JP2009141416A

JP2009141416A - 携帯無線機及び無線通信方法

Info

Publication number: JP2009141416A
Application number: JP2007312515A
Authority: JP
Inventors: Masanori Sakurai; 正則櫻井
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2007-12-03
Filing date: 2007-12-03
Publication date: 2009-06-25
Anticipated expiration: 2027-12-03
Also published as: JP4894740B2; EP2230719A4; US20100279749A1; WO2009072404A1; US8655421B2; CN101919111A; EP2230719A1

Abstract

【課題】伸縮機構に含まれる金属製の部品の影響を受けることなく無線信号を送受信できる携帯無線機及び無線通信方法を提供する。
【解決手段】上部筐体２及び下部筐体７筐体が略直列に位置する伸長状態と上部筐体２及び下部筐体７が重なりあった短縮状態との二つの状態をとりうる携帯無線機であって、伸長状態と短縮状態とを可変とする回転機構１の少なくとも一部が金属で形成されており、回転機構１の金属部分がアンテナとして動作する。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯無線機に関し、特に、伸縮機構の金属部分をアンテナとしても機能させる携帯無線機及び無線通信方法に関する。

近年、様々な形を有する携帯無線機が開発されている。従来ではヒンジを用いて端末の伸長状態と短縮状態とに可変とした「折り畳み式」が主流と考えられていたが、スライド機構や回転機構を用いた伸縮可能なタイプの携帯無線機も開発されている。

伸縮可能なタイプの携帯無線機の場合、強度確保のため、伸縮機構（伸長状態−短縮状態を可変とする機構）には金属の部品が用いられることが多い。

さらに、ヒンジを用いた折り畳み式の携帯無線機も、ヒンジ部分に強度確保のための金属部品を含んでいる。よって、以下、「伸縮機構」はヒンジ機構も含むものとする。

また、伸縮可能な携帯無線機においては、筐体のどの部分にアンテナを配置するかは、アンテナ特性を左右する重要な要因である。

伸縮可能な携帯無線機のアンテナに関連する技術として、特許文献１に開示される「無線端末装置」がある。特許文献１に開示される発明は、導電部材を含んだ連結部で第１及び第２筐体を開閉可能に連結し、それぞれの筐体内に配置された回路基板のグランド層同士をグランド導体で電気的に接続するとともに、グランド導体と導電部材とを接触させたものである。

しかし、特許文献１に開示される発明のように、伸縮可能なタイプの携帯無線機において伸長状態で端末の端部となる部分にアンテナを配置すると、人体の影響を受けてアンテナ特性が劣化してしまう。

特許文献２には、伸縮機構の近傍（換言すると、伸長状態での中央部近傍）にアンテナ素子を備えた携帯無線装置が開示されている。特許文献２に開示される発明は、伸長状態での中央部近傍にアンテナ素子を備えているため、特許文献１に記載の発明よりも人体の影響によるアンテナ特性の劣化が小さくなると考えられる。
特開２００６−１５７２８３号公報特開２００６−１８０１７０号公報

しかし、上記のように伸縮機構には金属製の部品が含まれているため、特許文献２に開示される発明のように、伸縮機構の近傍にアンテナを配置するとアンテナ特性に影響を与える懸念がある。

すなわち、伸縮可能な携帯無線機においては、伸長状態で端末の端部となる部分にアンテナを配置しても、伸長状態での中央部近傍にアンテナを配置しても、アンテナ特性が劣化してしまう可能性がある。

本発明を係る問題に鑑みてなされたものであり、伸縮機構に含まれる金属製の部品や人体の影響を受けることなく無線信号を送受信できる携帯無線機及び無線通信方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、第１の態様として、第１及び第２の筐体が略直列に位置する伸長状態と第１及び第２の筐体が重なりあった短縮状態との二つの状態をとりうる携帯無線機であって、伸長状態と短縮状態とを可変とする伸縮機構の少なくとも一部が金属で形成されており、該伸縮機構の金属部分がアンテナとして動作することを特徴とする携帯無線機を提供するものである。

また、上記目的を達成するため、本発明は、第２の態様として、第１及び第２の筐体が略直列に位置する伸長状態と第１及び第２の筐体が重なりあった短縮状態との二つの状態をとりうる携帯無線機における無線通信方法であって、伸長状態と短縮状態とを可変とする伸縮機構の少なくとも一部が金属で形成し、該伸縮機構の金属部分をアンテナとして動作させて無線通信を行うことを特徴とする無線通信方法を提供するものである。

本発明によれば、伸縮機構に含まれる金属製の部品や人体の影響を受けることなく無線信号を送受信できる携帯無線機及び無線通信方法を提供できる。

図１に、本発明の好適な実施の形態に係る携帯無線機の概略構成を示す。
この携帯無線機は、伸縮機構である回転機構１を中心に上部筐体２と下部筐体７とが回転可能に連結されている。なお、回転機構１は少なくとも一部分に金属製の部分を備えて構成されている。

図２に、携帯無線機の構成を示す。上部筐体２は、上部基板４と表示部３とを有する。また、下部筐体７は、下部基板６を有している。上部基板４と下部基板６とは、細線同軸５によって接続されている。

なお、回転機構１は、上部基板４とは電気的には接続されてはいない。回転機構１と下部基板６との電気的な接続は、接続部８〜１１のうちいずれか一つを介して行われている。すなわち、接続部８〜１１のいずれか一つを給電部として用いて回転機構１の金属部分に給電を行い、アンテナとして動作させる。

回転機構１の金属部は、接続部８〜１１のいずれか一つを給電点として電力が給電され、接続部８〜１０の残りの三つのうちの少なくとも一つがＧＮＤに接続されることで板状逆Ｆ型アンテナと同様に動作し、一定の帯域において良好な入力インピーダンス特性が得られる。

図３に、接続部１１に給電し、接続部８、９をＧＮＤに接地した場合のリターンロスを示す。図３に示す例においては、８３０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚの帯域内で−５ｄＢ以下のリターンロスがとれているため、この帯域の電磁波を高品質で送受信できることが確認できる。

図４に、給電部は上記同様に接続部１１とし、ＧＮＤに接地する部分を接続部９、１０に変更した場合のリターンロスを示す。図４に示す例においても、８３０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚの帯域内で−５ｄＢ以下のリターンロスがとれているため、この帯域の電磁波を高品質で送受信できることが確認できる。

また、図５に、給電部を接続部１０に変更し、ＧＮＤに接地する部分は図３と同様に接続部８、９とした場合のリターンロスを示す。図５に示す例においても、８３０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚの帯域内で−５ｄＢ以下のリターンロスがとれているため、この帯域の電磁波を高品質で送受信できることが確認できる。

このように、接続部８〜１１のいずれを給電部とし、残りの接続部のいずれを接地しても回転機構１の金属部品をアンテナとして動作させることができるが、一般的には下部基板６の端部に近い接続部８や１０を給電点として用いた方が良好なアンテナ特性が得られることが多い。しかし、実際には下部基板６へのデバイスの実装状態や回転機構１の金属部品の形状などに応じて得られるアンテナ特性も変化するため、下部基板６の端部に近い接続部８や１０ではなく、接続部９や１１を給電部としたほうが良好なアンテナ特性が得られる場合もある。よって、基板や筐体の特性に応じて、最適なアンテナ特性が得られる組み合わせを選択することが好ましい。

図６に、携帯無線機の全体としての放射効率を示す。図示するように、下部基板６の端部に近い接続部１０を給電部とし、接続部９、１１をＧＮＤに接地した場合に、最も良好なアンテナ特性を示している。なお、給電箇所及び接地箇所をどのように組み合わせた場合でも、少なくとも８３０〜９６０ＭＨｚの帯域においてほぼ一定の放射効率が得られている。

接続部８を給電部とし、接続部９、１１をＧＮＤに接地しても電気的には上記の組み合わせ（接続部１０を給電部とし、接続部９、１１をＧＮＤに接地）と同様であるが、実際には下部基板６や下部筐体７などが非対称であると、得られるアンテナ特性も変化する。このため、基板や筐体の特性に応じて、最適なアンテナ特性が得られる組み合わせを選択することが好ましい。

なお、接続部８〜１１を単に給電点やＧＮＤに接続しただけでは所望の入力インピーダンス特性や、放射特性が得られない場合には、接続部８〜１１にコイルやコンデンサを配置して（換言すると、コイルやコンデンサなどを介して回転機構の金属部を給電点やＧＮＤと接続して）これらの特性を調整すれば良い。

このように、本実施形態に係る携帯無線機は、回転機構１の金属部分が接続部８〜１１のいずれかを介して給電点と、接続部８〜１１の残りの少なくとも一つを介して下部基板６のＧＮＤとそれぞれ接続されているため、回転機構１の金属部分及び下部基板６とが一体となって板状逆Ｆ型アンテナと同様に作用する。これにより、回転機構１の金属部分がアンテナの放射特性に影響を与えないばかりか、放射特性を向上させられる。
しかも、伸長状態での中央部近傍にある回転機構１の金属部分をアンテナとして機能させているため、通話時に人体の影響を受けてアンテナ特性が劣化することがない。

上記実施形態においては、回転型の携帯無線機を例として（伸縮機構が回転機構である場合を例として）説明したが、スライド型や折り畳み型の携帯無線機においても、スライド機構やヒンジ機構の金属部分を下部基板のＧＮＤ及び給電点にそれぞれ少なくとも１ヶ所で接続することによって、上記同様に板状逆Ｆ型アンテナとして機能させることが可能である。

なお、上記実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されることはなく様々な変形が可能である。

本発明の好適な実施の形態に係る携帯無線機の要部の構成を示す図である。本発明の好適な実施の形態に係る携帯無線機の構成を示す図である。本発明の好適な実施の形態に係る携帯無線機のアンテナ部分の入力インピーダンス特性の一例を示す図である。本発明の好適な実施の形態に係る携帯無線機のアンテナ部分の入力インピーダンス特性の一例を示す図である。本発明の好適な実施の形態に係る携帯無線機のアンテナ部分の入力インピーダンス特性の一例を示す図である。本発明の好適な実施の形態に係る携帯無線機の全体としての放射効率を示す図である。

符号の説明

１回転機構
２上部筐体
３表示部
４上部基板
５細線同軸
６下部基板
７下部筐体
８、９、１０、１１接続部

Claims

第１及び第２の筐体が略直列に位置する伸長状態と前記第１及び第２の筐体が重なりあった短縮状態との二つの状態をとりうる携帯無線機であって、
前記伸長状態と前記短縮状態とを可変とする伸縮機構の少なくとも一部が金属で形成されており、該伸縮機構の金属部分がアンテナとして動作することを特徴とする携帯無線機。
前記第１の筐体に収容された第１の基板から前記伸縮機構の金属部分にアンテナ電流を給電するための第１の接続部材と、
前記伸縮機構の金属部分を前記第１の基板のグランドと接続するための第２の接続部材とを有することを特徴とする請求項１記載の携帯無線機。
前記第１の基板と前記第２の筐体に収容された第２の基板とが、ケーブルによって接続されたことを特徴とする請求項２記載の携帯無線機。
前記伸縮機構の金属部分を板状逆Ｆアンテナとして動作させることを特徴とする請求項２又は３記載の携帯無線機。
前記伸縮機構は、前記短縮状態において隠蔽される前記各筐体の面が、前記伸長状態において露出するように、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを回動自在に連結するヒンジ機構であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の携帯無線機。
前記伸縮機構は、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを摺動可能に連結するスライド機構であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の携帯無線機。
前記伸縮機構は、前記短縮状態において一方の筐体の下に隠蔽される他方の筐体の面が前記伸長状態において露出するように、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを回動自在に連結する回転機構であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の携帯無線機。
第１及び第２の筐体が略直列に位置する伸長状態と前記第１及び第２の筐体が重なりあった短縮状態との二つの状態をとりうる携帯無線機における無線通信方法であって、
前記伸長状態と前記短縮状態とを可変とする伸縮機構の少なくとも一部が金属で形成し、該伸縮機構の金属部分をアンテナとして動作させて無線通信を行うことを特徴とする無線通信方法。