-
Technisches Gebiet
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Endgerät für eine mobile
Kommunikation und insbesondere auf ein für eine mobile Kommunikation vorgesehenes
Endgerät,
in welchem eine Antenne installiert ist.
-
Hintergrund-Technik
-
Als
eine Art von Endgerät
für eine
mobile Kommunikation gibt es eine Mobiltelefoneinheit vom Klapptyp,
bei der ein Gehäuse
geklappt werden kann. Die Mobiltelefoneinheit vom Klapptyp weist eine
Antenne auf. Wenn die Mobiltelefoneinheit eines derartigen Klapptyps
zusammengeklappt ist, kann der Charakteristik der Antenne eine ungünstige Wirkung
gegeben sein.
-
Deshalb
ist, wie dies in der veröffentlichten
japanischen Patentanmeldung Nr.
H10-84406 veranschaulicht
ist, eine Technologie vorgeschlagen worden, bei der eine Dipolantenne
in einem Teil eines Gehäuses
und ein Leiter in dem anderen Gehäuseteil angeordnet sind. Wenn
eine derartige Mobiltelefoneinheit zusammengeklappt ist, ist ein
Teil des Gehäuses
dem anderen Teil des Gehäuses
zugewandt, und die Dipolantenne ist dem Leiter ebenso zugewandt. Folglich
werden die Charakteristiken der Antenne stabilisiert, da der Leiter
als passives Element wirkt.
-
In
entsprechender Weise wird gemäß
US-A-5.572.223 ,
US-B-6.246.374 und
US-A-5.943.021 ein parasitäres Element
bereitgestellt, um Änderungen
bezüglich
der Antennencharakteristiken in einer geöffneten oder geschlossenen Position
zu kompensieren, während
gemäß
WO-A-02/19671 eine
erweiterbare Massefläche
bzw. Masseebene bereitgestellt wird, um die Antennencharakteristiken
zu ändern.
-
In
dem Fall, in dem eine Dipolantenne und ein Leiter (passives Element)
kombiniert sind, wie dies oben beschrieben worden ist, können jedoch
die Charakteristiken der Antenne in dem Fall, dass eine Mobiltelefoneinheit
des Klapptyps geöffnet
wird, in Abhängigkeit
von der Länge
einer Schaltungsplatine, in bzw. auf der die Dipolantenne und der
Leiter angeordnet sind, verschlechtert werden.
-
Daher
ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, eine solche Kombination
aus einer Antenne und einem passiven Element bereitzustellen, bei
der die Charakteristiken der Antenne nicht leicht dem Einfluss der
Länge einer
Schaltungsplatine ausgesetzt sind, auf bzw. in der die Antenne und
das passive Element angeordnet sind.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Ein
erster Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt in einem Endgerät für eine mobile
Kommunikation, umfassend
ein erstes Gehäuse, welches eine Leistungseinspeise-Antenne
enthält,
der Leistung in einem Übertragungs-
bzw. Kommunikationsfrequenzband zugeführt wird, das für eine Übertragung
bzw. Kommunikation durch das Endgerät genutzt ist, und ein zweites
Gehäuse,
welches mit dem ersten Gehäuse
verbunden ist. Dieses Endgerät
ist dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuse eine passive Antenne enthält, der
Leistung nicht zugeführt
wird und die bei etwa der unteren Grenz-Kommunikations-frequenz
in dem Kommunikationsfrequenzband in Resonanz ist.
-
Ein
zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft das Endgerät für eine mobile
Kommunikation gemäß dem ersten
Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei eine elektrische Länge der
passiven Antenne ein Viertel einer Wellenlänge einer Funkwelle beträgt, die
der unteren Grenz-Kommunikationsfrequenz entspricht.
-
Ein
dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft das Endgerät für eine mobile
Kommunikation gemäß dem ersten
Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei das erste Gehäuse und
das zweite Gehäuse
zusammengeklappt werden können,
um einander gegenüberzuliegen.
-
Ein
vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft das Endgerät für eine mobile
Kommunikation gemäß dem dritten
Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei die Leistungseinspeise-Antenne und
die passive Antenne im zusammengeklappten Zustand elektromagnetisch
gekoppelt sind.
-
Ein
fünfter
Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft das Endgerät für eine mobile
Kommunikation gemäß dem ersten
Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei das erste Gehäuse eine
erste Schaltungsplatine aufweist, mit der die Leistungseinspeise-Antenne verbunden
ist, wobei das zweite Gehäuse
eine zweite Schaltungsplatine aufweist, in bzw. auf der die passive
Antenne vorgesehen ist, und wobei Leistung zwischen der Leistungseinspeise-Antenne
und einem Massepotential der ersten Schaltungsplatine eingespeist
wird.
-
Ein
sechster Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft das Endgerät für eine mobile
Kommunikation gemäß dem fünften Aspekt
der vorliegenden Erfindung, wobei die passive Antenne ein auf der zweiten
Schaltungsplatine vorgesehenes Schaltungsmuster enthält.
-
Ein
siebter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft das Endgerät für eine mobile
Kommunikation gemäß dem sechsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei das Schaltungsmuster die
Form von Mäandern
aufweist.
-
Ein
achter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft das Endgerät für eine mobile
Kommunikation gemäß dem sechsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei das Schaltungsmuster eine
etwa gerade Form aufweist.
-
Ein
neunter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft das Endgerät für eine mobile
Kommunikation gemäß dem fünften Aspekt
der vorliegenden Erfindung, wobei die passive Antenne einen auf
der zweiten Schaltungsplatine vorgesehenen Leiter aufweist.
-
Ein
zehnter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft das Endgerät für eine mobile
Kommunikation gemäß dem fünften Aspekt
der vorliegenden Erfindung, wobei die passive Antenne eine auf der zweiten
Schaltungsplatine vorgesehene Metallplatte aufweist.
-
Ein
elfter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft das Endgerät für eine mobile
Kommunikation gemäß dem fünften Aspekt
der vorliegenden Erfindung, wobei das zweite Gehäuse ein Schaltungsteil aufweist,
welches mit der passiven Antenne und einem Massepotential der zweiten
Schaltungsplatine verbunden ist und welches die passive Antenne
bei der unteren Grenz-Kommunikationsfrequenz in Resonanz bringt.
-
Da
die passive Antenne so vorgesehen ist, wie dies oben beschrieben
worden ist, kann demgemäß die Verschlechterung
der Antennencharakteristiken gesteuert werden, um die Verschlechterung
der Telefon-Sprachqualität
des Endgerätes
für eine
mobile Kommunikation zu verhindern.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1A und 1B zeigen
Darstellungen, in denen ein Beispiel einer mobilen Telefoneinheit
(eines Endgerätes
für eine
mobile Kommunikation) gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist, wobei 1A eine Draufsicht
und 1B eine Seitenschnittansicht zeigen.
-
2 veranschaulicht
in einer Draufsicht ein Beispiel eines Zustands einer ersten Schaltungsplatine,
einer zweiten Schaltungsplatine und eines Gelenks, welches für die Schaltungsplatinen
verwendet wird, wenn eine Mobiltelefoneinheit gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung vollständig
geöffnet
ist.
-
3A bis 3D veranschaulichen
in Perspektivdarstellungen Beispiele eines Aufbaus einer passiven
Antenne.
-
4 veranschaulicht
in einer Perspektivansicht ein modifiziertes Beispiel, bei dem ein
Schaltungschip zwischen einer passiven Antenne und einem Masseteil
einer Mobiltelefoneinheit gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung angeschlossen ist.
-
5A und 5B zeigen
Darstellungen, in denen ein Beispiel eines Zustands der ersten Schaltung,
der zweiten Schaltung und des Gelenks veranschaulicht ist, welches
für die
Schaltungsplatinen verwendet ist, wenn die Mobiltelefoneinheit gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung zusammengeklappt ist, wobei 5A eine
Seitenansicht zeigt und wobei 5B eine
Draufsicht zeigt.
-
6A und 6B zeigen
ein Vergleichsbeispiel, wobei 6A eine
Draufsicht zeigt und wobei 6B eine
Kennlinienkurve des Antennenstrahlungs-Wirkungsgrades zeigt.
-
7A und 7B zeigen
charakteristische Kurven, wobei 7A ein
Beispiel des Antennenstrahlungs-Wirkungsgrades bei einem Vergleichsbeispiel
(H = 165 mm) zeigt und wobei 7B ein
Beispiel des Antennenstrahlungs-Wirkungsgrades gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung (H = 165 mm) zeigt.
-
8 zeigt
charakteristische Beispielkurven des Antennenstrahlungs-Wirkungsgrades, wenn
die Resonanzfrequenz der passiven Antenne gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine untere Grenzfrequenz fL (unter Grenz-Kommunikationsfrequenz),
eine obere Grenzfrequenz fH bzw. eine Mittelwert-Frequenz fc aus
unterer Grenzfrequenz und oberer Grenzfrequenz in dem Kommunikationsfrequenzband
aufweist.
-
9 zeigt
eine erläuternde
Darstellung, in der die Richtungen des Antennenstrahlungsmusters festgelegt
sind.
-
10A und 10B veranschaulichen
in charakteristischen Kurven Beispiele des Antennenstrahlungsmusters
bei einem Vergleichsbeispiel.
-
11A und 11B zeigt
charakteristische Kurven, wobei 11A ein
Beispiel des Antennenstrahlungsmusters bei einem Vergleichsbeispiel (H
= 165 mm) zeigt und wobei 11B ein
Beispiel des Antennenstrahlungsmusters gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung (H = 165 mm) zeigt.
-
12 zeigt
eine charakteristische Kurve, die ein Beispiel des Antennenstrahlungs-Wirkungsgrades
für den
Fall zeigt, dass eine Mobiltelefoneinheit 1 zusammengeklappt
ist.
-
13 veranschaulicht
in einer Draufsicht ein Beispiel eines Zustands der ersten Schaltungsplatine 12 und
der zweiten Schaltungsplatine 22 in dem Fall, dass eine
Mobiltelefoneinheit (ein Endgerät für eine mobile
Kommunikation) gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung vollständig geöffnet ist.
-
14A und 14B zeigen
Schaltungsdiagramme, die ein Beispiel des Anschlusses einer passiven
Antenne einer Mobiltelefoneinheit gemäß der beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
-
15A und 15B zeigen
Darstellungen, durch die die Mobiltelefoneinheit gemäß der beispielhaften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist, wobei 15A in einer Draufsicht einen Zustand des Gehäuses der
betreffenden Mobiltelefoneinheit veranschaulicht und wobei 15B in einem Schaltungsdiagramm ein Beispiel des
Anschlusses einer passiven Antenne in dem Zustand veranschaulicht.
-
16A und 16B zeigen
Darstellungen, durch die die Mobiltelefoneinheit gemäß der beispielhaften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist, wobei 16A in einer Draufsicht einen Zustand des Gehäuses der
betreffenden Mobiltelefoneinheit veranschaulicht und wobei 16B in einem Schaltungsdiagramm ein Beispiel des
Anschlusses einer passiven Antenne in dem Zustand veranschaulicht.
-
17A und 17B zeigen
Darstellungen, durch die die Mobiltelefoneinheit gemäß der beispielhaften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist, wobei 17A in einer Draufsicht einen Zustand des Gehäuses der
betreffenden Mobiltelefoneinheit veranschaulicht und wobei 17B in einem Schaltungsdiagramm ein Beispiel des
Anschlusses einer passiven Antenne in dem Zustand veranschaulicht.
-
18A und 18B zeigen
Darstellungen, durch die die Mobiltelefoneinheit gemäß der beispielhaften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist, wobei 18A in einer Draufsicht einen Zustand des Gehäuses der
betreffenden Mobiltelefoneinheit veranschaulicht und wobei 18B in einem Schaltungsdiagramm ein Beispiel des
Anschlusses einer passiven Antenne in dem Zustand veranschaulicht.
-
19A und 19B zeigen
Kennlinienkurven, die den Antennenstrahlungs-Wirkungsgrad gemäß der beispielhaften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulichen, wobei 19A ein Beispiel der Kennlinie zeigt, wenn ein
Endgerät geöffnet ist,
und wobei 19B ein Beispiel der Kennlinie
zeigt, wenn das Endgerät
geschlossen ist.
-
20 veranschaulicht
in einer Draufsicht ein modifiziertes Beispiel einer Mobiltelefoneinheit (eines
Endgerätes
für eine
mobile Kommunikation) gemäß der beispielhaften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
Beste Ausführungsform zur Ausführung der
Erfindung
-
Nachstehend
wird die erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 12 erläutert.
-
1A und 1B zeigen
Darstellungen, die eine Mobiltelefoneinheit 1 (ein Endgerät für eine mobile
Kommunikation) gemäß dieser
Ausführungsform
veranschaulichen. 1A zeigt dabei eine Draufsicht,
und 1B zeigt eine Seitenschnittansicht. Ein Kommunikationsfrequenzband,
welches das Mobiltelefon 1 für eine Kommunikation nutzt,
ist in jedem System im Voraus festgelegt. Das Kommunikationsfrequenzband
reicht beispielsweise von etwa 0,83 GHz bis etwa 0,93 GHz. Hiernach
ist die untere Grenze des Kommunikationsfrequenzbandes mit fL (das
ist die untere Grenzfrequenz) bezeichnet; die obere Grenze des betreffenden
Kommunikationsfrequenzbandes ist mit fH bezeichnet, und der Mittelwert
zwischen der unteren Grenze und der oberen Grenze ist mit fc bezeichnet.
-
Die
Mobiltelefoneinheit 1 weist ein erstes Gehäuse 10 und
ein zweites Gehäuse 20 auf.
Wie in 1A veranschaulicht, sind Tasten,
wie eine Zehnertastatur im ersten Gehäuse 10 vorgesehen.
Ein Display ist in dem zweiten Gehäuse 20 vorgesehen. Das
erste Gehäuse 10 und
das zweite Gehäuse 20 sind
durch ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Gelenk verbunden.
Die Mobiltelefoneinheit 1 kann mit Hilfe dieses Gelenks
derart geklappt werden, dass die Tasten des ersten Gehäuses 10 und
das Display des zweiten Gehäuses 20 einander
gegenüberliegen.
In 1A und 1B befinden
sich das erste Gehäuse 10 und
das zweite Gehäuse 20 unter einem
Winkel von nahezu 45°,
und die Mobiltelefoneinheit 1 ist in einem solchen Zustand
als geöffnet
zu erkennen. Der durch das erste Gehäuse 10 und das zweite
Gehäuse 20 gebildete
Winkel kann in einigen Fällen
nahezu nicht existieren. Außerdem
gibt es einen sogenannten Dreh- bzw. Schwenkungstyp, bei dem das
zweite Gehäuse 20 im
Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn in Bezug auf das erste
Gehäuse 10 gedreht
bzw. geschwenkt wird und geklappt werden kann. Bei den folgenden
Ausführungsformen sind
in dem Fall, dass eine Mobiltelefoneinheit erwähnt wird, die imstande ist,
geklappt zu werden, sämtliche
oben beschriebenen Arten eingeschlossen.
-
Wie
in 1B veranschaulicht, weist das erste Gehäuse 10 eine
erste Schaltungsplatine 12 auf, und das zweite Gehäuse 20 weist
eine zweite Schaltungsplatine 22 auf. Die erste Schaltungsplatine 12 und
die zweite Schaltungsplatine 22 sind durch ein Schaltungsplatinengelenk 30 verbunden.
Dadurch können
die erste Schaltungsplatine 12 und die zweite Schaltungsplatine 22 die
Lage in Abhängigkeit vom
geklappten Zustand der Mobiltelefoneinheit 1 flexibel ändern.
-
2 veranschaulicht
in einer Draufsicht einen Zustand der ersten Schaltungsplatine 12,
der zweiten Schaltungsplatine 22 und des Schaltungsplatinengelenks 30,
wenn die Mobiltelefoneinheit 1 vollständig geöffnet ist und das erste Gehäuse 10 und
das zweite Gehäuse 20 in
nahezu dieselbe Richtung weisen (wenn die Mobiltelefoneinheit geöffnet ist).
-
Ein
Masse-(Massepotential)-Teil 14, eine Leistungseinspeise-Antenne 16,
ein Leistungseinspeiseteil 17 und ein Speisepunkt 18 sind
in bzw. auf der ersten Schaltungsplatine 12 vorgesehen.
-
Der
bzw. das Masse-(Massepotential)-Teil 14 ist ein Teil, der
bzw. das das Massepotential enthält.
Der bzw. das betreffende Teil weist beispielsweise ein nahezu rechteckförmiges massives
Schaltungsmuster auf. Die Leistungseinspeise-Antenne 16 ist
eine Antenne, der elektrische Hochfrequenzenergie zugeführt wird.
Der bzw. das Leistungseinspeiseteil 17 ist mit dem Masseteil 14 und
der Leistungseinspeise-Antenne 16 verbunden
und gibt die elektrische Hochfrequenzleistung zwischen dem Masseteil 14 und
der Leistungseinspeise-Antenne 16 ab. Der Speisepunkt 18 ist
ein Teil, durch den die Leistungseinspeise-Antenne 16 mit
der ersten Schaltungsplatine 12 verbunden ist, und die
Leistungseinspeise-Antenne 16 erhält durch den Einspeisepunkt 18 Leistung.
-
Der
Masse-(Massepotential)-Teil 24 und eine passive Antenne 26 sind
an der zweiten Schaltungsplatine 22 angebracht.
-
Der
Masse-(Massepotential)-Teil 24 ist ein Teil, der das Massepotential
enthält.
Der betreffende Teil weist beispielsweise ein nahezu rechteckförmiges massives
Schaltungsmuster auf. Die passive Antenne 26 ist eine Antenne,
der Leistung nicht zugeführt
wird. Die passive Antenne 26 ist mit dem Masseteil 24 verbunden.
-
Die
Gesamtlänge
L = La + Lb (La: das ist ein Teil parallel zu der kurzen Seite der
zweiten Schaltungsplatine 22; Lb: das ist ein Teil parallel
zu der Längsseite
der zweiten Schaltungsplatine 22) der passiven Antenne 26 beträgt hier
etwa ein Viertel einer Wellenlänge λ einer Funkwelle
entsprechend fL (der unteren Grenzfrequenz). Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies,
dass L = λ/4
gilt. Bei einem solchen Aufbau wird die passive Antenne 26 veranlasst,
bei der unteren Grenz-Kommunikationsfrequenz
fL in Resonanz zu sein. Es sei darauf hingewiesen, dass die Gesamtlänge L der
passiven Antenne 26 unter der Bedingung nicht λ/4 sein kann,
dass die Antenne bei der unteren Grenz-Kommunikationsfrequenz in
Resonanz ist.
-
Ferner
kann die passive Antenne 26 auf der zweiten Schaltungsplatine 22 vorgesehen
sein anstatt auf der Außenseite
der zweiten Schaltungsplatine 22 angebracht zu sein. Die
modifizierten Beispiele sind in 3A bis 3D veranschaulicht.
-
Wie
in 3A dargestellt, kann die passive Antenne 26 das
Schaltungsmuster in der Form von Mäandern aufweisen. Wie in 3B gezeigt,
kann bei der passiven Antenne 26 das Schaltungsmuster einer
etwa geraden Form aufweisen, bei der der Längsseitenteil erheblich länger ist
als der Kurzseitenteil. Ferner kann bei der passiven Antenne 26 nicht
das Schaltungsmuster vorgesehen zu sein; es können ein Draht bzw. Leiter,
wie in 3C veranschaulicht, und eine
Metallplatte vorgesehen sein, wie dies in 3D veranschaulicht
ist.
-
Bei
den oben beschriebenen Beispielen ist die passive Antenne 26 so
ausgebildet, dass sie bei der unteren Grenz-Kommunikationsfrequenz
fL in Resonanz ist, indem die Gesamtlänge L der passiven Antenne 26 eingestellt
wird. Anstelle des Einstellens der Gesamtlänge L der passiven Antenne 26 kann, wie
in 4 veranschaulicht, ein Schaltungschip 25 mit
der passiven Antenne 26 und dem Masseteil 24 verbunden
sein, um die passive Antenne 26 bei der unteren Grenz-Kommunikationsfrequenz
fL in Resonanz zu bringen.
-
5A und 5B veranschaulichen
einen Zustand der ersten Schaltung bzw. Platine 12, der zweiten
Schaltung bzw. Platine 22 und des Schaltungsplatinengelenks 30,
wenn die Mobiltelefoneinheit 1 zusammengeklappt ist und
das erste Gehäuse 10 und
das zweite Gehäuse 20 einander
gegenüberliegen. 5A zeigt
dabei eine Seitenansicht, und 5B zeigt
eine Draufsicht.
-
Wie
in 5A dargestellt, liegt die Leistungseinspeise-Antenne 26 der
passiven Antenne 26 gegenüber. Ferner ist die Leistungseinspeise-Antenne 16 auf
der Rückseite
der passiven Antenne 26 positioniert, wie dies in 5B veranschaulicht
ist, und die Leistungseinspeise-Antenne 26 liegt der passiven
Antenne 26 gegenüber.
Demgemäß sind die Leistungseinspeise-Antenne 16 und
die passive Antenne 26 elektromagnetisch gekoppelt.
-
Praxisbeispiel 1
-
6A und 6B zeigen
ein Vergleichsbeispiel, welches mit einem Praxisbeispiel der vorliegenden
Erfindung zu vergleichen ist. 6A zeigt eine
Draufsicht, und 6B zeigt den Antennenstrahlungs-Wirkungsgrad.
-
Wie
in 6A veranschaulicht, verfügt das Vergleichsbeispiel über keine
passive Antenne 26. In diesem Fall ändert sich der Antennenstrahlungs-Wirkungsgrad
in Abhängigkeit
von der Gesamtlänge
H der Schaltungsplatine, das heißt von der Summe der Länge der
ersten Schaltungsplatine 12 und der Länge der zweiten Schaltungsplatine 22 (siehe 6B). Es
ist zu erkennen, dass H = 125 mm in dem Fall beträgt, in welchem
der Strahlungswirkungsgrad in dem gewünschten Kommunikationsfrequenzband
(dem gewünschten
Band) am höchsten
wird.
-
In 7A und 7B veranschaulicht 7A den
Antennenstrahlungs-Wirkungsgrad bei einem Vergleichsbeispiel (H
= 165 mm), und 7B veranschaulicht den Antennenstrahlungs-Wirkungsgrad
bei einem Praxisbeispiel (H = 165 mm) der vorliegenden Erfindung.
-
Wie
in 7A veranschaulicht, ist der Antennenstrahlungs-Wirkungsgrad
bei dem Vergleichsbeispiel (H = 165 mm) nicht wünschenswert, da er um die untere
Grenze des gewünschten
Bandes herum besonders niedrig wird. Andererseits wird, wie in 7B veranschaulicht,
der Antennenstrahlungs-Wirkungsgrad bei dem Praxisbeispiel (H =
165 mm) der vorliegenden Erfindung innerhalb des gewünschten
Bandes nahezu konstant, und er ist erwünscht, während die Gesamtlänge H der
Schaltungsplatine dieselbe ist wie jene beim Vergleichsbeispiel.
Folglich wird der Antennenstrahlungs-Wirkungsgrad in dem gewünschten
Band ohne Rücksicht
auf die Gesamtlänge
H der Schaltungsplatine gemäß dem Praxisbeispiel
der vorliegenden Erfindung wünschenswert.
-
8 veranschaulicht
den Antennenstrahlungs-Wirkungsgrad einer passiven Antenne 26 in dem
Kommunikationsfrequenzband, wobei in jedem der Fälle die Resonanzfrequenz der
betreffenden passiven Antenne eine untere Grenzfrequenz fL (untere
Grenz-Kommunikationsfrequenz), eine obere Grenzfrequenz fH bzw.
eine mittlere Frequenz fc zwischen der unteren Grenzfrequenz und
der oberen Grenzfrequenz ist. Wie in 8 veranschaulicht, wird
der Antennenstrahlungs-Wirkungsgrad
um die untere Grenzfrequenz fL in dem Kommunikationsfrequenzband
besonders niedrig, wenn die Resonanzfrequenz der passiven Antenne 26 gegeben
ist mit fH und fc, was nicht günstig
ist. Demgegenüber
wird der Antennenstrahlungs-Wirkungsgrad über die
Gesamtheit des gewünschten
Bandes ausgezeichnet, wenn die Resonanzfrequenz der passiven Antenne 26 gegeben
ist mit fL, was günstig
ist.
-
Da
die passive Antenne 26 in bzw. auf der zweiten Schaltungsplatine 22 vorgesehen
ist und da die Resonanzfrequenz der passiven Antenne 26 gegeben
ist mit fL, wird daher der Antennenstrahlungs-Wirkungsgrad über die
Gesamtheit des gewünschten
Bandes ausgezeichnet, und die erwünschte Wirkung bzw. der gewünschte Wirkungsgrad
kann erreicht werden.
-
Hier
sind die Richtungen so festgelegt, wie dies in 9 veranschaulicht
ist, und das Antennenstrahlungsmuster beim Vergleichsbeispiel ist
in 10A und 10B gezeigt.
Es ist bekannt, dass das Strahlungsmuster von dem kleinen Stromelement
eine Sinuskurve ist, und dass ursprünglich die Richtung maximaler
Strahlung die Seitenrichtungen (90°, 270°) sind und dass sie symmetrisch
zur Oberseite und Unterseite (den Richtungen von 0° und 180°) werden
sollten. Der in 10A gezeigte Fall (H = 125 mm)
veranschaulicht das ursprüngliche
Strahlungsmuster, und der Antennenstrahlungs-Wirkungsgrad ist ausgezeichnet
(siehe 6B).
-
In
Abhängigkeit
von der Gesamtlänge
H der Schaltungsplatine wird jedoch die Phase der Hochfrequenzstromes,
der in bzw. auf der Schaltungsplatine fließt, in dem Strompfad umgekehrt
und so tritt der Versatz der Strahlung auf, was das Antennenstrahlungsmuster
verformt bzw. verzerrt. Infolgedessen wird sich die Richtung der
maximalen Strahlung von den Seitenrichtungen (90°, 270°) nach oben verschieben (in
die Richtungen von 0° und
360°). Es
ist ein Fall (H = 165 mm), der in 10B veranschaulicht
ist. In diesem Fall werden die Strahlungscharakteristiken (Wirkungsgrad
und Band) durch den Versatz der Strahlung (siehe 6B)
verzerrt. Während die
Phasenumkehr generell bei der halben Wellenlänge des Hochfrequenzstromes
auftritt, tritt die Phasenumkehr indessen bei einer Länge auf,
die kürzer ist
als die halbe Wellenlänge,
wenn der Strom in bzw. auf der Schaltungsplatine oder dergleichen
fließt, welche
die Breite und Dicke aufweist.
-
In 11A und 11B veranschaulicht 11A das Antennenstrahlungsmuster beim Vergleichsbeispiel
(H = 165 mm), und 11B veranschaulicht das Antennenstrahlungsmuster
bei dem Praxisbeispiel (H = 165 mm) der vorliegenden Erfindung.
-
Wie
in 11A veranschaulicht, ist das Antennenstrahlungsmuster
bei dem Vergleichsbeispiel (H = 165 mm) nicht wünschenswert, da sich die Richtung
der maximalen Strahlung nach oben (in die Richtungen von 0° und 360° verschiebt.
Demgegenüber
ist, wie in 11B veranschaulicht, das Praxisbeispiel
der vorliegenden Erfindung (H = 165 mm) wünschenswert, da die Richtung
der maximalen Strahlung näher
an die Seitenrichtungen (90°,
270°) herankommt,
während
die Gesamtlänge
H der Schaltungsplatine dieselbe ist wie jene beim Vergleichsbeispiel.
Folglich wird gemäß dem Praxisbeispiel
der vorliegenden Erfindung das Antennenstrahlungsmuster ungeachtet
der Gesamtlänge
H der Schaltungsplatine wünschenswert.
-
Die
Charakteristiken der Antenne sind zuvor für den Fall erläutert worden,
dass die Mobiltelefoneinheit 1 geöffnet ist; der Antennenstrahlungs-Wirkungsgrad
ist für
den Fall, dass die Mobiltelefoneinheit 1 zusammengeklappt
ist, in 12 veranschaulicht. Wie aus 12 ersichtlich
ist, ist der Antennenstrahlungs-Wirkungsgrad beim Praxisbeispiel 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung höher
als jener beim Vergleichsbeispiel in dem gewünschten Band.
-
Anschließend wird
unter Bezugnahme auf die 13 bis 20 lediglich
zum Verständnis
ein Beispielsystem erläutert.
Da die der ersten Ausführungsform
entsprechende bzw. dieser ähnliche
zweite Ausführungsform
ebenfalls bei der Mobiltelefoneinheit 1 vom Klapptyp (dem
Endgerät
für eine
mobile Kommunikation) angewandt wird, sind dieselben Bezugszeichen
für dieselben
Elemente vergeben wie für
jene bei der Mobiltelefoneinheit 1, die bei der ersten
Ausführungsform
erläutert
worden ist, und eine detaillierte Erläuterung wird weggelassen.
-
13 zeigt
eine Darstellung einer Mobiltelefoneinheit 1 (eines Endgerätes für eine mobile Kommunikation)
gemäß dieser
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; die betreffende Figur veranschaulicht
in einer Draufsicht einen Zustand einer ersten Schaltungsplatine 12,
einer zweiten Schaltungsplatine 22 und eines Schaltungsplatinengelenks 30,
wenn die Mobiltelefoneinheit 1 vollständig geöffnet ist, wobei ein erstes
Gehäuse 10 und
ein zweites Gehäuse 20 nahezu
in dieselbe Richtung weisen (wenn die Mobiltelefoneinheit geöffnet ist).
-
Ein
Masse-(Massepotential)-Teil 14, eine Leistungseinspeise-Antenne 16,
ein Leistungseinspeiseteil 17 und ein Einspeisepunkt 18 sind
in bzw. auf der ersten Schaltungsplatine 12 vorgesehen.
-
Der
Masse-(Massepotential)-Teil 14 ist ein Teil, der bzw. das
das Massepotential enthält.
Der bzw. das Teil weist beispielsweise ein nahezu rechteckförmiges massives
Schaltungsmuster auf. Die Leistungseinspeise-Antenne 16 ist
eine Antenne, der die elektrische Hochfrequenzleistung zugeführt wird. Der
Leistungseinspeiseteil 17 ist mit dem Masseteil 14 und
der Leistungseinspeise-Antenne 16 verbunden und gibt die
elektrische Hochfrequenzleistung zwischen der Leistungseinspeise-Antenne 16 und dem
Masseteil 14 ab. Der Speisepunkt 18 ist ein Teil, an
dem die Leistungseinspeise-Antenne 16 mit
der ersten Schaltungsplatine 12 verbunden ist, und die Leistungseinspeise-Antenne 16 erhält Leistung über bzw.
durch den Speisepunkt 18.
-
Die
zweite Schaltungsplatine 22 weist einen Masse-(Massepotential)-Teil 24 auf,
und eine passive Antenne 26 ist durch einen Schalter 27 an
dem Masseteil 24 angebracht.
-
Der
Masse-(Massepotential)-Teil 24 stellt einen Teil dar, der
das Massepotential enthält.
Der Teil weist beispielsweise ein nahezu rechteckförmiges massives
Schaltungsmuster auf. Die passive Antenne 26 stellt eine
Antenne dar, der keine Leistung zugeführt wird. Die passive Antenne 26 ist
durch den Schalter 27 mit dem Masseteil 24 verbunden.
-
Der
Schalter 27 wird zwischen seinen Schaltstellungen beispielsweise
dann umgeschaltet, wenn die Mobiltelefoneinheit 1 vollständig geöffnet ist
und das erste Gehäuse 10 und
das zweite Gehäuse 20 geöffnet sind
und wenn das erste Gehäuse 10 und das
zweite Gehäuse 20 geschlossen
sind. Das Umschalten dieses Schalters wird durch die Steuerung eines
(in der Figur nicht dargestellten) Steuerungsteiles vorgenommen,
welches beispielsweise die Zustände
des Öffnens
und Schließens
der Mobiltelefoneinheit 1 ermittelt. Alternativ kann ein
den Öffnungs- und
Schließvorgängen der
Mobiltelefoneinheit 1 entsprechend mechanisch geänderter
Schalter verwendet sein.
-
Entsprechend
der ersten Ausführungsform beträgt die Gesamtlänge der
passiven Antenne 26 vorzugsweise etwa ein Viertel einer
Wellenlänge λ der Funkwelle
entsprechend fL (der unteren Grenzfrequenz). Mit anderen Worten
ausgedrückt
heißt dies,
dass L = λ/4
gilt. Bei einem solchen Aufbau ist die passive Antenne 26 so
ausgebildet, dass sie bei der unteren Grenz-Kommunikationsfrequenz
fL in Resonanz ist. Es sei darauf hingewiesen, dass die Gesamtlänge L der
passiven Antenne 26 unter der Bedingung nicht λ/4 sein kann,
dass die Antenne bei der unteren Grenz-Kommunikationsfrequenz in Resonanz ist.
-
Ferner
kann entsprechend der ersten Ausführungsform die passive Antenne 26 auf
der zweiten Schaltungsplatine 22 vorgesehen sein anstatt
auf der Außenseite
der zweiten Schaltungsplatine 22 angebracht zu sein, und
sie kann verschiedene Formen aufweisen, wie dies beispielsweise
in 3A bis 3D veranschaulicht
ist.
-
Wenn
der bzw. das Masseteil 24 und die passive Antenne 26 durch
den Schalter 27 verbunden sind, können die Schaltungsbauteile
(eine Spule, ein Widerstand, ein Kondensator, usw.), die aus den Chip-Bauteilen
und dergleichen bestehen, angebracht sein. Genauer gesagt ist, wie
in 14A veranschaulicht, beispielsweise eine Spule 41a (diese Spule 41a besitzt
den Induktivitätswert
von beispielsweise 33 nH oder 30 nH) zwischen dem Masseteil 24 und
der passiven Antenne 26 angeschlossen, wenn der Schalter 27 geschlossen
ist. Die passive Antenne 26 ist ferner so vorgesehen, dass
sie nicht mit der Spule 41a und dem Masseteil 24 verbunden
ist, wenn der Schalter geöffnet
ist.
-
Ferner
ist, wie beispielsweise in 14B veranschaulicht
ist, ein mit der passiven Antenne 26 verbundener Schalter
als Schalter 27' vorgesehen, der
von einer Seite zur anderen Seite umgeschaltet werden kann, wobei
eine Spule 41a zwischen dem Masseteil 24 und der
passiven Antenne 26 angeschlossen ist, wenn der Schalter
zur einen Seite hin wechselt, und wobei eine Spule 41b zwischen
dem Masseteil 24 und der passiven Antenne 26 angeschlossen
ist, wenn der Schalter zur anderen Seite wechselt. Die Spule 41a weist
den Induktivitätswert von
beispielsweise 33 nH auf, und die Spule 41b weist den Induktivitätswert von
beispielsweise 30 nH auf. Als Spulen 41a und 41b werden
aus einem Chip-Bauteil gebildete Induktivitätskomponenten verwendet.
-
15A und 15B sowie 16A und 16B zeigen
Darstellungen, die ein Beispiel eines Zustands der passiven Antenne 26 in
dem Fall, dass die Mobiltelefoneinheit 1 geöffnet ist
(15A und 15B),
bzw. ein Beispiel eines Zustands der passiven Antenne 26 in
dem Fall veranschaulichen, dass die Mobiltelefoneinheit 1 geschlossen
ist (16A und 16B),
und zwar für
den Fall, dass der in 14A dargestellte
Verbindungsaufbau angewandt ist.
-
Wenn
die Mobiltelefoneinheit 1 geöffnet ist, wie dies in 15A veranschaulicht ist, befindet sich der Schalter 27 in
einem geöffneten
Zustand, wie dies in 15B gezeigt ist, und die passive
Antenne 26 befindet sich in einem Zustand, in welchem sie von
der Spule 41a und von Masse 24 getrennt ist (das
ist ein Zustand, in welchem die passive Antenne von der Schaltungsplatineninnenseite
des zweiten Gehäuses 20 getrennt
ist).
-
Wenn
die Mobiltelefoneinheit 1 geschlossen ist, wie dies in 16A veranschaulicht ist, befindet sich der Schalter 27 in
einem geschlossenen Zustand, wie dies in 16B veranschaulicht
ist, und die passive Antenne 26 befindet sich in einem
Zustand, in welchem sie durch die Spule 41a mit dem Masseteil 24 verbunden
ist.
-
17A und 17B sowie 18A und 18B zeigen
Darstellungen, die ein Beispiel eines Zustands der passiven Antenne 26 in
dem Fall, dass die Mobiltelefoneinheit 1 geöffnet ist
(17A und 17B),
bzw. ein Beispiel eines Zustands der passiven Antenne 26 in
dem Fall veranschaulichen, dass die Mobiltelefoneinheit 1 geschlossen
ist (18A und 18B),
und zwar bei Anwendung des Verbindungs- bzw. Schaltungsaufbaus,
wie er in 14B angewandt ist.
-
Wenn
die Mobiltelefoneinheit 1 geöffnet ist, wie dies in 17A gezeigt ist, befindet sich der Schalter 27' in einem Zustand,
in welchem er mit einer Schalterseite, wie in 17B gezeigt, verbunden ist, und die passive Antenne 26 befindet
sich in einem Zustand, in welchem sie durch die Spule 41a mit
dem Masseteil 24 verbunden ist.
-
Wenn
die Mobiltelefoneinheit 1 geschlossen ist, wie dies in 18A gezeigt ist, befindet sich der Schalter 27' in einem Zustand,
in welchem er mit der anderen Schalterseite verbunden ist, wie dies
in 18B veranschaulicht ist, und die passive Antenne 26 befindet
sich in einem Zustand, in welchem sie durch die Spule 41b mit
dem Masseteil 24 verbunden ist.
-
Wenn
bei einem solchen Aufbau die Mobiltelefoneinheit 1 geschlossen
ist, werden die Charakteristiken des Endgerätes für eine mobile Kommunikation
ausgezeichnet, da zwischen der Antenne 16 auf der Seite
des ersten Gehäuses 10 und
der passiven Antenne 26 auf der Seite des zweiten Gehäuses 20 die
elektromagnetische Kopplung e hervorgerufen wird, wie dies in 16A oder 18A veranschaulicht
ist. Wenn die Mobiltelefoneinheit 1 geöffnet ist, können ferner
die Charakteristiken im geöffneten
Zustand verbessert werden, da sich die passive Antenne 26 in
einem Zustand der Trennung (15A und 15B) oder in einem anderen Verbindungszustand
(17A und 17B)
befindet.
-
Praxisbeispiel 2
-
19A und 19B zeigen
charakteristische Kurven bzw. Kennlinien, die ein Beispiel des Antennenstrahlungs-Wirkungsgrades
eines Praxisbeispiels (des Praxisbeispiels 2) gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Hier zeigt 19A ein Beispiel der Kennlinie in dem Frequenzband
für die
drahtlose Kommunikation, wenn eine Mobiltelefoneinheit 1 geöffnet ist,
und 19B zeigt ein Beispiel der Kennlinie
bzw. Charakteristik in dem Frequenzband für die drahtlose Kommunikation,
wenn eine Mobiltelefoneinheit 1 geschlossen ist.
-
Bei
diesem Praxisbeispiel werden in Bezug auf jeden Zustand der Mobiltelefoneinheit 1 die
Charakteristiken in drei Zuständen
verglichen: dem Zustand, in welchem die Spule mit dem Induktivitätswert a
(hier 33 nH) zwischen der passiven Antenne 26 und dem Masseteil
angeschlossen ist, dem Zustand, in welchem die Spule mit dem Induktivitätswert b
(hier 30 nH) zwischen der passiven Antenne 26 und dem Masseteil
angeschlossen ist, und dem Zustand, in welchem die passive Antenne 26 von
dem Masseteil getrennt ist.
-
Wie
in 19A veranschaulicht, sind in dem Fall, dass die
Mobiltelefoneinheit 1 geöffnet ist, die Charakteristiken,
welche im Falle der Verwendung des Induktivitätswerts b und in dem Fall,
dass keine Verbindung zu der passiven Antenne vorhanden ist, erhalten
werden, der Charakteristik überlegen,
die in dem Fall erzielt wird, dass der Induktivitätswert a
verwendet wird, und zwar nahezu im gesamten Frequenzband für die Kommunikation.
-
Ferner
sind in dem Fall, wie dies in 19B veranschaulicht
ist und in welchem die Mobiltelefoneinheit 1 geschlossen
ist, die Charakteristiken, welche im Falle der Verwendung des Induktivitätswerts
a und im Falle der Verwendung des Induktivitätswerts b erhalten werden,
der Charakteristik gegenüber überlegen,
die in dem Fall erzielt wird, dass keine Verbindung zu der passiven
Antenne vorhanden ist, und zwar nahezu im gesamten Frequenzband
für die Kommunikation.
-
Daher
werden beispielsweise bei den beiden Beispielen gemäß 15A und 15B sowie
gemäß 16A und 16B ausgezeichnete
Kommunikations- bzw. Übertragungscharakteristiken
erzielt. Bei diesen Beispielen ist in dem Fall, dass das Endgerät geöffnet ist,
die passive Antenne nicht angeschlossen bzw. mit Masse verbunden,
und in dem Fall, dass das Endgerät
geschlossen ist, ist die passive Antenne mittels der Spule mit dem
Induktivitätswert
a oder b mit dem Masseteil verbunden.
-
Ferner
werden beispielsweise bei den beiden Beispielen gemäß 17A und 17B und gemäß 18A und 18B ausgezeichnete
Kommunikations- bzw. Übertragungscharakteristiken
erzielt. Bei diesen Beispielen ist in dem Fall, dass das Endgerät geöffnet ist,
die passive Antenne durch die Spule mit dem Induktivitätswert b
mit dem Masseteil verbunden, und in dem Fall, dass das Endgerät geschlossen
ist, ist die passive Antenne mittels der Spule mit dem Induktivitätswert a
mit dem Masseteil verbunden.
-
Es
sei darauf hingewiesen, dass der Strahlungswirkungsgrad, wie er
in 19 veranschaulicht ist, sich in
Abhängigkeit
von verschiedenen Faktoren ändert,
die sich auf einen Aufbau, wie auf die Größe einer Schaltungsplatine,
mit der eine Antenne verbunden ist, beziehen; der Zustand, in welchem
die Charakteristik bzw. Kennlinie günstiger ist hängt von dem
Aufbau bzw. der Struktur ab. Im Hinblick auf die Induktivitätswerte
sind die oben erwähnten
Werte außerdem
Beispiele.
-
Bei
der zuvor erläuterten
zweiten Ausführungsform
ist ferner der Schalter 27 oder der Schalter 27' zum Schalten
der Verbindung der passiven Antenne an dem Endteil vorgesehen, an
welchem der Masseteil der Antenne angeschlossen ist. Der Schalter
kann jedoch in der Mitte der passiven Antenne vorgesehen sein, und
ein Teil der passiven Antenne ist in Abhängigkeit vom Zustand des Endgeräts abgetrennt.
-
Genauer
gesagt ist, wie dies beispielsweise in 20 veranschaulicht
ist, in dem Fall, dass ein Schalter 28 in der Mitte der
passiven Antenne 26 vorgesehen ist und dass die Mobiltelefoneinheit
geöffnet ist,
etwa die Hälfte
der Kippseite der passiven Antenne 26 von dem Masseteil
dadurch getrennt, dass der Schalter 28 im geöffneten
Zustand ist, und lediglich die verbleibende Hälfte ist mit dem Masseteil
verbunden. Wenn die Mobiltelefoneinheit geschlossen wird, ist somit
die Gesamtheit der passiven Antenne 26 mit dem Masseteil
dadurch verbunden, dass der Schalter 28 in den geschlossenen Zustand
gebracht ist. Die Schaltungsbauteile, wie eine Spule, usw. können mit
dem Schalter 28 in Reihe geschaltet sein.
-
Mit
dem obigen Aufbau kann die Antennencharakteristik in jedem Zustand
der Mobiltelefoneinheit verbessert werden.
-
- 1
- Mobiltelefoneinheit
(drahtloses Kommunikationsendgerät)
- 10
- erstes
Gehäuse
- 14
- Masse-(Massepotential)-Teil
- 16
- Speiseantenne
- 17
- Leistungs-Zuführteil
- 18
- Speisepunkt
- 20
- zweites
Gehäuse
- 24
- Masse-(Massepotential)-Teil
- 25
- Schaltungschip
- 26
- passive
Antenne
- 27,
27'
- Schalter
- 28
- Schalter
- 41a,
41b
- Spule