JP2006229333A

JP2006229333A - 無線通信装置

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Publication number: JP2006229333A
Application number: JP2005037979A
Authority: JP
Inventors: Kohei Mori; 康平森; Jo Mizorogi; 上溝呂木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2005-02-15
Filing date: 2005-02-15
Publication date: 2006-08-31
Also published as: US7701397B2; US20060183433A1; CN1822435A; KR20060092062A; TW200705950A

Abstract

【課題】筐体やアンテナ素子の形態変化にもかかわらず、良好かつ安定したアンテナ特性を保持する。
【解決手段】筐体２やアンテナ素子６の形態変化を筐体形態検出部１４やアンテナ形態検出部１５によって検出し、これら検出部から出力される検出信号に基づいてインピーダンス整合切換回路部１２や電圧供給回路部１３からなる特性切換回路部を駆動して最適なアンテナ特性値に保持する制御を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、アンテナ素子を備える携帯電話機や携帯テレビジョン受像機等の無線通信装置に関する。

各種の無線通信装置には、所定周波数帯域の電波を放射或いは吸収するアンテナ装置が備えられている。例えば携帯電話機は、驚異的な普及が進むとともに、単なる通話手段の位置付けから電子メールや画像情報の送受信や様々な情報を授受する情報端末装置としての比重が高まっている。また、携帯電話機においては、例えば携帯端末向け地上波デジタル放送の開始に伴い、放送番組を受信して視聴する新たな使用の態様も期待されている。

携帯電話機においては、上述した状況から、大型の液晶表示器を搭載して使い勝手の向上が図られるとともに携帯性や差別性の向上等によって様々なデザイン展開が図られている。携帯電話機においては、従来のスティック型と称される一体型筐体から、図１２に示した折り畳み型携帯電話機１００や図１３に示した折り曲げ型携帯電話機１１０が主流となっている。

折り畳み型携帯電話機１００は、図１２に示すように筐体が１０キーや機能ボタン等の操作部を設けた第１筐体１０１と大型の液晶表示器１０３を搭載した第２筐体１０２とに分割され、これら第１筐体１０１と第２筐体１０２とをヒンジ機構１０４によって折り畳み自在に結合して構成される。折り畳み型携帯電話機１００は、同図に示すように通話時等に際して、第１筐体１０１に対して第２筐体１０２がヒンジ機構１０４を介して展開操作される。

また、折り曲げ型携帯電話機１１０は、図１３に示すように第１筐体１１１に対して第２筐体１１２を例えばユニバーサルジョイント機構１１３によって３次元方向に可動自在に組み合わせて構成される。折曲げ型携帯電話機１１０は、例えば同図に示すように第１筐体１１１に対して第２筐体１１２がユニバーサルジョイント機構１１３を液晶表示器１１４を表面側とするように反転するとともに直交状態とすることも可能である。折り曲げ型携帯電話機１１０は、この状態で第１筐体１１１側の操作部と第２筐体１１２側の液晶表示器１１４とが同じ向きでかつ液晶表示器１１４を横長画面とすることが可能であり、例えばテレビ放送や画像情報等が有効に表示されるようにする。

ところで、携帯電話機を含む各種の携帯無線通信装置１２０においては、図１４及び図１５に示すように筐体１２１が第１筐体１２２と第２筐体１２３とを組み合わせて構成され、第１筐体１２２側にアンテナ素子１２４が備えられる。携帯電話機１２０は、筐体１２１もアンテナ装置のグランドを構成することで、同図に点線で示すようにこの筐体１２１に高周波電流が流れるようにする。

携帯電話機１２０においては、入力特性や利得等のアンテナ特性が最も効率のよい状態となるように例えばアンテナ素子１２４の入力インピーダンスがインピーダンス整合回路によって設定される。しかしながら、携帯電話機１２０においては、筐体１２１が使用者の手によって把持され、また通話時の場合に頭部がアンテナ素子１２４に接近することによって最適化された入力インピーダンスにズレが生じてアンテナ特性が劣化するといった問題があった。なお、かかる問題については、例えば特許文献１や特許文献２に開示されている。

特許文献３には、逆Ｆアンテナ素子に周囲物体が接近した場合でも、受信周波数帯域において所期の利得を確保するアンテナ装置が開示されている。アンテナ装置は、給電部を有する放射導体板に異なる複数の共振周波数に対応して複数の短絡部を有する逆Ｆアンテナ素子と、共振周波数が低下した状態を検出する検出手段と、複数の短絡部から１つの短絡部を選択する切換手段とを備える。アンテナ装置は、逆Ｆアンテナ素子に接近した人体等の影響によって共振周波数が低下した場合に、検出手段から切換手段に対して切換信号が出力されて所定の短絡部が選択されるようにして共振周波数が上昇するようにして利得の低下が防止されるようにする。

特開２００４−１６６１９１号公報特開２００４−２０８２１９号公報特開２０００−２７８０２４号公報

ところで、携帯電話機においては、様々な形態によって筐体を構成することから、上述した人体の影響によるアンテナ特性の低下とともに筐体の形状変化による特性低下の問題も生じるようになっている。携帯電話機においては、上述したように筐体にも高周波電流が流れることから、折り畳み状態と展開状態ではアンテナ特性が大きく異なってしまう。

携帯電話機は、使用時による人体の影響や筐体の形態変化による影響或いはアンテナ素子の形態変化等によってアンテナ特性が変化する。携帯電話機は、例えばデータ通信等を行う場合には机上等に設置されることが多く、周囲に存在する導体物の影響も受けることになる。携帯電話機においては、従来、通話の使用態様において最も効率のよいアンテナ特性が発揮されるように設計されていたが、上述したように多機能化や多様なデザイン展開或いは使用態様の多様化等によってその対応が困難となっていた。

また、携帯電話機等においては、今後多様化、多機能化に伴ってダイポールアンテナやループアンテナ或いはその他の基本構造のアンテナ及びこれらを基本とした平衡給電アンテナ等が選択されて用いられるようになる。携帯電話機等においては、いかなる環境下においてもアンテナ装置が最も効率のよいアンテナ特性を奏するように構成することが必要となるが、上述したようにその対応が極めて困難である。

したがって、本発明は、筐体やアンテナ素子の形態変化にもかかわらず、良好かつ安定したアンテナ特性が保持されるようにして情報等の送受信が確実に行われる無線通信装置を提供することを目的とする。

上述した目的を達成する本発明にかかる無線通信装置は、筐体と、この筐体に設けられたアンテナ素子と、最適なアンテナ特性値を設定するアンテナ特性切換回路部と、筐体やアンテナ素子の形態変化を検出する形態検出手段とを備える。無線通信装置は、少なくとも第１筐体形態と第２筐体形態とに変換される形態可動型筐体や、筐体に対して少なくとも第１アンテナ形態と第２アンテナ形態とに変換自在に設けられる形態可動型アンテナ素子、或いは形態可動型筐体と形態可動型アンテナ素子とを備える。無線通信装置は、アンテナ特性切換回路部が、筐体やアンテナ素子の第１形態と第２形態の状態において最も効率的な特性を発揮するアンテナ特性を奏する第１アンテナ特性値と第２アンテナ特性値との設定を行う。また、無線通信装置は、アンテナ特性切換回路部が、最も効率的な特性を発揮するアンテナ特性を奏する所期アンテナ特性値の設定を行う。

無線通信装置においては、筐体形態検出手段によって形態可動型筐体の第１筐体形態又は第２筐体形態の形態変化を検出する。無線通信装置においては、筐体形態検出手段からの検出信号に基づいて、アンテナ特性切換回路部が予め設定したそれぞれの筐体形態においても最も効率的な特性を発揮する第１アンテナ特性値と第２アンテナ特性値との切換操作を行うようにする。

無線通信装置においては、アンテナ形態検出手段によって形態可動型アンテナ素子の第１アンテナ形態又は第２アンテナ形態の形態変化を検出する。無線通信装置においては、アンテナ形態検出手段からの検出信号に基づいて、アンテナ特性切換回路部が予め設定したそれぞれのアンテナ形態においても最も効率的な第１アンテナ特性値と第２アンテナ特性値との切換操作を行うようにする。

無線通信装置においては、筐体アンテナ形態検出手段によって形態可動型筐体の第１筐体形態又は第２筐体形態或いは形態可動型アンテナ素子の第１アンテナ形態又は第２アンテナ形態の形態変化を検出する。無線通信装置においては、筐体アンテナ形態検出手段からの検出信号に基づいて、アンテナ特性切換回路部が予め設定したそれぞれの筐体形態やアンテナ形態においても最も効率的な第１アンテナ特性値乃至第４アンテナ特性値の切換操作を行うようにする。

無線通信装置においては、筐体アンテナ形態検出手段によって形態可動型筐体の第１筐体形態又は第２筐体形態或いは形態可動型アンテナ素子の第１アンテナ形態又は第２アンテナ形態の形態変化を検出する。無線通信装置においては、筐体アンテナ形態検出手段からの検出信号に基づいて、アンテナ特性切換回路部が予め設定した所期アンテナ特性値への合わせ込み動作を行う。

本発明かかる無線通信装置によれば、形態可動型筐体や形態可動型アンテナ素子の形態変化を形態検出手段によって検出するとともに、この形態検出手段から出力される検出信号に基づいてアンテナ特性切換回路部を駆動して最適なアンテナ特性値に保持されるように構成したことから、様々なデザイン展開や使用形態による筐体やアンテナ素子の形態変化によって生じるアンテナ特性の劣化を防止して良好な状態で情報等の送受信を行うことが可能となる。

以下、本発明の実施の形態として図面に示した携帯電話機１について詳細に説明する。携帯電話機１は、図１乃至図３に示すように筐体２が、第１筐体３に対して第２筐体４を詳細を省略するヒンジ機構５によって回動自在に組み合わせた折り畳み型携帯電話機である。携帯電話機１は、筐体２が、第１筐体３に対して第２筐体４を重ね合わせた図１に示す第１筐体形態と、第１筐体３に対して第２筐体４を展開した図２に示す第２筐体形態とに形態変化して用いられる。携帯電話機１は、第１筐体３側にアンテナ素子６が設けられており、図１に示した第１筐体３内に収納した第１アンテナ形態と、図３に示した第１筐体３から引き伸ばした第２アンテナ形態とに形態変化して用いられる。

携帯電話機１は、図２に示すように主面に１０キー７や各種の機能ボタン８を配置した第１筐体３の内部に第１配線基板９が組み込まれている。第１配線基板９には、詳細を省略するが無線送受信回路モジュールやダイヤル発信回路モジュール或いは電源回路や文字変換モジュール等を構成するＬＳＩやＩＣ或いは各種の電子部品や半導体メモリ素子等が搭載されている。第１配線基板９には、ヒンジ機構５と対向する側の端部近傍に位置してマイクロホン１０が搭載され、その送話部が第１筐体３に設けた集音孔と対向される。第１筐体３には、背面側に開閉自在に組み合わせた蓋体に覆われて内部にバッテリーが収納される。第１筐体３には、図示しないが先端側面部にバッテリーの充電用端子や外部接続用コネクタ等が設けられている。

携帯電話機１は、アンテナ素子６として１／２波長ダイポールを基本とする先端給電型のホイップアンテナが用いられ、第１筐体３の上端部に形成した詳細を省略するアンテナケース内に伸縮自在に収納される。なお、アンテナ素子６は、１／２波長に限定されず、１／４波長或いは５／８波長の素子であってもよく、またミアンダ型やヘリカル型形状によって短縮化が図られているものであってもよいことは勿論である。携帯電話機１には、第１筐体３の内部に第１配線基板９に搭載したチップアンテナや板金アンテナ或いはパッチアンテナ等からなる内蔵アンテナが備えられ、この内蔵アンテナによってもっぱら着信信号の電波を受信する。

携帯電話機１は、アンテナ素子６のグランド導体部１１を、例えば第１配線基板９の主面に形成したグランドパターンや第１筐体３に組み合わせた金属製シャーシ等によって適用周波数帯域に応じた所定の面積を以って構成する。携帯電話機１は、上述したように筐体２が第１筐体形態と第２筐体形態とに形態変化するとともに、アンテナ素子６も第１アンテナ形態と第２アンテナ形態とに形態変化する。

携帯電話機１は、上述した筐体２とアンテナ素子６の形態変化によってアンテナ特性が変化する。携帯電話機１においては、グランド導体部１１を構成する筐体２にも高周波電流が流れるために、例えば第１筐体３に対して第２筐体４を折り畳んだ状態で筐体２の実質長が小さくなって筐体２を流れるイメージ電流を利用するアンテナ長が等価的に短くなる。同様にして、携帯電話機１は、アンテナ素子６の長さが変わることによっても特性が変化する。

携帯電話機１には、インダクタンスやキャパシタ等のチューニング及び切換を行うことによってリアクタンス成分を変化させてアンテナ特性の切換を行う特性切換回路部が設けられる。携帯電話機１は、特性切換回路部を、例えば第１配線基板９に設けたインピーダンス整合切換回路部１２によって構成する。携帯電話機１には、第１配線基板９にインピーダンス整合切換回路部１２に対して所定レベルの電圧値を供給する電圧供給部１３が設けられる。携帯電話機１には、第１筐体３に、筐体２の形態変化を検出する筐体形態検出部１４とアンテナ素子６の形態変化を検出するアンテナ形態検出部１５とが設けられている。携帯電話機１は、電圧供給部１３に対して筐体形態検出部１４とアンテナ形態検出部１５とからそれぞれ検出信号が出力される。

インピーダンス整合切換回路部１２は、アンテナ素子６や無線送受信回路モジュール或いはグランド導体部１１と接続されて第１配線基板９に設けられている。インピーダンス整合切換回路部１２は、筐体形態検出部１４やアンテナ形態検出部１５から出力される検出信号に基づいて電圧供給部１３から所定レベルの電圧が供給される異によって、筐体２やアンテナ素子６の形態変化にかかわらず所定長のアンテナ素子と所定面積のグランド導体とによって適用周波数帯域において入力特性や利得等のアンテナ特性が最も効率のよい状態となる各入力インピーダンスへの変換動作を行う。

インピーダンス整合切換回路部１２は、具体的には筐体２が第１筐体形態の状態にあるとともにアンテナ素子６が第１アンテナ形態の状態にある場合に、アンテナ特性が最も効率のよい状態となる第１アンテナ特性値を得る入力インピーダンスに設定する。インピーダンス整合切換回路部１２は、筐体２が第２筐体形態の状態にあるとともにアンテナ素子６が第１アンテナ形態の状態にある場合に、アンテナ特性が最も効率のよい状態となる第２アンテナ特性値を得る入力インピーダンスに設定する。

インピーダンス整合切換回路部１２は、筐体２が第１筐体形態の状態にあるとともにアンテナ素子６が第２アンテナ形態の状態にある場合に、アンテナ特性が最も効率のよい状態となる第３アンテナ特性値を得る入力インピーダンスに設定する。インピーダンス整合切換回路部１２は、筐体２が第２筐体形態の状態にあるとともにアンテナ素子６が第２アンテナ形態の状態にある場合に、アンテナ特性が最も効率のよい状態となる第４アンテナ特性値を得る入力インピーダンスに設定する。

筐体形態検出部１４は、具体的には第１筐体３に対して第２筐体４が折り畳まれた第１筐体形態から、ヒンジ機構５を介して展開操作された第２筐体形態へと変化した状態を検出して、第１筐体検出信号を電圧供給回路部１５に出力する。また、筐体形態検出部１４は、第２筐体形態から第１筐体３に対して第２筐体４を折り畳んで第１筐体形態へと変化した状態を検出して、第２筐体検出信号を電圧供給回路部１５に出力する。

アンテナ形態検出部１５は、具体的にはアンテナ素子６が第１筐体３に収納された第１アンテナ形態の状態から引き出し操作されて第２アンテナ形態へと変化した状態を検出して、第１アンテナ検出信号を電圧供給回路部１５に出力する。また、アンテナ形態検出部１５は、第２アンテナ形態からアンテナ素子６が第１筐体３内に押し込まれて第１アンテナ形態へと変化した状態を検出して、第２アンテナ検出信号を電圧供給回路部１５に出力する。

電圧供給回路部１５は、筐体形態検出部１４からの第１筐体検出信号とアンテナ形態検出部１５からの第１アンテナ検出信号とが入力されると、インピーダンス整合切換回路部１２に対して上述した第１アンテナ特性値を得る第１レベル電圧を供給する。電圧供給回路部１５は、筐体形態検出部１４からの第２筐体検出信号とアンテナ形態検出部１５からの第１アンテナ検出信号とが入力されると、インピーダンス整合切換回路部１２に対して上述した第２アンテナ特性値を得る第２レベル電圧を供給する。

電圧供給回路部１５は、筐体形態検出部１４からの第２筐体検出信号とアンテナ形態検出部１５からの第１アンテナ検出信号とが入力されると、インピーダンス整合切換回路部１２に対して上述した第３アンテナ特性値を得る第３レベル電圧を供給する。電圧供給回路部１５は、筐体形態検出部１４からの第２筐体検出信号とアンテナ形態検出部１５からの第２アンテナ検出信号とが入力されると、インピーダンス整合切換回路部１２に対して上述した第４アンテナ特性値を得る第４レベル電圧を供給する。

携帯電話機１は、第２筐体４内に第２配線基板１６が設けられている。第２配線基板１６には、図２に示すように主面側に設けた開口部に表示面を臨ませて大型の第１液晶表示器１７やそのドライバーユニットが搭載される。第２配線基板１６には、ヒンジ機構５と対向する側の端部近傍に位置してスピーカ１８が搭載され、その受話部が第２筐体４に設けた放音孔と対向される。第２配線基板１６には、図１に示すように背面側に設けた開口部に表示面を臨ませて小型の第２液晶表示器１９が搭載される。なお、携帯電話機１は、第１筐体３や第２筐体４に、例えばＣＣＤカメラ機構等の適宜の付加機構を搭載するようにしてもよいことは勿論である。

携帯電話機１は、詳細を省略するがヒンジ機構５に跨ってフレキシブルプリント基板２０が設けられており、第１筐体３側の第１配線基板９と第２筐体４側の第２配線基板１６との電気的接続を行っている。携帯電話機１は、フレキシブルプリント基板２０を介して各種の制御信号や電源の授受が行われて第１筐体３側の各部と第２筐体４側の各部とが互いに関連して動作する。

携帯電話機１は、図４に代表例を示す上述したインピーダンス整合切換回路部１２を備えている。インピーダンス整合切換回路部１２は、アンテナ素子６を接続した高周波信号線路２１に接続され、筐体形態検出部１４やアンテナ形態検出部１５から出力される検出信号に基づいて電圧供給部１３から供給される電圧により上述した第１アンテナ特性値乃至第４アンテナ特性値を得る入力インピーダンスの切換動作を行う。

インピーダンス整合切換回路部１２は、一端を高周波信号線路２１に接続されるとともに他端を上述したように第１配線基板９の主面に形成したグランドパターンや第１筐体３に組み合わせた金属製シャーシ等によって構成されるグランド導体部１１と接続されたコイル２３を有する。インピーダンス整合切換回路部１２は、一端を高周波信号線路２１に接続された所定容量のコンデンサ２４と、一端をこのコンデンサ２４と接続されるとともに他端をグランド導体部１１と接続されたバリキャップダイオード２５とを有する。

インピーダンス整合切換回路部１２には、コンデンサ２４とバリキャップダイオード２５との間に、電圧供給回路部１３から供給される所定レベルの電圧が印加されることにより、高周波信号線路２１が上述した第１アンテナ特性値乃至第４アンテナ特性値を得る所定の入力インピーダンスに保持されるようにする。

携帯電話機１は、図５に代表例を示す筐体形態検出部１４を備えている。筐体形態検出部１４は、第１筐体３の主面に設けた小孔２６内に設けられたスイッチ２７と、第２筐体４側の主面に相対して形成された小凸子２８とから構成される。筐体形態検出部１４は、第１筐体３に対して第２筐体４が閉じられた状態で凸子２８によってスイッチ２７が押圧されるとともに、第１筐体３に対して第２筐体４が展開されることによって凸子２８によるスイッチ２７の押圧状態が開放されることで、スイッチング動作を行う。

なお、かかる筐体形態検出部１４は、従来の折り畳み型携帯電話機にも備えられて筐体を展開操作した状態で第１液晶表示器１７に電源を供給する等の切換制御を行うことで節電対応を図るスイッチ機構が兼用される。また、筐体形態検出部１４は、スイッチ２７にタクトスイッチや圧電スイッチ等の適宜のスイッチが用いられるが、アンテナ特性に影響を及ぼすことは無い。筐体形態検出部１４は、例えばユニバーサルジョイント機構を有する折り曲げ型携帯電話機であっても同様に展開動作を堅守するスイッチ機構を兼用することが可能である。なお、筐体形態検出部１４は、独立したスイッチ機構によって構成するようにしてもよいことは勿論である。

携帯電話機１は、詳細を省略するが、第１筐体３のアンテナケースに臨んで配置されたタクトスイッチや圧電スイッチ等の適宜のスイッチによってアンテナ形態検出部１５を構成する。アンテナ形態検出部１５は、アンテナ素子６がアンテナケース内に収納された状態でこのアンテナ素子６によってスイッチが押圧されるとともに、アンテナ素子６がアンテナケースから引き出されることによってスイッチの押圧状態が解除されることで、スイッチング動作を行う。なお、アンテナ形態検出部１５も、アンテナ特性に影響を及ぼすことは無いことは勿論である。

以上のように構成された携帯電話機１においては、第１筐体３に対する第２筐体４の折り畳み・展開操作による筐体２の形態変化とアンテナ素子６の収納・引き出し操作によるアンテナ素子６の形態変化とが生じる。携帯電話機１においては、この筐体２の形態変化とアンテナ素子６の形態変化とが筐体形態検出部１４とアンテナ形態検出部１５とによって検出される。携帯電話機１においては、筐体形態検出部１４とアンテナ形態検出部１５とから出力される検出信号によって電圧供給回路部１３が動作する。

携帯電話機１においては、電圧供給回路部１３から所定レベルの電圧がインピーダンス整合切換回路部１２に供給されて入力インピーダンスの切換が行われる。携帯電話機１においては、筐体２の形態変化やアンテナ素子６の形態変化にかかわらず適用周波数帯域において入力特性や利得等のアンテナ特性が最も効率のよい状態に保持され、良好かつ安定した無線通信が行われるようになる。したがって、携帯電話機１は、多様化や多機能化或いは様々なデザイン展開や使用形態による筐体やアンテナ素子の形態変化によって生じるアンテナ特性の劣化に対して、最も効率のよいアンテナ特性を保持して良好な状態で送受信が行われるようになる。

上述した携帯電話機１においては、筐体形態検出部１４とアンテナ形態検出部１５とから出力された検出信号に基づいて選択された所定レベルの電圧を電圧供給回路部１３からインピーダンス整合切換回路部１２に供給するようにしたが、かかる構成に限定されるものでは無い。携帯電話機１は、筐体２とアンテナ素子６とがそれぞれ２つの形態変化のみであり、それぞれの形態における最も効率のよいアンテナ特性値をあらかじめ設定することが可能である。

したがって、携帯電話機１は、筐体形態検出部１４とアンテナ形態検出部１５とから出力された検出信号に基づいて最も効率のよいアンテナ特性を奏するように、適宜の方法によってインピーダンス整合切換回路部１２の動作制御を行うようにすればよい。また、携帯電話機１は、最も効率のよいアンテナ特性を奏する初期アンテナ特性値を規定し、筐体形態検出部１４とアンテナ形態検出部１５とから出力された検出信号に基づいて電圧供給回路部１３とインピーダンス整合切換回路部１２とにおいてこの初期アンテナ特性値への合わせ込み制御を行うようにしてもよい。

携帯電話機１は、例えば図６に示した特性切換回路部３０によって、筐体２の形態変化やアンテナ素子６の形態変化に対応して適正なアンテナ特性値への切換動作を行うことも可能である。特性切換回路部３０は、上述した筐体形態検出部１４とアンテナ形態検出部１５とに対応して、筐体形態検出部３１とアンテナ形態検出部３２とが設けられる。特性切換回路部３０は、筐体形態検出部３１が高周波信号線路２１とグランド導体部１１との間に接続され、それぞれ特性を異にする第１コイル３３と第２コイル３４とを２回路型の筐体形態検出スイッチ３５によって選択する。特性切換回路部３０は、アンテナ形態検出部１５が高周波信号線路２１とコンデンサ３６との間に接続され、それぞれ特性を異にする第１コイル３７と第２コイル３８とを２回路型のアンテナ形態検出スイッチ３９によって選択する。

特性切換回路部３０は、コンデンサ３６と、筐体形態検出部３１側の第１コイル３３と第２コイル３４及びアンテナ形態検出部３２側の第１コイル３７と第２コイル３８との組み合わせによって回路定数を異にする４回路を構成し、各回路を選択することによって第１アンテナ特性値乃至第４アンテナ特性値を設定することが可能となる。したがって、特性切換回路部３０は、筐体２の形態変化やアンテナ素子６の形態変化に伴う筐体形態検出スイッチ３５とアンテナ形態検出スイッチ３９のスイッチング動作とによって第１アンテナ特性値乃至第４アンテナ特性値が選択的に設定され、適用周波数帯域において入力特性や利得等のアンテナ特性が最も効率のよい状態に保持され、良好かつ安定した無線通信が行われるようにする。

図７に第２の実施の形態として示した携帯電話機４０も、第１筐体４２と第２筐体４３とがヒンジ機構４４により折り畳み自在とされた筐体４１を備え、第１筐体４２に対して第２筐体４３を重ね合わせた第１筐体形態と、第１筐体４２に対して第２筐体４３を展開した第２筐体形態とに形態変化して用いられる。携帯電話機４０には、例えば第２筐体４３側の内部にアンテナ素子４５が固定された状態で内蔵されている。

携帯電話機４０には、筐体４１の第１筐体形態と第２筐体形態との変化を検出する筐体形態検出部４６が設けられるとともに、特性切換回路部４７が設けられる。携帯電話機４０は、筐体形態検出部４６が、筐体４１の第１筐体形態と第２筐体形態とを検出してそれぞれ第１検出信号と第２検出信号とを出力する。携帯電話機４０は、これら第１検出信号と第２検出信号とに基づいて特性切換回路部４７が動作して、それぞれの筐体形態において最も効率のよいアンテナ特性を奏する第１アンテナ特性値と第２アンテナ特性値の切換動作を行う。

携帯電話機４０は、上述したようにアンテナ素子４５が第２筐体４３に内蔵されることから、このアンテナ素子４５の形態変化を検出するアンテナ形態検出部を設ける必要は無い。携帯電話機４０は、筐体形態検出部４６を上述した携帯電話機１の筐体形態検出部１４と同様に構成するとともに、特性切換回路部４７をインピーダンス整合切換回路１２と電圧供給回路部１３とによって構成してもよいことは勿論である。

図８及び図９に第３の実施の形態として示した携帯電話機５０は、筐体５１の上面部に設けたヒンジ部材５２に対してアンテナ素子５３が一端部を回動自在に支持されている。携帯電話機５０は、図８に示すように筐体５１に対してアンテナ素子５３を直立させた第１アンテナ形態とすることにより、垂直偏波の通信電波を効率的に送受信する。また、携帯電話機５０は、図９に示すように筐体５１に対してアンテナ素子５３を平行な状態に倒した第２アンテナ形態とすることにより、水平偏波の通信電波を効率的に送受信する。

携帯電話機５０には、アンテナ素子５３の第１アンテナ形態と第２アンテナ形態との変化を検出するアンテナ形態検出部５４が設けられるとともに、特性切換回路部５５が設けられる。携帯電話機５０は、アンテナ形態検出部５４が、アンテナ素子５３の第１アンテナ形態と第２アンテナ形態とを検出してそれぞれ第１検出信号と第２検出信号とを出力する。携帯電話機５０は、これら第１検出信号と第２検出信号とに基づいて特性切換回路部５５が動作して、それぞれのアンテナ形態において最も効率のよいアンテナ特性を奏する第１アンテナ特性値と第２アンテナ特性値の切換動作を行う。

なお、携帯電話機５０は、筐体５１が一体型で構成されることで、この筐体５１の形態変化を検出する筐体形態検出部を特に設ける必要は無い。携帯電話機５０は、筐体５１が分割型で構成される場合は、上述した筐体形態検出部を設けて特性切換回路部５５を制御する。

図１０及び図１１に第４の実施の形態として示した携帯電話機６０も、第１筐体６２と第２筐体６３とがヒンジ機構６４により折り畳み自在とされた筐体６１を備え、第１筐体６２に対して第２筐体６３を重ね合わせた第１筐体形態と、第１筐体６２に対して第２筐体６３を展開した第２筐体形態とに形態変化して用いられる。携帯電話機６０は、アンテナ素子６５が、第１筐体６２に内蔵された第１アンテナ素子６６と第２筐体６３に内蔵された第２アンテナ素子６７とによって構成される。

携帯電話機６０には、ヒンジ機構６４を跨ってフレキシブルプリントコネクタ６８が設けられ、このフレキシブルプリントコネクタ６８を介して第１筐体６２の各部と第２筐体６３の各部とが電気的に接続される。携帯電話機６０は、第１アンテナ素子６６と第２アンテナ素子６７もフレキシブルプリントコネクタ６８を介して電気的に一体化されてアンテナ素子６５を構成する。

携帯電話機６０には、筐体６１の第１筐体形態と第２筐体形態との変化を検出する筐体形態検出部６９が設けられるとともに、特性切換回路部７０が設けられる。携帯電話機６０は、筐体形態検出部６９が、筐体６１の第１筐体形態と第２筐体形態とを検出してそれぞれ第１検出信号と第２検出信号とを出力する。携帯電話機６０は、これら第１検出信号と第２検出信号とに基づいて特性切換回路部７０が動作して、それぞれの筐体形態において最も効率のよいアンテナ特性を奏する第１アンテナ特性値と第２アンテナ特性値の切換動作を行う。

ところで、携帯電話機６０は、上述したように第１筐体６２に内蔵した第１アンテナ素子６６と第２筐体６３に内蔵した第２アンテナ素子６７とによってアンテナ素子６５を構成する。携帯電話機６０においては、筐体６１の形態変化に伴ってアンテナ素子６５が、第１アンテナ素子６６とアンテナ素子６５とが重なり合う第１アンテナ形態と長さ方向に対向する第２アンテナ形態とに変化する。アンテナ素子６５は、筐体６１の形態変化と連動して形態変化が生じ、上述した携帯電話機１や携帯電話機５０のように単独で形態変化を生じることは無い。

したがって、携帯電話機６０においては、筐体６１の形態変化を検出する筐体形態検出部６９が、アンテナ素子６５の形態変化も自動的に検出することになる。携帯電話機６０においては、筐体形態検出部６９から出力される検出信号によって動作する特性切換回路部７０が、筐体６１の形態変化に伴うアンテナ特性値の補正とともにアンテナ素子６５の形態変化に伴うアンテナ特性値の補正を含めて、第１アンテナ特性値と第２アンテナ特性値の切換動作を行う。

なお、本発明は、上述した各実施の形態として示した携帯電話機に限定されず、例えば携帯テレビ受信機や携帯情報端末機等の各種無線通信装置にも適用されることは勿論である。また、本発明は、携帯型無線通信機器ばかりでなく、据え置き型の無線通信機器にも適用可能である。

実施の形態として示す折り畳み型携帯電話機の斜視図である。同筐体を展開した状態の斜視図である。展開した筐体からアンテナ素子を引き出した状態の背面斜視図である。特性切換部を構成するインピーダンス整合切換回路部の構成図である。筐体形態検出部の構成図である。他の特性切換部の構成図である。第２の実施の形態として示す携帯電話機の構成図である。第３の実施の形態として示す携帯電話機の構成図であり、アンテナ素子を垂直に立てた状態を示す。同携帯電話機において、アンテナ素子を水平にした状態を示す図である。第４の実施の形態として示す携帯電話機の構成図であり、筐体を折り畳んだ状態を示す。同携帯電話機の構成図であり、筐体を展開した状態を示す。従来の折り畳み型携帯電話機の使用状態の斜視図である。従来の折り曲げ型携帯電話機の使用状態の平面図である。無線通信装置におけるアンテナ特性の説明図であり、筐体を展開した状態を示す。同筐体を閉じた状態を示す図である。

符号の説明

１携帯電話機、２筐体、３第１筐体、４第２筐体、５ヒンジ機構、６アンテナ素子、１１グランド導体部、１２インピーダンス整合切換回路部、１３電圧供給回路部、１４筐体形態検出部、１５アンテナ形態検出部、２１高周波信号線路、２３コイル、２４コンデンサ、２５バリキャップダイオード、３０特性切換回路部、３１筐体形態検出部、３２アンテナ形態検出部、４０携帯電話機、４１筐体、４５アンテナ素子、４６筐体形態検出部、４７特性切換回路部、５０携帯電話機、５１筐体、５３アンテナ素子、５４アンテナ形態検出部、５５特性切換回路部、６０携帯電話機、６１筐体、６５アンテナ素子、６９筐体形態検出部、７０特性切換回路部

Claims

少なくとも第１筐体形態と第２筐体形態とに変換され、アンテナ素子が設けられた形態可動型筐体と、
上記形態可動型筐体が、上記第１筐体形態の状態において所定の第１アンテナ特性値を奏する仕様に設定するとともに、上記第２筐体形態の状態において所定の第２アンテナ特性値を奏する仕様に設定するアンテナ特性切換回路部と、
上記形態可動型筐体の上記第１筐体形態又は上記第２筐体形態を検出して上記アンテナ特性切換回路部を駆動させる検出信号を出力する筐体形態検出手段とを備え、
上記アンテナ特性切換回路部において、上記形態可動型筐体の各形態に応じた上記筐体形態検出手段からの検出信号に基づいて、上記第１アンテナ特性値と上記第２アンテナ特性値との切換操作が行われることを特徴とする無線通信装置。
少なくとも第１筐体形態と第２筐体形態とに変換され、アンテナ素子が設けられた形態可動型筐体と、
所期アンテナ特性値を奏する仕様に設定するアンテナ特性切換回路部と、
上記形態可動型筐体の上記第１筐体形態又は上記第２筐体形態を検出して上記アンテナ特性切換回路部を駆動させる検出信号を出力する筐体形態検出手段とを備え、
上記アンテナ特性規定回路部において、上記筐体形態検出手段から出力される検出信号に基づいて、上記所期アンテナ特性値への合わせ込み動作が行われることを特徴とする無線通信装置。
筐体に対して、少なくとも第１アンテナ形態と第２アンテナ形態とに変換自在に設けられる形態可動型アンテナ素子と、
上記形態可動型アンテナ素子が、上記第１アンテナ形態の状態において所定の第１アンテナ特性値を奏する仕様に設定するとともに、上記第２アンテナ形態の状態において所定の第２アンテナ特性値を奏する仕様に設定するアンテナ特性切換回路部と、
上記形態可動型アンテナ素子の上記第１アンテナ形態又は上記第２アンテナ形態を検出して上記アンテナ特性切換回路部を駆動させる検出信号を出力するアンテナ形態検出手段とを備え、
上記アンテナ特性切換回路部において、上記形態可動型アンテナ素子の各形態に応じた上記アンテナ形態検出手段からの検出信号に基づいて、上記第１アンテナ特性値と上記第２アンテナ特性値との切換操作が行われることを特徴とする無線通信装置。
筐体に対して、少なくとも第１アンテナ形態と第２アンテナ形態とに変換自在に設けられる形態可動型アンテナ素子と、
所期アンテナ特性値を奏する仕様に設定するアンテナ特性切換回路部と、
上記形態可動型アンテナ素子の上記第１アンテナ形態又は上記第２アンテナ形態を検出して上記アンテナ特性切換回路部を駆動させる検出信号を出力するアンテナ形態検出手段とを備え、
上記アンテナ特性規定回路部において、上記アンテナ形態検出手段から出力される検出信号に基づいて、上記所期アンテナ特性値への合わせ込み動作が行われることを特徴とする無線通信装置。
少なくとも第１筐体形態と第２筐体形態とに変換される形態可動型筐体と、
上記形態可動型筐体に設けられて、少なくとも第１アンテナ形態と第２アンテナ形態とに変換される形態可動型アンテナ素子と、
上記形態可動型筐体と上記形態可動型アンテナ素子のそれぞれ形態に応じた第１筐体アンテナ形態乃至第４筐体アンテナ形態の状態においてそれぞれ所定の第１アンテナ特性値乃至第４アンテナ特性値を奏する仕様に設定するアンテナ特性切換回路部と、
上記形態可動型筐体と上記形態可動型アンテナ素子とによる上記第１筐体アンテナ形態乃至上記第４筐体アンテナ形態の各形態を検出して上記アンテナ特性切換回路部を駆動させる検出信号を出力する筐体アンテナ形態検出手段とを備え、
上記アンテナ特性規定回路部において、上記形態可動型筐体と上記形態可動型アンテナ素子との形態に応じた上記筐体アンテナ形態検出手段からの検出信号に基づいて、第１アンテナ特性値乃至第４アンテナ特性値の切換操作が行われることを特徴とする無線通信装置。
少なくとも第１筐体形態と第２筐体形態とに変換される形態可動型筐体と、
上記形態可動型筐体に設けられて、少なくとも第１アンテナ形態と第２アンテナ形態とに変換される形態可動型アンテナ素子と、
所期アンテナ特性値を奏する仕様に設定するアンテナ特性切換回路部と、
上記第１筐体形態及び上記第２筐体形態と上記第１アンテナ形態及び第２アンテナ形態とによる第１筐体アンテナ形態乃至第４筐体アンテナ形態の各形態を検出して上記アンテナ特性切換回路部を駆動させる検出信号を出力する筐体アンテナ形態検出手段とを備え、
上記アンテナ特性規定回路部において、上記筐体アンテナ形態検出手段から出力される上記第１筐体アンテナ形態乃至第４筐体アンテナ形態の検出信号に基づいて、上記所期アンテナ特性値への合わせ込み動作が行われることを特徴とする無線通信装置。
上記アンテナ特性切換回路部が、上記アンテナ素子の入力インピーダンスを設定するインピーダンス整合切換回路部であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の無線通信装置。
上記筐体が、第１筐体部と第２筐体部とに分割され、可動結合機構によって折り畳み自在或いは回動自在に結合されることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項５又は請求項６のいずれか１項に記載の無線通信装置。
上記アンテナ素子が、上記筐体に対して、内部に収納した第１アンテナ形態と、引き出した第２アンテナ形態とに変換操作されることを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の無線通信装置。
上記アンテナ素子が、上記筐体に対して、直立した状態の第１アンテナ形態と、側面と平行に対向する状態の第２アンテナ形態とに変換操作されることを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の無線通信装置。