(57)【要約】【課題】アンテナ素子を金属板と並走して近接配置してもアンテナ性能劣化が生じ難いアンテナ装置及び携帯無線機を提供する。【解決手段】第１の回路基板４と、第１の回路基板４に設けられた給電部５と、給電部５に電気的に接続されたアンテナ素子６と、第１の回路基板４の少なくとも一部と対向かつ並走するとともに、アンテナ素子６と並走するように配置された金属板７と、を備え、金属板７に、給電部５の近傍において、金属板７の一部にアンテナ素子６と並走するようにスリット１０を設けた。これにより、アンテナ素子６を金属板７と並走して近接配置しても、アンテナ性能劣化を抑制できる。すなわち、スリット１０を設けることで、金属板７の電流ベクトルの向きが変化し、アンテナ素子６と第１の回路基板４と逆相となる電流量が減少するので、アンテナ素子６を金属板７と並走して近接配置してもアンテナ性能劣化を抑制できる。【選択図】図１
2013106320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回路基板と、
前記第１の回路基板に設けられた給電部と、
前記給電部に電気的に接続されたアンテナ素子と、
前記第１の回路基板の少なくとも一部と対向かつ並走し、前記アンテナ素子と並走するように配置された金属板と、を備え、
前記給電部の近傍において、前記金属板の一辺を分断する切り込み箇所となるスリット開口部を設け、前記アンテナ素子と並走するように、スリットを設けることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記金属板は、
前記第１の回路基板と少なくとも一部が対向する金属板基部と、
前記スリットにより一部が分断され、前記アンテナ素子と並走する箇所を有する金属板並走部と、
前記金属板基部と前記金属板並走部を前記給電部と離隔する位置で接続する金属板接続部と、を備え、
前記金属板並走部を、前記給電部を始点として前記アンテナ素子の展開される方向に対して、前記金属板接続部と前記金属板並走部を接続する箇所を始点として、前記金属板並走部の展開される方向の一部が逆方向となるように配置することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記アンテナ素子の一部は、前記給電部近傍の、前記スリットを設けた箇所において、前記スリット開口部を設けず、前記金属板から露出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記第１の回路基板と対向し、かつ一部が並走するように配置される第２の回路基板を備え、
前記第１の回路基板と前記アンテナ素子を、前記第２の回路基板と前記金属板の間に配置す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アンテナ装置。
【請求項５】
前記第１の回路基板と前記金属板の間に挟まれ、かつ、前記アンテナ素子の少なくとも一部と並走する金属部品を備え、
前記金属部品を保持する保持板金を、前記金属部品の背面に、前記金属板と接続させず、前記金属板とは別体として備え、
前記給電部と離隔する位置において、前記保持板金と前記金属板を接続する第１の導電性部材を備え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アンテナ装置。
【請求項６】
前記第１の回路基板と前記金属板基部とを電気的に接続する第２の導電性部材を前記給電部近傍に備えることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記金属板基部と前記金属板接続部の接続箇所で接続され、前記給電部と離隔した位置で接続され、前記金属板接続部と対向し、背面側に離隔するよう配置された金属板延長素子を備えることを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記第１の回路基板と前記金属板の間に第３の回路基板を備え、
前記第３の回路基板に接続される金属部品を前記アンテナ素子の少なくとも一部と並走するように備え、
前記金属部品を保持する保持板金を前記金属板と導通させず、前記金属部品の背面に備え、
前記第３の回路基板上において、前記金属部品を機能させる信号線を備え、
前記第３の回路基板は、正面視で前記給電部の近傍において、前記アンテナ素子と重なる箇所の一部にスリットを有し、
前記信号線を前記第３の回路基板のグランドに接続することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載のアンテナ装置を備える携帯無線機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置及び該アンテナ装置を用いた携帯無線機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やスマートフォン等の携帯無線機では、デザインや使用時の利便性から小型化及び薄型化が求められるとともに、使用周波数の広帯域化や通信性能の向上などが求められている。
【０００３】
携帯電話等の携帯無線機のアンテナの一例が特許文献１〜３に記載されている。すなわち、特許文献１には、プリント基板やＬＣＤ（液晶表示器）のグランド部から露出させて設けたアンテナ素子が記載されている。特許文献２には、基板に設けられたアンテナ素子と該アンテナ素子と対向する位置に設けられた無給電素子が記載されている。特許文献３には、導体板に切り込みを入れてスロットを形成し、該スロットの長手方向の中心軸線を境界にして第１の放射導体と第２の放射導体を形成し、該スロットを形成する対向する２つの導体縁で給電するようにしたアンテナ素子が記載されている。
【０００４】
ところで、携帯無線機に防水性を確保するためには、正面側の筐体と背面側の筐体を密着させる必要がある。この密着を保つ手段として、正面側の筐体と背面側の筐体の外縁の周囲全体に平面部を設け、それぞれの平面部を、粘着性を有する両面テープで固着する構成がある。この構成の場合、筐体内部に搭載されるバネやクッションなどを持つ部材、例えば、バネ端子を備えるスピーカや、接点用バネの荷重を両面テープの粘着力だけで抑える必要があるため、これら部材が増えると、バネの荷重が増加し、両面テープの粘着力では密着を保つことは不十分となり、両面テープがはがれ、背面側の筐体と正面側の筐体間に隙間が発生し、防水性を確保することが困難となる。そこで、バネやクッションなどの内部からの荷重を抑え、両面テープをはがれにくくするため、筐体背面側に回路基板と略同じサイズの金属板を設ける構造が必要となる。この金属板に正面側の筐体に勘合する爪などを設け、正面側の筐体に金属板を保持する構造により、バネやクッションなどの荷重を金属板で抑えることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１０４４１９号公報
【特許文献２】特開２００６−０４１８９９号公報
【特許文献３】特開２００３−２８３２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、携帯無線機の小型化及び薄型化に伴い、上記金属板とアンテナ素子が近接し易くなり、アンテナ性能の劣化が生じ易くなるという課題が生ずる。すなわち、金属板とアンテナ素子が近接してアンテナ素子と金属板の一部が並走することで、当該箇所におけるアンテナ素子と金属板の電流は逆向きとなる。また、第１の回路基板と金属板の一部が並走することで、同様に当該箇所における第１の回路基板と金属板の電流は逆向きとなる。このように、アンテナ素子と第１の回路基板に近接して金属板が配置されると、アンテナ素子および第１の回路基板に対して、金属板の電流は逆相となり、互いの電流を相殺するため、アンテナ性能は劣化する。
【０００７】
本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、アンテナ素子を金属板と並走して近接配置してもアンテナ性能劣化が生じ難いアンテナ装置及び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】
【０００８】
本発明のアンテナ装置は、第１の回路基板と、前記第１の回路基板に設けられた給電部と、前記給電部に電気的に接続されたアンテナ素子と、前記第１の回路基板の少なくとも一部と対向かつ並走し、前記アンテナ素子と並走するように配置された金属板と、を備え、前記給電部の近傍において、前記金属板の一辺を分断する切り込み箇所となるスリット開口部を設け、前記アンテナ素子と並走するように、スリットを設けることを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、金属板の給電部の近傍の一部に、アンテナ素子と並走するように、金属板の一部にスリットを設けたので、金属板の電流の向きが変化し、アンテナ素子、または、第１の回路基板、または、アンテナ素子と第１の回路基板の両者と同相の電流が、金属板において増加する。したがって、アンテナ素子および第１の回路基板に対して、逆相であった金属板の電流が減少し、互いの電流の相殺は緩和され、アンテナ素子を金属板と並走して近接配置してもアンテナ性能の劣化が抑制される。
【００１０】
上記構成において、前記金属板は、前記第１の回路基板と少なくとも一部が対向する金属板基部と、前記スリットにより一部が分断され、前記アンテナ素子と並走する箇所を有する金属板並走部と、前記金属板基部と前記金属板並走部を前記給電部と離隔する位置で接続する金属板接続部と、を備え、前記金属板並走部を、前記給電部を始点として前記アンテナ素子の展開される方向に対して、前記金属板接続部と前記金属板並走部を接続する箇所を始点として、前記金属板並走部の展開される方向の一部が逆方向となるように配置することを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、給電部を始点とするアンテナ素子の展開方向と金属板接続部と金属板並走部の接続箇所を始点とする金属板並走部の展開方向は逆向きとなり、並走箇所の方向が限定され、電流の向きを制御しやすくなるため、アンテナ素子と、または、第１の回路基板と、または、アンテナ素子と第１の回路基板の両者に流れる電流と略同一の向きとなる金属板の電流が増加し、アンテナ素子を金属板と並走して近接配置してもアンテナ性能劣化が抑制される。
【００１２】
上記構成において、前記アンテナ素子の一部は、前記給電部近傍の、前記スリットを設けた箇所において、前記スリット開口部を設けず、前記金属板から露出することを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、給電部を基板端から内側に設け、金属板並走部の開放端側を金属板基部に接続する構成が可能となり、構造設計の自由度を向上しつつ、アンテナ性能の劣化量を低く抑えることができる。
【００１４】
上記構成において、前記第１の回路基板と対向し、かつ一部が並走するように配置される第２の回路基板を備え、前記第１の回路基板と前記アンテナ素子を、前記第２の回路基板と前記金属板の間に配置することを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、アンテナ素子が第２の回路基板と金属板の間に配置されても、金属板に形成されたスリットによって、アンテナ性能劣化が抑制される。
【００１６】
上記構成において、前記第１の回路基板と前記金属板の間に挟まれ、かつ、前記アンテナ素子の少なくとも一部と並走する金属部品を備え、前記金属部品を保持する保持板金を、前記金属部品の背面に、前記金属板と接続させず、前記金属板とは別体として備え、前記給電部と離隔する位置において、前記保持板金と前記金属板を接続する第１の導電性部材を備えることを特徴とする。
【００１７】
上記構成によれば、保持板金と金属板を別体とし、金属部品と保持板金がアンテナ素子に近接しても、保持板金と金属板を第１の導電性部材によって導通させることにより、保持板金と金属板基部にスリットを設けたことと同様の構成となり、保持板金においてアンテナ素子の電流と略同じ向きの電流が増加し、アンテナ性能劣化を抑制することができる。
【００１８】
上記構成において、前記第１の回路基板と前記金属板基部とを電気的に接続する第２の導電性部材を前記給電部近傍に備えることを特徴とする。
【００１９】
上記構成によれば、第２の導電性部材の接続によって第１の回路基板の電流は金属板に流れ、金属板の電流が増加するので、アンテナ性能を向上することが可能となる。
【００２０】
上記構成において、前記金属板基部と前記金属板接続部の接続箇所で接続され、前記給電部と離隔した位置で接続され、前記金属板接続部と対向し、背面側に離隔するよう配置された金属板延長素子を備えることを特徴とする。
【００２１】
上記構成によれば、金属板基部の電流は金属板延長素子に流れるので、アンテナ性能を向上することが可能となる。
【００２２】
上記構成において、前記第１の回路基板と前記金属板の間に第３の回路基板を備え、前記第３の回路基板に接続される金属部品を前記アンテナ素子の少なくとも一部と並走するように備え、前記金属部品を保持する保持板金を前記金属板と導通させず、前記金属部品の背面に備え、前記第３の回路基板上において、前記金属部品を機能させる信号線を備え、前記第３の回路基板は、正面視で前記給電部の近傍において、前記アンテナ素子と重なる箇所の一部にスリットを有し、前記信号線を前記第３の回路基板のグランドに接続することを特徴とする。
【００２３】
上記構成によれば、金属部品及び金属部品に接続される第３の回路基板の、特にアンテナ素子近傍からスリット近傍の領域において、アンテナ素子と略同一となる電流が増加するので、アンテナ素子を第３の回路基板と並走して近接配置しても、アンテナ性能劣化が抑制される。
【００２４】
本発明の携帯無線機は、上記アンテナ装置を備えたことを特徴とする。
【００２５】
上記構成によれば、上記アンテナ装置を備えるので、アンテナ効率のよい通信が可能となる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、アンテナ素子を金属板と並走して近接配置してもアンテナ性能劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【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を示す図
【図２】図１の携帯無線機におけるアンテナ素子と金属板の配置方法を説明するための図
【図３】図１の携帯無線機におけるアンテナ素子と金属板との距離を変化させた場合のアンテナ効率を説明するための図
【図４】本発明を使用していない場合の携帯無線機の各部における電流ベクトルを示す図
【図５】図１の携帯無線機の各部における電流ベクトルを示す図
【図６】図１の携帯無線機において、アンテナ素子が金属板に重ならない状態で、アンテナ素子と金属板の距離を変化させたときのアンテナ効率を説明するための図
【図７】図１の携帯無線機のアンテナ効率を説明するための図
【図８】図１の携帯無線機のスリットの水平方向の長さ（スリット深さ）を変化させた場合のアンテナ効率を説明するための図
【図９】図１の携帯無線機のスリットの垂直方向の長さ（スリット幅）を変化させた場合のアンテナ効率を説明するための図
【図１０】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図
【図１１】本発明の実施の形態３に係る携帯無線機の概略構成を示す図
【図１２】図１１の携帯無線機の第１の回路基板、金属板及びアンテナ素子を拡大した斜視図
【図１３】図１１の携帯無線機におけるアンテナ素子と金属板との距離を変化させた場合のアンテナ効率を説明するための図
【図１４】本発明の実施の形態４に係る携帯無線機の概略構成を示す図
【図１５】図１４の携帯無線機のアンテナ効率を説明するための図
【図１６】本発明の実施の形態５に係る携帯無線機の概略構成を示す図
【図１７】図１６の携帯無線機のアンテナ素子周辺の主要構成部品の展開図
【図１８】本発明の実施の形態６に係る携帯無線機の概略構成を示す図
【図１９】本発明の実施の形態７に係る携帯無線機の概略構成を示す図
【図２０】図１９の携帯無線機の第１の筐体内の主要構成部品を示す図
【図２１】図１８及び図１９の携帯無線機のスライド状態におけるアンテナ効率の実測値を示す図
【図２２】本発明の実施の形態８に係る携帯無線機の概略構成を示す図
【図２３】図２２の携帯無線機における導電性部材の接続状態を示す斜視図
【図２４】図２２の携帯無線機の第１の筐体内の主要構成部品を示す図
【図２５】図２２の携帯無線機のスライド状態におけるアンテナ効率の実測値を示す図
【図２６】本発明の実施の形態９に係る携帯無線機の概略構成を示す図
【図２７】図２６の携帯無線機の第１の筐体内の主要構成部品を示す図
【図２８】図２６の携帯無線機のスライド状態におけるアンテナ効率の実測値を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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。
【００２９】
（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を示し、（ａ）は正面斜視図、（ｂ）は左側面視図、（ｃ）は正面視図、（ｄ）は右側面視図、（ｅ）は背面視図、（ｆ）は天面視図である。同図において、本実施の形態に係る携帯無線機１は、スマートフォンと呼ばれるストレート構造の携帯無線機であり、長方形状の第１の筐体２を有する。第１の筐体２は、正面側に配置される凹形状を有する筐体と、背面側に配置される板状の筐体（図示略）で構成され、それぞれの筐体の外縁の周囲全体に平面部を設け、それぞれの平面部を、粘着性を有する両面テープで固着し、防水性を確保する。第１の筐体２内には、電池３と、該電池３に接続され、無線回路（図示略）が搭載される第１の回路基板４と、第１の回路基板４に配置され、前記無線回路と接続される給電部５と、該給電部５に接続され、第１の回路基板４の無線回路の電力を放射するアンテナ素子６と、第１の筐体２に保持され、第１の筐体２に配置される各種部材の内圧を抑制する金属板７とを備える。なお、上記第１の回路基板４、給電部５、アンテナ素子６及び金属板７はアンテナ装置を構成する。
【００３０】
アンテナ素子６は、導電性部材で構成され、板状の平面部を有し、給電部５に接続される。アンテナ素子６は、第１の筐体２の長手方向（以降、垂直方向と呼ぶ）に展開され、第１の回路基板４の面と平行な面を有し、アンテナ素子垂直部６−１と、該アンテナ素子垂直部６−１の給電部５と反対側の箇所で接続され、第１の筐体２の幅方向（以降、水平方向）に展開され、第１の回路基板４及びアンテナ素子垂直部６−１と同じ平面を有するアンテナ素子水平部６−２で構成される。アンテナ素子水平部６−２において、アンテナ素子垂直部６−１と接続されていない箇所はアンテナ素子開放端６−３である。
【００３１】
金属板７は、第１の回路基板４の平面部と対向する面を持ち、少なくとも一部が並走し、また、アンテナ素子６の一部と並走する箇所をもつよう配置される。金属板７には、給電部５の近傍において、アンテナ素子水平部６−２の展開方向と並走かつ平行となるように切り込みが入れられて、スリット１０が形成されている。また、給電部５の近傍の金属板７の１辺を分断する切り込み追加箇所をスリット開口部１０−１と定義する。つまり、スリット開口部１０−１は金属板７のいずれか一辺に配置される。本実施の形態では、金属板基部と第１の回路基板４が正面視で重ならない天面側の箇所に配置している。
【００３２】
金属板７は、第１の回路基板４と対向し、正面透視で重なる箇所となる金属板基部７−１と、該金属板基部７−１からスリット開口部１０−１の逆側の終端部を始点としてスリット開口部１０−１まで水平方向に展開され、アンテナ素子６及びスリット１０と並走し、平行に配置される金属板並走部７−３と、金属板基部７−１と金属板並走部７−３を接続する金属板接続部７−２とで構成される。
【００３３】
図２は、図１の構成において、第１の回路基板４と給電部５とアンテナ素子６と金属板７とスリット１０のみに限定して、接続状態と配置関係の詳細を示し、（ａ）は正面視図、（ｂ）は背面視図である。同図を用いて、位置関係と接続状態を説明する。図２（ａ）において、金属板基部７−１は第１の回路基板４に隠れる。スリット開口部１０−１はアンテナ素子垂直部６−１に隠れるが、便宜上あえて図示している。第１の回路基板４は、給電部５の箇所において、アンテナ素子垂直部６−１に接続され、アンテナ素子垂直部６−１は、接続箇所Ｃ１において、アンテナ素子水平部６−２に接続される。図２（ｂ）において、給電部５と、アンテナ素子水平部６−２と、アンテナ素子開放端６−３と、第１の回路基板４は、金属板７に隠れる。アンテナ素子垂直部６−１は、金属板並走部７−３に隠れている部分とスリット１０で露出する部分がある。金属板基部７−１は、接続箇所Ｃ２において、金属板接続部７−２に接続され、金属板接続部７−２は、接続箇所Ｃ３において、金属板並走部７−３に接続される。水平方向のみの位置関係に着目すると、給電部５と、スリット開口部１０−１と、アンテナ素子垂直部６−１と、金属板並走部開放端７−４とは、略同じである。また、接続箇所Ｃ３とスリット終端部１０−２は同じである。アンテナ素子６と、スリット１０と、金属板並走部７−３の展開方向について説明する。アンテナ素子水平部６−２において、接続箇所Ｃ１を始点として、アンテナ素子開放端６−３に向かって展開されるベクトルＤ１の向きと、スリット１０において、スリット開口部１０−１を始点として、スリット終端部１０−２に向かって展開されるベクトルＤ２の向きは同一である。金属板並走部７−３において、スリット開口部１０−１と逆側のスリット終端部１０−２および接続箇所Ｃ３を始点として、スリット開口部１０−１を終点とする水平方向のベクトルＤ３の向きと、前記ベクトルＤ１および前記ベクトルＤ２の水平方向の向きは互いに逆となるように配置する。これにより、金属板並走部７−３の展開方向Ｄ３は、アンテナ素子水平部６−２の展開方向Ｄ１およびスリット１０の展開方向Ｄ２と互いに逆向きとなる。また、アンテナ素子垂直部６−１の一部Ｐ１を、給電部５の近傍に設けたスリット１０の箇所で、正面視で、金属板７と重なることなく露出させることで、金属板並走部７−３の展開方向Ｄ３は、アンテナ素子水平部６−２の展開方向Ｄ１およびスリット１０の展開方向Ｄ２と常に逆向きとなる。つまり、給電部５の水平方向における位置を第１の回路基板４の外側端部から、スリット終端部１０−２および接続箇所Ｃ３の方向に移動させても、スリット開口部１０−１からスリット終端部１０−２までのいずれかの範囲内に配置すれば、逆向きの関係は維持される。
【００３４】
次に、本実施の形態に係る携帯無線機１の効果を検証した結果について説明する。
図３は、アンテナ素子６と金属板７との距離を変化させた場合のアンテナ性能を表す効率（以下、“アンテナ効率”と呼ぶ）を説明するための図であり、（ａ）はシミュレーション検証結果を示し、（ｂ）は本発明を使用しない場合（未対策）のシミュレーション解析モデルを示し、（ｃ）は本発明を使用する場合のシミュレーション解析モデルを示す。このシミュレーション解析では、第１の回路基板４の各辺を０．２７λとし、金属板７の垂直方向の一辺を０．３７λ、水平方向の一辺を０．２７λとする。また、第１の回路基板４と金属板７の間隔を０．３λとする。また、スリット１０の深さを０．１２λ、幅を０．０２λに固定する。なお、λは設計周波数における波長を示すものである。アンテナ素子６の長さは本発明の使用の有無で最適化する。本発明を使用しない場合は、アンテナ素子水平部６−２の長さを０．１１λとし、全長を０．１９λとする。本発明を使用する場合は、アンテナ素子水平部６−２の長さを０．０８λとし、全長を０．１６λとする。なお、アンテナ素子６と金属板７は正面透視で重なっている。
【００３５】
図３の（ａ）において、縦軸はアンテナ効率（ｄＢ）であり、横軸はアンテナ素子６と金属板７の距離ｄ１である。×印の破線７０は本発明を使用しない場合のアンテナ効率であり、○印の実線７１は本発明を使用した場合のアンテナ効率である。アンテナ素子６と金属板７の距離が比較的離れている０．０３３λにおいて、本発明を使用しない場合のアンテナ効率は−３．９ｄＢに対し、本発明を使用した場合のアンテナ効率は−２．２ｄＢであり、本発明により、１．７ｄＢの改善効果が得られる。一方、アンテナ素子６と金属板７の距離を０．００３λと非常に近接させる場合において、本発明を使用しない場合のアンテナ効率は−１５．４ｄＢに対し、本発明を使用した場合のアンテナ効率は−５．６ｄＢであり、９．８ｄＢの大幅な改善効果が得られる。つまり、アンテナ素子６と金属板７の距離を０．０３３λから０．００３λに変化させた場合のアンテナ効率を比較すると、本発明を使用しない場合、アンテナ効率は−３．９ｄＢから−１５．４ｄＢとなり、１１．５ｄＢの大幅な劣化となるが、本発明を使用した場合、アンテナ効率は−２．２ｄＢから−５．６ｄＢとなり、３．４ｄＢの劣化であり、劣化量を８．２ｄＢ抑制することができ、この劣化量の抑制効果はアンテナ素子６と金属板７の距離が縮まるほど顕著となる。
【００３６】
次に、図４及び図５を参照して携帯無線機１の各部における電流ベクトルについて説明する。
図４は、本発明を使用していない場合の携帯無線機の各部における電流ベクトルを示す図であり、（ａ）は全部品における電流ベクトルであり、左側に正面視、右側に右側面視を示し、（ｂ）はアンテナ素子６と第１の回路基板４における電流ベクトルであり、左側に正面視、右側に右側面視を示し、（ｃ）は金属板７における電流ベクトルであり、左側に正面視、右側に右側面視を示す。この場合、矢印の方向は“電流の向き”、長さは“電流量”を示す。
【００３７】
図４の（ｂ）と（ｃ）を比較する。
（１）点線部９０に着目する。アンテナ素子６の電流は給電部５に向かって流れるのに対し、該アンテナ素子６に対向する金属板並走部７−３の電流は給電部５からアンテナ素子開放端６−３に向かって流れており、両者の電流は互いに逆向き、つまり逆位相であり、互いの電流は相殺される。
（２）一点鎖線部９１に着目する。第１の回路基板４における電流は給電部５から対角に向かって流れているのに対して、該第１の回路基板４に対向する金属板基部７−１の電流は給電部５の対角から給電部５に向かって流れており、第１の回路基板４と該第１の回路基板４の電流は互いに逆向き、つまり逆位相であり、互いの電流は相殺される。
上記のとおり、アンテナ素子６と金属板７の電流は逆向きであり、また、第１の回路基板４と金属板７の電流も逆向きであることから、互いの電流は相殺され、アンテナ性能が劣化する。
【００３８】
図５は、本実施の形態に係る携帯無線機１におけるアンテナ装置の各部における電流ベクトルを示す図であり、（ａ）は全部品における電流ベクトルを示し、（ｂ）はアンテナ素子６と第１の回路基板４における電流ベクトルを示し、（ｃ）は金属板７における電流ベクトルを示す。この場合も矢印の方向は“電流の向き”、長さは“電流量”を示す。
【００３９】
図５の（ｂ）と（ｃ）を比較する。
（１）点線部９０に着目する。
図５の（ｂ）において、アンテナ素子６の電流は本発明を使用していない上記の携帯無線機における状態と略同じである。図５の（ｃ）において、金属板並走部７−３の電流は、アンテナ素子６とスリット１０の近傍に、アンテナ素子６と略同じ向きの電流が流れる。また、金属板接続部７−２の電流が増加し、その向きはアンテナ素子６と略同じ向きである。
（２）一点鎖線部９１に着目する。
図５の（ｃ）において、金属板基部７−１の電流は、本発明を使用していない上記の携帯無線機と略逆向きになっており、アンテナ素子６の電流の向きと一致している。また、図５の（ｂ）における両端の電流の向きと、図５の（ｃ）における金属板基部７−１の電流の向きは同じである。
上記のとおり、本発明により、金属板７の電流は大きく変化し、アンテナ素子６及び第１の回路基板４の電流の向きと一致し、相殺される電流が大幅に減少し、アンテナ性能の劣化を抑制できることが分かる。
【００４０】
このように本実施の形態に係る携帯無線機１によれば、第１の回路基板４と、第１の回路基板４に設けられた給電部５と、給電部５に電気的に接続されたアンテナ素子６と、第１の回路基板４の少なくとも一部と対向かつ並走するとともに、アンテナ素子６と並走するように配置された金属板７と、を備え、金属板７に、給電部５の近傍において、金属板７の一部にアンテナ素子６と並走するようにスリット１０を設けたので、アンテナ素子６を金属板７と並走して近接配置しても、アンテナ性能劣化を抑制できる。すなわち、スリット１０を設けることで、金属板７の電流ベクトルの向きが変化し、アンテナ素子６と同相となる金属板７の電流が増加するので、アンテナ素子６を金属板７と並走して近接配置してもアンテナ性能劣化を抑制できる。
【００４１】
なお、上記実施の形態１では、アンテナ素子６を金属板７と重なるように配置したが、重ならないように配置するようにしても同様の効果が得られる。この場合の効果を検証した結果を以下で説明する。
【００４２】
図６は、本実施の形態に係る携帯無線機１において、アンテナ素子６が金属板７に重ならない状態で、アンテナ素子６と金属板７の距離ｄ１を変化させたときのアンテナ効率を説明するための図であり、（ａ）はシミュレーション検証結果を示し、（ｂ）は本発明を使用しない場合（未対策）のシミュレーション解析モデルを示し、（ｃ）は本発明を使用する場合のシミュレーション解析モデルを示す。（ａ）において、縦軸はアンテナ効率（ｄＢ）であり、横軸はアンテナ素子６と金属板７の距離である。×印の破線７０は本発明を使用しない場合のアンテナ効率であり、○印の実線７１は本発明を使用した場合のアンテナ効率である。
【００４３】
本シミュレーション解析では、アンテナ素子６と金属板７の正面透視での重なりが無いものとし、垂直方向の削り量はアンテナ素子水平部６−２の素子幅と同じ０．０２λとする。正面透視で、金属板７の上端部とアンテナ素子６の下端部は同一線上に配置されている。その他は前述のシミュレーション解析と同じであるため、説明を省略する。
【００４４】
アンテナ素子６と金属板７の距離ｄ１を０．０３３λから０．００３λに変化させたときのアンテナ効率を比較する。本発明を使用しない場合、アンテナ効率は−１．８ｄＢから−８．１ｄＢとなり、６．３ｄＢの大幅な劣化がある。しかし、前述のアンテナ素子６が正面透視で重なる場合に比べ、アンテナ効率の絶対値もよく、劣化量は低減しており、アンテナ素子６を正面透視で露出させることで、金属板７の影響が低減している。本発明を使用した場合、アンテナ効率は、−１．５ｄＢから−５．１ｄＢとなり、３．６ｄＢの劣化であり、本発明を使用することにより、劣化量を２．７ｄＢ抑制することができる。以上のとおり、アンテナ素子６を金属板７と重ならないように配置した場合においても本発明は有効である。
【００４５】
図７は、本実施の形態に係る携帯無線機１のアンテナ効率を説明するための図であり、（ａ）はシミュレーション検証結果を示し、（ｂ）は本発明を使用せず（未対策）、アンテナ素子水平部６−２と金属板７が重なる場合のシミュレーション解析モデルを示し、（ｃ）は本発明を使用し、アンテナ素子水平部６−２と金属板７が重なる場合のシミュレーション解析モデルを示す。各状態において、アンテナ素子６の素子長を最適化している。本発明を使用した場合のスリット深さｄ２を０．１２λとし、スリット幅ｄ３を０．０２λとしている。（ａ）において、縦軸はアンテナ効率である。グラフ１２０は本発明を使用しない場合であり、グラフ１２１は本発明を使用した場合である。また、左側２本のグラフ１２０，１２１は、アンテナ素子水平部６−２と金属板７を正面又は背面から透視したときの重なりがない場合を示し、右側２本のグラフ１２０，１２１は重なりがある場合を示す。
【００４６】
図７の（ａ）を用いて、金属板７とアンテナ素子水平部６−２の重なり影響を説明する。アンテナ素子水平部６−２に金属板７が重ならない状態から重なる状態になった場合の変化量に着目すると、本発明を使用しない場合（グラフ１２０）は、−８．１ｄＢから−１５．４ｄＢとなり、７．３ｄＢの大幅な劣化がある。一方、本発明を使用した場合（グラフ１２１）は、−５．１ｄＢから−５．６ｄＢと０．５ｄＢのわずかな劣化となる。次に、アンテナ素子水平部６−２と金属板７の重なりがない場合に着目する。本発明を使用しない場合は、−８．１ｄＢであるが、本発明を使用する場合は、−５．１ｄＢとなり、３ｄＢの改善が得られる。アンテナ素子水平部６−２が金属板７と重ならない場合でも、第１の回路基板４と金属板７は重なっており、本発明を使用することにより、金属板基部７−１の電流の向きが変化し、第１の回路基板４との逆相電流が減少し、互いの相殺が緩和され、アンテナ性能の変化を抑制することが可能となる。上記のとおり、金属板７とアンテナ素子水平部６−２の重なりがない場合においても、本発明は有効である。
【００４７】
次に、スリット１０の深さを変えたときの効果について説明する。
図８は、本実施の形態に係る携帯無線機１において、スリット１０の水平方向の長さ（スリット深さｄ２）を変化させた場合のアンテナ効率を説明するための図であり、（ａ）はシミュレーション検証結果を示し、（ｂ）は本発明を使用しない場合（未対策）のシミュレーション解析モデルを示し、（ｃ）は本発明を使用した場合のシミュレーション解析モデルを示す。（ａ）のグラフの縦軸はアンテナ効率、横軸はスリット深さｄ２である。本シミュレーション解析では、アンテナ素子６と金属板７の距離ｄ１を０．０１λに固定している。なお、アンテナ素子６と金属板７は正面透視で重なっている。スリット１０の垂直方向の長さ（スリット幅ｄ３）を０．０２λ、アンテナ素子水平部６−２の長さを０．０８λ、アンテナ素子垂直部６−１の長さを０．１λ、アンテナ素子６の素子幅中心における経路長を０．１６λに固定する。その他は前述のシミュレーション解析と同じであるため、説明を省略する。
【００４８】
スリット１０の深さｄ２を増やすほど効率は改善する。スリット深さｄ２を０．００λ（本発明を使用しない場合）から０．２５λに増加すると、アンテナ効率は−８．１ｄＢから−１．９ｄＢになり、６．２ｄＢ改善する。金属板７の水平方向の長さ０．２７λに対して、スリット深さｄ２を０．１２λ以下に設定すると、本発明を実施しない場合に比べ、金属板並走部７−３および金属板接続部７−２において、アンテナ素子水平部６−２と略同一方向の電流が増加する。さらに、スリット深さを０．１５λにすると、上記現象に加えて、金属板接続部７−２と金属板基部７−１において、正面視で左側の端部、つまり給電部５と水平方向で離隔する箇所の電流の向きが、第１の回路基板４と略同一となる。さらに、スリット深さを０．１９λ以上に設定すると、上記現象を維持しつつ、金属板基部７−１において、正面視で右側端部、つまり給電部５と水平方向で近接する箇所の電流の向きが、第１の回路基板４と略同一となる。つまり、スリット深さｄ２が増加すると、金属板並走部７−３の水平方向は長くなり、この長さに応じて、金属板並走部７−３と金属板接続部７−２と金属板基部７−１の電流の向きと大きさが変化し、アンテナ素子水平部６−２と、第１の回路基板４の両端に流れる電流の向きと略同一となる金属板７の電流が増加し、逆相となる電流が徐々に減少し、互いの電流の相殺が緩和され、アンテナ効性能の劣化が抑制される。
【００４９】
次に、スリット１０の幅ｄ３を変えたときの効果について説明する。
図９は、本実施の形態に係る携帯無線機１において、スリット１０の垂直方向の長さ（スリット幅ｄ３）を変化させた場合のアンテナ効率を説明するための図であり、（ａ）はシミュレーション検証結果を示し、（ｂ）は本発明を使用しない場合（未対策）のシミュレーション解析モデルを示し、（ｃ）は本発明を使用した場合のシミュレーション解析モデルを示す。（ａ）のグラフの縦軸はアンテナ効率を示し、横軸はスリット幅ｄ３を示す。本シミュレーション解析では、アンテナ素子６と金属板７の距離ｄ１を０．０１λに固定している。なお、アンテナ素子６と金属板７は正面透視で重なっている。スリット深さｄ２を０．１５λ、アンテナ素子水平部６−２の長さを０．０８λ、アンテナ素子垂直部６−１の長さを０．１λ、アンテナ素子６の素子幅中心における経路長を０．１６λに固定する。その他は前述のシミュレーション解析と同じであるため、説明を省略する。
【００５０】
スリット幅ｄ３を増やすと効率はわずかに劣化する。スリット幅ｄ３を０．０２λから０．０８λに増加すると、アンテナ効率は−３．０ｄＢから−３．８ｄＢになり、０．８ｄＢ劣化するが、スリット幅ｄ３を０．００λ（本発明を使用しない場合）のアンテナ効率が−８．１ｄＢであるのと比較して、４．３ｄＢの改善を得ている。スリット幅ｄ３が増加するとアンテナ素子垂直部６−１の露出部が増加し、金属板並走部７−３の垂直方向の幅が減少しており、これに伴い金属板並走部７−３におけるアンテナ素子水平部６−２と略同一となる水平方向の電流はわずかに減少するが、金属板接続部７−２において、アンテナ素子垂直部６−１および第１の回路基板４と略同一となる垂直方向の電流は増加し、アンテナ性能劣化を抑制することができる。
【００５１】
（実施の形態２）
図１０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し、（ａ）は正面斜視図、（ｂ）は左側面視図、（ｃ）は正面視図、（ｄ）は右側面視図、（ｅ）は背面視図、（ｆ）は天面視図である。なお、同図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その説明を省略する。
【００５２】
本実施の形態に係る携帯無線機２０は、アンテナ素子及び金属板が異なる以外、前述した実施の形態１に係る携帯無線機１と同様の構成を有する。本実施の形態に係る携帯無線機２０のアンテナ素子には符号６１を付し、金属板には符号７１ａを付すこととする。アンテナ素子６１はＩ字状に形成されており、第１の筐体２の長手（垂直）方向に配置される。アンテナ素子６１は、アンテナ素子垂直部６１−１からなり、その先端がアンテナ素子開放端６１−３となっている。金属板７１ａには給電部５の近傍に第１の筐体２の長手（垂直）方向に沿ってＬ字状の切り込み（すなわちスリット１０）が入れられており、このスリット１０の形成によって、アンテナ素子６１の開放端側から給電部５に向かって展開される金属板並走部７１−３が得られている。金属板並走部７１−３は、アンテナ素子６１において給電部５を始点とし、アンテナ素子開放端６１−３を終点として展開される方向と垂直方向で逆向きとし、かつ、厚み方向で対向するように配置される。金属板７１ａは、スリット１０が形成されることで、金属板基部７１−１と、金属板並走部７１−３と、金属板基部７１−１と金属板並走部７１を接続する金属板接続部７１−２の３つの部分で構成される。スリット１０の開口側がスリット開口部１０−１となる。
【００５３】
第１の筐体２の長手方向にＩ字状のアンテナ素子６１を配置し、給電部５の近傍に第１の筐体２の長手方向に沿ってＬ字状のスリット１０を形成した金属板７１ａを配置することで、アンテナ素子６１に流れる電流と金属板並走部７１−３を流れる電流が同方向になる。これにより、アンテナ性能劣化を抑制することができる。
【００５４】
（実施の形態３）
図１１は、本発明の実施の形態３に係る携帯無線機の概略構成を示し、（ａ）は正面斜視図、（ｂ）は左側面視図、（ｃ）は正面視図、（ｄ）は右側面視図、（ｅ）は背面視図、（ｆ）は天面視図である。なお、同図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その説明を省略する。
【００５５】
本実施の形態に係る携帯無線機２１は、アンテナ素子を金属板７と直交させた点が異なる以外、前述した実施の形態１に係る携帯無線機１と同様の構成を有する。本実施の形態に係る携帯無線機２１のアンテナ素子には符号６２を付すこととする。アンテナ素子６２は、アンテナ素子垂直部６２−１とアンテナ素子水平部６２−２で構成される。アンテナ素子垂直部６２−１は、給電部５の近傍において、第１の回路基板４及び金属板７の面と平行となる面を有し、金属板７の面と平行に配置され、給電部５と接続される、アンテナ素子垂直部平行配置部６２−１−１と、該アンテナ素子垂直部平行配置部６２−１−１が給電部５と接続される端部と反対側の端部で接続され、アンテナ素子垂直部平行配置部６２−１−１及び金属板７の面と直交する面を有し、金属板７と直交するように配置されたアンテナ素子垂直部直交配置部６２−１−２で構成される。アンテナ素子水平部６２−２において、アンテナ素子垂直部６２−１と接続されていない箇所がアンテナ素子開放端６２−３である。
【００５６】
図１２は、図１１における第１の回路基板４、金属板７及びアンテナ素子６２を拡大した斜視図である。同図において、アンテナ素子垂直部６２−１は、給電部５の近傍において、第１の回路基板４及び金属板７の面と平行となる面を持ち、給電部５と接続されるアンテナ素子垂直部平行配置部６２−1−１と、アンテナ素子垂直部平行配置部６２−１−１と給電部５の反対側で接続され、アンテナ素子垂直部平行配置部６２−１−１及び金属板７の面と直交するように配置されたアンテナ素子垂直部直交配置部６２−１−２で構成される。
【００５７】
図１１の（ｃ）の正面視で示すように、アンテナ素子垂直部平行配置部６２−１−１と対向する側に金属板７のスリット１０が位置し、その位置でアンテナ素子垂直部平行配置部６２−１−１が金属板７と重ならず、露出状態となる。アンテナ素子水平部６２−２は、自身の少なくとも一部の平面と金属板７の面とが直交するよう配置される。
【００５８】
図１３は、本実施の形態に係る携帯無線機２１におけるアンテナ素子６２と金属板７との距離を変化させた場合のシミュレーション解析によるアンテナ効率を説明するための図であり、（ａ）はシミュレーション検証結果、（ｂ）は本発明を使用しない場合のシミュレーション解析モデル、（ｃ）は本発明を使用した場合のシミュレーション解析モデルである。アンテナ素子６２を金属板７に対して直交に配置したときのアンテナ効率と、図３で説明したアンテナ効率（すなわちアンテナ素子６を金属板７に対して並行に配置したときの効率）とを比較する。図１３の（ａ）に示すシミュレーション検証結果と、図３の（ａ）に示すシミュレーション検証結果とを比較すると、本発明を使用した場合はアンテナ効率に変化は殆ど見受けられないが、本発明を使用していない場合は、平行配置時に比べ、直交配置は間隔を狭くしても劣化量が少ない。これは、直交配置は平行配置に比べ、アンテナ素子と金属板の重なり面積が少ないため、金属板の近接影響が低減したと考えられる。アンテナ素子６２と金属板７の間隔を０．０３３λから０．００３λに変更させたときの劣化量は本発明を使用していない場合で８ｄＢであるが、本発明を使用した場合は３．９ｄＢであり、４．１ｄＢの劣化量を低減できる。したがって、アンテナ素子６２を金属板７と直交させる配置においても、本発明は有効である。
【００５９】
（実施の形態４）
図１４は、本発明の実施の形態４に係る携帯無線機の概略構成を示し、（ａ）は正面斜視図、（ｂ）は左側面視図、（ｃ）は正面視図、（ｄ）は右側面視図、（ｅ）は背面視図、（ｆ）は天面視図である。なお、同図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その説明を省略する。
【００６０】
同図において、本実施の形態に係る携帯無線機２２は、ノイズ低減や静電気破壊などの対策として、第１の回路基板４のグランドの４隅を金属板７に電気的に接続する４個の四角柱状の第１の導電性部材１１を備えている。図では、角柱状としているが、第１の回路基板４のグランドと金属板７を導通させる機能を保有していれば、特定の形状である必要はない。第１の回路基板４のグランドと金属板７との導通を図ることで、金属板７はグランドとなり、アンテナ素子６とグランドである金属板７の近接により、金属板７がグランドでない場合に比べ、アンテナ性能が更に劣化する虞がある。なお、第１の回路基板４のグランドと金属板７を導通する箇所は必ずしも隅に限定されるものではなく、また、その箇所数は４つに限定されるものではなく、基板に実装する部品配置などの構造都合や、ノイズ低減の最適化条件に依存する。すなわち、第１の導電性部材１１の数は４個に限定されることはない。携帯無線機の小型化およびコストダウンを実現する上で、導電性部材１１の数は極力減らす必要があり、１個の場合もある。前述した実施の形態１〜３の携帯無線機１，２０，２１では金属板７が電気的に浮いた状態になっているが、これらの携帯無線機１，２０，２１においても第１の導電性部材１１を設けることは可能である。
【００６１】
図１５は、携帯無線機２２のアンテナ効率を説明するための図であり、（ａ）はシミュレーション検証結果を示し、（ｂ）は本発明を使用しない場合のシミュレーション解析モデルを示し、（ｃ）は本発明を使用した場合のシミュレーション解析モデルを示す。（ａ）において、縦軸はアンテナ効率である。グラフ１２２は、スリット１０も第１の導電性部材１１も無い場合、グラフ１２３は、スリット１０は無いが第１の導電性部材１１は有る場合、グラフ１２４は、スリット１０は有るが第１の導電性部材１１は無い場合、グラフ１２５は、スリット１０も第１の導電性部材１１も有る場合を示す。第１の導電性部材１１の有無によるアンテナ効率を比較する。本発明を使用しない場合、アンテナ効率は−７．２ｄＢ（グラフ１２２）から−９．４ｄＢ（グラフ１２４）となり、２．２ｄＢの劣化が発生する。また、本発明を使用する場合、アンテナ効率は−３．４ｄＢ（グラフ１２３）から−６．９ｄＢ（グラフ１２５）となり、３．５ｄＢの劣化が発生する。つまり、本発明の使用有無によらず、第１の導電性部材１１を追加すると、アンテナ効率は劣化する。次に、第１の導電性部材１１のない場合のアンテナ効率（グラフ１２２とグラフ１２３）を比較する。本発明の使用により、アンテナ効率は４．２ｄＢの改善効果がある。次に第１の導電性部材１１を追加した場合のアンテナ効率（グラフ１２４とグラフ１２５）を比較する。本発明の使用により、アンテナ効率は２．５ｄＢの改善効果がある。これらのグラフ１２２〜１２５からわかるように、第１の導電性部材１１の無い方がアンテナ効率は良いものの、第１の導電性部材１１が有る場合でも、スリット１０を設けた方がアンテナ効率は改善する。つまり、第１の導電性部材１１の有無による金属板７と第１の回路基板４へのグランド接続に関わらず、本発明は有効である。
【００６２】
（実施の形態５）
図１６は、本発明の実施の形態５に係る携帯無線機のスライド状態における概略構成を示し、（ａ）は右側面透視図、（ｂ）は第２の筐体の背面透視図、（ｃ）は第１の筐体の背面透視図である。なお、同図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その説明を省略する。本実施の形態に係る携帯無線機２３は、２つの筐体からなり、一方の筐体に対して他方の筐体をスライドさせることで開閉するスライド構造を持つ携帯無線機である。同図において、第１の筐体１０１には、アンテナ素子１３の近傍にスピーカなどの金属部品１４と、金属部品１４を駆動させる信号線を備えた第３の回路基板１５（図において横縞模様で記載する）が設けられている。金属部品１４と第３の回路基板１５に配置された信号線は接点１６で接続される。金属部品１４と接点１６と第３の回路基板１５は、金属部品１４の背面側に配置された保持板金１７で第１の筐体１０１に固定され、接点１６のバネ圧を抑え、第３の回路基板１５と接点１６と金属部品１４の接続状態を保持している。
【００６３】
第３の回路基板１５は、第１の回路基板４と金属板７の間に配置され、第２の導電性部材１８により、第１の回路基板４の信号線及びグランドと１つ以上の箇所で電気的に接続されている。第３の回路基板１５が第１の回路基板４と電気的に接続されることで、第３の回路基板１５に配置された電気部品が動作し、第１の回路基板４と第３の回路基板１５の接続箇所は第３の回路基板１５に配置される電気部品に依存する。第２の導電性部材１８は一般的にコネクタが使用される。保持板金１７は、金属板７の一部を金属部品１４側に折り曲げて構成され、アンテナ素子１３に近接配置される。保持板金１７および金属板７は第３の回路基板１５とは接続されていない。
【００６４】
第２の筐体２０１には、表示装置２０２、補強金属２０３及び第２の回路基板２０４が設けられている。補強金属２０３は、表示装置２０２の背面側に配置され、表示装置２０２の破損を防止するため、板状の金属で構成され、第２の回路基板２０４のグランドと電気的に１か所以上で接続される。本実施の形態では、補強金属２０３と第２の回路基板２０４のグランドを４個の接点２０５で接続している。すなわち、４か所で接続している。第２の回路基板２０４のグランド及び信号線は接続線３０１を経由して第１の回路基板４と接続され、第２の回路基板２０４に配置される電気部品を機能させる。なお、接続線３０１は、図１６（ａ）に記載のとおり、第１の筐体１０１と第２の筐体２０１の間隙に、折り曲げられて配置されるものであり、図１６（ｂ）および図１６（ｃ）それぞれに図示している。
【００６５】
アンテナ素子１３は、第１の回路基板４と共に、第２の回路基板２０４と保持板金１７及び金属板７の間に配置される。アンテナ素子垂直部１３−１は、金属板７の構成される面と平行な面を有し、給電部５から背面方向と正面方向に折り曲げて構成され、金属板７と正面透視で重ならないように構成されている。アンテナ素子水平部１３−２は、金属板７の面と直交するように配置され、正面視で金属板７と正面透視で重ならないように構成されている。金属部品１４は、略直方体形状を持ち、少なくとも１つの側面がアンテナ素子１３の一部の面と対向し、並走している。第３の回路基板１５は、金属板７と電気的に接続されていない。第１の回路基板４と金属板７は前述のとおり面状で対向して配置され、正面透視で重なる箇所を持っているが、略コの字状とし、背面透視で、給電部５と、アンテナ素子１３とは重なっていない。なお、本発明の実施の形態では、金属板基部７−１と給電部５が背面視で重ならないように、金属板基部７−１の形状を変更している。
【００６６】
図１７は、携帯無線機２３のアンテナ素子１３周辺の主要構成部品の展開図である。同図において、アンテナ素子垂直部１３−１は、第１の回路基板４及び金属板７の平面と平行となる面を持ち、２個所で折り曲げられて、一端が給電部５に接続される。アンテナ素子水平部１３−２は、アンテナ素子垂直部１３−１の給電部５と反対側の他端に接続され、第１の回路基板４、金属板７、アンテナ素子垂直部１３−１の面と直交する面を有し、金属板７と直交するように配置される。アンテナ素子１３のアンテナ素子水平部１３−２は、第２の筐体２０１内に構成された第２の回路基板２０４及び補強金属２０３と、第１の筐体１０１内に設けられた保持板金１７及び金属板７と、金属部品１４と第３の回路基板１５とによって、アンテナ素子１３の正面側、背面側、底面側の３面を金属部材で覆われ、かつ、各金属部材に近接している。このような状態ではアンテナ性能は劣化してしまうので、それを抑えるため、携帯無線機２３でも金属板７に切り込みを追加してスリット１０を形成している。スリット１０の形状は前述した携帯無線機１，２１，２２それぞれのスリット１０と同様のものである。第２の回路基板２０４は、スライド状態と閉じ状態の両状態においても、正面透視で、第１の回路基板４と重なっている。
【００６７】
（実施の形態６）
図１８は、本発明の実施の形態６に係る携帯無線機のスライド状態における概略構成を示し、（ａ）は右側面透視図、（ｂ）は第１の筐体の背面透視図である。なお、同図において前述した図１及び図１６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。本実施の形態に係る携帯無線機２４は、前述した実施の形態５に係る携帯無線機２３と同様にスライド構造を持つ携帯無線機である。同図において、金属板７と保持板金１７が別体で構成され、金属板７と保持板金１７は、アンテナ素子開放端１３−３の近傍で第３の導電性部材２１ａによって導通状態となっている。これらの間にＬ字状の隙間すなわちスリット１０が形成されている。スリット１０を形成することで、アンテナ効率を改善することができる。金属板７は、正面視でスピーカ等の金属部品１４と重なる箇所で切除されている。
【００６８】
（実施の形態７）
図１９は、本発明の実施の形態７に係るスライド状態における携帯無線機の概略構成を示し、（ａ）は右側面透視図、（ｂ）は第１の筐体の背面透視図である。なお、同図において前述した図１、図１６及び図１８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。本実施の形態に係る携帯無線機２５は、前述した実施の形態６に係る携帯無線機２４と同様にスライド構造を持つ携帯無線機である。同図において、金属板７と第１の回路基板４のグランドが、給電部５の近傍の１箇所で第４の導電性部材２３ａにより導通状態となっている。
【００６９】
図２０は、本実施の形態に係る携帯無線機２５の第１の筐体１０１内の主要構成部品を示し、（ａ）は右側面透視図、（ｂ）は背面透視図である。前述した実施の形態６に係る携帯無線機２４との差分のみ説明する。同図において、第４の導電性部材２３ａは、第１の回路基板４と金属板７との間に配置され、給電部５の近傍において、第３の回路基板１５のグランドとは接続させずに、第１の回路基板４のグランドと金属板７を電気的に接続する。つまり、第３の回路基板１５は、第４の導電性部材２３ａと正面視で重ならない形状とする。第１の回路基板４は、その背面において第３の回路基板１５があり、正面において第２の回路基板２０４及び補強金属２０３が配置されている。つまり、第１の回路基板４は正面と背面の両側が金属部材に覆われている。したがって、第１の回路基板４の電流は金属部材に遮蔽されて放射し難い。しかし、本発明によれば、第１の回路基板４の電流は第４の導電性部材２３ａを経由して金属板７に流れるので、背面方向に遮蔽物のない金属板７からの放射が増加する。これにより、アンテナ効率が改善する。なお、導電性部材２３ａを金属板７と導通させず、導電性部材２３ａを給電部５の近傍から底面側に向かう筐体長手方向と幅方向において、正面視の面積を拡大し、かつ、導電性部材２３ａと金属板７との間隔を狭めることで、金属板７と導電性部材２３ａを容量結合させ、金属板７の電位を第１の回路基板４と略同電位にすることができ、直接導通させる場合と同じ効果が得られる。例えば、導電性部材２３ａの長手方向を０．０９λとし、幅方向を０．０４λとし、導電性部材２３ａと金属板７との間隔を０．００２λとし、結合容量値を２．７ｐＦにすれば、同じ効果が得られる。また、導電性部材２３ａを特定の機能を備えた金属部品に置き換えても、同じ効果が得られる。例えば、周囲が金属で覆われ、この金属の一部がグランドに接続され、かつ、金属板７に対向して配置され、携帯無線機の機能検査などを行うケーブルを接続するための、入出力コネクタなどに置き換えることができる。
【００７０】
図２１は、実施の形態６，７の携帯無線機２４，２５のスライド状態におけるアンテナ効率の実測値を示す図である。同図において、グラフ１３０は、保持板金１７を金属板７と別体で設け、本発明を使用しない場合（未対策）のアンテナ効率、グラフ１３１は、本発明の実施の形態６で得られるアンテナ効率、グラフ１３２は、本発明の実施の形態７で得られるアンテナ効率をそれぞれ示す。実施の形態６および７における、主要な寸法を以下に記載する。アンテナ素子垂直部１３−１の長さは０．１１λとし、アンテナ素子水平部１３−２の長さは０．０７λとしている。前述のとおり、金属板基部７−１と保持板金１７と第３の導電性部材２１ａで形成されるスリット１０はＬ字状となっており、水平方向に展開されるスリット１０の幅と深さは、それぞれ０．００３λと、０．１λとし、垂直方向に展開されるスリット１０の幅と深さは、それぞれ０．０２λと、０．０５λとする。また、アンテナ素子垂直部１３−１と保持板金１７の水平方向と厚み方向の距離は、それぞれ０．００４λと、０．００２λであり、直線距離で０．００５λとなる。アンテナ素子水平部１３−２と保持板金１７の垂直方向と厚み方向の距離は、それぞれ０．００３λと、０．００２λであり、直線距離で０．００４λとなる。第１の回路基板４において、給電部５は、背面視で右上端部に配置され、第１の回路基板４の、背面視で右端部および上端部からのそれぞれの距離は０．０１３λと０．００９λであり、給電部５と金属板基部７−１の天面側上端部との正面視における垂直方向の距離、すなわち、スリット１０の下端部と給電部５との距離は、０．００８λとしている。第１の回路基板４と弟３の回路基板１５の厚み方向の距離を０．０１λとし、弟１の回路基板４と第２の回路基板２０４の厚み方向の距離を０．０３２λとする。前述のとおり、金属板基部７−１は２箇所で折り曲げられており、金属板基部７−１と第１の回路基板４との厚み方向の距離は、第１の回路基板４と近い箇所において０．０１λであり、第１の回路基板４と離れた箇所において０．０２λである。金属板基部７−１の垂直方向および水平方向はそれぞれ、０．２１λと０．２２λであり、金属板接続部７−２は背面視右端部から右側に０．０５λずれた位置から、水平方向に０．０２９λの幅をもって、垂直方向天面側に０．０５λの長さで展開され、第３の導電性部材２１ａに接続され、第３の導電性部材２１ａは厚み方向に０．０１λの幅をもって水平方向の背面視右側に０．０２λの長さで展開され、保持板金１７に接続され、保持板金１７は垂直方向に０．０５λの幅を有し、水平方向の背面視右側に０．０９λの長さで展開される。第１の回路基板４の水平方向および垂直方向は、０．２２λと０．２３λであり、金属板基部７−１と略同じである。第３の回路基板１５の水平方向および垂直方向は、０．２λと０．２７λであるが、背面視の上端部から０．０５λを始点として、０．１１λを終点とする長さをもって、背面視の右端部から０．１１λの空間がえぐられ、コの字状となっている。また、実施の形態７における給電部５と第３の導電性部材２１ａとの垂直方向の距離は０．０２λとしている。本発明の実施の形態６では、アンテナ効率は１ｄＢ改善し、さらに、本発明の実施の形態７では、本発明の実施の形態６より０．９ｄＢ改善する。このように、本発明はスライド構造の携帯無線機においても同様に有効である。
【００７１】
（実施の形態８）
図２２は、本発明の実施の形態８に係る携帯無線機の概略構成を示し、（ａ）は右側面透視図、（ｂ）は第１の筐体の背面透視図である。なお、同図において前述した図１及び図１６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。本実施の形態に係る携帯無線機２６は、前述した実施の形態６に係る携帯無線機２４や実施の形態７に係る携帯無線機２５と同様にスライド構造を持つ携帯無線機である。同図において、保持板金１７と金属板７は別体で構成され、金属板７と保持板金１７は接続されていない。また、第５の導電性部材２４ａによって、アンテナ素子水平部１３−２と保持板金１７が導通状態となっている。
【００７２】
図２３は、第５の導電性部材２４ａの接続状態を示す斜視図である。同図において、第５の導電性部材２４ａは、アンテナ素子水平部１３−２と同じく保持板金１７と直交するように配置され、アンテナ素子水平部１３−２を延長する形で保持板金１７に接続される。これらの部品は放射素子として機能する。
【００７３】
図２４は、本実施の形態に係る携帯無線機２６の第１の筐体１０１内の主要構成部品を示し、（ａ）は右側面透視図、（ｂ）は背面透視図である。同図において、第３の回路基板１５は、図中横線で網掛けされている。金属部品１４は、正面側に配置され、背面側の接点１６により、第３の回路基板１５に設けられた２本の信号線２６−１，２６−２を経由して回路部品（図示略）に接続される。この場合、金属部品１４がスピーカであれば、回路部品（図示略）から音声信号が伝達されるときに音声を出力する。金属部品１４を駆動させる信号線２６−１，２６−２は、高周波的に第３の回路基板１５のグランドにショートされる。例えば、信号線２６−１，２６−２に並列にキャパシタンス２７−１，２７−２を装荷することで、信号線２６−１，２６−２は高周波的にグランドとして機能しつつ、金属部品１４の機能を維持することができる。金属部品１４の背面側の第３の回路基板１５は、保持板金１７によって、接点１６のバネによる反発を抑え込むように保持される。なお、第３の回路基板１５と保持板金１７は絶縁されているが、その距離は非常に近接している。
【００７４】
金属部品１４と第３の回路基板１５に構成される信号線２６−１，２６−２を高周波的にグランドに接続することで、前述の金属板並走部７−３が、金属部品１４と第３の回路基板１５と信号線２６−１,２６−２の高周波的短絡により構成され、第３の回路基板１５にスリット２５ａが構成される。また、第３の回路基板１５は前述のとおり、コの字形状を有しており、給電部５は、背面視において、第３の回路基板１５と金属部品１４と保持板金１７と金属板７と重ならず、露出している。金属部品１４及び金属部品１４に接続される第３の回路基板１５部分の電流ベクトルが、スリット２５ａの深さまたは幅に応じて変化し、第３の回路基板１５において、アンテナ素子１３または第１の回路基板４と同じ向きとなる電流が増加する。これにより、アンテナ素子１３および第１の回路基板４に対して、逆相であった第３の回路基板１５の電流が減少し、互いの電流の相殺が緩和され、アンテナ効率が改善する。
【００７５】
図２５は、スライド構造をもつ携帯無線機のスライド状態におけるアンテナ効率の実測値を示す図である。同図において、グラフ１３５は、保持板金１７を金属板７と別体で設け、本発明を使用しない場合のアンテナ効率を示し、グラフ１３６は、本発明の実施の形態８で得られるアンテナ効率を示す。本発明の実施の形態８では、アンテナ効率は２．７ｄＢの改善があり、本発明の有効性は明らかである。
【００７６】
（実施の形態９）
図２６は、本発明の実施の形態９に係る携帯無線機の概略構成を示し、（ａ）は右側面透視図、（ｂ）は第１の筐体の背面透視図である。なお、同図において前述した図１及び図１９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。本実施の形態に係る携帯無線機２７は、前述した実施の形態７に係る携帯無線機２５等と同様にスライド構造を持つ携帯無線機である。同図において、本実施の形態に係る携帯無線機２７では、金属板基部７−１（図１７参照）のスリット開口部１０−１と水平方向で、反対側で接続される金属板延長素子２９を背面側に配置し、金属板並走部７−３（図１７参照）と同一方向に展開している。金属板延長素子２９を設けることで、この金属板延長素子２９に電流が流れ、アンテナ効率が改善する。
【００７７】
図２７は、本実施の形態に係る携帯無線機２７の第１の筐体１０１内の主要構成部品を示し、（ａ）は右側面透視図、（ｂ）は背面透視図である。前述した実施の形態７に係る携帯無線機２５との差分のみ説明する。同図において、金属板延長素子２９は、金属板基部７−１において、スリット開口部１０−１と水平方向で最も離隔した位置で接続され、金属板接続部７−２（図１７参照）と対向し、背面側に離隔するよう配置し、金属板並走部７−３（図１７参照）に向かって展開され、その終端は開放される。金属板延長素子２９の金属板基部７−１の接続点から終端までの経路長を略０．２５λとする。
【００７８】
図２８は、スライド構造をもつ携帯無線機のスライド状態におけるアンテナ効率の実測値を示す図である。同図において、グラフ１３７は、本発明の実施の形態７で得られるアンテナ効率、グラフ１３８は、本発明の実施の形態９で得られるアンテナ効率をそれぞれ示す。本発明の実施の形態９では、アンテナ効率は更に１．１ｄＢの改善が得られる。
【００７９】
なお、上記実施の形態５〜９に係る携帯無線機は、それぞれスライド構造の携帯無線機であったが、本発明はスライド構造の携帯無線機以外に、折り畳み構造、スイーベル構造などの各種構造の携帯無線機にも勿論適用可能である。また、上記実施の形態１〜９のすべてにおいて、給電部５は第１の回路基板４の正面側、背面側のいずれでもよく、同じ効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、アンテナ素子を金属板と並走して近接配置してもアンテナ性能劣化を抑制できるといった効果を有し、携帯電話として利用されているスライド構造、折畳み構造、スイーベル構造等の携帯無線機や、スマートフォンに代表されるストレート構造の携帯無線機などへの適用が可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１，２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７  携帯無線機
２，１０１  第１の筐体
３  電池
４  第１の回路基板
５  給電部
６，１３，６１，６２  アンテナ素子
６−１，１３−１，６１−１，６２−１  アンテナ素子垂直部
６−２，１３−２，６１−２，６２−２  アンテナ素子水平部
６−３，１３−３，６１−３，６２−３  アンテナ素子開放端
７，７１ａ  金属板
７−１  金属板基部
７−２  金属板接続部
７−３  金属板並走部
１０，２５ａ  スリット
１０−１  スリット開口部
１０−２  スリット終端部
１１  第１の導電性部材
１４  金属部品
１５  第３の回路基板
１６，２０５  接点
１７  保持板金
１８  第２の導電性部材
２１ａ  第３の導電性部材
２３ａ  第４の導電性部材
２４ａ  第５の導電性部材
２６−１，２６−２  信号線
２７−１，２７−２  キャパシタンス
２９  金属板延長素子
６２−１−１  アンテナ素子垂直部平行配置部
６２−１−２  アンテナ素子垂直部直交配置部
２０１  第２の筐体
２０２  表示装置
２０３  補強金属
２０４  第２の回路基板
３０１  接続線
【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】
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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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【図１０】
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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１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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