JP2002502170A - 無線装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明はアンテナを有する無線装置であって、アンテナが無線装置のケーシングに押し込み可能でかつ該ケーシングから引き出し可能である形式のものに関する。本発明によればアンテナがコイルの形をした放射器として構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 技術分野 本発明は請求項１と８との上位概念として記載した無線装置に関する。

【０００２】 公知の無線装置もしくは移動用通話装置（例えばタイプＧＳＭ、ＰＣＮ、ＰＣ
Ｓ等）においてはアンテナとして、無線装置の各ケーシングに固定されたアンテ
ナ部分と引き出し可能なアンテナ部分との組合せが用いられている。この場合に
は固定部分は例えばヘリックスアンテナの形に構成されているのに対し、引き出
し可能な部分はまっすぐに延びた放射器によって形成されている。

【０００３】 移動用無線装置、特に移動用通話装置においては、装置は次第に小型にかつコ
ンパクトになる傾向にある。しかしながらきわめて小型である装置においては、
まっすぐに延びた押し込まれた放射器は、他の構成部分に比して、装置内で比較
的に大きな空間を占める。したがって移動用無線装置を空間的に一層小さくする
ためには、押し込み可能なアンテナに与えられる寸法が邪魔になる。

【０００４】 先きに述べた組み合わされたアンテナ系における放射器の機械的な長さは、使
用される周波数とそれから導き出される電波の波長に関連して決定される必要が
ある。高周波領域で、移動用無線装置とアンテナとの間にできるだけ大きなデカ
ップリングを達成するためには放射器（引き出し可能）は所定の長さ、例えば電
波の波長の１／２で実現されている。放射器をそれよりも機械的に短く構成する
こと、例えば１／４の波長に構成することは先きに述べた放射器の構成長さの１
／２にはなるが、このような機械的な長さの短縮された放射器は放射特性を不都
合に変化させることになるものと想われる。１つには、放射特性はアンテナのフ
ット点の下側の無線装置部分によって変化させられる。もう１つには、放射特性
は無線装置が所定の形式では掴まれないことで変化する。さらにこのように機械
的に短縮された放射器では、送信過程にて、高周波出力が健康を害する惧れのあ
るほど利用者の身体に放射されることがある。この理由から、前述のように短縮
された放射器は広範囲での実地における使用には不適切である。

【０００５】 例えば、電波の長さの１／２、３／８又は５／８を有する放射器によって前述
の影響を減少させることができる。もちろんこの利点には機械的な長さが大きく
なるという欠点が伴う。

【０００６】 機械的に短縮された放射器を、フット点における適当な構成部材によって電気
的に延長して共振系を得ることも公知である。例としては例えばインダクタンス
が放射器に直列に接続される。この場合にはアンテナの有効性は放射器の長さに
逆比例的に変化する。

【０００７】 付加的な構成部材が必要であるという欠点の他に、このような形式で短縮され
たアンテナシステムはアンテナの有効性を高めるためには短縮された放射器だけ
にしか役に立たないという欠点がある。放射器のフット点における構成部材は有
効性に関与せず、共振系を製造するためにしか役に立たない。

【０００８】 さらに例えば定置のアンテナ部分と引き出し可能なアンテナ部分とから成る組
み合わされたアンテナの場合には、組み合わされたアンテナの定置の部分しか有
効ではない押し込まれた状態に対し、十分なアンテナ受信を可能にすることに注
意を払う必要がある。

【０００９】 発明の課題 本発明は先きに述べた公知技術から出発し、冒頭に述べた形式の無線装置が、
比較的に小さい空間的な寸法で製造され得るようにすることを技術的な課題とし
ている。

【００１０】 課題を解決する手段 本発明の課題は請求項１と請求項８に規定された無線装置によって解決された
。

【００１１】 本発明には多数の利点がある。本発明による無線装置は従来の放射器に較べて
わずかな構成高さを有する放射器を有し、この放射器は電気的な延長のために付
加的な構成部材もしくは回路部分の使用を必要としない。

【００１２】 本発明の無線装置の放射器の受信もしくは送信性は従来の放射器のものに相当
する。

【００１３】 本発明の無線装置の放射器は、コイルが簡単な形式で製作可能で、比較的にわ
ずかな材料しか必要とせず、無線装置の重量の減少に寄与する。

【００１４】 請求項２と３もしくは請求項８と９による有利な実施例は、放射器の放射特性
が使用上の要求に、コイルの種々異なるリード角の構成によって適合させられ得
るという利点を有している。例えば、移動無線領域で使用した場合に、送信運転
において、使用者の身体、特に頭部領域におけるＨＦ−放射（“ＳＡＲ”、“Sp
ecific absorption rate”）を減少させることができる。

【００１５】 本発明の別の利点、特徴及び使用の可能性は、図面と関連した本発明の実施例
についての以下の記述で開示してある。

【００１６】 図１から図５までに概略的に示した放射器は正しい寸法関係では示されておら
ず、図面は機能原理を示しているに過ぎない。

【００１７】 まず図１に基づき、公知技術で使用されているような移動用無線装置のアンテ
ナについて説明する。無線装置のケーシング３内には、引き出し可能な放射器１
が押し込み可能である。この押し込み可能もしくは引き出し可能な放射器１は、
放射器が引き込まれた状態で受信を保証する定置のヘリックスアンテナ２の内部
を延びている。明細書の冒頭で述べたように公知技術のアンテナの機能性は、放
射器の機械的な長さに直接的に関連する。移動用無線装置の内部の主要スペース
は押し込み可能な放射器の長さが大きければ大きいほど大きくなる。

【００１８】 次に本発明の有利な実施例を図２を用いて説明する。

【００１９】 図２には本発明によるコイル状に巻かれた放射器１が示されている。放射器１
は自体公知の形式で無線装置のケーシング３内へ押し込み可能でかつ該ケーシン
グ３から引き出し可能である。無線装置は特に携帯可能な装置もしくは移動用装
置、特に移動用通話装置である。

【００２０】 無線装置のケーシング３へ押し込み可能でかつ該ケーシング３から引き出し可
能な放射器１はコイル４の形に構成されている。

【００２１】 コイル４の外套は有利には高周波放射の電気的な伝導性の高い、例えば銀メッ
キされた銅線材から形成されている。コイル４は長さｌ（機械的な長さ）と直径
ｄを有する円筒形の保持体（内保持体）６（図５）の上に巻き付けられかつ／又
は円筒外套（外保持体）５の内周面に接触している。内保持体６と外保持体５と
の材料は電気的に中性であり、例えばアクリリン、エラスタン又はデルリンが使
用される。

【００２２】 放射器はヘッド側の端部にキャップ７を有している。このキャップ７は外保持
体５及び／又は内保持体６と機械的に結合されていることができる。

【００２３】 コイル４の直径ｄとコイル４の全長ｌは使用される周波数に関連する。

【００２４】 コイル４は例えば長さがコイル４（図２から４）の長さｌよりも大きい細い線
材として構成されている。既に記述したようにコイルは例えば円筒形のまっすぐ
な保持体（内保持体）６の上に巻付けられておりかつ／又は内側で円筒外套（外
保持体）５に接触していることができる。さらにコイル４は電気的に中性の材料
から成る部体８内に統合されていることができる。この部体８は特に円筒外套又
は円筒の形を有している。内保持体６とコイル４と外保持体５もしくは部体８と
の種々の関係は図５に示されており、これについてはあとで説明する。

【００２５】 コイル４は放射器１の全長ｌに亘って種々のリード角を有している（図４参照
）。

【００２６】 この場合、コイル４の種々異なるリード角は、ケーシング内に押し込み可能で
あるかもしくはケーシングから引き出し可能な放射器１の前記実施例の場合には
、該放射器１の全長に亘って、該放射器に沿った種々異なるエネルギの分配の結
果として、放射特性に対し、目標とする影響を及ぼすことができるように配置さ
れる。

【００２７】 コイル４のリードが極めて小さい場合（図２参照）には、主として容量的な形
式である寄性の効果に基づき、所定の周波数で、原理的には放射器がわずかに短
縮されることになる。しかし、これは多くの使用にとっては実地において重要で
はない。

【００２８】 コイル４のリードがきわめて大きく形成されていると、例えば１つの巻条がほ
ぼ波長の１／２になるように構成されていると、放射器１の機械的な長さは図３
に示されているように、まっすぐに延びた放射器の長さに近づく。この場合には
アンテナの効率は最大になる。この場合にはコイル４の直径ｄは放射器１の機械
的な長さｌに対し小さいことが可能である。一般的には放射器の機械的な長さｌ
が大きければ大きいほど、放射器はわずかな直径で構成することができる。

【００２９】 コイル４のリードがきわめて小さいと、放射器１の機械的な長さｌとその有効
性とは、例えば組み合わされたアンテナのヘリックス放射器２の長さと有効性に
近づく。コイル４のリードがきわめて小さい場合にはコイル４の直径ｄは、でき
るだけ大きな有効性を達成するために、機械的な放射器長さｌに対し大きいもの
でなければならない。

【００３０】 例えば構成的な理由から放射器１に対し所定の機械的な長さｌが定められると
、所定の波長と該波長から導き出された電気的な長さ並びに設定された放射器１
の直径ｄに関連してコイル４のリード角が得られる。

【００３１】 したがって放射器１の比較的にわずかな機械的な短縮を選択すると、コイル４
のリード角は大きく、コイル４の直径ｄは小さいことができる。

【００３２】 本発明の有利な実施例ではコイル４は放射器１の全長ｌに亘って異なるリード
角を有している。これは図４に１例が示されている。この異なるリード角によっ
て放射器１に沿ったエネルギの分配には、異なる放射ダイヤグラムが形成される
ように意図的に影響を及ぼすことができる。したがって移動用無線領域で使用し
た場合に、送信運転にて、利用者の身体、特に頭部領域におけるハイファイ照射
（“ＳＡＲ”、“Specific absorption rate”）が減少させられる。

【００３３】 種々異なるリード角の構成によって、アンテナの下側にある構造（例えば移動
用無線装置のケーシング又は金属部分）が放射ダイヤグラムに及ぼす寄性的な影
響も少なくとも部分的に補償もしくは修整することができる。

【００３４】 内保持体６、コイル４、外保持体５もしくは部体８との種々異なる配属関係は
図５に、拡大された寸法で示されている。

【００３５】 図５ａには上にコイル４が巻付けられた内保持体６の断面図が示されている。

【００３６】 図５ｂには内保持体６の上にコイル４が巻付けられ、コイル４が外保持体５に
よって取囲まれている実施例が断面図で示されている。

【００３７】 図５ｃには、内保持体が設けられていない実施例が示されている。この実施例
ではコイル４は断面して示された外保持体５で取囲まれている。

【００３８】 図５ｄにはコイル４が統合されている部体８が示されている。

【００３９】 放射器１は本発明の１実施例では、無線装置のケーシング３と不動に結合され
ていることができる。つまり、放射器１はケーシング内へ押し込まれるかもしく
はケーシングから引き出すことができない。放射器１はコイル４の形に構成され
ている。この場合、コイル４は放射器１の全長ｌに亘って異なるリード角を有し
ている。

【００４０】 コイル４の異なるリード角は放射特性に目的とした影響を及ぼすことができる
ように放射器１の全長ｌにわたって配置されている。

【００４１】 無線装置のケーシング３に不動に結合された放射器１は、電気的に中性である
、細長い保持体５にコイル状に巻付けられた線材から成っている。

【００４２】 コイル状に巻付けられた線材は電気的に中性の材料から成る外套６（図５ｂ）
に接触することもできる。この外套は有利には円筒外套状に構成されている。同
様にコイル線材は部材８内に統合されていることもできる。

【００４３】 不動の放射器のコイル４はその他の点では、放射器がケーシング内へ押し込み
可能でかつケーシングから引き出し可能な実施例が有しているのと同じ機械的な
パラメータ（コイルの直径、長さ、リード角の状態、材料等）と、同じ電気的な
パラメータとを有していることができる。

【００４４】 本発明は有利には移動用無線領域、特に移動用遠隔通信もしくは通話領域（Ha
ndy）に使用される。その他に本発明は放射器のわずかな機械的な長さ又はアン テナのために所定の放射特性が必要であるシステムにおいて応用することもでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 公知技術による組み合わされた、引き出し可能なアンテナの１例を示した図。

【図２】 本発明による無線装置における放射器の基本的な構造を示した図。

【図３】 コイルのリードが比較的に大きい、本発明の１実施例による放射器を示した図
。

【図４】 放射器の長さに亘って種々のリード角を有する、本発明の１実施例による放射
器を示した図。

【図５】 図２から図４までの放射器の断面図。

【符号の説明】

１ 放射器、 ２ ヘリックスアンテナ、 ３ ケーシング、 ４ コイル、 ５ 外套、 ６ 保持体、 ７ キャップ、 ８ 部体

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンテナを有し、該アンテナが無線装置のケーシング（３）
   内へ押し込み可能でかつ該ケーシングから引き出し可能である無線装置において
   、アンテナがコイル（４）の形をした放射器（１）として構成されている無線装
   置。
2. 【請求項２】 コイル（４）が放射器（１）の全長に亘って異なるリード角
   を有している、請求項１記載の無線装置。
3. 【請求項３】 コイル（４）の異なるリード角が放射器（１）の全長に亘っ
   て配置されている、請求項１又は２記載の無線装置。
4. 【請求項４】 放射器（１）が、電気的に中性である細長い保持体（６）を
   中心として巻かれた線材から成っている、請求項１から３までのいずれか１項記
   載の無線装置。
5. 【請求項５】 放射器（１）が、電気的に中性である材料から成る外套（５
   ）の内面に接触するコイル状に巻かれた線材から成っている、請求項１から４ま
   でのいずれか１項記載の無線装置。
6. 【請求項６】 前記外套（５）が円筒外套状に構成されている、請求項５記
   載の無線装置。
7. 【請求項７】 放射器（１）が１つの部体（８）内に統合されたコイル状に
   巻かれた線材から成っている、請求項１から３までのいずれか１項記載の無線装
   置。
8. 【請求項８】 アンテナが無線装置のケーシング（３）と不動に結合されて
   おり、アンテナが放射器（１）としてコイル（４）の形に構成されており、コイ
   ル（４）が放射器（１）の全長（ｌ）に亘って異なるリード角を有している、無
   線装置。
9. 【請求項９】 コイル（４）の異なるリード角が放射器（１）の全長（ｌ）
   に亘って配置されている、請求項８記載の無線装置。
10. 【請求項１０】 放射器（１）が、電気的に中性である細長い保持体（６）
    を中心としてコイル状に巻かれた線材から成っている、請求項８又は９記載の無
    線装置。
11. 【請求項１１】 放射器（１）が電気的に中性である材料から成る外套（５
    ）の内面に接した、コイル状に巻かれた線材から成っている、請求項８から１０
    までのいずれか１項記載の無線装置。
12. 【請求項１２】 前記外套（５）が円筒外套形に構成されている、請求項１
    １記載の無線装置。
13. 【請求項１３】 移動用無線装置として構成されている、請求項８から１２
    までのいずれか１項記載の無線装置。
14. 【請求項１４】 放射器（１）が請求項１から１３までのいずれか１項にし
    たがって構成されている、放射器、特に移動用無線装置のための放射器。