WO2008050854A1 - Téléphone cellulaire - Google Patents

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    • H04M1/0202—Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets
    • H04M1/0206—Portable telephones comprising a plurality of mechanically joined movable body parts, e.g. hinged housings
    • H04M1/0208—Portable telephones comprising a plurality of mechanically joined movable body parts, e.g. hinged housings characterized by the relative motions of the body parts
    • H04M1/0214—Foldable telephones, i.e. with body parts pivoting to an open position around an axis parallel to the plane they define in closed position

Definitions

  • the present invention relates to a mobile phone, and more particularly to a technique for improving the gain of an antenna and reducing the influence of radio waves on a human body.
  • the radio wave's specific absorption rate increases to the human body.
  • SAR specific absorption rate
  • Patent Document 1 has a parasitic element disposed in the vicinity of the antenna element in the vicinity of the ground plane in the vicinity of the ground plane.
  • the parasitic element When placed on the human body side with respect to the ground plane during a call, the parasitic element is made long enough to operate as a director, thereby improving the gain during a call and positioned on the opposite side of the human body with respect to the ground plane.
  • the SAR is reduced by setting the length to operate as a reflector.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-258523
  • the mobile phone disclosed in Patent Document 1 relates to a so-called straight-type mobile phone, and in order to reduce the radiation (SAR) of radio waves to the human body during a call, If the antenna is placed between the built-in antenna and the human body, and the distance between the built-in antenna and the reflector is secured in order to operate the reflector effectively, the thickness of the housing will increase.
  • SAR radiation
  • the present invention reduces the physical space required for providing a reflector as compared to the conventional case, and sufficiently secures the distance between the antenna and the parasitic element as a reflector.
  • the purpose is to provide a mobile phone that can reduce SAR.
  • the present invention provides a mobile phone having a configuration in which a first housing and a second housing are connected so as to be openable and closable.
  • an antenna is built in the portion of the first casing that is far from the human body in a usage state during a call, and a parasitic element is provided in the portion of the second casing that is close to the human body. It is arranged.
  • the mobile phone of the present invention has the above-described configuration, so that an antenna is disposed in the first housing portion of the overlapping portion of the first housing and the second housing in the open state. Since the parasitic element is arranged in the second casing part, the physical space necessary for providing the parasitic element is made smaller than before, and the antenna and the parasitic element as a reflector are arranged. The SAR can be reduced by securing the distance. Even in the closed state, the thickness of the mobile phone can be made equal to that in the conventional case where no reflector is provided.
  • FIG. 1 is a diagram showing an appearance of each of a mobile phone according to an embodiment of the present invention in an open state and a closed state.
  • FIG. 2 is a front view, a rear view, and a side view of a mobile phone according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a front view, a rear view, and a side view of the front cabinet of the upper casing.
  • FIG. 4 is a front view, a rear view, and a side view of the front cabinet of the lower housing.
  • FIG. 5 is a graph showing measured values of far-field radiation directivity measured for the mobile phone according to one embodiment of the present invention.
  • a mobile phone optimizes the arrangement of antennas and reflectors, improves the gain of the antenna, and reduces the influence of radio waves on the human body.
  • FIG. 1 is a diagram showing an appearance of a mobile phone 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 (a) is an external view of the cellular phone 1 in a state where the casing is opened (open state), and FIG. 1 (b) is a cellular phone in a state where the casing is folded (closed state).
  • FIG. 1 (b) is a cellular phone in a state where the casing is folded (closed state).
  • the mobile phone 1 is a foldable mobile phone in which an upper housing 2 and a lower housing 3 are joined at a hinge portion 4, and the upper housing 2 is The display unit 11 and the speaker 15 are provided, and the lower housing 3 is provided with an operation switch 12 and a microphone 16 for inputting a telephone number.
  • the upper housing 2 is composed of a cabinet 2a as a front cover and a cabinet 2b as a back cover, and the lower housing 3 is a front cover.
  • the cabinet 3a and the cabinet 3b as the back cover are combined.
  • 2A, 2B, and 2C are a front view, a rear view, and a side view, respectively, of the mobile phone 1 in an open state.
  • the mobile phone 1 is arranged so that the upper housing 2 and the lower housing 3 overlap each other, and this overlapping portion is called an overlap region.
  • the overlap area will be described later.
  • Fig. 3 (a) is a view showing the upper casing 2
  • Figs. 3 (b) and (d) are a front view, a rear view and a side view of the cabinet 2a in the upper casing 2, respectively. It is.
  • the cabinet 2b is provided with a bearing portion 24 for connecting to a shaft portion, which will be described later, provided in the lower housing 3.
  • the parasitic element 22 is deposited on the cabinet 2a, and the metal member 21 is arranged so as not to contact the parasitic element 22.
  • the metal member 21 is used as an 800 MHz band antenna.
  • a substrate 23 is disposed on the metal member 21, and a connection line 25 for electrically connecting the electrical system of the upper housing 2 and the electrical system of the lower housing 3 is disposed on the substrate 23.
  • a substrate on which the display device 11 and the speaker 15 are disposed is mounted, and the substrate is electrically connected to the substrate 23.
  • FIG. 4 (a) is a diagram showing the lower housing 3, and FIGS. 4 (b), (c), and (d) are a front view and a rear view of the cabinet 3a in the lower housing 3, respectively.
  • FIG. 4 (a) the cabinet 3a has a raised portion 35 and a raised portion 36 which are raised at the upper end portion, and the bearing portion 24 and the raised portion 36 between the raised portion 35 and the raised portion 36.
  • a shaft portion 37 is provided for pivotal connection. When the cellular phone 1 is assembled, the shaft portion 37 is rotatably connected to the bearing portion 24, and the vicinity of the lower end of the upper housing 2 is a cylindrical portion 26 that covers the bearing portion 24.
  • hinge portion 4 is a collective term for the raised portion 35, the raised portion 36, the shaft portion 37, the bearing portion 24, and the portion of the upper housing 2 that covers the bearing portion 24.
  • a columnar member 33 provided with an antenna 31, a control circuit 32, an operation switch 12, a microphone 16, a battery, and the like are mounted on a substrate. Yes.
  • the control circuit 32 includes a high-frequency circuit unit, a CPU, a memory, and the like.
  • the high-frequency circuit unit performs 800 MHz band communication using the metal member 21 serving as an antenna, and performs 1800 MHz band communication using the antenna 31.
  • the cabinet 3b is a back cover that protects the component mounting surface of the cabinet 3a.
  • the configuration of the overlap region which is a feature of the present invention, will be described.
  • the upper housing 2 and the lower housing 3 are arranged so as to overlap each other, and this overlapping portion is an overlap region.
  • a parasitic element 22 that is a vapor deposition film is directly applied to the resin body of the cabinet 2a at a portion corresponding to the overlap region in the cabinet 2a. .
  • the parasitic element 22 is adjusted so that its electrical length is about a half of the wavelength for communication using the antenna 31, and operates as a reflector when performing communication in the 1800 MHz band.
  • the thickness of the mobile phone in the overlap region is approximately the upper casing 2 and the lower casing 3 respectively.
  • the thickness is the sum of the thicknesses.
  • the parasitic element 22 is deposited on the inner surface of the cabinet 2a, and the antenna 31 is disposed on the columnar member 33 disposed on the cabinet 3b.
  • the distance X between 22 and the antenna 31 is larger than the conventional distance X It becomes possible to secure the distance!
  • the deposition of the parasitic element 22 is limited to the range of the overlap region. If a deposited film is applied to almost the entire inner surface of the cabinet 2a as a parasitic element, the antenna characteristics in 800 MHz band communication using the metal member 21 as the antenna will be reduced, and the communication efficiency will be reduced. This is not desirable.
  • the parasitic element 22 is not electrically connected to the metal member 21 (earth).
  • the metal member 21 also has a force that does not operate as an 800 MHz band antenna.
  • the parasitic element 22 is limited to the inside of the cabinet 2a, and when assembled, the parasitic element 22 is not exposed to the outside of the casing, so that the appearance is not hindered.
  • the parasitic element 22 serves as a reflector. It is possible to operate effectively and to reduce SAR. In addition, the thickness of the foldable mobile phone 1 in the closed state can be suppressed to the same level as in the past.
  • FIG. 5 shows the human body side (front surface) during a call and the opposite side of the human body in the mobile phone device according to the present invention including the parasitic element 22 operating as a reflector, and the mobile phone without the reflector.
  • This is a graph of measured values of far-field radiation directivity in the plane including (back).
  • the SAR can be reduced by 40%. did it.
  • the present invention is not limited to this, and any configuration may be used as long as the above-described overlap region can be secured.
  • the mobile phone of the present invention improves the antenna gain and reduces the influence of radio waves on the human body, and can also be used in a mobile phone network that is subject to severe restrictions on SAR values, etc. It is.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Telephone Set Structure (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

明 細 書
携帯電話機
技術分野
[0001] 本発明は、携帯電話機に関し、特に、アンテナの利得を向上し、電波の人体への 影響を低減する技術に関する。
背景技術
[0002] 近年、携帯電話機の小型化、薄型化が進められており、これに伴いアンテナは小 型化され、また、通話時における携帯電話機と人体、特に頭部との距離はより接近す ることとなる。
アンテナが小型化すると利得が低下し、また、通話時に携帯電話機と人体との距離 が接近すると電波の人体への特殊吸収率 SAR(Specific Absorption Rate)が 増加してしまうことから、携帯電話機の小型化、薄型化を更に進めるには、利得の向 上と、 SARの低減が必要となる。
[0003] 上記課題に対して、特許文献 1に開示された技術は、無給電素子を、アンテナ素子 の近傍に地板幅方向と略平行に、地板と近接して配設し、無給電素子が通話時に地 板に対して人体側に位置する場合には、無給電素子を導波器として動作する長さに することにより通話時における利得を向上させ、地板に対して人体と反対側に位置す る場合には、反射器として動作する長さとすることにより、 SARを小さくしている。 特許文献 1 :特開 2003— 258523号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] しかしながら、特許文献 1に開示された携帯電話機は、所謂ストレート型の携帯電 話機に関するものであり、通話時における人体側への電波の放射（SAR)の低減を 図るために、反射器を内蔵アンテナと人体との間に配置し、かつ、反射器を有効に動 作させるために内蔵アンテナと反射器との距離を確保する場合には、筐体の厚さが 増してしまう。
これを、主面部に表示部が設けられた第 1筐体と、主面部に操作部が設けられた第 2筐体とが折り畳み可能に接続する折り畳み式の携帯電話機に適用すると、内蔵ァ ンテナと反射器とを具備する第 1筐体又は第 2筐体の厚みが増すことにより、携帯電 話機の折り畳み時の厚みが、従来よりも増してしまう。
[0005] 上記の問題に鑑み、本発明は、反射器を設けるために必要な物理的空間を従来よ り小さくし、かつ、前記アンテナと反射器としての前記無給電素子との距離を十分確 保して SARを低減することができる携帯電話機を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0006] 上記課題を解決するために、本発明は、第 1筐体と第 2筐体とが開閉自在に連結さ れた構成の携帯電話機であって、開状態において前記第 1筐体と前記第 2筐体との 重なり部分のうち、通話中の使用態様で人体から遠い前記第 1筐体の部分にアンテ ナが内蔵され、人体に近い前記第 2筐体の部分に無給電素子が配されている。 発明の効果
[0007] 本発明の携帯電話機は、上述の構成を備えることにより、開状態において前記第 1 筐体と前記第 2筐体の重なり部分のうち、前記第 1筐体の部分にアンテナを配し、前 記第 2筐体の部分に無給電素子を配しているので、無給電素子を設けるために必要 な物理的空間を従来より小さくし、前記アンテナと反射器としての前記無給電素子と の距離を確保して SARを低減することができる。また、閉状態においても携帯電話機 の厚さを、反射器を設けない従来の場合と同等にすることができる。
図面の簡単な説明
[0008] [図 1]本発明の一実施形態に係る携帯電話機の開状態と閉状態のそれぞれの状態 における外観を示す図である。
[図 2]本発明の一実施形態に係る携帯電話機の正面図、背面図、側面図である。
[図 3]上部筐体の前面キャビネットの正面図、背面図、側面図である。
[図 4]下部筐体の前面キャビネットの正面図、背面図、側面図である。
[図 5]本発明の一実施形態に係る携帯電話機について測定した遠方界放射指向性 の実測値を示すグラフである。
符号の説明 1 携帯電話機
2 上部筐体
2a キャビネット
2b キャビネット
3 下部筐体
3a キャビネット
3b キャビネット
11 表不 ¾¾
12 操作用スィッチ
15 スピーカ
16 マイク
20 表不 ¾¾
21 金属部材
22 無給電素子
24 軸受部
25 接続線
26 筒状部
31 アンテナ
32 制御回路
33 柱状部材
35、 36 隆起部
37 軸部
発明を実施するための最良の形態
本発明の一実施形態に係る携帯電話機は、アンテナと反射器の配置を最適化し、 アンテナの利得を向上するとともに、電波の人体への影響を従来より低減するもので ある。
以下に、本発明の一実施形態に係る携帯電話機について、図面を参照しながら説 明する。 図 1は、本発明の一実施形態に係る携帯電話機 1の外観を示す図である。
[0011] 図 1 (a)は、筐体を開いた状態（開状態）の携帯電話機 1の外観図であり、図 1 (b) は、筐体を折り畳んだ状態（閉状態）の携帯電話機 2の外観図である。
携帯電話機 1は、図 1 (a)に示すように、上部筐体 2と、下部筐体 3とがヒンジ部 4に おいて結合して成る折り畳み式の携帯電話機であり、上部筐体 2は、表示装置 11、 スピーカ 15を備え、下部筐体 3は、電話番号入力等を行うための操作用スィッチ 12、 マイク 16を備える。
[0012] 図 1 (a) (b)に示すように、上部筐体 2は、フロントカバーであるキャビネット 2aとバッ クカバーであるキャビネット 2bが合わさって成り、下部筐体 3は、フロントカバーである キャビネット 3aとバックカバーであるキャビネット 3bとが合わさって成る。
図 2 (a)、 （b)、 （c)は、それぞれ、開状態の携帯電話機 1の正面図、背面図、側面 図である。
[0013] 携帯電話機 1は、図 2 (c)に示すように、上部筐体 2と下部筐体 3とが重なり合うよう に配置されており、この重なり合う部分をオーバーラップ領域という。オーバーラップ 領域については、後述する。
図 3 (a)は、上部筐体 2を示す図であり、図 3 (b)、 (c)、 （d)は、それぞれ、上部筐体 2におけるキャビネット 2aの正面図、背面図、側面図である。
[0014] キャビネット 2bには、図 3 (a)に示すように、下部筐体 3に設けられた後述する軸部と 連結するための軸受部 24が配されている。
キャビネット 2aには、図 3 (c)に示すように、無給電素子 22が蒸着されており、無給 電素子 22と接触しないよう金属部材 21が配されている。金属部材 21は、 800MHz 帯のアンテナとして利用される。金属部材 21上には基板 23が配され、基板 23には、 上部筐体 2の電気系と下部筐体 3の電気系とを電気的に接続するための接続線 25 が配されている。金属部材 21において基板 23が配された面の裏面には、表示装置 11とスピーカ 15とが配された基板が実装されており、当該基板は基板 23と電気的に 接続している。
[0015] 図 4 (a)は、下部筐体 3を示す図であり、図 4 (b)、（c)、（d)は、それぞれ、下部筐体 3におけるキャビネット 3aの正面図、背面図、側面図である。 キャビネット 3aには、図 4 (a)に示すように、上端部において隆起した隆起部 35と隆 起部 36とがあり、隆起部 35と隆起部 36との間に、前述した軸受部 24と回動自在に 連結するための軸部 37が渡されている。携帯電話機 1が組み立てられた状態では、 軸部 37が軸受部 24と回動自在に連結し、上部筐体 2の下端付近は筒状部 26となつ ており、軸受部 24を覆う。
[0016] ここで、前述のヒンジ部 4は、隆起部 35、隆起部 36、軸部 37、軸受部 24、上部筐 体 2において軸受部 24を覆っている部分をまとめて称するものである。
また、キャビネット 3aにおいては、図 4 (c)に示すように、基板上に、アンテナ 31が 配された柱状部材 33、制御回路 32、操作用スィッチ 12、マイク 16、電池等が実装さ れている。
[0017] 制御回路 32は、高周波回路部、 CPU,メモリ等を含む。前記高周波回路部は、ァ ンテナとなる金属部材 21を用いて 800MHz帯の通信を行い、また、アンテナ 31を用 いて 1800MHz帯の通信を行う。
キャビネット 3bは、キャビネット 3aの部品実装面を保護するバックカバーである。 次に、本発明の特徴であるオーバーラップ領域の構成について説明する。上述の ように、携帯電話機 1では、上部筐体 2と下部筐体 3とが重なり合うように配置されてお り、この重なり合う部分がオーバーラップ領域である。
[0018] キャビネット 2aでオーバーラップ領域に該当する部分には、図 3 (c) (d)に示すよう に、蒸着膜である無給電素子 22が、キャビネット 2aの樹脂ボディに直接塗布されて いる。
無給電素子 22は、その電気長が、アンテナ 31を用いた通信に係る波長の 1/2程 度となるよう調整されており、 1800MHz帯の通信を行う場合の反射器として動作す
[0019] 携帯電話機 1が開状態の場合、図 2 (c)に示すように、オーバーラップ領域におけ る携帯電話機の厚さは、おおよそ、上部筐体 2と、下部筐体 3のそれぞれの厚さを足 した厚さとなる。上述の通り、無給電素子 22は、キャビネット 2aの内面に蒸着され、ァ ンテナ 31は、キャビネット 3bに配された柱状部材 33に配されていることから、本願の 携帯電話機 1は、無給電素子 22とアンテナ 31との間の距離 Xとして、従来より大きい 距離を確保する事が可能となって!/、る。
[0020] また、オーバーラップ領域を設けていることにより、閉状態においても、反射器を具 備したことによる厚さへの影響がほぼ無視でき、携帯電話機本体の厚さを抑える事が 可能となっている。
ここで、無給電素子 22の蒸着は、オーバーラップ領域の範囲内に限っている。無 給電素子として蒸着膜を、キャビネット 2aの内側のほぼ全面に塗布してしまうような場 合には、アンテナとして金属部材 21を用いた 800MHz帯の通信におけるアンテナ 特性が下がり、通信効率が低下してしまうので望ましくないからである。
[0021] また、無給電素子 22を 1800MHz帯の反射器として使用するために、無給電素子 22を、金属部材 21 (アース）に、電気接続しないこと力 S、重要である。
上部筐体 2において、金属部材 21に無給電素子 22を接続してしまうと、金属部材 21 は、 800MHz帯のアンテナとして動作しなくなってしまう力もである。
また、無給電素子 22は、キャビネット 2aの内側に限定して配置され、組み立てた際 には、筐体の外部に露出する事は無いので、外観を阻害するようなことはない。
[0022] 以上説明したように、携帯電話機 1の利用者が、携帯電話機 1を開状態にし、スピ 一力 15とマイク 16とを用いて通話を行う場合に、無給電素子 22が反射器として有効 に動作する事が可能となり、 SARを低減すること力 Sできる。また、折り畳み式の携帯 電話機 1の閉状態での厚さも、従来と同等に抑えることができている。
図 5は、反射器として動作する無給電素子 22を具備した本願発明に係る携帯電話 機と、反射器を具備しない場合の携帯電話機における、通話時の人体側 (前面）と、 人体と反対側 (背面）を含む平面内の遠方界放射指向性の実測値をグラフにしたも のである。
[0023] 指向性は明らかに変化しており、人体側の方向としては指向性が筐体下方向に偏 る傾向が伺える。
また、本願発明の一実施形態に係る携帯電話機について、 日本の総務省、アメリカ の FCCなどによって規定された特殊吸収率 SARを、規格に則って測定した結果、 S ARを 40%低減することができた。
<変形例〉 なお、本発明を上記の実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記の 実施の形態に限定されないのはもちろんである。
[0024] また、上述の実施形態において、携帯電話機が折り畳み式の場合について説明し てきたが、これに限らず、上述したようなオーバーラップ領域が確保できる形態であれ ばよい。
産業上の利用可能性
[0025] 本発明の携帯電話機は、アンテナの利得を向上し、電波の人体への影響を低減す るものであり、 SAR値などについて厳しい制限を受けるような携帯電話回線網におい ても利用可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 第 1筐体と第 2筐体とが開閉自在に連結された構成の携帯電話機であって、
開状態において前記第 1筐体と前記第 2筐体との重なり部分のうち、通話中の使用 態様で人体から遠い前記第 1筐体の部分にアンテナが内蔵され、
人体に近!/、前記第 2筐体の部分に無給電素子が配されて!/、ることを特徴とする携 帯電話機。
[2] 前記第 1筐体と前記第 2筐体はヒンジ結合されていて、ヒンジを中心にした回動によ る開閉自在な構成とされており、
前記無給電素子は、前記第 2筐体側のヒンジ近傍に形成されて!/、ることを特徴とす る請求項 1記載の携帯電話機。
[3] 前記第 1筐体は主表面に操作部を備え、前記第 2筐体は主表面にディスプレイを 備えており、
前記第 1筐体のアンテナを内蔵する端部側の主表面部分が隆起されており、前記 第 2筐体の一端部に、前記隆起部分に対して回動自在に取着される筒状部が形成 され、
前記無給電素子は、この筒状部を含む前記重なり部分に配されてレ、ることを特徴と する請求項 2記載の携帯電話機。
[4] 前記無給電素子は、前記第 1筐体の主面を形成する部材の内面に配された金属 膜から成る反射器であることを特徴とする請求項 3記載の携帯電話機。
[5] 前記無給電素子は、前記内面に蒸着された金属膜であることを特徴とする請求項 4 記載の携帯電話機。
[6] 前記無給電素子は、電気長が共振周波数に係る波長の 1/2近傍である反射器で める
ことを特徴とする請求項 1記載の携帯電話機。
[7] 前記無給電素子は、前記第 2筐体に配置されたディスプレイ、その他全ての金属部 品と電気的に切断されている
ことを特徴とする請求項 1記載の携帯電話機。
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