CN1969425A - 便携式无线终端 - Google Patents
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Abstract
一种便携式无线终端,通过研究外壳形状和天线配置,即使放在所穿衣服的口袋里使用时,也总是能获得较高的天线灵敏度。在该便携式无线终端(1)中,其外壳(2)包括呈平面形状的A面以及在中央部位附近的一部分或整体形成突起部(2a)的B面;天线元件(3)与A面平行地设置在B面的突起部(2a)。由于B面呈现突起或弯曲的形状,所以,携带在所穿衣服口袋里使用时,使用者会不自觉地以A面接近人体一侧的状态放置。因此,便携式无线终端(1)会总是在天线元件(3)离人体最远的位置上,且保持和人体之间的距离地被放入所穿衣服的口袋里。由此,天线元件(3)的电磁波受人体的影响会比较小,所以,便携式无线终端(1)能够总是确保良好的天线增益和较高的天线灵敏度。
Description
技术领域
本发明涉及一种轻便型的便携式电话机或便携式无线装置等的便携式无线终端,特别涉及在外壳形状和天线方面加以改良的口袋收纳型的便携式无线终端。
背景技术
以往,许多用户把便携式电话机和便携式无线装置等小型便携式无线终端装在所穿衣服的口袋里使用。在这样的使用状态下,由于安装在便携式无线终端上的天线接近人体,所以,天线的输入阻抗发生变化,由于天线电路变得不匹配,或者从天线所放射的电磁波的一部分被人体吸收等原因,会出现天线增益的恶化。例如,在用便携式电话机进行通信时,虽然使用信号波长约为37cm以下的800MHz频带以上的极超短波频率,但因为可装在所穿衣服口袋里的小型便携式电话机外壳的厚度最多也要限制在30mm以下,所以,与波长的长度相比较,在离便携式电话机极近的位置上配置天线。因此,有时由于人体吸收电磁波或天线的阻抗不匹配等原因,天线增益有可能发生较大恶化。
因此,以往的便携式电话机尽量地在离靠近人体的接收面最远的位置上配置天线,以期改善通话状态时的天线增益。另外,在下述的专利文献1中所揭示的天线装置,与装在人体的使用状态所造成的天线阻抗变化相对应,使无线电路的内部阻抗和匹配电路的输入阻抗进行共轭匹配,由此防止由于阻抗不匹配而产生的天线增益下降。进而,在下述专利文献2中所揭示的天线装置,通过将用于把便携式电话机固定在胸前口袋的夹子作为天线的一部分而工作,使便携式电话机主体介入到天线与人体之间,以隔远二者的距离,并且,利用由便携式电话机主体产生的电磁波的屏蔽效应,来减轻由于人体的影响而造成的天线增益的恶化。还有,在下述专利文献3中所揭示的天线装置中,通过将两根螺旋形天线按照与波长相比足够小的间隔靠近接地板而平行地配置,以减少流向接地板中的电流成分,抑制人用手持机时的影响,以期改善天线特性。
【专利文献1】日本专利特开2001-267953号公报
【专利文献2】日本专利特开平11-27355号公报
【专利文献3】日本专利特开2001-156517号公报
发明内容
但是,上述以往的便携式电话机在装入口袋里时,并不一定将天线放在远离人体一侧而收纳便携式电话机。因此,如果将天线侧接近人体而放到口袋中时,由于阻抗的不匹配以及人体吸收电磁波等原因,天线灵敏度有可能大幅恶化。另外,在上述专利文献1的技术中,根据把便携式电话机放入口袋的状态人体和天线之间的距离产生变化时,需要与阻抗变化相对应地改变匹配条件,所以,就需要相应的匹配电路或控制电路,这样就出现产品成本会提高等问题。进而,在专利文献2的技术中,用夹子把便携式电话机夹在胸前口袋上,虽然总是以天线远离人体的方式来配置,但不使用夹子而将便携式电话机放在口袋里时,也并不一定将天线远离人体而配置。而且,在卡片式的较薄的便携式无线终端等装置中,难以将夹子结构薄型化且确保机械强度。另外,在专利文献3的技术中,虽然在人手持使用时的天线特性得到了改善,但是在将便携式电话机放在口袋里的状态,仍然无法改善由于人体的影响而造成的天线特性的恶化。鉴于上述情形,本发明旨在提供一种便携式无线终端,通过将外壳形状以及天线配置为即使将便携式电话机或便携式无线装置等小型便携式无线终端装在所穿衣服的口袋里使用时,也能够让使用者不自觉地使天线远离人体而使用,从而总是能够确保良好的天线增益和较高的天线灵敏度。
为了达成上述目的,本发明涉及的便携式无线终端为口袋收纳型的便携式无线终端,采用的结构包括:外壳,其具有外表面为平面形状的第一面和在外表面的中央部位附近的至少一部分形成突起部的第二面;以及天线元件,其与第一面平行地配置在离第一面最远位置的第二面的突起部。
根据本发明,当把便携式无线终端放入所穿衣服的口袋里时,能够不自觉地将天线元件配置在离人体最远的位置上,由此使得人体和天线的距离总是保持一定,所以,能够稳定地获得较高的天线增益。进而,由于可以将天线元件完全地内置于外壳内,所以,能够实现薄型且机械强度较高的小型便携式无线终端。另外,因为由导电基板构成的无线装置基板上没有高频电流的流动,只从天线元件放射电磁波,所以,能够在远离人体的位置上设置成为放射源的天线元件。进而,由于无线装置基板是介入在与人体之间,向人体方向能够获得较高的屏蔽效应,所以,能够稳定地获得较高的天线增益。另外,由于可以在不受到无线装置基板的影响下操作天线元件的极化波,所以,能够实现与到来波的极化波配合的极化波方向性。
进而,通过将无线装置基板的长度设定为大于或等于动作频率的二分之一波长,无线装置基板作为反射板而动作,能在和人体相反的方向形成方向性,将便携式无线终端装在人体上时,能够稳定地获得较高的天线增益。另外,由于无线装置基板和天线元件整体作为放射源而起作用,所以,在能够放入口袋的外壳尺寸中,能够构成以比较低的频率动作的天线,并且,由于将作为主要放射源的天线元件设置在远离人体的位置上,所以即使是用比较低的频率,也仍然能够稳定地获得较高的天线增益。
附图说明
图1是本发明的实施方式一所涉及的口袋收纳型便携式无线终端的基本结构图;
图2是表示使用者将图1的口袋收纳型便携式无线终端放在口袋里使用的状态的示意图;
图3是表示图1所示的实施方式一所涉及的口袋收纳型便携式无线终端的天线放射特性的图;
图4是表示本发明的实施方式一所涉及的口袋收纳型便携式无线终端的外壳形状的变形例的图;
图5是表示本发明的实施方式一所涉及的口袋收纳型便携式无线终端的天线元件的其他结构例子的图;
图6是本发明的实施方式一所涉及的口袋收纳型便携式无线终端的阵列天线的结构图;
图7是本发明的实施方式二所涉及的口袋收纳型便携式无线终端的基本结构图;
图8是本发明的实施方式三所涉及的口袋收纳型便携式无线终端的基本结构图。
具体实施方式
以下,参照附图,对于本发明涉及的口袋收纳型便携式无线终端的几个实施方式进行详细说明。另外,在各实施方式中使用的附图中,对相同的结构要素标注相同的附图标记,且省略重复说明。
为了容易理解,首先对本发明涉及的便携式无线终端的概要进行说明。根据本发明的口袋收纳型便携式无线终端的外壳由呈平面形状的第一面(A面)、和在中央部分附近的一部分或整体上形成突起的第二面(B面)构成。然后,天线元件与A面平行地设置在B面的突起部分。由于外壳的B面是突起或者弯曲的形状,所以,使用者将便携式无线终端携带在所穿衣服的口袋里使用时,不自觉地就会以把为平面形状的A面接近人体一侧的状态,将其放入口袋里。因此,便携式无线终端会总是在天线元件离人体最远位置上、且与人体之间保持一定距离地被放入所穿衣服的口袋里。据此,就减轻了人体对天线元件的电磁波所造成的影响,所以,便携式无线终端总是能够确保良好的天线增益和较高的天线灵敏度。
(实施方式一)
图1是本发明的实施方式一所涉及的口袋收纳型便携式无线终端的基本结构图。如图1所示,在本实施方式的便携式无线终端1中,外壳2包括呈平面形状的A面(第一面)和沿着外壳2的长度方向中央附近成突起形状的B面(第二面),整体上成三棱柱形状。再者,操作面和显示面都构成在外壳2的A面上,在中央部分备有供电单元4的天线元件3,与A面的长度方向平行地设置在外壳2的B面的突起部2a处。使用者将如图1所示形状的便携式无线终端1放入所穿衣服口袋里使用时,基于便携式无线终端1的放入口袋的难易程度以及使用的感觉,可以期待总是以呈平面形状的A面接近人体一侧地将其装入。
再者,在图1所示的便携式无线终端1的下部,标示了坐标系。该坐标系表示,将右手的食指、中指和大拇指分别设为直角时,中指指向X轴方向(从图的纸背面指向纸表面的方向),大拇指指向Y轴方向(从图的左面指向右面的方向),食指指向Z轴方向(从图的下部指向上部的方向)。
图2是表示使用者将图1的口袋收纳型便携式无线终端放在口袋里使用的状态的示意图。图2的例子中,假设把便携式无线终端1放在衬衫的胸前口袋6中,并使用耳机话筒组件7进行通话的状况。此时,便携式无线终端1的尺寸要略小于胸前口袋6,由于B面的中央附近呈现突起的形状,所以,使用者一般会以将A面一侧朝着人体5地把便携式无线终端1放入口袋的方式使用。因此,图2所示的坐标系和图1的坐标系相同。
在图1以及图2中,天线元件3和作为与人体5的接近侧的A面之间的距离D与外壳2的三棱柱的形状密切相关,包括B面的突起部2a的外壳2整体的厚度越厚,就能够确保天线元件3和人体5之间的距离D越大。
以下,就该天线元件3的动作,参照图1至图5详细地进行说明。图1中,天线元件3作为内置在便携式电话内的螺旋形偶极天线而动作。在这里,在把便携式无线终端1假设为便携式电话机的情况下,将便携式电话机的电波频率设定为1.5GHz(波长为200mm)来进行说明。能够放入口袋6的便携式无线终端1的外壳2的尺寸,例如,当设定为宽度50mm×长度80mm×厚度21mm时,相当于0.25波长×0.40波长×0.105波长。此时能够内置于外壳2中的天线元件3的轴长Az最大为60mm以下,也即相当于0.30波长,但为了使天线元件3以动作频率谐振,优选为将电长度设为0.50波长,所以,通常将螺旋形状或者弯曲形状的进行波长缩短的元件配置在天线元件3中。图1是表示使用轴长Az=35mm(0.175波长)、螺旋直径2r=1mm、100转的螺旋形状的偶极天线元件的示例。
在这里,天线元件3沿着外壳2的长度方向(Z轴方向),并沿着B面的突起部2a且贴紧地被安装。通过这样贴紧B面的突起部2a安装天线元件3,能够将A面和天线元件3的轴中心之间的距离D设为最大。在图1的情况下,大约D=20mm。
图3是表示图1所示的实施方式一所涉及的口袋收纳型便携式无线终端的天线放射特性的图。即,这些图是表示在将轴长Az=35mm、螺旋直径2r=1mm的螺旋形状偶极天线的天线元件3,接近人体5而设置时的天线放射特性的图。再者,天线元件3使用经过在自由空间中匹配的元件。图3(a)的横轴表示人体5和天线元件3之间的距离D(mm),纵轴表示在水平面内(坐标轴的XY面内)的垂直极化波的天线增益(dB)。另外,在该放射特性图中,将D=20mm时的天线增益设为0dB而表示。另外,图3(b)表示距离D=5mm时的在水平面内(XY面内)的方向性图案;而图3(c)表示距离D=20mm时的在水平面内(XY面内)的方向性图案。
从图3可知,通过增加人体5和天线元件3之间的距离D,在水平面内(XY面内)的方向性图案会变大,天线增益由此大幅改善。在图3(a)中,通过将距离D从5mm设为20mm,在水平方向会有约15dB的天线增益的改善效果,当距离D为20mm时,大体上就饱和了。
所谓D=5mm,是假设把天线元件3配置在A面一侧的情况;或者把B面朝向人体5一侧,而使便携式无线终端1稍稍浮动地放入口袋里的情况,可见此时由于人体5天线性能大幅恶化的情形。这是因为以下两个原因一起作用而产生的现象:由于天线元件3与波长相比尺寸小,所以频带狭窄而容易产生阻抗的不匹配;以及,伴随着天线元件3接近人体5,人体5对天线元件3发出的电磁波的吸收量增加。
在图1所示的实施方式一的便携式无线终端1的情况,虽然将外壳2的厚度设为21mm,但是,即使是更加薄型的外壳尺寸,将其厚度设定为16mm时,也能够确保D=15mm,所以,与将天线元件3配置在A面一侧时(D=5mm)相比,配置在B面的突起部2a时(D=15mm)就有约14dB的天线性能的改善效果。
即,接近人体5而使用的天线元件3,由于人体5和天线元件3之间的距离D对天线的性能的影响较大,所以,应该根据便携式无线终端1的使用状态确保尽量大的距离D。进一步地说,为了抑制由于接近人体5而造成的天线元件3的天线输入阻抗的变化,必须使人体5和天线元件3的距离尽量不变化地设置天线元件3。
在这里,使用者由于在把便携式无线终端1放入胸前口袋6时的安心感,能不自觉地使天线元件3朝着背离胸口的方向,把便携式无线终端1放入胸前口袋6。这样,通过将外壳2的A面朝着人体5一侧而使用便携式无线终端1,与将作为天线设置面的B面朝着人体5一侧相比较,要更舒适、使用上也更方便。而且,按如此朝向把便携式无线终端1放入口袋6,必然地天线元件3的方向性也会得到改善。
也即,在图1所示的实施方式一的例子中,因为在外壳2的B面的中央部设有作为天线储存部分的突起部2a,所以,如果将B面朝向人体5一侧放入口袋,则突起部2a接触胸口会感觉不舒服,而且,由于便携式无线终端1不能稳定地放在口袋6内,所以会觉得很不方便。在此,为了让使用者感受到口袋里存放时的突起部2a,就需要有足够的突起量。如果将突起量定义为“外壳2的最大厚度-最小厚度”,那么,在图1所示的实施方式一的便携式无线终端1的情况下,突起量相当于21mm,是足够的大小。这个突起量能让使用者感受到的必需而且足够的大小,通常情况下,如果大于或等于5mm,就能够起到防止突起部2a一侧朝向人体而放入口袋的效果。
再者,在图1所示的实施方式一中,为了将便携式无线终端1的外壳形状设定为三棱柱状,所以,在朝向B面的中央,整体地形成突起,但如果在B面的中央部位附近存在突起部2a,而且接近人体5一侧的A面是平面的话,则并不限定如图1所示的外壳形状,也可以是其他形状。
图4是表示本发明的实施方式一所涉及的口袋收纳型便携式无线终端的外壳形状的变形例的图,其表示能够在外壳2的B面的中央附近构成突起部的外壳形状的几个例子。例如,在图4(a)中,把B面的形状设置成具有将圆柱分成两个的半圆柱形状,由此将B面的突起部构成弯曲的形状。如果设置成这样的结构,即使将具有突起部的B面一侧朝着人体5一侧放入口袋里,因为突起部会在口袋里移动而不稳定,所以,使用的感觉就会变差而不方便,因此,使用者必然地会将外壳2的A面朝着人体5一侧放入使用。于是,使用者会在并未意识到天线元件3的位置地将天线元件3背离人体5而使用,结果能够获得较高的天线增益。
另外,在图4(b)中,表示将外壳2的B面设置为用半圆形而形成突起部的结构。通过设置成这样的突起部的形状,天线元件3能够获得和图4(a)相同的作用效果。另外,即使不是如同图4(b)那样将B面的整体设置为半圆形,也是可以只将B面的一部分形成为半圆形。这样在部分地设置半圆形的突起部时,需要有让使用者能够感觉到的足够的突起量,例如,优选的是,半圆形突起部的突起量大于或等于5mm。
在图4(c)中,把外壳2的B面设置为面积小于A面的平面,由此在B面一侧形成为梯形突起部的结构。通过设置为这样的突起部的形状,天线元件3能够获得和图4(a)相同的作用效果。另外,在图4(c)那样B面的突起部为平面时,需要适当地设定A面的面积与B面的突起部的面积之间的比值,以使得如果将B面放在人体5一侧,会觉得不稳定。另外,还需要适当地设定相对于A面宽度的外壳2厚度的比例。在图4(c)的例子中,相对于A面的宽度50mm,将B面的突起部的宽度设为25mm,将突起部的厚度设为10mm,将A面和B面突起部的面积比设为2∶1,而且将宽度与外壳1厚度的比设为5∶1。
在图4(d)中,将外壳2的A面的平面形状设置为沿长度方向的长椭圆形状;而且B面的中央部分隆起得最高,整体地呈龟背形状的结构。通过将B面设置为这样的曲面形的突起部形状,能够获得和图4(a)相同的作用效果。另外,如图4(d)那样的B面在上下方向(Z轴方向)也弯曲时,如果将B面一侧朝着人体5放入口袋6中,则不仅在左右方向(Y轴方向)会有不稳定感,而且在上下方向(Z轴方向)也会变得不稳定,所以,即使B面一侧只有较少的突起量,仍然可以期待能够获得和图4(a)相同的作用效果。
接着,参照图1以及图5,对本发明的实施方式一所涉及的便携式无线终端1的天线元件3的结构例,以及各个例子中的天线元件3的效果进行说明。在图1的实施方式一中,作为天线元件3使用螺旋形偶极天线,将设置在天线元件3的中央部分的供电单元4设为供电点的电场检测型的平衡系天线。另外,相对于轴长Az=35mm来说,由于螺旋直径2r=1mm比较小,所以,放射的主要极化波成分为轴向成分(Z方向成分),由此作为简正模式螺旋形偶极天线而动作。另外,天线元件3的全长大约为0.50波长,且调整成以一定距离设置在人体5附近时能与动作频率匹配。由于在将该天线元件3沿着Z轴设置时,天线元件3的放射电波就以垂直极化波成分为主,因为与作为便携式电话机的基站天线的主极化波的垂直极化波成分一致,所以,能够获得更高的天线灵敏度的性能。
图5是表示本发明的实施方式一所涉及的口袋收纳型便携式无线终端的天线元件的其他结构例的图。图5(a)表示作为天线元件3不使用进行波长缩短的元件,而通过电长度和物理长度大体一致的单极元件11构成偶极天线的情况。图5(b)表示作为天线元件3,使用波长缩短元件的弯曲元件12而构成偶极天线的情况。这些都属于电场检测型的平衡系天线,如果在动作频率谐振,能够获得与图1的实施方式一相同的作用效果。另外,如果是直线状元件或弯曲状元件,则可以更加贴紧外壳2的B面的突起部而设置,所以,可以将人体5和天线元件3之间的距离D设定得比较大。而且,如果以树脂等非金属构成外壳2的B面的话,则通过将这些天线元件3嵌入B面一体成型,从而能够实现在确保距离D的同时,且实现坚固的外壳结构。
图5(c)表示作为天线元件3使用环路天线13的情况,设置为将天线的中央部分作为供电点的磁场检测型的平衡系天线。此时,随着相对于环路的纵向长度Az横向长度Ay越大,天线的放射中在横向的极化波成分越大。因此,即使在将此环路天线13沿着Z轴在纵向设置时,环路天线13的放射中水平极化波成分变多,所以,如果使用从基站天线放射水平极化波成分的无线通信系统,则能够获得更高的天线灵敏度的性能。
如此,根据本发明涉及的实施方式一的便携式无线终端1,使用者并不会意识到天线元件3的设置位置,而总是能在离开人体5的一定距离的位置上设置天线元件3,能够稳定地获得较高的天线灵敏度的性能。另外,如果用树脂制作外壳2,则可以将天线元件3完全地内置于外壳2内,所以,就能够实现薄型且机械强度较高的小型便携式无线终端。
再者,图5的例中表示把外壳2设为三棱柱状的例子,图5的各种天线的结构,即使与图4的任何一种外壳形状组合,也都能获得相同的作用效果,这些自不待说。另外,外壳2的形状,并不限定于如图1所示的实施方式一,沿着B面的中央部附近的Z轴的方向设置突起部2a的结构,也可以例如在B面的中央部附近的Y轴或倾斜地设置突起部,只要让使用者将其放入口袋时能够认识到有突起的结构,则任何形状的突起部也都是可以的。
另外,安装天线元件3的部位,并不限定于如图1的实施方式一中所示地设置在外壳2的Z轴方向整体上,也可以设置在例如外壳2的上端或下端,只要能够在远离使用者的人体5的位置上设置天线元件3,则不限定天线元件3的设置位置。进而,天线元件3的电长度并不限定于如图1所示的实施方式一的0.5波长,也可以具有1波长等其他的电长度。
图6是本发明的实施方式一所涉及的口袋收纳型便携式无线终端的阵列天线的结构图。如图6所示,天线元件的数量只要是能够设置在B面的突起部的结构,则可以是大于或等于两根。也即,如图6(a)所示,可以将大于或等于两根的天线元件3a、3b在纵向阵列化;或者,虽未特别图示,但也可以在横向将天线元件阵列化。这种情况下,对于阵列化的每个天线元件3a、3b,同时进行不同相位和振幅的供电,或者进行切换而供电,从而能够在水平面(XY面)上进行方向性的控制或天线分集。或者,使已阵列化的每个天线元件3a、3b,以不同的频率动作,则也能够构成覆盖多个频带的天线。
再者,关于图6(a)所示的多个天线元件3a、3b中的一个,也可以通过将图2中所示的耳机话筒组件7设为天线元件,对于每个天线元件3a、3b同时进行不同相位和振幅的供电,或者进行切换供电,从而能够构成实现天线的方向性控制、极化波控制和分集的结构。
另外,如图6(b)所示,也可以设为在外壳2的B面同时设置供电型的天线元件3a和非供电型的天线元件3c,使得至少有一个非供电型的天线元件3c接近人体5。这种情况下,通过将非供电型的天线元件3c的电长度选用为所希望的值,就能够进行天线方向性的控制。在图6(b)的情况下,如果将非供电型的天线元件3c的电长度设置为长于动作频率的二分之一波长,则其作为反射器而动作,所以,向图中的-Y方向的放射方向性变强;而如果短于二分之一波长,则其作为导波器而动作,所以,向图中的+Y方向的放射方向性变强。
另外,如图6(c)所示,也可以在与供电型的天线元件3a同时设置的非供电型的天线元件3c的中央部位设置二极管8。这种情况下,通过二极管8的通电/不通电,能够使非供电型的天线元件3c的电长度产生变化,所以,可以主动地进行天线方向性的控制。进而,在如图6(c)的天线结构的情况下,当二极管8为通电时,非供电型的天线元件3c作为反射器或者导波器而动作,所以,向图中-Y方向或者+Y方向的放射方向性变强;而当二极管8为不通电时,非供电型的天线元件3c不动作,所以,不会形成向Y方向的天线方向性。再者,根据图6(b)、(c)的结构,通过将非供电型的天线元件3c的电长度选择为所希望的值,能够扩展天线的动作频带,或者使其能以多个频率动作。
(实施方式二)
图7是本发明的实施方式二所涉及的口袋收纳型便携式无线终端的基本结构图。图7所示的实施方式二涉及的口袋收纳型便携式无线终端1,将长度为大于或等于动作频率的二分之一波长的无线装置基板9内置于图1的外壳2内部。为了尽可能大地确保外壳2内部的面积,无线装置基板9与A面平行地设置在接近外壳2的A面的位置上。在图7的例子中,将外壳2的大小,例如设定为:宽度50mm×长度80mm×厚度21mm,当将动作频率设定为2.5GHz(波长为120mm)时,则为0.42波长×0.66波长×0.175波长。由于无线装置基板9的大小必须能够内置在外壳2的内部,所以,假如设定为宽度45mm×长度75mm×厚度1mm,就会形成0.375波长×0.625波长×0.008波长。结果,无线装置基板9的纵向长度就成为大于或等于动作频率的二分之一波长。
另外,天线元件3设为轴长Az=35mm(0.29波长)、螺旋直径2r=1mm。天线元件3沿着外壳2的长度方向(Z轴方向),贴紧B面的突起部2a而安装。通过将天线元件3贴紧B面的突起部2a而安装,能够将A面和天线元件3的轴中心之间的距离D设为最大,并且,还能够使无线装置基板9的长度方向和天线元件3的轴方向一致。还有,由于无线装置基板9的长度是大于或等于动作频率的二分之一波长,所以,无线装置基板9可作为反射板而动作,通过与天线元件3之间的阵列效果,能够在与人体5的相反方向(+X方向)形成方向性。
另外,因为内置于外壳2内部的无线装置基板9和天线元件3的位置关系总是恒定,所以,能够稳定地形成与人体5为相反方向的天线方向性。在图7中,通过把无线装置基板9与A面平行设置,无线装置基板9介入到天线元件3和人体5之间,由此在人体5的方向上能够获得较高的屏蔽效应。还有,使用者将便携式无线终端1放入口袋6时,虽然外壳2的A面和使用者之间的距离变得非常近,但由于距离并不是恒定,所以,天线元件3和人体5的距离也有可能出现变化。然而,通过设定成如图7那样的结构,通过无线装置基板9的屏蔽效应,能够减少从人体5一侧受到的电波的影响,所以能够确保一定的阻抗特性,其结果是能够稳定地获得较高的天线增益。
进而,由于作为天线元件3使用偶极形状或环路形状的天线元件,并作为平衡系天线而动作,所以,与使用不平衡系天线的情况相比较,在无线装置基板9上难以流动高频电流,即使流过高频电流,也少于天线元件3一侧流过的振幅。因此,能够通过无线装置基板9来减少人体5的影响;并能够仅仅依靠天线元件3的形状来操作极化波。据此,能够配合到来波的极化波实现极化波方向性,且能够稳定地获得较高的天线增益。再有,图7所示的便携式无线终端1中的外壳2的形状的构成方法,以及,根据突起部2a而限制使用者放入口袋的方向的效果都和实施方式一相同。
(实施方式三)
图8是本发明的实施方式三所涉及的口袋收纳型便携式无线终端的基本结构图。图8所示的实施方式三的口袋收纳型便携式无线终端1,在其外壳2的内部,由线状的单极元件11构成的天线元件与无线电路板9平行地配置,而且设置成作为倒“L”形天线或者倒“F”形天线而动作。为了尽可能大地确保外壳2内部的面积,无线电路板9与A面平行地设置在接近外壳2的A面的位置。另外,向天线元件(单极元件11)供电的供电单元4位于无线装置基板9上面的中央部分的下端附近。单极元件11将供电单元4作为起点,朝着B面的突起部2a方向延伸之后,再沿着B面的突起部2a弯曲而形成“L”形状的结构。供电单元4的接地线接地于无线装置基板9上的接地线图案。根据这样的结构,图8形成倒“L”形天线。
在图8的便携式无线终端1中,将外壳2的大小,例如设定为:宽度50mm×长度80mm×厚度21mm,如将动作频率设定为1GHz(波长为300mm),则为0.167波长×0.267波长×0.067波长。因为无线装置基板9的大小必须能够内置在外壳2的内部,所以,例如设定为:宽度45mm×长度75mm×厚度1mm,则形成0.15波长×0.25波长×0.003波长。为了使倒“L”形天线以动作频率谐振,优选的是将天线元件(单极元件11)的电长度设为0.25波长,所以,在这里设定天线元件(单极元件11)的长度Az=75mm(0.25波长)。另外,设定天线元件(单极元件11)和无线装置基板9的距离Ax=20mm(0.066波长)。通过设定为这样的结构,图8的天线元件(单极元件11)作为倒“L”形天线而动作,尽管外壳2的尺寸小于波长,但是,却能构成以比较低的频率动作的内置天线。
另外,在图8所示的便携式无线终端1的结构中,从无线装置基板9上也能进行某种程度的放射,但主要的放射源是天线元件(单极元件11),由于该天线元件(单极元件11)设置在从人体5离开距离D的位置上,所以,能够稳定地获得较高的天线增益。再者,在图8的便携式无线终端1的结构中,由线状单极元件构成了天线元件,但也可以使用板状单极元件。即,通过将天线元件设定为板状而扩展面积,即使在更低的频率下也能动作,也能够扩大动作频率的带域。
另外,如果天线是板状元件,则可以贴紧外壳2的B面的突起部2a而设置,由此,能够在保持人体和天线元件之间的距离D的情况下扩展天线的面积,结果能够构成小型且频带较宽的天线。另外,在图8的便携式无线终端1的结构中,示例了天线元件(单极元件11)和无线装置基板9形成倒“L”形天线的结构,但是,也可以将天线元件(单极元件11)的一部分接地而形成倒“F”形天线。此时,即使天线元件(单极元件11)和无线装置基板9之间的距离Ax变小,通过调整接地部的位置,仍然可以修正天线输入阻抗的电抗成分,所以,能够更加容易地获得天线的阻抗匹配。
本说明书是根据2004年6月11日申请的日本专利特愿2004-174304号而作成的。其内容全部包含于此作为参考。
工业实用性
如上所述,本发明涉及的口袋收纳型便携式无线终端,外壳的结构是接近人体一侧的外壳表面为平面形状,且相反的一面呈突起或者弯曲的形状,所以,放在所穿衣服的口袋里使用时,天线元件总是设置在离人体最远的位置上,因此,总是能够获得较高的天线接收性能。由此,根据本发明,能够实现一种口袋收纳型便携式电话机,将其携带在所穿衣服的口袋里使用时,总是具有较高的天线灵敏度。
Claims (5)
1、一种便携式无线终端,其为口袋收纳型的便携式无线终端,其特征在于,包括:
外壳,其具有外表面为平面形状的第一面和在外表面的中央部位附近的至少一部分形成突起部的第二面;以及
天线元件,其与所述第一面平行地设置在离所述第一面最远位置上的所述第二面的突起部上。
2、如权利要求1所述的便携式无线终端,其特征在于,所述天线元件为偶极形状或环路形状。
3、如权利要求1所述的便携式无线终端,其特征在于,所述天线元件由多根而形成为阵列状结构。
4、如权利要求2所述的便携式无线终端,其特征在于,与所述第一面平行设置导电基板,所述导电基板的最大长度大于或等于所述天线元件的动作频率的二分之一波长。
5、如权利要求1所述的便携式无线终端,其特征在于,所述天线元件为线状单极天线或者板状单极天线,而且与所述第一面平行设置的导电基板和所述线状单极天线或者所述板状单极天线平行设置,由此形成为倒“L”形天线或者倒“F”形天线。
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