(57)【要約】【課題】筐体の手持ち時のアンテナ性能劣化を低く抑えることができる携帯無線端末を提供する。【解決手段】筐体２の側面に、板状の第１の金属フレーム８を設けるとともに、給電部６の近傍で、かつ第１の金属フレーム８から間隙部１０を隔てた位置に第２の金属フレーム９を設け、第１の金属フレーム８を回路基板４の四つの角部４ａ〜４ｄのそれぞれの近傍で接地し、第２の金属フレーム９を非接地とし、さらに、第１の金属フレーム８と第２の金属フレーム９との間の間隙部１０を、筐体２の角部２ａ近傍の側面上に露出させて配置する。このような構成を採ることで、筐体の手持ち時のアンテナ性能劣化を低く抑えることができる。また、自由空間では第２の金属フレーム９はアンテナ素子７に影響を与えることがないため、自由空間と手保持の双方の状態でアンテナの高性能化を実現できる。【選択図】図２
2012227850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体に設けられた操作部と、
前記筐体の内部に設けられ、グランドを有する回路基板と、
前記回路基板上に実装された無線回路部と、
前記無線回路部に接続された給電部と、
前記給電部に接続され、前記無線回路部の動作周波数に励振するアンテナ素子と、
前記筐体に設けられ、少なくとも前記給電部近傍で接地された板状の第１の金属フレームと、
前記筐体に設けられ、かつ前記給電部の近傍に設けられた、非接地の第２の金属フレームと、
前記第１の金属フレームと前記第２の金属フレームとの間に所定の間隔を設けた間隙部と、
を備え、
前記間隙部は、前記筐体の表面上に露出し、前記筐体の角近傍の側面もしくは前記操作部と反対面に位置することを特徴とする携帯無線端末。
【請求項２】
前記間隙部の寸法は、前記無線回路部の動作周波数の０．１波長以下であることを特徴とする請求項１に記載の携帯無線端末。
【請求項３】
前記アンテナ素子と前記第２の金属フレームとの間隔は、前記無線回路部の動作周波数の０．１波長以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の携帯無線端末。
【請求項４】
前記第２の金属フレームの長さは、前記無線回路部の動作周波数の０．２５波長以下０．０２５波長以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の携帯無線端末。
【請求項５】
前記第１の金属フレーム及び前記第２の金属フレームの少なくともいずれか一方は、前記筐体より露出していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の携帯無線端末。
【請求項６】
前記第１の金属フレーム及び前記第２の金属フレームの少なくともいずれか一方は、前記筐体の一部であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の携帯無線端末。
【請求項７】
前記第２の金属フレームは、前記筐体の内部に設けられた寄生素子と電気的に接続することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の携帯無線端末。
【請求項８】
前記第２の金属フレームは、前記アンテナ素子と電気的に接続することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の携帯無線端末。
【請求項９】
前記第２の金属フレームは、集中定数素子を介して前記アンテナ素子と電気的に接続することを特徴とする請求項８に記載の携帯無線端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストレート型の筐体を有する携帯無線端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述したストレート型の筐体を有する携帯無線端末として、例えば特許文献１に記載された携帯無線機がある。また、近年めざましく普及しているスマートフォンと呼ばれる携帯無線端末も同様の形状を成している。スマートフォンは、携帯電話とＰＤＡ（Personal Digital Assistant）を融合させたものであり、携帯電話としての無線通信機能の他に、無線ＬＡＮ機能、スケジュール機能、個人情報管理機能などの多種多様な機能を有している。
【０００３】
ところで、上述した特許文献１に記載された携帯無線機では、アンテナを筐体の上端部に設けているが、ＳＡＲ（Specific Absorption Rate、比吸収率）設計上の観点からすると、筐体の下端部に配置するのが望ましい。
なお、携帯無線端末用のアンテナとして、例えば特許文献２に記載された無給電素子付板状アンテナがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０７２４８６号公報
【特許文献２】特開平６−３３４４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＳＡＲ設計上の観点からアンテナを筐体の下端部に配置した場合、実使用時にアンテナが手で覆われることになり、インピーダンスの共振周波数が低下して、アンテナ性能が劣化する懸念がある。
【０００６】
前述した特許文献１に記載された携帯無線機のアンテナは、地線の共振周波数において、実使用時における人体によるアンテナ性能劣化が大きい。また、前述した特許文献２に記載された無給電素子付板状アンテナは、手での保持を想定した設計が成されていないため、手での保持時に大幅なアンテナ性能劣化（具体的には、利得が低下する）が予想される。
【０００７】
本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、筐体の手持ち時のアンテナ性能劣化を低く抑えることができる携帯無線端末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】
【０００８】
本発明の携帯無線端末は、筐体と、前記筐体に設けられた操作部と、前記筐体の内部に設けられ、グランドを有する回路基板と、前記回路基板上に実装された無線回路部と、前記無線回路部に接続された給電部と、前記給電部に接続され、前記無線回路部の動作周波数に励振するアンテナ素子と、前記筐体に設けられ、少なくとも前記給電部近傍で接地された板状の第１の金属フレームと、前記筐体に設けられ、かつ前記給電部の近傍に設けられた、非接地の第２の金属フレームと、前記第１の金属フレームと前記第２の金属フレームとの間に所定の間隔を設けた間隙部と、を備え、前記間隙部は、前記筐体の表面上に露出し、前記筐体の角近傍の側面もしくは前記操作部と反対面に位置することを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、筐体に、板状の第１の金属フレームを設けるとともに、給電部の近傍で、かつ第１の金属フレームから間隙部を隔てて第２の金属フレームを設け、第１の金属フレームを、少なくとも給電部近傍で接地し、第２の金属フレームを非接地とし、さらに、間隙部を、筐体の表面上に露出させるとともに、筐体の角近傍の側面もしくは操作部と反対面に位置させたので、筐体の手保持状態において、間隙部に手が触れることで、第１の金属フレームと第２の金属フレームが高周波的に接続されて、第２の金属フレームがグランドとなり、手がアンテナ素子に近接することによる共振周波数の低周波数化（ずれ）を抑制することが可能となる。これは、グランドとアンテナ素子との近接による共振周波数の高周波化する原理を利用したものであり、手がアンテナ素子に近接することによる共振周波数の低周波化を抑制することができる。
【００１０】
また、自由空間では第２の金属フレームはアンテナ素子に影響を与えることがないため、自由空間と手保持の双方の状態でアンテナの高性能化を実現できる。
【００１１】
上記構成において、前記間隙部の寸法は、前記無線回路部の動作周波数の０．１波長以下である。
【００１２】
上記構成において、前記アンテナ素子と前記第２の金属フレームとの間隔は、前記無線回路部の動作周波数の０．１波長以下である。
【００１３】
上記構成において、前記第２の金属フレームの長さは、前記無線回路部の動作周波数の０．２５波長以下０．０２５波長以上である。
【００１４】
上記構成において、前記第１の金属フレーム及び前記第２の金属フレームの少なくともいずれか一方は、前記筐体より露出している。
【００１５】
上記構成において、前記第１の金属フレーム及び前記第２の金属フレームの少なくともいずれか一方は、前記筐体の一部である。
【００１６】
上記構成において、前記第２の金属フレームは、前記筐体の内部に設けられた寄生素子と電気的に接続する。
【００１７】
上記構成によれば、筐体の内部に設けられた寄生素子を第２の金属フレームに接続することで、アンテナ素子の長さなどの設計の自由度を高めることができる。
【００１８】
上記構成において、前記第２の金属フレームは、前記アンテナ素子と電気的に接続する。
【００１９】
上記構成によれば、第２の金属フレームをアンテナ素子に電気的に接続することで、アンテナ素子の長さなどの設計の自由度を高めることができる。
【００２０】
上記構成において、前記第２の金属フレームは、集中定数素子を介して前記アンテナ素子と電気的に接続する。
【００２１】
上記構成によれば、第２の金属フレームを、集中定数素子を介してアンテナ素子に電気的に接続することで、アンテナ素子の長さなどの設計の自由度を高めることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、筐体の手持ち時の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】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る携帯無線端末の概観を示す斜視図
【図２】図１の携帯無線端末を示す要部構成図
【図３】図１の携帯無線端末において、３つの方向を持つ形状の間隙部を示す図
【図４】本発明の実施の形態２に係る携帯無線端末を示す要部構成図
【図５】本発明の実施の形態３に係る携帯無線端末を示す要部構成図
【図６】図５の携帯無線端末の応用例であって、集中定数素子を介在させた場合の携帯無線端末を示す要部構成図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る携帯無線端末の概観を示す斜視図である。また、図２は、図１の携帯無線端末を示す要部構成図である。なお、図１では、携帯無線端末の１箇所で内部を露出させて各部材が見えるようにしている。
【００２６】
図１及び図２において、本実施の形態の携帯無線端末１は、スマートフォンと呼ばれる携帯無線機であり、ストレート型の筐体２と、筐体２の２つの幅広面の一方の側に設けられた表示・操作部３と、筐体２の内部に設けられ、グランド（図示略）を有する回路基板４と、回路基板４上に実装された無線回路部５と、無線回路部５に接続された給電部６（図２参照）と、給電部６に接続され、無線回路部５の動作周波数に励振するアンテナ素子７（図２参照）と、筐体２の側面上であって、該側面に沿って設けられ、回路基板４の四つの角部４ａ〜４ｄのそれぞれの近傍で接地された板状の第１の金属フレーム８と、筐体２の側面上で給電部６近傍に設けられ、グランドへの接地を行っていない非接地の第２の金属フレーム９と、第１の金属フレーム８と第２の金属フレーム９との間に所定の間隔を設けて得た間隙部１０と、を備える。
【００２７】
第１，第２の金属フレーム８，９に使用する材料としては、例えばアルミニウム、マグネシウム合金、ステンレス、銅箔（金属箔）などの金属が好適である。表示・操作部３は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の液晶表示器（図示略）とその表面側に配置されたタッチパネル（図示略）とから構成される。第２の金属フレーム９の長さは、無線回路部５の動作周波数の０．２５波長以下０．０２５波長以上である。また、間隙部１０の寸法は、無線回路部５の動作周波数の０．１波長以下である。また、アンテナ素子７と第２の金属フレーム９との間隔は、無線回路部５の動作周波数の０．１波長以下である。アンテナ素子７は、筐体２の内部で、筐体２の下端部に設けられている。
【００２８】
本実施の形態の携帯無線端末１は、このような構成を採り、筐体２を手で保持した状態すなわち手保持状態において、間隙部１０に手が触れることで、該手を介して第１の金属フレーム８と第２の金属フレーム９とが高周波的に接続されて、第２の金属フレーム９が無線回路部５のグランドに接地される。第２の金属フレーム９が接地されることで、手がアンテナ素子７に近接することによる共振周波数の低周波数化（ずれ）が抑制される。すなわち、無線回路部５のグランドとアンテナ素子７を近接させることで共振周波数が高周波化する原理を利用することで、筐体２の手保持状態において共振周波数の低周波化を抑制することができる。
【００２９】
また、自由空間では第２の金属フレーム９がアンテナ素子７に影響を与えることがないため、自由空間と手保持の双方の状態でアンテナの高性能化を実現できる。
【００３０】
このように本実施の形態の携帯無線端末１によれば、筐体２の側面に、板状の第１の金属フレーム８を有するとともに、給電部６の近傍で、かつ第１の金属フレーム８から間隙部１０を隔てた位置に第２の金属フレーム９を有し、第１の金属フレーム８を回路基板４の四つの角部４ａ〜４ｄのそれぞれの近傍で接地し、第２の金属フレーム９を非接地とし、さらに、第１の金属フレーム８と第２の金属フレーム９との間の間隙部１０を、筐体２の角部２ａ近傍の側面上に露出させて配置した構成を採ったので、筐体の手持ち時のアンテナ性能劣化を低く抑えることができる。また、自由空間では第２の金属フレーム９はアンテナ素子７に影響を与えることがないことから、自由空間と手保持の双方の状態でアンテナの高性能化を実現できる。
【００３１】
なお、本実施の形態の携帯無線端末１では、第１の金属フレーム８を回路基板４の四つの角部４ａ〜４ｄのそれぞれの近傍で接地させたが、少なくとも給電部６の近傍で接地してあればよい。
【００３２】
また、本実施の形態の携帯無線端末１では、間隙部１０を筐体２の角近傍の側面に配置したが、表示・操作部３と反対面に配置してもよい。
【００３３】
また、本実施の形態の携帯無線端末１では、第１の金属フレーム８と第２の金属フレーム９を筐体２の側面上に設けて筐体２より露出させているが、第１の金属フレーム８と第２の金属フレーム９のいずれも筐体２の内側に設けても良いし、いずれか一方を筐体２の内側に設けてもよい。
【００３４】
また、本実施の形態の携帯無線端末１では、第１の金属フレーム８と第２の金属フレーム９を筐体２とは別体のものとしたが、第１の金属フレーム８及び第２の金属フレーム９を筐体そのものとしてもよいし、少なくともいずれか一方を筐体２の一部としてもよい。特に、第１の金属フレーム８及び第２の金属フレーム９を筐体そのものとする場合、十分な厚みを持たせるとよい。
【００３５】
また、本実施の形態の携帯無線端末１では、第１の金属フレーム８と第２の金属フレーム９の突き合わせ部分で形成される間隙部１０の形状を矩形としたが、この形状に限定されるものではなく、２つ以上の方向を持つ形状としてもよい。図３は、３つの方向を持つ形状の間隙部１０Ａを示す図である。このように間隙部１０の形状に（例えば２次元的に）自由度を持たせることで、手保持時における第１の金属フレーム８と第２の金属フレーム９との間の接続のし易さを改善できる。
【００３６】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係る携帯無線端末を示す要部構成図である。なお、図４において前述した図１及び図２と共通する部分には同一の符号を付けてその説明を省略する。
図４において、本実施の形態の携帯無線端末２０は、第２の金属フレーム９と電気的に接続される寄生素子２１を備えている。この寄生素子２１は、筐体２の内部に設けられ、接続部２２を介して第２の金属フレーム９の一端に接続される。寄生素子２１には、板金又はフレキシブルパターンサーキット（“フレキ基板”と呼ばれる）が用いられる。筐体２の内部に設けた寄生素子２１を第２の金属フレーム９に接続することで、アンテナ素子７の長さなどの設計の自由度を高めることができる。
【００３７】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３に係る携帯無線端末を示す要部構成図である。なお、図５において前述した図１及び図２と共通する部分には同一の符号を付けてその説明を省略する。
図５において、本実施の形態の携帯無線端末３０は、第２の金属フレーム９を、接続部３１を介してアンテナ素子７に電気的に接続したものである。第２の金属フレーム９をアンテナ素子７に電気的に接続することで、アンテナ素子７の長さなどの設計の自由度を高めることができる。
【００３８】
なお、アンテナ素子７と接続部３１との間に集中定数素子を介在させてもよい。図６は、集中定数素子３２を介在させた場合の携帯無線端末３０を示す要部構成図である。第２の金属フレーム９を、集中定数素子３２を介してアンテナ素子７と電気的に接続することで、アンテナ素子７の長さなどの設計の自由度を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、筐体の手持ち時のアンテナ性能劣化を低く抑えることができるといった効果を有し、スマートフォンなどのストレート型の筐体を有する携帯無線端末への適用が可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１，２０，３０  携帯無線端末
２  筐体
３  表示・操作部
４  回路基板
５  無線回路部
６  給電部
７  アンテナ素子
８  第１の金属フレーム
９  第２の金属フレーム
１０，１０Ａ  間隙部
２１  寄生素子
２２，３１  接続部
３２  集中定数素子
【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】
2012227850.tif 000007
【図６】
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