特開 2024-119481 無線端末用カバー及び無線端末

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024119481

(43)【公開日】2024-09-03

(54)【発明の名称】無線端末用カバー及び無線端末

(51)【国際特許分類】

   H01Q 5/30 20150101AFI20240827BHJP

   H01Q 1/24 20060101ALI20240827BHJP

   H04M 1/11 20060101ALI20240827BHJP

【ＦＩ】

H01Q5/30

H01Q1/24 Z

H04M1/11 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023026407

(22)【出願日】2023-02-22

(71)【出願人】

【識別番号】524066085

【氏名又は名称】ＦＣＮＴ合同会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002860

【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】櫻井 実

【テーマコード（参考）】

5J047

5K023

【Ｆターム（参考）】

5J047AA01

5J047AA02

5J047AB06

5J047EF05

5J047FD01

5K023AA07

5K023LL05

5K023MM03

(57)【要約】

【課題】外部に設けたアンテナの性能劣化を抑制できる無線端末用カバー及び無線端末を提供する。
【解決手段】本無線端末用カバーは、枠状の金属筐体の一部に形成されたアンテナを有する無線端末に装着される無線端末用カバーであって、装着された上記無線端末の背面側に配置される背面カバーと、上記背面カバーと折り曲げ部で接続され、上記折り曲げ部で折り曲げられることで上記無線端末の前面側に配置される前面カバーと、上記前面カバー内に配置され、第１の周波数の電波で動作するアンテナエレメントと、上記背面カバー上に形成され、装着された上記無線端末の上記アンテナの側面に配置される第１の導体部と、前記第１の導体部に接続されるとともに、前記アンテナエレメントに沿って配置される第２の導体部と、を備え、上記アンテナと上記第１の導体部とが容量結合されるとともに、上記アンテナエレメントと上記第２の導体部とが容量結合される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

枠状の金属筐体の一部に形成されたアンテナを有する無線端末に装着される無線端末用カバーであって、
装着された前記無線端末の背面側に配置される背面カバーと、
前記背面カバーと折り曲げ部で接続され、前記折り曲げ部で折り曲げられることで前記無線端末の前面側に配置される前面カバーと、
前記前面カバー内に配置され、第１の周波数の電波で動作するアンテナエレメントと、
前記背面カバー上に形成され、装着された前記無線端末の前記アンテナの側面に配置される第１の導体部と、
前記第１の導体部に接続されるとともに、前記アンテナエレメントに沿って配置される第２の導体部と、を備え、
前記アンテナと前記第１の導体部とが容量結合されるとともに、前記アンテナエレメントと前記第２の導体部とが容量結合される、
無線端末用カバー。

【請求項2】

前記背面カバー上において少なくとも前記アンテナの側方に形成され、前記無線端末を保持する保持部をさらに備え、
前記第１の導体部は、前記保持部内に配置される、
請求項１に記載の無線端末用カバー。

【請求項3】

前記第１の導体部と前記アンテナとの間隔は、０．４ｍｍから０．８ｍｍの範囲内である、
請求項１に記載の無線端末用カバー。

【請求項4】

前記第１の導体部の前記アンテナに沿った長さは、３０ｍｍから５０ｍｍの範囲内である、
請求項１に記載の無線端末用カバー。

【請求項5】

前記背面カバーの前記無線端末に対向する面とは反対側の第１の面に取り付けられるベルト部材と、
前記前面カバーの前記折り曲げ部で折り返されることで前記前面側に対向する面とは反対側の第２の面に取り付けられる固定部材と、をさらに備え、
前記第１の面と前記第２の面とが接近するように前記背面カバーと前記前面カバーと前記折り曲げ部において折り曲げた状態で、前記ベルト部材の前記第１の面に取り付けられた端部とは反対側の端部が前記固定部材に固定される、
請求項１に記載の無線端末用カバー。

【請求項6】

前記背面カバー、前記折り曲げ部及び前記前面カバーのいずれかにストラップ用ホールが形成され、
前記アンテナエレメントの一端は、前記ストラップ用ホールに達する、
請求項１に記載の無線端末用カバー。

【請求項7】

前記ストラップ用ホールには、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数で動作する第２のアンテナエレメントが接続される、
請求項６に記載の無線端末用カバー。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか一項に記載の無線端末用カバーを装着した無線端末であって、
接続端子と、
前記接続端子に接続され、前記第１の周波数の前記電波で動作する外部アンテナと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記外部アンテナによる第１の受信品質を測定し、
前記アンテナエレメントによる第２の受信品質を測定し、
前記外部アンテナと前記アンテナエレメントのうち前記第１の周波数の前記電波の送受信に用いるアンテナを前記第１の受信品質及び前記第２の受信品質を基に決定する、
無線端末。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線端末用カバー及び無線端末に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、スマートフォン等の無線端末が広く利用されている。このような無線端末では、アンテナ性能の向上を図る様々な技術が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開２０１８／００３１８２号

【特許文献2】特開２０１７－１１８３０４号公報

【特許文献2】特開２００５－３０３８４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

地上デジタル放送で用いられる電波の波長は比較的長い（例えば、周波数４７０ＭＨｚの場合で１６０ｍｍ）ため、地上デジタル放送用のアンテナをスマートフォン等の無線端末内に収容することは困難である。そこで、無線端末の筐体に設けた外部端子に地上デジタル放送用のアンテナを接続することが行われる。しかしながら、外部端子において高周波信号の伝送にロスが生じるため、地上デジタル放送用のアンテナの性能が劣化する虞がある。

【0005】

開示の技術の１つの側面は、外部に設けたアンテナの性能劣化を抑制できる無線端末用カバー及び無線端末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】

開示の技術の１つの側面は、次のような無線端末用カバーによって例示される。本無線端末用カバーは、枠状の金属筐体の一部に形成されたアンテナを有する無線端末に装着される無線端末用カバーであって、装着された上記無線端末の背面側に配置される背面カバーと、上記前面カバー内に配置され、第１の周波数の電波で動作するアンテナエレメントと、上記背面カバーと折り曲げ部で接続され、上記折り曲げ部で折り曲げられることで上記無線端末の前面側に配置される前面カバーと、上記背面カバー上に形成され、装着された上記無線端末の上記アンテナの側面に配置される第１の導体部と、上記第１の導体部に接続されるとともに、上記アンテナエレメントに沿って配置される第２の導体部と、を備え、上記アンテナと上記第１の導体部とが容量結合されるとともに、上記アンテナエレメントと上記第１の導体部とが容量結合される。

【発明の効果】

【0007】

開示の技術によれば、外部に設けたアンテナの性能劣化を抑制できる無線端末用カバー及び無線端末を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係るスマートフォンカバーの一例を示す図である。

【図2】図２は、図１のＡ－Ａ線断面を示す図である。

【図3】図３は、スマートフォンカバーが装着されるスマートフォンのハードウェア構成の一例を示す図である。

【図4】図４は、信号処理回路の構成の一例を示す図である。

【図5】図５は、第１比較例に係るスマートフォンの一例を示す図である。

【図6】図６は、第２比較例に係るスマートフォンの一例を示す図である。

【図7】図７は、実施形態、第１比較例及び第２比較例の放射効率を検証するシミュレーションの結果を例示する図である。

【図8】図８は、スマートフォンカバーをスマートフォンに装着した状態における放射効率と、スマートフォン単体での放射効率を比較するシミュレーションの結果を例示する図である。

【図9】図９は、第１導体部のＹ方向の長さとアンテナエレメントの放射効率を検証するシミュレーションの結果を例示する図である。

【図10】図１０は、アンテナと第１導体部とのＸ方向の距離について検証するシミュレーションの結果を例示する図である。

【図11】図１１は、実施形態に係るスマートフォンによる受信アンテナ選択の処理フローの一例を示す第１の図である。

【図12】図１２は、実施形態に係るスマートフォンによる受信アンテナ選択の処理フローの一例を示す第２の図である。

【図13】図１４は、第１変形例に係るスマートフォンカバーの一例を示す第１の図である。

【図14】図１４は、第１変形例に係るスマートフォンカバーの一例を示す第２の図である。

【図15】図１５は、スマートフォンカバーの使用態様の一例を示す図である。

【図16】図１６は、第２変形例に係るスマートフォンカバーの一例を示す図である。

【図17】図１７は、第２変形例に係るストラップの一例を示す図である。

【図18】図１８は、第２変形例に係るスマートフォンカバーにストラップを取り付けた状態を例示する図である。

【図19】図１９は、アンテナの位置に応じたアンテナエレメント及び導体部の配置の例を示す図である。

【図20】図２０は、アンテナエレメントのバリエーションの例を示す図である。

【図21】図２１は、第２導体部の位置のバリエーションの例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

＜実施形態＞
以下、図面を参照して実施形態についてさらに説明する。図１は、実施形態に係るスマートフォンカバー１の一例を示す図である。図１では、スマートフォンカバー１が装着されるスマートフォン５００も例示される。なお、図１では、外観では目視できないアンテナエレメント３１、導体部３２及び信号処理回路５４０も説明のため記載されている。スマートフォン５００は、「無線端末」の一例である。スマートフォンカバー１は、「無線端末用カバー」の一例である。

【0010】

スマートフォンカバー１がスマートフォン５００に装着されると、背面カバー１１はスマートフォン５００の背面（ディスプレイ５１３とは反対側の面）に配置される。スマートフォンカバー１では、背面カバー１１と側面カバー１３との間に折り曲げ部１３２が設けられ、側面カバー１３と前面カバー１２との間に折り曲げ部１３１が設けられる。スマートフォンカバー１の背面カバー１１、前面カバー１２及び側面カバー１３は、例えば、皮、布、合成皮革等によって形成される。背面カバー１１は、「背面カバー」の一例である。

【0011】

折り曲げ部１３１、１３２で前面カバー１２及び側面カバー１３をスマートフォン５００の前面側に折り曲げると、側面カバー１３はスマートフォン５００の側面に配置され、前面カバー１２はスマートフォン５００の前面に配置される。スマートフォンカバー１は
、いわゆる手帳型のカバーである。以下、本明細書において、背面カバー１１から前面カバー１２に向かう方向をＸ方向、背面カバー１１からスマートフォン５００に向かう方向をＺ方向、Ｘ方向とＺ方向に直交する方向をＹ方向とする。折り曲げ部１３１、１３２は、「折り曲げ部」の一例である。前面カバー１２は、「前面カバー」の一例である。

【0012】

スマートフォン５００は、金属で形成された矩形枠状の筐体５１０を備える。筐体５１０には、アンテナ５３０が形成される。アンテナ５３０は、例えば、全球測位衛星システム（ＧＮＳＳ）用のモノポールアンテナである。アンテナ５３０の長さは、例えば、ＧＮＳＳで使用される電波の波長をλ_１とすると、λ_１／４となるように設定される。アンテナ５３０の長さは、例えば、アンテナ５３０がＧＮＳＳで使用される場合には５０ｍｍである。アンテナ５３０は、隙間５２１、５２２によって筐体５１０のうちのアンテナ５３０以外の領域から分離される。隙間５２１、５２２には、例えば、樹脂が充填されてもよい。筐体５１０は、「金属筐体」の一例である。

【0013】

アンテナ５３０には、筐体５１０内に装着された信号処理回路５４０が接続される。信号処理回路５４０は、例えば、アンテナ５３０への給電を行ったり、アンテナ５３０によって送受信される信号の処理を行ったりする。アンテナ５３０は、「アンテナ」の一例である。

【0014】

背面カバー１１において、矩形に形成されたスマートフォン５００の四隅の夫々に対応する位置には、保持ホルダ２１が配置される。スマートフォン５００は、保持ホルダ２１によって四隅を保持されることで、スマートフォンカバー１に装着される。保持ホルダ２１は、「保持部」の一例である。

【0015】

スマートフォンカバー１に装着されたスマートフォン５００のアンテナ５３０に対応する位置には、導体部３２が配置される。図１の例では、導体部３２は、保持ホルダ２１のうち左上に配置された保持ホルダ２２の内部に設けられ、スマートフォンカバー１の外観には現れない。導体部３２とアンテナ５３０との距離は、導体部３２とアンテナ５３０とが容量結合できる距離に設定される。

【0016】

アンテナエレメント３１は、前面カバー１２から側面カバー１３を経て導体部３２の背面側に延びるように配置される。アンテナエレメント３１は、例えば、フレキシブル基板上に形成される。アンテナエレメント３１は、例えば、背面カバー１１内に配置されており、スマートフォンカバー１の外観には現れない。アンテナエレメント３１の長さは、例えば、地上デジタル放送で使用される電波の波長をλ_２とすると、λ_２／４となるように設定される。アンテナエレメント３１が地上デジタル放送で使用される場合、アンテナエレメント３１の長さは１５０ｍｍから１６０ｍｍである。アンテナエレメント３１は、容量結合によって給電されるアンテナである。アンテナエレメント３１は、「アンテナエレメント」の一例である。波長λ_２の電波は、「第１の周波数の電波」の一例である。

【0017】

図２は、図１のＡ－Ａ線断面を示す図である。導体部３２はＹ方向視おいてＬ字状に形成され、アンテナ５３０の側方（＋Ｘ方向）に配置される第１導体部３２１と、アンテナ５３０の下方（－Ｚ方向）に配置されるとともに、アンテナ５３０とアンテナエレメント３１との間に配置される第２導体部３２２を含む。第１導体部３２１は、スマートフォン５００にスマートフォンカバー１が装着されると、アンテナ５３０とＸ方向に並んで配置される位置に設けられる。第１導体部３２１は、法線方向をＸ方向とした板状に形成される。第１導体部３２１は、アンテナ５３０に面方向を向けた状態で（対向して）配置される。第２導体部３２２は、第１導体部３２１の背面カバー１１側の端部（－Ｚ方向の端部）に接続され、法線方向をＺ方向とした板状に形成される。第２導体部３２２は、アンテナエレメント３１に面方向を向けた状態で（対向して）配置される。

【0018】

アンテナ５３０と第１導体部３２１とは、容量結合する距離で互いに離れて配置される。また、第２導体部３２２とアンテナエレメント３１とは、容量結合する距離で互いに離れて配置される。そのため、アンテナエレメント３１が地上デジタル放送で使用される電波を受信すると、アンテナエレメント３１と第２導体部３２２との容量結合、及び、第１導体部３２１とアンテナ５３０との容量結合を介して、受信した信号が信号処理回路５４０に入力される。すなわち、スマートフォンカバー１のアンテナエレメント３１は、アンテナエレメント３１と第２導体部３２２との容量結合、及び、第１導体部３２１とアンテナ５３０との容量結合を介して、信号処理回路５４０に接続される。第１導体部３２１は、「第１の導体部」の一例である。第２導体部３２２は、「第２の導体部」の一例である。

【0019】

図３は、スマートフォンカバー１が装着されるスマートフォン５００のハードウェア構成の一例を示す図である。スマートフォン５００は、ＣＰＵ５０１、主記憶部５０２、補助記憶部５０３、信号処理回路５４０、アンテナ５３０、外部端子５３１、スピーカー５１１、マイクロフォン５１２、ディスプレイ５１３、接続バスＢ１及び接続バスＢ２を備える。ＣＰＵ５０１、主記憶部５０２、補助記憶部５０３、信号処理回路５４０、スピーカー５１１、マイクロフォン５１２及びディスプレイ５１３は、接続バスＢ１によって接続される。信号処理回路５４０、アンテナ５３０及び外部端子５３１は、接続バスＢ２によって接続される。

【0020】

ＣＰＵ５０１は、マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）、プロセッサとも呼ばれる。ＣＰＵ５０１は、単一のプロセッサに限定される訳ではなく、マルチプロセッサ構成であってもよい。また、単一のソケットで接続される単一のＣＰＵ５０１がマルチコア構成を有していてもよい。ＣＰＵ５０１が実行する処理のうち少なくとも一部は、ＣＰＵ５０１以外のプロセッサ、例えば、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ（ＤＳＰ）、Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ（ＧＰＵ）、数値演算プロセッサ、ベクトルプロセッサ、画像処理プロセッサ等の専用プロセッサで行われてもよい。また、ＣＰＵ５０１が実行する処理のうち少なくとも一部は、集積回路（ＩＣ）、その他のデジタル回路によって実行されてもよい。また、ＣＰＵ５０１の少なくとも一部にアナログ回路が含まれてもよい。集積回路は、Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ（ＬＳＩ）、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）を含む。ＰＬＤは、例えば、Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ（ＦＰＧＡ）を含む。ＣＰＵ５０１は、プロセッサと集積回路との組み合わせであってもよい。組み合わせは、例えば、マイクロコントローラーユニット（ＭＣＵ）、Ｓｙｓｔｅｍ－ｏｎ－ａ－ｃｈｉｐ（ＳｏＣ）、システムＬＳＩ、チップセットなどと呼ばれる。スマートフォン５００では、ＣＰＵ５０１が補助記憶部５０３に記憶されたプログラムを主記憶部５０２の作業領域に展開し、プログラムの実行を通じて周辺装置の制御を行う。これにより、スマートフォン５００は、所定の目的に合致した処理を実行することができる。主記憶部５０２及び補助記憶部５０３は、ＣＰＵ５０１が読み取り可能な記録媒体である。ＣＰＵ５０１は、「制御部」の一例である。

【0021】

主記憶部５０２は、ＣＰＵ５０１から直接アクセスされる記憶部として例示される。主記憶部５０２は、例えば、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）及びＲｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）である。

【0022】

補助記憶部５０３は、各種のプログラム及び各種のデータを読み書き自在に記録媒体に格納する。補助記憶部５０３には、オペレーティングシステム（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ、ＯＳ）、各種プログラム、各種テーブル等が格納される。なお、補助記憶部
５０３は、例えば、ネットワーク上のコンピューター群であるクラウドシステムの一部であってもよい。

【0023】

補助記憶部５０３は、例えば、Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、ソリッドステートドライブ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ、ＳＳＤ）、ハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ、ＨＤＤ）等である。

【0024】

信号処理回路５４０は、アンテナ５３０やアンテナエレメント３１によって受信された電波を処理する回路である。図４は、信号処理回路５４０の構成の一例を示す図である。図４では、アンテナ５３０、アンテナエレメント３１、外部端子５３１及び外部アンテナ５３２も例示される。アンテナ５３０とアンテナエレメント３１とは、アンテナエレメント３１と第２導体部３２２との容量結合、及び、第１導体部３２１とアンテナ５３０との容量結合を介して、接続される。

【0025】

信号処理回路５４０は、第１受信回路５４１、第２受信回路５４２、スイッチ５４３、マッチング回路５４４、ダイプレクサ５４５及びマッチング回路５４６を有する。第１受信回路５４１は、地上デジタル放送の受信に用いられる回路である。第２受信回路５４２は、ＧＮＳＳの受信に用いられる回路である。

【0026】

スイッチ５４３は、第１受信回路５４１をアンテナエレメント３１への接続と外部アンテナ５３２への接続とを切り替えるスイッチである。スイッチ５４３は、例えば、ＣＰＵ５０１によって制御される。マッチング回路５４４は、外部端子５３１に接続される外部アンテナ５３２とのインピーダンス整合を行う回路である。外部アンテナ５３２は、例えば、外部端子５３１に接続されるアンテナケーブルである。

【0027】

ダイプレクサ５４５は、アンテナ５３０によって受信されたＧＮＳＳの信号またはアンテナエレメント３１によって受信された地上デジタル放送の信号を分離する。ダイプレクサ５４５は、地上デジタル放送の信号を第１受信回路５４１に入力させ、ＧＮＳＳの信号を第２受信回路５４２に入力させる。

【0028】

外部端子５３１は、外部アンテナ５３２を接続する端子である。外部端子５３１は、イヤホン端子を兼ねてもよい。スマートフォン５００は、外部端子５３１に接続された外部アンテナ５３２を用いても、地上デジタル放送の信号を受信できる。外部端子５３１は、「接続端子」の一例である。外部アンテナ５３２は、「外部アンテナ」の一例である。

【0029】

図３に戻り、スピーカー５１１は、音を出力する音源である。スピーカー５１１は、例えば、スマートフォン５００が受信した地上デジタル放送の音を出力する。マイクロフォン５１２は、例えば、通話や動画の音声取得に用いられる。

【0030】

ディスプレイ５１３は、ＣＰＵ５０１で処理されるデータや主記憶部５０２に記憶されるデータを表示する。ディスプレイ５１３は、例えば、スマートフォン５００の前面側に配置される。ディスプレイ５１３は、例えば、Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ（ＬＣＤ）、Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ（ＰＤＰ）、無機Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ（ＥＬ）パネル、有機ＥＬパネルである。ディスプレイ５１３には、例えば、ユーザの指等によるタッチ操作を検知するタッチパネルが重畳して設けられてもよい。スマートフォン５００は、ディスプレイ５１３にタッチパネルが重畳して設けられることで、直感的な操作環境をユーザに提供することができる。

【0031】

＜比較例＞
ここで、比較例について説明する。図５は、第１比較例に係るスマートフォン７００の一例を示す図である。スマートフォン７００は、筐体７１０内に地上デジタル放送の受信に用いるアンテナ７３１を備える。図６は、第２比較例に係るスマートフォン８００の一例を示す図である。スマートフォン８００は、イヤホンジャック８０１に接続されて筐体８１０の外部に配置されるアンテナ８３１を備える。

【0032】

＜シミュレーション＞
本実施形態に係るスマートフォンカバー１が装着されたスマートフォン５００のアンテナエレメント３１、第１比較例に係るスマートフォン７００のアンテナ７３１及び第２比較例に係るスマートフォン８００のアンテナ８３１について放射効率を検証するシミュレーションを行ったので、説明する。本シミュレーションでは、アンテナ７３１の長さを１２０ｍｍ、アンテナ８３１の長さを１３８ｍｍ、アンテナエレメント３１の長さを１２９ｍｍに設定した。また、スマートフォンカバー１の背面カバー１１、前面カバー１２及び側面カバー１３の比誘電率を３．０に設定した。

【0033】

図７は、実施形態、第１比較例及び第２比較例の放射効率を検証するシミュレーションの結果を例示する図である。図７の縦軸は放射効率（ｄＢ）を例示し、横軸は周波数（ＭＨｚ）を例示する。図７を参照すると、第１比較例では、筐体７１０に対して比較的大きなアンテナ７３１が筐体７１０内に内蔵されていることから、アンテナ７３１と筐体７１０内の金属との距離が近くなる。そのため、第２比較例及び実施形態と比較して、アンテナの特性が大きく劣化する。

【0034】

第２比較例では、アンテナ８３１が筐体８１０外部に出ていることからアンテナ効率は高くなっている。しかしながら、アンテナ８３１とスマートフォン８００との接続にイヤホンジャック８０１が用いられるため、アンテナ８３１への給電を行うイヤホンジャック８０１において信号の伝搬にロスが生じる。このロスは、イヤホンジャック８０１と筐体８１０内の基板とのコネクタ、基板上の配線、イヤホンジャック８０１自身の金属等で生じる伝送損失、接触抵抗、インピーダンス不整合損失等の影響によると考えられる。

【0035】

図７を参照すると、実施形態によれば、第１比較例及び第２比較例のいずれに対しても高い効率のアンテナが実現できることが理解できる。実施形態におけるアンテナ特性は、第１比較例よりも約２０ｄＢの改善が見られ、第２比較例よりも１－２ｄＢの改善がみられる。

【0036】

つづいて、スマートフォンカバー１をスマートフォン５００に装着した状態における放射効率と、スマートフォン５００単体での放射効率を比較した。図８は、スマートフォンカバー１をスマートフォン５００に装着した状態における放射効率と、スマートフォン５００単体での放射効率を比較するシミュレーションの結果を例示する図である。図８の縦軸は放射効率（ｄＢ）を例示し、横軸は周波数（ＭＨｚ）を例示する。図８では、アンテナエレメント３１は「カバーアンテナ」と記載され、アンテナ５３０は「筐体アンテナ」と記載される。

【0037】

スマートフォン５００が単体で使用される場合には、アンテナ５３０は、例えば、ＧＮＳＳ用のアンテナとして動作する。一方、スマートフォンカバー１がスマートフォン５００に装着されると、アンテナ５３０はアンテナエレメント３１との容量結合部、いわゆるアンテナエレメント３１の給電部として動作する。すなわち、スマートフォン５００が単体で使用される場合にはアンテナ５３０がアンテナとして使用され、スマートフォンカバー１がスマートフォン５００に装着されるとアンテナエレメント３１がアンテナとして使用されることになる。

【0038】

図８を参照すると、スマートフォンカバー１がスマートフォン５００に装着されることで、地上デジタル放送の帯域（図８の「地デジ帯域」）においてアンテナ効率が得られとともに、ＧＮＳＳ帯域においてはスマートフォン５００単体で使用する場合よりも０．５ｄＢ程アンテナ効率が改善されることが理解できる。

【0039】

アンテナ５３０と容量結合させる第１導体部３２１のＹ方向の長さについて検証したので、説明する。本シミュレーションでは、第１導体部３２１とアンテナ５３０とのＸ方向の距離を０．６ｍｍに設定し、電波の周波数は４７０ＭＨｚとした。図９は、第１導体部３２１のＹ方向の長さとアンテナエレメント３１の放射効率を検証するシミュレーションの結果を例示する図である。図９の縦軸は放射効率（ｄＢ）を例示し、横軸は第１導体部３２１のＹ方向の長さ（ｍｍ）を例示する。図９を参照すると、第１導体部３２１のＹ方向の長さがλ_２／８（約８０ｍｍ）以下であってもアンテナエレメント３１の放射効率に問題は無いことが理解できる。

【0040】

つづいて、アンテナ５３０と第１導体部３２１とのＸ方向の距離について検証したので、説明する。本シミュレーションでは、第１導体部３２１のＹ方向の長さを４０ｍｍ、電波の周波数は５７０ＭＨｚとした。図１０は、アンテナ５３０と第１導体部３２１とのＸ方向の距離について検証するシミュレーションの結果を例示する図である。図１０の縦軸は放射効率（ｄＢ）を例示し、横軸はアンテナ５３０と第１導体部３２１とのＸ方向の距離（ｍｍ）を例示（図１０では、「間隔」と記載）する。

【0041】

図１０を参照すると理解できるように、アンテナ５３０と第１導体部３２１とのＸ方向の距離が０．６ｍｍを中心として±０．２ｍｍの範囲で変化させても、放射効率の変化は０．２ｄＢ程度に抑えられることが理解できる。また、第１導体部３２１のＹ方向の長さについて４０ｍｍを中心として±１０ｍｍの範囲で変化させても、図９に例示するように、放射効率の変化は０．３ｄＢ程度に抑えられることが理解できる。すなわち、スマートフォンカバー１について多少の製造誤差が生じても、アンテナエレメント３１の放射効率への影響は少ないと考えられる。

【0042】

＜スマートフォン５００による受信アンテナの選択＞
図１１及び図１２は、実施形態に係るスマートフォン５００による受信アンテナ選択の処理フローの一例を示す図である。図１１及び図１２に例示する処理フローの各処理は、例えば、補助記憶部５０３に記憶されたプログラムを実行したＣＰＵ５０１によって実現される。なお、図１１では、アンテナエレメント３１は「カバーアンテナ」と記載される。以下、図１１及び図１２を参照して、スマートフォン５００による受信アンテナ選択の処理フローの一例について説明する。

【0043】

Ｔ１では、ＣＰＵ５０１は、地上デジタル放送の受信を外部アンテナ５３２を用いて開始させる。すなわち、ＣＰＵ５０１は、スイッチ５４３を切り替えることで、第１受信回路５４１を外部アンテナ５３２側に接続した状態で地上デジタル放送の受信を開始させる。

【0044】

Ｔ２では、ＣＰＵ５０１は、地上デジタル放送で放送される放送局から任意の放送局を選択する。ここでは、前回地上デジタル放送を受信した際に選択された放送局が選択されてもよい。ＣＰＵ５０１は、また、放送局の指定をユーザから受け付けてもよい。

【0045】

Ｔ３では、ＣＰＵ５０１は、Ｔ２で選択された放送局を受信する際のＣＮ値（キャリアノイズ値）を測定する。ここでは、Ｔ２で選択された放送局による放送を外部アンテナ５３２を用いて受信する際のＣＮ値が測定される。Ｔ３で測定されるＣＮ値は、「第１の受信品質」の一例である。

【0046】

Ｔ４では、ＣＰＵ５０１は、スイッチ５４３を切り替えることで、第１受信回路５４１をアンテナエレメント３１側に接続した状態で、Ｔ２で選択された放送局による放送の受信を開始させる。

【0047】

Ｔ５では、ＣＰＵ５０１は、Ｔ２で選択された放送局をアンテナエレメント３１を用いて受信する際のＣＮ値を測定する。Ｔ５で測定されるＣＮ値は、「第２の受信品質」の一例である。

【0048】

Ｔ６では、ＣＰＵ５０１は、Ｔ３で測定されたＣＮ値とＴ５で測定されたＣＮ値のいずれもが閾値以上であるか否かを判定する。いずれも閾値以上である場合（Ｔ６でＹＥＳ）、処理はＴ７に進められる。少なくともいずれか一方が閾値未満である場合（Ｔ６でＮＯ）、処理はＴ８に進められる。なお、閾値は、例えば、補助記憶部５０３に予め記憶される。

【0049】

Ｔ７では、ＣＰＵ５０１は、地上デジタル放送の受信に用いるアンテナとして、ＣＮ値の大きいアンテナを選択する。ＣＰＵ５０１は、例えば、Ｔ３で測定されたＣＮ値の方がＴ５で測定されたＣＮ値よりも大きい場合には、地上デジタル放送の受信に用いるアンテナとして、外部アンテナ５３２を選択する。また、ＣＰＵ５０１は、例えば、Ｔ３で測定されたＣＮ値の方がＴ５で測定されたＣＮ値よりも小さい場合には、地上デジタル放送の受信に用いるアンテナとして、アンテナエレメント３１を選択する。なお、ＣＰＵ５０１は、Ｔ３で測定されたＣＮ値とＴ５で測定されたＣＮ値が等しい場合には、地上デジタル放送の受信に用いるアンテナとして、外部アンテナ５３２を選択してもよい。

【0050】

Ｔ８では、ＣＰＵ５０１は、Ｔ３で測定されたＣＮ値とＴ５で測定されたＣＮ値のいずれもが閾値未満であるか否かを判定する。いずれも閾値未満である場合（Ｔ８でＹＥＳ）、処理はＴ１０に進められる。少なくともいずれか一方が閾値以上である場合（Ｔ８でＮＯ）、処理はＴ９に進められる。

【0051】

Ｔ９では、ＣＰＵ５０１は、地上デジタル放送の受信に用いるアンテナとして、ＣＮ値が閾値以上のアンテナを選択する。

【0052】

Ｔ１０では、ＣＰＵ５０１は、地上デジタル放送の受信に用いるアンテナとして、外部アンテナ５３２を選択する。

【0053】

＜実施形態の作用効果＞
本実施形態に係るスマートフォンカバー１をスマートフォン５００に装着させることで、アンテナエレメント３１とアンテナ５３０とを導体部３２を介した容量結合で接続できる。このようにアンテナエレメント３１が接続されることで、筐体７１０内にアンテナ７３１を実装したスマートフォン７００やイヤホンジャック８０１を介してアンテナ８３１が接続されるスマートフォン８００よりも高いアンテナ特性を期待できる。

【0054】

また、本実施形態では、スマートフォン５００は、アンテナエレメント３１を用いた場合と外部アンテナ５３２を用いた場合におけるＣＮ値を測定し、測定したＣＮ値を基に地上デジタル放送の受信に用いるアンテナを選択する。そのため、本実施形態によれば、スマートフォンカバー１を装着したスマートフォン５００は、より好適なアンテナを選択して地上デジタル放送を受信できる。

【0055】

＜第１変形例＞
以上説明した実施形態に係るスマートフォンカバー１は、スマートフォン５００の保護
に加えて、地上デジタル放送の閲覧に好適な姿勢にスマートフォン５００を支持する台として使用されてもよい。第１変形例では、地上デジタル放送の閲覧する際にスマートフォンカバー１を支持する台として利用可能なスマートフォンカバーについて説明する。

【0056】

図１３及び図１４は、第１変形例に係るスマートフォンカバー１Ａの一例を示す図である。図１３では、スマートフォンカバー１Ａを背面から見た状態が例示される。図１４では、スマートフォンカバー１ＡをＹ方向から見た状態が例示される。また、図１５では、スマートフォンカバー１Ａの使用態様が例示される。なお、図１４では、スマートフォンカバー１Ａが装着されたスマートフォン５００も例示される。

【0057】

スマートフォンカバー１Ａでは、背面カバー１１の背面のＹ方向の中央付近にベルト１４が設けられ、前面カバー１２の背面のＹ方向の中央付近にマグネットタグ１５が設けられる。ベルト１４及びマグネットタグ１５は、例えば、布、皮等の可撓性を有する材料で形成される。ベルト１４は、「ベルト部材」の一例である。マグネットタグ１５は、「固定部材」の一例である。背面カバー１１の背面は、「第１の面」の一例である。前面カバー１２の背面は、「第２の面」の一例である。

【0058】

ベルト１４は、接着部１４１、自由部１４２及びマグネットタグ部１４３を含む。ベルト１４は、接着部１４１によって背面カバー１１に接着され、自由部１４２及びマグネットタグ部１４３は背面カバー１１に接着されていない。そのため、ベルト１４は、接着部１４１を起点として自由に折り曲げることができる。マグネットタグ部１４３には、その内部に磁石が配置される。

【0059】

マグネットタグ１５は、接着部１５１及びマグネットタグ部１５２を含む。マグネットタグ１５は接着部１５１によって前面カバー１２に接着され、マグネットタグ部１５２は前面カバー１２に接着されていない。そのため、マグネットタグ部１５２は接着部１５１を起点として自由に折り曲げることができる。マグネットタグ部１５２には、その内部に磁石が配置される。

【0060】

このようなスマートフォンカバー１Ａは、スマートフォン５００を用いて地上デジタル放送を閲覧する際に、スマートフォン５００のスタンドとして利用することができる。図１５は、スマートフォンカバー１Ａの使用態様の一例を示す図である。なお、図１５では、スマートフォンカバー１Ａが装着されたスマートフォン５００も例示される。

【0061】

スマートフォンカバー１Ａをスタンドとして利用する際には、側面カバー１３を上に向けた状態で背面カバー１１と前面カバー１２との背面同士が近付くように背面カバー１１及び前面カバー１２を側面カバー１３を起点として折り曲げることで、Ｙ方向視において逆Ｖ字形状とする。また、マグネットタグ部１５２を接着部１５１を起点として前面カバー１２の裏側に折り曲げるとともに、自由部１４２のマグネットタグ部１４３をマグネットタグ部１５２に接触させる。マグネットタグ部１４３は、磁力によってマグネットタグ部１５２に固定される。このようにスマートフォンカバー１ＡをＹ方向視において逆Ｖ字状にして、背面カバー１１の背面カバー外辺１１１及び前面カバー１２の前面カバー外辺１２１を机等の台に載置する形態を、スマートフォンカバー１Ａのスタンド形態とも称する。

【0062】

スタンド形態でスマートフォンカバー１Ａを使用する場合、スマートフォン５００の重みによって背面カバー１１の背面カバー外辺１１１と前面カバー１２の前面カバー外辺１２１が滑ることで、背面カバー１１と前面カバー１２とが互いに離れようとする力が働く。第１変形例に係るスマートフォンカバー１Ａでは、マグネットタグ部１４３がマグネットタグ部１５２に固定されることで、背面カバー１１の背面カバー外辺１１１と前面カバ
ー１２の前面カバー外辺１２１との距離が所定距離内に制限される。ひいては、スマートフォンカバー１Ａの姿勢をスマートフォン５００を地上デジタル放送の閲覧に好適な姿勢とすることができる。なお、スマートフォンカバー１Ａのスタンド形態は、スマートフォン５００による地上デジタル放送の閲覧に限定されず、スマートフォン５００による写真やビデオ等の他の映像の閲覧にも好適である。

【0063】

なお、第１変形例においては、ベルト１４をマグネットタグ１５に固定する際に磁力が用いられたが、ベルト１４をマグネットタグ１５に固定する手段は磁力に限定されない。ベルト１４は、例えば、ボタンによってマグネットタグ１５に固定されてもよい。また、ベルト１４は、例えば、フックによってマグネットタグ１５に固定されてもよい。ベルト１４のマグネットタグ１５への固定には、任意の固定手段を採用できる。

【0064】

また、背面カバー１１の一部を折りたたむことでスタンド形態になるスマートフォンカバーと比較して、第１変形例に係るスマートフォンカバー１Ａは、背面カバー１１内に配置されたアンテナエレメント３１と保持ホルダ２２内に配置された第２導体部３２２との距離を近い状態に保つことができる。そのため、第１変形例によれば、アンテナエレメント３１と第２導体部３２２との容量結合を好適な状態に保つことができる。

【0065】

＜第２変形例＞
実施形態では、アンテナエレメント３１によってスマートフォン５００のアンテナの特性が改善された。第２変形例では、ストラップ形状の外部アンテナをさらに接続できる変形例について説明する。

【0066】

図１６は、第２変形例に係るスマートフォンカバー１Ｂの一例を示す図である。スマートフォンカバー１Ａでは、アンテナエレメント３１に代えてアンテナエレメント３１Ａを備えるとともに、側面カバー１３の下端部にストラップ孔１６が形成されている点で、実施形態に係るスマートフォンカバー１とは異なる。

【0067】

アンテナエレメント３１Ａは、前面カバー１２の外周部に沿って延在するように配置される。アンテナエレメント３１Ａの開放端３１Ａ１は、ストラップ孔１６の下端部を閉塞するように配置される。ストラップ孔１６は、側面カバー１３の下端部を側面カバー１３の厚さ方向（Ｚ方向）に貫通して形成される孔である。ストラップ孔１６は、「ストラップ用ホール」の一例である。

【0068】

図１７は、第２変形例に係るストラップ３３の一例を示す図である。ストラップ３３は、ストラップアンテナ３３１及び取付部３３２を有する。ストラップアンテナ３３１及び取付部３３２は、金属等の導体で形成される。また、ストラップアンテナ３３１の長さは、ストラップアンテナ３３１及びアンテナエレメント３１Ａの長さの合計が、例えば、ＦＭラジオで使用される周波数帯の波長λ_３のλ_３／４となるように決定される。取付部３３２は、例えば輪状に形成されており、ストラップ３３をストラップ孔１６に取り付ける際に用いられる。ストラップ３３は、「第２のアンテナエレメント」の一例である。波長λ_３の電波は、「第２の周波数」の一例である。

【0069】

図１８は、第２変形例に係るスマートフォンカバー１Ｂにストラップ３３を取り付けた状態を例示する図である。取付部３３２がストラップ孔１６に取り付けられることで、アンテナエレメント３１Ａ、取付部３３２及びストラップアンテナ３３１が電気的に接続される。ひいては、アンテナエレメント３１Ａ、取付部３３２及びストラップアンテナ３３１がアンテナ５３０から給電を受けるひとつのアンテナエレメントとして動作するようになる。

【0070】

ここで、スマートフォンカバー１Ｂにストラップ３３を取り付けたことによるアンテナの放射効率について検証するシミュレーションを行ったので、説明する。本シミュレーションでは、ストラップ３３のストラップアンテナ３３１の長さを１７６ｍｍとした。その上で、スマートフォンカバー１Ａを開いた状態（例えば、図１６に例示する状態）及びスマートフォンカバー１Ｂを閉じた状態（前面カバー１２をスマートフォン５００上に載せた状態）の夫々について、放射効率がどのようになるか検証した。また、スマートフォンカバー１Ｂについては、ストラップ３３を付けない状態とストラップ３３を付けた状態の双方でシミュレーションを行った。

【0071】

その結果、スマートフォンカバー１Ｂを閉じた状態での放射効率は、ストラップ３３を付けないスマートフォンカバー１Ｂをスマートフォン５００に装着した状態では「－１８．１ｄＢ」、ストラップ３３を付けたスマートフォンカバー１Ｂをスマートフォン５００に装着した状態では「－１７．８ｄＢ」となった。また、スマートフォンカバー１Ｂを開いた状態での放射効率は、ストラップ３３を付けないスマートフォンカバー１Ｂをスマートフォン５００に装着した状態では「－４０．１ｄＢ」、ストラップ３３を付けたスマートフォンカバー１Ｂをスマートフォン５００に装着した状態では「－２７．１ｄＢ」となった。

【0072】

すなわち、ストラップ３３をスマートフォンカバー１Ｂに接続することで、スマートフォンカバー１Ｂを閉じた状態における放射効率が向上、すなわち、アンテナ性能が改善することが理解できる。

【0073】

＜その他の変形＞
実施形態では、スマートフォン５００の左角部にアンテナ５３０が設けられたが、アンテナ５３０の位置は左角部に限定されない。アンテナ５３０の位置に応じて、アンテナエレメント３１及び導体部３２がスマートフォンカバー１上に配置されればよい。図１９は、アンテナ５３０の位置に応じたアンテナエレメント３１及び導体部３２の配置の例を示す図である。図１９Ａでは、スマートフォン５００の左辺（側面カバー１３側の辺）の中央付近にアンテナ５３０が配置された状態を例示する。このような場合、アンテナ５３０が存在するスマートフォン５００の左辺の中央付近を側方から支持する保持ホルダ２３を配置し、保持ホルダ２３内に導体部３２Ａを配置することで、導体部３２Ａとアンテナ５３０とを容量結合させる。そして、導体部３２Ａと容量結合する位置にアンテナエレメント３１を配置すればよい。

【0074】

また、図１９Ｂでは、スマートフォン５００の上辺の中央付近にアンテナ５３０が配置された状態を例示する。このような場合、アンテナ５３０が存在するスマートフォン５００の上辺の中央付近を上方から支持する保持ホルダ２４を配置し、保持ホルダ２４内に導体部３２Ｂを配置することで、導体部３２Ｂとアンテナ５３０とを容量結合させる。そして、導体部３２Ｂと容量結合する位置にアンテナエレメント３１を配置すればよい。

【0075】

また、アンテナエレメント３１は折り返しアンテナやループアンテナであってもよい。図２０は、アンテナエレメント３１のバリエーションの例を示す図である。図２０Ａでは、一端が導体部３２と容量結合し、他端が導体部３２Ａと容量結合する折り返しアンテナ３１Ｂが例示される。また、図２０Ｂでは、一端が導体部３２と容量結合し、他端がスマートフォン５００の左下を支持する保持ホルダ２２内に設けられた導体部３２Ｃと容量結合するループアンテナ３１Ｃが例示される。

【0076】

また、実施形態においては、第２導体部３２２がスマートフォン５００と背面カバー１１との間に配置されたが、第２導体部３２２は他の位置に配置されてもよい。図２１は、第２導体部３２２の位置のバリエーションの例を示す図である。第２導体部３２２Ｂは、
側面カバー１３及び背面カバー１１内に延在するように配置される。そして、第２導体部３２２Ｂとアンテナエレメント３１とは、側面カバー１３及び背面カバー１１内で容量結合する。このように、アンテナエレメント３１に容量結合させる第２導体部３２２及び第２導体部３２２Ｂは、アンテナエレメント３１と容量結合可能であって第１導体部３２１と接続可能な位置であれば、任意の位置に配置できる。なお、第２導体部３２２Ｂは、前面カバー１２、側面カバー１３及び背面カバー１１に延在するように配置されてもよい。

【0077】

以上説明した実施形態に係る技術は、スマートフォン５００に装着される態様に限定されず、タブレット端末等の他の無線端末に適用されてもよい。

【0078】

以上で開示した実施形態や変形例はそれぞれ組み合わせることができる。

【符号の説明】

【0079】

１・・スマートフォンカバー
１Ａ・・スマートフォンカバー
１Ｂ・・スマートフォンカバー
１１・・背面カバー
１２・・前面カバー
１３・・側面カバー
１４・・ベルト
１１１・・背面カバー外辺
１２１・・前面カバー外辺
１４１・・接着部
１４２・・自由部
１４３・・マグネットタグ部
１５・・マグネットタグ
１５１・・接着部
１５２・・マグネットタグ部
１６・・ストラップ孔
２１・・保持ホルダ
２２・・保持ホルダ
２３・・保持ホルダ
２４・・保持ホルダ
３１・・アンテナエレメント
３１Ａ・・アンテナエレメント
３１Ａ１・・開放端
３１Ｂ・・折り返しアンテナ
３１Ｃ・・ループアンテナ
３２・・導体部
３２Ａ・・導体部
３２Ｂ・・導体部
３２Ｃ・・導体部
３２Ｄ・・導体部
３３・・ストラップ
３２１・・第１導体部
３２２・・第２導体部
３２２Ｂ・・第２導体部
１３１・・折り曲げ部
１３２・・折り曲げ部
３３１・・ストラップアンテナ
３３２・・取付部
５００・・スマートフォン
５１０・・筐体
５２１・・隙間
５２２・・隙間
５０１・・ＣＰＵ
５０２・・主記憶部
５０３・・補助記憶部
５１１・・スピーカー
５１２・・マイクロフォン
５１３・・ディスプレイ
５３０・・アンテナ
５３１・・外部端子
５３２・・外部アンテナ
５４０・・信号処理回路
５４１・・第１受信回路
５４２・・第２受信回路
５４３・・スイッチ
５４４・・マッチング回路
５４５・・ダイプレクサ
５４６・・マッチング回路
７００・・スマートフォン
７１０・・筐体
７３１・・アンテナ
８００・・スマートフォン
８０１・・イヤホンジャック
８１０・・筐体
８３１・・アンテナ
Ｂ１・・接続バス
Ｂ２・・接続バス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】