CN101911382A

CN101911382A - 无线移动装置

Info

Publication number: CN101911382A
Application number: CN2008801241741A
Authority: CN
Inventors: 今野大悟; 菊池弘准; 佐藤健一; 北岛康弘; 岩井伸浩; 佐野达也
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-01-10
Filing date: 2008-12-24
Publication date: 2010-12-08
Also published as: WO2009087732A1; US20100279747A1; US8131331B2; JP2009165082A

Abstract

在对应多个频带的折叠式无线移动装置中，在所有的使用频带中无论处于开闭的何种状态，都获得良好的天线性能。在该折叠式无线移动装置中，在使用第一使用频带且折叠式无线移动装置为开启状态时，控制部(24)控制切换单元(20)，以使其连接子匹配电路(19)和第一电路元件(21)。另一方面，在使用第一使用频带且折叠式无线移动装置为闭合状态时，或者无论折叠式无线移动装置的开闭状态如何，都使用第二使用频带时，控制部(24)控制切换单元(20)，以使其连接子匹配电路(19)和第二电路元件(22)。

Description

无线移动装置

技术领域

本发明涉及对应多个频带的折叠式无线移动装置。

背景技术

近年来，在无线移动装置中，折叠式成为主流，并且对薄型化的要求在提高。另外，以一个无线移动装置对应多个频带，或者对应GSM方式和W-CDMA方式等多个通信方式的无线移动装置正在成为主流。

图1表示现有的折叠式无线移动装置的整体图。在图1所示的折叠式无线移动装置中，第一壳体28和第二壳体29经由铰链(hinge)部30开闭自由地连接。在第一壳体28内设置第一电路基板31，在第二壳体29内设置与多个频带共振的天线元件32和第二电路基板33。另外，在第二电路基板33上，具备：无线部34；馈电部35，用于从无线部34向天线元件32馈电；以及匹配电路部36，将天线元件32和无线部34进行匹配。另外，第一电路基板31和第二电路基板33通过柔性电缆(flexible cable)37连接。

图2表示图1的折叠式无线移动装置中的闭合状态和开启状态的天线元件32的电压驻波比(VSWR：Voltage Standing Wave Ratio)。如图2所示，在闭合状态(图2的实线)下，在第一使用频带和第二使用频带双方，VSWR为阈值“3”以下，确保要使用的频率的频带。但是，在开启状态(图2的虚线)下，相对于闭合状态，壳体长度发生了变化，而且如第一电路基板31那样金属物体接近天线元件，所以在闭合状态下，并入了最低的频带(第一使用频带)的共振偏移到较低的频率，期望的频带中的天线增益劣化。

例如，在专利文献1和专利文献2中，记载了用于解决这样的问题的技术。图3是表示专利文献1中记载的现有的可变式天线匹配电路的图。图3所示的现有的可变式天线匹配电路在天线38和发送接收无线电路39之间设置阻抗(impedance)匹配电路40。在阻抗匹配电路40内，设置电容元件41和开关42。开关42基于检测无线移动装置的形状变化的形状检测电路43的输出信号，切换电容元件41和天线38之间的连接/不连接。

由此，也能够对根据无线移动装置的形状而变化的天线的输入阻抗进行阻抗匹配。

图4是表示专利文献2中记载的现有的无线移动装置的电容可变式匹配电路的电路结构的方框图。另外，图5是表示现有的无线移动装置的主体部和显示部的开闭状态的变化的情形的图。图4所示的现有的无线移动装置通过由固定的静电电容46和可变式的静电电容47构成的匹配电路部48，将螺旋天线(helical antenna)元件44的阻抗和发送接收电路45的阻抗进行匹配。可变式的静电电容47根据图5的螺旋元件和显示部之间的张开角α的连续的变化而可变。

专利文献1：特开2004-15307号公报(第5页，图2)

专利文献2：特开2002-353716号公报(第11页，图6，图8)

发明内容

发明需要解决的问题

然而，在上述现有的无线移动装置中存在以下问题，即，若试图使天线元件对应多个频带，则由于电容元件的连接/不连接的影响，即使在某一个频带中能够进行阻抗匹配，在其他的频带中也无法进行阻抗匹配，从而无法在所有的频带中确保良好的天线特性。

本发明的目的在于，提供在多个频带中，在无线移动装置的闭合状态和开启状态双方，能够确保良好的天线性能的折叠式无线移动装置。

解决问题的方案

本发明的无线移动装置所采用的结构包括：第一壳体，具有导电性构件；第二壳体，通过铰链部与所述第一壳体转动自由地连接；天线，对应第一频率和大于所述第一频率的第二频率；无线部，具有在所述第一频率动作的第一无线电路、以及在所述第二频率动作的第二无线电路；开闭检测单元，检测所述第一壳体和所述第二壳体是重叠的闭合状态还是不重叠的开启状态；匹配电路部，与所述无线部连接，具有第一匹配状态和第二匹配状态，并连接到所述天线；以及控制部，在为所述闭合状态时，或者在为所述开启状态且使用所述第二频率时，使所述匹配电路部为第一匹配状态，而在为所述开启状态且使用所述第一频率时，使所述匹配电路部为第二匹配状态。

发明的效果

根据本发明，由于在开启状态时仅切换最低频带的匹配电路的结构，所以在多个频带中，无论处于开闭的哪一种状态，都能够确保良好的天线性能，并且在进一步使无线移动装置本身薄型化时，也能够确保良好的天线特性。

附图说明

图1是现有的折叠式无线移动装置的结构图。

图2是表示现有的折叠式无线移动装置的天线的VSWR特性的图。

图3是表示现有的可变式天线匹配电路的结构的图。

图4是表示现有的折叠式无线移动装置的电容可变式的匹配电路的电路结构的方框图。

图5是表示现有的折叠式无线移动装置的主体部和显示部的开闭状态的变化的情形的图。

图6是本发明的实施方式1的折叠式无线移动装置的外观图。

图7是本发明的实施方式1的折叠式无线移动装置的内部结构图。

图8是表示本发明的实施方式1的折叠式无线移动装置的切换单元的电路元件选择条件的图。

图9是表示本发明的实施方式1的天线的VSWR特性的图。

图10是表示本发明的实施方式1的折叠式无线移动装置中有无使用切换单元的天线增益的图。

图11是本发明的实施方式2的折叠式无线移动装置的内部的结构图。

图12是表示本发明的实施方式2的折叠式无线移动装置的“与”电路的输入输出信号的图。

图13是表示本发明的实施方式2的折叠式无线移动装置的基于“与”电路的输出信号的、切换单元的电路元件选择条件的图。

具体实施方式

以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式。

(实施方式1)

图6是本发明的实施方式1的折叠式无线移动装置的外观图。图6所示的折叠式无线移动装置包括：上壳体5，由第一壳体2和第二壳体4构成，所述第一壳体2的主显示部1侧由绝缘性材料形成，所述第二壳体4的副显示部3由金属材料形成；铰链部6；以及下壳体7，由绝缘性材料构成。上壳体5和下壳体7通过铰链部6转动自由地连接。另外，在以下的说明中，将折叠式无线移动装置折叠以使上壳体5和下壳体7重叠而不露出主显示部1的状态称为“闭合状态”，相反地，将如图6那样地露出主显示部1的状态称为“开启状态”。

图7是图6的折叠式无线移动装置的内部结构图。在铰链部6侧的内部面向下壳体7的纵向的中心8有天线元件9。将天线元件9的元件长度决定为在闭合状态下对应第一使用频带和频率比第一使用频带大的第二使用频带。

另外，此时的“天线元件对应的频率”是指，连接到天线元件的无线电路进行动作的频率。通过使用对应某个频率的天线元件和在该频率动作的无线电路，能够通过天线元件接收来自基站的电波的信号，并通过无线电路获得期望的电信号，此外，能够通过天线元件发射来自无线电路的电信号作为电波。

在上壳体5的第一电路基板11上存在：由第一无线电路12和第二无线电路13构成的无线部14；以及无线部切换单元15。另外，在下壳体7的第二电路基板17上存在：主匹配电路18；子匹配电路19；切换单元20；以及由第一电路元件21和第二电路元件22构成的匹配电路部23。另外，在上壳体5的内部，存在控制部24和开闭检测单元26。另外，第一电路基板11和第二电路基板17通过柔性电缆25连接。

第一无线电路12在第一使用频带动作。第二无线电路13在第二使用频带动作。另外，此时的“动作”是指，进行语音等信号的发送接收处理。

无线部切换单元15基于从控制部24输出的第一控制信号，选择第一无线电路12和第二无线电路13中的任一个，并将选择出的电路和同轴电缆16连接。无线部切换单元15通过同轴电缆16连接对天线元件9馈电的馈电部10。

天线元件9、无线部14和无线部切换单元15使用匹配电路部23进行阻抗匹配。子匹配电路19与主匹配电路18的一端连接。切换单元20基于从控制部24输出的控制信号，将子匹配电路19的一端连接到第一电路元件21或第二电路元件22。第一电路元件21与第二电路基板17的接地(ground)连接。第二电路元件22与第二电路基板17的接地连接。

将第一电路元件21的常数决定为从子匹配电路19看切换单元20侧的阻抗为0。另外，将第二电路元件22的常数决定为，从子匹配电路19看切换单元20侧的阻抗为无限大。由此，子匹配电路19仅在与第一电路元件21连接了时动作，而在与第二电路元件22连接了时不动作。

控制部24基于从基站装置发送的信息，选择使用频带，并将表示选择结果的第一控制信号输出到无线部切换单元15。例如，在开通电源时，控制部24分别使第一无线电路12和第二无线电路13动作，搜索作为通信对方的基站，并基于从搜索出的基站装置发送的信息，选择与该基站装置中的使用频带相同的使用频带。另外，在等待时使用第一频带的状态下，在从基站装置接收到的信号的功率变弱时，进行越区切换(handover)至相邻的基站装置的切换，并在从相邻的基站装置发送来表示正在使用第二频带的信息时，控制单元24选择第二使用频带。

开闭检测单元26检测折叠式无线移动装置是开启状态还是闭合状态，生成表示检测结果的开闭检测信号，并将其输出到控制部24。作为开启状态/闭合状态的检测方法，例如，提出以下方法，即开闭检测单元26测量在闭合状态下位于下壳体7内的磁体(未图示)的磁感应强度(magnetic flux density)，并基于该测量结果，检测是开启状态还是闭合状态。此时，若磁体的磁感应强度大于规定的阈值，则开闭检测单元26能够检测为接近磁体且为闭合状态，相反地，若磁体的磁感应强度小于规定的阈值，则开闭检测单元26能够检测为远离磁体且为开启状态。

控制部24基于从开闭检测单元26输出的开闭检测信号和从基站装置发送的信息，生成对切换单元20的第二控制信号。从控制部24输出的第二控制信号通过连接第一电路基板11和第二电路基板17的柔性电缆而被输入到切换单元20。

图8是表示切换单元20的电路元件选择条件的图。如图8所示，在使用第一使用频带且折叠式无线移动装置为开启状态时，控制部24控制切换单元20，以使其连接子匹配电路19和第一电路元件21。另一方面，在使用第一使用频带且折叠式无线移动装置为闭合状态时，或者无论折叠式无线移动装置的开闭状态如何，都使用第二使用频带时，控制部24控制切换单元20，以使其连接子匹配电路19和第二电路元件22。

图9是表示本实施方式的折叠式无线移动装置的VSWR特性的图，图10是表示本实施方式的折叠式无线移动装置中有无使用切换单元的天线增益的图。

如图9所示，本实施方式的折叠式无线移动装置的VSWR特性，在闭合状态且选择第二电路元件22时(图9的实线)，在第一使用频带和第二使用频带双方的频带中，VSWR为阈值“3”以下，在开启状态且选择第一电路元件21时(图9的点划线)，在第一的使用频带中，VSWR为阈值“3”以下，在开启状态且选择第二电路元件22时(图9的虚线)，在第二使用频带中，VSWR为阈值“3”以下。因此，在所有的使用频带的开闭双方的状态下成为良好的特性。

另外，如图10所示，自由空间天线效率，对于不使用切换单元20的情况，也能够在第一使用频带的开启状态下获得良好的特性。

这样，根据本实施方式，由于在开启状态下，仅切换最低的频带的匹配电路的结构，所以在多个频带中，无论处于开闭的哪一种状态，都能够确保良好的天线性能，并且在进一步使无线移动装置本身薄型化时，也能够确保良好的天线特性。

(实施方式2)

接着，说明本发明的实施方式2。图11是本发明的实施方式2的折叠式无线移动装置的内部的结构图。另外，在图11中，对与上述实施方式1中说明的图7共同的部分附加相同的标号，并省略说明。

图11所示的折叠式无线移动装置将从开闭检测单元26输出的开闭检测信号和表示无线部14的使用频带的使用频带选择信号输入到“与”电路27，并根据“与”电路27的输出信号，进行对切换单元20的控制。

图12是表示本实施方式的折叠式无线移动装置的“与”电路的输入输出信号的图。如图12所示，在为开启状态时，“高电平(High)”信号(以下，称为“H”信号)从开闭检测单元26被输入到“与”电路27，而在为闭合状态时，“低电平(Low)”信号(以下，称为“L”信号)从开闭检测单元26被输入到“与”电路27。另外，在无线部14在第一使用频带动作时，“H”信号从无线部14被输入到“与”电路27，而在无线部14在第二使用频带动作时，“L”信号从无线部14被输入到“与”电路27。其结果，如图12所示，在为开启状态且无线部14在第一使用频带动作时，从“与”电路27输出“H”信号。另一方面，在无线部14在第一使用频带动作且为闭合状态时，或者无论折叠式无线移动装置的开闭状态如何，无线部14都在第二使用频带动作时，从”与”电路27输出“L”信号。

图13是表示本实施方式的折叠式无线移动装置的基于“与”电路的输入输出信号的、切换单元20的电路元件选择条件的图。如图13所示，在输出信号为“H”信号时，切换单元20将子匹配电路19与第一电路元件21连接，而在输出信号为“L”信号时，切换单元20将子匹配电路19与第二电路元件22连接。

这样，根据本实施方式，VSWR特性和自由空间天线效率具有与本发明的实施方式1中的折叠式无线移动装置相同的性能，在所有的使用频带中无论处于开闭的何种状态，都能够获得良好的天线性能。

另外，在上述各个实施方式中，说明了将金属材料用作上壳体的一部分的情况，但本发明并不限于此，即使上壳体整体为金属材料，也能够获得同样的效果。另外，即使上壳体整体为绝缘性材料，若在上壳体的内部存在导电性构件，例如具有导电层的电路基板等，则能够获得同样的效果。同样地，在上述各个实施方式中，将绝缘性材料用作下壳体，但本发明并不限于此，即使将导电板嵌入在绝缘性材料内，或由金属材料构成下壳体的一部分，也能够获得同样的效果。

另外，在上述各个实施方式中，第一电路元件和第二电路元件将常数决定为，从子匹配电路看切换单元侧的阻抗为0或无限大，但本发明并不限于此，即使决定常数以使自由空间天线效率优化，也能够获得同样的效果。

另外，本发明能够使用如PIN二极管那样的、用于选择子匹配电路和一个电路元件的连接/不连接的电路作为切换单元。

另外，在上述各个实施方式中，说明了下壳体7内具备天线元件9的情况，但本发明并不限于此，即使如螺旋天线那样，在壳体外具备天线9时，也能够获得同样的效果。

另外，在上述各个实施方式中，从上壳体5的无线部14至下壳体7的馈电部10为止使用同轴电缆，但本发明并不限于此，即使在柔性电缆中构成传输路径，也能够获得同样的效果。

另外，即使开闭检测信号或来自无线部的使用频率选择信号与上述各个实施方式的例子相反，也能够通过变更切换单元的动作条件或与“与”电路不同的逻辑电路而获得同样的效果。

另外，在上述各个实施方式中，说明了在上壳体5中具备无线部14、控制部24和开闭检测单元26的情况，但本发明并不限于此，即使在下壳体7中具备这些构件，也能够获得同样的效果。

2008年1月10日提交的特愿第2008-003185号的日本专利申请所包含的说明书、附图以及说明书摘要的公开内容全部引用于本申请。

工业实用性

本发明具有能够在使用的多个频带中开闭的所有状态下，确保良好的天线性能的效果，并能够适用于为了实现薄型化或高强度而使用金属壳体等的折叠式无线移动装置。

Claims

1.无线移动装置，包括：

第一壳体，具有导电性构件；

第二壳体，通过铰链部与所述第一壳体转动自由地连接；

天线，对应第一频率和大于所述第一频率的第二频率；

无线部，具有在所述第一频率动作的第一无线电路、以及在所述第二频率动作的第二无线电路；

开闭检测单元，检测所述第一壳体和所述第二壳体是重叠的闭合状态还是不重叠的开启状态；

匹配电路部，与所述无线部连接，具有第一匹配状态和第二匹配状态，并连接到所述天线；以及

控制部，在为所述闭合状态时，或者在为所述开启状态且使用所述第二频率时，使所述匹配电路部为第一匹配状态，而在为所述开启状态且使用所述第一频率时，使所述匹配电路部为第二匹配状态。

2.无线移动装置，包括：

第一壳体，具有显示部和导电性构件；

第二壳体，通过铰链部与所述第一壳体转动自由地连接；

天线，对应第一频率和大于所述第一频率的第二频率；

开闭检测单元，检测是折叠为使所述第一壳体和所述第二壳体重叠而不露出所述显示部的闭合状态，还是露出所述显示部的开启状态；

3.如权利要求1所述的无线移动装置，

所述天线配置在相对于所述第二壳体的纵向的中心靠近所述铰链部侧。

4.如权利要求1所述的无线移动装置，

所述匹配电路部包括：

电路基板，具有接地；

主匹配电路，配置在所述电路基板上；

子匹配电路，配置在所述电路基板上；以及

切换单元，切换第一连接状态和第二连接状态，所述第一连接状态为使所述子匹配电路和所述接地连接的状态，所述第二连接状态为不使所述子匹配电路和所述接地连接的状态，

所述控制部在要控制为所述第一匹配状态时，控制所述切换单元，以使其切换为所述第一连接状态，而在要控制为所述第二匹配状态时，控制所述切换单元，以使其切换为所述第二连接状态。

5.如权利要求4所述的无线移动装置，

所述切换单元通过电路元件与电路基板的接地连接。

6.如权利要求4所述的无线移动装置，

所述子匹配电路设置在所述天线和用于连接对应各个频带的无线部的传输路径之间。

7.如权利要求1所述的无线移动装置，

所述无线部设置在第一壳体中。

8.如权利要求1所述的无线移动装置，

由金属构成所述第一壳体的导电性构件。

9.如权利要求1所述的无线移动装置，

由绝缘性材料构成第二壳体。