターボタンが上下どちらの場合においても、ＧＰＳアンテナ２０の指向性を上空へ向けることが可能である。
【００５５】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００５６】
図２０（ａ）（ｂ）は、それぞれ、第２の実施の形態におけるＧＰＳアンテナ２０ａの構成例を示す背面図および側面図である。図２（ａ）に示したＧＰＳアンテナ２０は筐体上部の幅方向のほぼ全体に亘って伸びる構成であったが、図２０（ａ）のＧＰＳアンテナ２０ａの給電素子４１ａは筐体上部の幅方向の一端に偏って配置される構成を有する。したがって、この給電素子４１ａのみではＧＰＳアンテナ２０ａの指向性を上空へ向けるのに十分でない場合がある。本実施の形態のＧＰＳアンテナ２０ａは、給電素子４１ａに対して、その背後近傍に配置され、筐体の幅方向のほぼ全体に亘って広がる板状の形状の無給電素子６０を有している。この無給電素子６０は縦状態での給電素子４１ａによるＧＰＳアンテナ２０ａの指向性を上空へ向けるように改善するためのものであり、ＧＮＤへは接地されていない。
【００５７】
第２の実施の形態ではこのような構成のＧＰＳアンテナ２０ａに対して、横状態のときに所定の接地箇所に選択的に接続される無給電素子４４を設ける。特に図示しないが、第１および第２の横状態に対する対応については、第１の実施の形態およびその変形例と同様である。すなわち、第２の実施の形態については、上記と同様に、第１および第２の横状態に対処するための無給電素子の構成および接地箇所を採用可能である。
【００５８】
図２１は、図２０に示した第２の実施の形態の構成に対応する携帯端末における実際のアンテナ素子のパターン例およびその実装例を示している。
【００５９】
ＧＰＳアンテナ２０ａの給電素子４１は、筐体１０の内部に配置されたアンテナユニット５５の一部として設けられる。無給電素子６０および無給電素子４４は、筐体の筐体カバー１９の筐体本体への装着時にアンテナユニット５５にほぼ対向する（または近傍に位置する）ように、筐体カバー１９の裏面に設けられた（例えば接着された）導体パターンとして形成される。無給電素子４４は、筐体本体に対する筐体カバー１９の装着時に、その下端部４４ａが筐体１０の内部の基板上の接点５３に対して接触するように構成される。この接触は、直接、または、例えば導電性の弾性部材（図示せず）等を介して間接的に行うことができる。接点５３は基板上でスイッチ（１０３ｃに相当）を介して選択的に基板上の接地箇所（ＧＮＤ）に接地される。
【００６０】
このような構成によれば、アンテナユニット５５自体のサイズを増加させる必要がない。また、無給電素子の配置場所の選択の自由度が高く、かつ、無給電素子のための特別な設置スペースはほとんど要しない。
【００６１】
図示しないが第１の実施の形態においても、このような構成を適用することができる。すなわち、給電素子を筐体１０の内部に配置されたアンテナユニットに設け、無給電素子を筐体カバー１９の裏面に導体パターンとして設けることができる。特に、第１の実施の形態の変形例において第１および第２の無給電素子を利用しても、そのための設置スペースの増加はほとんどない。
【００６２】
このような構成により、無給電素子のサイズや配置によりアンテナユニットのサイズが大きくなり、ひいては端末サイズが大きくなることが避けられる。
【００６３】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも種々の変形、変更を行うことが可能である。例えば、アンテナ素子をその途中で切り離し、その間に、直接または子基板を用いて、インダクタンスやキャパシタンスなどのリアクタンス素子を入れて、アンテナのエレメント長を調節することでアンテナ設計が可能である。この設計方法は、給電素子と無給電素子のいずれにも適用可能である。リアクタンス素子を挿入する箇所は単一個に限るものではなく、複数箇所であってもよい。アンテナ素子とリアクタンス素子（または子基板）との接続は電気的および機械的な接続ができれば任意である。例えば直接半田付けで行うことができる。子基板の場合、バネ接続で子基板と高低差を付けても接続することも可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１０…筐体、１２…表示部、１４…操作キー、１６…シャッターボタン、１７，１７ａ，１７ｂ…基板側部、１９…筐体カバー、２０…アンテナ、２０ａ…アンテナ、２１…一端、２２…帯状部分、２３…帯状部分、２４…メアンダライン部分、２５…自由端部分、２５ａ…部分、２５ｂ…延出部分、３０…給電点、３１…整合回路素子、４１…給電素子、４１ａ…給電素子、４２…無給電素子、４２ａ…帯状部分、４２ｂ…帯状部分、４３…無給電素子、４４…無給電素子、４４ａ…下端部、５０…基板、５２…エリア、５３…接点、５５…アンテナユニット、６０…無給電素子、１００…携帯端末、１０１…姿勢検出部、１０２…スイッチ付整合回路、１０２ａ…整合回路、１０２ｂ…整合回路、１０２ｃ…整合回路、１０２ｄ…スイッチ、１０３…スイッチ回路、１０３ａ…カットライン、１０３ｂ…スルーライン、１０３ｃ…スイッチ、１０３ｄ…スイッチ、１０４…スイッチ回路、１０４ａ…カットライン、１０４ｃ…スイッチ、１０６…ＲＦユニット、１０７…制御部、１１０…整合回路ユニット、１１０ａ…整合回路ユニット
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２】
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【図５】
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【図９】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図２０】
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【図２１】
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