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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Funkkommunikationsvorrichtung und ein Impedanzanpassungsverfahren
und insbesondere eine Funkkommunikationsvorrichtung mit einer einziehbaren
Antenne und ein Impedanzanpassungsverfahren für eine Funkkommunikationsvorrichtung
dieser Art, wodurch es möglich
wird, die Impedanz zwischen der Antenne und der an die Antenne angeschlossenen
Schaltung in einer Situation, in der die Antennenumgebung einem
freien Raum ähnlich
ist, und in einer anderen Situation, in der die Antennenumgebung
einem freien Raum nicht ähnlich
ist, anzupassen.
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Ein tragbares Telefon, welches für Funkkommunikationsvorrichtungen
typisch ist, hat mehrere Betriebszustände, wie den Bereitschaftszustand
zum Warten auf eingehende Nachrichten oder Daten, den Wähleingabezustand
zum Eingeben von Telefonnummern und den Kommunikationszustand für den Sende-
oder Empfangsvorgang. Diese Betriebszustände können in zwei Klassen eingeteilt
werden, nämlich
die "Kommunikationszustände", in denen das Telefon
den Sende- oder Empfangsvorgang ausführt, und die "Nicht-Kommunikationszustände", in denen das Telefon
den Sende- oder Empfangsvorgang nicht ausführt.
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In den "Nicht-Kommunikationszuständen" ähnelt die Umgebung der Antenne
einem freien Raum, und sie kann daher als ein freier Raum angenähert werden.
In den "Kommunikationszuständen" ähnelt die Umgebung der Antenne
jedoch nicht einem freien Raum. Dies liegt daran, daß das Telefon häufig an
einem Ort in der Nähe
des Kopfs des Benutzers verwendet wird, um Sprachnachrichten unter Verwendung
des Mikrofons und des Empfängers
am Telefon auszutauschen. Es ist demgemäß typisch, daß die Umgebung
der Antenne in den Kommunikationszuständen nicht als ein freier Raum
angenähert werden
kann.
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Weiterhin gehört der Zustand, in dem das
Telefon für
die Datenübertragung
verwendet wird, zu den "Kommunikationszuständen", das Telefon wird jedoch
in diesem Zustand gewöhnlich
an einem Ort verwendet, der sich in einer Entfernung vom Kopf des Benutzers
befindet. Dies liegt daran, daß das
Telefon und der Empfänger
zum Austauschen von Sprachnachrichten nicht erforderlich sind und
das Telefon gewöhnlich
zusammen mit einem tragbaren Computer verwendet wird. Daher kann
die Umgebung der Antenne im Datenübertragungszustand als ein
freier Raum angenähert
werden.
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Falls die Betriebszustände des
Telefons dementsprechend in bezug auf die Umgebung der Antenne klassifiziert
werden, werden sie in zwei Situationen eingeteilt, nämlich die
erste Situation, die einem freien Raum ähnelt, und die zweite Situation,
die einem freien Raum nicht ähnelt.
Demgemäß muß die Eingangsimpedanz
der Antenne, entsprechend derer eine dieser beiden Situationen anwendbar
ist, geändert
werden.
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Zusätzlich ist die Antenne des
tragbaren Telefons gewöhnlich
einziehbar, und die Umgebung der Antenne ändert sich daher abhängig davon,
ob die Antenne in das Gehäuse
eingezogen ist oder nicht.
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Die Konfiguration tragbarer Telefone
wurde herkömmlicherweise
unter Berücksichtigung
der vorstehend beschriebenen Änderung
der Antennenumgebung ausgelegt und entwickelt. Dies ist auch auf jede
andere Funkkommunikationsvorrichtung anwendbar, die eine einziehbare
Antenne aufweist.
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1 zeigt
schematisch die Konfiguration einer Funkkommunikationsvorrichtung
aus dem Stand der Technik, die als ein tragbares Telefon konfiguriert
ist.
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Wie in 1 dargestellt
ist, umfaßt
die Funkkommunikationsvorrichtung 101 aus dem Stand der Technik
eine Peitschenantenne 102, eine Anpassungsschaltung 105,
einen Schalter 106 mit drei Anschlüssen zum Schalten der Sende-
und Empfangsvorgänge,
eine Anschlußanpassungsschaltung 107, eine
Sendeschaltung 111, eine Empfangsschaltung 112,
eine Steuerschaltung 113 und ein Gehäuse 120. Die Anpassungsschaltung 105,
der Schalter 106, die Anschlußanpassungsschaltung 107,
die Sendeschaltung 111, die Empfangsschaltung 112 und
die Steuerschaltung 113 befinden sich im Gehäuse 120. Die
Antenne 102 ist am Gehäuse 120 befestigt,
so daß sie
in das Gehäuse 120 einziehbar
ist.
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Die Peitschenantenne 102 weist
ein gerades Element 104 und ein wendelförmiges Element 103 auf.
Das gerade Element 104 wird durch das Gehäuse 120 gehalten,
so daß es
aus dem Gehäuse 120 nach
außen
ausziehbar und in sein Inneres einziehbar ist. Das wendelförmige Element 103 ist
in Reihe mit dem Element 104 verbunden. Die Antenne 102 emittiert
ein von der Sendeschaltung 111 zugeführtes Sendesignal TS in Form
von Funkwellen und erzeugt ein Empfangssignal RS anhand einer von
außen empfangenen
Funkwelle.
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In dem Zustand, in dem das gerade
Element 104 in das Gehäuse 120 eingezogen
ist (von dem nachstehend gesagt werden kann, daß die Peitschenantenne 102 eingezogen
ist), steht nur das wendelförmige
Element 103 aus dem Gehäuse 120 vor.
Andererseits stehen in dem Zustand, in dem das gerade Element 104 aus
dem Gehäuse 120 vorsteht (von
dem nachstehend gesagt werden kann, daß die Peitschenantenne 102 ausgezogen
ist), sowohl das wendelförmige
Element 103 als auch das gerade Element 104 aus
dem Gehäuse 120 vor.
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Ein Anschluß der Anschlußanpassungsschaltung 107 ist
mit einem Verbindungselement 121 verbunden, und ihr anderer
Anschluß ist
an Masse gelegt. Die Schaltung 107 weist daher eine vorgegebene
spezifische Impedanz auf.
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Ein Anschluß der Anpassungsschaltung 105 ist
mit einem Verbindungselement 122 verbunden, und ihr anderer
Anschluß ist
mit einem ersten Anschluß des
Schalters 106 verbunden. Die Schaltung 105 dient
dem Anpassen der Impedanz zwischen der Antenne 102 und
der Sendeschaltung 111 oder der Empfangsschaltung 112.
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Wenn die Peitschenantenne 102 in
das Gehäuse 120 eingezogen
ist, wie in 1 dargestellt ist,
ist das untere Ende des geraden Elements 104 mit dem Verbindungselement 121 in
Kontakt gebracht. Demgemäß ist die
Anschlußanpassungsschaltung 107 mit
dem unteren Ende des Elements 104 verbunden. Der obere
Teil des Elements 104 ist in Kontakt mit dem Verbindungselement 122 gebracht,
wodurch die Anpassungsschaltung 105 mit dem Element 104 verbunden
ist.
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Wenn die Peitschenantenne 102 aus
dem Gehäuse 120 vorsteht,
ist das untere Ende des geraden Elements 104 vom Verbindungselement 121 getrennt,
und die Anschlußanpassungsschaltung 107 ist
daher vom Element 104 getrennt. Das Element 104 wird
in Kontakt mit dem Verbindungselement 122 gehalten, und
die Anpassungsschaltung 105 wird daher in diesem Zustand
in Verbindung mit dem Element 104 gehalten.
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Der zweite und der dritte Anschluß des Schalters 106 sind
mit dem Ausgangsanschluß der Sendeschaltung 111 bzw.
dem Eingangsanschluß der
Empfangsschaltung 112 verbunden. Der Schalter 106 verbindet
abwechselnd eine von der Sendeschaltung 111 und der Empfangsschaltung 112 mit der
Anpassungsschaltung 105.
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Die Sendeschaltung 111 erzeugt
das Sendesignal TS durch Modulieren der Trägerwelle mit spezifischen Sendedaten.
Die Daten TS werden über den
Schalter 106 und die Anpassungsschaltung 105 vom
Ausgangsanschluß der
Schaltung 111 an die Peitschenantenne 102 ausgegeben.
Der Betrieb der Schaltung 111 wird durch ein von der Steuerschaltung 113 zugeführtes Sendesteuersignal
TCS gesteuert.
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Das von der Antenne 102 erzeugte
Empfangssignal RS wird über
die Anpassungsschaltung 105 und den Schalter 106 in
den Eingangsanschluß der
Empfangsschaltung 112 eingegeben. Die Empfangsschaltung 112 demoduliert
das so zugeführte Empfangssignal
RS und extrahiert die in dem Signal RS enthaltenen Daten. Der Betrieb
der Schaltung 112 wird durch das Empfangssteuersignal RCS
gesteuert.
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Falls das Empfangssignal RS ein Trennsignal
DCS enthält,
gibt die Empfangsschaltung 112 das Signal DCS an die Steuerschaltung 113 aus.
In diesem Fall unterbricht die Schaltung 113 den Empfangsvorgang
der Schaltung 112 unter Verwendung des Steuersignals RCS.
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Die Steuerschaltung 113 erzeugt
das Schaltersteuersignal SCS, das Sendesteuersignal TCS und das
Empfangssteuersignal RCS und führt
sie dann dem Schalter 106, der Sendeschaltung 111 bzw.
der Empfangsschaltung 112 zu.
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Die Funkkommunikationsvorrichtung 101 aus
dem Stand der Technik arbeitet folgendermaßen:
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Bei einer Signalübertragung wird der Schalter 106 betätigt, um
die Sendeschaltung 111 mit der Anpassungsschaltung 105 zu
verbinden. Das von der Sendeschaltung 111 ausgegebene Sendesignal TS
wird der Peitschenantenne 102 über die Anpassungsschaltung 105 und
den Schalter 106 zugeführt. Das
so zugeführte
Signal TS wird in Form einer Funkwelle an die Außenseite oder die Luft abgegeben.
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Beim Signalempfang wird der Schalter 106 betätigt, um
die Empfangsschaltung 112 mit der Anpassungsschaltung 105 zu
verbinden. Das von der Antenne 102 zugeführte Empfangssignal
RS wird über
die Anpassungsschaltung 105 und den Schalter 106 in
die Empfangsschaltung 112 eingegeben. Das so eingegebene
Signal RS wird demoduliert, um die darin enthaltenen Daten zu extrahieren.
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Auf diese Weise wird die elektrische
Verbindung zur Antenne 102 entsprechend dem Schaltersteuersignal
SCS von der Steuerschaltung 113 auf die Sendeschaltung 111 oder
die Empfangsschaltung 112 geschaltet.
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Wie vorstehend erklärt wurde,
stehen, wenn die Peitschenantenne 102 ausgezogen ist, sowohl das
wendelförmige
Element 103 als auch das gerade Element 104 der
Peitschenantenne 102 aus dem Gehäuse 120 vor. Daher
stellen beide Elemente 103 und 104 die spezifische
Antennenfunktion bereit. In diesem Zustand ist die Anschlußanpassungsschaltung 107 inaktiv,
und es stellt daher nur die Anpassungsschaltung 105 die
Impedanzanpassungsfunktion zwischen der Antenne 102 und
der Sendeschaltung 111 oder die Empfangsschaltung 112 bereit.
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Wenn die Peitschenantenne 102 andererseits
eingezogen ist, steht nur das wendelförmige Element 103 aus
dem Gehäuse 120 vor.
Daher stellt nur das Element 103 die spezifische Antennenfunktion
bereit. In diesem Zustand ist die Anschlußanpassungsschaltung 107 aktiv
und kompensiert die Eingangsimpedanz der Antenne 102. Mit
anderen Worten wird die Eingangsimpedanz der Antenne 102 kompensiert,
wenn nur das wendelförmige
Element 103 verfügbar
ist, so daß die
Impedanz zwischen der Antenne 102 und der Sendeschaltung 111 oder
der Empfangsschaltung 112 angepaßt wird. Demgemäß wird ebenso
wie in dem Zustand, in dem die Peitschenantenne 102 ausgezogen
ist, der Impedanzanpassungsvorgang zwischen der Antenne 102 und
der Sendeschaltung 111 oder der Empfangsschaltung 112 durch
die Anpassungsschaltung 105 erreicht.
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Gewöhnlich wird die Anpassungsschaltung 105 so
eingestellt, daß die
Impedanz zwischen der Antenne 102 und der Sendeschaltung 111 oder
der Empfangsschaltung 112 optimiert oder angepaßt wird,
wenn die Peitschenantenne 102 ausgezogen wird. Dieses Einstellen
für die
gewünschte
Impedanzanpassung wird unter der Annahme ausgeführt, daß sich die Antenne 2 in
einem freien Raum befindet (d. h. in der ersten Situation).
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In dem Zustand, in dem sich die Vorrichtung 101 in
der Umgebung des Kopfs des Benutzers befindet (d. h. in der zweiten
Situation), ändert
sich die Eingangsimpedanz des wendelförmigen Elements 103 jedoch
infolge der Wirkung des Kopfs. Demgemäß weicht die Impedanzanpassungsbedingung
ab. Die Abweichung der Impedanzanpassungsbedingung bei eingezogener
Antenne 102 ist größer als diejenige
bei ausgezogener Antenne 102.
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2 ist
ein Smith-Diagramm, in dem die Eingangsimpedanz der Peitschenantenne 102 (im wesentlichen
das wendelförmige
Element 103) in der Situation dargestellt ist, in der sich
die Vorrichtung 101 in der Nähe des Kopfs des Benutzers
befindet. Wie in 2 dargestellt
ist, ist die die Eingangsimpedanz der Antenne 102 darstellende
Kurve a1 gegenüber
der Mittellinie b1 nach unten verschoben, was bedeutet, daß sich die
Eingangsimpedanz-Kennlinie verschlechtert hat.
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3 ist
eine Graphik, in der die Rückflußdämpfungskennlinie
zwischen der Antenne 102 (im wesentlichen das wendelförmige Element 103)
und der Sendeschaltung 111 oder der Empfangsschaltung 112 in
der zweiten Situation dargestellt ist. Wie in 3 dargestellt ist, ist die Rückflußdämpfung größer als
der Referenzwert von –5
dB für
das Senden und den Empfang innerhalb des Frequenzbereichs W1. Dies
bedeutet, daß die
Rückflußdämpfung zu groß ist.
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Falls bestimmt wird, daß die Impedanzanpassung
in der zweiten Situation auftritt, in der die Umgebung der Antenne
102 einem freien Raum nicht ähnlich
ist, kann die vorstehend beschriebene Kennlinienverschlechterung
verhindert werden. In diesem Fall tritt jedoch das Problem auf,
daß die
Eingangsimpedanz in der ersten Situation nicht optimiert ist, in der
die Umgebung der Antenne 102 einem freien Raum ähnelt.
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Wenn die Peitschenantenne 102 in
das Gehäuse 120 eingezogen
ist, ist es dementsprechend schwierig, die gewünschte Impedanzanpassung sowohl
in der ersten als auch in der zweiten Situation zu verwirklichen.
Dies bedeutet, daß die
Impedanzanpassung in keiner dieser zwei Situationen erreicht wird.
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In letzter Zeit gab es einen starken
Trend zum weiteren Miniaturisieren tragbarer Funkkommunikationsvorrichtungen
in der Art tragbarer Telefone, und der Abstand des wendelförmigen Elements 103 vom
Kopf des Benutzers hat daher abgenommen. Demgemäß ändert sich oder schwankt die
Impedanzkennlinie der Antenne 102 in der vorstehend beschriebenen
ersten und zweiten Situation gewöhnlich in
einem größeren Bereich,
und die Rückflußdämpfung ist
gewöhnlich
beträchtlicher.
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In EP-A-0 685 936 ist eine zwischen
einem Sendeleistungsverstärker
und einem Duplexer angeordnete adaptive Antennenanpassungsschaltung zum
Anpassen einer Antenne an eine zugeordnete Schaltungsanordnung,
um dadurch die Leistungsübertragung
zu optimieren und die Verlustleistung innerhalb der Vorrichtung
selbst zu minimieren, offenbart.
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Demgemäß besteht eine Aufgabe der
vorliegenden Erfindung darin, eine Funkkommunikationsvorrichtung
und ein entsprechendes Impedanzanpassungsverfahren bereitzustellen,
wodurch ein gewünschter
Impedanzanpassungszustand zwischen einer einziehbaren Antenne und
einer damit verbundenen Schaltung sowohl in einer Situation, in
der die Antennenumgebung einem freien Raum ähnlich ist, als auch in einer
Situation, in der die Antennenumgebung einem freien Raum nicht ähnlich ist,
verwirklicht wird.
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Eine andere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung besteht darin, eine Funkkommunikationsvorrichtung und
ein entsprechendes Impedanzanpassungsverfahren bereitzustellen,
wodurch ein gewünschter
Impedanzanpassungszustand zwischen einer einziehbaren Antenne und
einer damit verbundenen Schaltung selbst dann erreicht wird, wenn
die Antenne eingezogen ist.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung besteht darin, eine Funkkommunikationsvorrichtung und
ein entsprechendes Impedanzanpassungsverfahren bereitzustellen,
wodurch die Rückflußdämpfung einer
einziehbaren Antenne sowohl in einer Situation, in der die Antennenumgebung
einem freien Raum ähnlich
ist, als auch in einer Situation, in der die Antennenumgebung einem
freien Raum nicht ähnlich
ist, verringert wird.
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Diese Aufgaben werden mit den Merkmalen der
Ansprüche
erreicht.
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Mit der Funkkommunikationsvorrichtung
gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung ist die Anschlußanpassungsschaltung zum Anpassen
der Impedanz der einziehbaren Antenne an die interne Schaltung in
der ersten Situation, in der eine Umgebung der Antenne einem freien
Raum ähnlich
ist, und in der zweiten Situation, in der eine Umgebung der Antenne
einem freien Raum nicht ähnlich
ist, bereitgestellt. Die Anschlußanpassungsschaltung ist konfiguriert,
um wenigstens zwei Anschlußimpedanzwerte
für die
Antenne bereitzustellen.
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Weiterhin ist die Steuerschaltung
zum Steuern des Betriebs der Anschlußanpassungsschaltung abhängig davon,
ob sich die Vorrichtung in der ersten oder in der zweiten Situation
befindet, bereitgestellt. Die Steuerschaltung steuert die Anschlußanpassungsschaltung
derart, daß der
erste der wenigstens zwei Anschlußimpedanzwerte ausgewählt wird, wenn
die Vorrichtung in die erste Situation versetzt wird, und der zweite
der wenigstens zwei Anschlußimpedanzwerte
ausgewählt
wird, wenn die Vorrichtung in die zweite Situation versetzt wird.
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Daher kann ein gewünschter
Impedanzanpassungszustand zwischen der einziehbaren Antenne und
der damit verbundenen inneren Schaltung sowohl in der ersten Situation,
in der die Antennenumgebung einem freien Raum ähnlich ist, als auch in der zweiten
Situation, in der die Antennenumgebung einem freien Raum nicht ähnlich ist,
verwirklicht werden.
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Wegen der Impedanzanpassung kann
die Rückflußdämpfung der
Antenne verringert werden.
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Falls die wenigstens zwei Anschlußimpedanzwerte
für die
Antenne geeignet festgelegt sind, um die Anforderung zu erfüllen, wenn
die Antenne in das Gehäuse
eingezogen ist oder nicht, kann ein gewünschter Impedanzanpassungszustand
zwischen der einziehbaren Antenne und der inneren Schaltung, unabhängig davon,
ob die Antenne eingezogen ist oder nicht, sowohl in der ersten als
auch in der zweiten Situation verwirklicht werden.
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Mit dem Impedanzanpassungsverfahren
einer Funkkommunikationsvorrichtung gemäß einem zweiten Aspekt der
Erfindung kann aus im wesentlichen dem gleichen Grund ein gewünschter
Impedanzanpassungszustand zwischen der einziehbaren Antenne und
der damit verbundenen inneren Schaltung sowohl in der ersten als
auch in der zweiten Situation verwirklicht werden. Wegen der Impedanzanpassung kann
die Rückflußdämpfung der
Antenne verringert werden.
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Falls die wenigstens zwei Impedanzanpassungswerte
für die
Antenne geeignet festgelegt sind, um die Anforderung zu erfüllen, wenn
die Antenne in das Gehäuse
eingezogen ist oder nicht, kann ein gewünschter Impedanzanpassungszustand
zwischen der einziehbaren Antenne und der inneren Schaltung, unabhängig davon,
ob die Antenne eingezogen ist oder nicht, sowohl in der ersten als
auch in der zweiten Situation verwirklicht werden.
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Zum Vereinfachen der Verwirklichung
der vorliegenden Erfindung wird sie nun mit Bezug auf die anliegende
Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
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1 ein
schematisches Funktionsblockdiagramm, in dem die Konfiguration einer
Funkkommunikationsvorrichtung aus dem Stand der Technik mit einer
einziehbaren Peitschenantenne dargestellt ist,
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2 ein
Smith-Diagramm, in dem die Eingangsimpedanzkennlinie der Antenne
der Vorrichtung aus dem Stand der Technik aus 1 in einer Situation dargestellt ist,
in der die Antenne in das Gehäuse
eingezogen ist und sich die Vorrichtung in der Umgebung des Kopfs
des Benutzers befindet,
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3 eine
Graphik, in der die Rückflußdämpfungskennlinie
der Antenne der Vorrichtung aus dem Stand der Technik aus 1 in einer Situation dargestellt
ist, in der die Antenne in das Gehäuse eingezogen ist und sich
die Vorrichtung in der Umgebung des Kopfs des Benutzers befindet,
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4 ein
schematisches Funktionsblockdiagramm, in dem die Konfiguration einer
Funkkommunikationsvorrichtung mit einer einziehbaren Peitschenantenne
gemäß einer
ersten Ausführungsform der
Erfindung dargestellt ist, wobei die Antenne in das Gehäuse eingezogen
ist,
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5 ein
schematisches Funktionsblockdiagramm, in dem die Konfiguration der
Vorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
aus 4 dargestellt ist,
wobei die Antenne aus dem Gehäuse
ausgezogen ist,
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6 ein
Smith-Diagramm, in dem die Eingangsimpedanzkennlinie der Antenne
der Vorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
aus 4 in einer Situation
dargestellt ist, in der die Antenne in das Gehäuse eingezogen ist und sich
die Vorrichtung in einer Entfernung vom Kopf des Benutzers befindet,
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7 eine
Graphik, in der die Rückflußdämpfungskennlinie
der Antenne der Vorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
aus den 4 und 5 in einer Situation dargestellt
ist, in der die Antenne in das Gehäuse eingezogen ist und sich
die Vorrichtung in einer Entfernung vom Kopf des Benutzers befindet,
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8 ein
Smith-Diagramm, in dem die Eingangsimpedanzkennlinie der Antenne
der Vorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
aus den 4 und 5 in einer Situation dargestellt
ist, in der die Antenne in das Gehäuse eingezogen ist und sich die
Vorrichtung in der Nähe
des Kopfs des Benutzers befindet,
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9 eine
Graphik, in der die Rückflußdämpfungskennlinie
der Antenne der Vorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
aus den 4 und 5 in einer Situation dargestellt
ist, in der die Antenne in das Gehäuse eingezogen ist und sich
die Vorrichtung in der Nähe
des Kopfs des Benutzers befindet,
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10 einen
Schaltplan, in dem ein Beispiel der in der Vorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
aus den 4 und 5 verwendeten Anschlußanpassungsschaltung
dargestellt ist, und
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11 ein
schematisches Funktionsblockdiagramm, in dem die Konfiguration einer
Funkkommunikationsvorrichtung mit einer einziehbaren Peitschenantenne
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung dargestellt ist, wobei die Antenne in das Gehäuse eingezogen
ist.
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Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung werden nachstehend detailliert mit Bezug auf die anliegende
Zeichnung beschrieben.
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ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
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Eine Funkkommunikationsvorrichtung
mit einer einziehbaren Peitschenantenne gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung ist in den 4 und 5 dargestellt, wobei sie
als ein tragbares Telefon konfiguriert ist.
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Die Funkkommunikationsvorrichtung 1 gemäß der ersten
Ausführungsform
umfaßt
eine Peitschenantenne 2, eine Anpassungsschaltung 5,
einen Schalter 6 mit drei Anschlüssen zum Umschalten der Sende-
und Empfangsvorgänge,
eine Anschlußanpassungsschaltung 7,
eine Sendeschaltung 11, eine Empfangsschaltung 12,
eine Steuerschaltung 13, eine Kopfhörer-Erfassungsschaltung 14 und
ein Gehäuse 20.
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Die Peitschenantenne 2 weist
ein gerades Element 4 und ein wendelförmiges Element 3 auf. Das
obere Ende des Elements 4 ist mit dem unteren Ende des
Elements 3 verbunden. Das gerade Element 4 ist
in das Gehäuse 20 zurückziehbar,
wie in 4 dargestellt
ist, und es ist aus dem Gehäuse 20 ausziehbar,
wie in 5 dargestellt
ist. Die Antenne 2 dient dem Abstrahlen eines von der Sendeschaltung 11 zugeführten Sendesignals
TS an die Atmosphärenluft
in Form einer Funkwelle. Weiterhin dient die Antenne 2 dem
Empfangen von Funkwellen, die sich durch die Atmosphärenluft
ausgebreitet haben, und sie erzeugt anhand der so empfangenen Welle ein
Empfangssignal RS.
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Wie in 4 dargestellt
ist, befindet sich, wenn das gerade Element 4 in das Gehäuse 20 zurückgezogen
ist (d. h. die Antenne 2 in das Gehäuse 20 zurückgezogen
ist), nur das wendelförmige
Element 3 außerhalb
des Gehäuses 20.
Wenn das gerade Element 4 andererseits aus dem Gehäuse 20 ausgezogen ist
(d. h. die Antenne 2 aus dem Gehäuse 20 ausgezogen
ist), befinden sich sowohl das wendelförmige Element 3 als
auch das gerade Element 4 außerhalb des Gehäuses 20,
wie in 5 dargestellt ist.
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Die Anschlußanpassungsschaltung 7 weist eine
erste Abschlußschaltung 8 und
eine zweite Abschlußschaltung 9 und
einen Schalter 10 mit drei Anschlüssen auf. Der erste Anschluß des Schalters 10 ist
mit einem Verbindungselement 21 verbunden und dient als
der Eingangsanschluß der
Schaltung 7. Der zweite Anschluß des Schalters 10 ist
mit einem Anschluß der
ersten Abschlußschaltung 8 verbunden. Der
dritte Anschluß des
Schalters 10 ist mit einem Anschluß der zweiten Abschlußschaltung 9 verbunden.
Die anderen Anschlüsse
der Schaltungen 8 und 9 sind an Masse gelegt.
Der Schalter 10 verbindet die Schaltungen 8 und 9 abwechselnd
entsprechend einem von der Steuerschaltung 13 zugeführten Schaltersteuersignal
SCS2 mit dem Verbindungselement 21.
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Die Impedanz der ersten Abschlußschaltung 8 weist
einen Wert auf, der die Eingangsimpedanz der Antenne 2 optimiert,
wenn sich die Vorrichtung 1 an einer Position fern vom
Kopf eines menschlichen Körpers
(d. h. dem Benutzer der Vorrichtung 1) befindet, und die
Antenne 2 gleichzeitig in das Gehäuse 20 eingezogen
ist und die Schaltung 8 mit dem geraden Element 4 verbunden
ist. Die Impedanz der zweiten Abschlußschaltung 9 weist
einen Wert auf, der die Eingangsimpedanz der Antenne 2 optimiert, wenn
sich die Vorrichtung 1 an einer Position in der Nähe des Kopfs
des Benutzers befindet und die Antenne 2 gleichzeitig in
das Gehäuse 20 zurückgezogen
ist und die Schaltung 9 mit dem geraden Element 4 verbunden
ist.
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Die Anpassungsschaltung 5 ist
mit dem Verbindungselement 22 verbunden, während sie
mit dem ersten Anschluß des
Schalters 6 verbunden ist. Die Schaltung 5 weist
eine Konfiguration auf, die die Impedanzanpassung zwischen der Peitschenantenne 2 und
der Sendeschaltung 11 oder der Empfangsschaltung 12 ermöglicht.
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Wie in 4 dargestellt
ist, steht das untere Ende des geraden Elements 4 in Kontakt
mit dem Verbindungselement 21, wenn die Antenne 2 in
das Gehäuse 20 zurückgezogen
ist, wodurch das Element 4 mit dem Eingangsanschluß der Anschlußanpassungsschaltung 7 (d.
h. dem ersten Anschluß des Schalters 10)
verbunden ist. In diesem Zustand steht der obere Teil des Elements 4 in
Kontakt mit dem Verbindungselement 22, wodurch das Element 4 mit
der Anpassungsschaltung 5 verbunden ist.
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Wenn die Antenne 2 andererseits,
wie in 5 dargestellt
ist, aus dem Gehäuse 20 ausgezogen
ist, ist das untere Ende des geraden Elements 4 vom Verbindungselement 21 entfernt,
wodurch das Element 4 vom Eingangsanschluß der Anschlußanpassungsschaltung 7 getrennt
ist. In diesem Zustand wird der untere Teil des Elements 4 jedoch
in Kontakt mit dem Verbindungselement 22 gehalten, wodurch die
elektrische Verbindung zwischen dem Element 4 und der Anpassungsschaltung 5 aufrechterhalten wird.
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Der zweite und der dritte Anschluß des Schalters 6 sind
mit dem Ausgangsanschluß der Sendeschaltung 11 bzw.
dem Eingangsanschluß der Empfangsschaltung 12 verbunden.
Der Schalter 6 verbindet eine der Schaltungen 11 und 12 durch
das von der Steuerschaltung 13 zugeführte Schaltersteuersignal SCS1
abwechselnd mit der Anpassungsschaltung 5.
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Die Sendeschaltung 11 erzeugt
das Sendesignal TS durch Modulieren der Trägerwelle mit den Sendedaten.
Die Schaltung 11 gibt durch den Schalter 6 und
die Anpassungsschaltung 5 über ihren Ausgangsanschluß das so
erzeugte Signal TS an die Antenne 2 aus. Der Betrieb der
Schaltung 11 wird durch das von der Steuerschaltung 13 gesendete
Sendesteuersignal TCS gesteuert.
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Die Empfangsschaltung 12 empfängt durch die
Anpassungsschaltung 5 und den Schalter 6 an ihrem
Eingangsanschluß das
von der Antenne 2 erzeugte Empfangssignal RS. Die Schaltung 12 demoduliert
das Signal RS und extrahiert die darin enthaltenen Informationen
oder Daten. Falls das Signal RS ein Trennsignal DCS enthält, extrahiert
die Schaltung 12 das Signal DCS und sendet es zur Steuerschaltung 13.
Der Betrieb der Schaltung 12 wird durch das von der Steuerschaltung 13 gesendete
Empfangssteuersignal RCS gesteuert.
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Die Kopfhörer-Erfassungsschaltung 14 erfaßt den Anschluß eines
spezifizierten Kopfhörers (nicht
dargestellt). Insbesondere erfaßt
die Schaltung 14 den Anschluß und das Trennen des Steckers
des Kopfhörers
in die an der Vorrichtung 1 bereitgestellte Kopfhörerbuchse
(nicht dargestellt). Falls der Stecker in die Buchse eingesteckt
ist, gibt die Schaltung 14 ein Kopfhörer-Erfassungssignal EDS an
die Steuerschaltung 13 aus.
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Die Steuerschaltung 13 empfängt ein
Betriebsauswahlsignal OSS. Die Schaltung 13 erkennt den
Betriebszustand oder die Betriebsbedingung auf der Grundlage des
Betriebsauswahlsignals OSS, des Trennsignals DCS und des Kopfhörer-Erfassungssignals
EDS. Entsprechend dem so erkannten Betriebszustand erzeugt die Schaltung 13 die
Schaltersteuersignale SCSl und SCS2, das Sendesteuersignal TCS und
das Empfangssteuersignal RCS und sendet dann diese Signale SCSl,
SCS2, TCS und RCS zu den Schaltern 6 und 10 bzw.
den Schaltungen 11 und 12.
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Wie vorstehend erklärt wurde,
befinden sich, wenn die Peitschenantenne 2 ausgezogen ist,
wie in 5 dargestellt
ist, sowohl das wendelförmige
Element 3 als auch das gerade Element 4 außerhalb
des Gehäuses 20,
und es sind daher beide Elemente 3 und 4 aktiv.
In diesem Fall wird das untere Ende des Elements 4 durch
das Verbindungselement 22 in elektrischer Verbindung mit
der Anpassungsschaltung 5 gehalten. Die Anpassungsschaltung 5 weist die
Eigenschaft auf, die Impedanz zwischen der Antenne 2 und
der Sendeschaltung 11 oder der Empfangsschaltung 12 zu
optimieren oder anzupassen, wenn sich die Vorrichtung 1 in
einer Situation befindet, in der sie im freien Raum angeordnet ist
und die Antenne 2 ausgezogen ist. Dadurch wird die Impedanz
zwischen der Antenne 2 und der Schaltung 11 oder 12 durch
die Wirkung der Schaltung 5 angepaßt.
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Wenn die Antenne 2 andererseits
eingezogen ist, wie in 4 dargestellt
ist, befindet sich nur das wendelförmige Element 3 außerhalb
des Gehäuses 20,
und es ist daher im wesentlichen nur das Element 3 aktiv.
In diesem Fall wird die Eingangsimpedanz der Antenne 2 durch
die Anschlußanpassungsschaltung 7 kompensiert.
Insbesondere wird die Eingangsimpedanz der Antenne 2 so
kompensiert, daß die
Impedanzanpassung zwischen dem Element 3 und der Schaltung 11 oder 12 erreicht
wird. Dadurch wird die Impedanzanpassung zwischen der Antenne 2 und
der Schaltung 11 oder 12 ähnlich dem Fall, in dem die
Antenne 2 ausgezogen ist, erreicht.
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In der Anschlußanpassungsschaltung 7 wird eine
von der ersten Abschlußschaltung 8 und
der zweiten Abschlußschaltung 9 über den
Schalter 10 abwechselnd mit dem Unterteil des geraden Elements 4 verbunden.
Der Schaltvorgang des Schalters 10 wird durch das von der
Steuerschaltung 13 gesendete Schaltersteuersignal SCS2
erreicht. Auf diese Weise ist die erste Abschlußschaltung 8 in der ersten
Situation, in der die Umgebung der Antenne 2 ähnlich einem
freien Raum ist, mit dem Element 4 verbunden, während die
zweite Abschlußschaltung 9 in
der zweiten Situation, in der die Umgebung der Antenne 2 von
einem freien Raum verschieden ist, mit dem Element 4 verbunden
ist. Mit anderen Worten ist in der ersten Situation die erste Abschlußschaltung 8 aktiv,
bei der die Impedanz für
das wendelförmige Element 3 an
einem vom Kopf des Benutzers fernen Ort abschließbar ist. Die zweite Abschlußschaltung 9,
bei der die Impedanz für
das Element 3 an einem Ort in der Nähe des Kopfs des Benutzers
abschließbar
ist, ist in der zweiten Situation aktiv. Dementsprechend wird die
Impedanz zwischen der Antenne 2 und der Schaltung 11 oder 12 in
der ersten und der zweiten Situation angepaßt oder optimiert.
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Als nächstes wird die Arbeitsweise
der Funkkommunikationsvorrichtung 1 mit der vorstehend
beschriebenen Konfiguration erklärt.
Die folgende Erklärung
wird für
die Situation gegeben, in der die Antenne 2 in das Gehäuse 20 eingezogen
ist, wie in 4 dargestellt
ist.
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Beim Sende- oder Empfangsvorgang
wird der Schalter 6 entsprechend der Sende- oder Empfangszeitsteuerung
von der Steuerschaltung 13 betätigt oder angesteuert, wodurch
die Sendeschaltung 11 oder die Empfangsschaltung 12 mit
der Anpassungsschaltung 5 verbunden wird. Insbesondere wird
beim Sendevorgang der Schalter 6 durch das Steuersignal
SCS1 so angesteuert, daß die
Sendeschaltung 11 mit der Anpassungsschaltung 5 verbunden
wird, und es wird dann das von der Schaltung 11 ausgegebene
Sendesignal TS über
die Schaltung 5 zur Antenne 2 gesendet und von
dieser in Form einer Funkwelle an die Atmosphärenluft ausgesendet. Andererseits
wird beim Empfangsvorgang der Schalter 6 durch das Steuersignal
SCS1 so angesteuert, daß die
Empfangsschaltung 12 mit der Anpassungsschaltung 5 verbunden
wird, und es wird dann das von der Antenne 2 anhand empfangener
Funkwellen erzeugte Empfangssignal RS durch die Schaltung 5 zur Schaltung 12 gesendet,
in der die gesendeten Informationen durch Demodulation wiederhergestellt
werden.
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Die Anschlußanpassungsschaltung 7 arbeitet
folgender- maßen.
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Der Schalter 10 mit drei
Anschlüssen
in der Schaltung 7 wird entsprechend dem Betriebszustand der
Vorrichtung 1 gesteuert. Der Benutzer der Vorrichtung 1 kann
den Betriebszustand durch Manipulieren einer spezifischen Betriebstaste
(nicht dargestellt), die an der Vorrichtung 1 bereitgestellt
ist, erkennen, wodurch das Betriebsauswahlsignal OSS zur Steuerschaltung 13 gesendet
wird.
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Im Bereitschaftszustand zum Warten
auf ankommende Nachrichten oder Daten wird die erste Abschlußschaltung 8 durch
den Schalter 10 mit dem geraden Element 4 verbunden.
Die Schaltung 8 wird über
den Schalter 10 mit dem geraden Element 4 verbunden
gehalten, bevor der Benutzer eine an der Vorrichtung 1 bereitgestellte
spezifische Taste (nicht dargestellt) drückt, um einen Telefonanruf
auszuführen
bzw. zu empfangen.
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Falls der Benutzer beim Ausführen eines
Telefonanrufs an eine ferne Funkkommunikationsvorrichtung wählt und
die Taste drückt,
wodurch ein Telefonanruf ausgeführt
bzw. empfangen wird, beginnt die Sprachkommunikation. Gleichzeitig
mit dem Drücken
der Taste zum Ausführen
bzw. Empfangen eines Telefonanrufs wird der Schalter 10 durch
das von der Steuerschaltung 13 ausgegebene Steuersignal SCS2
angesteuert, wodurch die zweite Abschlußschaltung 9 an Stelle
der ersten Abschlußschaltung 8 mit
dem Element 4 verbunden wird. Dieser Verbindungszustand
zwischen der Schaltung 9 und dem Element 4 wird
während
des Vorgangs des Ausführens
eines Telefonanrufs beibehalten.
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Falls der Benutzer während der
Sprachkommunikation die Taste zum Ausführen bzw. zum Empfangen eines
Telefonanrufs drückt,
werden der Telefonanruf und die Sprachkommunikation beendet, und es
wird gleichzeitig der Schalter 10 betätigt, um die erste Abschlußschaltung 8 wieder
mit dem Element 4 zu verbinden. Auf diese Weise wird die
erste Abschlußschaltung 8 wieder
mit dem Element 4 verbunden.
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Die Empfangsschaltung 12 könnte ein
spezifisches Trennsignal DCS empfangen, das während der Sprachkommunikation
von der fernen Funkkommunikationsvorrichtung gesendet wird. In diesem
Fall wird der gleiche Vorgang wie derjenige des Drückens der
Taste zum Ausführen
bzw. Empfangen eines Telefonanrufs durchgeführt, und es wird dann die erste Abschlußschaltung 8 wieder
mit dem Element 4 verbunden. Wenn die Empfangsschaltung 12 das
Trennsignal DCS empfängt,
gibt die Schaltung 12 das Signal DCS an die Steuerschaltung 13 aus.
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Falls der Benutzer beim Empfang eines
Telefonanrufs von einer fernen Funkkommunikationsvorrichtung die
Taste zum Ausführen
bzw. Empfangen eines Telefonanrufs drückt, beginnt die Sprachkommunikation.
Gleichzeitig wird der Schalter 10 durch das Steuersignal
SCS2 betätigt,
wodurch die zweite Abschlußschaltung 9 an
Stelle der ersten Abschlußschaltung 8 mit
dem Element 4 verbunden wird. Dieser Verbindungszustand zwischen
der Schaltung 9 und dem Element 4 wird während der
Sprachkommunikation aufrechterhalten.
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Falls der Benutzer die spezifische
Taste zum Ausführen
bzw. Empfangen eines Telefonanrufs während der Sprachkommunikation
drückt,
wird die Sprachkommunikation beendet und der Schalter 10 betätigt, um
die erste Abschlußschaltung 8 wieder
mit dem Element 4 zu verbinden.
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Die Empfangsschaltung 12 könnte ein
spezifisches Trennsignal DCS empfangen, das während der Sprachkommunikation
von der fernen Funkkommunikationsvorrichtung gesendet wird. In diesem
Fall wird der gleiche Vorgang wie derjenige des Drückens der
Taste zum Ausführen
bzw. Empfangen eines Telefonanrufs ausgeführt, und es wird dann die erste Abschlußschaltung 8 wieder
mit dem Element 4 verbunden.
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Zusätzlich wird der Kopfhörerstecker
in die Kopfhörerbuchse
der Vorrichtung 1 eingesteckt und gibt die Kopfhörer-Erfassungsschaltung 14 das
Erfassungssignal EDS an die Steuerschaltung 13 aus. Selbst
wenn die Vorrichtung 1 in diesem Fall im Sprachkommunikationsbetrieb
ist, wird der Schalter 10 durch das Steuersignal SCS2 angesteuert,
um dadurch die erste Abschlußschaltung 8 mit
dem Element 4 zu verbinden. Dies liegt daran, daß sich die Vorrichtung 1 gewöhnlich an
einem vom Kopf des Benutzers entfernten Punkt befindet, wenn der
Kopfhörer
verwendet wird.
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Wenn die Vorrichtung 1 für die Datenübertragung
verwendet wird, wird der Schalter 10 in ähnlicher
Weise durch das Steuersignal SCS2 angesteuert, wodurch die erste
Abschlußschaltung 8 mit
dem Element 4 verbunden wird. Dies kann durch ein Signal
erreicht werden, das über
die Tatsache informiert, daß eine
spezifische Datenübertragungsvorrichtung mit
dem Datenübertragungsanschluß (nicht
dargestellt) der Vorrichtung 1 verbunden ist oder daß die in die
Vorrichtung 1 aufgenommene Zentralverarbeitungseinheit
(CPU) spezifische Datenübertragungsprozesse
ausführt.
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Wie vorstehend beschrieben wurde,
ist das gerade Element 4 der Antenne 2, wenn die
Vorrichtung 1 in der ersten Situation verwendet wird, in
der die Umgebung der Antenne 2 als ein freier Raum angenähert werden
kann (beispielsweise im Bereitschaftszustand und im Einwahlzustand)
durch den Schalter 10 mit der ersten Abschlußschaltung 8 verbunden,
woraus sich ausgezeichnete Eigenschaften der Antenne 2 ergeben,
wie in den 6 und 7 dargestellt ist.
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6 ist
ein Smith-Diagramm, in dem die Eingangsimpedanz der Peitschenantenne 2 (im
wesentlichen des wendelförmigen
Elements 3) in der zweiten Situation angegeben ist, in
der die Vorrichtung 1 vom Kopf des Benutzers entfernt ist.
Wie aus 6 ersichtlich
ist, ist die Verschiebung der die Eingangsimpedanz darstellenden
Kurve a2 gegenüber der
Mittellinie b2 kleiner als diejenige bei der Vorrichtung 101 aus
dem Stand der Technik, was bedeutet, daß die Eingangsimpedanzkennlinie
der Antenne verbessert ist.
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7 ist
eine Graphik, in der die Rückflußdämpfungskennlinie
zwischen der Antenne 2 (im wesentlichen des wendelförmigen Elements 3)
und der Sendeschaltung 11 oder der Empfangsschaltung 12 in
der ersten Situation dargestellt ist, in der die Antennenumgebung
als ein freier Raum angenähert
werden kann. Wie in 7 dargestellt
ist, ist die Rückflußdämpfung im
Frequenzbereich W2 etwas kleiner als der Referenzwert von –5 dB und
im Frequenzbereich W3 erheblich kleiner als der Referenzwert. Dies bedeutet,
daß die
Rückflußdämpfung auch
verbessert ist.
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Andererseits ist das gerade Element 4 der Antenne 2,
wenn die Vorrichtung 1 an einem Ort verwendet wird, an
dem die Umgebung der Antenne 2 nicht als ein freier Raum
angenähert
werden kann (d. h. in der zweiten Situation) durch den Schalter 10 mit der
zweiten Abschlußschaltung 9 verbunden.
In diesem Fall weist die Antenne 2 auch ausgezeichnete Kennlinien,
wie in den 8 und 9 dargestellt ist.
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8 ist
ein Smith-Diagramm, in dem die Eingangsimpedanz der Peitschenantenne 2 (im
wesentlichen des wendelförmigen
Elements 3) in der zweiten Situation angegeben ist, in
der die Vorrichtung 1 vom Kopf des Benutzers entfernt ist.
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Wie aus 8 ersichtlich ist, ist die Verschiebung
der die Eingangsimpedanz darstellenden Kurve a3 gegenüber der
Mittellinie b3 kleiner als diejenige bei der Vorrichtung 101 aus
dem Stand der Technik, was bedeutet, daß die Eingangsimpedanzkennlinie verbessert
ist.
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9 ist
eine Graphik, in der die Rückflußdämpfungskennlinie
zwischen der Antenne 2 (im wesentlichen des wendelförmigen Elements 3)
und der Sendeschaltung 11 oder der Empfangsschaltung 12 in
der zweiten Situation dargestellt ist. Wie in 9 dargestellt ist, ist die Rückflußdämpfung im
Frequenzbereich W4 etwas kleiner als der Referenzwert von –5 dB. Dies
bedeutet, daß die
Rückflußdämpfung auch
verbessert ist.
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Die das vorstehend angegebene Verhalten aufweisende
Anschlußanpassungsschaltung 7 kann durch
verschiedene bekannte Konfigurationen verwirklicht werden. Ein Beispiel
der Schaltung 7 wird nachstehend mit Bezug auf 10 erklärt.
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Als nächstes wird ein Beispiel der
Anschlußanpassungsschaltung 7 mit
Bezug auf 10 erklärt.
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Wie in 10 dargestellt
ist, weist die Anschlußanpassungsschaltung 7 zwei
Kondensatoren C1 und C2, einen Induktor L1, eine Diode D, fünf Widerstände R1,
R2, R3, R4 und R5, einen npn-Bipolartransistor Q1 und einen pnp-Bipolartransistor
Q2 auf. Der Kondensator C1 und die Diode D sind parallel geschaltet.
Die mit dem Kondensator C1 und der Diode D gekoppelten Anschlüsse sind
durch den Kondensator C2 mit dem Verbindungselement 21 und durch
den Widerstand R1 mit dem Kollektor des Transistors Q1 verbunden.
Die anderen mit dem Kondensator C1 und der Diode D gekoppelten Anschlüsse sind
durch den Induktor L1 an Masse gelegt.
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Der Emitter des Transistors Q1 ist über den Widerstand
R2 mit seiner Basis und direkt mit einer Spannungsversorgung 31 verbunden.
Die Basis des Transistors Q1 ist über den Widerstand R3 mit dem Kollektor
des Transistors Q2 verbunden. Die Basis des Transistors Q2 ist über den
Widerstand R5 mit seinem Emitter verbunden und über den Widerstand R4 mit seinem
Eingangsanschluß T
verbunden. Der Anschluß T
empfängt
das von der Steuerschaltung 13 gesendete Schaltersteuersignal
SCS2. Der Emitter des Transistors Q2 ist direkt an Masse gelegt.
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Der Induktor L1 bildet die erste
Abschlußschaltung 8.
Die Kombination aus dem Kondensator C1 und dem Induktor L1 bildet
die zweite Abschlußschaltung 9.
Die Transistoren Q1 und Q2 und die Widerstände R2, R3, R4 und R5 bilden
einen Schalter SW zum Einschalten und Ausschalten der Diode D. Die
Diode D, der Widerstand R1 und der Schalter SW bilden den Schalter 10 für das Schalten
der ersten Abschlußschaltung 8 und
der zweiten Abschlußschaltung 9.
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Der Widerstand R1 dient dem Begrenzen des
durch die Diode D fließenden
Stroms. Der Kondensator C2 dient dem Verringern der Impedanz der Anschlußanpassungsschaltung 7 innerhalb
des Betriebsfrequenzbereichs der Vorrichtung 1. Die Kapazität des Kondensators
C2 wird so eingestellt oder bestimmt, daß die Impedanz der Schaltung 7 ausreichend
niedrig gemacht wird.
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Wenn bei der Anschlußanpassungsschaltung 7 mit
der vorstehend beschriebenen Konfiguration das Schaltersteuersignal
SCS2 von der Steuerschaltung 13 im niedrigen Logikzustand (L) ist,
ist der Schalter SW ausgeschaltet, und es fließt daher kein Strom durch die
Diode D. Demgemäß wird die
Kombination aus dem Kondensator C1 und dem Induktor L1 über das
Verbindungselement 21 mit dem geraden Element 4 der
Antenne 2 verbunden. Wenn sich das Schaltersteuersignal
andererseits im hohen Logikzustand (H) befindet, ist der Schalter
SW eingeschaltet, und es fließt
daher ein spezifischer Strom durch die Diode D. Demgemäß ist nur
der Induktor L1 über
das Verbindungselement 21 mit dem geraden Element 4 verbunden.
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Die Diode D weist eine solche Kennlinie
auf, daß die
Impedanz im Einschaltzustand abnimmt, wenn der durch die Diode D
fließende
Strom zunimmt. Unter Berücksichtigung
dieser Kennlinie wird der Wert des Widerstands R1 so bestimmt, daß die Impedanz
der Diode D im Einschaltzustand infolge des durch sie fließenden Stroms
einen gewünschten Wert
aufweist.
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Wegen der vorstehend beschriebenen
Konfiguration fließt
ein Strom nur dann durch die Anschlußanpassungsschaltung 7,
wenn das Mikrofon und der Empfänger
(oder Lautsprecher) verwendet werden, sich die Vorrichtung 1 also
in der zweiten Situation befindet, in der sie sich in der Nähe des Kopfs des
Benutzers befindet. Demgemäß ergibt
sich der zusätzliche
Vorteil, daß im
Bereitschaftszustand und im Datenübertragungszustand Strom eingespart wird.
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Die Kapazität des Kondensators C2 wird
entsprechend gewünschten
Frequenzbereichen auf einen geeigneten Wert gelegt. Falls die Vorrichtung 1 beispielsweise
für die
Verwendung in einem Betriebsfrequenzbereich von etwa 800 MHz ausgelegt ist,
ist es bevorzugt, sie auf etwa 100 pF einzustellen.
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Weil die Diode D zum Schalten der
ersten Abschlußschaltung 8 und
der zweiten Abschlußschaltung 9 verwendet
wird, ist der Schalter SW in der Konfiguration aus 10 erforderlich. Falls die Diode D jedoch
aus einem geeigneten Element (beispielsweise einem GaAs-Schaltelement)
besteht, das durch die Steuerschaltung 13 direkt steuerbar
ist, ergibt sich der zusätzliche
Vorteil, daß der
Schalter SW fortgelassen werden kann und daß die Konfiguration vereinfacht
ist.
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Bei der Funkkommunikationsvorrichtung 1 gemäß der ersten
Ausführungsform
aus den 4 und 5 weist die Anschlußanpassungsschaltung 7, wie
vorstehend detailliert erklärt
wurde, die erste Abschlußschaltung 8 für die Situation,
in der die Vorrichtung 1 vom Kopf des Benutzers getrennt
ist, die zweite Abschlußschaltung 9 für die zweite
Situation, in der die Vorrichtung 1 sich in der Nähe des Kopfs
des Benutzers befindet, und den Schalter 10 zum Schalten der Schaltungen 8 und 9 auf.
Durch Betätigen
des Schalters 10 wird abwechselnd eine der Schaltungen 8 und 9 mit
dem geraden Element 4 der Antenne 2 verbunden.
Auf diese Weise wird die Eingangsimpedanz der Antenne 2 sowohl
in der ersten als auch in der zweiten Situation geeignet kompensiert,
wodurch in diesen zwei Situationen eine Impedanzanpassung verwirklicht
wird und der Rückflußdämpfung verringert
wird.
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ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
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11 zeigt
eine Funkkommunikationsvorrichtung 1A gemäß einer
zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung, welche abgesehen davon, daß an Stelle
der Anschlußanpassungsschaltung 7 eine
Anschlußanpassungsschaltung 7A verwendet
wird, die gleiche Konfiguration aufweist wie die erste Ausführungsform
aus den 4 und 5. Daher wird hier zur Vereinfachung
auf die Erklärung
der gleichen Konfiguration verzichtet, und es werden in 11 die gleichen Bezugssymbole
angefügt,
wie jene, die bei der ersten Ausführungsform verwendet werden.
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Die Anschlußanpassungsschaltung 7A weist eine
erste Abschlußschaltung 8A,
eine zweite Abschlußschaltung 9A und
einen Schalter 10A mit zwei Anschlüssen auf. Ein Anschluß der Schaltung 8A ist direkt
mit dem Verbindungselement 21 verbunden, und ihr anderer
Anschluß ist
an Masse gelegt. Ein Anschluß des
Schalters 10A ist direkt mit dem Verbindungselement 21 verbunden,
und sein anderer Anschluß ist über die
Schaltung 9A an Masse gelegt. Der Schalter 10A wird
durch das Schaltersteuersignal SCS2 von der Steuerschaltung 13 einoder
ausgeschaltet.
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Wenn der Schalter 10A in
dem Zustand ausgeschaltet wird, in dem die Peitschenantenne 2 in das
Gehäuse 20 eingezogen
ist, wird die erste Abschlußschaltung 8A über das
Verbindungselement 21 mit dem geraden Element 4 der
Antenne 2 verbunden. Wenn der Schalter 10A in
dem gleichen Zustand eingeschaltet wird, werden die erste Abschlußschaltung 8A und
die zweite Abschlußschaltung 9A über das
Verbindungselement 21 parallel mit dem geraden Element 4 verbunden.
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Die erste Abschlußschaltung 8A weist
eine Impedanz auf, welche die Eingangsimpedanz der Antenne 2 in
der ersten Situation optimiert, in der die Vorrichtung 1 vom
Kopf des Benutzers entfernt ist und die Peitschenantenne 2 eingezogen
ist. Die Impedanz der zweiten Abschlußschaltung 9A wird
so bestimmt, daß die
Gesamtimpedanz der Schaltungen 8A und 9A die Eingangsimpedanz
der Antenne 2 in der zweiten Situation optimiert, in der
sich die Vorrichtung 1 in der Nähe des Kopfs des Benutzers befindet
und die Peitschenantenne 2 eingezogen ist.
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Als nächstes wird die Arbeitsweise
der Funkkommunikationsvorrichtung 1A gemäß der zweiten Ausführungsform
erklärt.
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Beim Ausführen eines Telefonanrufs an
eine ferne Funkkommunikationsvorrichtung und beim Empfangen eines
Telefonanrufs von einer fernen Funkkommunikationsvorrichtung steuert
die Steuerschaltung 13 den Schalter 6 entsprechend
dem Sende- oder Empfangszeitablauf an, um dadurch eine von der Sendeschaltung 11 und
der Empfangsschaltung 12 mit der Anpassungsschaltung 5 zu
verbinden. Dies entspricht der ersten Ausführungsform.
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In der Anschlußanpassungsschaltung 7A wird
der Schalter 10A ähnlich
der Vorrichtung 1 gemäß der ersten
Ausführungsform
entsprechend dem Betriebszustand der Vorrichtung 1A gesteuert.
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Insbesondere wird im Bereitschaftszustand für das Warten
eingehender Nachrichten oder Daten der Schalter 10A ausgeschaltet
gehalten, und es ist daher nur die erste Abschlußschaltung 8A mit
dem geraden Element 4 verbunden. Nur die Schaltung 8A wird
mit dem geraden Element 4 in Verbindung gehalten, bevor
der Benutzer die spezifische Taste zum Ausführen bzw. Empfangen eines Telefonanrufs drückt, wodurch
die Sprachkommunikation eingeleitet wird.
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Beim Ausführen eines Telefonanrufs an
eine ferne Vorrichtung drückt
der Benutzer die Taste zum Ausführen
bzw. Empfangen eines Telefonanrufs. Zu dieser Zeit wird der Schalter 10A durch
das Steuersignal SCS2 eingeschaltet, wodurch die zweite Abschlußschaltung 9A zusammen
mit der ersten Abschlußschaltung 8A mit
dem Element 4 verbunden wird. Dieser Verbindungszustand
zwischen den Schaltungen 8A und 9A und dem Element 4 wird während des
Sprachkommunikationsvorgangs aufrechterhalten.
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Falls der Benutzer die Taste zum
Ausführen bzw.
Empfangen eines Telefonanrufs drückt
oder die Empfangsschaltung 12 ein spezifisches Trennsignal DCS
während
der Sprachkommunikation von der fernen Funkkommunikationsvorrichtung
empfängt,
werden der Telefonanruf und die Sprachkommunikation beendet, und
der Schalter 10A wird gleichzeitig ausgeschaltet, um die
erste Abschlußschaltung 8A wieder
mit dem Element 4 zu verbinden. Demgemäß wird nur die erste Abschlußschaltung 8A wieder
mit dem Element 4 verbunden.
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Falls der Benutzer beim Empfang eines
Telefonanrufs von einer fernen Funkkommunikationsvorrichtung die
Taste zum Ausführen
bzw. Empfangen eines Telefonanrufs drückt, beginnt die Sprachkommunikation.
Gleichzeitig wird der Schalter 10A durch das Steuersignal
SCS2 eingeschaltet, wodurch die zweite Abschlußschaltung 9 zusammen
mit der ersten Abschlußschaltung 8 mit
dem Element 4 verbunden wird. Dieser Verbindungszustand
zwischen den Schaltungen 8 und 9 und dem Element 4 wird
während
der Sprachkommunikation aufrechterhalten.
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Falls der Benutzer die spezifische
Taste zum Ausführen
bzw. Empfangen eines Telefonanrufs drückt oder die Empfangsschaltung 12 das
von der fernen Funkkommunikationsvorrichtung gesendete spezifische
Trennsignal DCS während
der Sprachkommunikation empfängt,
wird die Sprachkommunikation beendet und der Schalter 10A ausgeschaltet, um
die zweite Abschlußschaltung 9 vom
Element 4 zu trennen, während
die erste Abschlußschaltung 8 mit
dem Element 4 verbunden gehalten wird.
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Falls der Kopfhörerstecker in die Kopfhörerbuchse
der Vorrichtung 1A eingesteckt ist, gibt die Kopfhörer-Erfassungsschaltung 14 das
Erfassungssignal EDS an die Steuerschaltung 13 aus. Selbst wenn
sich die Vorrichtung 1A im Sprachkommunikationsbetrieb
befindet, wird der Schalter 10A in diesem Fall durch das
Steuersignal SCS2 ausgeschaltet, wodurch die zweite Abschlußschaltung 9A vom
Element 4 getrennt wird. Dies liegt daran, daß sich die
Vorrichtung 1A gewöhnlich
an einem Punkt befindet, der vom Kopf des Benutzers entfernt ist,
wenn der Kopfhörer
verwendet wird.
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Wenn die Vorrichtung 1A zur
Datenübertragung
verwendet wird, wird der Schalter 10A in ähnlicher
Weise durch das Steuersignal SCS2 ausgeschaltet, wodurch die zweite
Abschlußschaltung 9A vom
Element 4 getrennt wird. Dies kann durch ein Signal erreicht
werden, das über
die Tatsache informiert, daß eine
spezifische Datenübertragungsvorrichtung
mit dem Datenübertragungsanschluß (nicht dargestellt)
der Vorrichtung 1A verbunden ist oder daß die in
die Vorrichtung 1A aufgenommene CPU spezifische Datenübertragungsprozesse
ausführt.
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Wie vorstehend beschrieben wurde,
ist das gerade Element 4 der Antenne 2 nur an
die erste Abschlußschaltung 8A angeschlossen,
wenn die Vorrichtung 1A gemäß der zweiten Ausführungsform
an einem Ort verwendet wird (beispielsweise im Bereitschaftszustand,
im Einwählzustand
und im Datenübertragungszustand),
an dem die Umgebung der Antenne 2 als ein freier Raum angenähert werden
kann, woraus sich ähnliche
ausgezeichnete Eigenschaften der Antenne 2 wie bei der
ersten Ausführungsform ergeben.
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Wenn die Vorrichtung 1A andererseits
an einem Ort verwendet wird, an dem die Umgebung der Antenne 2 nicht
als ein freier Raum angenähert
werden kann, ist das gerade Element 4 der Antenne 2 sowohl
mit der ersten Abschlußschaltung 8A als auch
mit der zweiten Abschlußschaltung 9A verbunden.
Auch in diesem Fall weist die Antenne 2 ähnliche
ausgezeichnete Eigenschaften wie bei der ersten Ausführungsform
auf.
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Bei der Funkkommunikationsvorrichtung 1A gemäß der zweiten
Ausführungsform
wird, wie vorstehend detailliert erklärt wurde, die erste Abschlußschaltung 8A für die erste
Situation aktiviert, in der die Vorrichtung 1A vom Kopf des Benutzers
entfernt ist, und werden sowohl die erste Abschlußschaltung 8A als
auch die zweite Abschlußschaltung 9A durch Betätigen des
Schalters 10A für
die zweite Situation aktiviert, in der sich die Vorrichtung 1A in
der Nähe des
Kopfs des Benutzers befindet. Demgemäß wird die Eingangsimpedanz
der Antenne 2 in jeder der beiden Situationen geeignet
kompensiert, wodurch die Impedanzanpassung und das Verringern der Rückflußdämpfung in
jeder der beiden Situationen verwirklicht werden.
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VARIATIONEN
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Gemäß der ersten und der zweiten
Ausführungsform,
die vorstehend beschrieben wurden, wird die Anschlußanpassungsschaltung 7 oder 7A entsprechend
dem Betriebszustand der Funkkommunikationsvorrichtung 1 oder 1A gesteuert.
Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Konfiguration
beschränkt.
Beispielsweise kann die Steuerung des Schalters 7 oder 7A durch
Demodulieren der anhand der von einer Basisstation übertragenen
Informationen erzeugten Empfangsdaten und durch Beurteilen, ob sich
die Vorrichtung 1 oder 1A in einer von den Situationen
ist, in denen sich die Vorrichtung 1 oder 1A vom
Kopf des Benutzers entfernt bzw. in der Nähe des Kopfs des Benutzers
befindet, erreicht werden.
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Weiterhin ist das untere Ende des
geraden Elements 4 der Antenne 2 gemäß der vorstehend
beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform mit der Anschlußanpassungsschaltung 7 oder 7A verbunden.
Es ist jedoch selbstverständlich,
daß auch
eine andere Position des Elements 4 als sein unteres Ende
mit der Schaltung 7 oder 7A verbunden werden kann.
In diesem Fall sind die erste Abschlußschaltung 8 oder 8A und
die zweite Abschlußschaltung 9 oder 9A dafür ausgelegt,
daß sie
geeignete Impedanzen aufweisen, welche die Eingangsimpedanz der
Antenne 2 in jeder der beiden Situationen optimieren.
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Wenngleich die bevorzugten Formen
der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, sei bemerkt,
daß Fachleuten
Modifikationen, ohne daß vom
Gedanken der Erfindung abgewichen wird, verständlich sein werden. Der Schutzumfang
der vorliegenden Erfindung soll daher ausschließlich durch die folgenden Ansprüche bestimmt
sein.