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JP3243825B2 - 携帯電子装置 - Google Patents

携帯電子装置

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Publication number
JP3243825B2
JP3243825B2 JP05905492A JP5905492A JP3243825B2 JP 3243825 B2 JP3243825 B2 JP 3243825B2 JP 05905492 A JP05905492 A JP 05905492A JP 5905492 A JP5905492 A JP 5905492A JP 3243825 B2 JP3243825 B2 JP 3243825B2
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JP
Japan
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antenna
portable electronic
electronic device
ground plane
active element
Prior art date
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JP05905492A
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JPH0575320A (ja
Inventor
リチャード パイ ミハエル
アキラ ウィリアムス ステファン
Original Assignee
エイティアンドティ ワイヤレス コミュニケイションズ プロダクツ リミテッド
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Publication date
Application filed by エイティアンドティ ワイヤレス コミュニケイションズ プロダクツ リミテッド filed Critical エイティアンドティ ワイヤレス コミュニケイションズ プロダクツ リミテッド
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
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    • HELECTRICITY
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  • Signal Processing (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Telephone Set Structure (AREA)
  • Transceivers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アンテナに関し、特に
携帯無線電話のような携帯式及び同様の可搬装置に用い
るハイ・パフォーマンスのアンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】本発明の特定的な応用は、864 MHz〜
868 MHz で動作するCT2ディジタル・コ−ドレス
電話である。電話機の型式は、キーパッドを出すために
開けるヒンジ・フラップを備えた小型のハンドセットで
ある。このヒンジ・フラップは電話機の寸法を小さくす
るため、かつキーパッドを隠すために閉じられる。
【0003】添付する図面の内の図1及び図2は、典型
的なハンドセットを示している。その1又はそれ以上の
ハンドセットは、関連する電話回線網に接続するのため
のインタフェース回路と共に、トランシーバに関連する
ベース・ユニット(図示なし)と通信をしている可能性
がある。このハンドセット・エレクトロニクスは、ベー
ス・ユニットと通信をするためのトランシーバ及び関連
するアンテナを備えたものであり、プラスチック材のハ
ウジング1に収容されている。図2において、開放位置
に示されているフンジ付のフラップ2は、キーパッド3
にアクセスすることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このようなシステムで
は、ハンドセットを障害物に対向して置けば、無線のパ
フォーマンスを本質的に劣化させることが明らかであ
る。電話の場合に、電話機が使用状態のときは、ハンド
セットが常に利用者の頭部に対向している。これは減衰
の原因となり、セル式のもの及びCT2システムのよう
に、特に高い周波数で顕著である。ハンドセットに対し
て外部アンテナを付加させてアンテナを頭部からわずか
な距離、移動させることによりその影響を減少させるこ
とは可能である。本発明は、特に外部アンテナを必要と
することなく、ハンドセットの本体内のアンテナ・シス
テムを提供するものであり、改善されたパフォーマンス
が得られる。本発明は、更に、付加的な部品を必要とす
ることなく、アンテナ・スイッチングが効果的に得られ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の特徴によ
れば、絶縁物質から少なくとも部分的に作られたハウジ
ングを有し、活性エレメント及び接地面を備えたアンテ
ナに関連する携帯電子装置が得られ、前記活性エレメン
トは前記接地面に平行に配置され、かつ一端から延長さ
れた細長い導電物質を備えたものである。
【0006】本発明の第2の特徴によれば、相対的に移
動可能な2つのセクションにより形成されたハウジング
を備え、前記ハウジングはアンテナ・システムを含む電
子回路を備え、前記アンテナ・システムは一方の前記セ
クションに搭載された第1のアンテナと、他方の前記セ
クションに搭載された第2のアンテナとを備え、前記第
1及び第2のアンテナは同一のノードを介して前記電子
回路に接続されている。
【0007】本発明をよく理解するために、付図を参照
して単なる例としてその一実施例を説明する。
【0008】
【実施例】図3から図5は本発明の第1の実施例を示
し、トランシーバ回路における共通ノードから供給され
る一対のアンテナがフラップ2(図3)上、かつハウジ
ング1(図4及び図5)内に搭載されている。
【0009】メイン・アンテナは、頭に対向してハンド
セットを置くことによる影響を減少させるために、フラ
ップ2の端部に組み込まれている。このメイン・アンテ
ナは、その構造が平板であり、図示の実施例の場合にハ
ンドセットのトランシーバ回路から同軸ケ−ブル6を介
して給電される、接地面5上の活性エレメント4を備え
ている。活性エレメント4は、空間的な制約のために、
接地面5に対して平行に配置されている。これは、接地
面5に対して垂直に配置されている標準的なモノポール
と異なる。アンテナは誘導性に見え、従ってコンデンサ
Cにより容量的に整合される。ここで、使用状態の電話
機により、フラップ2は頭から離されて配置され、これ
は逆近接効果を大きく減少させるに十分なものである。
外部アンテナに匹敵し得るアンテナのパフォーマンスが
達成可能である。
【0010】フラップ・アンテナの欠点は、フラップを
閉じたときに(電話機を使用していないときに)、明ら
かである。この位置では、残りのトランシーバ回路がア
ンテナ上に位置して、着信する信号に対してかなり効果
的なスクリーンをなす。従って、アンテナのパフォーマ
ンスは許容し得ない劣化をする。
【0011】この問題を克服するために、本発明の一実
施例では、第2のアンテナがハンドセットの本体の一端
(この場合は底)に組み込まれている。図示の例の実施
例に用いられた内部アンテナの設計は、フラップ・アン
テナ4/5に類似しており、図4及び図5に示されてい
る。銅のストリップ7は内部回路基板により得られる接
地面8に平行に、ハンドセットの底に置かれている。ス
トリップ7の長さは、約1/4波長であり、直列のイン
ダクタンスLにより同調している。第2のアンテナはイ
ンダクタンスLの一端に接続される端子10を介して電
子回路から給電される。この第2のアンテナは、フラッ
プを閉じたときに、フラップ・アンテナより良好に動作
する。しかし、 電話機が頭に対向して使用されていると
きは、逆のことが真となる。頭の近接効果、及びユーザ
が電話機の端部をもつ傾向があるので、電力を吸収する
原因となる。
【0012】最適のパフォーマンスを得るために、アン
テナはコモン・ノードで結合され、電話機の状態に従っ
てオン及びオフされる。電話機が使用されているとき
は、フラップ・アンテナのみが選択され、一方フラップ
が閉じられているときは内部アンテナのみが使用され
る。
【0013】アンテナ・スイッチングはいくつかの方法
により実現される。多くは付加的な回路(より多くの空
間)及び電流(より短いバッテリ寿命)を有する。これ
らはいずれも携帯型の製品で非常に高価である。本発明
は、余分な部品なしにアンテナ・スイッチングを実現す
る。即ち、アンテナのインピーダンスの慎重な設計に基
づいている。
【0014】フラップ・アンテナ4/5は接続している
ハンドセット回路に対して良好な整合をするように設計
されているので、全ての電力はフラップ2を閉じ、電話
機を使用しているときに、伝送される。フラップ2を閉
じているときは、ハンドセット回路の残りの近接はフラ
ップ・アンテナの活性エレメント4と接地面5との間の
付加的な容量を発生させる。これは、アンテナを非同調
にし、その結果はアンテナのインピーダンスを変化させ
て所要周波数でひどく悪化させる。更に、これは、大部
分の電力をアンテナから反射させるものとなる。これ
は、スイッチング部品を必要とすることなく、アンテナ
が電気的にスイッチ・オフされることを意味する。アン
テナのミスマッチに対しては慎重に設計されているの
で、フラップ・アンテナはフラップを閉じているとき
は、オープン・サーキットであるかのように見える。こ
れは、ミスマッチングしているアンテナをオープン・サ
ーキットに変換する長さの50オーム・ラインのフラッ
プ・アンテナを、ハンドセットに接続するすることによ
り達成される。これは、(ターン・オフされた)フラッ
プ・アンテナから干渉を受けることなく、よくマッチン
グされた第2のアンテナを同一ノードに接続させる。従
って、フラップを閉じたときに、全ての電力が内部アン
テナ7/8である第2のアンテナに転送される。
【0015】しかし、同一ノードに接続された内部及び
フラップ・アンテナにより、電話機が使用状態にあると
きは問題がある。ここで、フラップ・アンテナ4/5及
び内部アンテナ7/8がともにハンドセット回路にとり
良好な整合のように見えるので、1/2電力が内部アン
テナと、フラップ・アンテナとの間に分割される。内部
アンテナが頭に隣接してうまく動作しないので、フラッ
プ・アンテナに対して1/2電力を設定することは無駄
な電力と考えられる。更に、フラップ・アンテナは1/
2電力で動作しているので、これが劣化されたことにな
る。フラップを開放したのときに良好なパフォーマンス
を得るために、内部アンテナはターン・オフされなけれ
ばならない。スイッチング回路を必要とすることなく、
これを2つの方法により実現することができる。
【0016】第1の方法は内部アンテナとフラップ・ア
ンテナとの間に意図的なインピーダンス・ミスマッチ導
入することである。例えば、内部アンテナのインピーダ
ンスを、フラップ・アンテナのものよりかなり高くする
ことができる。フラップ2を開けているときは、フラッ
プ・アンテナに転送される電力は、内部アンテナにおけ
る電力より、相対アンテナ・インピーダンスの逆数に等
しい割合で大きい。フラップを閉じたときは、フラップ
・アンテナはオープン・サーキットであるので、内部ア
ンテナに転送される電力のみが存在する。ミスマッチの
ために、内部アンテナの効率にわずかな損失が存在す
る。例えば、内部アンテナのインピーダンスは、ミスマ
ッチしているフラップ・アンテナのインピーダンスより
も典型的に2倍の値に高められる。フラップを閉じる
と、フラップ・アンテナは依然としてオープン・サーキ
ットに見え、ハンドセットと内部アンテナとの間の2:
1のミスマッチは許容し得る損失である。フラップを開
けたときは、1:2のインピーダンス比は内部アンテナ
における電力の2倍に電力をフラップ・アンテナに流す
ものにする。これは、フラップ・アンテナのパフォーマ
ンスを許容し得るレベルまで復帰させ、一方冗長な内部
アンテナからの寄与を減少させる。
【0017】第2の方法は内部アンテナに機械的な同調
エレメントを導入することである(図6を参照するこ
と)。この同調エレメントはフラップの底部における内
部アンテナ近傍に配置された付加的な接地面9である。
【0018】
【発明の効果】フラップ・アンテナに関連して、フラッ
プを開けると、この同調エレメントが内部アンテナとフ
ラップとの間の相対容量が変化するように移動して、離
調させる。このミスマッチは内部アンテナにおいて放射
されるべき電力を損失させて、フラップ・アンテナの効
果を増加させる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に関連した装置の形式の典型的な電話ハ
ンドセットの斜視図である。
【図2】本発明に関連した装置の形式の典型的な電話ハ
ンドセットの斜視図である。
【図3】図1及び図2に示すハンドセットのフラップに
組み込まれた本発明のアンテナの第1の実施例を示す斜
視図である。
【図4】第2のアンテナを示すハンドセット・ハウジン
グの部分正面図である。
【図5】第2のアンテナを示すハンドセット・ハウジン
グの部分側面図である。
【図6】フラップ・アンテナの他の実施例を示す斜視図
である。
【符号の説明】
1 ハウジング 2 フラップ 3 キーパッド 4 活性エレメント 5、8 接地面 7 ストリップ
フロントページの続き (72)発明者 ステファン アキラ ウィリアムス イギリス国, ハンプシャー エスオー 2 1エルエヌ, サザンプトン, セ ント デニス, アバディーン ロード 12番地 (56)参考文献 特開 平3−280625(JP,A) 特開 平1−284103(JP,A) 特開 昭63−129755(JP,A) 特開 平1−198121(JP,A) 特開 昭63−237648(JP,A) 特開 昭63−240244(JP,A) 特開 昭62−49729(JP,A) 特開 平3−175826(JP,A) 特開 昭60−100841(JP,A) 特開 平3−238936(JP,A) 特表 平5−501333(JP,A) 米国特許4313119(US,A) 欧州特許508567(EP,B1) 欧州特許出願公開120418(EP,A 1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01Q 1/24 - 21/00 H04M 1/02

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 相対的に移動可能で、第1及び第2の相
    対位置をとる2つのセクションにより形成されるハウジ
    ング(1)を有し、 該ハウジング(1)はアンテナシステム(4,5,6,
    7,8,10)をふくむ電子回路をふくみ、 該アンテナシステムは一方のセクション(2)に実装さ
    れる第1アンテナ(4,5)と、他方のセクションに実
    装される第2アンテナ(7,8)とを有し、 前記第1アンテナ及び前記第2アンテナは同一ノードを
    介して前記電子回路に接続され、 前記セクションの第1の相対位置では、第1アンテナ
    (4,5)は前記電子回路から離れて該電子回路と良好
    に整合するように調整され、 前記セクションの第2の相対位置では、第1アンテナ
    (4,5)は前記電子回路に近接して、該アンテナが離
    調し、前記電子回路に対し非整合となり、 前記第1アンテナ(4,5)の非整合は前記電子回路に
    対してオープンサーキットを示すことを特徴とする携帯
    電子装置。
  2. 【請求項2】 前記第1アンテナ(4,5)は活性エレ
    メント(4)と接地面(5)を有し、該活性エレメント
    (4)は接地面(5)に対して平行で一端から給電され
    る導体を有する請求項1記載の携帯電子装置。
  3. 【請求項3】 前記活性エレメント(4)と前記接地面
    (5)との間にコンデンサが接続されてアンテナ(4,
    5)を容量的に整合させる請求項2記載の携帯電子装
    置。
  4. 【請求項4】 前記第1アンテナ(4,5)は前記ハウ
    ジング(1)の一部分を形成する絶縁物質のシート上に
    搭載され、かつ前記接地面(5)を形成する導電材料の
    第1の矩形シートと、前記活性エレメント(4)を形成
    する導電物質の細長い矩形の第2のシートを有する前記
    請求項のいずれかひとつに記載の携帯電子装置。
  5. 【請求項5】 前記シートは前記セクションの一方
    (2)の一部を形成し、前記セクションの他方が前記電
    子回路をふくむ請求項4記載の携帯電子装置。
  6. 【請求項6】 前記2つのセクションは一緒にヒンジ接
    続されていることを特徴とする前記請求項のいずれかひ
    とつに記載の携帯電子装置。
  7. 【請求項7】 前記第2のアンテナ(7,8)は活性エ
    レメント及び接地面を有し、前記活性エレメントは接地
    面に平行に配置された長い導電物質を有し、かつ一端か
    ら給電されることを特徴とする前記請求項のいずれかひ
    とつに記載の携帯電子装置。
  8. 【請求項8】 前記第2のアンテナ(7,8)は絶縁物
    質のシート上に搭載され、前記接地面(8)を形成する
    導電物質の第1の矩形シートと、該接地面(8)に平行
    で活性エレメント(7)を形成する導電物質の細長い第
    2の矩形シートとを備えていることを特徴とする前記請
    求項のいずれかひとつに記載の携帯電子装置。
  9. 【請求項9】 前記第2アンテナの接地面(8)を形成
    するシートは前記電子回路に対する接地面でもある請求
    項8記載の携帯電子装置。
  10. 【請求項10】 前記活性エレメントと直列に配置され
    たインダクタンス同調手段を含むことを特徴とする請求
    項8又は9記載の携帯電子装置。
  11. 【請求項11】 前記第1アンテナ(4,5)及び前記
    第2アンテナ(7,8)は前記電子回路からみて、電気
    的に非整合である前記請求項のいずれかひとつに記載の
    携帯電子装置。
  12. 【請求項12】 前記アンテナのうちの一つの特性イン
    ピーダンスは他のアンテナの特性インピーダンスよりか
    なり高いことを特徴とする請求項11記載の携帯電子装
    置。
  13. 【請求項13】 機械的な同調エレメントが前記ハウジ
    ングの前記セクションのうちの一つに関し移動するよう
    に取り付けられており、前記同調エレメントは、2つの
    セクションが相対的に移動されるに従って、前記同調エ
    レメントは前記アンテナのうちの一方を離調させ、かつ
    他方を離調させないことにより、前記アンテナ間で電気
    的なミスマッチを導入するように配置されていることを
    特徴とする請求項12記載の携帯電子装置。
  14. 【請求項14】 コードレス電話装置のハンドセットを
    構成し、前記セクションのうちの他方はトランシーバ回
    路及び電話機のキーパッドに関連するメイン・ハウジン
    グを構成し、前記セクションのうちの一方は前記メイン
    ・ハウジングのセクションに対する回動可能に搭載され
    たフラップを形成し、前記ハンドセットが使用状態にな
    いときは、前記キーパッドを覆うように作動可能なこと
    を特徴とする前記請求項のうちのいずれか一つに記載の
    携帯電子装置。
JP05905492A 1991-02-12 1992-02-12 携帯電子装置 Expired - Lifetime JP3243825B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9102935.5 1991-02-12
GB919102935A GB9102935D0 (en) 1991-02-12 1991-02-12 Improvements in and relating to antennae

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Publication Number Publication Date
JPH0575320A JPH0575320A (ja) 1993-03-26
JP3243825B2 true JP3243825B2 (ja) 2002-01-07

Family

ID=10689895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP05905492A Expired - Lifetime JP3243825B2 (ja) 1991-02-12 1992-02-12 携帯電子装置

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5337061A (ja)
EP (1) EP0508567B1 (ja)
JP (1) JP3243825B2 (ja)
AU (1) AU656555B2 (ja)
CA (1) CA2061033C (ja)
DE (1) DE69222218T2 (ja)
FI (1) FI920568A (ja)
GB (2) GB9102935D0 (ja)
NO (1) NO920480L (ja)

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