DE19521135C1 - Mobiles Sende- und Empfangsgerät - Google Patents

Description

Im Bereich der Telekommunikation werden die draht- und damit ortsgebundenen Telefonsysteme zunehmend durch handliche, mo­ bile Funksysteme ersetzt. An Bedeutung gewinnen insbesondere die sogenannten Mobiltelefone, die über länderübergreifende Funknetze (C-Netz, D1/2-Netz) miteinander in Verbindung ste­ hen. Stark im Wachsen begriffen ist auch der Markt für schnurlose Telefone. Diese bestehen üblicherweise aus einer in der Wohnung montierten Basisstation und einem Mobilteil, die über Funk miteinander kommunizieren (s. beispielsweise Telekom Report 10, 1987, Heft 2, Seiten 130 bis 137). Die Reichweite solcher Systeme liegt im Gebäude bei ty­ pischerweise etwa 50 Meter, im Freien, je nach Beschaffenheit des Geländes, bei maximal etwa 300 Metern.

Die von den Geräten aufgenommene und derzeit ausschließlich von Batterien oder Akkumulatoren zur Verfügung gestellte elektrische Leistung hängt vom Typ des Funktelefons und des­ sen Betriebsart ab. So benötigen mobile Funktelefone (GSM-Standard, D-Netz) Leistungen von typischerweise etwa 100 bis 200 mW im "Stand-by"-Betrieb (Empfangsbereitschaft) und bis zu ca. 2 W im Sendebetrieb. Aufgrund der sehr viel kleineren Reichweite der schnurlosen Telefone müssen die in das Gehäuse des Mobilteils eingebauten Batterien/Akkumulatoren Leistungen von weniger als 100 mW im "Stand-by"-Betrieb und etwa 200 bis 300 mW im Sendebetrieb abgeben.

Die Kapazität der verwendeten Energiespeicher begrenzt die mögliche Gesprächsdauer der Funktelefone auf maximal etwa 1 bis 2 Stunden. Sie läßt sich verlängern, indem man sehr lei­ stungsfähige und damit voluminöse bzw. schwere Akkumulatoren in das Gerät einbaut oder man weitere Akkumulatoren als Er­ satz mitführt. Um einen reibungslosen Betrieb zu gewährlei­ sten, müssen die Akkumulatoren allerdings rechtzeitig gewech­ selt bzw. regelmäßig nachgeladen werden.

Der Wirkungsgrad der auf der Rückseite des aus der DE 43 31 216 A1 bekannten Handfunktelefons angeordneten Solarzellen ist mit 7-8% aus­ reichend hoch, um auch bei Kunstlicht noch einen wesentlichen Teil der für den Stand-by-Betrieb des Geräts erforderlichen Energie zu erzeugen. Da der ggf. auch auf einem lösbar mit dem Gehäuse verbundenen Schieber montierte Solargenerator ständig Strom in den Akkumulator einspeist, muß der Energie­ speicher weniger oft gewechselt bzw. an einem Netzgerät auf­ geladen werden.

Das aus der DE 43 11 813 A1 bekannte Handfunktelefon besitzt ebenfalls einen einen Akkumulator speisenden Solargenerator, dessen Solarzel­ len auf einer Hochfrequenzabschirmung angeordnet sind. Die falt- oder aufklappbare Hochfrequenzabschirmung besteht vor­ zugsweise aus einem elektromagnetische Strahlung absorbieren­ den Polymer. Sie ist über einen ein Kugelgelenk aufweisenden und daher beliebig ausrichtbaren Metallstab (Abstandshalter) mit dem Gehäuse verbunden.

Gegenstand der Erfindung ist ein Sende- und Empfangsgerät für die Übertragung von Sprech- und/oder Datensignalen (Mobilfunktelefon, Schnurlostelefon, Cityrufgerät mit Sende-/Sprechfunktion usw.).

Die Aufgabe besteht nun darin, daß Sende- und Empfangsgerät so zu gestalten, daß es trotz seiner Ausstattung mit einem den Akkumulator speisenden Solargenerator und einer Hochfrequenzabschirmung einen kompakten Aufbau besitzt und gut handhabbar ist. Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Sende- und Empfangsgerät mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.

Da die Abschirmung klappenförmig ausgebildet und unmittelbar am Gehäuse drehbar befestigt ist, kann man sie vor Beginn eines Gesprächs in einfacher Weise ohne störend zu wirken und viel Raum einzunehmen zwischen dem Kopf des Benutzers und der Antenne anordnen. Mit aufliegender Abschirmung ist das Funktelefon nur unwesentlich größer als konventionelle Geräte ohne entsprechende Schutzeinrichtungen. Bestückt mit Solarzellen, trägt die vorzugsweise aus Aluminium gefertigte Abschirmung ebenfalls zur Stromversorgung des Geräts bei.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläu­ tert, wobei Fig. 1a die Vorderseite und Fig. 1b die Rück­ seite eines mit einer photovoltaischen Stromversorgung und einer Hochfrequenz-Abschirmung ausgestatteten Funktelefons 1 zeigt. In dem aus Kunststoff gefertigten Gehäuse 2 des Mobil­ telefons 1 sind insbesondere der Lautsprecher, das Mikrofon, die Sende- und Empfangseinheit, die Steuerelektronik, der Nickel-Cadmium-Akkumulator und dessen Laderegelung/Überladeschutz angeordnet. An Bedienelementen enthält das Funktelefon 1 ein Ziffern- und Funktionstasten (Freisprechen, Schnellwahl, Wahlwiederholung usw.) aufweisendes Tastenfeld.

Nicht dargestellt sind das ein- oder mehrzeilige Flüssig­ kristall-Display, die die Betriebsbereitschaft, den Ladezu­ stand des Akkumulators, die Belegung der Sprechkanäle usw. anzeigenden Leuchtdioden, der Lautstärkeregler, der Ein-/Ausschalter und der ggf. vorhandene Kartenleser (Berechtigungsnachweis). Der den Akkumulator speisende Solar­ generator 4 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel modular auf­ gebaut und auf der Rückseite des Gehäuses 2 oder auf einem mit dem Gehäuse 2 lösbar verbundenen Adapter angeordnet. Die Solarzellen der in Reihe geschalteten Module bestehen hierbei vorzugsweise aus trikristallinem Silizium, da dieses Material die Herstellung ausreichend flexibler, mechanisch stabiler und nur etwa 50 bis 200 um dicker Schichten erlaubt. Der etwa 20% betragende Wirkungsgrad der Solarzellen gewährleistet, daß die durch das Gehäuse 2 vorgegebene, etwa 50 bis 100 cm² große Kollektorfläche bei Sonnenschein eine Dauerleistung von 1-2 Watt abgibt. Eine beispielsweise aus Glas oder einem transparenten Kunststoff (Acrylglas, Tefcel) bestehende Deck­ schicht schützt den mit Hilfe einer Klebefolie am Gehäuse 2 befestigten Solargenerator 4 vor äußeren Einflüssen. Wie Glas sollte der verwendete Kunststoff kratzfest und leicht zu rei­ nigen sein.

Am Gehäuse 2 drehbar befestigt ist die während des Sendebe­ triebs zwischen dem Kopf des Benutzers und der Antenne 6 des Funktelefons 1 angeordnete Hochfrequenz-Abschirmung 5. Die als Klappe ausgebildete Hochfrequenz-Abschirmung 5 besteht vorzugsweise aus Aluminium oder einem mit Aluminium be­ schichteten Kunststoff. Um die Abmessungen des Funktelefons 1 zu verkleinern, wird die Abschirmung 5 nach dem Ende eines Gesprächs eingeklappt oder in das Gehäuse 2 eingeschoben. Be­ stückt mit Solarzellen, trägt die Abschirmung 5 ebenfalls zur Stromversorgung des Funktelefons 1 bei.

Die Erfindung beschränkt sich selbstverständlich nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele. So kommen neben trikristallinem Silizium auch einkristallines Silizium, amor­ phes Silizium (CIS), Kupfer-Indium-Diselenid (CIS), Kupfer- Gallium-Diselenid (CGS) oder Cadmiumtellurid (CdTe) als Mate­ rial für die Solarzellen in betracht. Ein drehbar am Gehäuse 2 befestigter Modul des Solargenerators 4 kann ebenfalls als Abschirmung dienen, sofern die rückseitigen elektrischen Kon­ takte des Moduls die von der Antenne 6 abgestrahlte Energie ausreichend stark absorbieren bzw. reflektieren. Die abschir­ mende Wirkung des Moduls läßt sich erheblich verstärken, in­ dem man ihn mit Hilfe einer Klebefolie auf einem drehbar ge­ halterten Aluminiumblech oder einer mit Aluminium oder einem anderen elektrisch gut leitenden Material beschichteten Kunststoffplatte befestigt.

Im obigen Ausführungsbeispiel ist das Funktelefon mit einer feststehenden oder ausziehbaren Antenne 6 bestückt. Es ist selbstverständlich auch möglich, die Antenne 6 in die Kollek­ torfläche des Solargenerators 4 zu integrieren.

Claims (2)

1. Mobiles Sende- und Empfangsgerät (1) mit einem eine Einga­ beeinheit (3) und Funktions-, Bedien- oder Anzeigeelemente aufweisenden Gehäuse (2), einem Sende- und Empfangsteil, ei­ ner Antenne (6), einer Steuerelektronik, einer einen Solarge­ nerator (4) und einen Energiespeicher aufweisenden Stromver­ sorgung und einem elektromagnetische Strahlung absorbierenden oder reflektierenden Abschirmelement (5), dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Solargenerator (4) mehrere Module aufweist,
• - von denen zumindest ein erstes Modul auf dem Gehäuse (2) und zu­ mindest ein zweites Modul auf dem Abschirmelement (5) ange­ ordnet sind und
• - daß das Abschirmelement (5) als Klappe ausgebildet und der­ art am Gehäuse (2) drehbar befestigt ist, daß es während des Sendebetriebs zwischen dem Kopf eines Benutzers und der Antenne (6) positionierbar ist.

2. Mobiles Sende- und Empfangsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Solarzellen des Solargenerators (4) aus ein- oder trikristallinem Silizium, aus amorphem Silizium (c-Si), Kupfer-Indium-Diselenid (CIS) Kupfer-Gallium-Diselenid (CGS) oder Cadmiumtellurid (CdTe) bestehen.