FI85205C

FI85205C - Antennomkopplare.

Info

Publication number: FI85205C
Application number: FI901890A
Authority: FI
Inventors: Timo Saarnimo; Ari Leman
Original assignee: Nokia Mobile Phones Ltd
Priority date: 1990-04-12
Filing date: 1990-04-12
Publication date: 1992-03-10
Also published as: FI901890A; FI85205B; US5138329A; FI901890A0; EP0451623A1

Description

1 85205

Antenninvaihtokytkin - Antennomkopplare

Keksintö koskee antenninvaihtokytkintä radiopuhelimeen, 5 jossa on ulosvedettävä ulkoinen antenni ja sisäänrakennettu sisäinen antenni, joka antenninvaihtokytkin käsittää mikro-kytkimen, johon kuuluu kytkinvarsi ja painokytkin, ja joka antenninvaihtokytkin ulkoista antennia ulosvedetystä asennosta sisääntyönnettyyn asentoon siirrettäessä on järjestet-10 ty aikaansaamaan mikrokytkimen kytkeytyminen, jolloin sig-naalitie yhdistyy sisäiseen antenniin, ja vastaavasti ulkoista antennia päinvastaiseen suuntaan siirrettäessä vapauttamaan mikrokytkimen kytkentä, jolloin signaalitie yhdistyy ulkoiseen antenniin.

15

Tunnetuissa radiopuhelimen antenninvaihtokytkimissä mikro-kytkin kytkeytyy yleensä erillisen, runkoon nivelöidyn vipuvarren välityksellä. Eräässä tunnetussa antenninvaihto-kytkimessä ulkoisen antennin asento välittyy ensimmäiseen 20 vipuvarteen eristeaineesta valmistetun kuulan välityksellä siten, että ulkoisen antennin yläosaan aikaansaatu paksunnos tai vastaava kohta ulkoista antennia sisääntyönnettäessä joutuu kosketuksiin kuulan kanssa, joka työntyy sisäänpäin koteloon ja samalla kääntää vipuvartta. Vipuvarren toinen 25 puoli on yhteydessä mikrokytkimen kytkinvarteen, joka vipu-varren kääntyessä painautuu alas ja samalla painaa mikro-kytkimen painokytkintä ja aikaansaa mikrokytkimen kytkeytymisen ja signaalitien yhdistymisen sisäiseen antenniin. Tämäntapainen antenninvaihtokytkin on rakenteeltaan monimut-30 kainen ja sisältää paljon erillisiä osia, mistä syystä tällainen antenninvaihtokytkin on altis toimintahäiriöille. Lisäksi tunnetuissa ratkaisuissa antenninvaihto ulkoiselta antennilta sisäiselle antennille tapahtuu vasta silloin, kun antenni on täysin tai lähes täysin sisääntyönnetyssä 35 asennossa. Tämä merkitsee sitä, että ulkoinen antenni toimii radiopuhelimen antennina myös sisääntyönnön ja ulosvedon aikana.

2 85205

Keksinnön tavoitteena on aikaansaada antenninvaihtokytkin, joka on rakenteeltaan mahdollisimman yksinkertainen ja siten toimintavarma. Keksinnön toisena tavoitteena on aikaansaada antenninvaihtokytkin, joka pienentää radiopuhelimen virran-5 kulutusta. Nämä tavoitteet saavutetaan keksinnön mukaisella antenninvaihtokytkimellä, jolle on tunnusomaista, että kyt-kinvarsi on välittömässä ja mikrokytkimen kytkeytymisen aikaansaavassa kosketusyhteydessä ulkoisen antennin kanssa, kun ulkoinen antenni on osittain sisääntyönnetyssä asennos-10 sa, ja että kytkinvarsi sijaitsee ulkoisen antennin alimman osan välittömässä läheisyydessä, kun ulkoinen antenni on ulosvedetyssä ääriasennossa.

Keksinnön mukaisessa antenninvaihtokytkimessä antennin 15 asento välittyy mikrokytkimen painokytkimelle yhden ainoan osan so. mikrokytkimeen kuuluvan kytkinvarren välityksellä. Sisääntyönnettävä ulkoinen antenni on välittömässä kosketusyhteydessä kytkinvarren kanssa, joten rakenteellisesti antenninvaihtokytkin on mahdollisimman yksinkertainen ja 20 samalla toimintavarma. Koska kytkinvarsi sijaitsee ulkoisen antennin alimman osan välittömässä läheisyydessä, kun ulkoinen antenni on ulosvedetyssä ääriasennossa, saadaan aikaan se, että mikrokytkin kytkeytyy heti kun ulkoista antennia työnnetään sisään ja vastaavasti mikrokytkimen kytkentä 25 vapautuu vasta sitten, kun ulkoinen antenni on täysin ulosvedetyssä ääriasennossa. Näinollen ulkoinen antenni ei ole käytössä niinä aikoina, jolloin antennia työnnetään sisään tai vedetään ulos ja siten radiopuhelimen virrankulutus saadaan minimoitua.

30

Seuraavassa keksinnön erään sovellutusmuodon mukaisen anten-ninvaihtokytkimen rakennetta ja toimintaa selitetään tarkemmin viittamalla oheisiin piirustuksiin, joissa 35 Kuva 1 esittää antenninvaihtokytkintä, kun ulkoinen antenni on sisääntyönnetyssä asennossa, ja Kuva 2 esittää antenninvaihtokytkintä, kun ulkoinen antenni on ulosvedetyssä ääriasennossa.

3 85205

Kuvissa 1 ja 2 on esitetty keksinnön mukainen antenninvaih-tokytkin asennettuna radiopuhelimeen. Radiopuhelimessa on ulosvedettävä ulkoinen antenni 1 ja radiopuhelimen sisäänrakennettu sisäinen antenni 2. Antenninvaihtokytkimen tar-5 koituksena on toisessa kytkentäasennossaan johtaa radiopuhelimen signaalitie ulkoiseen antenniin eli yhdistää ulkoinen antenni toimimaan radiopuhelimen antennina ja toisessa kytkentäasennossaan sisäiseen antenniin eli yhdistää sisäinen antenni toimimaan radiopuhelimen antennina. Antennin-10 vaihtokytkimen muodostaa radiopuhelimen runkoon tai piirilevylle asennettu mikrokytkin 4, mikrokytkimeen kuuluva painokytkin 5 ja kytkinvarsi 6. Mikrokytkin 4 kytkeytyy päälle, kun kytkinvarsi 6 painuu alaspainettuun asentoon, jolloin se alaspainetussa asennossa samalla painaa paino-15 kytkimen 5 alas. Tässä asennossa signaalitie on yhdistyneenä sisäiseen antenniin 2. Vastaavasti kun kytkinvarsi 6 ja painokytkin 5 ovat ylhäällä, signaalitie on yhdistyneenä ulkoiseen antenniin 1.

20 Kytkinvarsi 6 on pitkänomainen ja tasomainen muotokappale, joka on ensimmäisestä päätyosastaan 7 kiinnitetty mikrokytkimeen 4. Kytkinvarsi 6 on kosketuksissa ulkoiseen antenniin 1 toisen päätyosansa 8 alueelta, kun ulkoinen antenni on osittain sisääntyönnetyssä asennossa. Kun ulkoinen anten-25 ni 1 on ulosvedetyssä ääriasennossa, päätyosa 8 sijaitsee ulkoisen antennin alimman osan 15 välittömässä läheisyydessä. Kytkinvarsi 6 voi olla yhteydessä painokytkimeen 5 näiden kytkinvarren 6 päätyosien 7 ja 8 väliseltä alueelta, mutta on myös mahdollista että yhteys painokytkimeen 5 30 tapahtuu päätyosan 8 alueella.

Kuvista 1 ja 2 nähdään, että kytkinvarsi 6 käsittää toisen päätyosan 8 alueelle muodostetun, kytkinvarren 6 pituussuuntaisen ja kytkinvarren 6 tasoa vastaan kohtisuorassa leik-35 kauksessa oleellisesti V:n muotoisen osan 10. Silloin kun ulkoinen antenni 1 on osittain sisääntyönnetyssä asennossa, kytkinvarsi 6 on kosketuksissa ulkoiseen antenniin V:n muotoisen osan 10, edullisesti V:n kärjen kohdalta, kuten 4 85205 kuvassa 1 esitetään. Kytkinvarren 6 V:n muotoinen osa 10 takaa sen, että kytkinvarsi 6 taipuu tai kääntyy riittävästi siten, että aikaansaadaan mikrokytkimen 4 kytkeytyminen. Antenninvaihtokytkimen toiminnan kannalta on tärkeätä, 5 että kytkinvarren kahdesta kaltevasta osasta 13 ja 14 muodostuvan V:n muotoisen osan 10 ensimmäinen sivu 13 on sopivasti kaltevassa asennossa ulkoisen antennin 1 suhteen.

Kun ulkoista antennia 1 työnnetään sisäänpäin ulosvedetystä ääriasennostaan, ulkoisen antennin 1 alin osa 15 työntyy 10 vasten ensimmäistä sivua 13 ja aikaansaa kytkinvarren 6 kääntymisen tai taipumisen alaspäin siten, että painokytkin 5 painautuu alas ja kytkee mikrokytkimen 4. Kun ulkoinen antenni 1 on ulosvedetyssä ääriasennossaan, ensimmäinen sivu 13 sijaitsee ulkoisen antennin 1 siirtymistiellä.

15 Kuvista 1 ja 2 nähdään, että V:n muotoisen osan 10 jatkeena on kytkinvarren kärkiosa 12, joka on järjestetty tukeutumaan antennin kiinteään osaan, joka on kiinnitetty radiopuhelimen runkoon silloin, kun ulkoinen antenni 1 on ulosvedetyssä ääriasennossaan. Tämä kärkiosa 12 on edullisesti yhdensuun-20 täinen kytkinvarren 6 pituussuunnan kanssa.

Kytkinvarsi 6 on oleellisesti yhdensuuntainen ulkoisen antennin 1 akselin kanssa. On kuitenkin mahdollista sijoittaa antenninvaihtokytkin siten, että kytkinvarsi 6 ja ulkoi-25 sen antennin 1 akseli sijaitsevat samassa tasossa mutta muodostaen kulman keskenään tai jopa siten, että ne eivät ole samassa tasossa. Kytkinvarsi 6 voi olla taipuisa ja kiinteästi kiinnitetty mikrokytkimeen 4 siten, että kytkin-varren 6 palautuminen alaspainetusta asennosta tapahtuu 30 ainakin osittain kytkinvarren kimmovoimien vaikutuksesta. Toisaalta kytkinvarsi 6 voi olla kääntyvästi kiinnitetty mikrokytkimeen 4 siten, että kytkinvarren 6 palautuminen alaspainetusta asennosta tapahtuu kytkinvarteen vaikuttavan ulkoisen voiman kuten esimerkiksi painokytkimen 5 palau-35 tus jousen jousivoiman vaikutuksesta.

Seuraavassa on kuvattu kuvien 1 ja 2 esittämän antenninvaihtokytkimen toiminta eri vaiheissaan. Alkuasennossaan 5 85205 ulkoinen antenni 1 on täysin sisääntyönnetyssä asennossa radiopuhelimen kotelon sisällä. Tällöin kytkinvarsi 6 on kosketuksissa ulkoiseen antenniin 1 V:n muotoisen osan 10 kärjestä ja kytkinvarsi 6 on kääntynyt alaspäin siten, että 5 painokytkin 5 on alaspainetussa asennossa. Tällöin mikro-kytkin 4 on kytkeytyneenä ja signaalitie on yhdistynyt sisäiseen antenniin 2. Kun ulkoista antennia 1 aletaan vetää ulospäin, kytkinvarren 6 asento pysyy muuttumattomana kunnes ulkoisen antennin alin osa 15 ohittaa kytkinvarren V:n 10 muotoisen osan 10 kärjen. Tämän jälkeen kytkinvarsi 6 pääsee nousemaan ylöspäin samalla kun ulkoisen antennin 1 alin osa 15 vetäytyy ulospäin sivua 13 pitkin. Kun kytkinvarsi 6 ja samalla painokytkin 5 on noussut riittävästi, paino-kytkin 5 vapauttaa mikrokytkimen 4 kytkennän. Tällöin tapah-15 tuu antenninvaihto sisäiseltä antennilta 2 ulkoiselle antennille 1. Lähes välittömästi tämän jälkeen ulkoisen antennin alimman osan 15 jatkaessa vetäytymistään pitkin ensimmäistä sivua 13 alin osa 15 irtoaa kosketusyhteydestään kytkinvarteen 6. Irtoaminen tapahtuu samalla hetkellä kuin 20 kytkinvarren 6 kärkiosa 12 kohtaa rungon. Tämän jälkeen kytkinvarsi 6 ei enää pääse nousemaan ylöspäin. Mikrokytkin 4 on siten sijoitettu, että kosketusyhteydestä irtoaminen tapahtuu välittömästi ennen kuin ulkoinen antenni 1 saavuttaa ulosvedetyn ääriasennon. Antenninvaihtokytkimen toiminta 25 ulkoista antennia 1 sisääntyönnettäessä käy läpi samat vaiheet päinvastaisessa järjestyksessä ja päinvastoin suoritettuina .

Keksintö ei ole rajoitettu edellä esitettyyn suoritusmuotoon 30 vaan sitä voidaan muunnella ohessa esitettyjen patenttivaatimusten puitteissa.

Claims

1. Antenninvaihtokytkin radiopuhelimeen, jossa on ulosve-dettävä ulkoinen antenni (1) ja sisäänrakennettu sisäinen antenni (2), joka antenninvaihtokytkin käsittää mikrokyt- 5 kimen (4), johon kuuluu kytkinvarsi (6) ja painokytkin (5), ja joka antenninvaihtokytkin ulkoista antennia (1) ulosve-detystä asennosta sisääntyönnettyyn asentoon siirrettäessä on järjestetty aikaansaamaan mikrokytkimen (4) kytkeytyminen, jolloin signaalitie yhdistyy sisäiseen antenniin (2), 10 ja vastaavasti ulkoista antennia (1) päinvastaiseen suuntaan siirrettäessä vapauttamaan mikrokytkimen (4) kytkentä, jolloin signaalitie yhdistyy ulkoiseen antenniin (1), tunnettu siitä, että kytkinvarsi (6) on välittömässä ja mikrokytkimen (4) kytkeytymisen aikaansaavassa kosketusyh-15 teydessä ulkoisen antennin (1) kanssa, kun ulkoinen antenni (1) on osittain sisääntyönnetyssä asennossa, ja että kytkinvarsi (6) sijaitsee ulkoisen antennin (1) alimman osan (15) välittömässä läheisyydessä, kun ulkoinen antenni (1) on ulosvedetyssä ääriasennossa. 20

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen antenninvaihtokytkin, tunnettu siitä, että kytkinvarsi (6) on pitkänomainen, edullisesti tasomainen muotokappale, joka on kiinnitetty mikro-kytkimeen (4) ensimmäisen päätyosansa (7) alueelta ja joka 25 kytkinvarsi (6) on järjestetty kosketusyhteyteen/välittö- mään läheisyyteen ulkoisen antennin (1) kanssa toisen pääty-osansa (8) alueelta.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen antenninvaihtokytkin, tun-30 nettu siitä, että mikrokytkin (4) kytkeytyy kytkinvartta (6) ja painokytkintä (5) alaspainettaessa ja että kytkinvarsi (6) on kiinteästi kiinnitetty mikrokytkimeen (4) siten, että kytkinvarren (6) palautuminen alaspainetusta asennosta tapahtuu ainakin osittain kytkinvarren (6) kimmovoimien 35 vaikutuksesta.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen antenninvaihtokytkin, tunnettu siitä, että mikrokytkin (4) kytkeytyy kytkinvartta (6) 7 85205 ja painokytkintä (5) alaspainettaessa ja että kytkinvarsi (6) on kääntyvästi kiinnitetty mikrokytkimeen (4) siten, että kytkinvarren (6) palautuminen alaspainetusta asennosta tapahtuu kytkinvarteen (6) vaikuttavan ulkoisen voiman kuten 5 esimerkiksi painokytkimen (5) palautus jousen jousivoiman vaikutuksesta.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 2-4 mukainen antenninvaihtokytkin, tunnettu siitä, että kytkinvarsi (6) ja 10 ulkoinen antenni (1) ovat oleellisesti samansuuntaisia ja että kytkinvarsi (6) käsittää toisen päätyosan (8) alueelle muodostetun, kytkinvarren (6) pituussuuntaisen ja kytkin-varren (6) tasoa vastaan kohtisuorassa leikkauksessa oleellisesti V:n muotoisen osan (10). 15

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen antenninvaihtokytkin, tunnettu siitä, että V:n muotoisen osan (10) ensimmäinen sivu (13) muodostaa kaltevan pinnan ulkoisen antennin (1) aksiaalisen suunnan kanssa ja että ensimmäinen sivu (13) si- 20 jaitsee ulkoisen antennin (1) akselin suuntaisella antennin siirtymistiellä siten, että ulkoista antennia (1) ulosvede-tystä ääriasennosta sisäänpäin työnnettäessä ulkoisen antennin (1) alin osa (15) työntyy vasten ensimmäistä sivua (13) aikaansaaden mikrokytkimen (4) kytkeytymisen. 25

6 85205

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen antenninvaihtokytkin, tunnettu siitä, että kytkinvarsi (6) käsittää lisäksi V:n muotoisen osan (10) jatkeeksi muodostetun kytkinvarren (6) kärkiosan (12), joka on järjestetty tukeutumaan antennin 30 kiinteään osaan, joka on kiinnitetty radiopuhelimen runkoon, kun ulkoinen antenni (1) on ulosvedetyssä ääriasennossa, ja että kärkiosa (12) on edullisesti yhdensuuntainen kytkin-varren (6) kanssa.

8 65205