CN1391709A

CN1391709A - 移动卫星通信终端及其使用方法

Info

Publication number: CN1391709A
Application number: CN00815832A
Authority: CN
Inventors: 望月拓志
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1999-11-17
Filing date: 2000-11-15
Publication date: 2003-01-15
Also published as: WO2001037368A1; NO20022372D0; AU1412301A; JP2001144525A; EP1235299A4; CA2390089A1; KR20020056920A; NO20022372L; EP1235299A1; JP3332023B2

Abstract

本发明披露了一种移动卫星通信终端及其使用方法，在该终端中，可以利用一个终端进行双模通信，并且在比现有技术的配置简单的配置中，将两种模式天线放置、设置在一个轴上，这样在用户携带终端时可以减小体积。将所述卫星天线6配置成空心柱状，将所述地面天线5设置在其中空部分内；以这样的方式配置所述卫星天线6，即可以将它放置到终端外壳内并可以从终端外壳内抽出，并且还配置：四线螺旋型天线单元部分61，其导线611螺线形缠绕在柱面上；以及天线馈线部分62，集成为一体配置在四线螺旋型天线单元部分61的下部，并在其柱面上形成电路621、622和623。

Description

移动卫星通信终端及其使用方法

本发明涉及移动卫星通信终端及其使用方法，更具体地说，本发明涉及移动卫星通信终端以及使用该终端的方法，所述终端和方法可应用于使用户携带与现有技术相比结构简单、体积小的终端。

现有技术

到目前为止，已经开发出用于实际应用的双模型卫星通信终端，该终端具有：地面终端功能，可以通过地面基站进行通信；以及卫星终端功能，可以通过外层空间的卫星进行通信。例如，第HEI10-243453号、第HEI10-256939号以及第HEI10-294608号日本专利申请未审定公开，GB2314483，以及第HEI5-153026号日本专利申请未审定公开披露的这种现有技术的双模型例子。

在这些未审定公开中，第HEI10-243453号未审定公开的日本专利申请的目的在于减少重量并披露了一种双模型移动无线终端，该移动无线终端包括：主终端部分，含有移动卫星通信终端功能；以及地波便携式终端部分，含有地波移动终端功能，其特征在于，在相应终端部分内设置接合凹陷部分和接合凸出部分以用机械方法将各终端部分互相连接在一起，其特征还在于，在相应终端部分内设置连接部分，以在各部分互相连接在一起时，将位于地波便携式终端部分端、包括键操作单元、显示单元、麦克风以及扬声器的声频变频器单元电连接到位于主终端部分端的移动卫星通信终端功能单元。

另一方面，例如，第HEI4-134906号日本专利申请未审定公开披露了一种涉及天线结构的现有技术例子。该未审定公开中的发明目的在于实现将用于移动通信的天线和用于移动卫星通信的天线通常用作收发信机天线，并且披露了一种包括螺旋型天线的天线装置，该螺旋型天线包括：多条螺旋型导线，螺旋形天线缠绕在柱面或锥面上；以及分支滤波器，用于将两个预定频带信号分离，其特征在于，在螺旋型导线内设置其工作频率等于螺旋型天线的工作频率的直线式天线，并且其特征还在于，螺旋型天线是用于圆极化波的天线，而直线式天线是用于线性极化波的天线。

此外，例如，第HEI5-102717号日本专利申请未审定公开中披露了一种涉及天线结构的现有技术的另一个例子。该未审定公开的专利申请的目的在于提供一种可延伸天线，并且披露了一种用于无线电话的可延伸天线装置，该天线装置包括：无线电单元外壳，具有含有引导壁的深孔，大致将整个天线长度放置在其内；螺旋型天线，设置在深孔开口的端部边缘的同轴中心线上，并且在输入端点具有供电点；以及棒状天线，在其内用绝缘护套覆盖整个芯线导体，并且该棒状天线在其基础部分的表面包括分隔导体层，其特征在于阻抗匹配部分，在将棒状天线拉出外壳时，阻抗匹配部分接地，并且在该阻抗匹配部分内，在螺旋型天线的螺旋型导体与一个导体层之间的浮动静电电容以并联方式终接，并且其特征还在于，将供电点转移到靠近螺旋型天线输出端点的位置。

此外，例如，在第HEI10-290115号日本专利申请未审定公开中披露了一种涉及天线结构的现有技术的另一个例子。该未审定公开的专利申请目的在于使天线实现小型化，并且披露了一种共用天线，其特征在于，该共用天线包括：第一天线，其内的导线螺旋形绕在柱体的侧面用于处理圆极化；以及直线式第二天线，包括填充在大致保留在第一天线的中轴上的柱体内的介质材料，设置直线式第二天线用于处理线性极化。

此外，在第HEI11-136021号日本专利申请未审定公开中披露了一种涉及天线结构的现有技术的另一个例子。该未审定公开的目的在于使天线小型化，并且披露了一种多模型天线，其特征在于，该多模型天线包括：螺旋型天线，其内的导线螺旋形缠绕到柱体上；以及单极型天线，在螺旋型天线内沿其中轴设置。本发明要解决的问题

然而，现有技术的各例子存在下列问题。

在第HEI10-243453号、第HEI10-256939号以及第HEI10-294608号日本专利申请未审定公开、GB2314483A以及第HEI5-153026号日本专利申请未审定公开披露的作为本发明现有技术的例子中，在独立状态下，在一个终端的不同位置大多设置两种基本模式的天线(用于地面通信的天线和用于卫星天线的天线)，因此难以优化降低终端的尺寸和体积。

此外，上述第HEI4-134906号日本专利申请未审定公开披露的现有技术例子是用于汽车内使用的，并且难以将这种结构的天线应用于便携式通信终端。如果将这种天线应用于便携式终端，当将在用于卫星通信的频率(1.6GHz)和用于地面蜂窝式通信的频率(1.5GHz)互相分别不同的各系统设置为双机系统，有可能会产生难以根据该未审定公开中描述的技术，视情况使用同一个螺旋型天线的问题。

此外，上述第5-102717号日本专利申请未审定公开披露的现有技术例子的结构是在螺旋型天线内设置棒状天线。然而，在该配置中用于卫星通信的螺旋型天线被固定，因此存在的问题是，这种天线不能满足伸出和缩回的要求。此外，为了实现这种结构，除了在外壳内设置用于引导、放置棒状天线的深孔外，还必需设置电缆插孔以通过其插入电源电缆。此外，还需要在棒状天线的基础部分内设置弹性阻挡销和阻挡销接合部分，这样就产生了结构复杂的问题。

此外，在上述第HEI10-290115号日本专利申请未审定公开中披露的现有技术例子中，两种天线均被固定设置，因此存在从每个天线进行独立和正常发射的问题。不仅如此，还存在与第一天线(卫星天线)的存放性有关的问题。

此外，上述第HEI11-136021号日本专利申请未审定公开披露的现有技术的例子的结构是将两个天线固定在无线电单元的外壳上，这样会产生影响便携性的问题。

本发明的目的是提供一种移动卫星通信终端及其使用方法，在这种移动卫星通信终端及其使用方法中，可以利用一个终端进行双模通信，并且还可以在用户携带该终端时，通过在比现有技术配置简单的配置中放入两种模式天线并在一个轴上安装两种模式的天线，可以减小终端的体积。

发明内容

本发明包括：地面天线，用于传送线性极化波信号；以及卫星天线，用于传送圆极化波信号；该终端具有通过所述地面天线和地面基站进行通信的地面终端功能和通过所述卫星天线和卫星进行通信的卫星终端功能，其特征在于，将所述卫星天线配置成空心柱状，将所述地面天线设置在所述卫星天线中空部分内；此外，以这样的方式配置所述卫星天线，即可以将它放置到通信终端外壳内并可以从通信终端外壳内抽出，并且还配置：导线线圈部分，其中导线螺线形缠绕在柱面上；以及天线馈线部分，集成设置在所述导线线圈部分的下部，并在其柱面上形成电路。

此外，参考图1和图2，移动卫星通信终端包括：地面天线(如图1所示的5)，用于传送线性极化波信号；以及卫星天线(如图2所示的6)，用于传送圆极化波信号，该终端具有通过所述地面天线和地面基站(图1所示的12)进行通信的地面终端功能和通过所述卫星天线和卫星(如图1所示的13)进行通信的卫星终端功能，其特征在于，将所述卫星天线配置成空心柱状，将所述地面天线设置在所述卫星天线中空部分内；此外，以这样的方式配置所述卫星天线，即可以将它放置到通信终端外壳内并可以从通信终端外壳内抽出，并且还配置：导线线圈部分(如图2所示的61)，其中导线(611)螺线形地缠绕在柱面上；以及天线馈线部分(如图2所示的62)，集成设置在所述导线线圈部分的下部，并在其柱面上形成电路(如图2所示的621、622和623)。运行过程

根据本发明的移动卫星通信终端具有这样的配置：将用于与卫星传送圆极化波信号通信的卫星天线构造为空心柱状，所构造的卫星天线可以伸出和缩回，并且将用于传送线性极化波信号的地面天线固定设置在卫星天线的中空部分内。因此，与在通信终端外壳的不同部位独立设置地面天线和卫星天线的情况相比，以及与根据现有技术的例子将棒状天线放置在螺旋型天线内的情况相比，可以减小外壳的体积，并且如果用户携带该终端，其配置比现有技术的配置简单。

附图说明

图1示出根据本发明实施例的双模型移动卫星通信终端结构的示意图，(a)示出卫星天线放置在终端外壳内的状态示意图；(b)示出卫星天线从终端外壳抽出的状态示意图。

图2示出根据本发明实施例的移动卫星通信终端的卫星天线结构的透视图。

关于这一点，图1中的参考编号5至13分别示出地面天线、卫星天线、内部衬底、地面天线的内部衬底的连接部分、卫星天线的内部衬底的连接部分、卫星天线的内部导管、软电缆、用作地面终端的基站以及卫星。图2中的参考编号61、62、611、622、623以及624分别表示四线螺旋型天线单元部分、天线馈线部分、导线、第一90°混合电路、第二90°混合电路、平衡-不平衡变换电路以及供电点。实现本发明的最佳方式[第一实施例]

接着，将参考附图详细说明本发明的第一实施例。

(1)关于配置

如图1所示，在终端外壳的相应部分内，为根据本发明第一实施例的双模型移动卫星通信终端(以下简称为移动卫星通信终端)设置麦克风1、键盘2、显示器3、扬声器4、地面蜂窝式终端天线(以下简称为地面天线)5、用于卫星通信的螺旋型天线(以下简称为卫星天线)6以及内部衬底7。如图所示，8是地面天线内部衬底的连接部分，9是卫星天线内部衬底的连接部分，10是卫星天线内部导管，11是软电缆，12是地面终端基站，13是卫星。

更具体地说，在该配置中，麦克风1输入移动卫星通信终端用户要发送到通信对方的语音。键盘2用于输入电话号码并用于实现各种设置操作。显示器3显示数据、时间、电话号码、各种消息等。扬声器4输出从通信对方接收的语音。在移动卫星通信终端用作地面终端时，通过地面终端基站12，地面天线5传送线性极化波信号。在移动卫星通信终端用作卫星终端时，通过卫星13，卫星天线6传送圆极化波信号。在此实施例中，在通信终端的正面左侧边缘部分设置地面天线5和卫星天线6。

卫星天线6为空心柱状，其内径可以通过地面天线5，并设置为包围地面天线5的状态，同时所构造的卫星天线6可以以如图所示的箭头方向伸出和缩回。此外，还在终端外壳内设置了卫星天线内部导管10，以在将卫星天线6放置到终端外壳内时引导卫星天线6。将地面天线5设置为这样的状态，即在将卫星天线6放置到终端外壳内时，地面天线5的上部从卫星天线6的上边缘部分伸出。

内部衬底7设置在终端外壳内，并且在内部衬底7上安装各种电子部件，这些电子部件构成RF(射频)/IF(中频)电路、公共基带电路、接口电路、信号处理/编解码(编码器-解码器)电路等。此外，在内部衬底7上还设置了：地面天线内部衬底连接部分8，地面天线5的一端与其相连；以及卫星天线内部衬底连接部分9，卫星天线6的一端通过软电缆11与其相连。

此外，图1所示的根据本发明第一实施例的移动卫星通信终端的卫星天线6包括：四线螺旋型天线单元部分61，构成天线上部；以及天线馈线部分62，构成天线下部，如图2所示。

在上述详细说明的配置中，如图2所示，利用一种材料将卫星天线6的四线螺旋型天线单元部分61和天线馈线部分62集成配置为一体。四线螺旋型天线单元部分61包括螺旋形缠绕在空心柱体表面上的导线611。天线馈线部分62包括：第一90°混合电路621，具有分布常数电路/集中常数电路；第二90°混合电路622，具有分布常数电路/集中常数电路；以及平衡/不平衡变换电路623，并将这些电路设置在空心柱状衬底表面。此外，软电缆11与天线馈线部分62最下部的供电点624相连。如图所示，箭头标记表示在卫星天线6与卫星之间通信的圆极化波信号。

在具有上述配置的移动卫星通信终端用作地面终端时，以将卫星天线6这样放置在终端外壳内、即地面天线5伸出到外部(如图1(a)所示)的状态进行通信。此外，在双模型移动卫星通信终端用作卫星终端时，以将卫星天线6从终端外壳内抽出并延伸到外部的状态(如图1(b)所示)进行通信。

也就是说，两个天线之间的位置关系，即地面天线5和卫星天线6相对于移动卫星通信终端外壳的位置关系示于图2，在图2中，将在移动卫星通信终端与卫星13之间用于传送圆极化波信号的卫星天线6构造为空心柱状，而在该配置中，将用于通信线性极化波信号的地面天线5固定设置在卫星天线6的中空部分内，如图1所示。此外，将伸出部分设置在卫星天线6的下部，并在该配置中这样将阻挡销设置在其抽出限位点，即在抽出卫星天线6时，伸出部分到达阻挡销(stopper)，这样卫星天线6就不会被抽出到四线螺旋型天线单元部分61之外。

此外，在两个天线的连接配置中，地面天线5和卫星天线6设置在通信终端外壳内，如图1所示，通过同轴部分，地面天线5固定连接到内部衬底，以直立方向设置卫星天线6以作为导管滑动，导管是设置在终端外壳内的深孔(卫星天线内部导管10)的内径，并且是位于内部的地面天线5的外周边，卫星天线6通过软电缆11连接到内部衬底7。

(2)关于运行过程

接着，将参考图1和图2详细说明根据本发明的移动卫星通信终端的运行过程。

在移动卫星通信终端用作地面终端时，以这样将卫星天线6放置在终端外壳的内部、即地面天线5从卫星天线6的上部向上伸出(如图1(a)所示)的状态进行通信。另一方面，在移动卫星通信终端用作卫星终端时，以卫星天线6从终端外壳的内部抽出、并且如图1(b)所示向上延伸的状态进行通信。

也就是说，在此实施例中，将用于与卫星进行圆极化波信号通信的卫星天线6构造为空心柱状，所配置的卫星天线6可以伸出、可以缩回，在这种配置中，将用于传送线性极化波信号的地面天线5固定设置在卫星天线6的中空部分内；因此，与在通信终端外壳的不同部位独立设置地面天线和卫星天线的情况相比，以及与根据现有技术的例子将棒状天线放置在螺旋型天线内的情况相比，可以减小外壳的体积，并且如果用户携带该终端，其配置比现有技术的配置简单。[第二实施例]

在上述说明的根据本发明实施例的配置中，从其正面观看，地面天线5和卫星天线6设置在终端外壳的左侧边缘部分，然而，本发明并不局限于此，还可以采用这样的配置，即考虑到两个天线(即地面天线5和卫星天线6)的特征，将地面天线5和卫星天线6设置在终端外壳的中心位置，或者设置在终端外壳的右侧边缘部分。

此外，对双模型移动卫星通信终端，既设置了地面终端功能又设置了卫星终端功能，所以两种功能不能同时工作，然而，在接收等待时间，可以激活地面天线，并且通过以预定时间周期的间隔在地面终端功能与卫星终端功能之间进行转换，还可以处于接收状态。例如，在这种情况下，为地面天线和卫星天线分别设置转换开关以在接收等待时间，在包括混合器在内的相应高频放大级的输出之间进行转换操作，以利用公共中频级在相应等待时间进行解调，该转换开关包括在高频输入级设置的PIN二极管(未示出)。根据解调后的数据，如果标识符指示专用装置并且如果是地面终端功能，则通过按下接收确认按钮接收电话呼叫；如果接收是卫星终端功能，则用户按下同一个接收确认按钮并抽出卫星天线以伸出卫星天线，这样通过提高接收灵敏度，用户就可以继续接收和发送电话呼叫了。

工业应用

如上所述，根据本发明，由于在该配置中，将用于与卫星通信圆极化波信号的卫星天线构造为空心柱状，因此所构造的卫星天线可以伸出和缩回，并且将用于通信线性极化波信号的地面天线固定设置在卫星天线的中空部分内，因此，利用一个终端可以进行双模通信。此外，两种模式的天线，即地面天线和卫星天线被放置和设置在一个轴上，因此其优势在于可以提供减小体积的移动卫星通信终端，并且如果用户携带该终端，其配置比现有技术的配置简单。

Claims

1.一种移动卫星通信终端，该终端包括：地面天线，用于传送线性极化波信号；卫星天线，用于传送圆极化波信号，该终端具有：地面终端功能，通过所述地面天线和地面基站进行通信；以及卫星终端功能，通过所述卫星天线和卫星进行通信，其特征在于

将所述卫星天线配置成空心柱状，将所述地面天线设置在所述卫星天线中空部分内；此外，以这样的方式配置所述卫星天线，即可以将它放置到通信终端外壳内并可以从通信终端外壳内抽出，并且还配置：导线线圈部分，其中导线线形缠绕在柱面上；以及天线馈线部分，集成设置在所述导线线圈部分的下部，并在其柱面上形成电路。

2.根据权利要求1所述的移动卫星通信终端，其特征在于，在所述通信终端外壳内设置包括通信控制电路和信号处理电路的内部衬底，和被所述卫星天线穿过的内部导管部分，所述卫星天线与所述内部衬底的卫星天线连接部分通过软电缆相连，所述地面天线与所述内部衬底的地面天线连接部分相连；此外，利用所述内部导管部分的内径部分和所述地面天线的外周边作为导管，可以将所述卫星天线放置在其内，也可以从其内抽出所述卫星天线。

3.根据权利要求1或2所述的移动卫星通信终端，其特征在于，所述卫星天线的所述天线馈线部分包括平衡/不平衡变换电路以及混合电路作为所述电路，混合电路包括分布常数电路和集中常数电路，并且在所述天线馈线部分的最下部设置与软电缆相连的供电点。

4.根据权利要求1至3之任一项所述的移动卫星通信终端，其特征在于，在使用所述地面终端功能时，所述卫星天线放置在所述通信终端外壳的内部，并将所述地面天线设置为使部分的所述地面天线从所述卫星天线的上边缘向上伸出的状态，并且在使用所述卫星终端功能时，从所述通信终端外壳向上抽出所述卫星天线以设置为伸长的状态。

5.根据权利要求1至4之任一项所述的移动卫星通信终端，其特征在于，将所述地面天线和所述卫星天线设置在所述通信终端外壳的左侧边缘、右侧边缘或中心位置。

6.一种使用移动卫星通信终端的方法，该移动卫星通信终端包括：地面天线，用于传送线性极化波信号；以及卫星天线，用于传送圆极化波信号，该终端具有：地面终端功能，通过所述地面天线和地面基站进行通信；以及卫星终端功能，通过所述卫星终端天线和卫星进行通信，其特征在于，

在使用所述地面终端功能时，在所述卫星天线放置在所述通信终端外壳的内部、并且部分所述地面天线从所述卫星天线的上边缘向上伸出的状态下进行通信，在使用所述卫星终端功能时，在从所述通信终端外壳向上抽出所述卫星天线的状态下进行通信。