JP3251680B2

JP3251680B2 - 携帯無線機

Info

Publication number: JP3251680B2
Application number: JP35654692A
Authority: JP
Inventors: 秀一関根; 忠彦前田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-12-26
Filing date: 1992-12-22
Publication date: 2002-01-28
Anticipated expiration: 2017-01-28
Also published as: KR960004599B1; JPH05327527A; KR930015382A; US5517676A; US5903822A; EP0548975A1; DE69220344T2; DE69220344D1; EP0548975B1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電磁波を介して音声、
画像、その他の情報の送信、受信を行なう携帯無線機に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の携帯無線機においては、無線機外
部からの電磁気的影響により、送信装置、受信装置等の
携帯無線機の内部装置に誤動作を生じたり、送受信性能
の劣化を生じたりすることが問題となっていた。そこ
で、この問題を回避するため、従来は携帯無線機の匡体
に金属性の電気的シールドを設け、外部の電磁波の影響
を遮断することが行なわれていた。

【０００３】しかし、上記のような電気的シールドを設
けた携帯無線機においては、その電気的シールド上に流
れる高周波電流により、本来アンテナから放射される電
磁波の放射パターンに悪影響を及ぼすことが、当社の研
究活動により確認された。携帯無線機においては水平方
向から到来する垂直偏波の電磁波が比較的大きなもので
あることが予想されるため、水平方向の垂直偏波の利得
が大きい方が有利なことが多く、放射パターンの変動は
携帯無線機の特性に劣化につながる。そこで、この結果
を以下に説明する。

【０００４】まず電気的シールドを設けた従来の携帯無
線機のモデルの一例を図６８に示す。この図において１
０２は電気的シールドの働きをするハウジングを、１０
３はアンテナを示している。この携帯無線機のモデルを
用いて、Ｌバンドの高周波における電磁波の放射特性の
シミュレーションを行なった。ここでハウジングの大き
さは幅０．４λ、奥行き０．１５λ、高さ０．５λ（こ
こでλは波長を表わす。）としており、アンテナ１０３
には、小型で整合回路を用いることなく給電線との整合
をとることができる１／４波長モノポールアンテナを用
いる場合について、シミュレーションを行ない、その結
果を図６９に示す。

【０００５】図６９はアンテナを中心とした場合の
（ａ）ＸＺ平面、（ｂ）ＸＹ平面、（ｃ）ＹＺ平面それ
ぞれの垂直偏波の放射利得パターンの計算結果である。
ここで座標形は図２７に示すように、１／４波長モノポ
ールアンテナの軸に平行な方向にＹ軸を、横方向にＸ軸
を、奥行き方向にＹ軸をそれぞれとるものとする。

【０００６】図６９に示すシミュレーション結果のう
ち、（ｂ）ＸＹ平面の放射パターンはアンテナの軸方向
に垂直な断面のパターンを示すものであり、等方的な放
射パターンを示している。一方（ｃ）ＹＺ平面の放射パ
ターンはアンテナの軸に平行な軸、すなわちＺ軸を対象
軸として、Ｚ軸の負方向でＹ軸から約５０度傾いた方向
に最大放射方向を示しており、また最大放射利得で規格
化した結果、最大放射利得から約５ｄＢ程度劣化した特
性を示している（（ａ）ＸＺ平面の最大放射利得と比較
した場合）。

【０００７】しかし、理論的には、１／４波長モノポー
ルアンテナの放射パタ−ンは図７０の（ａ）（ｃ）に示
すように、そのアンテナの軸を含む平面内において、ア
ンテナの軸から９０度方向に最大放射方向を有するもの
であり、上記シミュレーション結果の図６９（ｃ）ＹＺ
平面の放射パターンが理論特性と比べて、最大放射方向
が偏向してしまっているのは、電気的シールドを目的と
するハウジング上を流れる高周波電流により影響を受け
て、アンテナ自身の放射パターンが乱されているためと
考えられる。

【０００８】特に１／４波長モノポールアンテナの場合
には、アンテナ自身の電流分布により、ハウジング上に
大きな高周波電流が流れると考えられ、放射パターンに
与える影響が大きい。またハウジングの高さを電気長に
換算したとき、その長さが電磁波の波長とほぼ等しい場
合には、アンテナ上に流れる高周波電流と逆相の電流が
ハウジングに流れることとなるので、携帯無線機の水平
方向での放射パターンが打ち消し合い、水平方向での放
射利得を劣化させる原因となりうる。

【０００９】したがって、ハウジングの影響を考慮せ
ず、アンテナ単独で放射パターンを計算して携帯無線機
を設計した場合には、例えばアンテナの軸に対し９０度
方向に最大放射方向を得るように設計をしたとしても、
ハウジングの影響により所望の電磁波放射パターンが得
られないこととなる。

【００１０】同様に、アンテナ１０３として逆Ｆアンテ
ナを用いた携帯無線機のモデルを図７１に示す。この図
においては１０３が逆Ｆアンテナであり、１０６は短絡
線、１０７は信号の給電線を示す。このモデルを用いた
場合に得られる放射利得パターンの計算結果を図７２に
示す。この場合にも（ｃ）ＹＺ平面における放射パター
ンの最大放射方向が水平方向（Ｙ軸方向）から偏向して
おり、ハウジングに流れる高周波電流の影響により放射
パターンが乱されていることを示している。

【００１１】このように従来の携帯無線機においては、
外部の電磁波の影響を遮断するため電気的シールドを設
けることが行なわれてきたが、ハウジング上に流れる高
周波電流により、アンテナ単独での放射特性が乱され、
かえって携帯無線機としての所定の放射特性が得られな
いといった問題点があった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来の携帯無線機においては、携帯無線機内外の電磁波
の影響を遮断するため、電気的シールドとしてハウジン
グ等の遮蔽手段を設けることが行なわれてきたが、その
遮蔽手段上に流れる高周波電流により、携帯無線機全体
の放射特性が乱され、かえって携帯無線機としての所定
の放射特性が得られないといった問題点があった。

【００１３】本発明は、携帯無線機においてハウジング
等の遮蔽手段上に流れる高周波電流の影響を低減して、
放射パターンを改善することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本願の第一の発明は、電
磁波を介して音声情報、画像情報の送信または受信を行
なう携帯無線機本体と、該本体の送信または受信用の回
路を電磁シールドするための遮蔽手段と、その遮蔽手段
の外側に設けられた匡体とを備えた携帯無線機におい
て、前記遮蔽手段に屈曲した凹部を設け、前記遮蔽手段
に流れる高周波電流の電流分布を変更することを特徴と
する。

【００１５】また第二の発明は、電磁波を介して音声情
報、画像情報の送信または受信を行なう携帯無線機本体
と、該本体の送信または受信用の回路を電磁シールドす
るための第一の遮蔽手段と、その第一の遮蔽手段の外側
に設けられた第二の遮蔽手段と、その第二の遮蔽手段の
外側に設けられた匡体とを備えた携帯無線機において、
前記第二の遮蔽手段に凹部を設け、前記遮蔽手段に流れ
る高周波電流の電流分布を変更することを特徴とする。

【００１６】また第三の発明はアンテナと、前記アンテ
ナが取り付けられ、送信または受信用の回路の一部を構
成する第１の内部装置を電磁シールドする第一の遮蔽手
段と、この第一の遮蔽手段の前記アンテナが接続された
面とは反対面に対向する面に近接して設けられ、前記送
信または受信用の回路の一部を構成する第２の内部装置
を電磁シールドする第二の遮蔽手段と、前記第一の遮蔽
手段と前記第二の遮蔽手段との対向する面上かつ前記ア
ンテナが設置されている側面から動作波長の１／４の長
さの位置に配置され、前記第一の遮蔽手段と前記第二の
遮蔽手段とを電気的に接続する信号線とを具備すること
を特徴とする。さらに第四の発明はアンテナと、前記ア
ンテナが取り付けられ、送信または受信用の回路の一部
を構成する第１の内部装置を電磁シールドする第一の遮
蔽手段と、この第一の遮蔽手段の前記アンテナが接続さ
れた面とは反対面に近接して設けられ、前記送信または
受信用の回路の一部を構成する第２の内部装置を電磁シ
ールドする第二の遮蔽手段と、前記第一の遮蔽手段と前
記第二の遮蔽手段の位置関係を直角にする折り畳み機構
と、前記第一の遮蔽手段と前記第二の遮蔽手段との近接
した面上かつ前記アンテナが設置されている側面と反対
の側面の近傍に配置され、前記第一の遮蔽手段と前記第
二の遮蔽手段とを電気的に接続する信号線とを具備する
ことを具備することを特徴とする。

【００１７】

【作用】本発明による携帯無線機は、携帯無線機内の電
磁遮蔽を目的とする遮蔽手段上に屈曲した凹部、例えば
切り込み、スロット等を設けることにより、ハウジング
上に流れる高周波電流の分布を変化させることができる
ので、その高周波電流の携帯無線機全体の放射パターン
に対する影響を考慮して、電磁波の放射パターンを改善
することが可能となる。

【００１８】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。（実施例１）図１には本発明の第１の実施例の構成を示
す図である（説明の都合上、送信装置、受信装置は図示
しない。）。図１において１０２は電気的シールドのた
めのハウジングであり、１０３はアンテナである。また
１０１はハウジング１０２に設けられた切り込みであ
る。

【００１９】図１に示す切り込み１０１を設けた場合の
携帯無線機上の電流分布の様子を図２に示す。ここでは
アンテナ１０３として１／４波長モノポールアンテナを
用いた場合の例で説明する。この図では、切り込み１０
１はアンテナ１０３の設置点から１／４波長の付近（図
中ｌで示す）に設けられており、その切り込み１０１の
長さａは略１／４波長と等しいとする。

【００２０】このときアンテナ１０３の上端部から切り
込み１０１の切り込み１０１までの長さは、電気長に換
算した場合に略１／２波長と等しくなる。従ってこの部
分での電流分布は破線（ａ）のような波形を示す。そし
て切り込み１０１の長さが略１／４波長であることか
ら、切り込みの上辺部、下辺部での電流分布は破線
（ｂ）、（ｃ）のような波形を示すと考えられる。ここ
で電流分布（ｂ）、（ｃ）は振幅が等しく、相互に逆相
の特性を示すので、これらの電磁波の影響は互いに打ち
消し合う。すなわち、切り込み１０１による携帯無線機
の電磁波の放射への寄与は見かけ上全くなくなるため、
ハウジング上に流れる高周波電流の放射への寄与を低減
し、簡単な工夫により所望の放射パターンを得ることが
できる。

【００２１】このようにハウジング上に切り込みを設け
た場合の、無線通信機の放射パターンのシミュレーショ
ン結果を以下に示す。図３には、シミュレーションを行
なうための、切り込みを有するハウジングを備えた携帯
無線機のモデルを示す。このモデルでは、アンテナ１０
３の設置点から切り込み１０１までの距離を１／４波長
の長さ、切り込みの長さを１／４波長の長さとする。

【００２２】このモデルによる放射パターンを図４に示
す。ここで座標形は図３に示すように設定されており、
アンテナ１０３はＸＹ平面に垂直に設けられている。し
たがって図４（ｂ）ＸＹ平面では等方的（円形）な特性
を示す。そしてアンテナ１０３の軸を含む平面、すなわ
ち（ａ）ＸＺ平面または（ｃ）ＹＺ平面では、最大放射
方向がそれぞれ（ａ）におけるＸ軸方向、（ｂ）におけ
るＹ軸方向とほぼ一致していることを示している。この
ことからも従来例の携帯無線機の放射パターン（図６９
参照）と比較して、ハウジング上を流れる高周波電流の
寄与が低減され、放射パターンが改善されていることが
判る。具体的には、従来の放射パタ−ンと比較して水平
放射方向での利得が増大しており、また垂直面内での最
大放射方向がほぼ水平に等しい方向に改善される。

【００２３】また１／４波長モノポールアンテナとは異
なるアンテナを用いた場合の構成例を図５、図６、図７
に示す。

【００２４】図５は小型アンテナを用いた場合の構成例
である。ハウジング１０２と小型アンテナ（逆Ｆアンテ
ナ）１０３とは短絡線１０６、給電線１０７とを介して
接続されている。この場合に給電点１０７から略１／４
波長の長さｌの位置に、長さａの切り込み１０１を設け
ている。また図６は携帯無線機の上面に小型アンテナ１
０３を設けた場合の構成例である。また図７はヘリカル
アンテナを用いて、携帯無線機を構成した例である。こ
れらの例においても切り込み１０１の位置ｌ、長さａを
制御することにより、ハウジング上の高周波電流の分布
を変化させ、放射パターンに与える影響を低減させるこ
とが可能となる。

【００２５】図８は、本発明の携帯無線機の別の概略構
成を示す図である。この場合には、アンテナ１０３の長
さを３／５波長程度から３／１０波長程度までのアンテ
ナを用いて、そのアンテナの長さをｌ’、アンテナの給
電点から切り込みの位置までの距離をｌとすることによ
り、ハウジング上に生ずる高周波電流の電流分布を変化
させる。これにより、携帯無線機の放射特性を改善し、
アンテナの利得を上昇させることができる。

【００２６】また携帯無線機に設けられるアンテナの位
置がハウジング上部の中心付近の場合にも、同様の切り
込みを設けることにより、ハウジング上の高周波電流分
布を変化させて、放射特性を改善する効果がある（図９
参照）。

【００２７】次に、ハウジングに設ける切り込みの長さ
と放射特性との関係を図１０から図１３に示す。これら
は、図１において、切り込みの長さａを３／１６波長、
１／５波長、１／４波長、１／３波長で設計した場合
に、それぞれ求められた放射特性を図示したものであ
る。

【００２８】これらを比較すると３／１６波長の切れ込
みを設けた例では、（ｃ）ＹＺ平面における最大放射方
向が右斜下、左斜下方向を示しており、切れ込みを設け
た効果が小さい（図１０参照）。これに対し１／５波長
の切れ込みを設けた例では、（ｃ）ＹＺ平面における放
射パターンが水平方向と、右斜下・左斜下方向とが同程
度の利得を示しており、切り込みを設けた効果が表われ
ている。特に１／４波長、１／３波長の切り込みを設け
た例（図１２、図１３参照）では、それぞれ（ｃ）にお
いて最大放射方向が水平方向を示しており、切り込みを
設けた効果が顕著に表われていることが判る。このよう
に切り込みの長さを変化させることにより、携帯無線機
全体の放射パターンを変化させることが可能となる。さ
らにこの特徴を積極的に利用し、切り込みの長さ、形
状、位置、数等を組み合わせることにより、所望の放射
パターンを得るよう設計することも可能となる。

【００２９】引き続き、ハウジングに設けられる切り込
みの位置ｌ（図１４参照）と放射特性との関係を図１５
から図１９に示す。これらは切り込みの位置をアンテナ
の給電点から１／１６波長、５／４８波長、３／１６波
長、１／４波長、５／１６波長で設計した時にそれぞれ
求められた放射特性を図示したものである。

【００３０】これらを切り込みを設けなかった放射特性
の例である図６９と比較すると、１／１６波長では、切
り込みを設けたことによって放射特性が変化しているこ
とは分かるが、水平面内の放射特性が改善されたところ
と、わずかではあるが放射特性が劣化してしまったとこ
ろがある。ところが約０．１波長である５／４８波長で
構成すると放射特性の劣化はなくなり、切り込みを設け
ない場合の放射パタ−ンと比較して改善されていること
が分かる。これは図１７、図１８、図１９の場合にも共
通しており、切り込みを設けたことにより放射特性に劣
化を生ずる事なく、放射パタ−ンを改善している。

【００３１】この結果から明らかなように、切り込みが
約０．１波長以上となったときに、放射パタ−ンに与え
る影響が顕著であり、水平方向の放射パタ−ンが改善さ
れている。これは切り込みの位置が厳密に１／４波長で
なくとも、切り込みを設けることにより放射パタ−ンを
改善する効果があることを示している。したがって、設
計上の要請により適宜切り込みの位置を調製して、配置
することも可能である。

【００３２】また複数の切り込み１０１の組み合わせに
より、ハウジング上の高周波電流分布を変えて、携帯無
線機の放射特性を向上させる場合の切り込みの構成例を
図２０、図２１に示す。

【００３３】図２０は、ハウジングに対して同じ側面
に、同じ方向の２つの切り込みを設けた例である。１／
４波長アンテナ１０３の給電点に近いハウジングの側面
に、長さａ、ｂの切り込みを設けるものとする。ここで
は切り込みの長さａ，ｂとアンテナの給電点から１つ目
の切り込みまでの距離ｌをそれぞれ略１／４波長、２つ
の切り込み間の距離ｎを略１／２波長とする。

【００３４】この構成では、前述の実施例と同様、１つ
目の切り込みは高周波電流の腹の部分となると共に、そ
こから１／２波長離れた２つ目の切り込みも高周波電流
の腹の部分となるので、さらに効果的に放射特性を改善
できる。なお、特性改善の効果は落ちるものの、その切
り込みを設ける位置、及びその長さは適宜変更して設計
可能である。

【００３５】図２１はハウジングに対して異なる側面
に、異なる方向の２つの切り込みを設けた例である。こ
れはハウジングの上端から切り込みまでの距離をｌ、ｎ
とする位置に、それぞれ長さａ、ｂの切り込みを設ける
ことを特徴とする。ここで２つの切り込みを設ける位置
を近接させ、異なった側面から切り込みを設けることに
より、高周波電流を切り込み付近に集中させることがで
きる。

【００３６】この例では、局部に高周波電流を集中して
流すことにより電流分布を極在化させ、さらに逆向きの
切り込みを設けているので、高周波電流の位相を一致さ
せることが可能となる。特に切り込みの長さａ，ｂを略
１／４波長とし、切り込みまでの距離ｌ、ｎを略１／４
波長として、ｎはｌよりも大きく設計することにより、
効果を高めることができる。（実施例２）図２２、図２３には切り込み１０１の形状
が異なる携帯無線機の実施例を示す。

【００３７】図２２にはＬ字形の形状の切り込み１０１
を備える。そしてＬ字形の辺のそれぞれの長さをａ、ｂ
（図１６参照）とする。ここで切り込みの長さとして
（ａ＋ｂ）が略１／４波長の長さと等しいものとして、
切り込みを形成する。

【００３８】また図２３にはＴ字形の形状の切り込み１
０１を備える。そしてＴ字形のそれぞれ交差する辺の長
さをａ、ｂ（図１７参照）とする。ここで切り込みの長
さとして（ａ＋ｂ）が略１／４波長の長さと等しいもの
として、切り込みを形成する。

【００３９】これらの実施例においては、アンテナ１０
３の設置点から切り込みまでの距離ｌを１／４波長程度
として、切り込みの長さを略１／４波長とすること、別
言すれば、切り込みの全周の長さ（ａ＋ｂ＋ｂ＋ａ）を
略１／２波長の長さと等しいものとして、切り込みを形
成すれば、図１に示す携帯無線機に設けた切り込みと同
様の効果を期待できる。

【００４０】これは図２４に示すように、それぞれの切
り込みの形状での電流の流れを考慮することにより理解
できる。図２４（ａ）には図１で設けられたＩ形の切り
込みの周囲に流れる電流の流れを示し、図２４（ｂ）に
はＬ字形の切り込みの場合の電流、図２４（ｃ）にはＴ
字形の切り込みの場合の電流の流れをそれぞれ示してい
る。

【００４１】この図２４（ａ）〜（ｃ）から切り込みの
周りに流れる電流は、切り込みの上辺に流れる電流と下
辺に流れる電流とが、それぞれ方向が逆で、振幅が等し
いと考えられ、これらの電流の放射の寄与は互いに相殺
されることになる。従ってこのような切り込みを設ける
ことにより、ハウジング上を流れる高周波電流による放
射パターンへの影響を低減することが可能となる。携帯
無線機の幅が１／４波長よりも短い場合には、Ｉ字形の
形状の切り込みを設けることが困難であり、このような
場合には、特にＬ字形、Ｔ字形の形状の切り込みを設け
ることが有効である。すなわち、携帯無線機の幅が１／
４波またハウジング内部の装置、例えば送信装置、受信
装置等の配置によっては、切り込みを設けることが物理
的に不可能な場合があるので、切り込み形状の自由度が
大きくなれば携帯無線機のシステムとしての設計自由度
が大きくなる。

【００４２】図２５、図２６には切り込みの形状の変形
例を示す。図２５は切り込み１０１の方向を携帯無線機
の長手方向に対して斜めに設けた携帯無線機の例であ
り、図２６は切り込み１０１を曲線で構成したものであ
る。このような形状の切り込みを設けることによって
も、図１に示すハウジングの切り込みと同様の効果を示
すものである。すなわち、図２５、図２６で設けられた
切り込みの形状によっても、ハウジングに流れる電流分
布を変化させ、放射パターンに与える影響を低減させる
ことができる。（実施例３）図２７には、ハウジングを複数の部分に分
割し、その分割されたハウジングの間に導体線を設け、
電気的に接続することにより、ハウジング上に発生する
高周波電流の分布を変化させるものである。図２７にお
いては、アンテナ１０３の設置点から略１／４波長の長
さｌの部分でハウジングを分割する（１０２−ａ、１０
２−ｂ）と共に、アンテナ１０３が設置されている側面
から略１／４波長の長さａの所に、短絡線１０６を設
け、それぞれのハウジングを電気的に短絡する。

【００４３】このような構成では、ハウジング上の電流
は必ず短絡線１０６を介して、アンテナが接続されてい
るハウジング１０２−ａからアンテナが接続されていな
いハウジング１０２ーｂへと流れるので、ハウジング上
の高周波電流を任意に極在化させることが可能となり、
携帯無線機に対する高周波電流の影響を低減させること
が可能となる。このときハウジング間を接続する導体線
は面状のものでも、線状のものでも同様な効果を得るこ
とが可能であり、また導体線はハウジングのエッジ部分
に近接して設けることにより、更に効果を高めることも
できる。携帯無線機の強度を高めるためには、分割され
た複数のハウジング全体をプラスチック等の誘電体材料
で覆うような構成とすれば良い。

【００４４】また携帯無線機の構成上、ハウジング１０
２−ａ、１０２−ｂそれぞれの内部装置同士を、電気的
に接続しなければならない場合がある。そのような場合
には、図２８に示すように、１０４コイル、１０５フェ
ライトリング等を用いて接続することができる。これら
の素子は周波数がある程度高くなると、電気的に開放さ
れたのと同じ状態と見ることができるので、内部装置同
士の接続のための信号線として用いても、高周波電流が
これらの素子には流れない。従ってハウジング同士の電
気的接続の自由度を増すために、これらの素子を用いる
ことも可能である。

【００４５】図２９は、この実施例に関わる携帯無線機
の概略構成をしめす模式図である。切込み内にある導体
線にコイル１０４または、フェライトリング１０５を装
荷することにより、切込みを短絡してしまうような効果
を阻止している。これらの素子の自己インダクタンスの
値は、少なくとも数μＨ以上となるようにする。これに
より、所望の切込みの長さを確保している。

【００４６】本実施例の携帯無線機はハウジング上に切
り込み等の電流分布変更手法を用いて、高周波電流の電
流分布を変更し、携帯無線機全体の放射特性を改善する
ことを目的とする。したがってハウジング上に発生する
高周波電流が小さいほど、そこから放射される電磁波が
小さくなるので、切れ込みの幅は大きくなる方が放射特
性改善効果が高くなる。

【００４７】また本実施例のようにハウジングを分割し
た場合には、ハウジング間に誘電体を挿入して、ハウジ
ングを固定し、携帯無線機全体の強度を確保することも
可能である。このような構成でも、前記同様の効果を得
ることができる。

【００４８】次に本発明のこの実施例に関わる携帯無線
機の別の概略構成を図３０から図３５に示す。図３０で
はハウジングの切り込みまでの長さと切込み１０１の長
さをほぼ四分の一波長としている。ハウジング１０２の
形状はある程度任意である。アンテナ１０３は携帯無線
機の長手方向のどちらか一端付近に取り付ける。２０
１、２０２はハウジング１０２の内部回路例えば、２０
１が送受信回路、２０２が制御回路またはシンセサイザ
ーまたは送受信回路である。

【００４９】この実施例においては、切り込みの上部、
下部の間に光ファイバー２０４を設けることにより、光
ファイバーを経由して信号のやりとりを行なうことを特
徴とする。すなわち送受信回路２０１及び制御回路２０
２は、電気信号線１０８が直接つなげられており、電気
信号線を介して電気信号を入力、出力する。そして電気
信号線１０８を伝わる信号は、光電変換器２０３によっ
て光信号に変換され、このあと切込み１０１を横切る光
ファイバー２０４によって光信号が伝送され、さらに光
電変換器２０３によって電気信号に変えられることによ
り、電気信号線を介して信号が伝送される。

【００５０】この様に切込み１０１を横切る信号線を光
ファイバーのような非導電体とすることによって、信号
線に流れる電気信号により電磁輻射を防止することが可
能となり、また切込みの効果を失わずに切り込みの上部
下部の間の信号のやりとりを行なうことが可能となる。
この図３０において、ハウジングの内部回路２０１及び
２０２は、例えば比較的低周波の信号を扱う回路（制御
回路等）であり、外部回路１１０はキーパッドやディス
プレー等の回路である。

【００５１】また携帯無線機において光ファイバー２０
４を介して信号の伝送を行なっていたものを、別の信号
線、例えば高抵抗線１０９を用いて信号の伝送を行なう
場合の構成例を図３１に示す。

【００５２】この図３１では、２０１が受信回路、２０
２が送信回路、１１３がアンテナ共用器で１１４がシン
セサイザーで、１１５が制御回路、１１６が電源であ
る。１１７は高周波信号を伝送する高周波用ケーブルで
ある。制御回路１１５から受信回路２０１へ信号線があ
り、この信号線の中で、切込み１０１を通過する部分に
高抵抗線１０９を用いており、その他の部分は高周波用
のケーブル１１７を用いている。この場合、切込み１０
１の上部、下部において送信回路と受信回路を分離して
配置したことにより、切込み１０１を介して伝送される
信号の種類を減少させ、切り込み１０１を通過する信号
線の数を低減させる効果がある。

【００５３】このように図３１のように基板上に各モジ
ュ−ルが実装されている場合には、この基板上の高周波
電流の影響を除去するため、基板自身にも切り込みを設
ける必要がある。基板に切り込みを設けることにより、
基板上の電流分布を変化させ、高周波特性を更に改善す
ることができる。

【００５４】また図３２では、外部回路１１０に用いる
信号線の全部を高抵抗線１０９で置き換えたことを特徴
とする。特に外部回路１１０においては、信号線を流れ
る電流により放射される電磁波の影響が大きいため、信
号線を高抵抗線に置き換えることによる放射特性への影
響を小さくすることができる。

【００５５】また図３３は折り畳み形の携帯無線機の構
成例を示したものである。携帯無線機全体は、アンテナ
１０３、ハウジング１０２−ａ、ｂから構成される。ハ
ウジング１０２−ａの中には、内部回路２０１として送
受信回路等の高周波回路が配置されている。またハウジ
ング１０２−ｂの中には、内部回路として制御回路２０
２や電源回路１１６等からなる低周波回路が配置されて
いる。

【００５６】そしてハウジング１０２−ａ、ｂ間を接続
する信号線に電気信号線１０８、高抵抗線１０９、グラ
ンド線１１９等を用いる。これらは低周波信号線及び電
源線となることから、高周波信号線に比べてよじれやね
じれに対してインピーダンスの変動が小さくなる。した
がって比較的容易な構成により、折り畳みの形状を取り
入れた携帯無線機を構成することが可能となる。

【００５７】この折り畳み機構を取り入れた携帯無線機
を使用する場合には、ハウジング１０２−ｂを地面に対
して水平に保持したとしても、ハウジング１０２−ａを
地面に対して垂直に固定することにより、アンテナ１０
３を地面に対して垂直に保つことができる。基地局から
到来する電波は垂直偏波特性を有するものが比較的多い
と予想されるので、アンテナを垂直方向に指示すること
により、ハウジング１０２−ｂの保持方向によらず、電
波を有効に送受信することが可能となる。

【００５８】また図３４は、ハウジング１０２の周りの
一部を強磁性体１１１例えばフェライトリングによって
囲む構造とすることを特徴とする。強磁性体は一般的に
高周波領域において高抵抗を示すため、これによりハウ
ジングの周りを取り囲むことにより、ハウジング上に流
れる高周波電流の分布を変化させることを特徴とする。
ハウジング上に切り込みを設ける実施例と異なり、ハウ
ジングの外形自体を変形させないで高周波電流分布を変
更することができるので、ハウジング内部に存在する基
板、回路部品、信号線等を変形させることなく、電波放
射特性を改善することが可能となる。

【００５９】図３５はハウジング１０２の周りに強磁性
体１１１を配置する場合の構成例を示すものである。図
３５において、ハウジング１０２−ａ及び１０２−ｂの
凹部（ハッチングにより示す。）には各々フェライト１
１１ａと１１１ｂを配設することとする。このハウジン
グ１０２は導電性を有するものであればよく、プラスチ
ックのような誘電体により外郭をなし、その内面に導電
薄膜、導電塗料等を固定することにより構成することが
可能である。そしてハウジング１０２はフェライト１１
１ａ、１１１ｂとは接触しないものとする。金具１１２
ａ、１１２ｂは、互いに組み合わせてハウジング１０２
−ａ、１０２−ｂの凹部の外部の外側と電気的に接触さ
せることにより、フェライト１１１ａ、１１１ｂの組み
合わせにより構成されるリングの内側を電磁遮蔽する。
このような構成とすることにより、ハウジング外側、フ
ェライトリングの内側に対して電磁遮蔽構成とするとと
もに、フェライトリングを貫通しようとする高周波信号
成分を遮断する構成とすることができる。（実施例４）以上の実施例は電気的シールドを行なうた
めのハウジングが金属板等の導電性材料を用いて構成さ
れていた。ここでは非導電性の枠体を導電性材料で覆
い、電気的シールド機能をもたせる構成例を示す。

【００６０】図３６は、プラスチック製の枠体の内部に
導電製塗料１０２を塗布し、これによりハウジングを形
成した例である。前述した実施例における切り込みの代
わりに導電性塗料を塗布した仕切板１０１を設けること
を特徴とする。

【００６１】このような構成により、導電性材料上に流
れる高周波電流の分布を変化させ、前述の実施例と同
様、放射特性の改善に寄与する。

【００６２】図３７はこの実施例における枠体及び仕切
板の構成を示した図である。この図でハッチングで示し
た部分に導電性の塗料１０８を塗布することにより、枠
体内部と枠体外部とを電気的に遮蔽することが可能とな
る。そして、非導電性の仕切り板１０１を設けることに
より導電性塗料１０８上を流れる高周波電流分布を変化
させて、放射パタ−ンを改善する。

【００６３】図３８は非導電製の枠体に導電性塗料１０
８を塗布し、電気的シールドを行なうと共に、アンテナ
１０３近傍、仕切板１０１近傍に金属板等の導電性材料
１０９を用いて、電気的シールドを行なうものである。
この場合にも枠体内部に設けられた仕切板に沿って金属
板を設置することにより、更に導電特性が良好となる場
合があり、改善の効果が高められる。（実施例５）本願
発明は、ハウジングに設けられた切り込みの有無によ
り、電磁波の放射パターンを改善することを特徴とする
が、ハウジングに流れる高周波電流の分布をスイッチに
より切り換えることにより、電磁波の放射パターンを変
更し、ダイバーシチ機能を持たせることも可能である。

【００６４】図３９は、スイッチ１２２によりハウジン
グ上の電流分布を切り換える場合の携帯無線機の構成例
を示したものである。携帯無線機に到来した電波をアン
テナ１０３により受信し、アンテナ１０３から受信され
た信号ｓ１は受信回路１０４と評価回路１２０へ送られ
る。評価回路１２０では受信信号ｓ１の誤り率を検出
し、送受信状態を評価する。例えば、通信システムが時
分割多重方式を採用している場合には、自分が使用して
いる無線端末が送信、受信を行なっていないことを信号
ｓ２によって確認し、自分が送信または受信していない
時間帯において受信信号ｓ１によって評価を行なう。こ
のようにすれば通信中に情報伝送を中断されることな
く、スイッチ切り替え時に生じるノイズによる送受信へ
の妨害をなくすことができる。

【００６５】評価回路１２０は受信信号ｓ１の信号強度
などによって、評価信号ｓ３をスイッチドライバー１２
１へと送る。評価信号ｓ３は例えば電圧、電流などを基
準にすることにより与えられる。スイッチドライバー１
２１では評価回路１２０からの評価信号ｓ３に基づい
て、スイッチ１２２に対して、スイッチ１２２の開閉を
おこなわせる制御信号ｓ４を送る。この信号により、切
り込みの解放端付近に設置された高周波スイッチ１２２
は、切り込みの解放端の短絡・解放を切り換える。

【００６６】実際の使用状態では、まず無線端末のダイ
バーシチ系は送受信のテストモードで動作する。すなわ
ち、先に述べたように自分自身が送受信を行なっていな
いことを信号ｓ２によって確認を行った後、評価装置１
２０はスイッチドライバー１２１に対して、スイッチ１
２２を開閉させる信号をある一定間隔で送り、スイッチ
１２２を解放している場合の受信信号ｓ１と短絡してい
る場合の受信信号ｓ１とを、それぞれデータとして評価
回路内のメモリーに保持する。この２つの状態に対して
それぞれ受信信号の誤り率等を検出して、これらを比較
することにより、いずれの場合がよりよい送受信状態で
あるかを評価する。

【００６７】この評価結果に基づき、いずれか受信状態
の良い一方を選択し、その状態を保持するようにスイッ
チ１２２を選択し、スイッチドライバー１２１に選択し
た状態となる信号ｓ４をスイッチ１２２に送るようにｓ
３を送りこれを保持させる。

【００６８】このようにしてテストモードで動作した
後、評価回路はある定められた期間ｔ１、ある一定間隔
ｔ２でｓ１の評価を行うだけの評価モードとなる。また
受信信号ｓ１の伝送品質がある定められた状態よりも劣
化した場合にのみ、無線端末は再びテストモードとな
る。あるいは、ある定められた期間ｔ１が経過すると、
定期的に伝送品質を検査するような構成を採用すること
も可能である。

【００６９】情報品質の劣化した場合にも、高周波スイ
ッチ１２２を切り換えることによりハウジング上の高周
波電流の分布を選択的に切り換えることが可能となり、
伝送品質に応じて携帯無線端末の放射パターンを切り換
えて使用できる。

【００７０】図４０は、スイッチ１２２の具体的な構成
例の一つである。この図はハウジング上に設けられた切
り込み１０１の拡大図である。ダイオード１２３は切り
込み１０１の開放端の一端１０２−ａに接続されてい
る。このダイオード１２３には抵抗１２５と容量素子１
２４が並列に接続されており、抵抗１２５の他端を定電
位１２６に接続すると共に、容量素子１２４の他端を切
り込み１０１の開放端の他端１０２−ｂに接続する。

【００７１】このスイッチ１２２に直流電流が流れると
ダイオード１２３の抵抗値は低下するので、高周波電流
が流れ、切り込み１０１の開放端１０２−ａは接続され
ている容量素子１２４を介して開放端１０２−ｂと短絡
される。また容量素子１２４は直流電流がハウジング１
０２に流れてしまうのを防止し、高周波電流に対しては
短絡となる。また定電位の電圧値を５Ｖ程度と考える
と、抵抗１２５の値は１ｋΩ程度、容量素子１２４は１
０ｐＦ程度の値を与えることとすれば良い。

【００７２】図４１は、スイッチ１２２の別の構成例を
示したものである。すなわち、図４０に示した回路図に
おいて抵抗１２５で構成された部分を高抵抗線１０９に
置き換えて構成したものである。

【００７３】図４２は、スイッチ１２２の位置を送受信
に使用している周波数の波長の４分の１の整数倍の長さ
の高周波ケーブル１２７で移動したものである。高周波
ケーブルの内導体は１０２ａで切り込み１０１の解放端
付近に設置されている。また外導体は１０２ｂで１０２
に接地されている。

【００７４】このような構成では、高周波ケーブル１２
７の長さによって、スイッチ１２２の働きを変えること
ができる。すなわち、高周波ケーブル１２７の長さが送
信あるいは受信に使用している周波数の波長の４分の１
の奇数倍である場合には、スイッチ１２２が短絡される
と切り込み１０１が解放されるように働き、スイッチ１
２２が解放されると切り込み１０１が短絡されるように
働く。逆に高周波ケーブル１２７の長さが送信または受
信に使用している周波数の波長の４分の１の偶数倍であ
る場合には、スイッチ１２２が短絡されると切り込み１
０１が短絡されるように働き、スイッチ１２２が解放さ
れると切り込み１０１が解放されるように働く。このス
イッチ１２２は、切り込み１０１の開放端付近ならば効
果は失われない。

【００７５】また図４３にはスイッチの配置例を示す。
スイッチが比較的大きい場合、このようにスイッチの位
置する切り込みの部分を広げることによってスイッチを
切り込み内に位置させることができる。しかしスイッチ
は必ずしも切り込み内に完全に収まっていなくてもその
動作には問題ないものと予想される。（実施例６）以上の実施例では、ハウジング１０２に切
り込み１０１を設けることにより、高周波電流分布を変
化させ、電波の放射パターンを改善するための構成例を
示した。

【００７６】しかし、現実の携帯無線機は図４４に示す
ように、ディスプレイ３１９、スピーカー３１４、マイ
ク３１３、テンキー３２０等が取り付けれられており、
特にディスプレイ３１９とテンキー３２０は比較的多く
の信号線を必要とする。したがって、これらの信号線に
よって切り込み１０１が遮られると、ハウジング１０２
上に設けられた切り込み１０１により高周波電流の分布
を変更することが困難となる場合がある。またこれを回
避するため、これらの信号線上に高周波電流を遮断する
手段を施すと大変手間がかかることになる。また信号線
だけでなくこれら自体が切り込みに乗ってしまうことに
よっても切り込みの効果は低下する。

【００７７】上記の不都合を解決するために、この実施
例では電磁シールドを行なう手段を２重に設け、この２
重のシールドは電気的に絶縁されているとともに、内側
の電磁シールド手段は切り込みを設けないこととし、外
側の電磁シールド手段には切り込みを設けることとす
る。

【００７８】このような携帯無線機の構成例を図４５に
示す。電磁シールドのための金属筐体１０２−ａと１０
２−ｂの２重になっており、外部の金属筐体１０２−ａ
に切り込みが入っている。この場合金属筐体１０２−
ａ、１０２−ｂは、シールド効果をもっているものなら
ばよく、例えば、導電塗料、または金属メッキ、（アル
ミメッキ、ニッケルメッキなど）または銅、アルミなど
の金属でつくられている筐体ならば良い。またこのよう
な材料を複数組み合わせて、磁気シールドを構成するこ
とも可能である。また内側の筐体には金属薄膜で作成さ
れた袋状物を用い、外側の筐体にはプラスチック等のフ
レームにより作られたものを用いてもよい。

【００７９】図４６は本実施例の詳細図である。内部回
路基板３１１は金属筐体３０１、３０２によって内部に
包含されている。この基板３１１上には、送信部３０５
と受信部３０６、制御、低周波回路部および電源部３０
７とアンテナへの給電部が実装されている。また筐体３
０１の外側表面には切り込み１０１が設けられている。
筐体３０２は、例えば、プラスチックで形成されたフレ
ームの内面、外面に導電塗料を塗り、その上にニッケル
メッキを施すことによって形成されている。切り込み１
０１は、この導電塗料を塗布する時に、プラスチックの
フレームの外面上にマスキングすることによって形成す
ることもできる。また筐体３０１にも、同様にして切り
込みが施されている。コネクタの取り付け部分、アンテ
ナの取り付け部分３１１、マイクの取り付け部分等には
メッキがされないものとする。またアンテナ１０３の給
電部の穴には導電塗料を塗布する。これによって筐体３
０１と３０２の内部と外部のメッキによる導電部分は、
筐体３０１、３０２の接合部の絶縁部において電気的に
遮断され、アンテナの給電部のみによって、接続される
こととなる。

【００８０】またこの図４６において、筐体３０１上に
は、ディスプレイ３１９、キーパッド３２０の電子スイ
ッチ３２０が実装された基板３２１が設置されている。
この基板３２１は切り込み１０１の効果の妨げとならな
いよう、切り込み１０１の位置に重ならないように配置
されている。また同様にしてスピーカー３１４も切り込
み１０１に重ならないように筐体３０１の上に実装され
る。

【００８１】また筐体３０１上には、幾つかの穴が開い
ており、マイク３１３、制御回路３０７および制御回路
３０７と基板３２１を繋ぐコネクタ３１８、３０９およ
びイヤホーン、ヘッドセットなどの外部プラグを接続す
るジャック３１７を制御部３０７に接続させられるよう
になっている。特にアンテナ１０３もこの筐体３０１お
よび３０１に開けられた穴を通って取り付け部分３１１
に設けられた給電点に接続されている。接続穴を通ると
きに先のメッキにより生じた穴側面の電気的接点にアン
テナのグランド３２３は接続される。

【００８２】またアンテナ１０３非常に細い径をもつば
ね状の素子の四分の一波長のモノポールアンテナとし
た。そしてこの素子は接続素子を介して、基板３０４上
のアンテナコネクタ３１１に接続される。

【００８３】また３２５はバッテリーボックスであり、
切り込み１０１の直下までメッキ等の導電性部材によ
り、電気シールドが行われている。これは電源コネクタ
３０８を介して筐体３０１、３０２内部に接続される。
プラスチック筐体３１２によって筐体３０１、３０２を
カバーするように覆われることにより、携帯無線機が構
成される。

【００８４】図４７は、この実施例のアンテナ、高周波
部近傍の部分の拡大図である。アンテナ共用器３０７の
グランド端子３３２は、基板のグランド３２６に短絡さ
れ、この共用器３０７を含むアンテナ１０３近傍の回路
３６７はグランド３２６と金属筐体３０１および基板３
０４の背面に取り付けられる３０２によって囲まれシー
ルドされるが、基板３０４は多層基板となっており、こ
こで基板のシールド効果を高めるために基板３０４には
そのグランド３２６の周囲にスルーホールを開けてい
る。

【００８５】また、アンテナ共用器３０７の送信端子３
２８と受信端子３２７は基板に開けられた穴３６０、３
６１を通って、さらにグランド３２６の下の層の基板上
の線を通って各々送信部３０５と受信部３０６に接続さ
れている。またその他の制御に用いられる線などもこの
スルーホールの間を通っている。このとき先のスルーホ
ールの間を通っている。しかしこのスルーホールの間隔
を波長に対して十分小さくしておけばシールド効果にな
んら影響をもたらさない。グランド３２６は、金属筐体
１０２の内部導体に接触しているが外部導体には接触し
ていない。またアンテナ１０３は、アンテナと給電線の
整合回路３３０を介してアンテナ共用器３０７のアンテ
ナ端子３２７と接続される。

【００８６】図４６における筐体３０１、３０２の接続
部分の断面図を図４８に示す。筐体３０１と３０２の外
面、内面はそれぞれメッキ等の導電性部材を設けられて
おり、それらの導電性部材は電気的に絶縁されている。
したがって互いに絶縁がとれるように筐体３０１、３０
２を接続しなければならない。

【００８７】筐体３０１および３０２は、誘電体例えば
プラスチック等で構成され、表面に電気導電性物質を固
定、塗布、メッキ等することによって電磁シールドの働
きをする。特に本実施例においては、電磁シールドを二
重に設けることにより、効果的に放射パターンを改善す
ることを目的としている。ただし、二重に設けられた導
電性部分はそれぞれ電気的に接続されていないものとす
る。また断面図に示されるａおよびａ´の部分および切
り込み１０１の部分、つまり図４９においてハッチング
が成されていない部分α、βには、マスキングなどによ
ってメッキを施さないようにする。

【００８８】また３０２は３０１にはめ込まれるように
なっておりはめ込まれると、図４８のａおよびａ´の部
分によって高周波的には内部のメッキ部分と切り込みを
施した外部のメッキ部分に分離されるがアンテナを嵌め
込む部分には内部と外部を接触させるようにメッキが施
されている。なお切り込み１０１は３０１と３０２上に
施されており、はめ込み時に組み合わせられることによ
って構成される。

【００８９】本実施例に示す携帯無線機において内側の
導電体と外側の導電体との電気的絶縁性は必ずしも必要
なものではなく、以下のように一部を電気的に接触させ
ることも可能である。

【００９０】図５０は、筆者らが行った、内部に無線回
路を有する金属枢体を内蔵する金属筐体に切り込みを入
れたときの実験に用いたモデルである。実験モデルは、
内部を実際の無線機の内部回路および金属筐体（ａ）と
し、外部の筐体はボール紙に銅箔を張り付けたもの
（ｂ）、さらに切り込みを設けたもの（ｃ）を比較する
ことにより構成される。また外部の金属筐体と内部の金
属筐体は、図に示すようにボール紙によって遮られ高周
波的な接点をもっていないものとする。

【００９１】図５１に放射パターンの結果を示す。切り
込みがない場合と比較して切り込みのある携帯無線機の
場合には、放射パターンのうち最大指向性利得を示す部
分が水平方向に近付いてくることがわかる。このような
構成とすることによって、内部回路を何等変更すること
なく、切り込みを設けることにより放射パターンを改善
することができる。またアンテナ給電部で外部導体と内
部導体とが接していても、ファラデーシールド効果によ
って内部金属筐体からの放射は低減され、外部筐体の切
り込みの効果を得ることは可能であると考えられる。（実施例７）将来携帯無線機は、胸ポケットに収納する
機会が多くなると考えられる。しかし携帯無線機のアン
テナは人体に対する影響を受け易く、放射特性の変動が
比較的大きくなる。またモノポールアンテナまたは逆Ｆ
アンテナなどの電界的アンテナは、人体が近付くと放射
効率が下がることが筆者らの研究結果などにより知られ
ている。（電子情報通信学会アンテナ伝搬研究会Ａ・Ｐ
９０−５０）したがって胸ポケットなどにいれて携行す
る携帯無線機は、人体の影響によって特性が劣化すると
いった問題点があった。

【００９２】また人体からアンテナを放そうと考えても
胸ポケットに無線機が入れられている場合、無線機の向
きによっては、かえって人体に近付いてしまうことが予
想される。よってアンテナの向きを一定に保つことが必
要だが、意識的にポケットに収納するときに無線機の方
向を選択させることを利用者に強いるのは無理がある。
また携帯無線機が小形化することによって通話時におい
ては、アンテナが人体頭部に近接することによって人体
の影響を大きく受けることが筆者らの研究結果により明
かになっている。（電子情報通信学会アンテナ伝搬研究
会Ａ・Ｐ９０−５０）また携帯無線機のディスプレイを使って情報をやり取り
する場合、従来の携帯無線機では、ディスプレイが無線
機の中央付近に取り付けられることが多かったためディ
スプレイの表示を見るためには、いちいち無線機を胸ポ
ケットより取り出さねばならなかった。これを改善する
ための実施例を以下に説明する。

【００９３】図５２は第９の発明の実施例の一つであ
る。アンテナ１０３は、λ／４程度の長さのモノポール
アンテナである。無線機の外枠は、受話口であるスピー
カー３１４とディスプレイ３１９の間でくの字形に折れ
曲がっている。この図における折曲げ角は、θで表わさ
れており、例えば３０度程度である。アンテナ１０３は
ディスプレイ３１９の取付けられている金属筐体面に沿
ってその延長線上に取り付けられている。アンテナ１０
３は弾力に富む誘電体例えばビニールのレドームで覆
い、中のモノポールアンテナの素子は、非常に径の細い
ばね例えば、直径が百分の一波長程度のばねによって作
られるかまたは直径が百分の一波長程度の線によって作
られる。送受話装置間の距離は、携帯無線機の形状によ
り異なるが、例えば１５ｃｍ程度としている。

【００９４】図５３は側面からみた形状がＳ字の形状を
なす携帯無線機の構成例である。この場合、携帯無線機
の筐体全体が湾曲している。アンテナ１０３は例えば、
逆Ｆアンテナ１０９を用いて構成される。アンテナ１０
３は直径が百分の一程度の太さの導体線によって作られ
るか、または誘電体基板上にエッチング等によりストリ
ップラインを構成して作ることが可能である。

【００９５】図５４は、携帯無線機筐体１０２の上前部
が斜めに削られており、この部分にディスプレイ３１９
が設置されている。アンテナ１０３には例えば、レドー
ムを被せたヘリカルアンテナを用いており、携帯無線機
筐体の長軸に平行に取付けられている。

【００９６】図５５に示す無線機筐体は折り曲げが可能
となる実施例である。アンテナ１０３には逆Ｆアンテナ
を用いており、展開したときの下部にあたる部分の両端
にあたる円柱型の膨みはバッテリーボックスである。

【００９７】携帯無線機の送受信部はこれまでの集積化
技術によって小型軽量化が進められているが、電源部で
あるバッテリーは集積化が困難であり、重量も集中する
部分である。携帯無線機展開時に、バッテリー部分をを
無線機下部に配置することで、展開して平面に携帯無線
機を配置したときに、筐体全体を安定して置くことが可
能となる。このとき携帯無線機は、その上部にアンテナ
が配置されていることから、この様に安定して立ってい
られることは、アンテナで電波を送受するのに都合が良
い。また携帯無線機を手で保持して通信を行っていると
きに、バッテリーがある側を持つことにより携帯無線機
を安定させようとするので、携帯無線機下部を手で保持
することによりアンテナが人体から、特に手から離れる
ので、アンテナに対する手の影響が低減される。

【００９８】図５６も折り曲げ可能な携帯無線機の例で
ある。携帯無線機筐体１０２は折り曲げが可能であり、
キーボード１０８の横にバッテリーボックスが配置され
ている。第四の実施例とは、マイク１０４およびスピー
カーの位置が逆になっている。またこの場合ダイヤルを
するときには、折り畳んだ状態において行う。アンテナ
１０１は、逆Ｆアンテナであり、プリント基板の上にエ
ッチングすることによって作られている。

【００９９】マイクとスピーカーの位置を逆にすること
により、無線機筐体の折り曲げ部を折り曲げない状態
で、携帯無線機を人体に対して平行に保持した場合で
も、ディスプレイの内容を楽に確認することができるの
で、先の構成の携帯無線機と同様の効果を有する。（実施例８）携帯無線機の筐体上には例えば、イヤホー
ン端子や、外部電源端子、外部マイクロホン端子等の外
部入力、外部出力端子が付いていることがある。ここに
外部装置を接続すると、この外部装置上に高周波電流が
流れ込むことにより、携帯無線機の放射特性に劣化が生
じることが筆者らの研究により明らかにされている。
（電子情報通信学会アンテナ伝搬研究会Ａ・Ｐ８９−４
１）これを改善するため、以下のような構成の携帯無線機の
構成法を考案した。

【０１００】図５７はイヤホーン、ヘッドホーン等のプ
ラグ１２９は、無線機の長手方向を垂直に保持したと
き、アンテナ１０３の給電点に対して切り込み１０１よ
り下で無線機下部の横に取り付けられている。また携帯
無線機本体に送受話口がある場合、このプラグ１２９の
差し込まれているジャック１３０は、送受話信号を送る
だけでなく、スイッチになっており、このスイッチによ
って、無線機本体に取り付けられている送受話口への信
号は遮断される。

【０１０１】図５８は折り畳み式の携帯無線機の例を示
す。金属筐体１０２は折り畳み式となっており、ジャッ
ク１２９は展開した状態でも、折り畳まれた状態でも、
アンテナ１０３に対して切り込み１０１の反対側に位置
するようになっている。このように折り畳んだときに無
線機の金属筐体１０２の下半分で上半分の切り込みの位
置にあたる所に切り込み１０１を入れていない場合に
は、その部分に高周波電流が分布することにより放射パ
ターンが変動することとなる。したがって、折り畳みの
下半分にも切り込み１０１おくことにより、折り畳んだ
ときに低減するようなことが起こらない。また通話はイ
ヤホーン１３２、マイク３１３によって行う。（実施例９）携帯無線機には、強電界域または待ち受け
状態に逆Ｆアンテナなどの内蔵小形アンテナを用い、弱
電界域または通話時に引き出し型で半波長程度の長さの
モノポールアンテナを用いるものがある（図５９参
照）。この場合、逆Ｆアンテナの指向性利得の最大値の
方向が下向きに下がってしまうことあることが知られて
いる。（”ＳｍａｌｌＡｎｔｅｎｎａｓ”：Ｋ．Ｆｕ
ｊｉｍｏｔｏ，Ｋ．Ｈｉｒａｓａｗａｅｔａｌ．
ＲＥＳＥＡＣＨＳＴＵＤＩＥＳＰＲＥＳＳＬＴ
Ｄ．ｐｐ．１３７−１４３）これは携帯無線機の到来
波がほぼ水平面から到来することを考えると、問題とな
る。

【０１０２】また現行のダイバーシチアンテナ枝は、一
方が半波長程度のモノポールアンテナで他方が逆Ｆアン
テナを用いている（図５９参照）。この場合アンテナ間
の動作利得が異なり、アンテナ間の相関係数が低くて
も、高いダイバーシチ利得が得られないといった問題が
生じる。

【０１０３】また携帯無線機で複数の小型アンテナを用
いたダイバーシチ枝の構成は、かなりの距離をおいて行
われているものしかない（図６０参照）。これは、小形
アンテナを用いた場合、筐体からの放射が比較的大きい
ため、アンテナの相関係数が低くならないことと、半波
長のモノポールアンテナに比べて人体の影響が大きいこ
とに原因がある。またモノポールタイプのアンテナを近
接させて配置し、アンテナ同志の相互作用によって放射
パターンを変形させることにより放射パターンを変化さ
せ、ダイバーシチを構成することも考えられるが、アン
テナ同志の相互作用によってインピーダンスが変化して
しまい、アンテナの整合を取るのに整合回路が必要とな
ってしまう。これにより、この方法を実現するには困難
であった。

【０１０４】従来の携帯無線機におけるアンテナ切り替
えダイバーシチでは、複数のアンテナが近接しておかれ
るために、相互の影響が無視できなくなるため、相互イ
ンピーダンスを考慮しなければならなかった。このため
給電点に、整合回路を取り付けたりする提案がなされて
いるが、アンテナの放射効率をほぼ一致させなければ、
高いダイバーシチ利得が得られないのに対して、ことな
る種類のアンテナを用いてダイバーシチ枝を作ることが
多いため、各々のアンテナに対する人体の影響が異なっ
たり、アンテナと給電線の整合損が異なったりすること
から、アンテナ間の放射効率を一致させることは困難で
あった。またさらに整合回路の導体損が生じることや、
人体の影響を考えたときに、整合回路の値を変更してい
かなければならないなど、実現にはかなりの問題点が残
されていた。

【０１０５】そこでハウジングに切り込みを設けた携帯
無線機において、切り込みとの空間的配置が異なるアン
テナを複数設けることにより、単体では同じ特性を有す
るアンテナであっても携帯無線機に搭載して異なる放射
パターンを示すため、これを用いてダイバーシチを行な
うことができる。

【０１０６】図６１は、本実施例に用いる携帯無線機の
構成例である。

【０１０７】携帯無線機の筐体１０２に隣接してアンテ
ナ１０３、１０３’を設け、金属筐体１０２に切り込み
１０１を設けることによって、一方のアンテナ１０３’
に近い筐体側面には高周波電流が打ち消されるように切
り込み１０１の効果が現れ、筐体からの電磁放射が減少
するような放射パターンが得られ、他方のアンテナ１０
３に近い筐体側面には高周波電流がある振幅をもって分
布するため、切り込み１０１の効果が現れないことから
筐体からの放射が大きくなる。これを利用してアンテナ
のダイバーシチ及び複数のアンテナの使い分けができる
ようになるので、積極的に放射パターンを変更すること
が可能となる。

【０１０８】図６２はアンテナ１０３及び１０３’は、
四分の一波長のモノポールアンテナである。この長さの
アンテナを選んだのは、この長さのモノポールアンテナ
は、筐体上に流れる電流の量が比較的大きく、切り込み
の影響のある無が大きく影響するからである。これによ
りアンテナ相関係数の小さくしかも最大動作利得がほぼ
等しいのでダイバーシチ利得の大きいダイバーシチアン
テナ枝が構成できる。またアンテナ同志は相互作用があ
まり大きくならない位の位置に設置すれば、相互作用に
よるインピーダンスの変化をさけることが出来る。また
筐体の送受話口が取り付けられているのとは異なった面
にアンテナ１０３および１０３’を設置することによっ
て通話時に人体頭部が近接してもこの頭部の影響を低減
できる。またダイバーシチの方式は検波後ダイバーシチ
にすれば本方式の実現性が上り、アンテナ切り替え方式
では、無線部の回路が一つで済むので小形化が可能にな
る。

【０１０９】図６３は、図６０で用いた四分の一波長モ
ノポールアンテナを逆Ｆアンテナにした場合である。こ
のアンテナの場合も筐体上を流れる電流が多いことから
切り込みのある無の影響が大きくなるものと考えられ
る。またアンテナ１０３および１０３’の先端を折り曲
げることによって、アンテナのスペースを小さくまとめ
ることができ、アンテナ同志の近接をさけ相互作用を減
らしている。またアンテナ高が低いので内蔵アンテナに
適している。

【０１１０】図６４は図６０で用いた四分の一波長モノ
ポールアンテナをノーマルモードのヘリカルアンテナに
した場合である。小型で、しかもアンテナの位置を人体
から遠ざけて設置できる。

【０１１１】図６５はアンテナ１０３は伸縮可能な半波
長程度のモノポールアンテナであり、通話時には内蔵型
アンテナに比べて人体頭部からの影響が少ないので通話
時に用いる。またアンテナ１０３’は逆Ｆアンテナであ
り、待ち受け時に使う。またアンテナ１０３は、縮める
時にスイッチが働いて、給電回路が逆Ｆアンテナがわに
自動的に切り替えられるようにしておく。このような構
成でも同様の効果を期待できる。特にモノポ−ルアンテ
ナと比較して、逆Ｆアンテナ等の小型アンテナは筐体上
に生ずる高周波電流の放射の影響を受けやすいので、そ
の影響を軽減するため、逆Ｆアンテナの給電点に近接し
て切り込みを設けることにより、モノポ−ルアンテナと
逆Ｆアンテナとの放射利得の差を小さくすることが可能
となり、放射特性の改善効果を高めることができる。

【０１１２】図６６は、切り込み１０１と内部部品とを
組み合わせる場合の構成例について示す。信号線の比較
的多いディスプレイ３１９や、テンキーのスイッチ３２
０を避け、比較的信号線の少ないスピーカー３１４の下
の筐体１０２の部分に切り込み１０１が入っている。ま
た信号線はまとめて３１８のコネクタによって筐体内部
に引き込まれている。

【０１１３】図６７は、ディスプレイ３１９や、テンキ
ーのスイッチ３２０の信号線をその近傍で各々のコネク
タ３１８で筐体内部に引き込んでいる。これによってデ
ィスプレイ３１９と、テンキーのスイッチ３２０´の間
に切り込みを入れている。

【０１１４】以上の実施例に用いるアンテナは、モノポ
ールタイプのアンテナ及び、逆Ｆアンテナや、ノーマル
モードヘリカルアンテナなどの小形アンテナなど広く一
般に携帯無線機に用いられているアンテナならばよい。
また本発明は、携帯無線機に限ることなく電磁遮蔽手段
であるハウジングとこれの内部に送受信回路の少なくと
も一部を有し、ハウジングにアンテナが接合されている
ような無線機たとえば、無線式カード、無線式パーソナ
ルコンピュータ、無線ＬＡＮの端末、各種小形無線基地
局等ならば適用可能である。

【０１１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
遮蔽手段上に流れる高周波電流の影響を低減して、携帯
無線機全体の放射パターンを改善することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の携帯無線機の一実施例を示す図

【図２】本発明の携帯無線機の一実施例の概念図。

【図３】本発明の携帯無線機のシミュレーションに用い
たモデルを示す図。

【図４】本発明の携帯無線機の放射特性を示す図。

【図５】本発明の携帯無線機の別の実施例を示す図。

【図６】本発明の携帯無線機の別の実施例を示す図。

【図７】本発明の携帯無線機の別の実施例を示す図。

【図８】本発明の携帯無線機の別の実施例を示す図。

【図９】本発明の携帯無線機の別の実施例を示す図。

【図１０】切り込みの長さを変えた場合の放射特性を示
す図。

【図１１】切り込みの長さを変えた場合の放射特性を示
す図。

【図１２】切り込みの長さを変えた場合の放射特性を示
す図。

【図１３】切り込みの長さを変えた場合の放射特性を示
す図。

【図１４】本発明の携帯無線機のシミュレ−ションに用
いたモデルを示す図。

【図１５】切り込みの位置を変えた場合の放射特性を示
す図。

【図１６】切り込みの位置を変えた場合の放射特性を示
す図。

【図１７】切り込みの位置を変えた場合の放射特性を示
す図。

【図１８】切り込みの位置を変えた場合の放射特性を示
す図。

【図１９】切り込みの位置を変えた場合の放射特性を示
す図。

【図２０】本発明の携帯無線機の別の実施例を示す図。

【図２１】本発明の携帯無線機の別の実施例を示す図。

【図２２】本発明の携帯無線機の別の実施例を示す図。

【図２３】本発明の携帯無線機の別の実施例を示す図。

【図２４】切り込み形状の構成例を示す図。

【図２５】本発明の携帯無線機の別の実施例を示す図。

【図２６】本発明の携帯無線機の別の実施例を示す図。

【図２７】本発明の携帯無線機の第二の実施例を示す
図。

【図２８】本発明の携帯無線機の第二の実施例を示す
図。

【図２９】本発明の携帯無線機の第二の実施例を示す
図。

【図３０】本発明の携帯無線機の第二の実施例を示す
図。

【図３１】本発明の携帯無線機の第二の実施例を示す
図。

【図３２】本発明の携帯無線機の第二の実施例を示す
図。

【図３３】本発明の携帯無線機の第二の実施例を示す
図。

【図３４】本発明の携帯無線機の第二の実施例を示す
図。

【図３５】本発明の携帯無線機の第二の実施例を示す
図。

【図３６】本発明の携帯無線機の筐体の構成を説明する
ための図。

【図３７】本発明の携帯無線機の筐体の構成を説明する
ための図。

【図３８】本発明の携帯無線機の筐体の構成を説明する
ための図。

【図３９】本発明の携帯無線機の第三の実施例を示す
図。

【図４０】本発明の携帯無線機の第三の実施例を示す
図。

【図４１】本発明の携帯無線機の第三の実施例を示す
図。

【図４２】本発明の携帯無線機の第三の実施例を示す
図。

【図４３】本発明の携帯無線機の第三の実施例を示す
図。

【図４４】本発明の携帯無線機の第四の実施例を示す
図。

【図４５】本発明の携帯無線機の第四の実施例を示す
図。

【図４６】本発明の携帯無線機の第四の実施例を示す
図。

【図４７】本発明の携帯無線機の第四の実施例を示す
図。

【図４８】本発明の携帯無線機の第四の実施例を示す
図。

【図４９】本発明の携帯無線機の第四の実施例を示す
図。

【図５０】本発明の携帯無線機の第四の実施例の効果を
説明するための図。

【図５１】本発明の携帯無線機の第四の実施例の効果を
説明するための図。

【図５２】本発明の携帯無線機の外観形状を示す図。

【図５３】本発明の携帯無線機の外観形状を示す図。

【図５４】本発明の携帯無線機の外観形状を示す図。

【図５５】本発明の携帯無線機の外観形状を示す図。

【図５６】本発明の携帯無線機の外観形状を示す図。

【図５７】本発明の携帯無線機の外観形状を示す図。

【図５８】本発明の携帯無線機の外観形状を示す図。

【図５９】本発明の携帯無線機の第五の実施例を説明す
るための図。

【図６０】本発明の携帯無線機の第五の実施例を説明す
るための図。

【図６１】本発明の携帯無線機の第五の実施例を示す
図。

【図６２】本発明の携帯無線機の第五の実施例を示す
図。

【図６３】本発明の携帯無線機の第五の実施例を示す
図。

【図６４】本発明の携帯無線機の第五の実施例を示す
図。

【図６５】本発明の携帯無線機の第五の実施例を示す
図。

【図６６】本発明の携帯無線機の第五の実施例を説明す
るための図。

【図６７】本発明の携帯無線機の第五の実施例を説明す
るための図。

【図６８】従来の携帯無線機の構成を示す図。

【図６９】従来の携帯無線機の放射特性を示す図。

【図７０】携帯無線機の理論上の放射特性を示す図。

【図７１】従来の携帯無線機の別の構成を示す図。

【図７２】従来の携帯無線機の放射特性を示す図。

【符号の説明】

１０１切込み１０２ハウジング１０３アンテナ１０４コイル１０５フェライトリング１０６短絡線１０７給電線１０８電気信号線１０９高抵抗線１１０外部回路１１１フェライト１１２金具１１３アンテナ共用器１１４シンセサイザー１１５制御回路１１６電源回路１１７高周波線路１１８電源線１１９グランド線１２０受信状態評価回路１２１スイッチドライバー１２２高周波スイッチ１２３ダイオード素子１２４容量素子１２５抵抗素子１２６直流電源１２７高周波ケーブル１２９ジャック１３０プラグ１３１ヘッドセット１３２イヤホーン２０１内部回路２０２内部回路２０３光電変換器２０４光ファイバー２０６レドーム２０７ばね状アンテナ素子２０９逆Ｆアンテナ素子２１０ノーマルモードヘリカルアンテナ素子３０１金属筐体３０２金属筐体３０５送信部３０６受信部３０７制御および低周波回路部および電源部３０８電源コネクタ３０９制御線コネクタ３１０バッテリー３１１アンテナコネクタ３１２プラスチック筐体３１３マイク３１４スピーカー３１５バッテリーボックスの蓋３１６外部装置プラグ３１７、３１８コネクタ３１９ディスプレイ３２０テンキーのキーパッド３２０電子スイッチ３２１基板３２３アンテナ端子３２５バッテリーボックス３２６回路基板３２７受信端子３２８送信端子３２９アンテナ端子３３０整合回路３３１基板の誘電体部分３３２グランド端子３３３銅箔３３４段ボール紙３６７アンテナへの給電部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平３−280625（ＪＰ，Ａ) 特開平３−265303（ＪＰ，Ａ) 特開平２−54631（ＪＰ，Ａ) 特開平３−159326（ＪＰ，Ａ) 特開平４−329006（ＪＰ，Ａ) 実開昭60−149195（ＪＰ，Ｕ) 実開昭53−14401（ＪＰ，Ｕ) 実開昭64−6089（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 1/02 - 1/04 H01Q 1/48 H04B 1/08 H04B 1/38 - 1/40

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電磁波を介して音声情報、画像情報の送信
または受信を行なう携帯無線機本体と、該本体の送信ま
たは受信用の回路を電磁シールドするための遮蔽手段
と、その遮蔽手段の外側に設けられた匡体とを備えた携
帯無線機において、前記遮蔽手段に屈曲した凹部を設
け、前記遮蔽手段に流れる高周波電流の電流分布を変更
することを特徴とする携帯無線機。
【請求項２】遮蔽手段に設けられた屈曲した凹部は、ア
ンテナの給電点から、そのアンテナの長さと略等しい長
さだけ離れた位置に設けられていることを特徴とする請
求項１記載の携帯無線機。
【請求項３】前記屈曲した凹部はＬ字型であることを特
徴とする請求項１記載の携帯無線機。
【請求項４】電磁波を介して音声情報、画像情報の送信
または受信を行なう携帯無線機本体と、該本体の送信ま
たは受信用の回路を電磁シールドするための第一の遮蔽
手段と、その第一の遮蔽手段の外側に設けられた第二の
遮蔽手段と、その第二の遮蔽手段の外側に設けられた匡
体とを備えた携帯無線機において、前記第二の遮蔽手段
に凹部を設け、前記遮蔽手段に流れる高周波電流の電流
分布を変更することを特徴とする携帯無線機。
【請求項５】前記第一の遮蔽手段と前記第二の遮蔽手段
とは、アンテナの給電部以外で電気的接点を有しないこ
とを特徴とする請求項４記載の携帯無線機。
【請求項６】アンテナと、前記アンテナが取り付けら
れ、送信または受信用の回路の一部を構成する第１の内
部装置を電磁シールドする第一の遮蔽手段と、この第一
の遮蔽手段の前記アンテナが接続された面とは反対面に
対向する面に近接して設けられ、前記送信または受信用
の回路の一部を構成する第２の内部装置を電磁シールド
する第二の遮蔽手段と、前記第一の遮蔽手段と前記第二
の遮蔽手段との対向する面上かつ前記アンテナが設置さ
れている側面から動作波長の１／４の長さの位置に配置
され、前記第一の遮蔽手段と前記第二の遮蔽手段とを電
気的に接続する信号線とを具備することを特徴とする携
帯無線機。
【請求項７】アンテナと、前記アンテナが取り付けら
れ、送信または受信用の回路の一部を構成する第１の内
部装置を電磁シールドする第一の遮蔽手段と、この第一
の遮蔽手段の前記アンテナが接続された面とは反対面に
近接して設けられ、前記送信または受信用の回路の一部
を構成する第２の内部装置を電磁シールドする第二の遮
蔽手段と、前記第一の遮蔽手段と前記第二の遮蔽手段の
位置関係を直角にする折り畳み機構と、前記第一の遮蔽
手段と前記第二の遮蔽手段との近接した面上かつ前記ア
ンテナが設置されている側面と反対の側面の近傍に配置
され、前記第一の遮蔽手段と前記第二の遮蔽手段とを電
気的に接続する信号線とを具備することを特徴とする携
帯無線機。