JP2006005567A - 携帯無線機 - Google Patents

Abstract

【課題】２回路基板の配線を接続するケーブルの回路基板の配線との接続位置によらずに、高いアンテナ性能を有する２筐体型携帯無線機の提供。
【解決手段】 第１の筐体１１と、第２の筐体１２と、第１の筐体１１、第２の筐体１２を開閉可能に連結する連結部１３と、第１、第２の筐体１１、１２内に配設の第１、第２の回路基板２１、２３と、第１の回路基板２１及び第２の回路基板２３にコネクタ部４１、４２を介して接続され、第１、第２の回路基板２１、２３の配線を電気的に接続するケーブル４０と、第２の筐体１２の、連結部側端部に配設するアンテナ部１８と、第１の回路基板２１又は第２の回路基板２３のグランド２２、２４と前記ケーブル４０のグランドとを、前記連結部側端部において接続するグランド接続部５１、５２とを備え、グランド接続部５１、５２を、第１の回路基板２１又は第２の回路基板２３の少なくとも一方に設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、２筐体型携帯無線機のアンテナ装置に関する。

従来の折畳式携帯無線機は、例えば、図９に示すように、アンテナ４が下部筐体２のヒンジ部３の一端に配置されたものが、広く利用されている。このような折畳式携帯無線機では、回路基板を上部筐体、下部筐体それぞれに設け、上部筐体の回路基板と下部筐体の回路基板の配線を接続するケーブルを介して、回路基板の相互間で信号のやり取りや、給電を行っている。しかし、このケーブルを伝わって下部筐体の回路基板から上部筐体の回路基板にグランド電流が流れるため、下部回路基板に接続したアンテナに向かって電流が流れ難く、アンテナ性能を低下させていた。

この問題に対して、特許文献１記載の折畳式携帯無線機では、上部筐体における下部筐体側の回路基板端部と下部筐体における上部筐体側の回路基板端部で回路基板の配線に接続される、ヒンジ部に配置されたフレキシブル配線板を、上部、下部筐体の回路基板の相互間に流れる高周波電流の位相を少なくとも９０度ずらすことができる長さとしている。この構成により、フレキシブル配線板を伝わって下部筐体の回路基板から上部筐体の回路基板にグランド電流が流れないため、下部回路基板に接続したアンテナに向かって電流が流れ易く、高いアンテナ性能を維持している。
特開２００３−００８３２０

しかしながら、折畳式携帯無線機のヒンジ部３周辺にスピーカやカメラ等の電子機器を配置するなどして、フレキシブル配線板を回路基板の配線に接続する上述の上部、下部回路基板端部のスペースを確保できなくなると、ケーブルをヒンジ部３から離れた上部、下部回路基板の箇所で回路基板の配線に接続せざるを得ない。この場合、ケーブルを伝わって下部筐体の回路基板から上部筐体の回路基板にグランド電流が流れるため、アンテナ性能を低下させてしまう。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、２つの回路基板の配線を接続するケーブルのそれぞれの回路基板の配線との接続位置によらずに、高いアンテナ性能を有する２筐体型携帯無線機を提供することを目的とする。

本発明の２筐体型携帯無線機は、第１の筐体と、第２の筐体と、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを開閉可能に連結する連結部と、前記第１の筐体内に配設される第１の回路基板と、前記第２の筐体内に配設される第２の回路基板と、前記第１の回路基板及び第２の回路基板にコネクタ部を介して接続され、前記第１の回路基板の配線と前記第２の回路基板の配線とを電気的に接続するケーブルと、前記第２の筐体の、前記連結部側端部に配設されるアンテナ部と、前記第１の回路基板又は第２の回路基板のグランドと前記ケーブルのグランドとを、前記連結部側端部において接続するグランド接続部とを備え、前記グランド接続部が、前記第１の回路基板又は第２の回路基板の少なくとも一方に設けられるものである。

この構成によれば、２つの回路基板の配線を電気的に接続するケーブルのそれぞれの回路基板の配線との接続位置によらずに、ケーブルのグランドを伝わって、第１の回路基板から第２の回路基板へグランド電流を流すことができる。

また、本発明の２筐体型携帯無線機は、前記第２の筐体の前記連結部側端部に配置された第３の要素を備え、前記第３の要素が、前記第２の回路基板と前記連結部側端部において電気的に接続され、前記グランド接続部が、前記第３の要素のグランドと前記ケーブルのグランドとを接続することによって、前記第２の回路基板のグランドと接続するものを含む。

この構成によれば、第２の回路基板の形状によらずに、ケーブルのグランドを伝わって、第１の回路基板から第２の回路基板へグランド電流を流すことができる。

また、本発明の２筐体型携帯無線機は、前記グランド接続部が、前記ケーブルの外周に剥き出されたグランド導体と前記第１の回路基板又は第２の回路基板のグランド導体とを接続する接続用金属クリップを含む。

この構成によれば、グランド接続部は、ケーブルのグランドと第１の回路基板又は第２の回路基板のグランドとを前記連結部側端部において容易に接続することができる。

本発明の２筐体型携帯無線機によれば、２つの回路基板の配線を接続するケーブルのそれぞれの回路基板の配線との接続位置によらずに、高いアンテナ性能を維持することができる。

（第１実施形態）
以下、本発明の実施の形態を、折畳式携帯無線機を例に詳細に説明する。

本発明の第１実施形態の折畳式携帯無線機の要部構成を図１に示し、外観を図２に示す。折畳式携帯無線機１０は、上部筐体１１、下部筐体１２、上部筐体１１及び下部筐体１２を回動して開閉可能に連結するヒンジ部１３を含む。

上部筐体１１は、折畳式携帯無線機１０の動作状態や通話先情報、電子メール文章や画像等、各種情報を表示する表示部１６と、通話相手からの通話音声を出力する受話用のレシーバ部１７を含む。また、下部筐体１２は、数字キーや文字キー、機能キーなどの各種操作キーから構成される操作部１４、折畳式携帯無線機１０の使用者の通話音声を入力する送話用マイク部１５、及びヒンジ部１３側の端部から突設された、ヘリカルアンテナ等により構成されるアンテナ部１８を含む。

上部筐体１１内部の上部回路基板２１及び下部筐体１２内部の下部回路基板２３の配線は、上部回路基板２１上に配置されたコネクタ４１と下部回路基板２３上に配置されたコネクタ４２を介して、ヒンジ部１３内部を経由するケーブル４０にそれぞれ接続されている。なお、上部回路基板２１及び下部回路基板２３は、基板背面のほぼ全面にグランドパターン２２、２４が設けられている。

上部回路基板２１のヒンジ部１３付近には着信音等を出力するスピーカ部３０が、下部回路基板２３のヒンジ部１３付近にはカメラ部３１がそれぞれ配置されているため、コネクタ４１、４２は、ヒンジ部１３から離れた位置に配置されている。また、ケーブル４０のグランド線は、ヒンジ部１３付近の回路基板端部のグランド接続箇所５１、５２において、上部回路基板２１のグランドパターン２２と、下部回路基板２３のグランドパターン２４と、それぞれ導通している。

下部回路基板２３には、下部筐体１２に配設されたアンテナ部１８の共振周波数の整合を取るためのインピーダンスマッチング等を行う整合回路２５が設けられ、整合回路２５の接地端はグランドパターン２４に接続されている。また、整合回路２５の一端がアンテナ給電点２６に接続され、他端が回路基板２３に接続されている。また、アンテナ給電点２６は、アンテナ部１８に接続されている。

図３に、グランド接続箇所５１、５２上を通過する部分のケーブル４０の拡大図を示す。図３に示すように、ケーブル４０は、グランド接続箇所５１、５２の真上を通過する部分において、ケーブル４０のグランド線をケーブル表面に剥き出した剥き出し部分６１、６２を備える。剥き出し部分６１、６２は、導電性素材で覆われている場合もある。

図４に、グランド接続箇所５１、５２の拡大図を（ａ）、（ｂ）各々に示す。グランド接続箇所５１周辺部において、上部回路基板２１背面のグランドパターン２２を上部回路基板２１前面に引き出した引き出し部分７１を構成する。接続用金属クリップ８１は、グランド接続箇所５１上を通過するケーブル４０のグランド線の剥き出し部分６１と、回路基板２１のグランドパターン２２の引き出し部分７１を導通させる。グランド接続箇所５２周辺部においても同様に、接続用金属クリップ８２は、グランド接続箇所５２上を通過するケーブル４０のグランド線の剥き出し部分６２と、回路基板２３のグランドパターン２４の引き出し部分７２を導通させる。

上述のように構成した折畳式携帯無線機において、グランド接続箇所５１、５２で、ケーブルのグランド線と回路基板背面から引き出した引き出し部分を導通することによってアンテナ性能が向上する原理を、折畳式携帯無線機モデルによる電磁界解析結果を用いて説明する。

図５に、折畳式携帯無線機モデルによる電磁界解析で得られた電流方向分布を示す。図５に示す計算モデルは、上部回路基板２１と、下部回路基板２３と、上部、下部回路基板間を接続するケーブル４０と、下部回路基板に接続されるアンテナ部１８で構成されており、図中の矢印は、矢印のある箇所で流れる電流の方向を示している。

図５（ａ）に、ヒンジ部側の上部回路基板端部と下部回路基板端部とにケーブルを接続した、従来の折畳式携帯無線機モデルによる電磁界解析結果を示す。この上部、下部回路基板とケーブルとの接続関係では、ケーブルを伝わって上部回路基板から下部回路基板へグランド電流が流れていることが分かる。このような電流の流れを作り出すことにより、下部回路基板に設けたアンテナに向かって電流が流れ易くなる。

図５（ｂ）に、上部回路基板中央及び下部回路基板中央とにケーブルを接続した、折畳式携帯無線機モデルによる電磁界解析結果を示す。この上部、下部回路基板とケーブルとの接続関係では、ケーブルを伝わって下部回路基板から上部回路基板へグランド電流が流れる。このような電流の流れになると、下部回路基板に設けたアンテナに向かって電流が流れ難い。

図６に、折畳式携帯無線機モデルによる電磁界解析で得られたアンテナＶＳＷＲ特性を示す。図６（ａ）及び図６（ｂ）はそれぞれ、図５（ａ）及び図５（ｂ）の折畳式携帯無線機モデルに対応するＶＳＷＲ特性を示す。図６（ａ）に示すＶＳＷＲ特性は、０．８ＧＨｚ〜１．２ＧＨｚのすべての帯域でＶＳＷＲが４以下であり、広帯域なアンテナ性能を有していることが分かる。しかし、図６（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性は、１．０ＧＨｚ未満の帯域でＶＳＷＲが４以上となり、アンテナの帯域が狭帯域となっていることが分かる。この結果より、ヒンジ部から離れた位置で、上部回路基板及び下部回路基板とケーブルとを接続すると、アンテナ性能が低下することが確認できる。

図５（ｃ）に、本発明の実施の形態におけるヒンジ部側の上部回路基板端部と下部回路基板端部とにケーブルのグランド線を接地した、折畳式携帯無線機モデルによる電磁界解析結果を示す。図５（ｃ）より、この上部、下部回路基板とケーブルとの接続関係では、ケーブルのグランド線を伝わって上部回路基板から下部回路基板へグランド電流が流れていることが分かる。また、図６（ｃ）に示すＶＳＷＲ特性より、０．８ＧＨｚ〜１．２ＧＨｚのすべての帯域でＶＳＷＲが４以下であることから、広帯域なアンテナ性能を有していることが確認できる。

本発明の第１実施形態の２筐体型携帯電話機によれば、ケーブルと２筐体内部の回路基板の配線との接続位置によらず、ケーブルのグランド線を伝わって、他方の回路基板からアンテナ装置を配置した一方の回路基板へ電流が流れるため、アンテナ装置に向かって電流を流し易くすることができ、高いアンテナ性能を維持することができる。

（第２実施形態）
図７に、本発明の第２実施形態の折畳式携帯無線機の要部構成図を示す。図７の折畳式携帯無線機においては、画像を撮影するカメラ部３１が、下部回路基板２３上ではなく独立した要素として配置されている。また、下部筐体１２の厚さを薄くするために、カメラ部３１を配置した部分の下部回路基板２３は除去され、カメラ部３１と回路基板２３とは、コネクタ３３を介して接続されている。ケーブル４０のグランド線は、上部筐体１１では上部回路基板２１のグランドパターン２２とグランド接続箇所５１で接続されるが、下部筐体１２ではヒンジ部１３付近において下部回路基板２３が存在しないため、カメラ部３１のグランド面とグランド接続箇所５３で接続されている。その他の構成は、第１実施形態の構成と同一であるため、説明を省略する。

接続箇所５１における、上部回路基板２１のグランドパターン２２とケーブル４０のグランド線の接続構成は、第１実施形態と同様である。

図８に、カメラ部３１のグランドとケーブル４０のグランド線との接続箇所５３の拡大図を示す。図８（ａ）に示すように、カメラ部３１のグランド剥き出し部３５とケーブル４０のグランド線剥き出し部６５とを接続用板金８５を介して接続する。また、カメラ部３１にグランド剥き出し部３５を構成することができない場合は、図８（ｂ）に示すように、カメラ部３１底部に、板金３７を装荷し、前記板金３７とケーブル４０のグランド線剥き出し部６５とを接続用板金８５を介して接続してもよい。

このように、ヒンジ部付近に回路基板が存在せず、回路基板のグランドパターンにケーブルのグランド線を接続できない場合においても、ヒンジ部付近に配置した電子機器のグランドに接続することで、回路基板のグランドパターンにケーブルのグランド線を接続した場合と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明の実施の形態では、ヒンジ部側の上部回路基板端部及び下部回路基板端部両方にケーブルのグランド線を接地するように記載したが、上部、下部回路基板端部のどちらか一方に接地するようにしても、アンテナ性能の低下を抑えることができる。

また、本発明の実施の形態では、ヒンジ部付近に配置する電子機器としてカメラ部、スピーカを記載したが、本発明の２筐体型携帯電話機に搭載される電子機器は、これらの電子機器に限定されない。

また、本発明の実施の形態では、ヒンジ部により上部筐体及び下部筐体が開閉可能に回動する折畳式携帯電話機について記載したが、本発明の２筐体型携帯電話機は、ヒンジ部を備える折畳式携帯電話機に限定されない。

本発明の２筐体型携帯電話機は、ケーブルと上部、下部の回路基板の配線との接続位置によらずに、高いアンテナ性能を維持することができ、ケーブルと上部、下部の回路基板の配線とをヒンジ部付近に接続できない２筐体型携帯電話機等に有用である。

本発明の第１実施形態の折畳式携帯無線機の要部構成 本発明の第１実施形態の折畳式携帯無線機の外観 グランド接続箇所上を通過する部分のケーブルの拡大図 グランド接続箇所の拡大図 折畳式形態無線機モデルによる電磁界解析で得られた電流方向分布 折畳式携帯無線機モデルによる電磁界解析で得られたアンテナＶＳＷＲ特性 本発明の第２実施形態の折畳式携帯無線機の要部構成図 カメラ部のグランドとケーブルのグランド線との接続箇所の拡大図 従来例の模式図

符号の説明

１ 上部筐体
２ 下部筐体
３ ヒンジ部
４ アンテナ
１０ 携帯無線機
１１ 上部筐体
１２ 下部筐体
１３ ヒンジ部
１４ 操作部
１５ マイク部
１６ 表示部
１７ レシーバ部
１８ アンテナ部
２１、２３ 回路基板
２２、２４ グランドパターン
２５ 整合回路
２６ アンテナ給電点
３０ スピーカ部
３１ カメラ部
３３ カメラ用コネクタ
３５ カメラ部グランド剥き出し部
３７ 板金
４０ ケーブル
４１、４２ コネクタ
５１、５２、５３ グランド接続箇所
６１、６２、６５ ケーブルのグランド剥き出し部
７１、７２ 基板のグランド引き出し部
８１、８２ 接続用金属クリップ
８５ 接続用板金

Claims (3)

1. 第１の筐体と、
   第２の筐体と、
   前記第１の筐体と前記第２の筐体とを開閉可能に連結する連結部と、
   前記第１の筐体内に配設される第１の回路基板と、
   前記第２の筐体内に配設される第２の回路基板と、
   前記第１の回路基板及び第２の回路基板にコネクタ部を介して接続され、前記第１の回路基板の配線と前記第２の回路基板の配線とを電気的に接続するケーブルと、
   前記第２の筐体の、前記連結部側端部に配設されるアンテナ部と、
   前記第１の回路基板又は第２の回路基板のグランドと前記ケーブルのグランドとを、前記連結部側端部において接続するグランド接続部とを備え、
   前記グランド接続部は、前記第１の回路基板又は第２の回路基板の少なくとも一方に設けられる２筐体型携帯無線機。
2. 請求項１記載の２筐体型携帯無線機であって、
   前記第２の筐体の前記連結部側端部に配置された第３の要素を備え、
   前記第３の要素は、前記第２の回路基板と前記連結部側端部において電気的に接続され、
   前記グランド接続部は、前記第３の要素のグランドと前記ケーブルのグランドとを接続することによって、前記第２の回路基板のグランドと接続する２筐体型携帯無線機。
3. 請求項１又は２記載の２筐体型携帯無線機であって、
   前記グランド接続部は、前記ケーブルの外周に剥き出されたグランド導体と前記第１の回路基板又は第２の回路基板のグランド導体とを接続する接続用金属クリップを含む２筐体型携帯無線機。

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