JP2002009520A - 携帯無線機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は携帯無線機において、フリップを
開いた状態で、アンテナの放射パターンを人体の影響を
受けにくいパターンにする。 【構成】 所定周波数の電波を送信または受信するアン
テナと、アンテナの地板となる金属筐体と、金属筐体を
覆う樹脂筐体に回動可能に設けられ、開いた時に前記樹
脂筐体と一定角をなし固定されるフリップと、フリップ
の前記一定角の狭角をなす面側に配された導電性のシー
トと、フリップ内に設けられ、シートが配された面と対
抗する面側に配されたリード線を有する電子部品を備
え、シートとリード線の間の電気長が、電波の波長λに
対しλ／４となる携帯無線機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は携帯無線機に関し、特
に小型化されたものに適用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の携帯無線機は、図１１に
示すように、スリーブアンテナやλ／２、３λ／８又は
λ／４系のホイップアンテナ５が無線部を内蔵する金属
シールド筐体４に装着されている。スリーブアンテナや
λ／２系のホイップアンテナは金属シールド筐体４の下
端、すなわちアンテナ接地部の反対側において、アンテ
ナ電流分布が０となるためインピーダンスがオープンで
あり、放射パターンにおいて金属シールド筐体４の大き
さや長さ等から影響を受けることはほとんどない。

【０００３】ところが給電側とのマッチングが困難なこ
とや、アンテナ全長が長くなることから、一般には３λ
／８又はλ／４系のホイップアンテナ５が使用されるこ
とが多い。これらのアンテナ５では、金属シールド筐体
４もアンテナの一部となるため金属シールド筐体４の大
きさ、長さといったパラメータは、放射パターン、指向
性といったアンテナの性能にとって非常に重要である。

【０００４】また携帯無線機は、フリップがないか又は
フリップが有ってもフリップ内に部品がなく、フリップ
自体で集音効果をねらった構造が主となっていた。実際
上フリップがない構造では、マイク等は金属シールド筐
体４内に納められている。そしてこれらのリード線は金
属シールド筐体４内部に配されているため、金属シール
ド筐体４からは突出がなく、アンテナの地板としては金
属シールド筐体４のみをとらえ、この結果放射パター
ン、指向性といったアンテナの性能に影響を与えること
はなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで最近の携帯無
線機においては、小型化が進んだために集音効果や通話
時の安定感を考慮して、フリップ構造を持つものが多く
なってきた。そして、このフリップ内にマイク、スイッ
チ、その他いろいろな電子部品を納める構成のものがあ
る。

【０００６】ところがこのようにフリップ内に電子部品
を納めるようになされた携帯無線機において、フリップ
を閉じているときはそれらのリード線のグランド側は、
金属シールド筐体４に非常に近いために、リード線のイ
ンピーダンスは低くアンテナ性能に影響を与えないが、
フリップを開くとリード線のインピーダンスが高くな
り、金属シールド筐体４より突き出たグランドの一部と
なる。

【０００７】このためアンテナの電流分布が変化し、ア
ンテナ放射パターンに大きな影響を与える。金属シール
ド筐体４をアンテナの一部と考えるλ／４、３λ／８系
のアンテナを有する携帯無線機においては、金属シール
ド筐体４にも電流が多く流れているので、特に顕著に指
向性や放射パターン等のアンテナの性能に影響が現れて
しまう問題があった。

【０００８】この発明は上記のような課題を解消しよう
とするもので、フリップ内に電子部品を配置した場合の
放射パターンや指向性等のアンテナの性能に与える影響
を有効に除去すると共に、フリップの有無にかかわらず
アンテナの指向性や放射パターンを任意に設定し得る携
帯無線機を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明の請求項１に係る携帯無線機は、所定周波
数の電波を送信または受信するアンテナ、このアンテナ
の地板となる金属筐体、この金属筐体を覆う樹脂筐体に
回動可能に設けられ、開いた時に前記樹脂筐体と一定角
をなし固定されるフリップ、このフリップの前記一定角
の狭角をなす面側に配された導電性のシート、前記フリ
ップ内に設けられ、前記シートが配された面と対抗する
面側に配されたリード線を有する電子部品を備え、前記
シートと前記リード線の間の電気長を、前記電波の波長
λに対しλ／４としたものである。

【００１０】また、この発明の請求項２に係る携帯無線
機は、所定周波数の電波を送信または受信するアンテ
ナ、このアンテナの地板となる金属筐体、この金属筐体
を覆う樹脂筐体に回動可能に設けられ、開いた時に前記
樹脂筐体と一定角をなし固定されるフリップ、このフリ
ップの前記一定角の狭角をなす側の面に施された金属蒸
着層、前記フリップ内に設けられ、前記金属蒸着層が施
された面と対抗する面側に配されたリード線を有する電
子部品を備え、前記金属蒸着層と前記リード線の間の電
気長を、前記電波の波長λに対しλ／４としたものであ
る。

【００１１】また、この発明の請求項３に係る携帯無線
機は、請求項１または２において、前記シートまたは前
記金属蒸着層と前記リード線の間に誘電体を備え、この
誘電体によって前記シートまたは前記金属蒸着層と前記
リード線の間の電気長が、前記電波の波長λに対しλ／
４となるように構成したものである。

【００１２】

【作用】フリップを開いて通話する際に、放射パターン
が人体に影響を受けないパターンとなるように、フリッ
プの内部で人体の口側に導電性のシートを貼り付けたり
又はアルミニウムや銅等を金属蒸着し、電子部品のリー
ド線のグランド側をフリップの内部で反対側に配置し、
導電性のシート又は金属蒸着面と電子部品のリード線と
の間に高誘電率の誘電体を挿入して、導電性のシート又
は金属蒸着面と電子部品のリード線との電気的な距離を
使用する周波数の波長λのλ／４とすることにより、電
子部品のリード線のグランド側より放射する電波が、導
線性のシート又は金属蒸着面によって反射され、人体の
頭部と反対側に反射波と直接波とが強め合って放射させ
ることができ、アンテナの指向性や放射パターンを任意
に設定できる。

【００１３】

【実施例】以下図面を参照しながら、この発明の参考
例、実施例を詳述する。

【００１４】参考例１．図１に、この発明による携帯無
線機の参考例１の外観を示す。図中１は例えばＡＢＳ樹
脂等の誘電体で構成されたフリップであり、マイク２は
このフリップ中に納められている。マイクリード線３の
グランド側は金属シールド筐体４に直接又は基板を介し
てつながっており、その長さは使用周波数のほぼλ／２
（例えば周波数 900〔ＭHz〕の場合には、約17〔cm〕）
に設定されている。フリップ１の全長に比べて使用周波
数のλ／２が長い場合には、図１のようにマイクリード
線３がくねらせて収納される。

【００１５】このとき、金属シールド筐体４側からマイ
クリード線３のグランド側を見たとき、その場所での電
流分布が最少となりインピーダンスがオープンの状態と
なされている。すなわちフリップ１を開くと、マイクリ
ード線３のグランド側は、使用周波数においてあたかも
接続されていないように見える。またフリップ１を閉じ
た状態ではマイクリード線３は、金属シールド筐体４に
非常に近いため、マイクロストリップラインにおいて、
ライン間距離が縮まるとラインのインピーダンスが下が
るのと同じ原理で、マイクリード線３のインピーダンス
は低くなる。電気的には、マイクリード線３が金属シー
ルド筐体４に埋め込まれたことと等価になる。

【００１６】従って、内部にマイク２等の電子部品を配
したフリップ１が取り付けられた携帯無線機において、
フリップ１を開閉しても金属シールド筐体４のアンテナ
電流分布に変化は生じない。これにより、フリップ１内
にマイク２を配置した場合でも、放射パターンや指向性
等のアンテナの性能に与える影響を有効に除去し得る。
なお、このことを考慮しないで設計すると、フリップ１
を開いたときに閉じたときのアンテナ放射パターンとは
全く異なる放射パターンを持つことになり、放射が所望
の方向に行われずに、結果的には携帯無線機の発着呼率
の低下の原因となる。

【００１７】このような構成によれば、マイク２のマイ
クリード線３のグランド側の長さを、使用周波数の波長
λに対してλ／２に設定し、金属シールド筐体４側より
見たマイクリード線３のグランド側をオープンの状態に
することにより、フリップ１の開閉によるアンテナ性能
や放射パターンの影響を有効に除去し得る。

【００１８】参考例２．図２に、この発明による参考例
２の携帯無線機の外観を示す。上述の参考例１ではマイ
クリード線３の長さをほぼ使用周波数の波長λのλ／２
としたが、この参考例２では量産時の作業性を考慮し
て、マイクリード線３の途中若しくはマイクリード線３
と金属シールド筐体４又は基板のグランド部分との間に
インダクタンス素子６を挿入することにより、電気的に
λ／２の状態を作り出している。

【００１９】このようにしても、上述した参考例１と同
様の効果を得ることができ、この場合、フリップ１内の
マイクリード線３の配線を量産性を考慮した最短の長さ
に設定した後、マイクリード線３の長さとインダクタン
ス素子６の等価長とを加えて、使用周波数の波長λに対
してλ／２となるように、インダクタンス素子６の諸元
を決定でき、その分製造工程を簡略化し得ると共に量産
性を向上し得る。

【００２０】参考例３．図３に、この発明による参考例
３の携帯無線機のフリップ１を示す。この参考例の場
合、導電性シート７はフリップ１の中にあってどこにも
つながっていない独立したグランドとなっている。この
グランド上にマイクリード線３のグランド線側を近づけ
ることによってマイクロストリップラインにおける線間
距離を近づけたことと同様に、マイクリード線３のグラ
ンド側のインピーダンスを低くすることができる。

【００２１】これにより、マイクリード線３のグランド
側が使用周波数の波長λに対してλ／２より短くても、
フリップ１を開いた際のアンテナの性能、放射パターン
に影響を与えない。この方法の場合、上述した参考例１
や参考例２よりも、周波数特性に強い特徴があり、送受
信周波数の帯域が離れている場合等に、極めて有効性で
ある。フリップ１を開いても所望の方向の放射を得るこ
とにより、携帯無線機の発着呼率をフリップ１を閉じた
ときと同様にできる。

【００２２】参考例４．図４に、この発明による参考例
４の携帯無線機のフリップ１を示す。この参考例では上
述した参考例３における導電性シート７の代わりに、銅
やアルミニウム等を金属蒸着したり、または図４に示す
ように部分メッキ８を施したものである。これにより参
考例３と同様の効果を得ることができる。このとき、そ
の厚みは使用周波数によって異なる表皮効果の厚さより
厚くする必要がある。この方法により導電性シート７を
フリップ１に貼り付ける作業を行わないで済み、その分
量産性を向上し得る。

【００２３】実施例１．図５に、この発明による実施例
１の携帯無線機の本体下部及びフリップ１を示す。この
実施例では、上述の参考例１〜４で行ったようにフリッ
プ１の開閉時にアンテナ性能や放射パターンに影響を与
えないようにするのでなく、通話時すなわちフリップ１
を開いた状態での放射パターンが人体の影響を出来るだ
け受けないようなパターンとなるようにする。フリップ
１内で人体の口側に導電性シート７を貼り付けたり、ま
たは金属蒸着や部分メッキ８等を施し、電子部品のリー
ド線３のグランド側をフリップ内の反対側に配置する。

【００２４】さらに導電性シート７と電子部品のリード
線３との間に高誘電率の誘電体９を挿入することによ
り、両者の電気的な距離をλ／４とする。これにより、
電子部品のリード線３のグランド側より放射する電波
は、導電性シート７等によって反射し、人の頭と反対側
に反射波と直接波が強め合って放射され、人体や頭等に
吸収されることを有効に防止し得る。かくして、通話時
においては発着呼率を向上することができる。

【００２５】なお上述の参考例１〜４および実施例１で
は、フリップ１内部にマイク２を配置したが、電子部品
はマイク２に限らず、スイッチやアンテナ等、さらには
ＬＥＤ表示手段等の種々の電子部品を配置する場合でも
良く、上述の参考例、実施例と同様の効果を実現でき
る。

【００２６】参考例５．図６及び図７に、この発明によ
る参考例５の携帯無線機を示す。この参考例５では基板
１０のグランドの最下端部１１にインダクタンス素子６
を取付ける。このときインダクタンス素子６の片端、す
なわち基板１０のグランド最下端部１１に接続されてい
ない方はオープンにしておく。このインダクタンス素子
６の値を変化させることにより、金属シールド筐体４の
電気長を長くなる方向に変化させて、そのアンテナ電流
分布を変化させる。

【００２７】例えばアンテナ５がλ／４系アンテナのと
き、金属シールド筐体４の電気長も使用周波数の約λ／
４であれば、アンテナ放射パターンが最適となる。金属
シールド筐体４の電気長がλ／４より短いとき、この方
法を用いれば、金属シールド筐体４の形状変更等を行わ
なくても、最適の放射パターンとすることができる。な
お取付ける個数を増やすことで、金属シールド筐体４の
全部を長くしたイメージができることにより、比帯域を
増加させることができる。

【００２８】参考例６．図６及び図８に、この発明によ
る参考例６の携帯無線機を示す。この参考例６では上述
した参考例５のインダクタンス素子６の代わりに、コン
デンサ１６を取付ける。このコンデンサ１６の値を変化
させることにより、金属シールド筐体４の電気長を短く
なる方向に変化させて、そのアンテナ電流分布を変化さ
せる。

【００２９】例えばアンテナ５がλ／４系アンテナのと
き、金属シールド筐体４の電気長も使用周波数の約λ／
４であれば、アンテナ放射パターンが最適となる。金属
シールド筐体４の電気長がλ／４より長いとき、この方
法を用いれば、金属シールド筐体４の形状変更等を行わ
なくても、最適の放射パターンとすることができる。な
お取付ける個数を増やすことで、金属シールド筐体４の
全部を短くしたイメージができることにより、上述の参
考例５と同様に比帯域を増加させることができる。

【００３０】参考例７．図９に、この発明による参考例
７の携帯無線機を示す。この参考例７は上述した参考例
５のインダクタンス素子６を部品ではなく基板のグラン
ドの最下端部１１にパターンインダクタンス１２を作る
ことによって同様の効果を得るものである。パターンイ
ンダクタンス１２の個数を増やすことで、金属シールド
筐体４の全部を長くしたイメージができることにより、
上述の参考例５と同様に比帯域を増加させることができ
る。

【００３１】参考例８．図１０に、この発明による参考
例８の携帯無線機を示す。上述した参考例ではアンテナ
のグランド側の電気長を変えることによって、最適の放
射パターンを得るようにしているが、アンテナ側を変更
することでも同様の効果を得ることができる。内蔵アン
テナ１３は普通放射板の大きさ等を調整して共振周波数
を変えるが、この参考例８では、放射板の給電点１４か
ら離れた箇所１５に、片端オープンのインダクタンス素
子６を取付けてアンテナの電気長を変化させ共振周波数
の調整を行う。

【００３２】これにより、今までよりも少ない空間、か
つ簡易な方法で共振周波数を調整できる。内蔵アンテナ
１３が液晶ポリマー等の成形品にメッキを施したもので
あれば自装も可能であり、量産性を向上し得ると共に共
振周波数の調整を格段的に容易に実行し得る。

【００３３】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、フリッ
プを開いて通話する際に、放射パターンが人体に影響を
受けないパターンとなるように、フリップの内部で人体
の口側に導電性のシートを貼り付けたり又はアルミニウ
ムや銅等を金属蒸着し、電子部品のリード線のグランド
側をフリップの内部で反対側に配置し、導電性のシート
又は金属蒸着面と電子部品のリード線との間に高誘電率
の誘電体を挿入して、導電性のシート又は金属蒸着面と
電子部品のリード線との電気的な距離を使用する周波数
の波長λのλ／４とすることにより、電子部品のリード
線のグランド側より放射する電波が、導線性のシート又
は金属蒸着面によって反射され、人体の頭部と反対側に
反射波と直接波とが強め合って放射させることができ、
アンテナの指向性や放射パターンを任意に設定し得る携
帯無線機を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明による携帯無線機の参考例１の全体
構成を示す略線的斜視図である。

【図２】 この発明による携帯無線機の参考例２の全体
構成を示す略線的斜視図である。

【図３】 この発明による携帯無線機の参考例３のフリ
ップの構成を示す略線図である。

【図４】 この発明による携帯無線機の参考例４のフリ
ップの構成を示す略線図である。

【図５】 この発明による携帯無線機の実施例１のフリ
ップ廻りの構成を示す断面図である。

【図６】 この発明による携帯無線機の参考例５及び６
の構成を示す略線的斜視図である。

【図７】 図６を補足してこの発明による携帯無線機の
参考例５を示す略線図である。

【図８】 図６を補足してこの発明による携帯無線機の
参考例６を示す略線図である。

【図９】 この発明による携帯無線機の参考例７の全体
構成を示す略線的斜視図である。

【図１０】 この発明による携帯無線機の参考例８の全
体構成を示す略線的斜視図である。

【図１１】 従来の携帯無線機の全体構成を示す略線的
斜視図である。

【符号の説明】

１ フリップ ２ マイク ３ マイクリード線 ４ 金属シールド筐体 ５ アンテナ ６ インダクタンス素子 ７ 導電性シート ８ 部分メッキ ９ 誘電体 １０ 基板 １２ パターンインダクタンス １３ 内蔵アンテナ １４ 給電点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武富 浩一 尼崎市塚口本町八丁目１番１号 三菱電機 株式会社通信機製作所内 Ｆターム(参考） 5J047 AA01 AA02 AA04 AB06 FD01 5K011 AA06 GA03 JA01 KA13 5K023 AA07 BB06 BB28 DD08 LL05 QQ03 RR06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定周波数の電波を送信または受信する
   アンテナ、 このアンテナの地板となる金属筐体、 この金属筐体を覆う樹脂筐体に回動可能に設けられ、開
   いた時に前記樹脂筐体と一定角をなし固定されるフリッ
   プ、 このフリップの前記一定角の狭角をなす面側に配された
   導電性のシート、 前記フリップ内に設けられ、前記シートが配された面と
   対抗する面側に配されたリード線を有する電子部品を備
   え、 前記シートと前記リード線の間の電気長を、前記電波の
   波長λに対しλ／４としたことを特徴とする携帯無線
   機。
2. 【請求項２】 所定周波数の電波を送信または受信する
   アンテナ、 このアンテナの地板となる金属筐体、 この金属筐体を覆う樹脂筐体に回動可能に設けられ、開
   いた時に前記樹脂筐体と一定角をなし固定されるフリッ
   プ、 このフリップの前記一定角の狭角をなす側の面に施され
   た金属蒸着層、 前記フリップ内に設けられ、前記金属蒸着層が施された
   面と対抗する面側に配されたリード線を有する電子部品
   を備え、 前記金属蒸着層と前記リード線の間の電気長を、前記電
   波の波長λに対しλ／４としたことを特徴とする携帯無
   線機。
3. 【請求項３】 前記シートまたは前記金属蒸着層と前記
   リード線の間に誘電体を備え、 この誘電体によって前記シートまたは前記金属蒸着層と
   前記リード線の間の電気長を、前記電波の波長λに対し
   λ／４となるように構成したことを特徴とする請求項１
   または２に記載の携帯無線機。