JP2000252729A

JP2000252729A - 能率が向上したアンテナ

Info

Publication number: JP2000252729A
Application number: JP2000043615A
Authority: JP
Inventors: Jose Marie Baro; ジヨゼ・マリー・バロ
Original assignee: Alcatel CIT SA; Alcatel SA
Current assignee: Alcatel CIT SA; Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1999-02-22
Filing date: 2000-02-21
Publication date: 2000-09-14
Also published as: US6642891B2; AU1635900A; US20010050642A1; CA2294578A1; FR2790153A1; EP1032137A1

Abstract

(57)【要約】【課題】ケーシングを介して行われる使用者の頭部へ
の間接放射という新しい問題に対する解決方法を提供す
ること。【解決手段】本発明は、ケーシング（１）と、一端に
おいてケーシングに取り付けられたアンテナサポート
（２）と、アンテナサポートの他端に取り付けられたア
ンテナ（６）とを備え、アンテナサポートが、アンテナ
から送出される波の四分の一波長にほぼ等しい物理的ま
たは電気的長さを有する送受信器、特に移動通信網用電
話に関する。本発明により接続の能率を向上させること
が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナの分野、
より詳細には携帯電話の分野の送受信器用アンテナに関
する。

【０００２】

【従来の技術】移動通信網用の端末として使用されある
いは固定端末と通信する携帯電話は、電話のケーシング
に固定され、携帯電話との間の無線メッセージの伝送を
可能にする、アンテナを備える。従来は、携帯電話を口
および耳に接近させて使用していた。使用者の頭部があ
るため、無線リンクの品質にとって有益となりうる放射
の一部が遮断され、さらに、アンテナと同様、電話のケ
ーシングにも電流が流れ、ケーシングが頭部に近接して
いるため、これらの電流は、吸収されるか、周囲におい
て、無線リンクに不要な放射を誘導する。以前に提案さ
れた解決方法は、多くの場合、アンテナに関するもので
あって、ケーシング上を流れ、不要なエネルギーの大半
を占める電流に関するものではない。

【０００３】有効な無線伝送を確保するという無線電話
の最終目的のために、使用者によって吸収される電磁放
射の部分が不要である。通信のために不要なこの放射
は、熱として散逸される。

【０００４】ＥＰ−Ａ−０５８８３６５は、アンテナの
放射パターンが基本的に使用者の頭部とは反対側にある
携帯電話について記述している。この文献では、使用者
の頭部から可能な限り離れたケーシング上の位置にアン
テナを配置し、使用者の頭部内への放射を制限するよう
にアンテナの指向性を選択することが提案されている。
この場合、ケーシングは、電磁遮蔽板として使用するこ
とができる。また、放射することがなく、ヒンジにより
ケーシングに取り付けられた伸縮アームにアンテナを取
り付けることも提案されている。アームは、同軸ケーブ
ルを含むこと、またはそれ自体が同軸ケーブルを構成す
ることができる。

【０００５】ＤＥ−Ａ−１９５０２６５２は、放射しな
い伸縮サポートの端部に、携帯電話のアンテナを取り付
けることを提案している。また、放射することがなく、
ケーシングの上端の側面に旋回可能に取り付けられたサ
ポートの端部にアンテナを取り付けることも提案されて
いる。使用していない時、サポートは、ケーシングの側
面に平行であり、ケーシングに沿っており、アンテナ
は、ケーシングの側面の下端に近いところにある。使用
中、使用者は、サポートの位置がほぼケーシングと一直
線になるように、サポートを旋回させる。

【０００６】ＷＯ−Ａ−９４２１０５３は、アンテナを
携帯電話の下端部に配置することを提案している。この
目的のため、下に向けられ、端部がマイクの近傍におい
てケーシングから突出している、ケーシングの下部にあ
る伸縮アンテナを使用することが提案されている。この
発明は、別の実施形態では、ケーシングの上部に配置さ
れたアンテナを有する既存のケーシングに同じ解決方法
を適合させるための固定方法を提案している。そのため
に、ケーシングの上部のアンテナの架台に接続され、ケ
ーシングの側面または背部に沿って延びるアンテナ延長
部を使用することが提案されている。アンテナ延長部
は、遮蔽され、使用中、下方に伸びる折り畳み式伸縮ア
ンテナを含む。

【０００７】ＪＰ−Ａ−７０２２８３２は、逆Ｆ字型ア
ンテナ（英語では「reverse F typeantenna」）上に、
四分の一波長マイクロストリップアンテナを設けること
を提案している。このアンテナは、主アンテナの共振周
波数とわずかに異なる共振周波数を有するため、より広
い帯域上での装置の動作が可能であり、利得の低下を制
限することができる。

【０００８】従来技術のこれら種々の解決方法は、アン
テナの電磁放射、およびアンテナの放射部分と使用者の
頭部との間の距離のみを考慮するものである。これらの
解決方法は、ケーシングが使用される時にケーシング上
に存在する可能性があり、リンク不良を誘導する電流を
考慮していない。その発明者は、提案された解決方法で
は、使用者の頭部によって生じる減衰量が低下するため
に、アンテナの能力または能率が向上することを確認し
た。この向上によって、ケーシング上で電流または電圧
が相関的に増加する。その結果、特に、使用者の手では
ケーシング上の電流が十分に減少しない時には、使用者
の頭部への放射が上昇する。これもまたリンクの能力を
低下させる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ケーシング
を介して行われる使用者の頭部への間接放射というこの
新しい問題に対する解決方法を提供する。本発明によ
り、アンテナの放射部分によって直接誘導される放射だ
けでなく、ケーシング上の電流によって間接的に誘導さ
れる放射も考慮することが可能である。また本発明によ
りリンクの能力を向上させることも可能である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】より詳細には、本発明
は、ケーシングと、一端においてケーシングに取り付け
られたアンテナサポートと、アンテナサポートの他端に
取り付けられたアンテナとを備え、アンテナサポート
が、アンテナから送出される波の四分の一波長にほぼ等
しい長さを有する、送受信器を提供する。

【００１１】一実施形態では、この長さは、サポートの
物理的長さである。

【００１２】別の実施形態では、サポートはリアクタン
スを有し、サポートの電気的な長さはアンテナから送出
される波の四分の一波長に相当する。

【００１３】有利には、サポートは集中（ｌｕｍｐｅ
ｄ）リアクタンスを有し、サポートの電気的な長さは少
なくとも２つの周波数帯においてアンテナから送出され
る波の四分の一波長に相当する。

【００１４】好ましくは、ケーシングは、金属製または
遮蔽ケーシングである。

【００１５】一実施形態ではアンテナサポートは、ケ
ーシングの一側面に平行に配置される。

【００１６】別の実施形態では、ケーシングはスピーカ
を有し、サポートはスピーカと対向するケーシングの側
面に沿って配置される。

【００１７】好ましくは、サポートは、同軸ケーブルで
形成される。

【００１８】有利には、送受信器はさらに、ケーシング
とアンテナサポートとを覆う外部ケーシングを備える。

【００１９】最後に、送受信器は、移動通信網用電話を
構成することが好ましい。

【００２０】本発明の他の特徴および利点は、添付の図
面を参照しながら例として示す本発明の実施形態に関す
る以下の説明を読めば明らかとなろう。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下の説明では、本発明を移動網
用携帯電話への好ましい適用において記述する。より一
般的には、本発明は、他の種類の送受信器にも適用され
る。

【００２２】本発明は、ケーシングによって伝えられる
電流を制限するために、アンテナを、ケーシングに取り
付けられたサポートに配置し、サポートの長さが四分の
一波長前後であることを提案する。四分の一波長のサポ
ートは、四分の一波長のトラップとして働き、ケーシン
グ上の電流を制限する。

【００２３】図１は、本発明による送受信器、例におい
ては、公衆移動網用送受信器すなわち携帯電話の概略図
を示す。図１の例においては、携帯電話は、電話回路を
含むケーシング１と、スピーカおよびマイクロフォン
と、キーボードと、ディスプレイと、たとえば、ＳＩＭ
カードまたはマイクロＳＩＭカード型のＩＣカードの形
態の加入者識別モジュール受信装置とを備える。換言す
れば、ケーシングは、アンテナを除く、携帯電話の標準
の機能要素を備える。有利には、ケーシングは、金属製
であるか遮蔽されており、その結果、ケーシング内に含
まれる回路によって生じる電磁放射が制限される。

【００２４】ケーシングには、アンテナサポート２が取
り付けられる。図の実施形態においては、アンテナサポ
ートは、スピーカ４に対向するケーシングの側面３上に
固定される。サポートは、ケーシングに沿って延び、ほ
ぼ、無線伝送に使用される波の四分の一波長に相当する
長さを有する。ＧＳＭ規格に対応するシステムの場合、
周波数は９００ＭＨｚ程度であり、これは３０ｃｍの波
長に相当し、サポートはおよそ７．５ｃｍの長さを有す
る。ＤＣＳ規格に対応するシステムの場合、周波数は通
常１８００ＭＨｚ程度であり、これは１５ｃｍの波長に
相当し、サポートはおよそ３．７５ｃｍの長さを有す
る。

【００２５】２つのシステム、すなわち２つの周波数帯
の適用範囲における動作に関しては、たとえば集中また
は準集中（ｓｅｍｉ−ｌｕｍｐｅｄ）リアクタンスを付
加することにより、容易に機能を確保することができ、
集中または準集中リアクタンスにより、２つの周波数帯
に関して、四分の一波長のサポートの機能を電気的に確
保することが可能である。このように、集中リアクタン
スを付加することにより、複数の周波数帯において本発
明の動作を確保することができる。

【００２６】その結果、サポートの長さを物理的に１つ
の四分の一波長に対応させることができる。また、リア
クタンスが存在するため、サポートの長さを電気的に四
分の一波長に対応させることも可能である。いずれの場
合も、四分の一波長のトラップ機能は確保される。

【００２７】サポートは、たとえば同軸ケーブルの一部
分で構成することができ、有利には、ケーブルの外装
は、金属製ケーシングに電気的に接続される。

【００２８】四分の一波長のサポート２の端部には、ア
ンテナ６が取り付けられる。アンテナは、アンテナサポ
ートを形成する同軸ケーブルを介してケーシングに接続
される。

【００２９】また、アンテナサポートが、ケーシング内
に含まれる回路にアンテナを接続する同軸または他の種
類のケーブルが内部に配置された堅固なエンクロージャ
を備えるようにすることもできる。

【００３０】図１の送受信器の動作は、以下の通りであ
る。電話は、使用時にはスピーカとともに耳の近くに保
持される。この位置では、アンテナは使用者の頭部から
できる限り遠ざけられ、その結果、アンテナの放射部分
６から使用者の頭部へ向けての直接電磁放射が制限され
る。事実、アンテナから使用者の頭部までに距離があり
角度が固定かつ限定されていることにより、放射が制限
される。

【００３１】また、四分の一波長のサポートであるた
め、アンテナによりケーシング上に誘導される電流はほ
とんど無いに等しい。実際、四分の一波長の長さを有す
るサポートは、四分の一波長のトラップとして作用す
る。したがって、アンテナによりケーシングを介して使
用者の頭部に誘導される間接放射も低減される。本発明
により、ケーシングを原因として使用者の頭部で消失す
る可能性のある電磁放射の割合も制限される。

【００３２】通常発生することであるが、使用者がアン
テナサポートとケーシングとを手で同時に覆うと、四分
の一波長のトラップにインピーダンスの変化が生じる。
手の置き方によって電流のトラップ効果の吸収度合が変
化するが、吸収されなくなった電流は手が存在すること
により吸収されるため、頭部への放射を発生するように
なることはない。このように、手により電流が吸収され
ることにより部分的に能率が低下するが、その量は、本
発明、とくに四分の一波長アンテナを使用しない従来の
アンテナの場合よりも大きくなることはない。

【００３３】図２は、絶縁外部ケーシング７を有する、
本発明による送受信器の概略図である。図２の実施形態
では、電話は、図１の金属ケーシングと、四分の一波長
のサポートと、場合によってはアンテナとを覆う絶縁外
部ケーシングを備えることを除いては、図１の電話と同
一である。このケーシングは、通常、プラスチック製の
ケーシングであり、内部ケーシング、四分の一波長のサ
ポート、およびアンテナの機械的統合を確保する。

【００３４】図３から図６は、本発明の種々の実施形態
の、サポートの面に対し直角な送受信器の中央面におけ
る断面概略図である。

【００３５】図３は、同軸アンテナサポートの場合を示
す。図３には、内部ケーシング１、アンテナサポート
２、および外部ケーシング７が見える。図示するよう
に、内部ケーシングは矩形断面を有し、アンテナサポー
トは矩形の短い側面に隣接して配置される。外部ケーシ
ングは、内部ケーシングおよびアンテナサポートを覆
う。

【００３６】図４から図６は、２本の導線で形成される
リボン線でアンテナサポートが構成される場合の変形形
態を示す図である。いずれの場合も、内部ケーシングは
図３と同様に矩形断面を有し、アンテナサポートは矩形
の短い側面に隣接する。

【００３７】図４には、２本のリボン線の導線のうちの
一方が、外部ケーシングの局所的な輪郭と一致し、他方
の導線の一部を取り囲む実施形態が示してある。

【００３８】図５には、外側の導線が、外部ケーシング
に隣接して配置された四分の一円の形態を断面として有
する実施形態が示してある。

【００３９】図６には、四分の一波長のサポートを構成
するリボン線が２本の平坦な導線で形成される実施形態
が示してある。

【００４０】もちろん本発明は、記述し説明した例およ
び実施形態に限定されるものではなく、当業者であれば
多くの変形形態が可能である。本発明の実施形態におけ
る四分の一波長のサポートは、電話のケーシングに平行
であり、使用者の頭部から可能な限り離れて電話の側面
上に配置される。サポートをケーシングの後部に配置す
ることも可能であろう。図の例では、アンテナは電話の
上部にあるが、電話の下部に置くことも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による送受信器の概略図である。

【図２】外部ケーシングを有する、本発明による送受信
器の概略図である。

【図３】本発明の種々の実施形態の横方向概略断面図で
ある。

【図４】本発明の種々の実施形態の横方向概略断面図で
ある。

【図５】本発明の種々の実施形態の横方向概略断面図で
ある。

【図６】本発明の種々の実施形態の横方向概略断面図で
ある。

【符号の説明】

１ケーシング２アンテナサポート３ケーシングの側面４スピーカ６アンテナ７絶縁外部ケーシング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケーシング（１）と、一端においてケー
シングに取り付けられたアンテナサポート（２）と、ア
ンテナサポートの他端に取り付けられたアンテナ（６）
とを備え、アンテナサポートが、アンテナから送出される波の四分
の一波長にほぼ等しい長さを有する、送受信器。
【請求項２】前記長さが、アンテナサポート（２）の
物理的な長さであることを特徴とする請求項１に記載の
送受信器。
【請求項３】アンテナサポート（２）が、リアクタン
スを有し、アンテナサポートの電気的な長さが、アンテナ（６）か
ら送出される波の四分の一波長に相当することを特徴と
する請求項１に記載の送受信器。
【請求項４】アンテナサポート（２）が、集中リアク
タンスを有し、アンテナサポートの電気的な長さが、少なくとも２つの
周波数帯において、アンテナ（６）から送出される波の
四分の一波長に相当することを特徴とする請求項１に記
載の送受信器。
【請求項５】ケーシング（１）が、金属製または遮蔽
ケーシングであることを特徴とする請求項１から４のい
ずれか一項に記載の送受信器。
【請求項６】アンテナサポート（２）が、ケーシング
（１）の一側面に平行に配置されることを特徴とする請
求項１から５のいずれか一項に記載の送受信器。
【請求項７】ケーシング（１）が、スピーカ（４）を
有し、アンテナサポートが、スピーカと対向するケーシングの
側面（３）に沿って配置されることを特徴とする請求項
６に記載の送受信器。
【請求項８】アンテナサポート（２）が、同軸ケーブ
ルで形成されることを特徴とする請求項１から７のいず
れか一項に記載の送受信器。
【請求項９】ケーシング（１）とアンテナサポート
（２）とを覆う外部ケーシング（７）をさらに備えるこ
とを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の
送受信器。
【請求項１０】移動通信網用電話を構成することを特
徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の送受信
器。