アンテナ装置及び携帯無線機
【課題】２周波数で動作する２給電小型アンテナを提供する。
【解決手段】放射導体１２の一端は第１の無線部１４から給電され、反対側の一端は第２の無線部１５から給電される。第１の無線部１４は、第１の送信回路、第１の受信回路、第１の分波器及び第１の整合回路で構成され、第２の無線部１５は、第２の送信回路、第２の受信回路、第２の分波器及び第２の整合回路で構成される。放射導体１２は、第１の無線部１４に対して変形の折り返しモノポールアンテナとして動作し、第２の無線部１５に対しては逆Ｌアンテナとして動作する。
【解決手段】放射導体１２の一端は第１の無線部１４から給電され、反対側の一端は第２の無線部１５から給電される。第１の無線部１４は、第１の送信回路、第１の受信回路、第１の分波器及び第１の整合回路で構成され、第２の無線部１５は、第２の送信回路、第２の受信回路、第２の分波器及び第２の整合回路で構成される。放射導体１２は、第１の無線部１４に対して変形の折り返しモノポールアンテナとして動作し、第２の無線部１５に対しては逆Ｌアンテナとして動作する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアンテナ装置及びそれを用いた携帯無線機（通信端末）に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話の普及とともにその多機能化が進んでおり、携帯電話において使用されている周波数のマルチバンド化やｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ワイヤレスＬＡＮ、ワンセグなどの携帯電話以外の無線機能が搭載されるようになってきている。それに伴って、必要なアンテナ数が増ええるとともに、アンテナを形成するために大きなスペースが必要となっている。その一方で、ユーザーからは携帯電話自体のより一層の小型化、薄型化を望む声も大きい。その場合には、アンテナの性能を落とすことなく、小型化することが必要となる。多周波数共用マイクロストリップアンテナに関する文献としては下記の文献がある。
【０００３】
【特許文献１】特開平０５−１７５７２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に使用されているマルチバンド対応型携帯電話のアンテナ方式としては、例えば、２周波数対応の携帯電話用のアンテナとしては、
１）給電点が１つであり、アンテナが途中で分岐し、それぞれの周波数に対応するエレメントに分かれる２共振逆Ｌアンテナ、
２）アンテナは１つであり、その逓倍波の共振を使用する２共振逆Ｆアンテナ
が多く使用されている。
【０００５】
また、その一方で、近年では携帯電話の構造自体が多種多様化してきており、使用する周波数によって給電点の位置がアンテナ特性の優劣に大きく影響を与えることが確認されている、前述の２つのアンテナ方式では、給電点が１つであるため、それぞれの周波数に対して最適な給電点位置にすることが難しく、アンテナの小型化の障害の一因になっている。
【０００６】
また、各周波数に対して、それぞれ給電点とアンテナとを設ける方法も利用されている。しかしながら、この場合には２つのアンテナを用意する必要があるという点で小型化には不利であり、さらに、２つのアンテナ間での結合を避けるために、アンテナ間の距離を確保する必要があり、小型化が一層難しくなる。本発明は、アンテナの小型化を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、１つのアンテナを２つの給電点から給電することによって、上記の課題を克服したものである。
【０００８】
第１の周波数を使用する第１の無線部と第１の周波数とは異なる第２の周波数を使用する第２の無線部からそれぞれ異なる一端に給電される放射導体があり、放射導体からみた第２の無線部のインピーダンスを第１の周波数では低インピーダンスに、第２の周波数では５０Ωに設計され、放射導体からみた第１の無線部のインピーダンスを第１の周波数では５０Ωに、第２の周波数では高インピーダンスに設計されている。このとき、放射導体の電気長を第１の周波数の１／２波長に、かつ、第２の周波数の１／４波長に設計することによって、放射導体は、第１の無線部では変形の１／２波長折り返しモノポールアンテナとして動作し、第２の無線部では１／４波長逆Ｌアンテナとして動作する。
【０００９】
また、前述のアンテナを第１の筐体と第２の筐体がヒンジ部で接続されているクラムシェルタイプや２軸回転ヒンジを有する折り畳み式の携帯電話において、第１の筐体或いは第２の筐体のヒンジ部側に、前述のアンテナが配置されており、２つの給電部が、第１の回路基板の上端部の両端にそれぞれ配置し、上下筐体接続手段と第１の回路基板との接点を使用する周波数が高い方の給電部側に配置することによって、携帯電話を開いた時の各周波数におけるアンテナ特性をより良好にすることができる。
【００１０】
開閉可能な携帯電話のヒンジ部にアンテナがある場合は携帯電話を開いた場合に、アンテナが実装されていない方の筐体がアンテナに近づくため、アンテナ特性が影響を受ける。使用するアンテナの周波数が８００ＭＨｚ帯などの比較的低い場合は第１の回路基板上端部にある上下基板接続手段との接点は、第１の回路基板上端部にあるアンテナ給電点とは逆側の一端側に配置することによって携帯電話を開いた時のアンテナ特性を良好にすることができる。これは、アンテナ給電点からみた第２の回路基板は高周波的に、ある程度の電気長を伴って接続されていることになり、なおかつ、上下筐体接続手段及び第２の回路基板を含めた第２の筐体の電気長がその周波数の約１／４波長にすることができ、その結果、第２の筐体を励振させることができるためである。
【００１１】
また、アンテナの給電点と同一側の一端に配置するとアンテナ特性は逆に劣化する。これはアンテナの給電点に対して第２の筐体を短い電気長を伴って接続されることによって第２の筐体が接地導体の一部つまりほぼアンテナに対してＧＮＤとして動作し、携帯電話が開いた時にアンテナとＧＮＤが近づくことによって特性が劣化するものである。
【００１２】
また、使用する周波数が２ＧＨｚ帯などの比較的高い場合は、８００ＭＨｚ帯より波長が約半分となるため、上下基板接続手段をアンテナ給電点と逆側に配置した場合、アンテナ給電点からみた、上下基板接続手段及び第２の回路基板を含めた第２の筐体の電気長は約１／２波長になってしまうため、アンテナ特性を良好にする効果はほとんど期待できない。
【００１３】
逆に、上下筐体の接続手段をアンテナの給電部と同一側に配置した場合は上記電気長は約１／４波長に近づけることができるため、前述と同様の効果からアンテナ特性を良好にすることができる。上記のように各周波数に対応する給電部をそれぞれ最適に配置することによって携帯電話を開いた時のアンテナ特性を良好にしている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、放射導体の両端が、異なる周波数を使用し、２つの無線部からそれぞれ給電されることによって、２つの異なる周波数でアンテナとして動作させることができる。従って、１つの放射導体で２つの周波数を共振できるため、アンテナが必要とする体積を大幅に減らすことができる。
【００１５】
また、開閉可能な携帯電話のヒンジ部にアンテナがある場合は、携帯電話を開いた場合に、アンテナが実装されていない方の筐体がアンテナに近づくことに起因するアンテナ特性の影響を低減することができる。各周波数に対応する給電部をそれぞれ最適に配置することによって、携帯電話を開いた時のアンテナ特性を良好にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施の形態による携帯端末について、携帯電話機を例にして図面を参照しながら説明を行う。図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の第１の実施の形態による携帯電話の概略構成例を示す図である。図１Ａ（ａ）は、携帯電話の斜視図であり、図１Ａ（ｂ）は、携帯電話の内部に設けられているアンテナと回路基板との位置関係を示す図であり、図１Ａ（ｃ）は、アンテナの無線部との関係を示した図である。図１Ｂ（ａ）、（ｂ）は、第１の無線部及び第２の無線部のインピーダンス特性例を示した図であり、図１Ｃ（ａ）は、第１の無線部及び第２の無線部の構成を簡単に示した図であり、図１Ｃ（ｂ）は、図１Ｃ（ａ）内の整合回路の一例を示した図である。
【００１７】
本実施の形態によるアンテナは、図１Ａに示すように、ストレート型携帯電話において、その筐体１１の上端部に配置され、放射導体１２の一端が第１の無線部１４から第１の給電部において給電され、もう一端が第２の無線部１５から第２の給電部において給電されている。第１の給電部と第２の給電部とは、第１の無線部１４と放射導体１２との間及び第２の無線部１５と放射導体１２との間に設けられている。
【００１８】
また、第１の無線部１４は、第１の周波数帯ｆ１１を第２の無線部１５は第２の周波数帯ｆ１２を使用し、第１の周波数帯ｆ１１と第２の周波数帯ｆ１２は、異なる周波数帯としている。図１Ｂ（ａ）に示すスミスチャートのインピーダンス特性のように、放射導体１２からみた第１の無線部１４のインピーダンスは、第１の周波数帯ｆ１１では略５０Ωに設計されており、第２の周波数帯ｆ１２ではインピーダンスが高く、略開放端となっている。一方、放射導体１２からみた第２の無線部１５のインピーダンスは、第1の周波数帯ｆ１１ではインピーダンスが低く、略短絡端となっており、第２の周波数帯ｆ１２では略５０Ωに設計されている。このため、第２の周波数ｆ１２において第１の無線部１４と放射導体１２とは整合がとれていない状態になるため、第２の無線部１５から発信される電波は放射導体１２を通じて直接第１の無線部１４に入射することはない。第１の周波数ｆ１１においても、同様の理由により第１の無線部１４から発信される電波は放射導体１２を通じて第２の無線部１５に直接に入射することはない。従って、２つの無線部１４・１５は、それぞれ他方の無線部が発信する強入力電波が入射することによって、それぞれの無線部が壊れるようなことが無いため、２つの無線部を同時に使用することができるという利点がある。
【００１９】
各無線部１４・１５のインピーダンスの調整方法の一例を挙げると、図１Ｃ（ａ）に示すように、第１の無線部１４は、第１の送信回路１６、第１の受信回路１７、第１の分波器１８及び第１の整合回路１９を含んで構成されており、第２の無線部１５も第１の無線部１４と同様に、第２の送信回路１１０、第２の受信回路１１１、第２の分波器１１２及び第２の整合回路１１３を含んで構成されている。
【００２０】
それぞれの整合回路１９・１１３を調整することによって、放射導体１２からみた各無線部１４・１５のインピーダンスを調整する。尚、それぞれの整合回路１９・１１３は、図１Ｃ（ｃ）に示すように、コイルＬ及びコンデンサＣから構成されるが、これらの代わりに誘導性及び容量性を有する他の部品を使用しても良い。
【００２１】
上記の構成によると、第１の無線部１４に対しては、放射導体１２は先端が短絡端と等価であるため変形の折り返しモノポールアンテナとして動作する。一方、第２の周波数帯ｆ１２における第２の無線部１５に対しては、放射導体１２は、先端が開放端と等価であるため、逆Ｌアンテナとして動作する。この際、第１の無線部１４からみた第１の周波数帯ｆ１１における放射導体１２の電気長が、１／２λになり、かつ、第２の無線部１５からみた第２の周波数ｆ１２における放射導体１２の電気長が１／４λとなるように、放射導体１２の大きさを調整することによって、放射導体１２は、第１の周波数ｆ１２において第１の無線部１４では１／２λ変形折り返しモノポールアンテナとして動作するため、アンテナのインピーダンスを高くすることができ、広帯域で良好なアンテナを得ることができる。一方、第２の周波数ｆ１２において、第２の無線部１５では、１／４λ逆Ｌアンテナとして動作する。
【００２２】
上記のように、第１の周波数帯ｆ１１における波長の約１／２かつ第２の周波数帯ｆ１２における波長の約１／４となるように、放射導体１の電気長を調整することによって、１つのアンテナを、２つの無線部１４・１５に対して使用することができる。
【００２３】
このため、従来は、使用するシステムによって、それぞれアンテナを必要としていたが、本実施の形態においては、１つのアンテナを２つのシステムで共用することができるため、アンテナ特性を良好にしたままで、アンテナに必要なスペースを小さくすることができる。また、第１の無線部１４に対するアンテナとしては、１／２λ系変形折り返しモノポール方式を使用することによって、１／４λの逆Ｌアンテナ方式を使用するよりもアンテナの面積を大きく使用することになるため、アンテナ面積が大きい分だけアンテナ特性を良くすることができる。
【００２４】
また、この関係によると、第１の周波数帯ｆ１１は、第２の周波数帯ｆ１２の約２倍である必要があるが、それぞれの給電部に整合回路を設けることによって、周波数調整は可能である。
【００２５】
より具体的な例を挙げると、例えば、日本国内で使用されている２ＧＨｚ帯を使用するＷＣＤＭＡ方式を第１の無線部とし８００ＭＨz帯を使用するＰＤＣ方式を第２の無線部として考えると、ＰＤＣ（８００ＭＨｚ帯）はＷＣＤＭＡ(２ＧＨｚ帯)の２倍に近い波長であるため、本実施の形態による構成をそのまま使用することができる。
【００２６】
従来の方式では、ＰＤＣ用のアンテナと、ＷＣＤＭＡ用のアンテナをそれぞれ用意する必要があり、その分だけアンテナが必要とするスペースも大きくなるが、本実施の形態にいる構成を使用することによって、より小さなスペースで２つのシステムのアンテナを構成することができる。また、本実施の形態によれば、それぞれの給電部を放射導体の両端に設けているが、このようにすることによって、アンテナの体積を最大限に使用することができ、アンテナ特性をさらに良好にすることができる。
【００２７】
尚、図１Ｄ（ａ）、（ｂ）は、グランドパターン（接地導体）と回路基板１３との配置例を示す図である。図１Ｄ（ａ）は、携帯電話機の液晶表示面に対して液晶背面側の構成を示す図であり、回路基板１３の一端側に、アンテナ１２が設けられ、このアンテナ１２が設けられていない領域に、グランドパターン１６ａが設けられている。図１Ｄ（ｂ）に示すように、液晶側から見ると、アンテナ１２は裏面側に設けられており、それを避けた回路基板１３の領域にグランドパターン１６ｂが設けられている。このグランドパターン１６ｂの周辺には複数の液晶ホルダとの接点２０が設けられている。尚、グランドパターンは、回路基板１３上のアンテナの配置されている位置以外の任意の場所のグランド電位のパターンであり、回路基板と一体化されている。
【００２８】
図２Ａ（ａ）〜図２Ｂ（ｂ）までは、本発明の第２の実施の形態によるアンテナ装置の構成例を示す図である。図２Ａ（ａ）は、アンテナ装置を内蔵した折り畳み式の携帯電話の正面図であり、図２Ａ（ｂ）は、携帯電話内のアンテナ装置の配置例を示す図であり、図２Ｂは、アンテナ装置と無線部との関係を示す図であり、図２Ｃ（ａ）、（ｂ）は、携帯電話を開いた状態と閉じた状態とにおける放射導体と第２の筐体（アンテナが配置されていない方の筐体）との位置関係を示す図である。
【００２９】
これらの図に示すように、本実施の形態による携帯電話は、放射導体２３及び第１の回路基板２４、キー部２５等を内蔵する第１の筐体２１と表示部２６及び第２の回路基板２７等を内蔵する第２の筐体２２とが第１の筐体２１の上端部と第２の筐体２２の下端部とにおいてヒンジ部２８によって接続されており、第１の筐体２１内の第１の回路基板２４の上端部一端と、第２の筐体２２側の第２の回路基板２７の下端部の一端とは、ヒンジ部２８内部を通る細線同軸２９によって接続されている。
【００３０】
放射導体２３の一端（図の左側）は、第１の信号選択手段２１０を介して第１の無線部２１２により第１の回路基板２４の上端部における細線同軸２９接続位置に近い方の一端から給電されている。放射導体２３の逆側の一端は、第２の信号選択手段２１１を介して第２の無線部２１３から、第１の回路基板２４上端部における細線同軸２９の接続位置から遠い方の一端から給電されている。
【００３１】
第１の無線部２１２では第１の周波数帯ｆ２１を使用し、第２の無線部２１３では第２の周波数帯ｆ２２を使用するが、ｆ２１とｆ２２とは、異なる周波数帯である。また、第１の信号選択手段２１０は、第１の周波数においては第１の無線部２１２と放射導体２３とをほぼ０Ωで接続し、第２の周波数においては放射導体２３から見た第２の無線部２１３のインピーダンスをほぼ電気的に開放端に近くなるような高インピーダンスにする。
【００３２】
一方、第２の信号選択手段２１１は、第１の周波数においては、放射導体２３からみた第２の無線部２１３のインピーダンスを電気的に短絡端に近くなるような低インピーダンスにするものであり、第２の周波数においては、放射導体２３と第２の無線部２１３とをほぼ０Ωで接続する。
【００３３】
以上の構成は、第１の実施の形態において、回路側のインピーダンスによって開放端や短絡端に見せていたものを、代わりに第１の信号選択手段２１０及び第２の信号選択手段２１１を使用して、同様の効果を得ることができるようにしたものである。つまり、第１の無線部２１２に関しては、使用する第１の周波数ｆ２１において、第２の信号選択手段２１１はＧＮＤと接続されているのと等価であるため、放射導体の先端が短絡されているのと等価であり１／２λ折り返しモノポールアンテナとして動作する。
【００３４】
また、第２の周波数ｆ２２において、第２の無線部２１３から見た放射導体２３の先端は開放端であり、放射導体は１／４λモノポールアンテナとして動作する。
【００３５】
第１の信号選択手段及び第２の信号選択手段の一構成例を図２Ｄに示す。図２Ｄに示すように、第１の信号選択手段及び第２の信号選択手段は、フィルタ等により構成することができる。
【００３６】
放射導体２３は、その一端では第１のフィルタ２１４を介して無線部２１２と接続されており、もう一端では第２の無線部２１３と接続されているが、その途中で、第２のフィルタ２１５を介してＧＮＤと接続されている。第１のフィルタ２１４は、第１の周波数においてはほぼ損失無しに第１の無線部２１２と放射導体２３とを接続するものであり、第２の周波数においては非常に高いインピーダンスを示し、放射導体２３から第１の無線部２１２に電流を流さなくするような特性を示す。
【００３７】
また、第２のフィルタ２１５は、第１の周波数では放射導体２３とＧＮＤとを接続するものであり、第２の周波数では非常に高いインピーダンスを示し、放射導体２３からＧＮＤへ電流を流さなくする特性を示す。第１のフィルタ２１４と第２のフィルタ２１５とは、必要とする周波数特性が同じであるため、同一のフィルタを兼用して用いても良い。
【００３８】
以上に説明したように、これらのフィルタによって、それぞれの信号選択手段の必要とする特性を満たすことができる。また、本実施の形態によれば、折り畳み式の携帯電話のヒンジ部にアンテナを配置したことによって以下のような更なる効果を奏する。すなわち、一般的に開閉可能な携帯電話のヒンジ部にアンテナがある場合は、携帯電話を開いた場合には、アンテナが実装されていない方の筐体がアンテナに近づくため、アンテナ特性に様々な影響を与える。例えば、使用するアンテナの周波数が８００ＭＨｚ帯などの比較的低い場合には第１の回路基板の上端部にある細線同軸やＦＰＣから構成される第１の回路基板と第２の回路基板とを接続するための上下基板接続手段との接点は、第１の回路基板の上端部に配置されるアンテナ給電点とは逆側の一端側に配置することによって、携帯電話を開いた時のアンテナ特性を良好にすることができる。
【００３９】
これは、アンテナ給電点からみた第２の回路基板は、高周波的にある程度の電気長を伴って接続されていることになり、なおかつ、上下筐体接続手段及び第２の回路基板を含めた第２の筐体の電気長がその周波数の約１／４波長にすることができ、その結果として、第２の筐体を励振させることができるためである。
【００４０】
また、アンテナの給電点と同一側の一端に配置するとアンテナ特性は逆に劣化する。これは、アンテナの給電点に対して第２の筐体を短い電気長を伴って接続されることにより、第２の筐体が接地導体の一部、つまりほぼアンテナに対してＧＮＤとして動作し、携帯電話が開いた時に、アンテナとＧＮＤとが近づくことによって特性が劣化することに起因するものである。
【００４１】
また、使用する周波数が２ＧＨｚ帯などの比較的高周波数帯である場合は、８００ＭＨｚ帯よりも波長が約半分となるため、上下基板接続手段をアンテナ給電点と逆側に配置した場合に、アンテナ給電点からみた、上下基板接続手段及び第２の回路基板を含めた第２の筐体の電気長は約１／２波長になってしまうため、アンテナ特性を良好にするという効果はほとんど期待できない。
【００４２】
逆に、上下筐体の接続手段をアンテナの給電部と同一側に配置した場合は、上記電気長は約１／４波長に近づけることができるため、前述と同様の効果からアンテナ特性を良好にすることができる。
【００４３】
つまりＰＤＣのように８００ＭＨｚ帯を使用する場合には、第１の回路基板２４の上端部の一端にアンテナ給電点がある場合は、第１の回路基板２４の上端部におけるアンテナ給電点と逆側の一端で細線同軸或いはＦＰＣを介して第２の回路基板と接続した方が携帯電話を開いた時に第２の筐体を励振させ、高利得化、広帯域化できるという点でアンテナにとっては有利であり、一方、２ＧＨｚ帯を使用する場合は、逆にアンテナと同一端から第２の回路基板と接続した場合に、携帯電話を開いた場合に第２の筐体が励振するためアンテナにとっては有利である。
【００４４】
本実施の形態において、第１の無線部をＷＣＤＭＡ（２ＧＨｚ帯）の無線部とし、第２の無線部をＰＤＣ（８００ＭＨｚ帯）として考えると、携帯電話を折り畳んだ状態における効果は同様であるが、ＷＣＤＭＡ用のアンテナの給電点が細線同軸２９と第１の回路基板２４との接続位置に近く、逆にＰＤＣ用のアンテナ給電点が細線同軸２９と第１の回路基板２４との接続位置から遠いため、携帯電話を開いた時に、いずれの周波数でも第２の筐体を励振することができ、高利得で広帯域なアンテナを実現することができる。
【００４５】
以上に説明したように、本実施の形態によるアンテナ装置によれば、従来のアンテナよりアンテナ特性をより良好にすることができるため、特性を落とすことなく小型化することができるという利点がある。
【００４６】
本発明の第３の実施の形態によるアンテナ装置について図３Ａ〜図３Ｄまでを参照しながら説明を行う。図３Ａは、本実施の形態によるアンテナ装置を内蔵した折り畳み式の携帯電話の正面図であり、図３Ｂは、携帯電話内のアンテナ装置の位置を明示した図であり、図３Ｃは、アンテナ装置と無線部との関係を示す機能ブロック図であり、図３Ｄは、各切換部の切換えの手順を示したフローチャート図である。
【００４７】
本実施の形態によるアンテナ装置を組み込んだ携帯電話の基本的な構成は、上記第２の実施の形態による携帯電話とほぼ同じであるが、図３Ｂ及び図３Ｃに示すように、放射導体３３は、第２の筐体３２側の内部であってヒンジ部３８付近に配置されており、第１の回路基板３４と第２の回路基板３７とは、細線同軸３９によって、それぞれヒンジ部３８側の一端側に接続されている。その他、第１の回路基板２４、第２の回路基板３７、表示部３６の配置は、第２の実施の形態による携帯電話と同様である。
【００４８】
放射導体３３の一端は、第１の無線部３１２から給電され、もう一端は、第２の無線部３１３から給電されている。また、放射導体３３と第１の無線部３１２との間には第１の切換部３１０が、放射導体３３と第１の無線部３１３との間には第２の切換部３１１が設けられている。
【００４９】
第１の切換部３１０及び第２の切換部３１１は、制御部３１４からの制御信号によって、図３Ｄ（ａ）、（ｂ）にも示されるように、以下のように制御される。処理が開始され（ステップＳ１：ｓｔａｒｔ）、ステップＳ２において、第１の無線部３１２を使用する場合は（ステップＳ２）、ステップＳ４に進み、第１の切換部３１０は、第１の無線部３１２と放射導体３３とを接続し（図３Ｄ（ｂ）の状態２）、第２の切換部３１１は、第２の無線部３１３と放射導体３３とを切断し放射導体３３と接地導体である第２の回路基板のＧＮＤと接続する（図３Ｄ（ｂ）の状態２）。第２の無線部３１３を使用する場合は（ステップＳ２）、ステップＳ３に進み、第１の切換部３１０は第１の無線部３１２と放射導体３３の接続を切断し、第２の切換部３１１は、放射３３と第２の回路基板のＧＮＤとの接続を切断し、放射導体３３と第２の無線部３１３とを接続する（図３Ｄ（ｂ）の状態１）。
【００５０】
上記の構成によって、第２の実施の形態と同様に、放射導体３３は、第１の無線部３１２にとっては、先端短絡型の変形の折り返しモノポールアンテナとして動作し、第２の無線部３１３にとっては、先端開放の逆Ｌアンテナとして動作する。また、本実施の形態は、放射導体が第２の筐体３２に内蔵されているため、通話時にアンテナに手がかかりにくく、アンテナ特性の劣化量が少ないという利点がある。
【００５１】
図４Ａ〜図４Ｄまでは、本発明の第４の実施の形態によるアンテナ装置を備えた携帯電話を示す図である。図４Ａは、アンテナ装置を内蔵した折り畳み式の携帯電話の正面図であり、図４Ｂは携帯電話内のアンテナ装置の位置を示す図であり、図４Ｃはアンテナ装置と無線部との関係を示す図である。図４Ｄは切替え装置の一構成例を示す図であり、図４Ｅは、切換装置の制御方法の一例を示したフローチャート図である。
【００５２】
第４の実施の形態と第２の実施の形態とにおける異なる点は、切換装置４１４の有無と第１の回路基板４４と第２の回路基板４７とが細線同軸ではなくＦＰＣ４９により接続されている点と、開閉の検出手段４１９及び磁石４２０が追加されている点で異なる。図４Ｄに簡略化して示したように、切換装置４１４は、スイッチ４１６とコイル４１７、コンデンサ４１８と回路パターン（配線）等から構成されており、制御部４１５からの制御信号によって、第２のフィルタ４１１と第１の回路基板のＧＮＤとの接続条件を、状態１、状態２、状態３の３つの状態に切換えることができる。各状態は、以下のように決定されている。切換装置４１４は、状態１では第２のフィルタ４１１と第１の回路基板ＧＮＤとをそのまま接続し、状態２では第２のフィルタ４１１と第１の回路基板のＧＮＤとをコイル４１７を介して接続し、状態３では第２のフィルタ４１１と第１の回路基板のＧＮＤとをコンデンサ４１８を介して接続する。
【００５３】
上記の構成によって、第２の実施の形態で説明した利点があることはもちろんであるが、本実施の形態では、切換装置４１４を設けたことによって、以下に説明するような利点が追加される。すなわち、第１の無線部４１２から見た放射導体４３は、切換装置４１４が状態１の場合は、第２の実施の形態による技術と同様に、変形の１／２λ折り返しモノポールとして動作する。状態２の場合は、コイル４１７を介してＧＮＤと接続しているため、状態1と比較するとアンテナの共振周波数は低くなる方向へシフトする。状態３の場合は、コンデンサ４１８を介してＧＮＤと接続しているため、状態１と比較すると、アンテナの共振周波数は高くなる方向へシフトする。
【００５４】
図４Ｅに示すように、ステップＳ１１において処理をＳｔａｒｔし、ステップＳ１２において、第１の無線部４１２を使用するか第２の無線部４１３を使用するかを判定し、第１の無線部４１２を使用する場合は処理を終了する（ステップＳ１９）。第２の無線部４１３を使用し、ステップＳ１４において携帯電話が閉じているか否かを判定し、閉じている場合には、ステップＳ１５に進み切換装置４１４を状態１にする。開いている場合には、ステップＳ１６に進み、通話中か否かを判定する。通話中でない場合は、ステップＳ１７において切換装置４１４を状態２とし、通話中であればステップＳ１８に進み切換装置４１４を状態３とし、処理を終了する（ステップＳ１９：ｅｎｄ）。
【００５５】
この構成によるメリットは、アンテナの共振周波数がずれた場合に、切換装置４１４を制御することによって、アンテナの共振周波数を補正できる点が挙げられる。例えば、折り畳み式の携帯電話のヒンジ部にアンテナが配置されている場合は、携帯電話を閉じた状態から開いた状態にした場合に、アンテナの共振周波数は低い方へずれることが多い。これは、携帯電話を開くことによって、表部側の筐体がアンテナに近づくことが原因であるが、本実施の形態による技術を使用すると、例えば開閉の検出手段４１９、磁石４２０が近接することによって、携帯電話が閉じていることを判断し、磁石４２０が離れていることから携帯電話が開いていることを判断するが、この情報を元に、制御部４１５は、制御信号によって携帯電話が閉じた状態の時は、切換装置４１４を状態２にし、また、開いた状態の時は、切換装置４１４は状態１にする。
【００５６】
携帯電話のアンテナにおいては、通話時に人の頭や手の影響によって共振周波数が低い方へずれることが知られているが、通話時には切換部の状態を状態３にすることによって、アンテナの共振周波数のずれを補正することができる。
【００５７】
図５Ａから図５Ｃまでは、本発明の第５の実施の形態によるアンテナ装置を含む携帯電話を示す図である。図５Ａは、アンテナ装置を内蔵した折り畳み式の携帯電話の正面図であり、図５Ｂは携帯電話内のアンテナ装置の位置を示す図であり、図５Ｃはアンテナ装置と無線部との関係を示す図であり、図５Ｄは切換部の動作を示したフローチャート図である。
【００５８】
第２の実施の形態とは異なり、本実施の形態は、マルチバンド対応の無線部に対して、それぞれの周波数帯ごとに１つの放射導体に給電する。第１の筐体５１内部のヒンジ部５８付近に配置される放射導体５３の一端は、第１の給電部５１５によって給電され、逆側の一端から第２の給電部５１６によって給電されている。第１の給電部５１５及び第２の給電部５１６は、スイッチ等から構成される切換部５１２と接続されており、切換部５１２はトライバンド対応の無線部５１３に接続されている。
【００５９】
切換部５１２は、制御部５１４からの制御信号によって、次のように２つの状態に切換える、その２つの状態を状態１と状態２と定義すると、状態１では、無線部５１３と第１の給電部５１５を接続し、状態２では無線部５１３と第２の給電部５１６とを接続するように制御される。
【００６０】
また、第１の給電部５１５と切換部５１２との間には、第１のフィルタ５１０が配置されており、放射導体５３は第２の給電部５１６と切換部５１２との間で、第２のフィルタ５１１を介して第１の回路基板のＧＮＤと接続されている。第１のフィルタ５１０と第２のフィルタ５１１とは、同じフィルタであり、無線部５１３で使用する第１の周波数ｆ５１では、インピーダンスが１００Ω以上であり、第２の周波数帯ｆ５２及び第３の周波数ｆ５３ではインピーダンスが低く、略０Ωである。
【００６１】
具体的な例を挙げると、無線部５１３を海外の携帯電話の方式であるＧＳＭの無線部とし、第１の周波数ｆ５１をＧＳＭ９００帯、第２の周波数ｆ５２をＤＳＣ１８００帯、第３の周波数ｆ５３をＰＣＳ１９００帯とする。切換部５１２は、制御部５１４によって制御されるが、その制御手順を図５Ｄのフローチャート図を参照しつつ説明する。図５Ｄに示すように、処理を開始（ステップＳ２１：ｓｔａｒｔ）、ステップＳ２２において、ＧＳＭ９００帯又はＤＣＳ１８００帯或いはＰＣＳ１９００帯の電波を使用するのかを判定する。
【００６２】
ここで、ＧＳＭ９００帯の電波を使用して通信するときは、ステップＳ２３に進み、制御部５１４は切換部５１２に状態２にするように制御信号を送り、切換部５１２は無線部５１３と第２の給電部５１６を接続する。放射導体５３は第１のフィルタ５１０で略開放端と等価になっており、第２の給電部からみた放射導体５３の電気長は略１／４λに設計されており、放射導体５３は１／４λの逆Ｌアンテナとして動作する。
【００６３】
一方、ＤＣＳ１８００帯或いはＰＣＳ１９００帯の電波を使用する場合、ステップＳ２４に進み、制御部５１４は、切換部５１２に状態１にするように制御信号を送り、切換部５１２は無線部５１３と第１の給電部５１５を接続する。ＤＣＳ１８００及びＰＣＳ１９００の周波数帯では第１の給電部５１５からみた放射導体５３の先端は、第１の回路基板のＧＮＤで短絡されているものと等価である。ＤＳＣ１８００帯及びＰＣＳ１９００帯は、ＧＳＭ９００帯の約２倍の周波数であるため、放射導体の電気長はＤＳＣ１８００帯及びＰＣＳ１９００帯では、約１／２λとなり、変形の１／２λ折り返しモノポールアンテナとして動作する。そして、動作を終了する（ステップＳ２５）。状態１及び２に関する説明は図５Ｃ（ｂ）に示す。
【００６４】
上記の構成によると、従来のＧＳＭ９００用の放射導体とＤＣＳ１８００帯及び／ＰＣＳ１９００帯用の放射導体をそれぞれ用意し、アンテナを形成する場合と比較してアンテナを小型化することが可能である。またＤＣＳ１８００及びＰＣＳ１９００のアンテナ特性は、変形の折り返しモノポールアンテナを使用することによって、アンテナのインピーダンスをハイインピーダンスにすることができるため、従来の逆Ｌアンテナと比較して、広帯域で高利得なアンテナにすることができる。さらに、第２の実施の形態による技術と同様に、それぞれの周波数帯のアンテナに有利になるようにそれぞれの給電点を配置できるため、アンテナのより一層の小型化が可能になる。また、それぞれの給電点に対して整合回路を設けることによって、それぞれのアンテナのインピーダンスを良好にできる。
【００６５】
図６Ａ〜図６Ｄは、本発明の第６の実施の形態によるアンテナ装置を示す図である。図６Ａは、アンテナ装置を内蔵した折り畳み式の携帯電話の正面図であり、図６Ｂは携帯電話内のアンテナ装置の位置を示す図であり、図６Ｃは、アンテナ装置と無線部との関係を示す図である。図６Ｄは、切換装置の一構成例を示す図である。これらの構成は、第５の実施の形態とほぼ同様であるが、第２のフィルタ６１１と第１の回路基板のＧＮＤとの間に切換装置６１５を設けた点が異なる。
【００６６】
図６Ｄに示すように、切換装置６１５は、スイッチ６２０とコイル６１８、コンデンサ６１９と回路パターン等から構成されており、その制御方法は第３の実施の形態と同様であり、制御部６１４からの制御信号によって、第２のフィルタ６１１と第１の回路基板のＧＮＤとの接続条件を変更する。切換装置６１５は、状態１では第２のフィルタ６１１と第１の回路基板ＧＮＤとをそのまま接続し、状態２では第２のフィルタ６１１と第１の回路基板のＧＮＤとをコイル６１８を介して接続し、状態３では第２のフィルタ６１１と第１の回路基板のＧＮＤとをコンデンサ６１９を介して接続する。
【００６７】
上記の構成によって、第５の実施の形態による効果があることはもちろんであるが、切換装置６１５を設けたことによって、次のような効果が追加される。無線部６１３から見た放射導体６３は、切換装置６１５が状態１の場合は第５の実施の形態と同様に、変形の１／２λ折り返しモノポールとして動作する。状態２の場合は、コイル６１８を介してＧＮＤと接続しているため、状態１と比較するとアンテナの共振周波数は低くなる方向へシフトする。状態３の場合は、コンデンサ６１９を介してＧＮＤと接続しているため、状態１と比較するとアンテナの共振周波数は高くなる方向へシフトする。
【００６８】
この構成によるメリットは、第４の実施の形態で述べたものと同様であり、それとは別に、アンテナの共振周波数を切換装置６１５によってチューニングできる点がある。具体的な例を挙げて説明すると、例えば無線部６１３をＧＳＭ９００帯／ＤＳＣ１８００帯／ＰＣＳ１９００帯／ＷＣＤＭＡ帯のクワッドバンド対応の無線部とし、第１の周波数帯ｆ６１をＧＳＭ９００帯、第２の周波数帯ｆ６２をＤＣＳ１８００帯、第３の周波数帯ｆ６３を、第４の周波数帯ｆ６４をＷＣＤＭＡ帯とする。放射導体６３の電気長は、ＧＳＭ９００帯の約１／４λかつＰＣＳ１９００帯の１／２λに設計されている。ＧＳＭ９００帯を使用する場合は、切換部６１２は無線部６１３と第１のフィルタ６１０との接続を切断し、無線部６１３と第２の給電部６１７とを接続する、つまり放射導体６３は第２の給電部６１７から給電され、１／４λの逆Ｌアンテナとして動作する。
【００６９】
一方、ＤＣＳ１８００帯、ＰＣＳ１９００帯及びＷＣＤＭＡ帯を使用する使用する場合は、切換部６１２は無線部６１３と第２の給電部６１７との接続を切断し、無線部６１３と第１のフィルタ６１０とを接続する。つまり放射導体６３は第１の給電部６１６から給電され、１／２λ変形折り返しモノポールアンテナとして動作するが、その共振周波数は、切換装置６１５の接続状態によって調整することができる。
【００７０】
第４の実施の形態において説明したように、スイッチ６２０がコイル６１８を介して、第１の回路基板のＧＮＤと接続されている時が共振周波数は一番低く、次に何も介さないで第１の回路基板６４のＧＮＤと接続されている時であり、最も共振周波数が高いのは、スイッチがコンデンサ６１９を介して第１の回路基板６４のＧＮＤに接続されている時である。また、各バンドに関しても、ＤＳＣ１８００帯の周波数が最も低く、次にＰＣＳ１９００帯、ＷＣＤＭＡ帯と続く。切換装置６１５を用いて、使用する周波数帯ごとにアンテナの共振周波数をチューニングすることよって、より高利得なアンテナにすることができる。
【００７１】
図７Ａから図７Ｄまでは、本発明の第７の実施の形態によるアンテナ装置を示す図である。また図７Ａは、アンテナ装置を内蔵した携帯電話の斜視図であり、図７Ｂは携帯電話内部のアンテナ装置と回路基板との位置関係を示す図であり、図７Ｃは図７Ｂにおける放射導体の形状をメアンダ状にしたものである。携帯電話の構成は、第１の実施の形態と全く同じであるが放射導体７２に切り込みを入れることによって周波数調整をしている点が異なる。また図７Ｄのようにアンテナをメアンダ状にすることによってアンテナの共振周波数を下げることが可能である。
【００７２】
以上に説明したように、本実施の形態によるアンテナ装置によれば、放射導体の両端が、異なる周波数を使用し２つの無線部からそれぞれ給電されることによって、２つの異なる周波数でアンテナとして動作させることができる。従って、１つの放射導体で２つの周波数を共振できるため、アンテナが必要とする体積を大幅に減らすことができる。
【００７３】
また、開閉可能な携帯電話のヒンジ部にアンテナを設けた構成である場合は、携帯電話を開いた場合に、アンテナが実装されていない方の筐体がアンテナに近づくため、アンテナ特性も影響を受ける。使用するアンテナの周波数が８００ＭＨｚ帯などの比較的低い場合は第１の回路基板上端部に設けられた上下基板接続手段との接点は、第１の回路基板の上端部にあるアンテナ給電点とは逆側の一端側に配置されることによって、携帯電話を開いた時のアンテナ特性を良好にすることができる。これはアンテナ給電点からみた第２の回路基板は、高周波的に、ある程度の電気長を伴って接続されていることになり、なおかつ、上下筐体接続手段及び第２の回路基板を含めた第２の筐体の電気長がその周波数の約１／４波長にすることができ、その結果、第２の筐体を励振させることができるためである。
【００７４】
また、アンテナの給電点と同一側の一端に配置するとアンテナ特性は逆に劣化する。これはアンテナの給電点に対して第2の筐体を短い電気長を伴って接続されることによって第２の筐体が接地導体の一部、つまりほぼアンテナに対してＧＮＤとして動作し、携帯電話が開いた時にアンテナとＧＮＤが近づくことによって特性が劣化するものである。
【００７５】
また、使用する周波数が２ＧＨｚ帯などの比較的高い場合は、８００ＭＨｚ帯より波長が約半分となるため、上下基板接続手段をアンテナ給電点と逆側に配置した場合、アンテナ給電点からみた、上下基板接続手段及び第２の回路基板を含めた第２の筐体の電気長は約１／２波長になってしまうため、アンテナ特性を良好にする効果はほとんど期待できない。逆に上下筐体の接続手段をアンテナの給電部と同一側に配置した場合は、上記電気長は約１／４波長に近づけることができるため、前述と同様の効果からアンテナ特性を良好にすることができる。上記のように各周波数に対応する給電部をそれぞれ最適に配置することによって携帯電話を開いた時のアンテナ特性を良好にすることができる。
【００７６】
図８Ａから図８Ｅまでは、本発明の第８の実施の形態によるアンテナ装置を示す図である。図８Ａは、第１の実施の形態における第１の給電部８３はそのままで、第２の給電部８４を回路基板８１の端から回路基板８１の幅方向の長さＬの１／４だけ回路基板の内側に移動させた構成を示す図である。
【００７７】
一般的に、携帯電話に採用されているほとんどのアンテナは、筐体側にも電流を流し、アンテナとして動作させている。また、多くのアンテナの給電点は、接地導体の端部に設けられるように設計されることが多い。これは、筐体電流を有効に使用することと、アンテナをできるだけＧＮＤから離すこと、携帯電話においてアンテナに与えられた体積を最大限に使用すること、を主な目的としている。
【００７８】
アンテナの給電点が端ではなく内側にあると、図８Ｂに示すように、筐体電流は両端に向かってそれぞれ流れる。これらを、それぞれ筐体電流Ａと筐体電流Ｂとすると、方向が逆であるため２つの電流が打ち消しあってしまう。従って、単純に考えると筐体の電流は筐体電流Ａと筐体電流Ｂの差分となってしまい、筐体電流を最大限に使用することができない。つまり一般的な大きさの携帯電話において、ヒンジ部にアンテナがある場合は、給電点は、できるだけ端である方が筐体電流を有効に使用できるという点で有利であるが、幅方向の１／４の長さ程度までであれば、給電点が内側にあってもそれほど特性が劣化することはない。
【００７９】
一方で、アンテナが端にある場合は、通話時等にアンテナに、手や指がかかってしまうことが多いため、アンテナの特性が劣化することが知られており、給電点を内側に設計することでその影響が軽減できる。
【００８０】
以上の２つの点から、アンテナの給電点を接地導体の端から幅方向の長さのおおよそ１／４より短い距離に設定し、待ち受け時特性と通話時特性のいずれを重視するかによって、その範囲内で給電点を定めることにより、アンテナ特性をバランス良く良好にすることができる。
【００８１】
また、アンテナ形状としては、図８Ｃ（第１と第２の給電点８３、８４が放射導体８２の略両端にそれぞれ配置されている構成）、図８Ｄ（第１と第２の給電点８３、８４が放射導体８２の略両端よりもやや内側に入ってそれぞれ配置されている構成）、図８Ｅ（放射導体８２が、回路基板８１側で、コの字状の形状をしている構成）に示すような形状でも良く、上記と同様の効果を得ることができる。また、接地導体の端から給電点までの距離を１／４Ｌよりも長くしたからといって上記本発明の効果が全くなくなるわけではないが、筐体電流の打ち消しあう量が多くなるため、待ち受け時のアンテナを良好にすることが難しくなるため、そのような位置に給電点を配置しないようにする。
【００８２】
尚、携帯電話機としては、折り畳み型、ストレート型、スライド型などの種々の形式に利用できる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、種々のアンテナ装置及びアンテナ装置を用いた無線通信機に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１Ａ】本発明の第１の実施の形態によるアンテナ装置を示す図であり、（ａ）はアンテナ装置を内蔵した携帯電話の斜視図であり、（ｂ）は携帯電話内部のアンテナ装置と回路基板の位置関係を示す図であり、（ｃ）はアンテナ装置の無線部との関係を示した図である。
【図１Ｂ】（ａ）、（ｂ）は、第１の無線部及び第２の無線部のインピーダンスを示した図である。
【図１Ｃ】図１Ｃ（ａ）は、第１の無線部及び第２の無線部の構成を簡単に示した図であり、図１Ｃ（ｂ）は、図１Ｃ（ａ）内の整合回路の一例を示した図である。
【図１Ｄ】図１Ｄ（ａ）、（ｂ）は、グランドパターン（接地導体）と回路基板との配置例を示す図である。
【図２Ａ】本発明の第２の実施の形態によるアンテナ装置を示す図である。図２Ａ（ａ）は、アンテナ装置を内蔵した折り畳み式の携帯電話の正面図であり、図２Ａ（ｂ）は、携帯電話内のアンテナ装置の配置例を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、アンテナ装置と無線部との関係を示す図である。
【図２Ｃ】図２Ｃ（ａ）、（ｂ）は、携帯電話を開いた状態と閉じた状態とにおける放射導体と第２の筐体（アンテナが配置されていない方の筐体）との位置関係を示す図である。
【図２Ｄ】第１の信号選択手段及び第２の信号選択手段の一構成例を示す図である。
【図３Ａ】本発明の第３の実施の形態によるアンテナ装置を示す図である。図３Ａはアンテナ装置を内蔵した折り畳み式の携帯電話の正面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは携帯電話内のアンテナ装置の位置を示す図である。
【図３Ｃ】図３Ｃはアンテナ装置と無線部との関係を示す図である。
【図３Ｄ】図３Ｄ（ａ）は各切換部の切換えの手順を示したフローチャート図であり、（ｂ）は状態に関する説明図である。
【図４Ａ】本発明の第４の実施の形態によるアンテナ装置を示す図である。図４Ａはアンテナ装置を内蔵した折り畳み式の携帯電話の正面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは携帯電話内のアンテナ装置の位置を示す図である。
【図４Ｃ】図４Ｃはアンテナ装置と無線部との関係を示す図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは切替え装置の構成を示した図である。
【図４Ｅ】図４Ｅは切換装置の制御方法を示したフローチャー図である。
【図５Ａ】本発明の第５の実施の形態によるアンテナ装置を示す図である。図５Ａはアンテナ装置を内蔵した折り畳み式の携帯電話の正面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは携帯電話内のアンテナ装置の位置を示す図である。
【図５Ｃ】図５Ｃはアンテナ装置と無線部との関係を示す図である。
【図５Ｄ】（ａ）は、切換部の動作を示したフローチャート図である。（ｂ）は状態１、２を説明する図である。
【図６Ａ】本発明の第６の実施の形態によるアンテナ装置を示す図である。図６Ａはアンテナ装置を内蔵した折り畳み式の携帯電話の正面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは携帯電話内のアンテナ装置の位置を示す図である。
【図６Ｃ】図６Ｃはアンテナ装置と無線部との関係を示す図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは切換装置の構成を示した図である。
【図７Ａ】本発明の第７の実施の形態によるアンテナ装置を示す図である。図７Ａはアンテナ装置を内蔵した携帯電話の斜視図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは携帯電話内部のアンテナ装置と回路基板の位置関係を示す図である。
【図７Ｃ】図７Ｃはアンテナ装置と無線部との関係を示す図である。
【図７Ｄ】図７Ｄは図７Ｃにおける放射導体の形状をメアンダ状にしたものである。
【図８Ａ】本発明の第８の実施の形態によるアンテナ装置の一構成例を示す図である。
【図８Ｂ】本発明の第８の実施の形態によるアンテナ装置の一構成例を示す図であり、図８Ａの第１変形例である。
【図８Ｃ】本発明の第８の実施の形態によるアンテナ装置の一構成例を示す図であり、図８Ａの第２変形例である。
【図８Ｄ】本発明の第８の実施の形態によるアンテナ装置の一構成例を示す図であり、図８Ａの第３変形例である。
【図８Ｅ】本発明の第８の実施の形態によるアンテナ装置の一構成例を示す図であり、図８Ａの第４変形例である。
【符号の説明】
【００８５】
筐体…１１
第１の筐体…２１，３１，４１，５１，６１
第２の筐体…２２，３２，４２，５２，６２
放射導体…１２，２３，３３，４３，５３，６３，７２，８２
回路基板…１３，７３，８１
第１の回路基板…２４，３４，４４，５４，６４
第２の回路基板…２７，３７，４７，５７，６７，７７
キー部…２５，３５，４５，５５，６５
表示部…２６，３６，４６，５６，６６
ヒンジ部…２８，３８，４８，５８，６８
細線同軸…２９，３９，４９，５９
FPC…４９，６９
第１のフィルタ…２１４，４１０，５１０，６１０
第２のフィルタ…２１５，４１１，５１１，６１１
第１の無線部…１４，２１２，３１２，４１２，７４
第２の無線部…１５，２１３，３１３，４１３，７５
無線部…５１３，６１３
制御部…３１４，４１５，５１４，６１４
切換装置…４１４，６１５
切換部…５１２，６１２
スイッチ…４１６，６２０
コイル…４１７，６１８
コンデンサ…４１８，６１９
第１の送信回路…１６
第２の送信回路…１１０
第１の受信回路…１７
第２の受信回路…１１１
第１の分波器…１８
第２の分波器…１１２
第１の整合回路…１９
第２の整合回路…１１３
開閉検出手段…４１９
磁石…４２０
【技術分野】
【０００１】
本発明はアンテナ装置及びそれを用いた携帯無線機（通信端末）に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話の普及とともにその多機能化が進んでおり、携帯電話において使用されている周波数のマルチバンド化やｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ワイヤレスＬＡＮ、ワンセグなどの携帯電話以外の無線機能が搭載されるようになってきている。それに伴って、必要なアンテナ数が増ええるとともに、アンテナを形成するために大きなスペースが必要となっている。その一方で、ユーザーからは携帯電話自体のより一層の小型化、薄型化を望む声も大きい。その場合には、アンテナの性能を落とすことなく、小型化することが必要となる。多周波数共用マイクロストリップアンテナに関する文献としては下記の文献がある。
【０００３】
【特許文献１】特開平０５−１７５７２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に使用されているマルチバンド対応型携帯電話のアンテナ方式としては、例えば、２周波数対応の携帯電話用のアンテナとしては、
１）給電点が１つであり、アンテナが途中で分岐し、それぞれの周波数に対応するエレメントに分かれる２共振逆Ｌアンテナ、
２）アンテナは１つであり、その逓倍波の共振を使用する２共振逆Ｆアンテナ
が多く使用されている。
【０００５】
また、その一方で、近年では携帯電話の構造自体が多種多様化してきており、使用する周波数によって給電点の位置がアンテナ特性の優劣に大きく影響を与えることが確認されている、前述の２つのアンテナ方式では、給電点が１つであるため、それぞれの周波数に対して最適な給電点位置にすることが難しく、アンテナの小型化の障害の一因になっている。
【０００６】
また、各周波数に対して、それぞれ給電点とアンテナとを設ける方法も利用されている。しかしながら、この場合には２つのアンテナを用意する必要があるという点で小型化には不利であり、さらに、２つのアンテナ間での結合を避けるために、アンテナ間の距離を確保する必要があり、小型化が一層難しくなる。本発明は、アンテナの小型化を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、１つのアンテナを２つの給電点から給電することによって、上記の課題を克服したものである。
【０００８】
第１の周波数を使用する第１の無線部と第１の周波数とは異なる第２の周波数を使用する第２の無線部からそれぞれ異なる一端に給電される放射導体があり、放射導体からみた第２の無線部のインピーダンスを第１の周波数では低インピーダンスに、第２の周波数では５０Ωに設計され、放射導体からみた第１の無線部のインピーダンスを第１の周波数では５０Ωに、第２の周波数では高インピーダンスに設計されている。このとき、放射導体の電気長を第１の周波数の１／２波長に、かつ、第２の周波数の１／４波長に設計することによって、放射導体は、第１の無線部では変形の１／２波長折り返しモノポールアンテナとして動作し、第２の無線部では１／４波長逆Ｌアンテナとして動作する。
【０００９】
また、前述のアンテナを第１の筐体と第２の筐体がヒンジ部で接続されているクラムシェルタイプや２軸回転ヒンジを有する折り畳み式の携帯電話において、第１の筐体或いは第２の筐体のヒンジ部側に、前述のアンテナが配置されており、２つの給電部が、第１の回路基板の上端部の両端にそれぞれ配置し、上下筐体接続手段と第１の回路基板との接点を使用する周波数が高い方の給電部側に配置することによって、携帯電話を開いた時の各周波数におけるアンテナ特性をより良好にすることができる。
【００１０】
開閉可能な携帯電話のヒンジ部にアンテナがある場合は携帯電話を開いた場合に、アンテナが実装されていない方の筐体がアンテナに近づくため、アンテナ特性が影響を受ける。使用するアンテナの周波数が８００ＭＨｚ帯などの比較的低い場合は第１の回路基板上端部にある上下基板接続手段との接点は、第１の回路基板上端部にあるアンテナ給電点とは逆側の一端側に配置することによって携帯電話を開いた時のアンテナ特性を良好にすることができる。これは、アンテナ給電点からみた第２の回路基板は高周波的に、ある程度の電気長を伴って接続されていることになり、なおかつ、上下筐体接続手段及び第２の回路基板を含めた第２の筐体の電気長がその周波数の約１／４波長にすることができ、その結果、第２の筐体を励振させることができるためである。
【００１１】
また、アンテナの給電点と同一側の一端に配置するとアンテナ特性は逆に劣化する。これはアンテナの給電点に対して第２の筐体を短い電気長を伴って接続されることによって第２の筐体が接地導体の一部つまりほぼアンテナに対してＧＮＤとして動作し、携帯電話が開いた時にアンテナとＧＮＤが近づくことによって特性が劣化するものである。
【００１２】
また、使用する周波数が２ＧＨｚ帯などの比較的高い場合は、８００ＭＨｚ帯より波長が約半分となるため、上下基板接続手段をアンテナ給電点と逆側に配置した場合、アンテナ給電点からみた、上下基板接続手段及び第２の回路基板を含めた第２の筐体の電気長は約１／２波長になってしまうため、アンテナ特性を良好にする効果はほとんど期待できない。
【００１３】
逆に、上下筐体の接続手段をアンテナの給電部と同一側に配置した場合は上記電気長は約１／４波長に近づけることができるため、前述と同様の効果からアンテナ特性を良好にすることができる。上記のように各周波数に対応する給電部をそれぞれ最適に配置することによって携帯電話を開いた時のアンテナ特性を良好にしている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、放射導体の両端が、異なる周波数を使用し、２つの無線部からそれぞれ給電されることによって、２つの異なる周波数でアンテナとして動作させることができる。従って、１つの放射導体で２つの周波数を共振できるため、アンテナが必要とする体積を大幅に減らすことができる。
【００１５】
また、開閉可能な携帯電話のヒンジ部にアンテナがある場合は、携帯電話を開いた場合に、アンテナが実装されていない方の筐体がアンテナに近づくことに起因するアンテナ特性の影響を低減することができる。各周波数に対応する給電部をそれぞれ最適に配置することによって、携帯電話を開いた時のアンテナ特性を良好にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施の形態による携帯端末について、携帯電話機を例にして図面を参照しながら説明を行う。図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の第１の実施の形態による携帯電話の概略構成例を示す図である。図１Ａ（ａ）は、携帯電話の斜視図であり、図１Ａ（ｂ）は、携帯電話の内部に設けられているアンテナと回路基板との位置関係を示す図であり、図１Ａ（ｃ）は、アンテナの無線部との関係を示した図である。図１Ｂ（ａ）、（ｂ）は、第１の無線部及び第２の無線部のインピーダンス特性例を示した図であり、図１Ｃ（ａ）は、第１の無線部及び第２の無線部の構成を簡単に示した図であり、図１Ｃ（ｂ）は、図１Ｃ（ａ）内の整合回路の一例を示した図である。
【００１７】
本実施の形態によるアンテナは、図１Ａに示すように、ストレート型携帯電話において、その筐体１１の上端部に配置され、放射導体１２の一端が第１の無線部１４から第１の給電部において給電され、もう一端が第２の無線部１５から第２の給電部において給電されている。第１の給電部と第２の給電部とは、第１の無線部１４と放射導体１２との間及び第２の無線部１５と放射導体１２との間に設けられている。
【００１８】
また、第１の無線部１４は、第１の周波数帯ｆ１１を第２の無線部１５は第２の周波数帯ｆ１２を使用し、第１の周波数帯ｆ１１と第２の周波数帯ｆ１２は、異なる周波数帯としている。図１Ｂ（ａ）に示すスミスチャートのインピーダンス特性のように、放射導体１２からみた第１の無線部１４のインピーダンスは、第１の周波数帯ｆ１１では略５０Ωに設計されており、第２の周波数帯ｆ１２ではインピーダンスが高く、略開放端となっている。一方、放射導体１２からみた第２の無線部１５のインピーダンスは、第1の周波数帯ｆ１１ではインピーダンスが低く、略短絡端となっており、第２の周波数帯ｆ１２では略５０Ωに設計されている。このため、第２の周波数ｆ１２において第１の無線部１４と放射導体１２とは整合がとれていない状態になるため、第２の無線部１５から発信される電波は放射導体１２を通じて直接第１の無線部１４に入射することはない。第１の周波数ｆ１１においても、同様の理由により第１の無線部１４から発信される電波は放射導体１２を通じて第２の無線部１５に直接に入射することはない。従って、２つの無線部１４・１５は、それぞれ他方の無線部が発信する強入力電波が入射することによって、それぞれの無線部が壊れるようなことが無いため、２つの無線部を同時に使用することができるという利点がある。
【００１９】
各無線部１４・１５のインピーダンスの調整方法の一例を挙げると、図１Ｃ（ａ）に示すように、第１の無線部１４は、第１の送信回路１６、第１の受信回路１７、第１の分波器１８及び第１の整合回路１９を含んで構成されており、第２の無線部１５も第１の無線部１４と同様に、第２の送信回路１１０、第２の受信回路１１１、第２の分波器１１２及び第２の整合回路１１３を含んで構成されている。
【００２０】
それぞれの整合回路１９・１１３を調整することによって、放射導体１２からみた各無線部１４・１５のインピーダンスを調整する。尚、それぞれの整合回路１９・１１３は、図１Ｃ（ｃ）に示すように、コイルＬ及びコンデンサＣから構成されるが、これらの代わりに誘導性及び容量性を有する他の部品を使用しても良い。
【００２１】
上記の構成によると、第１の無線部１４に対しては、放射導体１２は先端が短絡端と等価であるため変形の折り返しモノポールアンテナとして動作する。一方、第２の周波数帯ｆ１２における第２の無線部１５に対しては、放射導体１２は、先端が開放端と等価であるため、逆Ｌアンテナとして動作する。この際、第１の無線部１４からみた第１の周波数帯ｆ１１における放射導体１２の電気長が、１／２λになり、かつ、第２の無線部１５からみた第２の周波数ｆ１２における放射導体１２の電気長が１／４λとなるように、放射導体１２の大きさを調整することによって、放射導体１２は、第１の周波数ｆ１２において第１の無線部１４では１／２λ変形折り返しモノポールアンテナとして動作するため、アンテナのインピーダンスを高くすることができ、広帯域で良好なアンテナを得ることができる。一方、第２の周波数ｆ１２において、第２の無線部１５では、１／４λ逆Ｌアンテナとして動作する。
【００２２】
上記のように、第１の周波数帯ｆ１１における波長の約１／２かつ第２の周波数帯ｆ１２における波長の約１／４となるように、放射導体１の電気長を調整することによって、１つのアンテナを、２つの無線部１４・１５に対して使用することができる。
【００２３】
このため、従来は、使用するシステムによって、それぞれアンテナを必要としていたが、本実施の形態においては、１つのアンテナを２つのシステムで共用することができるため、アンテナ特性を良好にしたままで、アンテナに必要なスペースを小さくすることができる。また、第１の無線部１４に対するアンテナとしては、１／２λ系変形折り返しモノポール方式を使用することによって、１／４λの逆Ｌアンテナ方式を使用するよりもアンテナの面積を大きく使用することになるため、アンテナ面積が大きい分だけアンテナ特性を良くすることができる。
【００２４】
また、この関係によると、第１の周波数帯ｆ１１は、第２の周波数帯ｆ１２の約２倍である必要があるが、それぞれの給電部に整合回路を設けることによって、周波数調整は可能である。
【００２５】
より具体的な例を挙げると、例えば、日本国内で使用されている２ＧＨｚ帯を使用するＷＣＤＭＡ方式を第１の無線部とし８００ＭＨz帯を使用するＰＤＣ方式を第２の無線部として考えると、ＰＤＣ（８００ＭＨｚ帯）はＷＣＤＭＡ(２ＧＨｚ帯)の２倍に近い波長であるため、本実施の形態による構成をそのまま使用することができる。
【００２６】
従来の方式では、ＰＤＣ用のアンテナと、ＷＣＤＭＡ用のアンテナをそれぞれ用意する必要があり、その分だけアンテナが必要とするスペースも大きくなるが、本実施の形態にいる構成を使用することによって、より小さなスペースで２つのシステムのアンテナを構成することができる。また、本実施の形態によれば、それぞれの給電部を放射導体の両端に設けているが、このようにすることによって、アンテナの体積を最大限に使用することができ、アンテナ特性をさらに良好にすることができる。
【００２７】
尚、図１Ｄ（ａ）、（ｂ）は、グランドパターン（接地導体）と回路基板１３との配置例を示す図である。図１Ｄ（ａ）は、携帯電話機の液晶表示面に対して液晶背面側の構成を示す図であり、回路基板１３の一端側に、アンテナ１２が設けられ、このアンテナ１２が設けられていない領域に、グランドパターン１６ａが設けられている。図１Ｄ（ｂ）に示すように、液晶側から見ると、アンテナ１２は裏面側に設けられており、それを避けた回路基板１３の領域にグランドパターン１６ｂが設けられている。このグランドパターン１６ｂの周辺には複数の液晶ホルダとの接点２０が設けられている。尚、グランドパターンは、回路基板１３上のアンテナの配置されている位置以外の任意の場所のグランド電位のパターンであり、回路基板と一体化されている。
【００２８】
図２Ａ（ａ）〜図２Ｂ（ｂ）までは、本発明の第２の実施の形態によるアンテナ装置の構成例を示す図である。図２Ａ（ａ）は、アンテナ装置を内蔵した折り畳み式の携帯電話の正面図であり、図２Ａ（ｂ）は、携帯電話内のアンテナ装置の配置例を示す図であり、図２Ｂは、アンテナ装置と無線部との関係を示す図であり、図２Ｃ（ａ）、（ｂ）は、携帯電話を開いた状態と閉じた状態とにおける放射導体と第２の筐体（アンテナが配置されていない方の筐体）との位置関係を示す図である。
【００２９】
これらの図に示すように、本実施の形態による携帯電話は、放射導体２３及び第１の回路基板２４、キー部２５等を内蔵する第１の筐体２１と表示部２６及び第２の回路基板２７等を内蔵する第２の筐体２２とが第１の筐体２１の上端部と第２の筐体２２の下端部とにおいてヒンジ部２８によって接続されており、第１の筐体２１内の第１の回路基板２４の上端部一端と、第２の筐体２２側の第２の回路基板２７の下端部の一端とは、ヒンジ部２８内部を通る細線同軸２９によって接続されている。
【００３０】
放射導体２３の一端（図の左側）は、第１の信号選択手段２１０を介して第１の無線部２１２により第１の回路基板２４の上端部における細線同軸２９接続位置に近い方の一端から給電されている。放射導体２３の逆側の一端は、第２の信号選択手段２１１を介して第２の無線部２１３から、第１の回路基板２４上端部における細線同軸２９の接続位置から遠い方の一端から給電されている。
【００３１】
第１の無線部２１２では第１の周波数帯ｆ２１を使用し、第２の無線部２１３では第２の周波数帯ｆ２２を使用するが、ｆ２１とｆ２２とは、異なる周波数帯である。また、第１の信号選択手段２１０は、第１の周波数においては第１の無線部２１２と放射導体２３とをほぼ０Ωで接続し、第２の周波数においては放射導体２３から見た第２の無線部２１３のインピーダンスをほぼ電気的に開放端に近くなるような高インピーダンスにする。
【００３２】
一方、第２の信号選択手段２１１は、第１の周波数においては、放射導体２３からみた第２の無線部２１３のインピーダンスを電気的に短絡端に近くなるような低インピーダンスにするものであり、第２の周波数においては、放射導体２３と第２の無線部２１３とをほぼ０Ωで接続する。
【００３３】
以上の構成は、第１の実施の形態において、回路側のインピーダンスによって開放端や短絡端に見せていたものを、代わりに第１の信号選択手段２１０及び第２の信号選択手段２１１を使用して、同様の効果を得ることができるようにしたものである。つまり、第１の無線部２１２に関しては、使用する第１の周波数ｆ２１において、第２の信号選択手段２１１はＧＮＤと接続されているのと等価であるため、放射導体の先端が短絡されているのと等価であり１／２λ折り返しモノポールアンテナとして動作する。
【００３４】
また、第２の周波数ｆ２２において、第２の無線部２１３から見た放射導体２３の先端は開放端であり、放射導体は１／４λモノポールアンテナとして動作する。
【００３５】
第１の信号選択手段及び第２の信号選択手段の一構成例を図２Ｄに示す。図２Ｄに示すように、第１の信号選択手段及び第２の信号選択手段は、フィルタ等により構成することができる。
【００３６】
放射導体２３は、その一端では第１のフィルタ２１４を介して無線部２１２と接続されており、もう一端では第２の無線部２１３と接続されているが、その途中で、第２のフィルタ２１５を介してＧＮＤと接続されている。第１のフィルタ２１４は、第１の周波数においてはほぼ損失無しに第１の無線部２１２と放射導体２３とを接続するものであり、第２の周波数においては非常に高いインピーダンスを示し、放射導体２３から第１の無線部２１２に電流を流さなくするような特性を示す。
【００３７】
また、第２のフィルタ２１５は、第１の周波数では放射導体２３とＧＮＤとを接続するものであり、第２の周波数では非常に高いインピーダンスを示し、放射導体２３からＧＮＤへ電流を流さなくする特性を示す。第１のフィルタ２１４と第２のフィルタ２１５とは、必要とする周波数特性が同じであるため、同一のフィルタを兼用して用いても良い。
【００３８】
以上に説明したように、これらのフィルタによって、それぞれの信号選択手段の必要とする特性を満たすことができる。また、本実施の形態によれば、折り畳み式の携帯電話のヒンジ部にアンテナを配置したことによって以下のような更なる効果を奏する。すなわち、一般的に開閉可能な携帯電話のヒンジ部にアンテナがある場合は、携帯電話を開いた場合には、アンテナが実装されていない方の筐体がアンテナに近づくため、アンテナ特性に様々な影響を与える。例えば、使用するアンテナの周波数が８００ＭＨｚ帯などの比較的低い場合には第１の回路基板の上端部にある細線同軸やＦＰＣから構成される第１の回路基板と第２の回路基板とを接続するための上下基板接続手段との接点は、第１の回路基板の上端部に配置されるアンテナ給電点とは逆側の一端側に配置することによって、携帯電話を開いた時のアンテナ特性を良好にすることができる。
【００３９】
これは、アンテナ給電点からみた第２の回路基板は、高周波的にある程度の電気長を伴って接続されていることになり、なおかつ、上下筐体接続手段及び第２の回路基板を含めた第２の筐体の電気長がその周波数の約１／４波長にすることができ、その結果として、第２の筐体を励振させることができるためである。
【００４０】
また、アンテナの給電点と同一側の一端に配置するとアンテナ特性は逆に劣化する。これは、アンテナの給電点に対して第２の筐体を短い電気長を伴って接続されることにより、第２の筐体が接地導体の一部、つまりほぼアンテナに対してＧＮＤとして動作し、携帯電話が開いた時に、アンテナとＧＮＤとが近づくことによって特性が劣化することに起因するものである。
【００４１】
また、使用する周波数が２ＧＨｚ帯などの比較的高周波数帯である場合は、８００ＭＨｚ帯よりも波長が約半分となるため、上下基板接続手段をアンテナ給電点と逆側に配置した場合に、アンテナ給電点からみた、上下基板接続手段及び第２の回路基板を含めた第２の筐体の電気長は約１／２波長になってしまうため、アンテナ特性を良好にするという効果はほとんど期待できない。
【００４２】
逆に、上下筐体の接続手段をアンテナの給電部と同一側に配置した場合は、上記電気長は約１／４波長に近づけることができるため、前述と同様の効果からアンテナ特性を良好にすることができる。
【００４３】
つまりＰＤＣのように８００ＭＨｚ帯を使用する場合には、第１の回路基板２４の上端部の一端にアンテナ給電点がある場合は、第１の回路基板２４の上端部におけるアンテナ給電点と逆側の一端で細線同軸或いはＦＰＣを介して第２の回路基板と接続した方が携帯電話を開いた時に第２の筐体を励振させ、高利得化、広帯域化できるという点でアンテナにとっては有利であり、一方、２ＧＨｚ帯を使用する場合は、逆にアンテナと同一端から第２の回路基板と接続した場合に、携帯電話を開いた場合に第２の筐体が励振するためアンテナにとっては有利である。
【００４４】
本実施の形態において、第１の無線部をＷＣＤＭＡ（２ＧＨｚ帯）の無線部とし、第２の無線部をＰＤＣ（８００ＭＨｚ帯）として考えると、携帯電話を折り畳んだ状態における効果は同様であるが、ＷＣＤＭＡ用のアンテナの給電点が細線同軸２９と第１の回路基板２４との接続位置に近く、逆にＰＤＣ用のアンテナ給電点が細線同軸２９と第１の回路基板２４との接続位置から遠いため、携帯電話を開いた時に、いずれの周波数でも第２の筐体を励振することができ、高利得で広帯域なアンテナを実現することができる。
【００４５】
以上に説明したように、本実施の形態によるアンテナ装置によれば、従来のアンテナよりアンテナ特性をより良好にすることができるため、特性を落とすことなく小型化することができるという利点がある。
【００４６】
本発明の第３の実施の形態によるアンテナ装置について図３Ａ〜図３Ｄまでを参照しながら説明を行う。図３Ａは、本実施の形態によるアンテナ装置を内蔵した折り畳み式の携帯電話の正面図であり、図３Ｂは、携帯電話内のアンテナ装置の位置を明示した図であり、図３Ｃは、アンテナ装置と無線部との関係を示す機能ブロック図であり、図３Ｄは、各切換部の切換えの手順を示したフローチャート図である。
【００４７】
本実施の形態によるアンテナ装置を組み込んだ携帯電話の基本的な構成は、上記第２の実施の形態による携帯電話とほぼ同じであるが、図３Ｂ及び図３Ｃに示すように、放射導体３３は、第２の筐体３２側の内部であってヒンジ部３８付近に配置されており、第１の回路基板３４と第２の回路基板３７とは、細線同軸３９によって、それぞれヒンジ部３８側の一端側に接続されている。その他、第１の回路基板２４、第２の回路基板３７、表示部３６の配置は、第２の実施の形態による携帯電話と同様である。
【００４８】
放射導体３３の一端は、第１の無線部３１２から給電され、もう一端は、第２の無線部３１３から給電されている。また、放射導体３３と第１の無線部３１２との間には第１の切換部３１０が、放射導体３３と第１の無線部３１３との間には第２の切換部３１１が設けられている。
【００４９】
第１の切換部３１０及び第２の切換部３１１は、制御部３１４からの制御信号によって、図３Ｄ（ａ）、（ｂ）にも示されるように、以下のように制御される。処理が開始され（ステップＳ１：ｓｔａｒｔ）、ステップＳ２において、第１の無線部３１２を使用する場合は（ステップＳ２）、ステップＳ４に進み、第１の切換部３１０は、第１の無線部３１２と放射導体３３とを接続し（図３Ｄ（ｂ）の状態２）、第２の切換部３１１は、第２の無線部３１３と放射導体３３とを切断し放射導体３３と接地導体である第２の回路基板のＧＮＤと接続する（図３Ｄ（ｂ）の状態２）。第２の無線部３１３を使用する場合は（ステップＳ２）、ステップＳ３に進み、第１の切換部３１０は第１の無線部３１２と放射導体３３の接続を切断し、第２の切換部３１１は、放射３３と第２の回路基板のＧＮＤとの接続を切断し、放射導体３３と第２の無線部３１３とを接続する（図３Ｄ（ｂ）の状態１）。
【００５０】
上記の構成によって、第２の実施の形態と同様に、放射導体３３は、第１の無線部３１２にとっては、先端短絡型の変形の折り返しモノポールアンテナとして動作し、第２の無線部３１３にとっては、先端開放の逆Ｌアンテナとして動作する。また、本実施の形態は、放射導体が第２の筐体３２に内蔵されているため、通話時にアンテナに手がかかりにくく、アンテナ特性の劣化量が少ないという利点がある。
【００５１】
図４Ａ〜図４Ｄまでは、本発明の第４の実施の形態によるアンテナ装置を備えた携帯電話を示す図である。図４Ａは、アンテナ装置を内蔵した折り畳み式の携帯電話の正面図であり、図４Ｂは携帯電話内のアンテナ装置の位置を示す図であり、図４Ｃはアンテナ装置と無線部との関係を示す図である。図４Ｄは切替え装置の一構成例を示す図であり、図４Ｅは、切換装置の制御方法の一例を示したフローチャート図である。
【００５２】
第４の実施の形態と第２の実施の形態とにおける異なる点は、切換装置４１４の有無と第１の回路基板４４と第２の回路基板４７とが細線同軸ではなくＦＰＣ４９により接続されている点と、開閉の検出手段４１９及び磁石４２０が追加されている点で異なる。図４Ｄに簡略化して示したように、切換装置４１４は、スイッチ４１６とコイル４１７、コンデンサ４１８と回路パターン（配線）等から構成されており、制御部４１５からの制御信号によって、第２のフィルタ４１１と第１の回路基板のＧＮＤとの接続条件を、状態１、状態２、状態３の３つの状態に切換えることができる。各状態は、以下のように決定されている。切換装置４１４は、状態１では第２のフィルタ４１１と第１の回路基板ＧＮＤとをそのまま接続し、状態２では第２のフィルタ４１１と第１の回路基板のＧＮＤとをコイル４１７を介して接続し、状態３では第２のフィルタ４１１と第１の回路基板のＧＮＤとをコンデンサ４１８を介して接続する。
【００５３】
上記の構成によって、第２の実施の形態で説明した利点があることはもちろんであるが、本実施の形態では、切換装置４１４を設けたことによって、以下に説明するような利点が追加される。すなわち、第１の無線部４１２から見た放射導体４３は、切換装置４１４が状態１の場合は、第２の実施の形態による技術と同様に、変形の１／２λ折り返しモノポールとして動作する。状態２の場合は、コイル４１７を介してＧＮＤと接続しているため、状態1と比較するとアンテナの共振周波数は低くなる方向へシフトする。状態３の場合は、コンデンサ４１８を介してＧＮＤと接続しているため、状態１と比較すると、アンテナの共振周波数は高くなる方向へシフトする。
【００５４】
図４Ｅに示すように、ステップＳ１１において処理をＳｔａｒｔし、ステップＳ１２において、第１の無線部４１２を使用するか第２の無線部４１３を使用するかを判定し、第１の無線部４１２を使用する場合は処理を終了する（ステップＳ１９）。第２の無線部４１３を使用し、ステップＳ１４において携帯電話が閉じているか否かを判定し、閉じている場合には、ステップＳ１５に進み切換装置４１４を状態１にする。開いている場合には、ステップＳ１６に進み、通話中か否かを判定する。通話中でない場合は、ステップＳ１７において切換装置４１４を状態２とし、通話中であればステップＳ１８に進み切換装置４１４を状態３とし、処理を終了する（ステップＳ１９：ｅｎｄ）。
【００５５】
この構成によるメリットは、アンテナの共振周波数がずれた場合に、切換装置４１４を制御することによって、アンテナの共振周波数を補正できる点が挙げられる。例えば、折り畳み式の携帯電話のヒンジ部にアンテナが配置されている場合は、携帯電話を閉じた状態から開いた状態にした場合に、アンテナの共振周波数は低い方へずれることが多い。これは、携帯電話を開くことによって、表部側の筐体がアンテナに近づくことが原因であるが、本実施の形態による技術を使用すると、例えば開閉の検出手段４１９、磁石４２０が近接することによって、携帯電話が閉じていることを判断し、磁石４２０が離れていることから携帯電話が開いていることを判断するが、この情報を元に、制御部４１５は、制御信号によって携帯電話が閉じた状態の時は、切換装置４１４を状態２にし、また、開いた状態の時は、切換装置４１４は状態１にする。
【００５６】
携帯電話のアンテナにおいては、通話時に人の頭や手の影響によって共振周波数が低い方へずれることが知られているが、通話時には切換部の状態を状態３にすることによって、アンテナの共振周波数のずれを補正することができる。
【００５７】
図５Ａから図５Ｃまでは、本発明の第５の実施の形態によるアンテナ装置を含む携帯電話を示す図である。図５Ａは、アンテナ装置を内蔵した折り畳み式の携帯電話の正面図であり、図５Ｂは携帯電話内のアンテナ装置の位置を示す図であり、図５Ｃはアンテナ装置と無線部との関係を示す図であり、図５Ｄは切換部の動作を示したフローチャート図である。
【００５８】
第２の実施の形態とは異なり、本実施の形態は、マルチバンド対応の無線部に対して、それぞれの周波数帯ごとに１つの放射導体に給電する。第１の筐体５１内部のヒンジ部５８付近に配置される放射導体５３の一端は、第１の給電部５１５によって給電され、逆側の一端から第２の給電部５１６によって給電されている。第１の給電部５１５及び第２の給電部５１６は、スイッチ等から構成される切換部５１２と接続されており、切換部５１２はトライバンド対応の無線部５１３に接続されている。
【００５９】
切換部５１２は、制御部５１４からの制御信号によって、次のように２つの状態に切換える、その２つの状態を状態１と状態２と定義すると、状態１では、無線部５１３と第１の給電部５１５を接続し、状態２では無線部５１３と第２の給電部５１６とを接続するように制御される。
【００６０】
また、第１の給電部５１５と切換部５１２との間には、第１のフィルタ５１０が配置されており、放射導体５３は第２の給電部５１６と切換部５１２との間で、第２のフィルタ５１１を介して第１の回路基板のＧＮＤと接続されている。第１のフィルタ５１０と第２のフィルタ５１１とは、同じフィルタであり、無線部５１３で使用する第１の周波数ｆ５１では、インピーダンスが１００Ω以上であり、第２の周波数帯ｆ５２及び第３の周波数ｆ５３ではインピーダンスが低く、略０Ωである。
【００６１】
具体的な例を挙げると、無線部５１３を海外の携帯電話の方式であるＧＳＭの無線部とし、第１の周波数ｆ５１をＧＳＭ９００帯、第２の周波数ｆ５２をＤＳＣ１８００帯、第３の周波数ｆ５３をＰＣＳ１９００帯とする。切換部５１２は、制御部５１４によって制御されるが、その制御手順を図５Ｄのフローチャート図を参照しつつ説明する。図５Ｄに示すように、処理を開始（ステップＳ２１：ｓｔａｒｔ）、ステップＳ２２において、ＧＳＭ９００帯又はＤＣＳ１８００帯或いはＰＣＳ１９００帯の電波を使用するのかを判定する。
【００６２】
ここで、ＧＳＭ９００帯の電波を使用して通信するときは、ステップＳ２３に進み、制御部５１４は切換部５１２に状態２にするように制御信号を送り、切換部５１２は無線部５１３と第２の給電部５１６を接続する。放射導体５３は第１のフィルタ５１０で略開放端と等価になっており、第２の給電部からみた放射導体５３の電気長は略１／４λに設計されており、放射導体５３は１／４λの逆Ｌアンテナとして動作する。
【００６３】
一方、ＤＣＳ１８００帯或いはＰＣＳ１９００帯の電波を使用する場合、ステップＳ２４に進み、制御部５１４は、切換部５１２に状態１にするように制御信号を送り、切換部５１２は無線部５１３と第１の給電部５１５を接続する。ＤＣＳ１８００及びＰＣＳ１９００の周波数帯では第１の給電部５１５からみた放射導体５３の先端は、第１の回路基板のＧＮＤで短絡されているものと等価である。ＤＳＣ１８００帯及びＰＣＳ１９００帯は、ＧＳＭ９００帯の約２倍の周波数であるため、放射導体の電気長はＤＳＣ１８００帯及びＰＣＳ１９００帯では、約１／２λとなり、変形の１／２λ折り返しモノポールアンテナとして動作する。そして、動作を終了する（ステップＳ２５）。状態１及び２に関する説明は図５Ｃ（ｂ）に示す。
【００６４】
上記の構成によると、従来のＧＳＭ９００用の放射導体とＤＣＳ１８００帯及び／ＰＣＳ１９００帯用の放射導体をそれぞれ用意し、アンテナを形成する場合と比較してアンテナを小型化することが可能である。またＤＣＳ１８００及びＰＣＳ１９００のアンテナ特性は、変形の折り返しモノポールアンテナを使用することによって、アンテナのインピーダンスをハイインピーダンスにすることができるため、従来の逆Ｌアンテナと比較して、広帯域で高利得なアンテナにすることができる。さらに、第２の実施の形態による技術と同様に、それぞれの周波数帯のアンテナに有利になるようにそれぞれの給電点を配置できるため、アンテナのより一層の小型化が可能になる。また、それぞれの給電点に対して整合回路を設けることによって、それぞれのアンテナのインピーダンスを良好にできる。
【００６５】
図６Ａ〜図６Ｄは、本発明の第６の実施の形態によるアンテナ装置を示す図である。図６Ａは、アンテナ装置を内蔵した折り畳み式の携帯電話の正面図であり、図６Ｂは携帯電話内のアンテナ装置の位置を示す図であり、図６Ｃは、アンテナ装置と無線部との関係を示す図である。図６Ｄは、切換装置の一構成例を示す図である。これらの構成は、第５の実施の形態とほぼ同様であるが、第２のフィルタ６１１と第１の回路基板のＧＮＤとの間に切換装置６１５を設けた点が異なる。
【００６６】
図６Ｄに示すように、切換装置６１５は、スイッチ６２０とコイル６１８、コンデンサ６１９と回路パターン等から構成されており、その制御方法は第３の実施の形態と同様であり、制御部６１４からの制御信号によって、第２のフィルタ６１１と第１の回路基板のＧＮＤとの接続条件を変更する。切換装置６１５は、状態１では第２のフィルタ６１１と第１の回路基板ＧＮＤとをそのまま接続し、状態２では第２のフィルタ６１１と第１の回路基板のＧＮＤとをコイル６１８を介して接続し、状態３では第２のフィルタ６１１と第１の回路基板のＧＮＤとをコンデンサ６１９を介して接続する。
【００６７】
上記の構成によって、第５の実施の形態による効果があることはもちろんであるが、切換装置６１５を設けたことによって、次のような効果が追加される。無線部６１３から見た放射導体６３は、切換装置６１５が状態１の場合は第５の実施の形態と同様に、変形の１／２λ折り返しモノポールとして動作する。状態２の場合は、コイル６１８を介してＧＮＤと接続しているため、状態１と比較するとアンテナの共振周波数は低くなる方向へシフトする。状態３の場合は、コンデンサ６１９を介してＧＮＤと接続しているため、状態１と比較するとアンテナの共振周波数は高くなる方向へシフトする。
【００６８】
この構成によるメリットは、第４の実施の形態で述べたものと同様であり、それとは別に、アンテナの共振周波数を切換装置６１５によってチューニングできる点がある。具体的な例を挙げて説明すると、例えば無線部６１３をＧＳＭ９００帯／ＤＳＣ１８００帯／ＰＣＳ１９００帯／ＷＣＤＭＡ帯のクワッドバンド対応の無線部とし、第１の周波数帯ｆ６１をＧＳＭ９００帯、第２の周波数帯ｆ６２をＤＣＳ１８００帯、第３の周波数帯ｆ６３を、第４の周波数帯ｆ６４をＷＣＤＭＡ帯とする。放射導体６３の電気長は、ＧＳＭ９００帯の約１／４λかつＰＣＳ１９００帯の１／２λに設計されている。ＧＳＭ９００帯を使用する場合は、切換部６１２は無線部６１３と第１のフィルタ６１０との接続を切断し、無線部６１３と第２の給電部６１７とを接続する、つまり放射導体６３は第２の給電部６１７から給電され、１／４λの逆Ｌアンテナとして動作する。
【００６９】
一方、ＤＣＳ１８００帯、ＰＣＳ１９００帯及びＷＣＤＭＡ帯を使用する使用する場合は、切換部６１２は無線部６１３と第２の給電部６１７との接続を切断し、無線部６１３と第１のフィルタ６１０とを接続する。つまり放射導体６３は第１の給電部６１６から給電され、１／２λ変形折り返しモノポールアンテナとして動作するが、その共振周波数は、切換装置６１５の接続状態によって調整することができる。
【００７０】
第４の実施の形態において説明したように、スイッチ６２０がコイル６１８を介して、第１の回路基板のＧＮＤと接続されている時が共振周波数は一番低く、次に何も介さないで第１の回路基板６４のＧＮＤと接続されている時であり、最も共振周波数が高いのは、スイッチがコンデンサ６１９を介して第１の回路基板６４のＧＮＤに接続されている時である。また、各バンドに関しても、ＤＳＣ１８００帯の周波数が最も低く、次にＰＣＳ１９００帯、ＷＣＤＭＡ帯と続く。切換装置６１５を用いて、使用する周波数帯ごとにアンテナの共振周波数をチューニングすることよって、より高利得なアンテナにすることができる。
【００７１】
図７Ａから図７Ｄまでは、本発明の第７の実施の形態によるアンテナ装置を示す図である。また図７Ａは、アンテナ装置を内蔵した携帯電話の斜視図であり、図７Ｂは携帯電話内部のアンテナ装置と回路基板との位置関係を示す図であり、図７Ｃは図７Ｂにおける放射導体の形状をメアンダ状にしたものである。携帯電話の構成は、第１の実施の形態と全く同じであるが放射導体７２に切り込みを入れることによって周波数調整をしている点が異なる。また図７Ｄのようにアンテナをメアンダ状にすることによってアンテナの共振周波数を下げることが可能である。
【００７２】
以上に説明したように、本実施の形態によるアンテナ装置によれば、放射導体の両端が、異なる周波数を使用し２つの無線部からそれぞれ給電されることによって、２つの異なる周波数でアンテナとして動作させることができる。従って、１つの放射導体で２つの周波数を共振できるため、アンテナが必要とする体積を大幅に減らすことができる。
【００７３】
また、開閉可能な携帯電話のヒンジ部にアンテナを設けた構成である場合は、携帯電話を開いた場合に、アンテナが実装されていない方の筐体がアンテナに近づくため、アンテナ特性も影響を受ける。使用するアンテナの周波数が８００ＭＨｚ帯などの比較的低い場合は第１の回路基板上端部に設けられた上下基板接続手段との接点は、第１の回路基板の上端部にあるアンテナ給電点とは逆側の一端側に配置されることによって、携帯電話を開いた時のアンテナ特性を良好にすることができる。これはアンテナ給電点からみた第２の回路基板は、高周波的に、ある程度の電気長を伴って接続されていることになり、なおかつ、上下筐体接続手段及び第２の回路基板を含めた第２の筐体の電気長がその周波数の約１／４波長にすることができ、その結果、第２の筐体を励振させることができるためである。
【００７４】
また、アンテナの給電点と同一側の一端に配置するとアンテナ特性は逆に劣化する。これはアンテナの給電点に対して第2の筐体を短い電気長を伴って接続されることによって第２の筐体が接地導体の一部、つまりほぼアンテナに対してＧＮＤとして動作し、携帯電話が開いた時にアンテナとＧＮＤが近づくことによって特性が劣化するものである。
【００７５】
また、使用する周波数が２ＧＨｚ帯などの比較的高い場合は、８００ＭＨｚ帯より波長が約半分となるため、上下基板接続手段をアンテナ給電点と逆側に配置した場合、アンテナ給電点からみた、上下基板接続手段及び第２の回路基板を含めた第２の筐体の電気長は約１／２波長になってしまうため、アンテナ特性を良好にする効果はほとんど期待できない。逆に上下筐体の接続手段をアンテナの給電部と同一側に配置した場合は、上記電気長は約１／４波長に近づけることができるため、前述と同様の効果からアンテナ特性を良好にすることができる。上記のように各周波数に対応する給電部をそれぞれ最適に配置することによって携帯電話を開いた時のアンテナ特性を良好にすることができる。
【００７６】
図８Ａから図８Ｅまでは、本発明の第８の実施の形態によるアンテナ装置を示す図である。図８Ａは、第１の実施の形態における第１の給電部８３はそのままで、第２の給電部８４を回路基板８１の端から回路基板８１の幅方向の長さＬの１／４だけ回路基板の内側に移動させた構成を示す図である。
【００７７】
一般的に、携帯電話に採用されているほとんどのアンテナは、筐体側にも電流を流し、アンテナとして動作させている。また、多くのアンテナの給電点は、接地導体の端部に設けられるように設計されることが多い。これは、筐体電流を有効に使用することと、アンテナをできるだけＧＮＤから離すこと、携帯電話においてアンテナに与えられた体積を最大限に使用すること、を主な目的としている。
【００７８】
アンテナの給電点が端ではなく内側にあると、図８Ｂに示すように、筐体電流は両端に向かってそれぞれ流れる。これらを、それぞれ筐体電流Ａと筐体電流Ｂとすると、方向が逆であるため２つの電流が打ち消しあってしまう。従って、単純に考えると筐体の電流は筐体電流Ａと筐体電流Ｂの差分となってしまい、筐体電流を最大限に使用することができない。つまり一般的な大きさの携帯電話において、ヒンジ部にアンテナがある場合は、給電点は、できるだけ端である方が筐体電流を有効に使用できるという点で有利であるが、幅方向の１／４の長さ程度までであれば、給電点が内側にあってもそれほど特性が劣化することはない。
【００７９】
一方で、アンテナが端にある場合は、通話時等にアンテナに、手や指がかかってしまうことが多いため、アンテナの特性が劣化することが知られており、給電点を内側に設計することでその影響が軽減できる。
【００８０】
以上の２つの点から、アンテナの給電点を接地導体の端から幅方向の長さのおおよそ１／４より短い距離に設定し、待ち受け時特性と通話時特性のいずれを重視するかによって、その範囲内で給電点を定めることにより、アンテナ特性をバランス良く良好にすることができる。
【００８１】
また、アンテナ形状としては、図８Ｃ（第１と第２の給電点８３、８４が放射導体８２の略両端にそれぞれ配置されている構成）、図８Ｄ（第１と第２の給電点８３、８４が放射導体８２の略両端よりもやや内側に入ってそれぞれ配置されている構成）、図８Ｅ（放射導体８２が、回路基板８１側で、コの字状の形状をしている構成）に示すような形状でも良く、上記と同様の効果を得ることができる。また、接地導体の端から給電点までの距離を１／４Ｌよりも長くしたからといって上記本発明の効果が全くなくなるわけではないが、筐体電流の打ち消しあう量が多くなるため、待ち受け時のアンテナを良好にすることが難しくなるため、そのような位置に給電点を配置しないようにする。
【００８２】
尚、携帯電話機としては、折り畳み型、ストレート型、スライド型などの種々の形式に利用できる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、種々のアンテナ装置及びアンテナ装置を用いた無線通信機に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１Ａ】本発明の第１の実施の形態によるアンテナ装置を示す図であり、（ａ）はアンテナ装置を内蔵した携帯電話の斜視図であり、（ｂ）は携帯電話内部のアンテナ装置と回路基板の位置関係を示す図であり、（ｃ）はアンテナ装置の無線部との関係を示した図である。
【図１Ｂ】（ａ）、（ｂ）は、第１の無線部及び第２の無線部のインピーダンスを示した図である。
【図１Ｃ】図１Ｃ（ａ）は、第１の無線部及び第２の無線部の構成を簡単に示した図であり、図１Ｃ（ｂ）は、図１Ｃ（ａ）内の整合回路の一例を示した図である。
【図１Ｄ】図１Ｄ（ａ）、（ｂ）は、グランドパターン（接地導体）と回路基板との配置例を示す図である。
【図２Ａ】本発明の第２の実施の形態によるアンテナ装置を示す図である。図２Ａ（ａ）は、アンテナ装置を内蔵した折り畳み式の携帯電話の正面図であり、図２Ａ（ｂ）は、携帯電話内のアンテナ装置の配置例を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、アンテナ装置と無線部との関係を示す図である。
【図２Ｃ】図２Ｃ（ａ）、（ｂ）は、携帯電話を開いた状態と閉じた状態とにおける放射導体と第２の筐体（アンテナが配置されていない方の筐体）との位置関係を示す図である。
【図２Ｄ】第１の信号選択手段及び第２の信号選択手段の一構成例を示す図である。
【図３Ａ】本発明の第３の実施の形態によるアンテナ装置を示す図である。図３Ａはアンテナ装置を内蔵した折り畳み式の携帯電話の正面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは携帯電話内のアンテナ装置の位置を示す図である。
【図３Ｃ】図３Ｃはアンテナ装置と無線部との関係を示す図である。
【図３Ｄ】図３Ｄ（ａ）は各切換部の切換えの手順を示したフローチャート図であり、（ｂ）は状態に関する説明図である。
【図４Ａ】本発明の第４の実施の形態によるアンテナ装置を示す図である。図４Ａはアンテナ装置を内蔵した折り畳み式の携帯電話の正面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは携帯電話内のアンテナ装置の位置を示す図である。
【図４Ｃ】図４Ｃはアンテナ装置と無線部との関係を示す図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは切替え装置の構成を示した図である。
【図４Ｅ】図４Ｅは切換装置の制御方法を示したフローチャー図である。
【図５Ａ】本発明の第５の実施の形態によるアンテナ装置を示す図である。図５Ａはアンテナ装置を内蔵した折り畳み式の携帯電話の正面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは携帯電話内のアンテナ装置の位置を示す図である。
【図５Ｃ】図５Ｃはアンテナ装置と無線部との関係を示す図である。
【図５Ｄ】（ａ）は、切換部の動作を示したフローチャート図である。（ｂ）は状態１、２を説明する図である。
【図６Ａ】本発明の第６の実施の形態によるアンテナ装置を示す図である。図６Ａはアンテナ装置を内蔵した折り畳み式の携帯電話の正面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは携帯電話内のアンテナ装置の位置を示す図である。
【図６Ｃ】図６Ｃはアンテナ装置と無線部との関係を示す図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは切換装置の構成を示した図である。
【図７Ａ】本発明の第７の実施の形態によるアンテナ装置を示す図である。図７Ａはアンテナ装置を内蔵した携帯電話の斜視図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは携帯電話内部のアンテナ装置と回路基板の位置関係を示す図である。
【図７Ｃ】図７Ｃはアンテナ装置と無線部との関係を示す図である。
【図７Ｄ】図７Ｄは図７Ｃにおける放射導体の形状をメアンダ状にしたものである。
【図８Ａ】本発明の第８の実施の形態によるアンテナ装置の一構成例を示す図である。
【図８Ｂ】本発明の第８の実施の形態によるアンテナ装置の一構成例を示す図であり、図８Ａの第１変形例である。
【図８Ｃ】本発明の第８の実施の形態によるアンテナ装置の一構成例を示す図であり、図８Ａの第２変形例である。
【図８Ｄ】本発明の第８の実施の形態によるアンテナ装置の一構成例を示す図であり、図８Ａの第３変形例である。
【図８Ｅ】本発明の第８の実施の形態によるアンテナ装置の一構成例を示す図であり、図８Ａの第４変形例である。
【符号の説明】
【００８５】
筐体…１１
第１の筐体…２１，３１，４１，５１，６１
第２の筐体…２２，３２，４２，５２，６２
放射導体…１２，２３，３３，４３，５３，６３，７２，８２
回路基板…１３，７３，８１
第１の回路基板…２４，３４，４４，５４，６４
第２の回路基板…２７，３７，４７，５７，６７，７７
キー部…２５，３５，４５，５５，６５
表示部…２６，３６，４６，５６，６６
ヒンジ部…２８，３８，４８，５８，６８
細線同軸…２９，３９，４９，５９
FPC…４９，６９
第１のフィルタ…２１４，４１０，５１０，６１０
第２のフィルタ…２１５，４１１，５１１，６１１
第１の無線部…１４，２１２，３１２，４１２，７４
第２の無線部…１５，２１３，３１３，４１３，７５
無線部…５１３，６１３
制御部…３１４，４１５，５１４，６１４
切換装置…４１４，６１５
切換部…５１２，６１２
スイッチ…４１６，６２０
コイル…４１７，６１８
コンデンサ…４１８，６１９
第１の送信回路…１６
第２の送信回路…１１０
第１の受信回路…１７
第２の受信回路…１１１
第１の分波器…１８
第２の分波器…１１２
第１の整合回路…１９
第２の整合回路…１１３
開閉検出手段…４１９
磁石…４２０
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地導体とある間隔を隔てて対向して配置される放射導体を有するアンテナ装置であって、
該放射導体は、第１の周波数を使用する第１の無線部から第１の給電部において給電され、さらに、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数を使用する第２の無線部から第２の給電部において給電され、前記第２の周波数における前記第１の無線部のインピーダンスが低インピーダンスであり、前記第１の周波数における前記第２の無線部のインピーダンスが高インピーダンスであることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
接地導体とある間隔を隔てて対向して配置される放射導体を有するアンテナ装置であって、
該放射導体は第１の周波数を使用する第１の無線部から第１の給電部において給電され、さらに、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数を使用する第２の無線部から第２の給電部において給電され、
前記第１の無線部と前記放射導体との間に設けられた第１の信号選択手段と、前記第２の無線部と前記放射導体の間に設けられた第２の信号選択手段と、を有し、
前記接地導体の一端から前記第１の給電部までの距離と、前記接地導体の逆側の一端から第２の給電部までの距離と、のいずれか少なくとも一方が、前記接地導体における前記放射導体と対向する一辺の長さの、１／４より短いことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項３】
前記第１の信号選択手段は、前記第１の周波数では低インピーダンスとなり、前記第２の周波数では高インピーダンスとなる第１のフィルタを介して前記第１の無線部と前記放射導体とを接続し、
前記第２の信号選択手段は、該第２の信号選択手段の内部で前記第２の無線部と接続されている前記放射導体を前記第１の周波数では低インピーダンスとなり、前記第２の周波数では高インピーダンスとなる第２のフィルタを介して前記接地導体と接続することを特徴とする請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記第１信号選択手段は、前記放射導体と前記第１の無線部とを接続する状態と切断する状態とを含む少なくとも２つの状態を切換えるスイッチであり、
前記第２の信号選択手段は、前記放射導体と前記第２の無線部とを接続する状態と前記放射導体と前記第２の無線部とを切断し、かつ、前記放射導体と前記接地導体とを接続する状態を含む少なくともの２つの状態を切換えるスイッチであることを特徴とする請求項２記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記第２のフィルタと前記接地導体との間に負荷切換部を設け、
該負荷切換部により、前記第２のフィルタと前記接地導体との負荷接続状態を切換えることを特徴とする請求項３に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記第１のフィルタと前記第２のファイルタとが同じ周波数特性を有することを特徴とする請求項３又は５に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記放射導体の電気長を前記第１の周波数の１／２波長に、かつ、前記第２の周波数の１／４波長に設計することによって、前記放射導体を、前記第１の無線部では変形の１／２波長折り返しモノポールアンテナとして動作させ、前記第２の無線部では１／４波長逆Ｌアンテナとして動作させることを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記第１の無線部と前記第２の無線部とは１つの無線部内に統合され、該統合された無線部を、前記第１の周波数では前記第１の給電部に接続し、前記第２の周波数では前記第２の給電部に接続する信号切換部を有することを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか１項に記載のアンテナ装置を有し、
キー操作部及び第１の回路基板を内蔵する第１の筐体の上端部と、表示部及び第２の回路基板を内蔵する第２の筐体の下端部と、がヒンジ部によって接続されており、前記第１の回路基板の上端部と前記第２の回路基板の下端部とが、上下基板接続手段によって接続されている携帯無線機において、
前記放射導体が前記第１の筐体の上端部に配置されていることを特徴とする携帯無線機。
【請求項１０】
前記第１の給電部が前記第１の回路基板の上端部の一端に配置されており、前記第２の給電部が前記第１の回路基板の上端部の逆側の一端に配置されている携帯無線機において、
前記上下基板接続手段が前記第１の回路基板の上端部において、使用する周波数が高い方の給電部側の一端側に接続されていることを特徴とする請求項９に記載の携帯無線機。
【請求項１１】
請求項１から８までのいずれか１項に記載のアンテナ装置を有し、
キー部及び第１の回路基板を内蔵する第１の筐体の上端部と、表示部及び第２の回路基板を内蔵する第２の筐体の下端部と、がヒンジ部によって接続されており、前記第１の回路基板の上端部と前記第２の回路基板の下端部とが上下基板接続装置によって接続されている携帯無線機において、
前記放射導体が前記第２の筐体の下端部に配置されていることを特徴とする携帯無線機。
【請求項１２】
前記第１の給電部が前記第２の回路基板の下端部の一端に配置されており、前記第２の給電部が前記第２の回路基板下端部の逆側の一端に配置されており、
前記上下基板接続手段が前記第の回路基板の下端部において、使用する周波数が高い方の給電部側の一端側に接続されていることを特徴とする請求項１１に記載の携帯無線機。
【請求項１３】
請求項１から８までの記載のいずれか１項に記載のアンテナ装置を搭載したことを特徴とするストレート型通信無線機。
【請求項１４】
請求項１から８までの記載のいずれか１項に記載のアンテナ装置を搭載したことを特徴とするスライド式通信無線機。
【請求項１】
接地導体とある間隔を隔てて対向して配置される放射導体を有するアンテナ装置であって、
該放射導体は、第１の周波数を使用する第１の無線部から第１の給電部において給電され、さらに、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数を使用する第２の無線部から第２の給電部において給電され、前記第２の周波数における前記第１の無線部のインピーダンスが低インピーダンスであり、前記第１の周波数における前記第２の無線部のインピーダンスが高インピーダンスであることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
接地導体とある間隔を隔てて対向して配置される放射導体を有するアンテナ装置であって、
該放射導体は第１の周波数を使用する第１の無線部から第１の給電部において給電され、さらに、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数を使用する第２の無線部から第２の給電部において給電され、
前記第１の無線部と前記放射導体との間に設けられた第１の信号選択手段と、前記第２の無線部と前記放射導体の間に設けられた第２の信号選択手段と、を有し、
前記接地導体の一端から前記第１の給電部までの距離と、前記接地導体の逆側の一端から第２の給電部までの距離と、のいずれか少なくとも一方が、前記接地導体における前記放射導体と対向する一辺の長さの、１／４より短いことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項３】
前記第１の信号選択手段は、前記第１の周波数では低インピーダンスとなり、前記第２の周波数では高インピーダンスとなる第１のフィルタを介して前記第１の無線部と前記放射導体とを接続し、
前記第２の信号選択手段は、該第２の信号選択手段の内部で前記第２の無線部と接続されている前記放射導体を前記第１の周波数では低インピーダンスとなり、前記第２の周波数では高インピーダンスとなる第２のフィルタを介して前記接地導体と接続することを特徴とする請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記第１信号選択手段は、前記放射導体と前記第１の無線部とを接続する状態と切断する状態とを含む少なくとも２つの状態を切換えるスイッチであり、
前記第２の信号選択手段は、前記放射導体と前記第２の無線部とを接続する状態と前記放射導体と前記第２の無線部とを切断し、かつ、前記放射導体と前記接地導体とを接続する状態を含む少なくともの２つの状態を切換えるスイッチであることを特徴とする請求項２記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記第２のフィルタと前記接地導体との間に負荷切換部を設け、
該負荷切換部により、前記第２のフィルタと前記接地導体との負荷接続状態を切換えることを特徴とする請求項３に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記第１のフィルタと前記第２のファイルタとが同じ周波数特性を有することを特徴とする請求項３又は５に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記放射導体の電気長を前記第１の周波数の１／２波長に、かつ、前記第２の周波数の１／４波長に設計することによって、前記放射導体を、前記第１の無線部では変形の１／２波長折り返しモノポールアンテナとして動作させ、前記第２の無線部では１／４波長逆Ｌアンテナとして動作させることを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記第１の無線部と前記第２の無線部とは１つの無線部内に統合され、該統合された無線部を、前記第１の周波数では前記第１の給電部に接続し、前記第２の周波数では前記第２の給電部に接続する信号切換部を有することを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか１項に記載のアンテナ装置を有し、
キー操作部及び第１の回路基板を内蔵する第１の筐体の上端部と、表示部及び第２の回路基板を内蔵する第２の筐体の下端部と、がヒンジ部によって接続されており、前記第１の回路基板の上端部と前記第２の回路基板の下端部とが、上下基板接続手段によって接続されている携帯無線機において、
前記放射導体が前記第１の筐体の上端部に配置されていることを特徴とする携帯無線機。
【請求項１０】
前記第１の給電部が前記第１の回路基板の上端部の一端に配置されており、前記第２の給電部が前記第１の回路基板の上端部の逆側の一端に配置されている携帯無線機において、
前記上下基板接続手段が前記第１の回路基板の上端部において、使用する周波数が高い方の給電部側の一端側に接続されていることを特徴とする請求項９に記載の携帯無線機。
【請求項１１】
請求項１から８までのいずれか１項に記載のアンテナ装置を有し、
キー部及び第１の回路基板を内蔵する第１の筐体の上端部と、表示部及び第２の回路基板を内蔵する第２の筐体の下端部と、がヒンジ部によって接続されており、前記第１の回路基板の上端部と前記第２の回路基板の下端部とが上下基板接続装置によって接続されている携帯無線機において、
前記放射導体が前記第２の筐体の下端部に配置されていることを特徴とする携帯無線機。
【請求項１２】
前記第１の給電部が前記第２の回路基板の下端部の一端に配置されており、前記第２の給電部が前記第２の回路基板下端部の逆側の一端に配置されており、
前記上下基板接続手段が前記第の回路基板の下端部において、使用する周波数が高い方の給電部側の一端側に接続されていることを特徴とする請求項１１に記載の携帯無線機。
【請求項１３】
請求項１から８までの記載のいずれか１項に記載のアンテナ装置を搭載したことを特徴とするストレート型通信無線機。
【請求項１４】
請求項１から８までの記載のいずれか１項に記載のアンテナ装置を搭載したことを特徴とするスライド式通信無線機。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図１Ｄ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図４Ｅ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図５Ｄ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図８Ｄ】
【図８Ｅ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図１Ｄ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図４Ｅ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図５Ｄ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図８Ｄ】
【図８Ｅ】
【公開番号】特開２００８−２９４６３５（Ｐ２００８−２９４６３５Ａ）
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３６６７２（Ｐ２００７−１３６６７２）
【出願日】平成１９年５月２３日（２００７．５．２３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月２３日（２００７．５．２３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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