JP4124803B1 - Portable radio - Google Patents
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Abstract
【課題】回路基板に切り欠き部を有する場合においてもアンテナ性能を向上させることができる携帯無線機を提供すること。
【解決手段】携帯無線機100は、切り欠き部211を有する下基板210と、下基板210に形成されたグランドパターンと、下基板210の、切り欠き部211の周囲に設けられ、アンテナに高周波電力を供給するアンテナ給電部222と、切り欠き部211を跨いで設けられ、グランドパターンを電気的に接続する導電性部材225とを有する。
【選択図】図1To provide a portable wireless device capable of improving antenna performance even when a circuit board has a notch.
A portable wireless device includes a lower substrate having a cutout portion, a ground pattern formed on the lower substrate, and a lower substrate provided around the cutout portion. An antenna power supply unit 222 that supplies power and a conductive member 225 that is provided across the notch 211 and electrically connects the ground pattern.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、携帯電話機などの携帯無線機に関し、特にヒンジ部周辺にカメラモジュール
をはじめとする大型電子部品を搭載する携帯無線機に関する。
The present invention relates to a portable wireless device such as a cellular phone, and more particularly to a portable wireless device in which a large electronic component such as a camera module is mounted around a hinge portion.
携帯電話機などの携帯無線機では、アンテナ素子だけでなく、回路基板に設けられているグランドパターンを放射体として動作させることが従来行われている(例えば特許文献1参照)。 In a portable wireless device such as a cellular phone, it is conventionally performed to operate not only an antenna element but also a ground pattern provided on a circuit board as a radiator (see, for example, Patent Document 1).
図16は、従来の携帯無線機の概略構成図であり、図16(A)は正面図、図16(B)は側面図である。図16に示すように、従来の携帯無線機10は、下部筐体20および上部筐体30を有する。上部筐体30および下部筐体20は、グランドパターン(図示せず)が形成された長方形の上基板31および下基板21をそれぞれ内部に有する。下基板21上には、アンテナ素子22に給電を行うアンテナ給電部23などの回路部品や、カメラモジュールなどの電子部品24が実装されている。
FIG. 16 is a schematic configuration diagram of a conventional portable wireless device, in which FIG. 16A is a front view and FIG. 16B is a side view. As shown in FIG. 16, the conventional portable
平面状の導電性材料から成るグランドパターンは、通常、グランド強化およびアンテナ特性向上などの観点から、上基板31および下基板21の全面に、それぞれの形状にほぼ一致する平面形状で設けられる。グランドパターンには、アンテナ素子22とは逆相となるグランド電流が流れる。このとき、所望周波数の波長λに対し、グランドパターンにλ/4以上の長さ成分が存在すると、アンテナの放射効率が低下することが知られている。例えば、携帯電話機で使用される周波数帯域である2GHz(ギガヘルツ)の場合、上記λ/4に相当する長さは、約4cm(センチメートル)である。
A ground pattern made of a planar conductive material is generally provided in a planar shape substantially matching the respective shapes on the entire surface of the
図17は、図16に示す従来の携帯無線機10において、アンテナ給電部23が1940MHz(メガヘルツ)の電流を出力しているときの携帯無線機10の電流分布のシミュレーション結果を示す図である。横軸は、上部筐体30を開いた状態の携帯無線機10の縦方向の位置を示し、縦軸は、携帯無線機10の横方向の位置を示す。より色の濃い範囲には、より高いグランド電流が流れていることを示す。
FIG. 17 is a diagram illustrating a simulation result of the current distribution of the portable
図17に示すように、従来の携帯無線機10では、下基板21の電流分布が強く、かつ、分布が下基板21全体に広がっている。このように、従来の携帯無線機10では、筐体の全面に亘ってグランド電流を流すことによって、放射効率の高いアンテナ特性を確保している。
As shown in FIG. 17, in the conventional
ところで、近年、携帯無線機において、コの字形などの切り欠き部が形成された回路基板を用いることが行われている。このような回路基板を用いることにより、例えば、従来では回路基板上に配置していた電子部品を回路基板に埋め込ませた形で配置することができ、携帯無線機の薄型化、小型化、軽量化、および多機能化を図ることができる。
しかしながら、回路基板に切り欠き部を設ける場合、携帯無線機のアンテナ性能が低下するおそれがある。なぜなら、グランドパターンにも同一形状の切り欠き部が形成されることになり、切り欠き部の周囲長として、上記したλ/4以上の長さ成分が生じ得るためである。 However, when the notch is provided on the circuit board, the antenna performance of the portable wireless device may be deteriorated. This is because a notch having the same shape is also formed in the ground pattern, and the above-described length component of λ / 4 or more can be generated as the peripheral length of the notch.
図18は、図16に示す従来の携帯無線機10において、下基板21の電子部品24の部分を切り欠いたためにλ/4以上の長さ成分が生じた場合の、電流分布のシミュレーション結果を示す図であり、図17に対応するものである。
FIG. 18 shows a simulation result of current distribution when a length component of λ / 4 or more occurs in the conventional
図18を図17と比較すると、切り欠き部を有する下基板20では、電流分布が弱く、かつ、分布が電子部品24周辺(切り欠き部周辺)に集中していることが分かる。このような状態では、放射効率が悪くなり、アンテナ特性も低くなる。したがって、切り欠き部を設ける場合には、その周囲長をλ/4未満に抑えることが望ましい。
Comparing FIG. 18 with FIG. 17, it can be seen that in the
ところが、上記電子部品の高性能化に伴う部品体積の増加傾向や、無線通信の高周波帯域への拡大傾向に鑑みると、切り欠き部の周囲長をλ/4未満に抑えることは設計上困難になりつつある。 However, in view of the increase in the volume of components accompanying the high performance of the electronic components and the tendency to expand to the high frequency band of wireless communication, it is difficult to design the peripheral length of the notch to be less than λ / 4. It is becoming.
特に、切り欠き部の周辺にアンテナ給電部が設けられている場合には、給電点の至近であることから、切り欠き部周辺部位にグランド電流が集中し易くなり、アンテナ性能の低下が更に深刻となる可能性が高い。 In particular, when an antenna feeding unit is provided around the notch, the ground current tends to concentrate on the area around the notch because the antenna is close to the feeding point, and the deterioration of the antenna performance is further serious. Is likely.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、回路基板に切り欠き部を有する場合においてもアンテナ性能を向上させることができる携帯無線機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a portable wireless device that can improve antenna performance even when a circuit board has a notch.
本発明の携帯無線機は、回路基板と、前記回路基板の一辺を切り欠いた切り欠き部と、前記切り欠き部に配置されたカメラ部と、前記回路基板の前記切り欠き部を設けた一辺の側に配置されたアンテナ素子と、前記回路基板に形成されたグランドパターンと、前記回路基板の、前記切り欠き部の周囲に設けられ、前記アンテナ素子に高周波電力を供給する給電部と、前記切り欠き部を跨いで設けられ、前記グランドパターンを電気的に接続し、前記回路基板に垂直な平面を有する導電性部材とを有する構成を採る。
または、本発明の携帯無線機は、回路基板と、前記回路基板の一辺を切り欠いた切り欠き部と、前記切り欠き部に配置されたカメラ部と、前記回路基板の前記切り欠き部を設けた一辺の側に配置されたアンテナ素子と、前記回路基板に形成されたグランドパターンと、前記回路基板の、前記切り欠き部の周囲に設けられ、前記アンテナ素子に高周波電力を供給する給電部と、前記切り欠き部を跨いで設けられ、前記グランドパターンを電気的に接続し、前記回路基板の厚さ方向において前記アンテナ素子と前記回路基板との間に配置された導電性部材とを有する構成を採る。
または、本発明の携帯無線機は、第1の突起部と、第2の突起部と、前記第1の突起部と前記第2の突起部との間に位置する切り欠き部と、を有する回路基板と、前記切り欠き部に配置されたカメラ部と、前記回路基板の前記切り欠き部を設けた一辺の側に配置されたアンテナ素子と、前記回路基板に形成されたグランドパターンと、前記第1の突起部または前記第2の突起部に設けられ、前記アンテナ素子に高周波電力を供給する給電部と、前記グランドパターンを電気的に接続する導電性部材と、前記グランドパターンと前記導電性部材とを電気的に接続する電気接点と、を備え、前記導電性部材は、前記切り欠き部を跨いで設けられ、前記第1の突起部と前記第2の突起部は、前記導電性部材により前記グランドパターンとは別の経路で電気的に接続されている構成を採る。
A portable wireless device according to the present invention includes a circuit board, a cutout part in which one side of the circuit board is cut out, a camera unit disposed in the cutout part, and one side provided with the cutout part of the circuit board. an antenna element disposed on the side of a ground pattern formed on the circuit board, the circuit board is provided around the notch, and a feeding unit for supplying high frequency power to the antenna element, wherein A structure is provided that includes a conductive member provided across the notch, electrically connecting the ground pattern, and having a plane perpendicular to the circuit board .
Alternatively, the portable wireless device of the present invention is provided with a circuit board, a cutout part in which one side of the circuit board is cut out, a camera part disposed in the cutout part, and the cutout part of the circuit board. An antenna element disposed on one side, a ground pattern formed on the circuit board, and a power feeding unit that is provided around the notch of the circuit board and supplies high-frequency power to the antenna element. And a conductive member that is provided across the notch, electrically connects the ground pattern, and is disposed between the antenna element and the circuit board in the thickness direction of the circuit board. Take.
Alternatively, the portable wireless device according to the present invention includes a first protrusion, a second protrusion, and a notch positioned between the first protrusion and the second protrusion. A circuit board, a camera part disposed in the notch part, an antenna element disposed on one side of the circuit board provided with the notch part, a ground pattern formed on the circuit board, A power supply unit that is provided on the first projection or the second projection and supplies high-frequency power to the antenna element, a conductive member that electrically connects the ground pattern, the ground pattern, and the conductivity An electrical contact that electrically connects the member, the conductive member is provided across the notch, and the first protrusion and the second protrusion are the conductive member. By the route different from the ground pattern A configuration that is electrically connected.
本発明によれば、切り欠き部周辺部位のグランドパターンとは別の経路にグランド電流を導くことができるので、回路基板に切り欠き部を有する場合においても、切り欠き部周辺部位へのグランド電流の集中を防ぎ、さらに回路基板のアンテナ電流の分布を広げてアンテナ性能を向上させることができる。 According to the present invention, since the ground current can be guided to a path different from the ground pattern around the notch portion, even when the circuit board has the notch portion, the ground current to the notch portion surrounding portion is obtained. The antenna performance can be improved by broadening the distribution of the antenna current on the circuit board.
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施の形態に係る携帯無線機の構成を示す概略構成図であり、図1(A)は正面図、図1(B)は側面図である。また、図2は、下基板210の概略斜視図である。本実施の形態は、本発明をカメラ付きの折畳式携帯電話機に適用した例である。
1A and 1B are schematic configuration diagrams illustrating a configuration of a portable wireless device according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a front view and FIG. 1B is a side view. FIG. 2 is a schematic perspective view of the
図1において、携帯無線機100は、下部筐体200および上部筐体300を有する。上部筐体300は、下部筐体200にヒンジ部(図示せず)を介して連結されており、ヒンジ部を中心として開閉可能となっている。図示しないが、下部筐体200には、各種操作を行うための複数のキースイッチから成る操作部と、通話音声入力のためのマイクロフォンとが設けられ、上部筐体300には、画像表示のための液晶ディスプレイと、通話音声出力のためのスピーカとが設けられている。
In FIG. 1, the portable
上部筐体300は、内部に、各種回路部品が搭載された回路基板であって略全面にグランドパターン(図示せず)が形成された上基板310を備えている。
The
上基板310には、ケーブル用端子311が実装されている。ケーブル用端子311には、ヒンジ部内を通した同軸ケーブルである基板接続ケーブル312が接続されている。
下部筐体200は、内部に、各種回路部品が搭載された回路基板であって略全面にグランドパターン(図示せず)が形成された下基板210と、アンテナ素子230と、CMOS(complementary metal oxide)センサなどの撮像素子を有するカメラモジュール240とを備えている。
The
下基板210のヒンジ部側の縁には、携帯無線機100の薄型化を図るべく、カメラモジュール240を埋め込んだ形で配置するための切り欠き部211が設けられている。切り欠き部211は、下基板210の一辺をコの字形に切り欠いた形状となっている。下基板210のヒンジ部側の縁には、切り欠き部211を形成した結果として、切り欠き部211の両側に2つの突起部212、213が形成されている。以下、図1(A)上で右側の突起部212を第1の突起部212といい、他方の突起部213を第2の突起部213という。
At the edge of the
また、グランドパターンの平面形状は、下基板210の平面形状とほぼ一致している。したがって、グランドパターンは、切り欠き部211および2つの突起部212、213に対応して切り欠き部および2つの突起部の形状部分を有する。以下、グランドパターンのこれら切り欠き部および2つの突起部を、適宜、切り欠き部211および2つの突起部212、213という。
In addition, the planar shape of the ground pattern substantially matches the planar shape of the
図1および図2に示すように、下基板210には、ケーブル用端子221、アンテナ給電部222、整合回路223、および無線回路224が実装されている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, a
ケーブル用端子221は、第2の突起部213に設けられ、基板接続ケーブル312を介して下基板210のグランドパターンと上基板310のグランドパターンとを電気的に接続する。以下、適宜、下基板210のグランドパターンおよび上基板310のグランドパターンを1つのグランドパターンとして取り扱う。グランドパターンは、接地電位となる金属である。
The
アンテナ給電部222は、第1の突起部212に給電点を有し、アンテナ素子230に高周波電流を供給するとともに、グランドパターンをグランドとして用い、アンテナ素子230およびグランドパターンをアンテナとして機能させる。整合回路223は、アンテナ素子230のインピーダンスを例えば50Ω(オーム)に整合させる。無線回路224は、無線通信による送信信号および受信信号に対して信号処理を行う。
The
また、本発明の特徴として、下基板210には、導電性部材225が設けられている。
As a feature of the present invention, the
導電性部材225は、導電性材料から成り、グランドパターンの第1の突起部212と第2の突起部213とに、それぞれバネ接点などの電気接点226、227により接続されている。すなわち、導電性部材225は、グランドパターンの第1の突起部212と第2の突起部213とを、グランドパターンとは別の経路で電気的に接続する。
The
図3は、携帯無線機の他の例の構成を示す概略構成図であり、図1(A)に対応するものである。図1(A)と同一または対応する部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。 FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing the configuration of another example of the portable wireless device, and corresponds to FIG. Parts that are the same as or correspond to those in FIG. 1A are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
図3に示すように、カメラモジュール240は、フレキシブル基板241を介して下基板210に取り付けることもできる。
As shown in FIG. 3, the
図4は、導電性部材225の形状の例を示す部分断面図であり、図3の破線Yにおける断面を図3の紙面上方側からみたときの状態を示す。なお、アンテナ素子230と導電性部材225とが平行であることを示すために、アンテナ素子230の全体を併せて図示している。
FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing an example of the shape of the
図4に示すように、カメラモジュール240は、フレキシブル基板241およびカメラコネクタ242を介して下基板210に取り付けられている。
As shown in FIG. 4, the
携帯無線機100では、上述のように、第1の突起部212にアンテナ給電部222の給電点が配置されている。また、ここでは、一例として、切り欠き部211の周囲長は約7.5cmであり、無線周波数が2GHzであるものとする。この場合、切り欠き部211の周囲長がλ/2にほぼ一致することから、何も措置を講じない場合には、切り欠き部211の周辺部位にグランド電流が集中する。
In the
そこで、本実施の形態では、第1の突起部212と第2の突起部213とを跨いで、これらをグランドパターンとは別の経路で電気的に接続する導電性部材225を設ける。これにより、第2の突起部213へと流れるグランド電流を導電性部材225側に分散させることができ、グランドパターンの電流分布の改善と放射効率の向上が可能となる。また、第2の突起部213に基板接続ケーブル312が接続されていることから、何も措置を講じない場合には、グランド電流において、グランドパターンの長手方向(図1(A)または図3における上下方向)の成分が主体的になるところを、グランドパターンの短手方向(図1(A)または図3における左右方向)の成分を相対的に増加させることができる。これにより、給電点に対してグランド電流をバランス良く分布させることが可能となる。
Therefore, in this embodiment, a
導電性部材225は、様々な形状を採ることができる。
The
図5は、導電性部材225の形状の例を示す部分断面図であり、図1(B)の破線Xにおける断面を図1(B)の紙面上方側からみたときの状態を示す。但し、カメラモジュール240、ケーブル用端子221、および導電性部材225側の回路部品の図示を省略している。また、図4と同様に、アンテナ素子230の全体を併せて図示している。
FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing an example of the shape of the
図5(A)は、導電性部材225として、下基板210に平行な平面状の板金を採用した例を示す。図5(B)は、導電性部材225として、下基板210に垂直な平面を有する板金を採用した例を示す。ここでは、いずれの導電性部材225も、下基板210の厚さ方向においてアンテナ素子230と下基板210との間に配置されている。
FIG. 5A shows an example in which a planar sheet metal parallel to the
導電性部材225は、切り欠き部211を跨いで設けられ、グランドパターンを電気的に接続していればよく、携帯無線機100の設計仕様に合わせて、各種の形状、接続形態、および材料の中から、それぞれ適切なものを選択して採用すればよい。また、切り欠き部211に電流分布の改善以外の目的で配置される部品を、導電性部材225として利用したり、このような部品と新たに設けた部品とを、導電性部材225として利併用してもよい。
The
以下、導電性部材225の形状および接続形態の他の例について、携帯無線機100の変形例としてそれぞれ説明する。
Hereinafter, other examples of the shape and connection form of the
(変形例1)
図6は、本実施の形態の変形例1に係る携帯無線機の構成を示す概略構成図であり、図1(A)に対応するものである。図1(A)と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。
(Modification 1)
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the portable wireless device according to the first modification of the present embodiment, and corresponds to FIG. The same parts as those in FIG. 1A are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
図6に示すように、変形例1に係る携帯無線機100aの導電性部材225aは、第1の突起部212および第2の突起部213のそれぞれの先端に接続されている。これにより、第1の突起部212の先端部分および第2の突起部213の先端部分における反射の影響を最小限に抑えることができ、最も電流分布の強いアンテナ給電部222近傍のグランドパターン(GND)に導電性部材225aを接続でき、先端以外の部分に導電性部材225を接続した場合に比べて、電流分布を更に改善することができる。
As illustrated in FIG. 6, the
(変形例2)
図7は、本実施の形態の変形例2に係る携帯無線機の部分構成を示す概略部分構成図であり、図1(A)に対応するものである。図1(A)と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。
(Modification 2)
FIG. 7 is a schematic partial configuration diagram showing a partial configuration of a portable wireless device according to the second modification of the present embodiment, and corresponds to FIG. The same parts as those in FIG. 1A are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
図7に示すように、変形例2に係る携帯無線機では、導電性部材225は、リアクタンス素子を挿入した電気接点226b、227bを介して下基板210に接続している。図7(A)は、図1(A)に示す電気接点226、227の両方にリアクタンス素子を挿入した例である。図7(B)は、図1(A)に示す電気接点227のみにリアクタンス素子を挿入した例である。図7(C)は、図1(A)に示す電気接点226のみにリアクタンス素子を挿入した例である。
As shown in FIG. 7, in the portable wireless device according to the second modification, the
このように、導電性部材225を、リアクタンス素子を介して下基板210に接続させることにより、導電性部材225を流れる電流の調整が容易となり、所望周波数にて電流分布のより微妙な調整が可能となる。例えば、携帯電話機では2GHzだけでなく1.7GHzや800MHzも使用されるなど、携帯無線機で使用される周波数帯域は広範囲に亘り、導電性部材225単体の調整のみでは良好なグランド条件を得ることが困難な場合がある。このような場合に、リアクタンス素子を併用することにより、所望の周波数において良好なグランド条件を得ることが容易となる。
Thus, by connecting the
(変形例3)
図8は、本実施の形態の変形例3に係る携帯無線機の構成を示す概略構成図であり、図3に対応するものである。図3と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。
(Modification 3)
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a portable wireless device according to the third modification of the present embodiment, and corresponds to FIG. The same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
図8(A)の正面図および図8(B)の側面図に示すように、変形例3に係る携帯無線機100cでは、カメラモジュール240の背面側に、カメラモジュール240用のフレキシブル基板241が配置されている。また、更にフレキシブル基板241の背面側には、カメラモジュール240のシールドとして機能するカメラ板金243が配置されている。
As shown in the front view of FIG. 8A and the side view of FIG. 8B, in the
図9は、図8(B)の破線Xcにおける断面を図8(B)の紙面上方側からみたときの状態を示す部分断面図であり、図4に対応するものである。図4と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。 FIG. 9 is a partial cross-sectional view showing a state when the cross section taken along the broken line Xc in FIG. 8B is viewed from the upper side in FIG. 8B, and corresponds to FIG. The same parts as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
図9に示すように、カメラ板金243は、フレキシブル基板241にも下基板210にも接触していないが、バネ接点244により下基板210に取り付けられ、リアクタンス素子245を介してグランドパターンに電気的に接続されている。また、カメラ板金243は、フレキシブル基板241に近接して平行に配置され、フレキシブル基板241との容量結合が可能な状態となっている。これにより、カメラ板金243にもアンテナ給電部222からのグランド電流を流すことができ、電流分布をより良好な状態にすることができる。
As shown in FIG. 9, the
(変形例4)
図10は、本実施の形態の変形例4に係る携帯無線機の切り欠き部の構成を示す部分断面図であり、図9に対応するものである。図9と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。
(Modification 4)
FIG. 10 is a partial cross-sectional view showing the configuration of the cutout portion of the portable wireless device according to the fourth modification of the present embodiment, and corresponds to FIG. The same parts as those in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
図10に示すように、変形例4に係る携帯無線機では、導電性部材225dは、第1の突起部212と接続されているが、第2の突起部213とは接続されていない。但し、導電性部材225dは、第2の突起部213側に長く張り出しており、第2の突起部213のグランドパターンとの容量結合が可能な状態となっている。これにより、容量結合によって、カメラ板金243をグランドパターンに高周波的に接続させることができる。すなわち、導電性部材225dと第2の突起部213とが電磁的に接続されるので、カメラ板金243にアンテナ給電部222からのグランド電流を流すことができ、第2の突起部213側に電気接点を確保せずに所望の特性を確保することができる。これにより、他の回路部品の存在などによって第2の突起部213との電気接点を設けられない場合にも適用でき、回路設計の自由度を高めることができる。なお、給電点側には電気接点を設ける構成としたが、給電点側の電気的な接続についても容量結合で実現するようにしてもよい。
As shown in FIG. 10, in the portable wireless device according to
(変形例5)
図11は、本実施の形態の変形例5に係る携帯無線機の構成を示す概略構成図であり、図8に対応するものである。図8と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。
(Modification 5)
FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the portable wireless device according to the fifth modification of the present embodiment, and corresponds to FIG. The same parts as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
図11(A)の正面図および図11(B)の側面図に示すように、変形例5に係る携帯無線機100eは、下基板210に重なる形で配置された小型回路基板(副回路基板)250を有している。小型回路基板250は、カメラモジュール240の部分に開口251を有し、カメラモジュール240を取り囲む形状となっている。小型回路基板250は、第1の突起部212と第2の突起部213に重なる位置に、音声を出力するための第1のスピーカ252および第2のスピーカ253を実装している。変形例5では、導電性部材225eは、小型回路基板250と下基板210との間の空間に配置され、下基板210のみならず、小型回路基板250にも電気的に接続する。
As shown in the front view of FIG. 11 (A) and the side view of FIG. 11 (B), the
図12は、図11(B)の破線Xeにおける断面を図11(B)の紙面上方側からみたときの状態を示す部分断面図であり、図10に対応するものである。図10と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。 FIG. 12 is a partial cross-sectional view showing a state when the cross section taken along the broken line Xe in FIG. 11B is viewed from the upper side of the paper in FIG. 11B, and corresponds to FIG. The same parts as those in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
図12に示すように、変形例5に係る携帯無線機100eでは、導電性部材225eは、変形例4と同様に、第2の突起部213に接続されていない状態で第2の突起部213側に長く張り出している。変形例5における導電性部材225eは、更に、小型回路基板250の下基板210側の面に配置された、第1のスピーカ252と小型回路基板250とを接続する際に介するリアクタンス素子254と近接され、容量結合可能に配置されている。
As illustrated in FIG. 12, in the
第1のスピーカ252はアンテナ給電部222から近いため、電磁結合して第1のスピーカ252のラインにアンテナ電流が分布してしまう。そこで、本変形例のように、リアクタンス素子254を介することにより、第1のスピーカ252を小型回路基板250から高周波的に切り離すことが出来る。また、アンテナ電流が分布しやすい第1のスピーカ252と接続しているリアクタンス素子254と導電性部材225を電磁的に接続することで、小型回路基板250のグランドパターンにもアンテナ給電部222からのグランド電流を流すことができるとともに、より良好なグランド条件を得ることが容易となる。また、小型回路基板250と導電性部材225eとの間の電気接点が不要であるため、回路設計の自由度を高めることができる。
Since the
以上のように、導電性部材225は、様々な形状および接続形態を採用することができ、いずれも、下基板210のグランドパターンとは別の経路で第1の突起部212と第2の突起部213とを電気的に接続する。
As described above, the
次に、導電性部材225を設けたことによる効果について、シミュレーション結果を用いて説明する。
Next, the effect obtained by providing the
図13は、アンテナ給電部222が1940MHzの電流を出力しているときの携帯無線機100の電流分布のシミュレーション結果を示す図であり、図17および図18に対応するものである。
FIG. 13 is a diagram illustrating a simulation result of the current distribution of the
従来の切り欠き部を有し導電性部材225を設けていない携帯無線機では、図18で説明したように、下部筐体200のカメラモジュール240の周囲、つまり下基板210の切り欠き部211の周辺部位に電流が集中する。また、図18から、左側面側の領域には電流があまり流れていないことが分かる。
In a conventional portable wireless device that has a cutout portion and is not provided with the
これに対し、導電性部材225を設けた本実施の形態に係る携帯無線機100の場合、図13に示すように、切り欠き部211の周辺部位への電流集中が抑えられ、下部筐体200の左側面側の領域に流れる電流が増加しており、電流分布がより平均化されている。このことから、導電性部材225を設けることによって、局所的な電流の集中が抑えられ、グランドパターンの電流分布が改善されることが分かる。
On the other hand, in the case of the
図14は、導電性部材225を設けていない場合のアンテナ性能のシミュレーション結果を示す図であり、図15は、導電性部材225を設けた場合のアンテナ性能のシミュレーション結果を示す図である。図14(A)および図15(A)は、インピーダンスチャートであり、図14(B)および図15(B)は、電圧定在波比(VSWR:voltage standing wave ratio)の周波数特性を示す図である。図14(A)〜図15(B)において同一の数字が付されたマーカは、同一の周波数に対応している。また、図14(A)〜図15(B)において、数字「3」〜「5」のマーカの範囲は、携帯電話で使用される1.7〜2GHzの周波数帯域410に対応している。
FIG. 14 is a diagram illustrating a simulation result of the antenna performance when the
図14(B)に示すように、導電性部材225を設けていない場合、周波数帯域410において、電圧定在波比が値「2」を超えている。電圧定在波比は、値「1」に近ければ近いほどアンテナ性能が良好であることを示す。
As shown in FIG. 14B, when the
一方、図15(B)に示すように、導電性部材225を設けた場合、周波数帯域410において電圧定在波比は値「2」以下に抑えられている。また、図14(A)と図15(B)とを比較すると、周波数帯域410におけるインピーダンスは50Ωにより近い値に分布している。すなわち、導電性部材225を設けていない場合よりも、導電性部材225を設けた場合のほうが、広帯域になりアンテナ性能が向上していることが分かる。
On the other hand, as shown in FIG. 15B, when the
以上説明したように、本実施の形態によれば、下基板210の切り欠き部211の両側に形成される第1の突起部212と第2の突起部213とを、導電性部材225により接続する。これにより、グランドパターンとは別の経路で第2の突起部213へと電流を導くことができるので、切り欠き部211周辺部位への電流の集中を抑え、下基板210の電流分布を拡大することができ、回路基板に切り欠き部を有する場合においてもアンテナ性能を向上させることができる。すなわち、放射効率の低下を抑えた状態で、回路基板にカメラモジュールなどの電子部品を埋め込む形で配置することが可能となり、携帯無線機100の薄型化、小型化、および軽量化と、無線通信の品質保持とを両立させることが容易となる。特に、携帯電話機の場合、従来に比べて通話利得を改善することが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the
また、導電性部材225の構成として、リアクタンス素子や導電性を有する回路部品などを利用したり、導電性部材225のグランドパターンへの結合形態として容量結合を採用することにより、放射特性や装置設計の自由度を容易に向上させることができる。
Further, as a configuration of the
なお、本実施の形態では、切り欠き部の形状がコの字形である場合を例として説明したが、グランドパターンのいずれかの辺を切り欠く形で形成されていれば、L字形、T字形など、あらゆる形状の切り欠き部に適用することができる。 In the present embodiment, the case where the shape of the cutout portion is a U-shape has been described as an example. However, if the cutout portion is formed by cutting out any side of the ground pattern, an L-shape or a T-shape is used. Etc., and can be applied to notches of any shape.
また、本実施の形態では、グランドパターンの切り欠き部に設ける電子部品をカメラモジュールとして説明したが、切り欠き部に設けられる電子部品は特に限定されない。切り欠き部に配置される部品を導電性部材の一部または全てとして用いることができるという効果を得るという観点においては、グランドパターンなどの導電性の部分を有する回路基板や板金を用いる電子部品を設けることが望ましい。 In the present embodiment, the electronic component provided in the notch portion of the ground pattern has been described as a camera module. However, the electronic component provided in the notch portion is not particularly limited. From the viewpoint of obtaining an effect that a part arranged in the notch can be used as a part or all of the conductive member, an electronic part using a circuit board or a sheet metal having a conductive part such as a ground pattern is used. It is desirable to provide it.
また、本実施の形態では、本発明を折畳式の携帯電話機に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、グランドパターンを設け、更に切り欠き部を有する回路基板にアンテナ給電部を配置した各種携帯無線機に適用することができる。例えば、本発明は、PDA(personal digital assistant)や、無線通信機能を有するパーソナルコンピュータなどの携帯無線機に適用することができる。切り欠き部の周辺部位への電流集中を効果的に抑えることができるという点においては、本発明は、切り欠き部の両側の2つの突起部のいずれか一方にアンテナ給電部の給電点を配置した携帯無線機に特に好適である。 In the present embodiment, the case where the present invention is applied to a foldable mobile phone has been described. However, the present invention is not limited to this, and a ground pattern is provided and a circuit board having a notch is further provided with an antenna. The present invention can be applied to various portable wireless devices provided with a power feeding unit. For example, the present invention can be applied to a portable wireless device such as a personal digital assistant (PDA) or a personal computer having a wireless communication function. In the point that current concentration in the peripheral part of the notch can be effectively suppressed, the present invention arranges the feeding point of the antenna feeding part on one of the two protrusions on both sides of the notch. This is particularly suitable for portable radio devices.
本発明に係る携帯無線機は、回路基板に切り欠き部を有する場合においてもアンテナ性能を向上させることができる携帯無線機として有用である。 The portable wireless device according to the present invention is useful as a portable wireless device that can improve the antenna performance even when the circuit board has a notch.
100 携帯無線機
200 下部筐体
210 下基板
211 切り欠き部
212 第1の突起部
213 第2の突起部
221 ケーブル用端子
222 アンテナ給電部
223 整合回路
224 無線回路
225 導電性部材
226、227 電気接点
230 アンテナ素子
240 カメラモジュール
241 フレキシブル基板
242 カメラコネクタ
243 カメラ板金
244 バネ接点
245、254 リアクタンス素子
250 小型回路基板
251 開口
252 第1のスピーカ
253 第2のスピーカ
300 上部筐体
310 上基板
311 ケーブル用端子
312 基板接続ケーブル
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記回路基板の一辺を切り欠いた切り欠き部と、
前記切り欠き部に配置されたカメラ部と、
前記回路基板の前記切り欠き部を設けた一辺の側に配置されたアンテナ素子と、
前記回路基板に形成されたグランドパターンと、
前記回路基板の、前記切り欠き部の周囲に設けられ、前記アンテナ素子に高周波電力を供給する給電部と、
前記切り欠き部を跨いで設けられ、前記グランドパターンを電気的に接続し、前記回路基板に垂直な平面を有する導電性部材と、
を有する携帯無線機。 A circuit board;
A notch cut out on one side of the circuit board;
A camera unit disposed in the notch,
An antenna element disposed on one side of the circuit board provided with the notch,
A ground pattern formed on the circuit board;
Of the circuit board, it provided around the cutout portion, and a power supply unit for supplying high frequency power to the antenna element,
A conductive member provided across the notch, electrically connecting the ground pattern, and having a plane perpendicular to the circuit board ;
A portable radio.
前記回路基板の一辺を切り欠いた切り欠き部と、
前記切り欠き部に配置されたカメラ部と、
前記回路基板の前記切り欠き部を設けた一辺の側に配置されたアンテナ素子と、
前記回路基板に形成されたグランドパターンと、
前記回路基板の、前記切り欠き部の周囲に設けられ、前記アンテナ素子に高周波電力を供給する給電部と、
前記切り欠き部を跨いで設けられ、前記グランドパターンを電気的に接続し、前記回路基板の厚さ方向において前記アンテナ素子と前記回路基板との間に配置された導電性部材と、
を有する携帯無線機。 A circuit board;
A notch cut out on one side of the circuit board;
A camera unit disposed in the notch,
An antenna element disposed on one side of the circuit board provided with the notch,
A ground pattern formed on the circuit board;
Of the circuit board, it provided around the cutout portion, and a power supply unit for supplying high frequency power to the antenna element,
A conductive member provided across the notch, electrically connecting the ground pattern, and disposed between the antenna element and the circuit board in the thickness direction of the circuit board ;
A portable radio.
前記切り欠き部に配置されたカメラ部と、
前記回路基板の前記切り欠き部を設けた一辺の側に配置されたアンテナ素子と、
前記回路基板に形成されたグランドパターンと、
前記第1の突起部または前記第2の突起部に設けられ、前記アンテナ素子に高周波電力を供給する給電部と、
前記グランドパターンを電気的に接続する導電性部材と、
前記グランドパターンと前記導電性部材とを電気的に接続する電気接点と、
を備え、
前記導電性部材は、前記切り欠き部を跨いで設けられ、
前記第1の突起部と前記第2の突起部は、前記導電性部材により前記グランドパターンとは別の経路で電気的に接続されている携帯無線機。 A circuit board having a first protrusion, a second protrusion, and a notch positioned between the first protrusion and the second protrusion ;
A camera unit disposed in the notch,
An antenna element disposed on one side of the circuit board provided with the notch,
A ground pattern formed on the circuit board;
A power feeding section that is provided on the first projecting section or the second projecting section and supplies high-frequency power to the antenna element ;
A conductive member for electrically connecting the ground pattern;
An electrical contact that electrically connects the ground pattern and the conductive member;
With
The conductive member is provided across the notch,
The portable wireless device, wherein the first protrusion and the second protrusion are electrically connected by a path different from the ground pattern by the conductive member .
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の携帯無線機。 The power feeding part has a power feeding point on one of two protrusions on both sides of the notch part of the circuit board.
The portable wireless device according to any one of claims 1 to 3 .
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の携帯無線機。 The circumferential length of the notch is not less than 1/4 of the wavelength λ of the desired frequency.
The portable wireless device according to any one of claims 1 to 4 .
請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の携帯無線機。 The conductive member electrically connects a portion of the ground pattern located at the tip of two protrusions on both sides of the notch.
The portable wireless device according to any one of claims 1 to 5 .
請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の携帯無線機。 The conductive member is connected to the ground pattern via a reactance element.
The portable wireless device according to any one of claims 1 to 6 .
請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の携帯無線機。 The conductive member includes a sheet metal disposed at a lower portion of the camera unit , and the sheet metal is connected to the ground pattern via a reactance element.
The portable wireless device according to any one of claims 1 to 7 .
請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の携帯無線機。 The conductive member is electromagnetically connected to the ground pattern by capacitive coupling.
The portable wireless device according to any one of claims 1 to 8 .
前記スピーカ部品と前記回路基板とを接続する副回路基板と、を更に有し、
前記導電性部材は、
前記副回路基板と容量結合により電磁的に接続される、
請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の携帯無線機。 Speaker parts;
A sub circuit board for connecting the speaker component and the circuit board;
The conductive member is
Electromagnetically connected to the sub circuit board by capacitive coupling,
The portable wireless device according to any one of claims 1 to 9 .
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