JP2004524747A - Sar値低減補正要素を有する無線通信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】無線通信装置がユーザの有機体に及ぼす影響に関して一層良好に当該無線通信装置を制御して調整することができる手段を提示すること。
【解決手段】無線通信装置で、少なくとも1つの付加的な、SAR値低減補正要素(KE1)が、ケーシング(GH)内及び/又はケーシング(GH)に設けられていて、プリント配線板(LP)上に万一流れる電流(EC1)が、当該プリント配線板(LP)の1つまたは複数の位置最大部(MA)から補正要素(KE1)の方に分流するように構成されている。従って、移動無線通信装置(MP1)の使用時に、総体的に見て合成電流(EC*)の位置分布が均一化され、及び/又は、ずらされる。
【選択図】図1
【解決手段】無線通信装置で、少なくとも1つの付加的な、SAR値低減補正要素(KE1)が、ケーシング(GH)内及び/又はケーシング(GH)に設けられていて、プリント配線板(LP)上に万一流れる電流(EC1)が、当該プリント配線板(LP)の1つまたは複数の位置最大部(MA)から補正要素(KE1)の方に分流するように構成されている。従って、移動無線通信装置(MP1)の使用時に、総体的に見て合成電流(EC*)の位置分布が均一化され、及び/又は、ずらされる。
【選択図】図1
Description
【技術分野】
【0001】
本発明は、ケーシングと、該ケーシング内に収容された、少なくとも1つのプリント配線板とを、無線信号の送信及び/又は受信用に有する無線通信装置に関する。
【0002】
移動無線装置では、各ユーザ用の電磁放射の負荷量をできる限り低く保持して、起こり得る健康状態に及ぼすリスクをできる限り回避することが所望である。そのための保護手段は、例えば、ヨーロッパ特許公開第0603081号公報から公知であり、この公報記載の手段では、電磁吸収遮蔽板が、移動無線テレホンの最強ビームゾーンと、各ユーザの頭部との間に一種のビームブロッキング中間壁として、移動無線テレホンのケーシング内に収容されている。別の保護手段として、例えば、ドイツ連邦共和国特許公開第19608189号公報から、単に、ユーザ側でのみ、アンテナ及び移動無線装置のケーシング外面の一部分を覆う電磁遮蔽特性を持ったカバーが公知である。その際、このカバーの遮蔽作用は、アースによって改善することができる。
【0003】
従って、その種の公知の保護手段は、単に、ソース、即ち、ビームの形成個所と、この保護手段用の各ユーザの頭部との間に遮蔽要素を単に取り付けることによって、遮蔽作用を生じさせるようにされているにすぎない。しかし、この種の予防手段は、各ユーザの健康状態を保護する要求が高い場合には最早不十分である。と言うのは、そのような遮蔽要素が、各ユーザの頭部領域内に実際に作用する電磁場分布に及ぼす影響についてはほとんど特定できないか、寧ろ、全くランダムであるからである。
【0004】
本発明の課題は、無線通信装置がユーザの有機体に及ぼす影響に関して一層良好に当該無線通信装置を制御して調整することができる手段を提示することにある。
【0005】
この課題は、冒頭に記載したような無線通信装置において、少なくとも1つの付加的な、SAR値低減補正要素が、ケーシング内及び/又はケーシングに設けられており、且つ、プリント配線板上に万一流れる電流が、所期のように、当該プリント配線板の1つまたは複数の位置最大部から補正要素の方に分流するように構成されており、該分流の結果、無線通信装置の使用時に、前記プリント配線板及び付加要素上で、総体的に見て合成電流の位置分布が均一化され、及び/又は、元の各電流最大部が、ユーザにとって臨界的でない装置領域内にずらされるようにしたことにより解決される。
【0006】
少なくとも1つの付加的な補正要素を用いて、プリント配線板の1つまたは複数の位置的な電流最大部から補正要素の方に電流を分流し、従って、電流分岐用の一種の並列回路を形成することによって、所期のように、即ち、制御可能なやり方で、その結果得られる、プリント配線板上を流れる電流の位置的な分流を制御することができるようになる。つまり、その際、そのようにして分流されたプリント配線板及び付加的な要素上の電流の位置的な分布を一緒に考慮し、即ち、総体的に均等化し、及び/又は、元の各電流最大部をユーザにとって臨界的でない装置領域にずらすことができる。
【0007】
このようにして、殊に、所謂「ホットスポット」、即ち、比較的低い温度の組織容積領域に較べて比較的高い熱負荷の組織容積領域、つまり、組織容積領域、例えば、有利には、本発明の無線通信装置(例えば、移動無線電話又はワイヤレステレホン)を所定のように使用する際の各ユーザの敏感な頭部の熱負荷が局所変動するのを著しく回避することができるようになる。従って、各ユーザの頭部の有機的な組織が、総体的に見て、少なくとも均一に、及び/又は、殆ど熱負荷されない。
【0008】
公知技術とは異なり、本発明の補正要素によって、プリント配線板上の電流の既存の元の、位置分布が、電流レベルに関して、均一化され、及び/又は、単数又は複数の電流レベル最大部が少なくとも非臨界的な組織領域内にずらされる。そうすることによって初めて、各無線通信装置の近傍領域での実際の電磁場分布を制御可能に調整することができ、従って、頭部、殊に、各ユーザの頭部内部を、高い信頼度で、局所的にピークに加熱されないように改善して保護することができる。各ユーザの頭部に実際に作用する電磁ビームは、有利に、許容し得ない程高い、電磁ビームの位置最大部、又は、それによって頭部組織内に流れる電流を有機体にとって有利に低減し、及び/又は、非臨界的な装置領域に押しやることができるように制御される。
【0009】
本発明の、この他の実施例は、従属請求項に記載されている。
【0010】
以下、本発明について、図示の実施例を用いて詳細に説明する。図1〜20で、同じ機能及び作動様式の要素は、各々同じ参照記号を付けている。
【0011】
図1は、3つの主要コンポーネント、つまり、上側シェルOS及びそのケーシングの下側シェルUS、並びに、その中に収容されたプリント配線板LPに分解して示されている本発明の無線通信装置MP1の第1の実施例としての移動無線装置、殊に、移動無線電話又はワイヤレステレホンの空間略図である。ケーシングGHは、ここで説明している実施例では、2つの部分から構成されている。ケーシングGHは、ほぼ平坦な矩形状である。ケーシングGHの、長手方向LEでの拡がりは、有利には、ケーシングGHの、横方向QB、即ち、ケーシングGHの広幅側での拡がりよりも大きい。その際、横方向QB及び長手方向LEは、第3の軸が移動無線装置の厚み乃至高さを形成するデカルト座標系QSの相互に直交する2つの座標軸を形成する。殊に、ケーシングの寸法は、実際には、ケーシングの長さが6〜15cmであり、ケーシングの幅が3〜5cmであるようにされている。ほぼ平坦な矩形状に形成されたプリント配線板LPは、有利には、プリント配線板LPをケーシングGH内に収容することができるように適合した寸法にされる。ケーシングGHの上側シェルOS並びに下側シェルUSは、有利には、電気絶縁材料、例えば、プラスチック製である。そうすることによって、移動無線装置MP1の送信出力が許容し得ない程ひどく低下するのを著しく回避することができる。そのような送信出力の低下は、例えば、完全に金属製又は完全に金属化されたケーシングの場合、場合によっては、その個所に、逆方向の電磁場(アンテナATの放射電磁場とは逆方向になることがある)が誘起されることによって生じることがある。
【0012】
移動無線装置MP1は、有利には、GSM(global system for mobile communications)、GPRS(general packet and radio service)、EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)、UMTS(universal mobile telecommunication system)標準に従って作動する移動無線電話として構成されている。移動無線装置MP1は、有利には、ユーザにとってポータブルであって、従って、ユーザは、そのような無線通信システムの無線セル内の様々に違う場所に移動することができるような寸法である。付加的に、又は、そのような移動無線装置の電話機能とは無関係に、場合によっては、この移動無線装置を用いて、無線を介して、他の情報/データ伝送、例えば、画像伝送、ファックス伝送、Eメール伝送等を行うことができるようにしても目的に適っている。同様に、場合によっては、移動無線装置として、殊に、所謂DECT標準によるワイヤレステレホンを設けても目的に適う。
【0013】
無線信号の受信及び/又は送信のために、図1のプリント配線板LPは、一方の半部に高周波構成群HB1を有しており、この高周波構成群HB1の種々異なるコンポーネントが一点鎖線で略示されている。この高周波構成群HB1に、コンタクトCOAを介して、電磁無線波の放射及び/又は受信のために、送/受信アンテナATが接続されている。高周波構成群HB1には、コンタクトCOAから、電力給電ユニットAKU、例えば、バッテリ又は蓄電池の電力が給電される。この電力給電ユニットAKUは、図1には、付加的に一点鎖線で、アンテナATに対向して配置されているプリント配線板LPの半部の領域内に示されている。電力給電ユニットAKUは、有利には、下側シェルUS内に設けられている。この際、この電力給電ユニットと、移動無線装置MP1の種々異なるコンポーネントとの電力給電線は、分かり易くするために、省略してある。
【0014】
無線作動時の、妨害となる入射ビーム又は放射ビームの影響をかなりの程度なくすために、図1のプリント配線板LP上の高周波構成群HB1の各コンポーネントは、電磁遮蔽ケーシングHFS1内に封入されており、この電磁遮蔽ケーシングは、高周波構成群HB1の上の一種のカバーとして、プリント配線板LP、殊に、プリント配線板のアース層と固定して結合されている。このようにして、高周波構成群HB1用の、ほぼ直方体状の遮蔽スペースが形成される。
【0015】
図1のプリント配線板LPの第2の半部には、相応の別の電磁遮蔽ケーシングHFS2内に、1つまたは複数の別の電気構成群が収容されている。この別の電気構成群は、移動無線装置MP1の入出力要素、例えば、移動無線装置MP1のキーボード、ディスプレイ、スピーカを制御したり、高周波構成群HB1を用いて受信された無線信号、及び/又は、高周波構成群HB1を介して送信される無線信号の信号処理を行うのに使われる。
【0016】
ユーザが、図18に応じて移動無線装置MP1を所定のように使用する際、高周波構成群HB1からアンテナATを介して放射される電磁ビームエネルギによって起こり得る健康障害から、かなりの程度保護するために、実際には、多数の予防手段が講じられる。例えば、アンテナAT乃至高周波構成群HB1の主放射方向を、各ユーザUSの頭部HEから離れるように配向すると目的に適っている。そのような手段によって、各ユーザの照射負荷全体が、所定の限界値以下である場合でも、可能な副次放射電磁場又は残留放射電磁場が、どのようにして、どのような位置分布で、各ユーザの頭部領域内の有機組織体に作用するのか、何れにせよ未解決のままである。各ユーザにどの程度の放射負荷が実際に加わっているのか(全ての予防手段にも拘わらず)ということの、特定の測定基準として、殊に、所謂SAR値(スペシフィック・アブソープション・レートspecific absorption rate)が使われる。このSAR値により、例えば、各ユーザの頭部内の予め設定可能な組織容積体領域が、熱的に負荷される特定の吸収率がキログラム当たりのワットで示される。ユーザの頭部内の個別組織容積体領域の局所的な熱による加熱は、移動無線装置内に電磁場吸収遮蔽要素が、制御されないやり方でディメンショニングされて組み込まれていることが屡々あり、その場合には、臨界的となることがあり、その結果、電磁エネルギの回折効果及び/又は共振効果によって、不所望に、乃至、意図せずに各ユーザの頭部内での局所的な組織容積体領域にフォーカシングされることがある。しかも、その際、そのような要素は、一般的に、各移動無線装置を使用する際に、アンテナよりも近くユーザの頭部に位置していて、それにより、電磁放射エネルギがユーザの頭部に一層強く影響してしまうように、ケーシング内の各ユーザ側に配置されることがある。そのような遮蔽要素によって、各ユーザの頭部内の所定の組織容積体領域が局所的に加熱されるという意図せざる副次作用が生じてしまうことがある。
【0017】
所定の組織容積体領域の熱による加熱の度量として、移動無線装置のSAR値を特定するために、有利には、欧州規格EN50361に詳細に記載されている測定方法が使われる。その際、各ユーザの頭部内の最大熱負荷の個所が探索される。それから、SAR値が、各ユーザUSの頬BAと耳EAとの間、つまり、大体、移動無線装置MP1を所定のように各ユーザUSの頭部HEで所定のように使用する際に移動無線装置MP1が当てられる頭部の内部の所定の組織容積体に亘る積分から得られる(図18参照)。殊に、欧州規格EN50361に準拠して決められた組織容積体領域が選択される。
【0018】
グルコース溶液を有するモデル頭部内を測定センサを用いて包括的にテストすると、頭部内の有機組織の熱による加熱が、位置によって減弱したり変化したりしていることがわかる。つまり、最大値及び最小値のある位置分布を有していることがわかる。このように、位置により変化する熱による加熱状態は、殊に、その位置電流分布EC1に相応するプリント配線板LP上の位置電流分布EC1に起因する。そのような電流は、送/受信アンテナATがλ/4アンテナとして構成されていて、プリント配線板LPと一緒にビームダイポールを形成している場合、有利には、プリント配線板LP上を当該プリント配線板の長手拡がり方向LEに沿って流れる。図1には、プリント配線板LPの長手拡がり方向に沿った電流の位置分布EC1が、ベクトルの矢印によって示されている。その際、各ベクトル矢印の長さが長い程、それによって示される電流振幅は大きい。長手方向に拡がっている矩形形状のプリント配線板LPの幾何学的な状況に基づいて、プリント配線板LPの中心長手軸MLに沿ってほぼ中心MIに、即ち、各プリント配線板の対角線の交点の領域内に、最大電流振幅乃至電流密度があり、両長手方向縁に向かって(中心線MLから出発して)、電流密度が低減していく。更に、アンテナATの給電個所COAの領域内の広幅側面で電流振幅は最大である。つまり、アンテナATの給電個所COAの領域内の広幅側で、λ/4アンテナに電流が給電されるからである。これに対して、プリント配線板LPの、アンテナATに対向する広幅側面では、電流振幅は最小である。つまり、プリント配線板LPの、アンテナATに対向する広幅側面では、電流は縁境界によって遮断されるからである。それに対して、プリント配線板LPの、アンテナATに対向する広幅側面では、電場は最大である(λ/4アンテナの自由端でのE電場に相応して)。つまり、この実施例では、プリント配線板LPのほぼ中間領域乃至中心MIで、電流が最も強く流れる。プリント配線板LPは、λ/4アンテナATに対して、所定のようにビームダイポールの対向電極を形成する。この位置的な電流分布の近傍領域内では、移動無線装置MP1を所定のように使用した場合に、この対向電極により、これに対応する相応の電磁場が、各ユーザの頭部内に形成乃至誘起される。その際、近傍領域は、波長λ/2以下である位置領域である。例えば、880〜960MHz(中心周波数900MHz)の周波数領域のGSM無線網では、波長λは、ほぼ35cmである。周波数帯域1710〜1800MHzのPCN(private commercial network)(E ネット)では、波長はほぼ17cmである。周波数伝送領域1920〜2170MHzのUMTS通信系では、波長λは、ほぼ15cmである。GSM無線系では、ほぼ6cmの近傍領域の浸透深さで、プリント配線板上の位置電流分布によって算出できるが、PCNネットでは、ほぼ5cmであり、UMTS移動無線装置では、主プリント配線板LP上の位置電流分布に基づいて、近傍領域の浸透深さは、ほぼ2〜4cmである。その際、脳組織内の位置浸透深さが浅くなればなる程、アンテナの送信出力は同じと仮定した場合に、測定されるSAR値は大きくなる。つまり、所定の組織容積体毎に、一層高い電磁場密度、従って、一層高い電流が流れ、それによって、一層高く熱によって加熱されるからである。更に、場合によっては、いくつかのケーシングでは(例えば、上側シェルを金属メッキした場合)、直接、主プリント配線板上の位置的な電流分布EC1によっても、各ユーザの頭部内部内の組織が熱によって加熱されることがある。つまり、各移動無線装置MP1が各ユーザの頭部の外側の、当該各ユーザの耳EAと頬BAとの間に、図18に相応して当てられ、その結果、電気的、容量的及び/又は誘導的にコンタクト接続され、プリント配線板LPから場合によってはユーザの皮膚、及び/又は、ユーザの脳組織を介して電流が流れることがある。
【0019】
放射電磁場、及び/又は、当該放射電磁場に起因して生じる電流、並びに、それによって生じる熱による負荷が、移動無線装置を所定のように使用する際に、各ユーザの頭部領域内に不利に作用することがあるので、この放射電磁場の位置分布を制御して分布することができるためには、少なくとも1つの付加的なSAR値低減補正要素を、プリント配線板上に場合によっては流れる電流の分布を、所期のように当該電流分布の1つ又は複数の位置最大値がなくなって補正要素に作用するように、ケーシング内、及び/又は、ケーシングに設けて構成されている。従って、移動無線装置を使用する際、プリント配線板及び付加要素上に総体的に形成される電流の位置分布を一緒に考察して均一にすることができる。付加的に、又は、前述の点とは無関係に、ユーザにとって臨界的でない装置領域内に元の各電流最大値を有利にずらしてもよい。そのような臨界的でない装置領域は、例えば、各ユーザの顎の近傍で所定のように使用する場合の各移動無線装置にするとよい。
【0020】
少なくとも1つの付加的な補正要素を用いて、プリント配線板上の1つ又は複数の位置電流最大値から補正要素の方に電流を分流し、それによって、一種の電流分流用並列回路を形成することによって、所期のように、即ち、制御可能に、プリント配線板上に形成される電流の位置分布を制御することができる。その際、プリント配線板及び付加要素上に形成される電流分布を一緒に考慮して均一化することができ、及び/又は、元の各電流最大値を、ユーザにとって臨界的でない装置領域にずらすことができる。
【0021】
このようにして、殊に、所謂「ホットスポット」、即ち、比較的低い熱の組織容積体領域に較べて高い熱負荷の組織容積体領域となるのをほぼ回避することができる。つまり、組織容積体領域、例えば、有利には、本発明の移動無線装置を所定のように使用する際に各ユーザの敏感な頭部内の熱負荷が局所的に変動するのをほぼ回避することができる。従って、各ユーザの頭部内の有機組織は、総体的に見て少なくとも均一化され、及び/又は、殆ど熱的に負荷されなくなる。
【0022】
そのような付加的な補正要素を用いて、プリント配線板上、並びに、補正要素上の電流の既存の元の位置分布を、総和的に殊に、プリント配線板の長手方向位置での電流レベルに関して、横方向QBでのプリント配線板幅に亘ってほぼ均一化し、及び/又は、1つまたは複数の電流レベル最大値の元の位置が、臨界的でない装置領域にずらされるように変えることができる。そうすることによって初めて、移動無線装置の近傍領域内の実際の電磁場分布を制御して調整することができ、従って、各ユーザの頭部、殊に、頭部内部を、高い信頼度で、局所的に許容し得ない程高い加熱ピーク値とならないように改善して保護することができる。各ユーザの頭部に実際に作用する電磁放射は、当該電磁放射の許容し得ない程高い位置最大値、又は、それによって人体組織内に流れる電流の許容し得ない程高い位置最大値を、有機体に有利に低減し、及び/又は、臨界的でない装置領域内にずらすことができる。
【0023】
このようにして、移動無線装置を使用する際、(プリント配線板及び補正要素上でまとまって、乃至、総体的に流れる)形成された電流全ての位置分布が、殊にプリント配線板の幅に亘って均一化される。従って、それと同時にプリント配線板の長手方向に亘って同様に均一な電流分布になる。従って、各ユーザの頭部領域に各移動無線装置を当てる際、殊に、その個所で場合によっては有効となる、頭部の外側及び/又は頭部内部に流れる電流が均一化される。その際、少なくとも1つの、本発明のSAR値低減補正要素によって、各ユーザの頭部領域内の熱的な全負荷を常に低減することができるのではなく、少なくとも既存の元の電流振幅最大値を低減又は平坦化することができ、即ち、他の組織容積体領域に分流乃至分割することができる。つまり、総体的に見て、各ユーザの頭部内に熱的に作用するエネルギは、比較的大きな組織容積体に亘って分布しており、従って、統合された容積体を通して最終的に所定の寸法を評価する際に、対応付けられる特定のSAR値が低減する。包括的なテストにより示されるように、殊に、場合によってプリント配線板(例えば、図1のLPのような)上に、例えば、EC1のように流れる電流は、多分、各ユーザの頭部領域内の有機組織の熱的な加熱の原因である。そのような電流は、送/受信アンテナATがλ/4アンテナとして構成されている場合、殊にプリント配線板上を長手方向LEに沿って流れ、プリント配線板LPと一緒にビームダイポールを形成する。場合によっては、そのような、プリント配線板上を流れる電流は、他のアンテナタイプの場合でも流れるが、場合によっては、最大値及び最小値が別の位置分布であることもある。一般的には、アンテナがプリント配線板に対する電気的な対向極として構成されるプリント配線板上の全てのところを電流が流れる場合がある。つまり、例えば、所謂PIFA(平面逆Fplanar inverted F)アンテナが、プリント配線板と共にビームダイポールを形成する。
【0024】
図1の移動無線装置MP1では、SAR値低減補正要素は、ケーシング表面OSの縁領域内の外周を環状に、上方シェルOSの外側上の4つの側縁に沿って延びている導電要素KE1によって形成されている。この導電要素KE1の経過は、斜線で示されている。この導電要素KE1は、上方シェルOSの矩形状上側部分の側縁に沿った縁ゾーン領域も、上方シェルOSの上側部分に対してほぼ垂直方向に成形された、上方シェルOSの縁ウェブもカバーする。補正要素KE1は、上方シェルOSの相互にくっついている4つの側縁の領域内のゾーンに沿って延びており、上方及び下方シェルOS,USの、それ以外の領域は、カバーされていない。この補正要素KE1の縁全体の幅SBは、プリント配線板LPの横方向全幅QBの5〜25%に選択すると目的に適っている。
【0025】
導電要素として、この実施例では、1つまたは複数の導電薄板、コーティング、又は、それ以外の導電面要素が使われている。
【0026】
殊に、そのような補正要素は、それと同時に、ケーシングのデザイン要素、つまり、例えば、蒸着又はメッキメタルコーティングを使ってもよい。
【0027】
補正要素KE1は、図1の実施例では、プリント配線板LPのアースを、唯一の電気的及び機械的なコンタクト接続個所COS1にだけコンタクト接続する。補正要素KE1の、それ以外の延在部分に沿って、移動無線装置MP1の組立状態で、その側方縁全てに関して横断方向間隙QSを置いて設けられており、即ち、その個所では、プリント配線板LPと補正要素KE1との間で、コンタクト接続されていない。コンタクト接続個所COS1は、図1の移動無線装置MP1では、プリント配線板LPの高周波構成群HB1の範囲内に設けられている。つまり、その個所では、給電が最大であるからである。そうすることによって、最も高い実効電流が、プリント配線板LPから補正要素KE1に分流することができるからである。コンタクト接続個所COS1を、プリント配線板LPの一点鎖線で示した中心長手方向軸MLの領域内に設けると目的に適っており、その結果、プリント配線板LPから付加的な補正要素KE1に亘って、ほぼ対称的に電流分布することができる。個所COS1での、このようなコンタクト接続によって、電流の一部分が、プリント配線板LPから補正要素KE1に導出される。従って、部分電流は、上方シェルOSの長手方向側面に沿って、当該側面に取り付けられた補正要素ストリップに沿って流れる。この部分電流は、ベクトル矢印EC11*,EC12*によって示されている。その際、この付加的な部分電流は、プリント配線板LP上の電流EC1に、当該プリント配線板の長手方向延在部LEに沿ってほぼ整流される。
【0028】
図2には、図1の付加的な補正要素KE1がない場合とある場合とでの、プリント配線板の横方向部分乃至幅側面に亘るプリント配線板LP上の電流分布が示されている。その際、図の横軸に沿って、プリント配線板の横方向での拡がりWIが示されており、縦軸に沿って、所属の電流振幅ECAが示されている。実線で示した曲線CNは、補正要素が設けられていない場合、プリント配線板LPの横断面に亘る電流分布を示す。この曲線は、プリント配線板横断面のほぼ真ん中に電流最大値を有しており、長手方向の両縁部で、電流は最小乃至最大となる。このようにして、電流分布曲線CNは、ほぼ放物線状であり、その際、頂点は、プリント配線板LPの横方向の拡がりのほぼ真ん中に位置している。
【0029】
付加的な補正要素を用いることによって、プリント配線板LPの横断面に亘って、接続された補正要素KE1と共に考慮して均一化され、即ち、一層均一な電流分布(図2の破線で示した曲線CS参照)となるように、元の電流振幅最大値MAは低減され、即ち、移動無線装置GHの全横方向部分に亘って、若干分かるように示された全電流場の電流振幅が、近似的に一定にされる。従って、そのようにして入力された電流分布の電流に対応付けられる電磁場も、移動無線装置MP1の横断面に亘ってほぼ同様の比を有する。このようにして、各ユーザの頭部内での、局部最大値と最小値の各電流振幅値間の差が次第に大きくなり、即ち、電流分布を均一化することによって、局所頭部組織領域が殊に点状に加熱されるのをほぼ回避することができる。
【0030】
更に、場合によっては、補正要素用に環状に周回して閉じられた構造を選択せずに、例えば、図1の補正要素KE1の環状構造の側壁を中断するか、又は、全部なくして、なにもないか、又は、中断乃至横方向スリットのある構造を選択しても充分である。その際、有利には、補正要素の、そのような部分乃至ストリップを補正要素からなくし、又は、補正要素に個別の横方向スリットを設け、又は、横方向スリットを複数個設け、即ち、補正要素の電気導体路に沿って溝を設け、その場合、移動無線装置の電流分布全体を所望のように変更するのに付加的な電流は必要はない。
【0031】
図4には、図1に対して、下側を折り曲げて、乃至、スリットUを設けた、変更した補正要素KE1*の立体斜視略図が示されており、このスリットは、上方シェルOSの相互に当接する3つの側縁に沿ってのみ延在している。つまり、このスリットは、プリント配線板の両長手方向側縁に沿って、並びに、高周波構成群の場合、給電領域内の広幅側に沿って形成されている補正要素ストリップである。図1の補正要素KE1とは異なり、変更された補正要素KE1*には、両長手方向側縁間に、プリント配線板LPの高周波構成群に対向する横方向結合ストリップはない。3つの側縁ストリップが各々ほぼ90°で相互に接触接続されているような、変更された補正要素KE1*の場合でも、第1の補正要素KE1の場合とほぼ同じ空間電流分布となる。その際、図4には、付加的な補正要素KE1*を導入することによって形成された位置電流分布が、3次元で、プリント配線板LP上に、接続された補正要素KE1*と一緒に付加的に示されている。補正要素のない場合の、元の3次元電流分布EC1(図3に略示されている)とは異なり、付加的な補正要素KE1*は、同様に、主要プリント配線板LPから、電気的且つ機械的なコンタクト個所MV3を介して付加的な補正要素に電流が分流乃至偏向する。その結果、元の電流最大値MAが比較的低い値MA*<MAに低下する。つまり、プリント配線板LP上の元の電流の成分が、付加的な補正要素KE1*の長手方向ストリップの方に分流される。このように、付加的な補正要素の長手方向ストリップに分流した長手方向電流は、図6並びに7では、ベクトル矢印EC11*,EC12*によって示されている。補正要素上の、この電流分流によって、移動無線装置MP1の全横方向部分(即ち、接続された補正要素KE1*とプリント配線板LP)に亘る電流レベルは、プリント配線板の長手方向側面の領域内での全電流場(=プリント配線板の電流場+補正要素上の電流場)の長手方向縁部の領域内では、そこに形成されている元の電流分布に比して上昇する。形成される全電流場の長手方向側縁での、このような電流振幅の上昇は、図4には、VBで示されている。この変形実施例では、補正要素KE1*は、その外縁に関して、近似的に、プリント配線板LPの側縁に関して合同であり、並びに、この側縁に対してほぼ平行な層面で、所定の高さ間隔で位置付けられている。
【0032】
この補正要素KE1*は、プリント配線板LPの一部分であるようにすると目的に適っている。この補正要素KE1*は、殊に、このプリント配線板に、曲げられないようにして結合されている。こうすることによって、製造及び製造プロセスを軽減することができる。つまり、プリント配線板LP及び補正要素KE1*は、一緒に平坦な平面内に製造することができるからである。それから、180°1回だけ曲げることによって、補正要素KE1*を、その外縁に関して、プリント配線板LPの側縁と一致させることができ、その際、空隙空きスペースSPL、即ち、プリント配線板LPに対して高さ間隔がある。この構成は、補正要素KE1*を相応の長さの横方向ウェブSTを介してプリント配線板LPと結合することによって達成され、このプリント配線板LPは、プリント配線板LPの作動状態で、プリント配線板LPの長手方向面に対してほぼ90°だけ、上方シェルOSの上の方に突出している。従って、作動状態では、プリント配線板LPは、補正要素KE1*と共に、プリント配線板LPの層面に対して平行な、ほぼ同一層面に位置し、この、プリント配線板LPの層面に対して、予め設定可能な一定の高さ距離SPLを有している。
【0033】
一般化して言うと、補正要素は、プリント配線板に対して相対的に配置されて、プリント配線板の装着面内、上方、及び/又は、下方のスペース領域内に配置され、この装着面は、側方縁並びに当該側方縁を通る面法線によって限定される。その際、各面法線は、プリント配線板の装着面に対して垂直方向乃至直交方向に位置している。このようにして、プリント配線板の元の面尺度(長さ並びに幅)が不所望に大きくなるのを著しく回避することができる。
【0034】
場合によっては、図1の補正要素KE1のところで、プリント配線板LPの、第1のコンタクト個所COS1に対向する側面上で第2のコンタクト接続が行われる場合でも、プリント配線板LP(図4に示されているような)上の、所与の元の位置電流分布EC1の最大値MAから、付加的な補正要素上へ、電流を充分に分流させることが未だ充分に可能である。
【0035】
一般的に言うと、補正要素の部分又はストリップは、プリント配線板及び補正要素の横方向部分に亘って電流レベルを所望のように一緒にして、即ち、総体的に均一化するために、電流レベルを上げるのが所望であるような領域内の、プリント配線板LPの個所に設けると有利である。この個所は、プリント配線板が幾何学的な電流分布の点で、電流が最小となる個所である。
【0036】
図1及び4の両変形実施例では、各補正要素KE1乃至KE1*は、プリント配線板LPの高周波構成群HB1の領域内で機械的且つ電気的に当該高周波構成群とコンタクト接続されている。そうすることによって、付加要素上に、当該付加要素の長手方向側縁に沿って電流が形成され、この電流はほぼ整流されて、プリント配線板LP上の電流になる。この点について、もう一度図5,6に略示されている。各位置電流場の電流振幅は、ベクトル矢印によって示されている。その際、各ベクトル矢印の長さが長くなればなる程、電流振幅も大きくなる。補正手段なしでは、プリント配線板LP上の位置電流分布EC1は、プリント配線板LPの長手方向側面にほぼ平行な電流方向を有している。その際、プリント配線板LPの中心線MLにほぼ沿って、電流振幅の最大値が位置している。長手方向側面が、プリント配線板LPの長手方向側面の縁領域内の1本のストリップに沿って延びている付加的な補正要素KE1の方に、コンタクト個所COS1を介して電流が分流且つ偏向されることによって、その場所で、総体的に、即ち、加算して、電流がかなり大きくなの、この点については、矢印EC11*,EC12*によって示されている。それと同時に、そうすることによって、プリント配線板LP上の位置電流分布が変化する。プリント配線板上での、そのように変更された電流分布EC1*では、殊に、中心線MLの領域内で、電流振幅が低減する。付加要素KE1の長手方向ストリップ上の電流EC11*,EC12*は、ほぼ整流されて、プリント配線板LP上の電流EC1*になるので、総体的に、即ち、プリント配線板LPと付加要素KE1とを一緒にして、電流分布の元の最小値の領域内で、電流レベルを上げて、全電流分布がほぼ一定の電流振幅を、移動無線装置の横方向幅に亘って有しているようにされる。このようにして、移動無線装置の横方向部分に亘って形成された全電流分布が、かなり均一化され、即ち、平坦化乃至均一化される。
【0037】
更に、移動無線装置の全横方向部分(プリント配線板+補正要素)に亘って電流場を、そのように均一化するために、付加的な補正要素として、単に2つの別個のストリップを、各々別個に高周波構成群の領域内のコンタクト個所で、プリント配線板LPと機械的に結合され並びに導電接続された、プリント配線板LPの長手方向側面の領域内に取り付けさえすればよい。それから、これら両導電個別ストリップは、プリント配線板上に間隔を置いて、このプリント配線板に対して有利にはほぼ平行な層面内に取り付けられる。従って、図6の電流分布を近似的に達成することができる。
【0038】
プリント配線板LP上の平坦化された電流分布の構造化用の、この両導電ストリップ要素は、場合によっては、例えば、ケーシングに充分なスペースがない場合にも、プリント配線板の底面の外側にも、プリント配線板の両長手方向側面に対して横方向間隔がほぼ同じ平坦な層面を設けることができ、図1乃至図3に示されているように、相互に重なってほぼ束状にならない。
【0039】
図8の平面略図では、プリント配線板LPは、変形実施例の補正要素KE11の矩形状の導電ストリップフレームによって環状に同じ層面内に取り囲まれている。これらの導電性ストリップは、プリント配線板を環状に囲む縁部を形成し、この縁部は、コンタクト個所COS1のところまで、その長手方向の拡がりに沿って、プリント配線板LPに至るまで一貫する横方向間隙QSPが形成されている。
【0040】
その際、例えば、KE11のような補正要素が、プリント配線板LPを各々唯一の個所にのみ接触するようにすると、付加要素とプリント配線板とが一貫して環状にコンタクト接続される際と同様に、プリント配線板の縁が単に拡げられるだけではない。そのように、プリント配線板が環状に連続的にコンタクト接続されて縁が拡げられると、元の横方向電流プロフィールが僅かに拡げられ、従って、プリント配線板中央部内での、このプロフィールの電流最大値が所定のように低下されるが、実際には、大抵僅かな作用しか生じない。殊に、特徴的な最大値のある図2の曲線CNの放物線形状に相応する不所望な特徴的な電流レベル横方向プロフィールは、ほぼ維持される。
【0041】
付加的に、又は、機械的/電気的なコンタクト個所を用いた補正要素の直流接続とは無関係に、場合によっては、容量性/誘導性の結合、及び/又は、電磁ビーム接続によって、相応のやり方で、プリント配線板から補正要素に分流して、所望の位置電流分布を達成してもよい。実際のテストによると、その際、補正要素をプリント配線板に機械的/電気的に接続して、最も効果的に分流乃至電流偏向作用を達成することができることが分かった。
【0042】
場合によっては、付加的又は補正要素KE1の、上方シェルOSの上側への収容とは無関係に、補正要素を上方シェルの内側に取り付けても充分である。
【0043】
更に、テストにより、図1の補正要素KE1を高周波構成群HB1に対向するプリント配線板LPの横方向側面にコンタクト接続する際に、各々1つの電流場EC11**,EC12**を補正要素KE1の、プリント配線板LP上の元の電流EC1とは逆方向に配向された、両長手方向ストリップの方に流してもよいことが分かった。このことは、図7に略示されている。この場合でも、電流EC11**,EC12**が、補正要素KE1の両長手方向ストリップに逆方向であり、残りの電流EC1*がプリント配線板LPに逆方向であるにも拘わらず、移動無線装置MP1の全横方向部分に亘って電流分布を均一化することができる。その際、プリント配線板LP上の元の電流の一部分が、中心線MLの領域、即ち、元の電流分布で最大値が位置している領域から、補正要素KE1の方に分流されるようにしてもよい。従って、許容し得ない程大きな位置「ホットスポット」に基づいて組織材料が加熱するのを、著しく回避することができる。殊に、頭部組織物質が加熱するのを、プリント配線板上の電流分布によって生じる電磁場を、補正要素の対向電流場によって戻された対向電磁場によって補償することにより、部分的に低減又は均一化することができる。
【0044】
要するに、包括的な実験によって、以下のような関連が分かった:
SAR値は、移動無線装置の横方向部分に亘って流れる電流場の電流最大値と、各ユーザの頭部内の吸収個所の、電流最大値の近傍に決定的に依存する。その際、この特定のSAR値を低減するのに原理的に2つの手段を考慮することができる。第1の手段によると、各電流最大値を吸収個所からかなり離すようにされる。第2の手段によると、電流最大値を補償電流を用いて配分することによって低減することができる。図2には、この電流配分は、移動無線装置のほぼ真ん中に付加的な導体路のある場合(CS)と、付加的な導体路のない場合(CN)とで示されている。この付加的な導体路によって、実施例に応じて、出力値の有利には2/3〜1/2に低減することができる。相応して、特定のSAR値も低減する。その際、付加的な導電層(=補正要素)を上方シェルOS全面に亘って隙間なく堆積するのは、実際には有意義ではない。つまり、導電層で閉じ込めてしまうと、近似的に、この導電層がない場合と同じ電流分布プロフィールが形成されてしまうからである。適切な導体幅を、プリント配線板幅の5〜25%の範囲内にすると有利である。付加的な導電層は、高周波構成群HB1とプリント配線板LPの領域内の、装置の上側領域内でコンタクト接続していると目的に適っている。その際、対称的に取り付けるとよい。つまり、そうすることによって、同様に付加的な導電層上に、プリント配線板LPの長手方向側面の両側にほぼ対称的な電流分布が形成されるからである。こうすることによって、移動無線装置の全横方向部分に亘って、総体的に、電流分布を最適に均一化することができるようになる。更に、高周波構成群HB1をコンタクト接続することによって、充分に大きな電流成分を補正要素の方に偏向することができる。つまり、高周波構成群の領域内で電力給電が行われるからである。このようにして、それと同時に、移動無線装置の送信出力及び/又は受信出力を実質的に得ることもできる。これは、殊に、電流は補正要素でもプリント配線板でもほぼ整流することができる点にもある。
【0045】
図9には、移動無線装置MP1が相互に離した状態で示されており、その際、図1と異なって、上方シェルOS*が、導電性メッキ部KE3をその上側面及び/又は下側面上に有している。その層厚、導電度、形状及び/又はその他のパラメータは、プリント配線板LP上を流れる電流が、当該電流の1つまたは複数の位置最大値が補正要素KE3の方に作用してなくなり、所望の分布となるように選定され、その結果、総体的に、移動無線装置MP1の横方向部分に亘って、形成された電流の位置分布が均一化される、即ち、移動無線装置MP1の全横方向部分に亘って、ほぼ一定であるが、少なくとも1つの、補正要素なしの場合よりも均一な総和電流振幅となる。
【0046】
更に、場合によっては、図1のKE1のような、扁平な導電補正要素の代わりに、1つまたは複数の導電線を設けても目的に適っている。
【0047】
図10には、移動無線装置MP2が相互に離した状態で示されており、その際、当該移動無線装置MP2の上方シェルOS1、下方シェルUS及び当該上方シェルOS1と下方シェルUSとの間に収容されるプリント配線板LPとが示されている。図1〜9の補正要素とは異なって、この図10では、付加的なSAR値低減補正要素として、線KE4が、上方シェルOS1とプリント配線板LPとの間に収容されている。この線KE4は、プリント配線板LP上の位置電流場の1つ又は複数の最大値をほぼ平坦化することができるように構成すると目的に適っており、その結果、横方向部分に亘って電流振幅を均一化することができるようになる。そのために、導電線KE4は、最大値及び最小値分布を有する所定の位置電流形態に応じて、多種多様な曲げ形状、直径寸法、各部分の種々異なる間隔、並びに、その部分の導電度を有している。移動無線装置MP2内部の、そのような1つ又は複数の線は、相応の位置付け、形状、導電度、形態の際に、プリント配線板電流の所定の位置分布を補正して、移動無線装置MP2の全横方向部分に亘って、総体的に全横方向位置で近似的に同じ電流振幅に調整されるように補正される。
【0048】
図11には、SAR値低減補正要素KE5として、例えば、L形に曲げられた導体が設けられている。その際、この導体は、プリント配線板LPのアースのために、コンタクト接続乃至結合部MV9を有している。その際、線KE5は、プリント配線板LPに平行な層面に、プリント配線板LPの上方に間隔をおいて設けられるように曲げられている。その際、この線の、プリント配線板装着面に対して垂直方向の仮想の投射面は、プリント配線板の側縁内に位置している。
【0049】
付加的又は導電補正要素とは無関係に、場合によっては、少なくとも1つの磁性体及び/又は誘電体を各移動無線装置のケーシングGH内、及び/又は、ケーシングに設けると目的に適っている。図12には、例えば、移動無線装置MP2のケーシング内に、損失のある磁性材料KE61がプリント配線板LP上に取り付けられている。付加的に、そのプリント配線板LP上には、誘電体KE62が設けられている。その際、磁性体及び/又は誘電体KE61乃至KE62は、選択的に部分的に金属化してもよい。
【0050】
図13には、移動無線装置MP2用の、別のSAR値低減補正要素KE7が示されている。この補正要素は、平面構造部FS及び該平面構造部に付けられた長手方向に延びた線DRから形成されている。その際、補正要素KE7は、アースコンタクトMV11の上方でプリント配線板LPにコンタクト接続されている。その際、補正要素KE7は、所定の間隔で、プリント配線板LPの上方、並びに、このプリント配線板LPに平行な層面内に設けられている。従って、補正要素KE7は、プリント配線板LPの装着面並びに仮想の面法線によって、プリント配線板の側縁で限定される空間領域内に配置される。
【0051】
図14には、本発明の補正要素の別の変形実施例が示されている。この実施例では、移動無線装置MP2のケーシング内の下方シェルUSの内側に平面構造の抵抗薄膜が装入されている。この抵抗薄膜の導電度、形状、乃至、形態及び/又はそれ以外の特定のパラメータは、有利には、プリント配線板上の、横方向部分に亘る所定の位置電流分布の本発明による作用を考慮するようにして選定される。
【0052】
図15には、本発明の補正要素が場合によっては導電構造体でカバーされた薄膜KE9によっても形成されることが略示されている。この実施例では、1つ又は複数の個別構成要素が堆積されている。その際、図15には、被覆薄膜KE9が、コンタクト個所MV13を介してプリント配線板LPのアースにコンタクト接続されている。
【0053】
更に、図16に相応して、場合によっては、共振アンテナ構造部KE10をプリント配線板LP上に堆積すると目的に適っている。この共振アンテナ構造体は、図16では、コンタクト要素CEを介してインピーダンス構成素子IPと接続されて、インピーダンスマッチングを行う。そのような共振アンテナ構造体によって、所期のように、プリント配線板電流を偏向させて、元の電流場分布を所望のように変えることができる。
【0054】
要するに、各補正要素は、図1,4,9−16に相応して、側縁並びにこの側縁を通る面法線によって限定されるプリント配線板装着面内、プリント配線板装着面上、及び/又は、プリント配線板装着面下に位置している空間領域内に位置するように、プリント配線板に対して相対的に配置される。その際、各面法線はプリント配線板装着面に対して垂直方向乃至直交方向に位置している。このようにして、プリント配線板の元の面尺度(長さ、並びに、幅)が不所望に拡大してしまうのが著しく回避され、その結果、各移動無線装置の元の縮小された構造形状をほぼ維持することができる。
【0055】
全ての実施例で、各補正要素は、比較的高い電流振幅値の元のプリント配線板領域によって、元の比較的低い電流振幅値のプリント配線板の領域内に電流が分流し、総体的に、即ち、プリント配線板及び補正要素上の、この電流分布を一緒に考慮して、付加的な補正要素が予め設けられていない場合よりも一層均一な全電流分布が形成されるように構成され、且つ、当該プリント配線板に関して取り付けられている。
【0056】
例として、図1〜18の移動無線装置を用いて図示された本発明のSAR値を低減する補正要素の原理は、ワイヤレステレホン並びにその他の無線通信装置にも置き換えて、そこで相応に使うことができることは当然のことである。
【0057】
要するに、そもそもプリント配線板上を流れる電流に起因する、設定された元の電流分布乃至場の分布は、有利なやり方で、ユーザの頭部のところ乃至頭部内で低減した分布、乃至、有機体にとって有利な別の分布となるようにされ、その際、以下の各手段を個別又はグループにして設けると目的に適っている:
1. 1つ又は複数の電線(比較的高い直流抵抗成分を有することがある)を、SAR値を低減すべき移動無線装置のケーシング内に入れる。これは、装置の他の部分に対して大きな距離を有することができる。例えば、下方シェル又は上方シェル内に装填、接着、圧着、及び/又は、所謂SMD又はMID技術で形成することができる。他のアプリケーションも考え得る。
2. 磁気的及び/又は電気的に作用する材料(任意に線状に湾曲、扁平状に任意に湾曲)を、各移動無線装置のケーシング内に入れる。これは、ケーシングの他の部分に対して高さ及び/又は横方向間隔を有することができる。例えば、下方、又は、上方シェル内に装着、接着、圧着等して形成することができる。所望の場の分布を調整するために、部分的に金属化してもよい。ケーシングに他のアプリケーションも考え得る。
3. 上記1.及び2.の組み合わせ。
4. 上記1.2.乃至3.を、送信局のアース面乃至「サーミスタ」にコンタクト接続する(図1,4参照)。
5. 磁気特性乃至容量特性、これらの任意の組み合わせの伝導度を変えることによって、下方又は上方シェルの電気的特性を変更する。これは、例えば、損失性乃至伝導性の、磁性粒子及び/又は誘電性粒子を導入、又は、これらの混合によって形成することができる。相応の物質で外皮を部分的乃至完全にコーティングしてもよい(図9参照)。
6. 1.〜5.に対して多重の解決手段にしても場合によっては目的に適っている。
7. 基板(PCD)と同様に形成されたサブストレートを装填し、場合によっては、装置の部分とコンタクト接続してもよい。(図15,16参照)
8. 図7によると、付加的に装着された1つ又は複数の個別構成要素を、このサブストレート上に設ける。(図15参照)
9. 任意に構成されたコンタクト要素を、センサのアース用、又は、「サーミスタ」用の回路(電気整合網)に接続する。(図16参照)
10. 他の装置部分に対して所望の高さ及び/又は横方向間隔を形成するために、導入された構造の任意の保持装置。
【0058】
そのような補正要素に対して付加的に、又は、そのような補正要素とは無関係に、場合によっては、各移動無線装置(例えば、図1のMP1)のケーシングを、各ユーザの頭部HEの支持領域に対する間隔DI1を出来る限り大きくすることができる。図17では、このことが、例えば、移動無線装置MP1のケーシングが、頭部HEから凸状に外側に湾曲した内面を有しており、その両外縁AB1,AB2だけが、図18の各ユーザの頭部HEに当接している。そうすることによって、移動無線装置MP1は、どうしても、ユーザの頭部から少なくとも所定の間隔でしか、プリント配線板上の既存の元の電流分布が最大値である場所、即ち、移動無線装置の中間領域内に保持される。
【0059】
例えば殊に、移動無線装置を用いて通信する際、移動無線装置は電磁波を放射する。この電磁場の一部分は、場合によっては、人間の組織内にも浸透することがある。これは、場合によっては、人間の組織内に熱的な負荷を引き起こすことがある。そのような熱による加熱を評価する尺度は、所謂SAR値(Specific Absorption Rate)である。規格(例えば、-EN 50360)では、相応の限界値が決められている。装置寸法をかなり低減することによって、移動無線装置から小さな領域に電力放射を集中することによって、殊にユーザの頭部に移動無線装置を目的を決めて利用する際、その場所の熱的な負荷が大きくなることがある。その際、最大負荷の領域(所謂「ホットスポット」)が、決定的にSAR値を特定する。この限界値を維持した場合ですら、無線通信装置を出来る限り小さなSAR値にすることが望ましい。
【0060】
この問題点は、本発明の実施例による無線通信装置では、付加的なSAR値低減補正要素として少なくとも1つの導電中間層を、無線通信装置のキーボードマットの構成部分として設けるようにして解決される。
【0061】
付加的な通電中間層によって、各無線通信装置のSAR値を簡単に低減することができ、その際、それと同時に設けられている元の寸法並びに各無線通信装置のデザインをほぼ維持することができる。
【0062】
本発明の別の実施例は、本発明の無線通信装置のSAR値を低減するために、少なくとも1つの通電中間層を有するキーボードマットに関する。
【0063】
図19には、移動無線装置MP1の主要コンポーネントが、相互に離れた状態で示されている。このケーシング内には、プリント配線板LPが収容されており、このプリント配線板は、送信及び/又は受信無線信号の形成、処理並びに評価のために、相応の構成群及び/又は構成部品を有している。これは、図面上簡単にするために図19では省略されている。その際、このケーシングによって、図19には、単にその上方シェルOSしか示されておらず、その下方シェルは、分かり易くするために同様に示されていない。上方並びに下方シェルは、プリント配線板LP用に、組み立てた状態で適合するように成形された空間を形成していて、プリント配線板を確実に収容することができる。このプリント配線板LPの導体路及び/又は構成要素は、キーボードマットTAのキーに対応付けられており、このキーボードマットを用いて、キー操作に基づいて触覚によるメカニカルな入力/出力動作により、プリント配線板LP上の電気信号に変換することができる。その際、キーボードユニットTAは、坦体薄板TFを有しており、この坦体薄板上に、多数のキー要素を有するキーユニットTMが取り付けられている。坦体薄板TFは、有利には、平坦な坦体層として構成されている。この坦体薄板は、有利には、プリント配線板LPの外輪郭に相応する外輪郭を有している。坦体薄板TFは、キーマットTMの領域内にほぼ全面に構成されており、移動無線装置MP1のディスプレイ乃至指示装置の領域内に、適切な、殊に矩形の切り欠き部を有している。付加的に、図20に相応して導電中間層が、坦体薄板TFとキーボードユニットTMとの間に設けられる。その際、この中間層ZLは、ある種の閉じたループ乃至閉じた環を、坦体薄板TFの4つの縁側の領域内に形成している。従って、移動無線装置を組み立てた状態では、中間層ZLは、所定の高さ距離並びに当該プリント配線板の周縁に一致した形状でプリント配線板LPの上側に位置しているフレームを形成する。その際、導電中間層ZLは、プリント配線板LPの、そのような端面側の領域内で、コンタクトウェブMK(図19参照)を介してアースコンタクトMPに機械的且つ電気的に接続されている。このようにして、プリント配線板LPと導電中間層ZLとの間に一種の並列回路が形成され、その結果、場合によっては、プリント配線板LP上で当該プリント配線板の長手方向に沿って流れる電流の成分が、中間層ZLのフレーム状形成体の両長手側に分流される。プリント配線板LPと導電中間層ZLとの並列回路に基づいて、所期の電流分流によって、プリント配線板上に合成された電流の位置分布を、本発明の原理により制御して、前述の実施例に相応して変えて、移動無線装置の全横方向部分に亘って場合によっては均一化乃至均質化することができる。
【0064】
要するに、SAR値低減補正要素として、導電中間層がキーボードマットの構成部分として設けられている。キーボードマットとして、有利には、予め成形された多数のキー要素を有するシリコンマットが使われる。坦体薄板TFとして、有利には、殊に電気絶縁性材料製の所謂ポリドームフィルムが使われる。図20の実施例では、導電性中間層ZLが、ポリドームフィルムとシリコンマットとの間に、キー要素と共に閉じた環としてディスプレイ及びキーボード領域の周囲に構成されており、その結果、所定形式の環状に閉じたフレームが、坦体薄板の外縁と合同に形成されている。導電性中間層ZLとして、ここでは銅フィルムが使われている。その際、導電性中間層ZLは、コンタクトウェブMKを介してアースに接続され、このコンタクトウェブは、ケーシングOSを介してプリント配線板LPのアースパッドMPに圧入される。導電性中間層ZL用の坦体、保護及びアセンブラ補助として、この例では、外輪郭が中間層の所要の幾何形状に適合しているポリドームフィルムTFが使われている。その際、銅フィルムがポリドームフィルム上に有利には接着されており、その結果、キー部の領域内で、導電中間層が、シリコン部とポリドームフィルムとの間に設けられる。従って、下側には、中間層が電気的に絶縁されていて、プリント配線板LPに対して短絡しないように保護されている。図19の実施例では、この電気的に絶縁された坦体薄板TFの下側に、キーボードマットTMが対応付けられている導電押圧要素を有するキーカップリングマットZPが設けられている。この押圧要素は、キーボードマットTMの機械的なキーストロークをプリント配線板LP上での電気的な遮断又は導体路の閉成に変換する。導電中間層ZLの下側は坦体薄板TFによって電気的に絶縁されているようにすることによって、導電中間層を変更する自由度が大きくなる。つまり、カップリングマットZPの電気的コンタクト面の上側にも金属化した中間層ZLを配設することができ、この領域内で所期でないアース接続が形成されてしまうのをほぼ回避することができる。
【0065】
原理的には、SAR低減用の付加的な導電中間層は、どんな形式のキーボードマットにも統合することができる。つまり、製品特有の条件に応じて:
1. キーボードマットの各要素(例えば、シリコンマット、メタルドームフォイル、スペーサフィルム、接着フィルム、等)を、導電中間層の坦体にしてもよい;
2. 導電中間層の材料(導電性)及び製造方法(例えば、蒸着、又は、押し抜き加工、接着、メッキ、ラミネート、等)を変えてもよい;
3. 輪郭及び幾何形状(例えば、偏平、環状に閉じられた、又は、開いた、分岐した、等)に関する装置デザインを考慮して、導電中間層の形態、及び/又は、導電中間層の厚みを、プリント配線板の形状及び形態に応じて適合させるとよい;
4. 導電中間層の結合を、その形態、数、及び、位置に関して適合させ、並びに、統合された、又は、付加的なコンタクト要素として構成するとよい;
5. コンタクトパートナーがプリント配線板のアースに接続されている限りで、コンタクトパートナーを変えてもよい。
【0066】
付加的な導電性中間層によって、コスト上有利にSAR値を低減することができる。殊に、そのために、銅薄板を中間層としてキーボードマットの坦体薄板上にラミネートするとよい。こうすると、材料コストが少ない、工具のコストが小さい、厚みの形成が薄い(1μmより薄い銅層の蒸着)という利点が得られる。それと同時に、装置又は装置デザインの他の特性を制限せずに、極めて多様な形態を利用することができる。更に、場合によっては、付加的な、金属化された、アースに接続された面によって、各移動無線装置の所要の電磁妨害強度(ESD=electro static discharge静電放電)を構成的に部分的に達成することができる。従って、ESD保護モジュールをなくすことができる。しかも、この本発明の技術的な概念は、装置の最終組立時にアース接続の構成に応じて、付加的に構成部品を追加しなくて済むようになる。
【0067】
導電性中間層は、移動無線装置、殊に、ハンディのみならず、他の無線通信装置、例えば、ワイヤレステレホン、例えば、DECTテレホン,無線インターフェース付きモービルノートブック等のキーボードマットの構成部分にするとよい。
【図面の簡単な説明】
【0068】
【図1】付加的なSAR値低減補正要素付の本発明の無線通信装置の第1の実施例としての移動無線装置の略図である。
【0069】
【図2】付加的なSAR値低減補正要素付及び付加的なSAR値低減補正要素なしの図1を用いて説明した移動無線装置の横断面全体に亘る電流分布を示す略図である。
【0070】
【図3】付加的なSAR値低減補正要素なしの図1の移動無線装置のプリント配線板上の位置的な電流分布を示す略図である。
【0071】
【図4】付加的なSAR値低減補正要素付の図1の移動無線装置のプリント配線板上の位置的な電流分布を示す略図である。
【0072】
【図5】付加的なSAR値低減補正要素付及び付加的なSAR値低減補正要素なしの図1の移動無線装置のプリント配線板上の位置的な電流フィールドを示す略図である。
【0073】
【図6】図5のプリント配線板上の元の、位置的な電流分布の振幅を変える際の1変形実施例を示す図である。
【0074】
【図7】図5のプリント配線板上の元の、位置的な電流分布の振幅を変える際の別の1変形実施例を示す図である。
【0075】
【図8】SAR値低減補正要素の1変形実施例の略図である。
【0076】
【図9】SAR値低減補正要素の別の1変形実施例の略図である。
【0077】
【図10】SAR値低減補正要素の別の1変形実施例の略図である。
【0078】
【図11】SAR値低減補正要素の別の1変形実施例の略図である。
【0079】
【図12】SAR値低減補正要素の別の1変形実施例の略図である。
【0080】
【図13】SAR値低減補正要素の別の1変形実施例の略図である。
【0081】
【図14】SAR値低減補正要素の別の1変形実施例の略図である。
【0082】
【図15】SAR値低減補正要素の別の1変形実施例の略図である。
【0083】
【図16】SAR値低減補正要素の別の1変形実施例の略図である。
【0084】
【図17】各ユーザの頭部領域内の所謂ホットスポットによる熱負荷を更に下げるために、図1〜15の何れか1つの移動無線装置用の目的に適ったケーシング形状の略図である。
【0085】
【図18】ユーザの頭部で、所定のように使用する際の、図1〜16の何れか1つの各移動無線装置の略図である。
【0086】
【図19】SAR値低減のために、少なくとも1つの導電性のツイスト層を有する移動無線装置の種々異なる主要コンポーネントの構成状態を相互に離して示した空間略図である。
【0087】
【図20】図19の移動無線装置用の本発明のキーマットの種々異なる主要コンポーネントの略図である。
【0001】
本発明は、ケーシングと、該ケーシング内に収容された、少なくとも1つのプリント配線板とを、無線信号の送信及び/又は受信用に有する無線通信装置に関する。
【0002】
移動無線装置では、各ユーザ用の電磁放射の負荷量をできる限り低く保持して、起こり得る健康状態に及ぼすリスクをできる限り回避することが所望である。そのための保護手段は、例えば、ヨーロッパ特許公開第0603081号公報から公知であり、この公報記載の手段では、電磁吸収遮蔽板が、移動無線テレホンの最強ビームゾーンと、各ユーザの頭部との間に一種のビームブロッキング中間壁として、移動無線テレホンのケーシング内に収容されている。別の保護手段として、例えば、ドイツ連邦共和国特許公開第19608189号公報から、単に、ユーザ側でのみ、アンテナ及び移動無線装置のケーシング外面の一部分を覆う電磁遮蔽特性を持ったカバーが公知である。その際、このカバーの遮蔽作用は、アースによって改善することができる。
【0003】
従って、その種の公知の保護手段は、単に、ソース、即ち、ビームの形成個所と、この保護手段用の各ユーザの頭部との間に遮蔽要素を単に取り付けることによって、遮蔽作用を生じさせるようにされているにすぎない。しかし、この種の予防手段は、各ユーザの健康状態を保護する要求が高い場合には最早不十分である。と言うのは、そのような遮蔽要素が、各ユーザの頭部領域内に実際に作用する電磁場分布に及ぼす影響についてはほとんど特定できないか、寧ろ、全くランダムであるからである。
【0004】
本発明の課題は、無線通信装置がユーザの有機体に及ぼす影響に関して一層良好に当該無線通信装置を制御して調整することができる手段を提示することにある。
【0005】
この課題は、冒頭に記載したような無線通信装置において、少なくとも1つの付加的な、SAR値低減補正要素が、ケーシング内及び/又はケーシングに設けられており、且つ、プリント配線板上に万一流れる電流が、所期のように、当該プリント配線板の1つまたは複数の位置最大部から補正要素の方に分流するように構成されており、該分流の結果、無線通信装置の使用時に、前記プリント配線板及び付加要素上で、総体的に見て合成電流の位置分布が均一化され、及び/又は、元の各電流最大部が、ユーザにとって臨界的でない装置領域内にずらされるようにしたことにより解決される。
【0006】
少なくとも1つの付加的な補正要素を用いて、プリント配線板の1つまたは複数の位置的な電流最大部から補正要素の方に電流を分流し、従って、電流分岐用の一種の並列回路を形成することによって、所期のように、即ち、制御可能なやり方で、その結果得られる、プリント配線板上を流れる電流の位置的な分流を制御することができるようになる。つまり、その際、そのようにして分流されたプリント配線板及び付加的な要素上の電流の位置的な分布を一緒に考慮し、即ち、総体的に均等化し、及び/又は、元の各電流最大部をユーザにとって臨界的でない装置領域にずらすことができる。
【0007】
このようにして、殊に、所謂「ホットスポット」、即ち、比較的低い温度の組織容積領域に較べて比較的高い熱負荷の組織容積領域、つまり、組織容積領域、例えば、有利には、本発明の無線通信装置(例えば、移動無線電話又はワイヤレステレホン)を所定のように使用する際の各ユーザの敏感な頭部の熱負荷が局所変動するのを著しく回避することができるようになる。従って、各ユーザの頭部の有機的な組織が、総体的に見て、少なくとも均一に、及び/又は、殆ど熱負荷されない。
【0008】
公知技術とは異なり、本発明の補正要素によって、プリント配線板上の電流の既存の元の、位置分布が、電流レベルに関して、均一化され、及び/又は、単数又は複数の電流レベル最大部が少なくとも非臨界的な組織領域内にずらされる。そうすることによって初めて、各無線通信装置の近傍領域での実際の電磁場分布を制御可能に調整することができ、従って、頭部、殊に、各ユーザの頭部内部を、高い信頼度で、局所的にピークに加熱されないように改善して保護することができる。各ユーザの頭部に実際に作用する電磁ビームは、有利に、許容し得ない程高い、電磁ビームの位置最大部、又は、それによって頭部組織内に流れる電流を有機体にとって有利に低減し、及び/又は、非臨界的な装置領域に押しやることができるように制御される。
【0009】
本発明の、この他の実施例は、従属請求項に記載されている。
【0010】
以下、本発明について、図示の実施例を用いて詳細に説明する。図1〜20で、同じ機能及び作動様式の要素は、各々同じ参照記号を付けている。
【0011】
図1は、3つの主要コンポーネント、つまり、上側シェルOS及びそのケーシングの下側シェルUS、並びに、その中に収容されたプリント配線板LPに分解して示されている本発明の無線通信装置MP1の第1の実施例としての移動無線装置、殊に、移動無線電話又はワイヤレステレホンの空間略図である。ケーシングGHは、ここで説明している実施例では、2つの部分から構成されている。ケーシングGHは、ほぼ平坦な矩形状である。ケーシングGHの、長手方向LEでの拡がりは、有利には、ケーシングGHの、横方向QB、即ち、ケーシングGHの広幅側での拡がりよりも大きい。その際、横方向QB及び長手方向LEは、第3の軸が移動無線装置の厚み乃至高さを形成するデカルト座標系QSの相互に直交する2つの座標軸を形成する。殊に、ケーシングの寸法は、実際には、ケーシングの長さが6〜15cmであり、ケーシングの幅が3〜5cmであるようにされている。ほぼ平坦な矩形状に形成されたプリント配線板LPは、有利には、プリント配線板LPをケーシングGH内に収容することができるように適合した寸法にされる。ケーシングGHの上側シェルOS並びに下側シェルUSは、有利には、電気絶縁材料、例えば、プラスチック製である。そうすることによって、移動無線装置MP1の送信出力が許容し得ない程ひどく低下するのを著しく回避することができる。そのような送信出力の低下は、例えば、完全に金属製又は完全に金属化されたケーシングの場合、場合によっては、その個所に、逆方向の電磁場(アンテナATの放射電磁場とは逆方向になることがある)が誘起されることによって生じることがある。
【0012】
移動無線装置MP1は、有利には、GSM(global system for mobile communications)、GPRS(general packet and radio service)、EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)、UMTS(universal mobile telecommunication system)標準に従って作動する移動無線電話として構成されている。移動無線装置MP1は、有利には、ユーザにとってポータブルであって、従って、ユーザは、そのような無線通信システムの無線セル内の様々に違う場所に移動することができるような寸法である。付加的に、又は、そのような移動無線装置の電話機能とは無関係に、場合によっては、この移動無線装置を用いて、無線を介して、他の情報/データ伝送、例えば、画像伝送、ファックス伝送、Eメール伝送等を行うことができるようにしても目的に適っている。同様に、場合によっては、移動無線装置として、殊に、所謂DECT標準によるワイヤレステレホンを設けても目的に適う。
【0013】
無線信号の受信及び/又は送信のために、図1のプリント配線板LPは、一方の半部に高周波構成群HB1を有しており、この高周波構成群HB1の種々異なるコンポーネントが一点鎖線で略示されている。この高周波構成群HB1に、コンタクトCOAを介して、電磁無線波の放射及び/又は受信のために、送/受信アンテナATが接続されている。高周波構成群HB1には、コンタクトCOAから、電力給電ユニットAKU、例えば、バッテリ又は蓄電池の電力が給電される。この電力給電ユニットAKUは、図1には、付加的に一点鎖線で、アンテナATに対向して配置されているプリント配線板LPの半部の領域内に示されている。電力給電ユニットAKUは、有利には、下側シェルUS内に設けられている。この際、この電力給電ユニットと、移動無線装置MP1の種々異なるコンポーネントとの電力給電線は、分かり易くするために、省略してある。
【0014】
無線作動時の、妨害となる入射ビーム又は放射ビームの影響をかなりの程度なくすために、図1のプリント配線板LP上の高周波構成群HB1の各コンポーネントは、電磁遮蔽ケーシングHFS1内に封入されており、この電磁遮蔽ケーシングは、高周波構成群HB1の上の一種のカバーとして、プリント配線板LP、殊に、プリント配線板のアース層と固定して結合されている。このようにして、高周波構成群HB1用の、ほぼ直方体状の遮蔽スペースが形成される。
【0015】
図1のプリント配線板LPの第2の半部には、相応の別の電磁遮蔽ケーシングHFS2内に、1つまたは複数の別の電気構成群が収容されている。この別の電気構成群は、移動無線装置MP1の入出力要素、例えば、移動無線装置MP1のキーボード、ディスプレイ、スピーカを制御したり、高周波構成群HB1を用いて受信された無線信号、及び/又は、高周波構成群HB1を介して送信される無線信号の信号処理を行うのに使われる。
【0016】
ユーザが、図18に応じて移動無線装置MP1を所定のように使用する際、高周波構成群HB1からアンテナATを介して放射される電磁ビームエネルギによって起こり得る健康障害から、かなりの程度保護するために、実際には、多数の予防手段が講じられる。例えば、アンテナAT乃至高周波構成群HB1の主放射方向を、各ユーザUSの頭部HEから離れるように配向すると目的に適っている。そのような手段によって、各ユーザの照射負荷全体が、所定の限界値以下である場合でも、可能な副次放射電磁場又は残留放射電磁場が、どのようにして、どのような位置分布で、各ユーザの頭部領域内の有機組織体に作用するのか、何れにせよ未解決のままである。各ユーザにどの程度の放射負荷が実際に加わっているのか(全ての予防手段にも拘わらず)ということの、特定の測定基準として、殊に、所謂SAR値(スペシフィック・アブソープション・レートspecific absorption rate)が使われる。このSAR値により、例えば、各ユーザの頭部内の予め設定可能な組織容積体領域が、熱的に負荷される特定の吸収率がキログラム当たりのワットで示される。ユーザの頭部内の個別組織容積体領域の局所的な熱による加熱は、移動無線装置内に電磁場吸収遮蔽要素が、制御されないやり方でディメンショニングされて組み込まれていることが屡々あり、その場合には、臨界的となることがあり、その結果、電磁エネルギの回折効果及び/又は共振効果によって、不所望に、乃至、意図せずに各ユーザの頭部内での局所的な組織容積体領域にフォーカシングされることがある。しかも、その際、そのような要素は、一般的に、各移動無線装置を使用する際に、アンテナよりも近くユーザの頭部に位置していて、それにより、電磁放射エネルギがユーザの頭部に一層強く影響してしまうように、ケーシング内の各ユーザ側に配置されることがある。そのような遮蔽要素によって、各ユーザの頭部内の所定の組織容積体領域が局所的に加熱されるという意図せざる副次作用が生じてしまうことがある。
【0017】
所定の組織容積体領域の熱による加熱の度量として、移動無線装置のSAR値を特定するために、有利には、欧州規格EN50361に詳細に記載されている測定方法が使われる。その際、各ユーザの頭部内の最大熱負荷の個所が探索される。それから、SAR値が、各ユーザUSの頬BAと耳EAとの間、つまり、大体、移動無線装置MP1を所定のように各ユーザUSの頭部HEで所定のように使用する際に移動無線装置MP1が当てられる頭部の内部の所定の組織容積体に亘る積分から得られる(図18参照)。殊に、欧州規格EN50361に準拠して決められた組織容積体領域が選択される。
【0018】
グルコース溶液を有するモデル頭部内を測定センサを用いて包括的にテストすると、頭部内の有機組織の熱による加熱が、位置によって減弱したり変化したりしていることがわかる。つまり、最大値及び最小値のある位置分布を有していることがわかる。このように、位置により変化する熱による加熱状態は、殊に、その位置電流分布EC1に相応するプリント配線板LP上の位置電流分布EC1に起因する。そのような電流は、送/受信アンテナATがλ/4アンテナとして構成されていて、プリント配線板LPと一緒にビームダイポールを形成している場合、有利には、プリント配線板LP上を当該プリント配線板の長手拡がり方向LEに沿って流れる。図1には、プリント配線板LPの長手拡がり方向に沿った電流の位置分布EC1が、ベクトルの矢印によって示されている。その際、各ベクトル矢印の長さが長い程、それによって示される電流振幅は大きい。長手方向に拡がっている矩形形状のプリント配線板LPの幾何学的な状況に基づいて、プリント配線板LPの中心長手軸MLに沿ってほぼ中心MIに、即ち、各プリント配線板の対角線の交点の領域内に、最大電流振幅乃至電流密度があり、両長手方向縁に向かって(中心線MLから出発して)、電流密度が低減していく。更に、アンテナATの給電個所COAの領域内の広幅側面で電流振幅は最大である。つまり、アンテナATの給電個所COAの領域内の広幅側で、λ/4アンテナに電流が給電されるからである。これに対して、プリント配線板LPの、アンテナATに対向する広幅側面では、電流振幅は最小である。つまり、プリント配線板LPの、アンテナATに対向する広幅側面では、電流は縁境界によって遮断されるからである。それに対して、プリント配線板LPの、アンテナATに対向する広幅側面では、電場は最大である(λ/4アンテナの自由端でのE電場に相応して)。つまり、この実施例では、プリント配線板LPのほぼ中間領域乃至中心MIで、電流が最も強く流れる。プリント配線板LPは、λ/4アンテナATに対して、所定のようにビームダイポールの対向電極を形成する。この位置的な電流分布の近傍領域内では、移動無線装置MP1を所定のように使用した場合に、この対向電極により、これに対応する相応の電磁場が、各ユーザの頭部内に形成乃至誘起される。その際、近傍領域は、波長λ/2以下である位置領域である。例えば、880〜960MHz(中心周波数900MHz)の周波数領域のGSM無線網では、波長λは、ほぼ35cmである。周波数帯域1710〜1800MHzのPCN(private commercial network)(E ネット)では、波長はほぼ17cmである。周波数伝送領域1920〜2170MHzのUMTS通信系では、波長λは、ほぼ15cmである。GSM無線系では、ほぼ6cmの近傍領域の浸透深さで、プリント配線板上の位置電流分布によって算出できるが、PCNネットでは、ほぼ5cmであり、UMTS移動無線装置では、主プリント配線板LP上の位置電流分布に基づいて、近傍領域の浸透深さは、ほぼ2〜4cmである。その際、脳組織内の位置浸透深さが浅くなればなる程、アンテナの送信出力は同じと仮定した場合に、測定されるSAR値は大きくなる。つまり、所定の組織容積体毎に、一層高い電磁場密度、従って、一層高い電流が流れ、それによって、一層高く熱によって加熱されるからである。更に、場合によっては、いくつかのケーシングでは(例えば、上側シェルを金属メッキした場合)、直接、主プリント配線板上の位置的な電流分布EC1によっても、各ユーザの頭部内部内の組織が熱によって加熱されることがある。つまり、各移動無線装置MP1が各ユーザの頭部の外側の、当該各ユーザの耳EAと頬BAとの間に、図18に相応して当てられ、その結果、電気的、容量的及び/又は誘導的にコンタクト接続され、プリント配線板LPから場合によってはユーザの皮膚、及び/又は、ユーザの脳組織を介して電流が流れることがある。
【0019】
放射電磁場、及び/又は、当該放射電磁場に起因して生じる電流、並びに、それによって生じる熱による負荷が、移動無線装置を所定のように使用する際に、各ユーザの頭部領域内に不利に作用することがあるので、この放射電磁場の位置分布を制御して分布することができるためには、少なくとも1つの付加的なSAR値低減補正要素を、プリント配線板上に場合によっては流れる電流の分布を、所期のように当該電流分布の1つ又は複数の位置最大値がなくなって補正要素に作用するように、ケーシング内、及び/又は、ケーシングに設けて構成されている。従って、移動無線装置を使用する際、プリント配線板及び付加要素上に総体的に形成される電流の位置分布を一緒に考察して均一にすることができる。付加的に、又は、前述の点とは無関係に、ユーザにとって臨界的でない装置領域内に元の各電流最大値を有利にずらしてもよい。そのような臨界的でない装置領域は、例えば、各ユーザの顎の近傍で所定のように使用する場合の各移動無線装置にするとよい。
【0020】
少なくとも1つの付加的な補正要素を用いて、プリント配線板上の1つ又は複数の位置電流最大値から補正要素の方に電流を分流し、それによって、一種の電流分流用並列回路を形成することによって、所期のように、即ち、制御可能に、プリント配線板上に形成される電流の位置分布を制御することができる。その際、プリント配線板及び付加要素上に形成される電流分布を一緒に考慮して均一化することができ、及び/又は、元の各電流最大値を、ユーザにとって臨界的でない装置領域にずらすことができる。
【0021】
このようにして、殊に、所謂「ホットスポット」、即ち、比較的低い熱の組織容積体領域に較べて高い熱負荷の組織容積体領域となるのをほぼ回避することができる。つまり、組織容積体領域、例えば、有利には、本発明の移動無線装置を所定のように使用する際に各ユーザの敏感な頭部内の熱負荷が局所的に変動するのをほぼ回避することができる。従って、各ユーザの頭部内の有機組織は、総体的に見て少なくとも均一化され、及び/又は、殆ど熱的に負荷されなくなる。
【0022】
そのような付加的な補正要素を用いて、プリント配線板上、並びに、補正要素上の電流の既存の元の位置分布を、総和的に殊に、プリント配線板の長手方向位置での電流レベルに関して、横方向QBでのプリント配線板幅に亘ってほぼ均一化し、及び/又は、1つまたは複数の電流レベル最大値の元の位置が、臨界的でない装置領域にずらされるように変えることができる。そうすることによって初めて、移動無線装置の近傍領域内の実際の電磁場分布を制御して調整することができ、従って、各ユーザの頭部、殊に、頭部内部を、高い信頼度で、局所的に許容し得ない程高い加熱ピーク値とならないように改善して保護することができる。各ユーザの頭部に実際に作用する電磁放射は、当該電磁放射の許容し得ない程高い位置最大値、又は、それによって人体組織内に流れる電流の許容し得ない程高い位置最大値を、有機体に有利に低減し、及び/又は、臨界的でない装置領域内にずらすことができる。
【0023】
このようにして、移動無線装置を使用する際、(プリント配線板及び補正要素上でまとまって、乃至、総体的に流れる)形成された電流全ての位置分布が、殊にプリント配線板の幅に亘って均一化される。従って、それと同時にプリント配線板の長手方向に亘って同様に均一な電流分布になる。従って、各ユーザの頭部領域に各移動無線装置を当てる際、殊に、その個所で場合によっては有効となる、頭部の外側及び/又は頭部内部に流れる電流が均一化される。その際、少なくとも1つの、本発明のSAR値低減補正要素によって、各ユーザの頭部領域内の熱的な全負荷を常に低減することができるのではなく、少なくとも既存の元の電流振幅最大値を低減又は平坦化することができ、即ち、他の組織容積体領域に分流乃至分割することができる。つまり、総体的に見て、各ユーザの頭部内に熱的に作用するエネルギは、比較的大きな組織容積体に亘って分布しており、従って、統合された容積体を通して最終的に所定の寸法を評価する際に、対応付けられる特定のSAR値が低減する。包括的なテストにより示されるように、殊に、場合によってプリント配線板(例えば、図1のLPのような)上に、例えば、EC1のように流れる電流は、多分、各ユーザの頭部領域内の有機組織の熱的な加熱の原因である。そのような電流は、送/受信アンテナATがλ/4アンテナとして構成されている場合、殊にプリント配線板上を長手方向LEに沿って流れ、プリント配線板LPと一緒にビームダイポールを形成する。場合によっては、そのような、プリント配線板上を流れる電流は、他のアンテナタイプの場合でも流れるが、場合によっては、最大値及び最小値が別の位置分布であることもある。一般的には、アンテナがプリント配線板に対する電気的な対向極として構成されるプリント配線板上の全てのところを電流が流れる場合がある。つまり、例えば、所謂PIFA(平面逆Fplanar inverted F)アンテナが、プリント配線板と共にビームダイポールを形成する。
【0024】
図1の移動無線装置MP1では、SAR値低減補正要素は、ケーシング表面OSの縁領域内の外周を環状に、上方シェルOSの外側上の4つの側縁に沿って延びている導電要素KE1によって形成されている。この導電要素KE1の経過は、斜線で示されている。この導電要素KE1は、上方シェルOSの矩形状上側部分の側縁に沿った縁ゾーン領域も、上方シェルOSの上側部分に対してほぼ垂直方向に成形された、上方シェルOSの縁ウェブもカバーする。補正要素KE1は、上方シェルOSの相互にくっついている4つの側縁の領域内のゾーンに沿って延びており、上方及び下方シェルOS,USの、それ以外の領域は、カバーされていない。この補正要素KE1の縁全体の幅SBは、プリント配線板LPの横方向全幅QBの5〜25%に選択すると目的に適っている。
【0025】
導電要素として、この実施例では、1つまたは複数の導電薄板、コーティング、又は、それ以外の導電面要素が使われている。
【0026】
殊に、そのような補正要素は、それと同時に、ケーシングのデザイン要素、つまり、例えば、蒸着又はメッキメタルコーティングを使ってもよい。
【0027】
補正要素KE1は、図1の実施例では、プリント配線板LPのアースを、唯一の電気的及び機械的なコンタクト接続個所COS1にだけコンタクト接続する。補正要素KE1の、それ以外の延在部分に沿って、移動無線装置MP1の組立状態で、その側方縁全てに関して横断方向間隙QSを置いて設けられており、即ち、その個所では、プリント配線板LPと補正要素KE1との間で、コンタクト接続されていない。コンタクト接続個所COS1は、図1の移動無線装置MP1では、プリント配線板LPの高周波構成群HB1の範囲内に設けられている。つまり、その個所では、給電が最大であるからである。そうすることによって、最も高い実効電流が、プリント配線板LPから補正要素KE1に分流することができるからである。コンタクト接続個所COS1を、プリント配線板LPの一点鎖線で示した中心長手方向軸MLの領域内に設けると目的に適っており、その結果、プリント配線板LPから付加的な補正要素KE1に亘って、ほぼ対称的に電流分布することができる。個所COS1での、このようなコンタクト接続によって、電流の一部分が、プリント配線板LPから補正要素KE1に導出される。従って、部分電流は、上方シェルOSの長手方向側面に沿って、当該側面に取り付けられた補正要素ストリップに沿って流れる。この部分電流は、ベクトル矢印EC11*,EC12*によって示されている。その際、この付加的な部分電流は、プリント配線板LP上の電流EC1に、当該プリント配線板の長手方向延在部LEに沿ってほぼ整流される。
【0028】
図2には、図1の付加的な補正要素KE1がない場合とある場合とでの、プリント配線板の横方向部分乃至幅側面に亘るプリント配線板LP上の電流分布が示されている。その際、図の横軸に沿って、プリント配線板の横方向での拡がりWIが示されており、縦軸に沿って、所属の電流振幅ECAが示されている。実線で示した曲線CNは、補正要素が設けられていない場合、プリント配線板LPの横断面に亘る電流分布を示す。この曲線は、プリント配線板横断面のほぼ真ん中に電流最大値を有しており、長手方向の両縁部で、電流は最小乃至最大となる。このようにして、電流分布曲線CNは、ほぼ放物線状であり、その際、頂点は、プリント配線板LPの横方向の拡がりのほぼ真ん中に位置している。
【0029】
付加的な補正要素を用いることによって、プリント配線板LPの横断面に亘って、接続された補正要素KE1と共に考慮して均一化され、即ち、一層均一な電流分布(図2の破線で示した曲線CS参照)となるように、元の電流振幅最大値MAは低減され、即ち、移動無線装置GHの全横方向部分に亘って、若干分かるように示された全電流場の電流振幅が、近似的に一定にされる。従って、そのようにして入力された電流分布の電流に対応付けられる電磁場も、移動無線装置MP1の横断面に亘ってほぼ同様の比を有する。このようにして、各ユーザの頭部内での、局部最大値と最小値の各電流振幅値間の差が次第に大きくなり、即ち、電流分布を均一化することによって、局所頭部組織領域が殊に点状に加熱されるのをほぼ回避することができる。
【0030】
更に、場合によっては、補正要素用に環状に周回して閉じられた構造を選択せずに、例えば、図1の補正要素KE1の環状構造の側壁を中断するか、又は、全部なくして、なにもないか、又は、中断乃至横方向スリットのある構造を選択しても充分である。その際、有利には、補正要素の、そのような部分乃至ストリップを補正要素からなくし、又は、補正要素に個別の横方向スリットを設け、又は、横方向スリットを複数個設け、即ち、補正要素の電気導体路に沿って溝を設け、その場合、移動無線装置の電流分布全体を所望のように変更するのに付加的な電流は必要はない。
【0031】
図4には、図1に対して、下側を折り曲げて、乃至、スリットUを設けた、変更した補正要素KE1*の立体斜視略図が示されており、このスリットは、上方シェルOSの相互に当接する3つの側縁に沿ってのみ延在している。つまり、このスリットは、プリント配線板の両長手方向側縁に沿って、並びに、高周波構成群の場合、給電領域内の広幅側に沿って形成されている補正要素ストリップである。図1の補正要素KE1とは異なり、変更された補正要素KE1*には、両長手方向側縁間に、プリント配線板LPの高周波構成群に対向する横方向結合ストリップはない。3つの側縁ストリップが各々ほぼ90°で相互に接触接続されているような、変更された補正要素KE1*の場合でも、第1の補正要素KE1の場合とほぼ同じ空間電流分布となる。その際、図4には、付加的な補正要素KE1*を導入することによって形成された位置電流分布が、3次元で、プリント配線板LP上に、接続された補正要素KE1*と一緒に付加的に示されている。補正要素のない場合の、元の3次元電流分布EC1(図3に略示されている)とは異なり、付加的な補正要素KE1*は、同様に、主要プリント配線板LPから、電気的且つ機械的なコンタクト個所MV3を介して付加的な補正要素に電流が分流乃至偏向する。その結果、元の電流最大値MAが比較的低い値MA*<MAに低下する。つまり、プリント配線板LP上の元の電流の成分が、付加的な補正要素KE1*の長手方向ストリップの方に分流される。このように、付加的な補正要素の長手方向ストリップに分流した長手方向電流は、図6並びに7では、ベクトル矢印EC11*,EC12*によって示されている。補正要素上の、この電流分流によって、移動無線装置MP1の全横方向部分(即ち、接続された補正要素KE1*とプリント配線板LP)に亘る電流レベルは、プリント配線板の長手方向側面の領域内での全電流場(=プリント配線板の電流場+補正要素上の電流場)の長手方向縁部の領域内では、そこに形成されている元の電流分布に比して上昇する。形成される全電流場の長手方向側縁での、このような電流振幅の上昇は、図4には、VBで示されている。この変形実施例では、補正要素KE1*は、その外縁に関して、近似的に、プリント配線板LPの側縁に関して合同であり、並びに、この側縁に対してほぼ平行な層面で、所定の高さ間隔で位置付けられている。
【0032】
この補正要素KE1*は、プリント配線板LPの一部分であるようにすると目的に適っている。この補正要素KE1*は、殊に、このプリント配線板に、曲げられないようにして結合されている。こうすることによって、製造及び製造プロセスを軽減することができる。つまり、プリント配線板LP及び補正要素KE1*は、一緒に平坦な平面内に製造することができるからである。それから、180°1回だけ曲げることによって、補正要素KE1*を、その外縁に関して、プリント配線板LPの側縁と一致させることができ、その際、空隙空きスペースSPL、即ち、プリント配線板LPに対して高さ間隔がある。この構成は、補正要素KE1*を相応の長さの横方向ウェブSTを介してプリント配線板LPと結合することによって達成され、このプリント配線板LPは、プリント配線板LPの作動状態で、プリント配線板LPの長手方向面に対してほぼ90°だけ、上方シェルOSの上の方に突出している。従って、作動状態では、プリント配線板LPは、補正要素KE1*と共に、プリント配線板LPの層面に対して平行な、ほぼ同一層面に位置し、この、プリント配線板LPの層面に対して、予め設定可能な一定の高さ距離SPLを有している。
【0033】
一般化して言うと、補正要素は、プリント配線板に対して相対的に配置されて、プリント配線板の装着面内、上方、及び/又は、下方のスペース領域内に配置され、この装着面は、側方縁並びに当該側方縁を通る面法線によって限定される。その際、各面法線は、プリント配線板の装着面に対して垂直方向乃至直交方向に位置している。このようにして、プリント配線板の元の面尺度(長さ並びに幅)が不所望に大きくなるのを著しく回避することができる。
【0034】
場合によっては、図1の補正要素KE1のところで、プリント配線板LPの、第1のコンタクト個所COS1に対向する側面上で第2のコンタクト接続が行われる場合でも、プリント配線板LP(図4に示されているような)上の、所与の元の位置電流分布EC1の最大値MAから、付加的な補正要素上へ、電流を充分に分流させることが未だ充分に可能である。
【0035】
一般的に言うと、補正要素の部分又はストリップは、プリント配線板及び補正要素の横方向部分に亘って電流レベルを所望のように一緒にして、即ち、総体的に均一化するために、電流レベルを上げるのが所望であるような領域内の、プリント配線板LPの個所に設けると有利である。この個所は、プリント配線板が幾何学的な電流分布の点で、電流が最小となる個所である。
【0036】
図1及び4の両変形実施例では、各補正要素KE1乃至KE1*は、プリント配線板LPの高周波構成群HB1の領域内で機械的且つ電気的に当該高周波構成群とコンタクト接続されている。そうすることによって、付加要素上に、当該付加要素の長手方向側縁に沿って電流が形成され、この電流はほぼ整流されて、プリント配線板LP上の電流になる。この点について、もう一度図5,6に略示されている。各位置電流場の電流振幅は、ベクトル矢印によって示されている。その際、各ベクトル矢印の長さが長くなればなる程、電流振幅も大きくなる。補正手段なしでは、プリント配線板LP上の位置電流分布EC1は、プリント配線板LPの長手方向側面にほぼ平行な電流方向を有している。その際、プリント配線板LPの中心線MLにほぼ沿って、電流振幅の最大値が位置している。長手方向側面が、プリント配線板LPの長手方向側面の縁領域内の1本のストリップに沿って延びている付加的な補正要素KE1の方に、コンタクト個所COS1を介して電流が分流且つ偏向されることによって、その場所で、総体的に、即ち、加算して、電流がかなり大きくなの、この点については、矢印EC11*,EC12*によって示されている。それと同時に、そうすることによって、プリント配線板LP上の位置電流分布が変化する。プリント配線板上での、そのように変更された電流分布EC1*では、殊に、中心線MLの領域内で、電流振幅が低減する。付加要素KE1の長手方向ストリップ上の電流EC11*,EC12*は、ほぼ整流されて、プリント配線板LP上の電流EC1*になるので、総体的に、即ち、プリント配線板LPと付加要素KE1とを一緒にして、電流分布の元の最小値の領域内で、電流レベルを上げて、全電流分布がほぼ一定の電流振幅を、移動無線装置の横方向幅に亘って有しているようにされる。このようにして、移動無線装置の横方向部分に亘って形成された全電流分布が、かなり均一化され、即ち、平坦化乃至均一化される。
【0037】
更に、移動無線装置の全横方向部分(プリント配線板+補正要素)に亘って電流場を、そのように均一化するために、付加的な補正要素として、単に2つの別個のストリップを、各々別個に高周波構成群の領域内のコンタクト個所で、プリント配線板LPと機械的に結合され並びに導電接続された、プリント配線板LPの長手方向側面の領域内に取り付けさえすればよい。それから、これら両導電個別ストリップは、プリント配線板上に間隔を置いて、このプリント配線板に対して有利にはほぼ平行な層面内に取り付けられる。従って、図6の電流分布を近似的に達成することができる。
【0038】
プリント配線板LP上の平坦化された電流分布の構造化用の、この両導電ストリップ要素は、場合によっては、例えば、ケーシングに充分なスペースがない場合にも、プリント配線板の底面の外側にも、プリント配線板の両長手方向側面に対して横方向間隔がほぼ同じ平坦な層面を設けることができ、図1乃至図3に示されているように、相互に重なってほぼ束状にならない。
【0039】
図8の平面略図では、プリント配線板LPは、変形実施例の補正要素KE11の矩形状の導電ストリップフレームによって環状に同じ層面内に取り囲まれている。これらの導電性ストリップは、プリント配線板を環状に囲む縁部を形成し、この縁部は、コンタクト個所COS1のところまで、その長手方向の拡がりに沿って、プリント配線板LPに至るまで一貫する横方向間隙QSPが形成されている。
【0040】
その際、例えば、KE11のような補正要素が、プリント配線板LPを各々唯一の個所にのみ接触するようにすると、付加要素とプリント配線板とが一貫して環状にコンタクト接続される際と同様に、プリント配線板の縁が単に拡げられるだけではない。そのように、プリント配線板が環状に連続的にコンタクト接続されて縁が拡げられると、元の横方向電流プロフィールが僅かに拡げられ、従って、プリント配線板中央部内での、このプロフィールの電流最大値が所定のように低下されるが、実際には、大抵僅かな作用しか生じない。殊に、特徴的な最大値のある図2の曲線CNの放物線形状に相応する不所望な特徴的な電流レベル横方向プロフィールは、ほぼ維持される。
【0041】
付加的に、又は、機械的/電気的なコンタクト個所を用いた補正要素の直流接続とは無関係に、場合によっては、容量性/誘導性の結合、及び/又は、電磁ビーム接続によって、相応のやり方で、プリント配線板から補正要素に分流して、所望の位置電流分布を達成してもよい。実際のテストによると、その際、補正要素をプリント配線板に機械的/電気的に接続して、最も効果的に分流乃至電流偏向作用を達成することができることが分かった。
【0042】
場合によっては、付加的又は補正要素KE1の、上方シェルOSの上側への収容とは無関係に、補正要素を上方シェルの内側に取り付けても充分である。
【0043】
更に、テストにより、図1の補正要素KE1を高周波構成群HB1に対向するプリント配線板LPの横方向側面にコンタクト接続する際に、各々1つの電流場EC11**,EC12**を補正要素KE1の、プリント配線板LP上の元の電流EC1とは逆方向に配向された、両長手方向ストリップの方に流してもよいことが分かった。このことは、図7に略示されている。この場合でも、電流EC11**,EC12**が、補正要素KE1の両長手方向ストリップに逆方向であり、残りの電流EC1*がプリント配線板LPに逆方向であるにも拘わらず、移動無線装置MP1の全横方向部分に亘って電流分布を均一化することができる。その際、プリント配線板LP上の元の電流の一部分が、中心線MLの領域、即ち、元の電流分布で最大値が位置している領域から、補正要素KE1の方に分流されるようにしてもよい。従って、許容し得ない程大きな位置「ホットスポット」に基づいて組織材料が加熱するのを、著しく回避することができる。殊に、頭部組織物質が加熱するのを、プリント配線板上の電流分布によって生じる電磁場を、補正要素の対向電流場によって戻された対向電磁場によって補償することにより、部分的に低減又は均一化することができる。
【0044】
要するに、包括的な実験によって、以下のような関連が分かった:
SAR値は、移動無線装置の横方向部分に亘って流れる電流場の電流最大値と、各ユーザの頭部内の吸収個所の、電流最大値の近傍に決定的に依存する。その際、この特定のSAR値を低減するのに原理的に2つの手段を考慮することができる。第1の手段によると、各電流最大値を吸収個所からかなり離すようにされる。第2の手段によると、電流最大値を補償電流を用いて配分することによって低減することができる。図2には、この電流配分は、移動無線装置のほぼ真ん中に付加的な導体路のある場合(CS)と、付加的な導体路のない場合(CN)とで示されている。この付加的な導体路によって、実施例に応じて、出力値の有利には2/3〜1/2に低減することができる。相応して、特定のSAR値も低減する。その際、付加的な導電層(=補正要素)を上方シェルOS全面に亘って隙間なく堆積するのは、実際には有意義ではない。つまり、導電層で閉じ込めてしまうと、近似的に、この導電層がない場合と同じ電流分布プロフィールが形成されてしまうからである。適切な導体幅を、プリント配線板幅の5〜25%の範囲内にすると有利である。付加的な導電層は、高周波構成群HB1とプリント配線板LPの領域内の、装置の上側領域内でコンタクト接続していると目的に適っている。その際、対称的に取り付けるとよい。つまり、そうすることによって、同様に付加的な導電層上に、プリント配線板LPの長手方向側面の両側にほぼ対称的な電流分布が形成されるからである。こうすることによって、移動無線装置の全横方向部分に亘って、総体的に、電流分布を最適に均一化することができるようになる。更に、高周波構成群HB1をコンタクト接続することによって、充分に大きな電流成分を補正要素の方に偏向することができる。つまり、高周波構成群の領域内で電力給電が行われるからである。このようにして、それと同時に、移動無線装置の送信出力及び/又は受信出力を実質的に得ることもできる。これは、殊に、電流は補正要素でもプリント配線板でもほぼ整流することができる点にもある。
【0045】
図9には、移動無線装置MP1が相互に離した状態で示されており、その際、図1と異なって、上方シェルOS*が、導電性メッキ部KE3をその上側面及び/又は下側面上に有している。その層厚、導電度、形状及び/又はその他のパラメータは、プリント配線板LP上を流れる電流が、当該電流の1つまたは複数の位置最大値が補正要素KE3の方に作用してなくなり、所望の分布となるように選定され、その結果、総体的に、移動無線装置MP1の横方向部分に亘って、形成された電流の位置分布が均一化される、即ち、移動無線装置MP1の全横方向部分に亘って、ほぼ一定であるが、少なくとも1つの、補正要素なしの場合よりも均一な総和電流振幅となる。
【0046】
更に、場合によっては、図1のKE1のような、扁平な導電補正要素の代わりに、1つまたは複数の導電線を設けても目的に適っている。
【0047】
図10には、移動無線装置MP2が相互に離した状態で示されており、その際、当該移動無線装置MP2の上方シェルOS1、下方シェルUS及び当該上方シェルOS1と下方シェルUSとの間に収容されるプリント配線板LPとが示されている。図1〜9の補正要素とは異なって、この図10では、付加的なSAR値低減補正要素として、線KE4が、上方シェルOS1とプリント配線板LPとの間に収容されている。この線KE4は、プリント配線板LP上の位置電流場の1つ又は複数の最大値をほぼ平坦化することができるように構成すると目的に適っており、その結果、横方向部分に亘って電流振幅を均一化することができるようになる。そのために、導電線KE4は、最大値及び最小値分布を有する所定の位置電流形態に応じて、多種多様な曲げ形状、直径寸法、各部分の種々異なる間隔、並びに、その部分の導電度を有している。移動無線装置MP2内部の、そのような1つ又は複数の線は、相応の位置付け、形状、導電度、形態の際に、プリント配線板電流の所定の位置分布を補正して、移動無線装置MP2の全横方向部分に亘って、総体的に全横方向位置で近似的に同じ電流振幅に調整されるように補正される。
【0048】
図11には、SAR値低減補正要素KE5として、例えば、L形に曲げられた導体が設けられている。その際、この導体は、プリント配線板LPのアースのために、コンタクト接続乃至結合部MV9を有している。その際、線KE5は、プリント配線板LPに平行な層面に、プリント配線板LPの上方に間隔をおいて設けられるように曲げられている。その際、この線の、プリント配線板装着面に対して垂直方向の仮想の投射面は、プリント配線板の側縁内に位置している。
【0049】
付加的又は導電補正要素とは無関係に、場合によっては、少なくとも1つの磁性体及び/又は誘電体を各移動無線装置のケーシングGH内、及び/又は、ケーシングに設けると目的に適っている。図12には、例えば、移動無線装置MP2のケーシング内に、損失のある磁性材料KE61がプリント配線板LP上に取り付けられている。付加的に、そのプリント配線板LP上には、誘電体KE62が設けられている。その際、磁性体及び/又は誘電体KE61乃至KE62は、選択的に部分的に金属化してもよい。
【0050】
図13には、移動無線装置MP2用の、別のSAR値低減補正要素KE7が示されている。この補正要素は、平面構造部FS及び該平面構造部に付けられた長手方向に延びた線DRから形成されている。その際、補正要素KE7は、アースコンタクトMV11の上方でプリント配線板LPにコンタクト接続されている。その際、補正要素KE7は、所定の間隔で、プリント配線板LPの上方、並びに、このプリント配線板LPに平行な層面内に設けられている。従って、補正要素KE7は、プリント配線板LPの装着面並びに仮想の面法線によって、プリント配線板の側縁で限定される空間領域内に配置される。
【0051】
図14には、本発明の補正要素の別の変形実施例が示されている。この実施例では、移動無線装置MP2のケーシング内の下方シェルUSの内側に平面構造の抵抗薄膜が装入されている。この抵抗薄膜の導電度、形状、乃至、形態及び/又はそれ以外の特定のパラメータは、有利には、プリント配線板上の、横方向部分に亘る所定の位置電流分布の本発明による作用を考慮するようにして選定される。
【0052】
図15には、本発明の補正要素が場合によっては導電構造体でカバーされた薄膜KE9によっても形成されることが略示されている。この実施例では、1つ又は複数の個別構成要素が堆積されている。その際、図15には、被覆薄膜KE9が、コンタクト個所MV13を介してプリント配線板LPのアースにコンタクト接続されている。
【0053】
更に、図16に相応して、場合によっては、共振アンテナ構造部KE10をプリント配線板LP上に堆積すると目的に適っている。この共振アンテナ構造体は、図16では、コンタクト要素CEを介してインピーダンス構成素子IPと接続されて、インピーダンスマッチングを行う。そのような共振アンテナ構造体によって、所期のように、プリント配線板電流を偏向させて、元の電流場分布を所望のように変えることができる。
【0054】
要するに、各補正要素は、図1,4,9−16に相応して、側縁並びにこの側縁を通る面法線によって限定されるプリント配線板装着面内、プリント配線板装着面上、及び/又は、プリント配線板装着面下に位置している空間領域内に位置するように、プリント配線板に対して相対的に配置される。その際、各面法線はプリント配線板装着面に対して垂直方向乃至直交方向に位置している。このようにして、プリント配線板の元の面尺度(長さ、並びに、幅)が不所望に拡大してしまうのが著しく回避され、その結果、各移動無線装置の元の縮小された構造形状をほぼ維持することができる。
【0055】
全ての実施例で、各補正要素は、比較的高い電流振幅値の元のプリント配線板領域によって、元の比較的低い電流振幅値のプリント配線板の領域内に電流が分流し、総体的に、即ち、プリント配線板及び補正要素上の、この電流分布を一緒に考慮して、付加的な補正要素が予め設けられていない場合よりも一層均一な全電流分布が形成されるように構成され、且つ、当該プリント配線板に関して取り付けられている。
【0056】
例として、図1〜18の移動無線装置を用いて図示された本発明のSAR値を低減する補正要素の原理は、ワイヤレステレホン並びにその他の無線通信装置にも置き換えて、そこで相応に使うことができることは当然のことである。
【0057】
要するに、そもそもプリント配線板上を流れる電流に起因する、設定された元の電流分布乃至場の分布は、有利なやり方で、ユーザの頭部のところ乃至頭部内で低減した分布、乃至、有機体にとって有利な別の分布となるようにされ、その際、以下の各手段を個別又はグループにして設けると目的に適っている:
1. 1つ又は複数の電線(比較的高い直流抵抗成分を有することがある)を、SAR値を低減すべき移動無線装置のケーシング内に入れる。これは、装置の他の部分に対して大きな距離を有することができる。例えば、下方シェル又は上方シェル内に装填、接着、圧着、及び/又は、所謂SMD又はMID技術で形成することができる。他のアプリケーションも考え得る。
2. 磁気的及び/又は電気的に作用する材料(任意に線状に湾曲、扁平状に任意に湾曲)を、各移動無線装置のケーシング内に入れる。これは、ケーシングの他の部分に対して高さ及び/又は横方向間隔を有することができる。例えば、下方、又は、上方シェル内に装着、接着、圧着等して形成することができる。所望の場の分布を調整するために、部分的に金属化してもよい。ケーシングに他のアプリケーションも考え得る。
3. 上記1.及び2.の組み合わせ。
4. 上記1.2.乃至3.を、送信局のアース面乃至「サーミスタ」にコンタクト接続する(図1,4参照)。
5. 磁気特性乃至容量特性、これらの任意の組み合わせの伝導度を変えることによって、下方又は上方シェルの電気的特性を変更する。これは、例えば、損失性乃至伝導性の、磁性粒子及び/又は誘電性粒子を導入、又は、これらの混合によって形成することができる。相応の物質で外皮を部分的乃至完全にコーティングしてもよい(図9参照)。
6. 1.〜5.に対して多重の解決手段にしても場合によっては目的に適っている。
7. 基板(PCD)と同様に形成されたサブストレートを装填し、場合によっては、装置の部分とコンタクト接続してもよい。(図15,16参照)
8. 図7によると、付加的に装着された1つ又は複数の個別構成要素を、このサブストレート上に設ける。(図15参照)
9. 任意に構成されたコンタクト要素を、センサのアース用、又は、「サーミスタ」用の回路(電気整合網)に接続する。(図16参照)
10. 他の装置部分に対して所望の高さ及び/又は横方向間隔を形成するために、導入された構造の任意の保持装置。
【0058】
そのような補正要素に対して付加的に、又は、そのような補正要素とは無関係に、場合によっては、各移動無線装置(例えば、図1のMP1)のケーシングを、各ユーザの頭部HEの支持領域に対する間隔DI1を出来る限り大きくすることができる。図17では、このことが、例えば、移動無線装置MP1のケーシングが、頭部HEから凸状に外側に湾曲した内面を有しており、その両外縁AB1,AB2だけが、図18の各ユーザの頭部HEに当接している。そうすることによって、移動無線装置MP1は、どうしても、ユーザの頭部から少なくとも所定の間隔でしか、プリント配線板上の既存の元の電流分布が最大値である場所、即ち、移動無線装置の中間領域内に保持される。
【0059】
例えば殊に、移動無線装置を用いて通信する際、移動無線装置は電磁波を放射する。この電磁場の一部分は、場合によっては、人間の組織内にも浸透することがある。これは、場合によっては、人間の組織内に熱的な負荷を引き起こすことがある。そのような熱による加熱を評価する尺度は、所謂SAR値(Specific Absorption Rate)である。規格(例えば、-EN 50360)では、相応の限界値が決められている。装置寸法をかなり低減することによって、移動無線装置から小さな領域に電力放射を集中することによって、殊にユーザの頭部に移動無線装置を目的を決めて利用する際、その場所の熱的な負荷が大きくなることがある。その際、最大負荷の領域(所謂「ホットスポット」)が、決定的にSAR値を特定する。この限界値を維持した場合ですら、無線通信装置を出来る限り小さなSAR値にすることが望ましい。
【0060】
この問題点は、本発明の実施例による無線通信装置では、付加的なSAR値低減補正要素として少なくとも1つの導電中間層を、無線通信装置のキーボードマットの構成部分として設けるようにして解決される。
【0061】
付加的な通電中間層によって、各無線通信装置のSAR値を簡単に低減することができ、その際、それと同時に設けられている元の寸法並びに各無線通信装置のデザインをほぼ維持することができる。
【0062】
本発明の別の実施例は、本発明の無線通信装置のSAR値を低減するために、少なくとも1つの通電中間層を有するキーボードマットに関する。
【0063】
図19には、移動無線装置MP1の主要コンポーネントが、相互に離れた状態で示されている。このケーシング内には、プリント配線板LPが収容されており、このプリント配線板は、送信及び/又は受信無線信号の形成、処理並びに評価のために、相応の構成群及び/又は構成部品を有している。これは、図面上簡単にするために図19では省略されている。その際、このケーシングによって、図19には、単にその上方シェルOSしか示されておらず、その下方シェルは、分かり易くするために同様に示されていない。上方並びに下方シェルは、プリント配線板LP用に、組み立てた状態で適合するように成形された空間を形成していて、プリント配線板を確実に収容することができる。このプリント配線板LPの導体路及び/又は構成要素は、キーボードマットTAのキーに対応付けられており、このキーボードマットを用いて、キー操作に基づいて触覚によるメカニカルな入力/出力動作により、プリント配線板LP上の電気信号に変換することができる。その際、キーボードユニットTAは、坦体薄板TFを有しており、この坦体薄板上に、多数のキー要素を有するキーユニットTMが取り付けられている。坦体薄板TFは、有利には、平坦な坦体層として構成されている。この坦体薄板は、有利には、プリント配線板LPの外輪郭に相応する外輪郭を有している。坦体薄板TFは、キーマットTMの領域内にほぼ全面に構成されており、移動無線装置MP1のディスプレイ乃至指示装置の領域内に、適切な、殊に矩形の切り欠き部を有している。付加的に、図20に相応して導電中間層が、坦体薄板TFとキーボードユニットTMとの間に設けられる。その際、この中間層ZLは、ある種の閉じたループ乃至閉じた環を、坦体薄板TFの4つの縁側の領域内に形成している。従って、移動無線装置を組み立てた状態では、中間層ZLは、所定の高さ距離並びに当該プリント配線板の周縁に一致した形状でプリント配線板LPの上側に位置しているフレームを形成する。その際、導電中間層ZLは、プリント配線板LPの、そのような端面側の領域内で、コンタクトウェブMK(図19参照)を介してアースコンタクトMPに機械的且つ電気的に接続されている。このようにして、プリント配線板LPと導電中間層ZLとの間に一種の並列回路が形成され、その結果、場合によっては、プリント配線板LP上で当該プリント配線板の長手方向に沿って流れる電流の成分が、中間層ZLのフレーム状形成体の両長手側に分流される。プリント配線板LPと導電中間層ZLとの並列回路に基づいて、所期の電流分流によって、プリント配線板上に合成された電流の位置分布を、本発明の原理により制御して、前述の実施例に相応して変えて、移動無線装置の全横方向部分に亘って場合によっては均一化乃至均質化することができる。
【0064】
要するに、SAR値低減補正要素として、導電中間層がキーボードマットの構成部分として設けられている。キーボードマットとして、有利には、予め成形された多数のキー要素を有するシリコンマットが使われる。坦体薄板TFとして、有利には、殊に電気絶縁性材料製の所謂ポリドームフィルムが使われる。図20の実施例では、導電性中間層ZLが、ポリドームフィルムとシリコンマットとの間に、キー要素と共に閉じた環としてディスプレイ及びキーボード領域の周囲に構成されており、その結果、所定形式の環状に閉じたフレームが、坦体薄板の外縁と合同に形成されている。導電性中間層ZLとして、ここでは銅フィルムが使われている。その際、導電性中間層ZLは、コンタクトウェブMKを介してアースに接続され、このコンタクトウェブは、ケーシングOSを介してプリント配線板LPのアースパッドMPに圧入される。導電性中間層ZL用の坦体、保護及びアセンブラ補助として、この例では、外輪郭が中間層の所要の幾何形状に適合しているポリドームフィルムTFが使われている。その際、銅フィルムがポリドームフィルム上に有利には接着されており、その結果、キー部の領域内で、導電中間層が、シリコン部とポリドームフィルムとの間に設けられる。従って、下側には、中間層が電気的に絶縁されていて、プリント配線板LPに対して短絡しないように保護されている。図19の実施例では、この電気的に絶縁された坦体薄板TFの下側に、キーボードマットTMが対応付けられている導電押圧要素を有するキーカップリングマットZPが設けられている。この押圧要素は、キーボードマットTMの機械的なキーストロークをプリント配線板LP上での電気的な遮断又は導体路の閉成に変換する。導電中間層ZLの下側は坦体薄板TFによって電気的に絶縁されているようにすることによって、導電中間層を変更する自由度が大きくなる。つまり、カップリングマットZPの電気的コンタクト面の上側にも金属化した中間層ZLを配設することができ、この領域内で所期でないアース接続が形成されてしまうのをほぼ回避することができる。
【0065】
原理的には、SAR低減用の付加的な導電中間層は、どんな形式のキーボードマットにも統合することができる。つまり、製品特有の条件に応じて:
1. キーボードマットの各要素(例えば、シリコンマット、メタルドームフォイル、スペーサフィルム、接着フィルム、等)を、導電中間層の坦体にしてもよい;
2. 導電中間層の材料(導電性)及び製造方法(例えば、蒸着、又は、押し抜き加工、接着、メッキ、ラミネート、等)を変えてもよい;
3. 輪郭及び幾何形状(例えば、偏平、環状に閉じられた、又は、開いた、分岐した、等)に関する装置デザインを考慮して、導電中間層の形態、及び/又は、導電中間層の厚みを、プリント配線板の形状及び形態に応じて適合させるとよい;
4. 導電中間層の結合を、その形態、数、及び、位置に関して適合させ、並びに、統合された、又は、付加的なコンタクト要素として構成するとよい;
5. コンタクトパートナーがプリント配線板のアースに接続されている限りで、コンタクトパートナーを変えてもよい。
【0066】
付加的な導電性中間層によって、コスト上有利にSAR値を低減することができる。殊に、そのために、銅薄板を中間層としてキーボードマットの坦体薄板上にラミネートするとよい。こうすると、材料コストが少ない、工具のコストが小さい、厚みの形成が薄い(1μmより薄い銅層の蒸着)という利点が得られる。それと同時に、装置又は装置デザインの他の特性を制限せずに、極めて多様な形態を利用することができる。更に、場合によっては、付加的な、金属化された、アースに接続された面によって、各移動無線装置の所要の電磁妨害強度(ESD=electro static discharge静電放電)を構成的に部分的に達成することができる。従って、ESD保護モジュールをなくすことができる。しかも、この本発明の技術的な概念は、装置の最終組立時にアース接続の構成に応じて、付加的に構成部品を追加しなくて済むようになる。
【0067】
導電性中間層は、移動無線装置、殊に、ハンディのみならず、他の無線通信装置、例えば、ワイヤレステレホン、例えば、DECTテレホン,無線インターフェース付きモービルノートブック等のキーボードマットの構成部分にするとよい。
【図面の簡単な説明】
【0068】
【図1】付加的なSAR値低減補正要素付の本発明の無線通信装置の第1の実施例としての移動無線装置の略図である。
【0069】
【図2】付加的なSAR値低減補正要素付及び付加的なSAR値低減補正要素なしの図1を用いて説明した移動無線装置の横断面全体に亘る電流分布を示す略図である。
【0070】
【図3】付加的なSAR値低減補正要素なしの図1の移動無線装置のプリント配線板上の位置的な電流分布を示す略図である。
【0071】
【図4】付加的なSAR値低減補正要素付の図1の移動無線装置のプリント配線板上の位置的な電流分布を示す略図である。
【0072】
【図5】付加的なSAR値低減補正要素付及び付加的なSAR値低減補正要素なしの図1の移動無線装置のプリント配線板上の位置的な電流フィールドを示す略図である。
【0073】
【図6】図5のプリント配線板上の元の、位置的な電流分布の振幅を変える際の1変形実施例を示す図である。
【0074】
【図7】図5のプリント配線板上の元の、位置的な電流分布の振幅を変える際の別の1変形実施例を示す図である。
【0075】
【図8】SAR値低減補正要素の1変形実施例の略図である。
【0076】
【図9】SAR値低減補正要素の別の1変形実施例の略図である。
【0077】
【図10】SAR値低減補正要素の別の1変形実施例の略図である。
【0078】
【図11】SAR値低減補正要素の別の1変形実施例の略図である。
【0079】
【図12】SAR値低減補正要素の別の1変形実施例の略図である。
【0080】
【図13】SAR値低減補正要素の別の1変形実施例の略図である。
【0081】
【図14】SAR値低減補正要素の別の1変形実施例の略図である。
【0082】
【図15】SAR値低減補正要素の別の1変形実施例の略図である。
【0083】
【図16】SAR値低減補正要素の別の1変形実施例の略図である。
【0084】
【図17】各ユーザの頭部領域内の所謂ホットスポットによる熱負荷を更に下げるために、図1〜15の何れか1つの移動無線装置用の目的に適ったケーシング形状の略図である。
【0085】
【図18】ユーザの頭部で、所定のように使用する際の、図1〜16の何れか1つの各移動無線装置の略図である。
【0086】
【図19】SAR値低減のために、少なくとも1つの導電性のツイスト層を有する移動無線装置の種々異なる主要コンポーネントの構成状態を相互に離して示した空間略図である。
【0087】
【図20】図19の移動無線装置用の本発明のキーマットの種々異なる主要コンポーネントの略図である。
Claims (35)
- ケーシング(GH)と、該ケーシング(GH)内に収容された、少なくとも1つのプリント配線板(LP)とを、無線信号の送信及び/又は受信用に有する無線通信装置(MP1)において、
少なくとも1つの付加的な、SAR値低減補正要素(KE1)が、ケーシング(GH)内及び/又はケーシング(GH)に設けられており、且つ、プリント配線板(LP)上に万一流れる電流(EC1)が、所期のように、当該プリント配線板(LP)の1つまたは複数の位置最大部(MA)から補正要素(KE1)の方に分流するように構成されており、該分流の結果、無線通信装置(MP1)の使用時に、前記プリント配線板及び付加要素上で、総体的に見て合成電流の位置分布が均一化され、及び/又は、元の各電流最大部(MA)が、ユーザにとって臨界的でない装置領域内にずらされるようにしたことを特徴とする無線通信装置。 - 無線通信装置は、移動無線装置(MP1)であり、殊に、移動無線電話又はワイヤレステレホンである請求項1記載の無線通信装置。
- プリント配線板(LP)は、高周波構成群(HB1)を有しており、該高周波構成群(HB1)には、少なくとも1つの送/受信アンテナ(AT)が結合されている請求項1又は2記載の無線通信装置。
- 高周波構成群(HB1)は、電磁シールド(HFS1)内に入れられている請求項3記載の無線通信装置。
- アンテナ(AT)は、プリント配線板(LP)に対する対向電極を形成するように構成されている請求項3又は4記載の無線通信装置。
- 送/受信アンテナ(AT)は、λ/4アンテナ又はPIFA(平面逆F:planar inverted F)アンテナとして構成されており、該λ/4アンテナ又はPIFAアンテナは、プリント配線板(LP)と共にビームダイポールを形成する請求項3から5迄の何れか1記載の無線通信装置。
- 補正要素(KE1)は、プリント配線板(LP)とメカニック及び/又は電気的にコンタクト接続されている素請求項1から6迄の何れか1記載の無線通信装置。
- 補正要素(KE1)は、プリント配線板(LP)を唯一又は高々2つの個所(COS1,COS2)でだけ電気的及び/又はメカニックにコンタクト接続されている請求項7記載の無線通信装置。
- 補正要素(KE1)のコンタクト接続個所(COS1)は、プリント配線板(LP)の高周波構成群(HB1)の領域内に設けられている請求項8記載の無線通信装置。
- コンタクト接続個所(COS1)が、プリント配線板(LP)の中心長手方向軸線(ML)の領域内に設けられていることにより、プリント配線板(LP)から付加的な補正要素(KE1)に、ほぼ対称的な電流分布が形成される請求項8又は9記載の無線通信装置。
- 補正要素(KE1*)は、プリント配線板(LP)の一部分を形成する請求項1から10迄の何れか1記載の無線通信装置。
- 補正要素(KE1*)は、プリント配線板(LP)に、ケーシング(GH)内の、前記プリント配線板(LP)の側縁によって限定されたスペース内に、当該プリント配線板の装着面の上方及び/又は当該プリント配線板の装着面の下部に位置付け可能である請求項1から11迄の何れか1記載の無線通信装置。
- 補正要素(KE1)は、プリント配線板(LP)の中心長手方向軸線(ML)に関してほぼ対称に設けられている請求項1から12迄の何れか1記載の無線通信装置。
- 付加的な補正要素(KE1)は、ケーシング(GH)内、及び/又は、ケーシング(GH)に設けられており、1つまたは複数の最大部(MA)が、プリント配線板(LP)上の電流位置分布が所期のように、ユーザの個所で有効になる残留電磁場に対して、元のSAR値に対して30%〜70%低減するようなSAR値が形成されるように低減可能である請求項1から13迄の何れか1記載の無線通信装置。
- ケーシング(GH)は成形されて、各ユーザ(US)の頭部(HE)の個所での無線通信装置(MP1)の指示領域と、移動無線装置(MP1)のSAR値が起因する単数又は複数ソースとの距離(DI1)が拡張されて、既存の元のSAR値が所望のように低減するようにされる請求項1から14迄の何れか1記載の無線通信装置。
- 付加的な補正要素(KE1)は、電流分布によって、プリント配線板(LP)及び補正要素(KE1)上の電流(EC1*,EC11*,EC12*)がほぼ均一になる請求項1から15迄の何れか1記載の無線通信装置。
- 補正要素(KE1)は、電流分布によって、プリント配線板(LP)及び補正要素(KE1)上の電流(EC1*,EC11**,EC12**)が相互にほぼ逆相であるように構成及び配設されていることにより、前記プリント配線板(LP)上の電流によって生じる元の電磁場に対して補償効果が作用する請求項1から15迄の何れか1記載の無線通信装置。
- 補正要素(KE1)は、少なくとも1つの導電要素によって形成されている請求項1から17迄の何れか1記載の無線通信装置。
- 導電要素として、1つまたは複数の導電線、少なくとも単層又は複数層の導電薄板、コーティング、及び/又は、それ以外の導電面要素が設けられている請求項18記載の無線通信装置。
- 導電要素(KE1)は、縁領域内でのみケーシング(GH)の側縁に沿って一貫して延びており、前記ケーシング(GH)の残りの領域は開けられたままである請求項18又は19記載の無線通信装置。
- 導電要素(KE1)は、当該導電要素の延長部の少なくとも一個所に遮断部(U1)を有している請求項18から20迄の何れか1記載の無線通信装置。
- 導電要素(KE1*)は、ケーシング(GH)の1つまたは2つの長手方向側縁の個所でなくされている請求項21記載の無線通信装置。
- 導電要素(KE1)は、電気的なプリント配線板(LP)を単に唯一のコンタクト接続個所(COS1)でコンタクト接続し、それ以外の延長部に沿って、前記プリント配線板(LP)に対して連続して間隙のないスペース(QS)で設けられている請求項18から22迄の何れか1記載の無線通信装置。
- 導電要素(KE11)は、全体又は部分的にプリント配線板(LP)の周囲に延在する縁を形成し、該縁は、当該縁の長手方向延在部の主要部分に沿って、プリント配線板(LP)に対して横方向間隙(QSP)が形成されている請求項18から23迄の何れか1記載の無線通信装置。
- 導電要素(KE1)の幅(SB)は、プリント配線板(LP)の横断方向幅(QB)の5%〜25%に選択されている請求項18から24迄の何れか1記載の無線通信装置。
- 付加的な補正要素として、1つまたは複数の磁気的及び/又は電気的に作用する部材(KE61,KE62)が設けられている請求項1から25迄の何れか1記載の無線通信装置。
- 付加的な補正要素(KE9)は、少なくとも1つの個別の電気構成要素(BE9)を有している請求項1から26迄の何れか1記載の無線通信装置。
- 付加的な補正要素(KE10)は、共振アンテナ構造として作用し、該共振アンテナ構造を用いて、分布電流(EC11*,EC12*)が所期のように補正要素の方にリードされる請求項1から27迄の何れか1記載の無線通信装置。
- 付加的な補正要素(KE10)は、整合網を用いてプリント配線板(LP)に結合されている請求項1から28迄の何れか1記載の無線通信装置。
- 付加的な、SAR値低減補正要素は、少なくとも1つの導電中間層(ZL)を、無線通信装置(MP1)のキーマット(TA)の構成部分として設けられている請求項1から29迄の何れか1記載の無線通信装置。
- 通電中間層(ZL)は、プリント配線板(LP)がループの形状で環状に周回するように縁が形成されている請求項30記載の無線通信装置。
- 導電中間層(ZL)は、プリント配線板(LP)のアース層(MP)に対するアースコンタクト接続部(MK)を有している請求項30又は31記載の無線通信装置。
- 導電中間層(ZL)は、坦体薄板(TF)とキーマット(TA)のキーユニット(TM)との間に挿入されている請求項30から32迄の何れか1記載の無線通信装置。
- 請求項1から33迄の何れか1記載の少なくとも1つの付加的なSAR値低減補正要素(KE1)を有するプリント配線板(LP)。
- 請求項30から33迄の何れか1記載の無線通信装置のSAR値を低減するための少なくとも1つの導電中間層(ZL)を有するキーマット(TA)。
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