JP2005057795A - Portable telephone set - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線により送受話を行う携帯用電話機の内部構造に関するものであり、特に低周波信号処理部とアンテナの配置に関する。 The present invention relates to the internal structure of a portable telephone that transmits and receives wirelessly, and particularly relates to the arrangement of a low-frequency signal processing unit and an antenna.
従来から、無線により送受話を行うコードレス電話機、PHS(パーソナル、ハンディホン、システム)、携帯電話機等の携帯用の電話機のアンテナは、その筐体の上端部に配置されているのが一般的である。また、送受話を行う際の送話用マイクは口の近傍となるよう筐体の下端部に配置され、且つ受話用のスピーカは耳に密着させる位置となるよう、筐体の上端部で前述のアンテナと近接した位置に配置される構造となっている。更に携帯用の電話機の筐体内のアンテナの近傍には、受信又は送信の高周波の電波を処理する高周波信号処理部が設けられている。また、音声を低周波信号として処理する低周波信号処理部が設けられており、該低周波信号処理部は、送話用マイクの近傍に配置されている。そして、受話用スピーカには低周波信号処理部から配線が施されている。 Conventionally, an antenna of a portable telephone such as a cordless telephone, a PHS (personal, handy phone, system), or a mobile telephone that performs transmission / reception wirelessly is generally arranged at an upper end portion of the casing. is there. In addition, the microphone for transmitting / receiving is arranged at the lower end of the casing so as to be close to the mouth, and the speaker for receiving is placed at the upper end of the casing so as to be in close contact with the ear. It is a structure arranged at a position close to the antenna. Further, a high-frequency signal processing unit that processes high-frequency radio waves for reception or transmission is provided in the vicinity of the antenna in the casing of the portable telephone. Further, a low frequency signal processing unit for processing voice as a low frequency signal is provided, and the low frequency signal processing unit is disposed in the vicinity of the microphone for transmission. The receiving speaker is wired from the low frequency signal processing unit.
この携帯用電話機では、受信した電波は高周波信号処理部で使用者が耳で聴取可能な低周波信号に変換され、該低周波信号が増幅されて受話用スピーカに供給され、これにより相手の声を聴取することができる。また、送話用マイクを介して入力された送話音は、低周波信号処理部で増幅され、高周波信号処理部で変調した後、高周波の信号に変換されてアンテナを介して送信される。送信された電波は、中継局等を経て電話回線で先方の電話機と接続されるか、或いは再び中継局等から電波の状態で先方の携帯用電話機等に接続される。 In this portable telephone, the received radio wave is converted into a low-frequency signal that can be heard by the user's ear in the high-frequency signal processing unit, and the low-frequency signal is amplified and supplied to the receiving speaker. Can be heard. In addition, the transmission sound input through the transmission microphone is amplified by the low frequency signal processing unit, modulated by the high frequency signal processing unit, converted into a high frequency signal, and transmitted through the antenna. The transmitted radio wave is connected to the other telephone through a telephone line via a relay station or the like, or is again connected to the other portable telephone or the like in the state of radio waves from the relay station or the like.
ところで、携帯用電話機のアンテナは、無線により送受話を行うため高周波の電波を受信又は送信する部分であり、電波を効率的に送受信するため、使用する周波数の波長に対応した長さ(波長の1/2又は1/4)のアンテナが採用されている。波長は周波数が高くなれば短くなり、周波数が低くなると逆に長くなるが、コードレス電話機、PHS及び携帯電話機等に採用されている周波数の波長は数10から数100cm程度であり、この波長に対して1/2又は1/4の長さに相当する配線材或いはプリント基板の銅線等はアンテナと同様の働きをするため送信電波が飛込み易い状態になる。 By the way, an antenna of a mobile phone is a part that receives or transmits high-frequency radio waves for wireless transmission and reception, and has a length (wavelength corresponding to the wavelength of the frequency to be used to efficiently transmit and receive radio waves. A 1/2 or 1/4) antenna is employed. The wavelength becomes shorter as the frequency becomes higher, and conversely becomes longer as the frequency becomes lower. However, the wavelength of the frequency adopted for the cordless telephone, PHS, mobile phone, etc. is about several tens to several hundreds cm, Thus, the wiring material corresponding to the length of 1/2 or 1/4 or the copper wire of the printed circuit board functions in the same manner as the antenna, so that the transmission radio wave easily enters.
低周波信号処理部は低周波信号を取扱う部分であり、高周波信号に応答することはないが、低周波信号処理部に使用されている高周波減衰用コンデンサのリード線やプリント基板の配線部分のインダクタンス成分は、高周波信号に対して高いインピーダンスを形成するため強い高周波信号を受けると低周波信号処理部の動作が不安定になり、時には発振を起こして不要な雑音を発生するという問題が有った。本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、低周波信号処理部が送信電波の影響を受け難い回路構成及び内部構造を有する携帯用電話機を提供することを目的とする。 The low-frequency signal processing unit is a part that handles low-frequency signals and does not respond to high-frequency signals, but the inductance of the lead wires of the high-frequency attenuation capacitors used in the low-frequency signal processing unit and the wiring part of the printed circuit board Since the component forms a high impedance to the high frequency signal, the operation of the low frequency signal processing unit becomes unstable when it receives a strong high frequency signal, sometimes causing oscillation and generating unnecessary noise. . The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a portable telephone having a circuit configuration and an internal structure in which a low-frequency signal processing unit is hardly affected by a transmission radio wave.
請求項1記載の発明は、無線により送受話を行う携帯用電話機であって、アンテナを含む高周波信号処理部の配置領域とスピーカを含む低周波信号処理部の配置領域とを定め、高周波信号処理部の配置領域と低周波信号処理部の配置領域とを使用状態における携帯用電話機内において離間して配置したことを特徴としている。 The invention described in claim 1 is a portable telephone that performs transmission and reception wirelessly, and defines an arrangement region of a high-frequency signal processing unit including an antenna and an arrangement region of a low-frequency signal processing unit including a speaker, and performs high-frequency signal processing The arrangement area of the unit and the arrangement area of the low-frequency signal processing unit are arranged apart from each other in the mobile phone in use.
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の携帯用電話機において、アンテナを含む高周波信号処理部の配置領域がマイク近傍であることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the mobile phone according to the first aspect, the arrangement region of the high-frequency signal processing unit including the antenna is in the vicinity of the microphone.
本発明によれば、使用状態の携帯用電話機における、アンテナを含む高周波信号処理部の配置領域と、スピーカを含む低周波信号処理部の配置領域とを離間して配置しているため、高周波信号処理部から放射される電波による低周波信号処理部への影響をなくすことができる。 According to the present invention, in the mobile phone in use, the arrangement area of the high-frequency signal processing unit including the antenna and the arrangement area of the low-frequency signal processing unit including the speaker are arranged apart from each other. It is possible to eliminate the influence of the radio wave radiated from the processing unit on the low frequency signal processing unit.
本発明によれば、アンテナを含む高周波信号処理部とスピーカを含む低周波信号処理部を使用状態において離間して配置したので、送信電波が送信される際に、高周波信号処理部から放射される電波による、低周波信号処理部への影響が低減でき、良好な送受話が可能となる。また、必要に応じて、高周波増幅器のゲイン値を最適値に調整できるので、消費電力を低く抑えられることから、電池の消費電力が減少し、長時間の通話が可能となる。 According to the present invention, since the high-frequency signal processing unit including the antenna and the low-frequency signal processing unit including the speaker are arranged apart from each other in the usage state, the transmission radio wave is radiated from the high-frequency signal processing unit when transmitted. The influence of the radio wave on the low frequency signal processing unit can be reduced, and good transmission / reception can be performed. Moreover, since the gain value of the high frequency amplifier can be adjusted to an optimum value as necessary, the power consumption can be kept low, so that the power consumption of the battery is reduced and a long-time call is possible.
図1(a)は、本発明の第1実施の形態による携帯用電話機の外観図であり、図1(b)はその側面図を示している。図1に示すように携帯用電話機1の正面には、受話音を聴取するための受話部2、テンキーボタン、送信ボタン、受信ボタン等の各種操作ボタンが配置された操作パネル部3、電話番号や電波の強度等を表示するための表示窓4及び送話部5等で構成されている。また、携帯用電話機1の側面には、アンテナ固定ビス6を軸に回動可能にアンテナ7が設けられている。
FIG. 1 (a) is an external view of a portable telephone according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1 (b) shows a side view thereof. As shown in FIG. 1, on the front surface of the portable telephone 1, there is a
このアンテナ7は、アンテナ頭部7aが携帯用電話機1の側面から離間する方向(図中矢印方向)に回動し、アンテナ7が所定位置まで離間したとき、アンテナ7のアンテナ底部7bに設けられた位置検出回路28が作動するように構成されている。また、図1(b)に示すように、送受信の信号を処理する高周波信号処理部10と低周波信号を処理する低周波信号処理部20が設けられている。高周波信号処理部10はアンテナ固定ビス6を介してアンテナ7に接続されるため、アンテナ底部7bに近いマイク22の近傍に配置されている。また、低周波信号処理部20はスピーカ21との配線を短くするため、スピーカ21に隣接して配置されている。その他、表示部26は表示窓4側に、その表示面がくるように配置されている。
The
図2に示す携帯用電話機の回路ブロック図、及び図3に示す動作フローチャートを用いて、回路構成及びその動作を説明する。先ず、図2の回路ブロック図において、アンテナ7で受信した電波は、高周波信号処理部10に設けられた分波器であるDPX(Duplexer)11で受信電波だけが抽出され、次段の整合回路12を経て高周波増幅器13に供給される。高周波増幅器13において所定のゲインで増幅された高周波信号は復調回路14で音声周波数である低周波信号に変換され、次段の低周波信号処理部20で増幅されてスピーカ21から受話音として出力される。
The circuit configuration and the operation thereof will be described with reference to the circuit block diagram of the portable telephone shown in FIG. 2 and the operation flowchart shown in FIG. First, in the circuit block diagram of FIG. 2, the radio wave received by the
一方、マイク22を介して供給された音声信号(送話音)は、低周波信号処理部20で増幅された後、高周波信号処理部10の変調回路15で送信電波の形態に変調される。この送信電波の形態に変調された高周波信号は、高周波増幅器16で増幅された後、整合回路17を介してDPX11からアンテナ7に供給され送信電波として発射される。CPU23は、後述する携帯用電話機1の送受信時に関わる動作制御を行う他に、電波を受信した際に図示せぬ発音体から受信音を発生せしめたり、送信する際に操作部24に設けられたテンキーボタン等を介して先方の電話番号を表示部26に表示せしめたりする。なお、かかる動作制御に関わるプログラムはROM27に予め記憶されている。
On the other hand, an audio signal (speech sound) supplied via the
本発明の第1実施の形態による携帯用電話機には、アンテナ7の位置を検出するために、例えば導電ゴム等で構成される位置検出回路28が設けられ、アンテナ7が所定位置まで回動されたのを検出して検出信号をCPU23に供給する。また、高周波信号処理部10には、受信電波の強度(レベル)を検するレベル検出回路19が設けられており、得られた受信電波の強度(レベル)に応じて、高周波増幅器のゲイン値がCPU23によって設定される。
The mobile phone according to the first embodiment of the present invention is provided with a
次に、図3の動作フローチャートを用いて携帯用電話機1の動作を説明する。先ず、ステップS1においてCPU23からの指令に基づいてROM27に記憶されている、例えば高周波増幅器13、16のゲイン値の初期設定値が読み出されて設定される。次いで、ステップS2でアンテナ7の位置を検出するため位置検出回路28の出力信号を監視し、ステップS3でアンテナ7が所定位置に有る場合(ステップS3:yes)には、ステップS4で高周波回路用電源部18をON状態にする。ここで言うアンテナ7の所定位置とは、携帯用電話機1の側面から離間する方向に回動し、位置検出回路28がON状態になった場合を示している。また、アンテナ7が所定位置に無い場合(ステップS3:no)は、ステップS2に戻り位置検出回路28の出力信号を監視する。つまり、アンテナが所定位置に達するまで高周波用電源は供給されない。
Next, the operation of the mobile phone 1 will be described using the operation flowchart of FIG. First, in step S1, based on a command from the CPU 23, for example, initial setting values of gain values of the
ステップS4で携帯用電話機1の高周波回路用電源部18がON状態にされた後、ステップS5において高周波信号処理部10及び低周波信号処理部20に対してCPU23から指令が出され、送信動作に関する諸動作を実行する。即ち、高周波信号処理部10は受信電波を増幅し、復調した信号を低周波信号処理部20に供給し、低周波信号処理部20は復調回路14から供給された信号に応じて発音体から受信音を発生させる等一連の受信処理動作を行う。次いで、ステップS6に移行して、受信電波のレベルをレベル検出回路19で検出し、その信号をCPU23に供給する。
After the high-frequency circuit
ステップS7において、CPU23はステップS6にて検出した受信レベルを基準レベルと比較し、その比(基準レベル/受信レベル)を係数として、ステップS1で設定された基準ゲインに乗じたものを新たなゲイン値として更新する。つまり、中継局等の近くのように受信電波の電界強度が大きい地域では高周波増幅器の利得を下げ、小さい電力で送受信する。一方、中継局と中継局の、丁度中間の位置のように受信電波の電界強度が小さい地域では、高周波増幅器の利得を上げ、大きい電力で送受信するのである。かかる構成により、必要以上に電力を消費することを抑制することができる。なお、上記基準レベル、並びに基準ゲインは、例えば、規格上良好な通信が保証される電界強度のうち最小値、並びにかかる最小値の電波を受信したときに設定すべきゲイン値である。 In step S7, the CPU 23 compares the reception level detected in step S6 with the reference level, uses the ratio (reference level / reception level) as a coefficient, and multiplies the reference gain set in step S1 as a new gain. Update as a value. That is, in an area where the electric field strength of the received radio wave is large, such as near a relay station, the gain of the high-frequency amplifier is lowered, and transmission / reception is performed with low power. On the other hand, in a region where the electric field strength of the received radio wave is small, such as a position just between the relay station and the relay station, the gain of the high-frequency amplifier is increased, and transmission / reception is performed with large power. With this configuration, it is possible to suppress power consumption more than necessary. Note that the reference level and the reference gain are, for example, the minimum value of the electric field strength that guarantees good communication according to the standard, and the gain value to be set when the radio wave having the minimum value is received.
上記ステップS1からステップS7で受信及び送信に必要な条件が整い、相手との間で送受話が行われる。そして、ステップS8において通話が継続中であるか否かを監視し、通話が継続中の場合(ステップS8:no)は、ステップS6に戻り、ステップS6以降の動作を継続して最適ゲイン調整を行う。つまり、移動に伴って電界強度が変化しても、常に最適ゲインで通話をするべく、通話中にはステップS6、S7を繰り返し実行するのである。通話が終了した場合(ステップS8:yes)はステップS9に移行し、通信終了の動作シーケンスを行った後、高周波回路用電源部18により高周波増幅器13の電源をOFFして通信を終了させる。
In steps S1 to S7, conditions necessary for reception and transmission are established, and transmission / reception is performed with the other party. Then, in step S8, it is monitored whether or not the call is continued. If the call is continued (step S8: no), the process returns to step S6, and the operation after step S6 is continued to perform the optimum gain adjustment. Do. That is, even if the electric field strength changes with movement, steps S6 and S7 are repeatedly executed during a call in order to always call with an optimum gain. When the call is completed (step S8: yes), the process proceeds to step S9, and after performing the operation sequence of communication termination, the power of the high-
このステップS8における通話終了は、通話の終了が相手側から行われた場合は、受信電波に含まれる相手側の電話機から送られてきた通話終了データを復調回路14を経てCPU23に供給し、CPU23はこの通話終了データに基づき通話終了音をスピーカ21から出力させ通話の終了を受話者に知らせると共に、高周波用電源回路18をOFFせしめて(ステップS9)通話を終了させる。また、通話の終了が受話者側から行った場合は、操作部24から出力される通話終了データに基づき通話終了信号を変調回路15で変調し、高周波増幅器16及びアンテナ7を経て電波を送信し、相手側に通話終了を知らせると共に、ステップS9の動作を経て通話を終了させる。ステップS8において、通話を終了させる場合は、アンテナ7を元の位置に戻されたことを位置検出回路28で検出し、この位置検出回路28からの信号によってステップS9の動作を行うようにしても良い。
In this step S8, when the call is terminated from the other party, the call termination data sent from the other party's telephone included in the received radio wave is supplied to the CPU 23 via the demodulation circuit 14, and the CPU 23 Based on this call end data, a call end sound is output from the
本発明の第1実施の形態による携帯用電話機は、図1(a)に示すように電波の受信状態にある待機時はアンテナ7を携帯用電話機1の側面に密着した位置に配置されているので、位置検出回路28からはアンテナ7が閉じられた状態の信号をCPU23に送出し、CPU23の指令により高周波増幅器16には電源の電圧が供給されていない。そして、電波を受信し通話を開始する場合、或いは、自ら電話をする時は、先ずアンテナ7を携帯用電話機1の側面から離間するように回動させることにより位置検出回路28から検出信号が出力され、CPU23の指令により高周波増幅器16に電源の電圧が供給され、通信が可能な状態になる。
The mobile phone according to the first embodiment of the present invention is arranged at a position where the
図4は、本発明の第2実施の形態による携帯用電話機の外観図である。第2実施の形態による携帯用電話機が第1実施の形態による携帯用電話機と異なる点はアンテナの位置を変更したことである。図1(b)及び図4(b)に示すように第1及び第2実施の形態による携帯用電話機1は、低周波信号処理部20をスピーカ21に隣接した位置に配置し、アンテナ7を含む高周波信号処理部10をマイク22の近傍に配置した構造を採用している。また、本発明の第2実施の形態による携帯用電話機1で用いられるアンテナ7の機能は、上述した第1実施の形態の携帯用電話機1の場合と同様に、位置検出回路28を設け、送信を開始する場合には、アンテナ7を携帯用電話機1の下方に引出すことにより位置検出回路28が作動し、CPU23からの指令により高周波増幅器16の電源が供給され、送受信が可能となる。
FIG. 4 is an external view of a portable telephone according to the second embodiment of the present invention. The difference between the portable telephone according to the second embodiment and the portable telephone according to the first embodiment is that the position of the antenna is changed. As shown in FIGS. 1B and 4B, the portable telephone 1 according to the first and second embodiments has the low frequency
1 携帯用電話機
2 受話部
3 操作パネル部
4 表示窓
5 送話部
6 アンテナ固定ビス
7 アンテナ
7a アンテナ頭部
7b アンテナ底部
10 高周波信号処理部
20 低周波信号処理部
21 スピーカ
22 マイク
26 表示部
28 位置検出回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
アンテナを含む高周波信号処理部の配置領域とスピーカを含む低周波信号処理部の配置領域とを定め、
前記高周波信号処理部の配置領域と前記低周波信号処理部の配置領域とを使用状態における携帯用電話機内において離間して配置したことを特徴とする携帯用電話機。 In mobile phones that send and receive wirelessly,
Determine the arrangement area of the high frequency signal processing unit including the antenna and the arrangement area of the low frequency signal processing unit including the speaker,
A cellular phone characterized in that an arrangement area of the high-frequency signal processing unit and an arrangement area of the low-frequency signal processing unit are arranged apart from each other in a portable phone in use.
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