JP2012257008A

JP2012257008A - 防水型携帯無線機のアンテナ構造、及びこれを備えた防水型携帯無線機。

Info

Publication number: JP2012257008A
Application number: JP2011128008A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Saito; 哲也齋藤
Original assignee: NEC Saitama Ltd
Current assignee: NEC Saitama Ltd
Priority date: 2011-06-08
Filing date: 2011-06-08
Publication date: 2012-12-27
Anticipated expiration: 2031-06-08
Also published as: JP5660623B2

Abstract

【課題】アンテナ収納時に他のアンテナへの影響を確実に回避できる防水型携帯無線機のアンテナ構造、及び防水型携帯無線機を提供する。
【解決手段】無線回路部２２を内部に防水可能に収容する筐体１６と、筐体１６の内外を伸縮可能とされるホイップアンテナ４３とを備える防水型携帯無線機１のアンテナ構造において、ホイップアンテナ４３の周囲を覆う切欠き部防水パッキンと、筐体１６の内部に防水可能に収容されるインピーダンス回路部２１と、ホイップアンテナ４３の収縮時にホイップアンテナ他端部４３ｂとインピーダンス回路部２１とを接続する第一接続部１３と、ホイップアンテナ４３の伸張時にホイップアンテナ他端部４３ｂと無線回路部２２とを接続する第二接続部１５とを備え、さらに、第一接続部１３は切欠き部防水パッキンの外周に設けられ、ホイップアンテナ４３に電気的に接続されることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、防水機能を有する携帯無線機及のアンテナ構造に関するものである。

近年、例えば携帯電話等の携帯無線機は小型化、薄型化されると共に様々なアプリケーション機能を備えており、日常生活に不可欠なものとなっている。このため、雨天時における屋外での使用等、実生活の様々な場面における使用に対して需要者の要求に対応すべく、防水機能を備えた携帯無線機が開発されている。

そして、上記携帯無線機には、種々の上記アプリケーションに対応して複数のアンテナが設けられている。ここで、例えば電話通信用のアンテナについては携帯無線機へ内蔵化されている場合が多いが、デジタルＴＶのアンテナ等については受信性の問題から内蔵化が難しく、例えば特許文献１にあるような伸縮自在に設けられるホイップアンテナが用いられている。そして、このホイップアンテナ収容時（不使用時）には、上記電話通信用アンテナ等の他のアンテナの通信帯域で動作しないように調節され、これら他のアンテナの使用に影響を及ぼさないように設定するインピーダンス回路を備えた携帯無線機も知られている。

特開２０００−００４１１３号公報

しかしながら、上記の伸縮式ホイップアンテナ及びインピーダンス回路を備える携帯無線機においては、ホイップアンテナは携帯無線機に対して摺動可能に設けられるが、その構造上、上記インピーダンス回路とホイップアンテナとの接触部を形成することが難しく接触不良の発生の懸念があった。
また、この摺動部の防水は困難であるため、防水型の携帯無線機に設けられる場合でも上記ホイップアンテナは非防水エリアに実装されることが一般的であった。従って、インピーダンス回路との接触部が浸水し接触不良を起こす等のおそれもあった。
このような理由から、インピーダンス回路とホイップアンテナとの間において安定した接触ができず、ホイップアンテナ不使用時に電話通信用のアンテナ等の他のアンテナへの影響を十分に回避できていなかった。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、アンテナ収納時に他のアンテナへの影響を確実に抑制できる防水型携帯無線機のアンテナ構造、及び防水型携帯無線機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を採用している。
即ち、本発明に係る防水型携帯無線機のアンテナ構造は、無線回路部を内部に防水可能に収容する筐体と、前記筐体内外を伸縮可能とされる第一アンテナとを備える防水型携帯無線機のアンテナ構造において、前記第一アンテナの周囲を覆う防水パッキンと、前記筐体の内部に防水可能に収容されるインピーダンス回路部と、前記第一アンテナの収縮時に、該第一アンテナの前記筐体内部側の先端部と前記インピーダンス回路部とが対向する第一接続部と、前記第一アンテナの伸張時に、該第一アンテナの前記先端部と前記無線回路部とを接続する第二接続部とを備え、さらに、前記第一接続部は、前記防水パッキンの外周側に設けられるとともに前記防水パッキンを介して前記第一アンテナ部に電気的に接続されることを特徴とする防水型携帯無線機のアンテナ構造。

また、本発明に係る防水型携帯無線機は、上記のアンテナ構造を備えることを特徴とする。

本発明の防水型携帯無線機のアンテナ構造、及び防水型携帯無線機によれば、第一アンテナの伸張時には第一アンテナを動作可能とするとともに、第一アンテナ収縮時においては、防水パッキンを介した非接触の電気的接続を用いることによって、第一接続部における接触不良及び浸水を回避でき、第二アンテナへの影響を抑制可能となる。

本発明の第一実施形態に係る防水型携帯無線機の全体を示す透視図であって、第一アンテナ収縮時の図である。本発明の第一実施形態に係る防水型携帯無線機の全体を示す透視図であって、第一アンテナ伸張時の図である。本発明の第一実施形態に係る防水型携帯無線機内部の回路構成を簡略化して示すブロック図である。本発明の第二実施形態に係る防水型携帯無線機の全体を示す透視図であって、第一アンテナ収縮時の図である。

以下、図１から図３を参照して、本発明の第一実施形態に係る防水型携帯無線機１について説明する。
防水型携帯無線機１は、例えば、電話通信用アンテナ部（第二アンテナ）１１と共にデジタルＴＶアンテナ部（第一アンテナ）１２を備える携帯電話等である。

そして、この防水型携帯無線機１（以下、単に携帯無線機１と称する）は、通信電波を送受信する電話通信用アンテナ部１１と、ＴＶ放送を受信するデジタルＴＶアンテナ部１２と、デジタルＴＶアンテナ部１２に第一接続部１３及び第二接続部１５を介して接続される回路基板１４とを備える。そしてこれらの構成部品全ては筐体１６に収容されている。

筐体１６は、プラスチックや金属等よりなる内部に空洞を有する箱部材である。またこの筐体１６は、上底面３１と、この上底面３１に平行な下底面３２と、これら上底面３１と下底面３２とによって挟まれる四つの側面とを外面とする直方体状をなしている。

さらに、この筐体１６は、上底面３１と上記四つの側面のうちの一つである第一側面３３とに開口する切欠き部３５を有しており、この切欠き部３５を第一側面３３に直交する方向から見た時、上底面３１及び下底面３２に直交する方向、即ち、第一の方向Ａを長手方向とし、第一の方向Ａに直交する第二の方向Ｂを短手方向とする略矩形状をなしている。

ここで、第一側面３３に直交する方向、即ち、第一の方向Ａ及び第二の方向Ｂに直交する方向を第三の方向Ｃとする。
そして、切欠き部３５は、第三の方向Ｃから見た場合、第二の方向一方側Ｂ１に寄った位置に形成されている。
さらに、筐体１６は第三の方向Ｃに、第一側面３３と第一側面３３に平行な第二側面３４との間の中途において、第一筐体１６ａと第二筐体１６ｂとの二つに分割されており、筐体防水パッキン４４を間に挟んだ状態で、この第一筐体１６ａと第二筐体１６ｂとが結合されている。なお、上記切欠き部３５は第二筐体１６ｂに位置していることになる。

また、この切欠き部３５の内部には、切欠き部３５の内面を覆うように切欠き部防水パッキン４２が設けられている。この切欠き部防水パッキン４２は、切欠き部３５と第二筐体１６ｂとの間の止水を行うものである。

電話通信用アンテナ部１１は、基地局との間で電話通信の電波の送受信を行なうアンテナ装置である。この電話通信用アンテナ部１１は、直方体の箱状の部材に収容されており、第三の方向Ｃから見た際には、第二筐体１６ｂにおいて、第一の方向一方側Ａ１及び第二の方向他方側Ｂ２に寄った位置に第二の方向Ｂを延在方向として配置されている。

デジタルＴＶアンテナ部１２は、棒状のホイップアンテナ４３と、ホイップアンテナ４３の一端部４３ａの先端に設けられる平板状のストッパ４１を有している。そして、ホイップアンテナ一端部４３ａが第一の方向一方側Ａ１に位置するように、第二筐体１６ｂの切欠き部３５に設けられた切欠き部防水パッキン４２内に挿入されている。ホイップアンテナ４３が切欠き部防水パッキン４２に挿入された状態においては、ストッパ４１の第一の方向一方側Ａ１を向く端面は上底面３１と同一面上に位置している。

また、このホイップアンテナ４３は、第一の方向Ａに沿って、第二筐体１６ｂの内外をスライド移動可能とされている。

回路基板１４は、第一の方向Ａ及び第二の方向Ｂに延在する略平板状の電子基板である。この回路基板１４はインピーダンス回路部２１と無線回路部２２とを有しており、第二筐体１６ｂ内部において、筐体防水パッキン４４と切欠き部３５との間に設けられている。

無線回路部２２は、ホイップアンテナ４３が第一の方向一方側Ａ１にスライド移動した状態、即ち、ホイップアンテナ４３の伸張時に、ホイップアンテナ他端部４３ｂと第二接続部１５を介して接続される。また、この無線回路部２２は、ホイップアンテナ４３との整合を取る整合回路２３と、整合回路２３に接続され受信信号の制御を行う無線回路２４とを有している。

インピーダンス回路部２１は、並列共振回路及び直列共振回路等から構成されており、第一の方向他方側Ａ２にスライド移動した状態、即ち、ホイップアンテナ４３の収縮時には第一接続部１３を介してホイップアンテナ他端部４３ｂが対向することによって高周波結合され、電話通信用アンテナへの影響を回避するように制御する電気回路である。
また、このインピーダンス回路部２１は、電話通信用アンテナ部１１の使用帯域でデジタルＴＶアンテナ部１２が動作しないように、インピーダンス調整され、ＧＮＤへ接続されている。

第一接続部１３は、上記切欠き部防水パッキン４２の外周側から切欠き部防水パッキン４２を覆うように設けられた金属よりなる円筒型の結合金具５１ａと、この結合金具５１ａに一端が接続されるとともに、他端がインピーダンス回路部２１に接続されるピン状の終端金具５２とを有している。
この結合金具５１ａは、ホイップアンテナ４３の収縮時にホイップアンテナ他端部４３ｂと対向するように、上記切欠き部３５内の第一の方向一方側Ａ１に設けられている。

第二接続部１５は、固定金具５３と給電金具５４とを有している。固定金具５３は、上記切欠き部防水パッキン４２の第一の方向他方側Ａ２において、上記切欠き部防水パッキン４２の内部に挿入、固定される金属からなる円筒型の部材である。また、給電金具５４は、この固定金具５３に一端が接続されるとともに、切欠き部防水パッキン４２を貫通し、他端が整合回路２３を介して無線回路２４に接続されるピン状の部材である。

この固定金具５３は、ホイップアンテナ４３が挿通されており、ホイップアンテナ４３の伸張時には、ホイップアンテナ他端部４３ｂと接触するとともに、ホイップアンテナ４３が第一の方向一方側Ａ１に脱落しないように嵌め合わされている。
一方、ホイップアンテナ４３の収縮時には、ホイップアンテナ４３が第一の方向他方側Ａ２に脱落しないように、この固定金具５３の第一の方向一方側Ａ１を向く面がストッパ４１の第一の方向他方側Ａ２を向く面と接触している。
即ち、この固定金具５３は、ホイップアンテナ４３と無線回路部２２とを接続するとともに、ホイップアンテナ４３のストッパーとしても作用する部材である。

このような携帯無線機１においては、ホイップアンテナ４３伸張時には、ホイップアンテナ４３が固定金具５３及び給電金具５４を介して無線回路部２２と接続されるため、ＴＶ電波の受信が可能となる。さらに、ホイップアンテナ４３は固定金具５３へ脱落しないよう嵌められているため、第一方向一方側へ抜け落ちることはない。

ここで、ホイップアンテナ４３は指向性のないアンテナであるため、一般的には携帯電話や携帯ラジオ等の移動性の高いものに設けられる。

一方で、ホイップアンテナ４３収縮時には、結合金具５１ａ及び終端金具５２によってインピーダンス回路部２１とホイップアンテナ４３とが対向する。即ち、インピーダンス回路部２１とホイップアンテナ４３とが静電容量を形成し高周波結合され、この結果、ホイップアンテナ４３収縮時には、ホイップアンテナ４３が、インピーダンス回路部２１を介してＧＮＤへ接続されることによって動作しないように制御される。

このとき、結合金具５１ａはホイップアンテナ４３の延在方向に直交する方向、即ち、第二の方向Ｂ及び第三の方向Ｃから、切欠き部防水パッキン４２の外周側を囲むように配置されており、非接触の高周波結合によってホイップアンテナ４３とインピーダンス回路部２１が電気的に接続されている。このため、ホイップアンテナ４３伸張時には、切欠き部防水パッキン４２の内部に水等の液体が浸入した場合であっても、ホイップアンテナ他端部４３ｂと結合金具５１ａとの接続が遮断されることはない。

また、結合金具５１ａと終端金具５２の接続部分においても、この切欠き部防水パッキン４２によって、水等の液体の浸入が回避されるため、接触不良が発生することがない。

本実施形態に係る携帯無線機１においては、ホイップアンテナ４３伸張時には無線回路部２２とホイップアンテナ他端部４３ｂとが接続され、確実にＴＶの電波を受信することができる。さらに、切欠き部防水パッキン４２とこれを外周側から覆う円筒型の結合金具５１ａとによって、ホイップアンテナ４３収縮時にはインピーダンス回路部２１とホイップアンテナ他端部４３ｂとが浸水等の影響を受けず確実に高周波結合される。この結果、電話通信用アンテナ部１１の使用時に、デジタルＴＶアンテナ部１２からの影響を抑制することができ、電話通信への影響を回避できる。

さらに、切欠き部防水パッキン４２によって、結合金具５１ａと終端金具５２との接続部への浸水を防止するとともに、切欠き部３５から第二筐体１６ｂ内部への浸水も防止でき、回路基板１４を浸水から保護することも可能となる。

次に、図４を参照して、本発明の第二実施形態に係る防水型携帯無線機１について説明する。なお、第一実施形態と同様の構成要素には同様の符号を付して詳細説明を省略する。第二実施形態においては、防水型携帯無線機１を第一の方向Ａから見た場合に、結合金具５１ｂの形状がコの字型となっている点で、第一実施形態と異なっている。

このような、コの字型の結合金具５１ｂを採用することで、ホイップアンテナ他端部４３ｂとインピーダンス回路部２１との間で十分な高周波結合を維持できるとともに、円筒型の結合金具５１ａと比較し製作が容易となり、コストダウンにも繋がる。

従って、コストダウンを達成しながら、ホイップアンテナ４３伸張時には無線回路部２２とホイップアンテナ他端部４３ｂとの接続によって、確実にＴＶの電波を受信することができる。さらに、ホイップアンテナ４３収縮時にはインピーダンス回路部２１とホイップアンテナ他端部４３ｂとが浸水等の影響を受けず確実に高周波結合される。従って、電話通信用アンテナ部１１の使用時に、デジタルＴＶアンテナ部１２からの影響を抑制し、電話通信への影響を回避できる。

以上、本発明の実施形態について詳細説明を行なったが、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内において、多少の設計変更も可能である。
例えば、上記結合金具５１ａ、５１ｂの形状は、第一実施形態の円筒型及び第二実施形態のコの字型に限定されず、ホイップアンテナ他端部４３ｂとの間で電気的に十分に接続できる形状であればよい。

また、筐体１６は箱形状である場合について説明を行なったが、これに限定されることはなく、スライド構造や折畳み機構等を有する携帯電話の筐体にも本発明のアンテナ構造を適用できる。

さらに、デジタルＴＶアンテナは本実施形態で説明した位置だけでなく、筐体１６の様々な位置に配置可能である。

１…（防水型）携帯無線機、１１…電話通信用アンテナ部、１２…デジタルＴＶアンテナ部、１３…第一接続部、１４…回路基板、１５…第二接続部、１６…筐体、１６ａ…第一筐体、１６ｂ…第二筐体、２１…インピーダンス回路部、２２…無線回路部、２３…整合回路、２４…無線回路、３１…上底面、３２…下底面、３３…第一側面、３４…第二側面、３５…切欠き部、４１…ストッパ、４２…切欠き部防水パッキン、４３…ホイップアンテナ、４３ａ…ホイップアンテナ一端部、４３ｂ…ホイップアンテナ他端部、４４…筐体防水パッキン、５１ａ…結合金具、５１ｂ…結合金具、５２…終端金具、５３…固定金具、５４…給電金具、Ａ…第一の方向、Ｂ…第二の方向、Ｃ…第三の方向、Ａ１…第一の方向一方側、Ａ２…第一の方向他方側、Ｂ１…第二の方向一方側、Ｂ２…第二の方向一方側

Claims

無線回路部を内部に防水可能に収容する筐体と、
前記筐体内外を伸縮可能とされる第一アンテナとを備える防水型携帯無線機のアンテナ構造において、
前記第一アンテナの周囲を覆う防水パッキンと、
前記筐体の内部に防水可能に収容されるインピーダンス回路部と、
前記第一アンテナの収縮時に、該第一アンテナの前記筐体内部側の先端部と前記インピーダンス回路部とが対向する第一接続部と、
前記第一アンテナの伸張時に、該第一アンテナの前記先端部と前記無線回路部とを接続する第二接続部とを備え、
前記第一接続部は、前記防水パッキンの外周側に設けられるとともに前記防水パッキンを介して前記第一アンテナ部に電気的に接続されることを特徴とする防水型携帯無線機のアンテナ構造。
前記第一接続部が、円筒型の金属部材とされることを特徴とする請求項１に記載の防水型携帯無線機のアンテナ構造。
前記第一接続部が、コの字型の金属部材とされることを特徴とする請求項１に記載の防水型携帯無線機のアンテナ構造。
前記筐体が、第二アンテナをさらに備え、
前記第一アンテナ収縮時には、該第一アンテナが動作しないように前記インピーダンス回路部が設定されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の防水型携帯無線機のアンテナ構造。
請求項１から４のいずれか一項に記載のアンテナ構造を備えることを特徴とする防水型携帯無線機。