JP2005518125A - オリエンテッドpifa型装置およびこれを使用してrf干渉を低減する方法 - Google Patents

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Abstract

ディジタル携帯電話などのPWD(4)とともに使用される指向性マルチバンドお
よび/またはシングルバンドアンテナ(6)を含む、補聴器の無線周波(RF)干渉
を低減するためのオリエンテッドPIFA型装置(2)を開示する。装置(2)は、
PWD(4)によって補聴器の中に引き起こされる音声雑音を大幅に低減または排除
し、PWD動作中の補聴器の動作を可能にする。動作時、使用者の頭部から離れた側
に装置(2)をPWD側に配置することができる。装置(2)は、その製造中にPW
B(4)に組み込むことができ、または外部アンテナ(70)の接続用ポート(74
)を有するPWD(4)にアフターマーケットアセンブリとして提供することができ
る。装置(2)は、PWD(4)で現在使用されているアンテナに比べて向上した前
後電界比を提供し、したがってさらに、SAR(specific absorpt
ion rate)、すなわちPWD(4)によって頭部が受け取るRFエネルギー
のレベルを低減する。

Description

本発明は携帯型無線通信装置に関する。詳細には本発明は、動作中の関連装置のS
AR(specific absorption rate)を低減するオリエンテ
ッドPIFAアセンブリおよび接地導体に関する。
2002年9月30日出願の米国特許出願番号10/262447、および200
2年2月13日出願の米国特許出願番号60/357162。
携帯型無線装置(portable wireless device:PWD)
の使用者に対するSAR(specific absorption rate)の
問題はますます関心を集めている問題である。使用者の頭部に対するRF放射は、現
行の一般的なPWDアンテナの自由空間における概ね全方向性の放射パターンの結
果として起こる。このようなアンテナを備えたPWDが使用者の頭部の近くに置かれ
ると、使用者を中心とした方位角の大きな部分の放射が使用者の頭部および手の吸収
/反射によってブロックされるので、アンテナの放射パターンはもはや全方向性では
ない。人体に対する放射を大幅に低減し、有用な方向にそれを向け直すPWD用のア
ンテナ系も望ましい。
従来技術のPWD用アンテナは、使用者の補聴器の音声雑音の原因となる可能性が
ある。図16を参照すると、補聴器402の近くで使用されている(携帯電話の形態
の)従来技術のPWD400の概略図が示されている。携帯電話400は、電話器の
上端に近いキーボード面にスピーカを有しており、使用中スピーカは通常、使用者の
耳404の中心にその位置が合わせられる。補聴器402は、耳の中に入れるタイプ
、耳の後ろにかけるタイプを含む任意のタイプの補聴器である。補聴器402は、耳
404の耳道に挿入される増幅音声出力口406を有する。動作中、全方向性アンテ
ナ440によって携帯電話400の周囲に電磁場408が生み出される。動作時、電
磁場408は、補聴器402、使用者の耳404および使用者の頭部にかかる。電磁
場408によって補聴器の中にRF雑音が発生し、その結果、過大な音声雑音が使用
者に向けられる。
平面逆F形アンテナ(planar inverted F antenna)ま
たはPIFAは、比較的に軽量であること、装置のシャシへの適合および組込みが容
易であること、適度な帯域幅を有すること、垂直偏波の直交する主平面内の放射パタ
ーンが全方向性であること、最適化に対して融通性があること、小型化のための複数
の潜在的な方法があることなど、多くの際立った特性によって特徴づけられる。垂直
偏波と水平偏波の両方に対するその感度は、固定されたアンテナオリエンテーション
がなく、多重通路伝搬条件下にある移動電話/RFデータ通信応用において実用上重
要である。
従来のPIFAを理解する助けとして、従来のシングルバンドPIFAアセンブリ
を図17に示す。図17には、パーソナル無線装置444の背面442に位置する従
来技術のシングルバンドPIFAアンテナ440が示されている。PIFA440は
、放射要素446、接地平面448、給電導体450および接地導体452からなる
。PIFA440は一般に、接地平面448の上縁の近くに配置され、放射要素44
6の自由端は給電導体450および接地導体452よりも使用者の手に近い。給電導
体450は、放射要素446に無線周波(RF)電力を供給する給電経路の働きをす
る。給電導体450は接地平面448から電気的に絶縁されている。接地導体452
は、放射要素446と接地平面448の間の短絡の働きをする。PIFA440の共
振周波数は放射要素446の長さ(L)と幅(W)によって決まり、給電導体450
および接地導体の452の位置にわずかに影響される。PIFA440のインピーダ
ンス整合は、導体450、452の寸法を調整することによって、および導体450
、452間の分離距離を調整することによって達成される。動作時、接地平面448
はRFエネルギーを放射し、これが使用者の手によって吸収される。アンテナ440
は、0.5ワットcwレベルで送信するPWD444でSAR値を1.6mw/gま
で低減するように構成することができる。しかし、このレベルでも、PWD444の
動作による使用者の補聴器の音声雑音は発生しうる。PIFAのもう一つの限界は、
その比較的に低い前後電界比である。PIFAの前後電界比は一般に0ないし2dB
である。放射要素446と接地平面448との距離を大幅に増大させることによって
前後電界比5dBを達成することができる。これよりも大幅に大きな前後電界比を示
すアンテナが求められている。
図18に、従来技術のデュアルバンドPIFAアンテナ462を示す。このアンテ
ナは、パーソナル無線装置464の背面に配置されており、一端が接地平面466に
電気的に接続されており、もう一端が接地平面466に容量的に結合されている。P
WD464はさらに、アンテナ462から離れて位置するバッテリパック470を含
む。通常の操作ではPWD464が垂直に立てられ、そのため端部472が一般に端
部474よりも上になる。接地平面466は、プリント配線板(PWB)の接地トレ
ースによって提供される。符号476によって指示されているアンテナ462の部分
は相対的に高い周波数帯で共振し、アンテナ462の全体部分476、478は相対
的に低い周波数帯で共振する。PIFAアンテナ462は、その上端の符号480で
指示されている位置で接地平面466に接地される。PIFAアンテナ462は、P
WDの上端472から離れる方向のパッド482で容量的に結合されている。このタ
イプのアンテナは、SARをある程度低減するが、ディジタルPWDによる補聴器雑
音を低減する能力は限定的である。
PIFAのこれらの望ましい特性にも関わらず、PIFAは、実際の応用に対して
物理サイズがかなり大きいという限界を有する。従来のPIFAは、所望の周波数の
波長の4分の1に等しい放射要素の半周囲(長さと幅の和)を有していなければなら
ない。無線通信装置の小型化は急速に進んでおり、従来のPIFAのこのような空間
要件はその実際の有用性を厳しく制限する。
本発明の装置は、その動作中に使用者の手および頭部に向かって導かれる放射を大
幅に低減する。その結果、この装置はPWDのSARの低減を助長する。この他の利
点には、送受信範囲の長さ、送信電力の低さおよび電池寿命の長さが含まれる。他の
利点は、PWDが使用者の補聴器の中に生み出す雑音の低減である。
本発明に基づく装置は、単一または複数の周波数帯で動作するように実現されたP
WDを含むことができる。アンテナは、製造時にPWDに組み込むことができ、ある
いは外部アンテナポートを有する既存のPWDに追加する付属品またはアフターマ
ーケット品として提供することができる。既存のPWDに手を加えて、補聴器の雑音
の排除および非常に低いSARを含む本発明のアンテナの利点を達成することがで
きる点で、後者の特徴は特に有用である。本発明のアンテナは低コスト大量生産に適
している。アフターマーケット品であるかまたはオリジナルの装備品であるかに関わ
らず、このアンテナ/PWDの組合せは、PWDのアンテナ側が人体とは逆の方を向
くように革またはプラスチックのケースに入れることができる。これによって、受信
専用モードの際にPWDをベルトクリップによって身に着けるときにSARに関し
て追加の利点が得られる。
本発明の他の目的には以下のものが含まれる:
高い利得および周知のアンテナ装置よりも大幅に大きい前後電界比を示すアンテ
ナの提供;
送信中のPWD、特に1つまたは複数の周波数帯で動作しているPWDのすぐ近く
にあることによって引き起こされる補聴器の音声雑音の排除(または大幅な低減)(
これによってこのようなPWDのすぐ近くでの補聴器の使用が可能になる);
使用者の頭部の近くにあるシングルまたはマルチバンドPWDの動作に起因する
SARの低減;
PWDの内部または表面に組み込むのに適したアンテナの提供;
1つまたは複数の周波数帯において広い帯域幅を有するアンテナの提供;
それぞれが1つまたは複数の周波数帯で共振する1つまたは複数の能動要素およ
び1つまたは複数の受動要素を有するアンテナの提供;
使用者から優先的に離されたPWDからRFエネルギーを放射するアンテナの提
供;
RF電力を低減することによってPWDの電池寿命の増大を助長するアンテナの
提供;
動作中に使用者の手および頭部によって吸収されるRFエネルギー量が低減した
アンテナの提供;および
PWDの送信/受信ポートに接続された1つまたは複数の能動要素を有するアン
テナの提供。
本発明のこれら目的およびその他の目的は、添付図面および好ましい実施形態の詳
細な説明を参照することにより当業者には明白となろう。全図面を通じて同じ符号は
同じ部分を指す。
図1から3を参照すると、本発明の一実施形態に基づく装置が符号2として指示さ
れている。装置2は、携帯型無線装置「PWD」4およびPIFAアンテナ構造6を
含む。使用者に関して、PWD4は、動作時に背面10よりも使用者により近い前面
8を含む。PWD4は上面12および下面14を有する。動作時、下面14は、上面
12と使用者がその上に位置する地表面との間にある。PWD4は一般に、その上面
12がPWDを持つ使用者の手よりも高くなるように位置が合わせられる。PWD4
は接地平面16を含む。接地平面は一般に、その上に電子構成部品が固定されたプリ
ント配線板の中の導電性平面である。
アンテナ構造6は、接地平面導体要素18および成形された導電性放射要素20を
含む。要素20は複数の平らな表面を含むことができ、あるいはある湾曲または他の
形状を有するように構成することができる。要素20は金属部品として形成すること
ができ、あるいは支持要素の上に配置されためっき層または導電層とすることができ
る。
図1は、本発明に基づく装置のシングルバンドバージョンを示している。要素20
は、導体24の自由端22、脚導体26および脚導体28を有する上を向いた導体で
ある。脚導体26は、脚部26上の符号30によって指示されているように接地平面
18の反対端に接続されている。所望のインピーダンスを有する給電点32が脚導体
28に画定されている。導体24、26、28はさまざまな幅および/または厚さを
有することができる。同軸線またはマイクロストリップ、あるいは他のタイプの伝送
線を使用して給電点をPWD4の信号電子回路に結合することができる。動作時、自
由端22は、使用者がその上に位置する地表面に関して脚要素26、28よりも上に
ある。
図示の実施形態では、接地平面要素18がPWD4の接地平面16とは別の導体で
ある。任意選択で要素18を、接地平面16に電気的に接続することができる。要素
18の部分34はPWD4の接地平面16の一部分と重なり合っている。要素18は
、テーパの付いた端部36を有するように示されている。代替実施形態では要素18
が他のさまざまな形状をとる。要素18は穴、みぞ穴または他の開口(図示せず)を
有することができる。要素18を湾曲させることができ、またはその全長が短くなる
ように構成することができる。すなわち要素18は平らな要素である必要はない。例
えば、要素18の自由端をPWD4の前面8の方へ、または前面8とは逆の方向へ曲
げることができる。要素18は、PWD4の付属品として提供することができる。あ
るいは要素18を、PWD4の全体ハウジングの中に組み込むこともできる。要素1
8を、PWD4に対して伸長可能な要素とすることができる。要素18の幅「W1」
は、PWDの接地平面16の幅「W2」に等しいことが好ましい。接地導体26と接
地導体18の縁との距離「D1」は0.32cm(1/8インチ)ないし2.54c
m(1インチ)である。特に好ましいD1距離はおよそ0.64cm(1/4インチ
)である。接地導体18の全長「L1」は3.81cm(1.5インチ)ないし7.
62cm(3インチ)である。接地平面要素18は、動作帯域内の周波数に対して0
.25ないし0.6波長の電気的長さを有することが好ましい。特に好ましいL1距
離はおよそ0.4波長である。長さ「L2」は、導体24、26、28がない部分の
接地平面18を表す。従来技術のPIFA装置との比較では、L2は図17のL3よ
りもかなり大きい。その結果、L1は、従来技術の機能PIFAアンテナの接地平面
の一般的な長さよりもかなり短い。L1は、従来技術のPIFAアンテナに関連した
接地平面の一般的な長さよりもおよそ50%短い。
要素18は、動作時にPWD4本体から離れて選択的に伸長可能な要素とすること
ができる。要素18とPWD4の間のすべり結合が想像されるが、代替の結合、例え
ば要素18をPWDにピボット結合し、動作時には所定の位置まで回転させる結合も
当業者には理解されるであろう。要素18は、動作位置(図1に示す位置)と非動作
位置(図示せず)との間を手動または自動で移動させることができる。要素18は、
RF信号を受け取ったときにその動作位置まで自動で伸ばすことができる。本発明に
基づくPWD4は、周知のPIFA装置に比べてかなり高い利得および前後電界比を
示す。本発明によって前後電界比30dBを達成することができる。これに対して、
周知のPIFA装置は0ないし2dBの前後電界比を示す。
図2は、本発明の一実施形態のデュアルバンドバージョンである。これらの図面で
は同じ符号が同じ要素を指す。要素40は、自由端44を有する導体42、導体46
、脚導体48、脚導体50、脚導体52および足導体54を含む。要素40はみぞ穴
56を含む。脚導体48は、符号58によって指示されているように接地平面18に
接続されている。足導体54は、接地平面18に導電的に結合されていない。所望の
インピーダンスを有する給電点60が脚導体50上に画定されている。導体42、4
6、48、50、52、54はさまざまな幅および/または厚さを有することができ
る。同軸線またはマイクロストリップ、あるいは他のタイプの伝送線を使用して給電
点60をPWD4の信号電子回路に結合することができる。動作時、自由端44は、
使用者がその上に位置する地表面に関して脚要素48、50よりも上にある。みぞ穴
56は、さまざまな形状または輪郭、例えば蛇行、湾曲などの形状をとることができ
る。脚要素52および足要素54は任意選択である。
図3に、本発明の他のデュアルバンド実施形態を示す。PIFA導体62と接地平
面63の間に誘電体要素61が配置されている。接地平面63は、PWDのプリント
配線板の接地トレースを含む接地平面16に対して可動である。図3の接地平面63
は、周知の回路印刷技術によってプリント回路板型の誘電材料の上に配置することが
できる。あるいは接地平面63を、支持構造体に取り付けられた導電性シートとする
こともできる。誘電体61は中実でもまたは中空でもよい。PIFA導体62は、誘
電体61のめっきされた表面とすることができ、または誘電体61に対して配置され
た別個に形成された金属要素とすることもできる。PIFA導体62は、位置64で
接地平面63に導電結合されている。脚導体68上に給電点66が画定されている。
導体62にはみぞ穴70が画定されている。
図4から6を参照すると、本発明の一実施形態に基づくアンテナ装置が符号70と
して指示されている。装置70は、PWD4の性能を向上させるためにアフターマー
ケット装置として提供することができる外部アセンブリを含む。装置70は、PWD
4の外部アンテナポート74に接続するRFポート72を有する。代替実施形態では
装置70を、同軸ケーブルまたは他のタイプの伝送線によって接続する。
装置70は、導体要素76、および成形された一対の導電性放射要素78、80を
含む。要素76は平面導電性要素とすることができ、あるいはある湾曲または他の形
状を有するように構成することができる。要素76は、動作帯域内の周波数に対して
0.3ないし0.8波長の電気的長さを有することが好ましい。要素76は金属部品
として形成することができ、あるいはハウジングなどの支持要素上に配置されためっ
き層または導電層とすることができる。さらに、要素76の少なくとも一部分を、そ
の中にまたはその表面にアンテナ70が位置するPWDのプリント配線板の接地ト
レースによって提供することができる。
導体78、80はそれぞれ自由端を有し、図5および6の符号82によって指示さ
れているように自由端とは反対側の端で要素76に導電的に接続されている。所望の
インピーダンスを有する給電点84が導体78に沿って画定されている。給電点84
のところには短い導体86が取り付けられている。導体86は同軸線90の中心導体
に接続されている。線90の外側のシールドは位置92で導体要素76に接続してい
る。代替実施形態では、同軸線90の代わりにマイクロストリップまたは他のタイプ
の伝送線が使用される。
図4〜6の実施形態では、伝送線90がRFコネクタ72に接続している。RFコ
ネクタ72は、WCD4の外部アンテナポート74に対して使用されたコネクタに適
合するように選択されたものである。コネクタ72は要素76の背面から出ているよ
うに示されているが、必要に応じて他の経路を経由してWCDの外部アンテナポート
に接続することもできる。アンテナ装置70は製造時にWCDに組み込むこともでき
る。その場合、伝送線90はWCDの送受信器のRF入力/出力点に直接に接続する
要素78、80は、1つまたは複数の周波数帯で共振するように設計されている。
一例として、給電された要素である導体78は、相対的に高い周波数帯で共振するこ
とができ、インダクタ100および導体102が、上記の相対的に高い周波数帯に対
する「トラップ」または電気的なストップとして作用する。本明細書で使用される用
語「LCトラップ」は、インダクタ/キャパシタンス・トラップまたは誘導トラップ
を意味すると定義される。コイル100および導体16は、要素78、100および
102の組合せが相対的に低い周波数帯で共振し、したがって1つの給電点を有する
デュアルバンド要素が提供されるように選択することができる。
給電線90に直接に接続されていない要素80は、要素78と同じ周波数帯または
ほぼ同じ周波数帯で共振するように調整された長さを有することができる。インダク
タ104および導体106は、上記の相対的に高い周波数帯に対する「トラップ」ま
たはストップとして作用するように選択することができ、要素80、104および1
06の組合せは、要素78、100および102の周波数帯と同じかまたはほぼ同じ
とすることができる相対的に低い周波数帯で共振するように選択することができる。
2つの隣接する要素(78、100、102)および(00、104、106)があ
った方が、単一の要素だけよりも、相対的に低い周波数帯でより大きな帯域幅が得
られる。例えば相対的に高い周波数帯は1850〜1990MHz、相対的に低い周
波数帯は824〜894MHzとすることができる。これらの周波数帯に対する寸法
の範囲および好ましい値は以下のとおりである。

寸法 範囲 好ましい寸法
W1 0.64〜3.874cm 1.91cm
(0.25〜1.525インチ) (0.75インチ)
W2 2.54〜15.24cm 4.06cm
(1〜6インチ) (1.6インチ)
H1 0.76〜5.08cm 1.91cm
(0.3〜2インチ) (0.75インチ)
H2 0.003〜1.27cm 0.05cm
(0.001〜0.5インチ) (0.02インチ)
L1 3.81〜10.16cm 6.99cm
(1.5〜4インチ) (2.75インチ)
L2 1.27〜10.16cm 2.54cm
(0.5〜4インチ) (1インチ)
L3 10.16〜20.32cm 13.34cm
(4〜8インチ) (5.25インチ)

導体78、80は、円形および長方形を含む任意の断面を有することができる。好
ましい1つの断面は、直径0.13cm(0.05インチ)の円形ワイヤである。
導体76の長さL3は要素78および80の長さよりも大きい。導体76は、プリ
ント配線板などの誘電体ボード上の複数の導電性トレース要素によって画定するこ
とができる。当業者による追加の実験によって、このトレースはさまざまな形状をと
ることができる。
要素78および80は、装置の動作時に要素78、80の自由端が接続端82より
も高くなるように導体76上の向きが決められる。言い換えると、装置動作中、要素
78、80は上を向く。PWD4の一般的な動作では、要素78、80が、操作者が
その上に位置する床または地表面に対して概ね垂直となる。PWD4に組み込まれた
アンテナ70の一実施形態では、要素78、80が第1の端部で導体76に固定され
、PWD4の上面12に向かう方向に延びる自由端を有する。
図7に、要素78およびトラップインダクタ100の他の実施形態を示す。インダ
クタ100は巻きを有するワイヤ要素である。巻きの間隔は均一でも、または不均一
でもよい。この特定の実施形態では、インダクタ巻線100の間隔が、導体要素76
に近い部分よりも要素78に近い部分の方が狭くなっている。すなわち、ワイヤ巻線
の「ピッチ」はその長さ方向に沿って変化する。組合せ78と100の共振周波数は
高さ「h」を変化させることによって調整することができる。
図8に、本発明に基づくアンテナ装置70の他の実施形態の諸特徴を示す。放射要
素110、112は、PWD4の上面38から比較的に遠く離れた位置で結合されて
おり、要素110、112の開放端114はPWD4の上面に向かう方向を向いてい
る。例えば通常動作時に要素110、112の開放端114は上を向く(例えば床面
の反対側を向く)。
アンテナ系70のために必要な接地平面は、導電性セグメント120、122およ
び124によってPWD4の接地平面とは別に提供することができる。セグメント1
20、122は、重複領域「O」の範囲内で容量的に結合することができる。セグメ
ント124、120は電子的に接続されており、PWD4が使用されていないときに
サイズを低減するためにセグメント124を120に対して内および外へスライド
させることができる。セグメント124はPWD4の動作中に手動で引っ込めること
ができる。代替実施形態では、小さなソレノイド、モータ、伝動装置などによってセ
グメント124を動作中に自動で伸ばすことができる。
図9を参照すると、本発明のアンテナ70の励振要素136の代替実施形態が示さ
れている。この実施形態では、PWB(プリント配線板)技術を利用して、アンテナ
の小さな寸法公差を容易にする。誘電率が2〜30の誘電体プリント配線板134を
使用して、要素導体131、132、135を支持することができる。給電点が符号
84として指示されている。同軸線90への接続点が符号133として指示されてい
る。蛇行した線インダクタ132は図4〜6のインダクタ100に対応する。蛇行線
インダクタ132は、PWB134の1つの表面の蛇行した線として示されているが
、めっきスルーホール(「バイア」)によって線セグメントを接続したPWB134
の両側を使用したトレースとしても実現できることを当業者は理解されたい。図9に
は励振要素131、132、135だけが示されているが、同じ構造を使用して非励
振要素を製造することもできる。
図10を参照すると、本発明のアンテナ70の他の実施形態の透視図が示されてい
る。(導電性要素206に対して概ね垂直な)脚要素200および204、(導電性
要素206と概ね平行な)要素208および210、給電導体220ならびにクロス
バー導体222からなるさまざまな導電性要素。これらは全てスタンピングによる単
一の金属部品として形成することができる。脚要素200、202の下端は要素20
6のみぞ穴224に挿入されており、これらは、はんだ付けまたは他の方法で機械的
に捕捉することができる。
要素脚204および要素210の幅は、対応する脚要素200および要素208の
幅よりも広いことが好ましい。インダクタ230、232は、追加の1つまたは複数
の巻き242、244につながる延長部分240を有することができる。インダクタ
230、232のこの構造は、図5に示されたコイル100、104の端の別個の導
体プレート102、106を排除する。
要素28および/または210はそれぞれ、誘電体柱250および位置252の誘
電体クランプ(図示せず)によって支持することができる。
図11および12を参照すると、本発明に基づく装置の他の実施形態が示されてい
る。この実施形態のアンテナ70はシングルバンドアンテナアセンブリである。図4
〜6のデュアルバンド実施形態と比べると、この実施形態のアンテナ70は、トラッ
プ調整要素、例えば図5および6の要素100、102、104および106を必要
としない。
図13に、本発明のアンテナ300のシングルバンド実施形態を示す。アンテナ3
00はPWD4の上面38の近くに位置する。放射要素は3つのセグメント302、
304、306を有する。312のところでPWDのrf入/出力ポートに接続され
たマイクロストリップ給電セクション310が示されている。PWD4の内部接地平
面とは別の接地平面320が使用されている。セグメント306は位置330で32
0に電気的に接続されている。接地平面320はPWD4の上面を越えて延びること
ができ、図8に示したスライド型とすることもできる。接地平面320は、特にアン
テナ300がPWD4に組み込まれる応用において、少なくとも部分的に、PWD4
のプリント配線板の接地トレースによって提供することができる。
アンテナ300は、例えば1710〜1990MHzの範囲で動作するのに適した
シングルバンドアンテナとして機能することができる。一実施形態では、接地平面3
20の寸法が3.58cm(1.41インチ)×6.91cm(2.72インチ)、
セグメント306の寸法が1.45cm(0.57インチ)(幅)×1.27cm(
0.5インチ)(高さ)、セグメント302の寸法が1.45cm(0.57インチ
)(幅)×3.71cm(1.46インチ)(長さ)である。導体の厚さは全て0.
003〜0.25cm(0.001〜0.10インチ)とすることができ、0.05
cm(0.020インチ)であることが好ましい。端部38を越えて延びる接地平面
320の長さは0ないし2.54cm(0ないし1インチ)とすることができ、1.
78cm(0.7インチ)であることが好ましい。PWD4の中にアンテナ300が
組み込まれる実施形態では、接地平面320がPWD4のハウジングの外側に延びて
いなくてもよい。
図14を参照すると、成形された接地平面導体76を有する他のアンテナ実施形態
70が示されている。図6の導体76の長さL1が、L1’、L1’’およびL1’
’’の組合せに置き換わっている。このセグメントの組合せは一般に、L1’’とL
1’’’の比に応じて図6のL1に等しいか、またはそれよりもいくぶん長い長さを
有する。この特徴の機能は、図6の導体76の全長を低減することである。
図15を参照すると、別の形状に形成された接地平面導体76を有する他のアンテ
ナ実施形態70が示されている。ここでは、導体341およびインダクタ342が、
要素76から短い間隔を置いて配置されており、位置343で要素76に電気的に接
続されている。この実施形態の目的も76の長さを低減することである。
以上に説明した本発明の実施形態は、単に本発明の原理を説明しているに過ぎない
のであって、本発明を限定するものと考えてはならない。当業者なら本明細書に開示
した発明のこの他の修正に気づくであろう。このような全ての修正は本発明の範囲に
含まれるものとみなされる。
本発明に基づく装置の第1の実施形態の透視図である。 本発明に基づく装置の第2のデュアルバンド実施形態の透視図である。 本発明に基づく装置の第3の実施形態の透視図である。 本発明に基づく装置の他の実施形態の透視図である。 図4の装置実施形態の上面図である。 図4および5の装置実施形態の側面図である。 本発明の他の実施形態の部分透視図である。 本発明に基づく装置の他の実施形態の透視図である。 本発明の他の実施形態の部分透視図である。 本発明に基づく装置の他の実施形態の透視図である。 本発明のシングルバンド実施形態の装置実施形態の上面図である。 図11の装置実施形態の側面図である。 本発明に基づくアンテナの他の実施形態を示す図である。 本発明に基づくアンテナの他の実施形態を示す図である。 本発明に基づくアンテナの他の実施形態を示す図である。 動作中の従来技術の装置の概略図である。 従来技術の装置の透視図である。 他の従来技術の装置の透視図である。

Claims (31)

  1. 接地平面と関連信号発生構成要素とを有する無線通信装置と、
    前記接地平面に対して選択的に可動であるアンテナ接地平面要素と、
    細長い導体と一対の脚要素とを有するPIFAアンテナと
    を備え、
    前記一対の脚要素の一方の脚要素が前記アンテナ接地平面に導電的に接続されて
    おり、他方の脚要素が、前記信号発生構成要素に導電的に接続された給電点を画定し
    、前記細長い導体が自由端を有し、動作時、前記アンテナ接地平面が前記無線通信装
    置から離れる方向へ伸ばされ、前記自由端が、使用者がその上に位置する地表面に対して前記脚要素よりも高い
    携帯型無線装置。
  2. 前記アンテナ接地平面が実質的に平らである、請求項1に記載の携帯型無線装置。
  3. 前記細長い導体および前記一対の脚要素の少なくとも一方の脚要素が実質的に平
    らである、請求項1に記載の携帯型無線装置。
  4. 動作時、前記アンテナ接地平面の一部分が前記接地平面の一部分と重なり合う、請
    求項1に記載の携帯型無線装置。
  5. 動作前に、前記アンテナ接地平面を前記接地平面に対してある直線方向に選択的に
    動かす、請求項1に記載の携帯型無線装置。
  6. 接地平面と関連信号発生構成要素とを有するデュアルバンド無線通信装置と、
    前記接地平面に対して選択的に可動であるアンテナ接地平面要素と、
    一対の細長い導体と3本の脚要素とを有するデュアルバンドPIFAアンテナと
    を備え、
    前記脚要素のうちの1つの脚要素が前記アンテナ接地平面に導電的に接続されて
    おり、前記脚要素のうちの別の1つの脚要素が、前記信号発生構成要素に導電的に接
    続された給電点を画定し、3本目の脚要素が前記接地平面に容量的に結合されており
    、前記細長い導体のうちの一方の導体が自由端を有し、動作時、前記アンテナ接地平
    面が前記無線通信装置から離れる方向へ伸ばされ、前記自由端が、使用者がその上に
    位置する地表面に対して前記脚要素よりも高い
    携帯型無線装置。
  7. 前記アンテナ接地平面が実質的に平らである、請求項6に記載の携帯型無線装置。
  8. 前記一対の細長い導体および前記3本の脚要素のうちの少なくとも1本の脚要素
    が実質的に平らである、請求項6に記載の携帯型無線装置。
  9. 動作時、前記アンテナ接地平面の一部分が前記接地平面の一部分と重なり合う、請
    求項6に記載の携帯型無線装置。
  10. 動作前に、前記アンテナ接地平面を前記接地平面に対してある直線方向に選択的に
    動かす、請求項6に記載の携帯型無線装置。
  11. 前記一対の細長い導体が湾曲している、請求項6に記載の携帯型無線装置。
  12. 前記一対の細長い導体要素と前記アンテナ接地平面との間に配置された誘電体要
    素をさらに備えた、請求項6に記載の携帯型無線装置。
  13. 前記誘電体要素が湾曲した面を画定し、前記一対の細長い導体が前記湾曲した面に
    対して湾曲している、請求項12に記載の携帯型無線装置。
  14. 接地平面と関連信号発生構成要素とを有する無線通信装置と、
    前記接地平面に対して選択的に可動であるアンテナ接地平面要素と、
    概ね平らな細長い導体と一対の脚要素とを有するPIFAアンテナと
    を備え、
    前記一対の脚要素がそれぞれ、前記細長い導体に対して概ね直角に整列配置されて
    おり、前記一対の脚要素の一方の脚要素が前記アンテナ接地平面に導電的に接続され
    ており、他方の脚要素が、前記信号発生構成要素に導電的に接続された給電点を画定
    し、前記細長い導体が自由端を有し、動作時、前記アンテナ接地平面が前記無線通信
    装置から離れる方向へ伸ばされ、前記自由端が、使用者がその上に位置する地表面に
    対して前記脚要素よりも高い
    携帯型無線装置。
  15. 前記アンテナ接地平面が実質的に平らであり、前記細長い導体が前記アンテナ接地
    平面に概ね平行である、請求項14に記載の携帯型無線装置。
  16. 前記細長い導体および前記一対の脚要素の少なくとも一方の脚要素が実質的に平
    らである、請求項14に記載の携帯型無線装置。
  17. 動作時、前記アンテナ接地平面の一部分が前記接地平面の一部分と重なり合う、請
    求項14に記載の携帯型無線装置。
  18. 動作前に、前記アンテナ接地平面を前記接地平面に対してある直線方向に選択的に
    動かす、請求項14に記載の携帯型無線装置。
  19. 前記一対の細長い導体が湾曲している、請求項14に記載の携帯型無線装置。
  20. 無線装置のすぐ近くで使用したときに補聴器の中に引き起こされるRF雑音を低
    減する方法において、前記無線装置が動作時に上面および下面を有する方法であって

    前記無線装置の接地平面に結合された導電性要素を提供するステップと、
    前記導電性要素の上に第1および第2の細長い導体要素を提供するステップと
    を含み、
    前記第1および第2の細長い導体要素がそれぞれ、前記導電性要素に接続された第
    1の端部と第2の端部とを有し、前記細長い導体要素が概ね前記無線装置の上面の方
    へ向けられており、さらに、
    前記第1の細長い導体要素を前記無線装置のRF信号線に結合するステップと、
    使用中に前記第2の細長い導体要素を前記第1の細長い導体要素に寄生的に結合
    するステップと
    を含む方法。
  21. 前記第1および第2の細長い導体要素の前記第2の端部にLCトラップ構造を結
    合するステップをさらに含む、請求項20に記載の方法。
  22. 使用者の耳の近くに配置するように適合された補聴器とともに使用する無線装置
    用のアンテナ装置において、前記無線装置が動作時に上面および下面を有するアンテ
    ナ装置であって、
    動作波長の少なくとも0.35倍の長さを有する導電性要素であって、中央部分間
    に画定された上縁および下縁を有し、前記無線装置の接地平面要素に結合された導電
    性要素と、
    前記中央部分の中の前記導電性要素に結合された励振導体要素であって、前記導電
    性要素に概ね垂直な第1の要素と前記導電性要素に概ね平行な第2の要素とを含み、
    前記第2の要素が前記無線装置の上面へ向かって延びる励振導体要素と、
    前記中央部分の前記導電性要素に結合された寄生導体要素であって、前記導電性要
    素に概ね垂直な第1の要素と前記導電性要素に概ね平行な第2の要素とを含み、前記
    第2の要素が前記無線装置の上面へ向かって延びる寄生導体要素と
    を備えたアンテナ装置。
  23. 前記導電性要素が、前記無線装置のプリント配線板上の接地トレースとして画定さ
    れた、請求項22に記載のアンテナ装置。
  24. 前記導電性要素が実質的に平らである、請求項22に記載のアンテナ装置。
  25. 前記励振導体要素の前記第2の要素と前記寄生導体要素の前記第2の要素とが実
    質的に平行である、請求項22に記載のアンテナ装置。
  26. 前記励振導体要素の前記第1の要素と前記寄生導体要素の前記第1の要素とが互
    いに接続されている、請求項22に記載のアンテナ装置。
  27. デュアルバンド動作可能性を得るために1つまたは複数のLCトラップ構造をさら
    に備え、前記LCトラップ構造が、前記励振導体要素の自由端または前記寄生導体
    要素の自由端あるいはその両方に結合されている、請求項22に記載のアンテナ装置
  28. 補聴器とともに使用するのに適した無線装置用のアンテナ装置において、前記無線
    装置が動作時に上面および下面を有するアンテナ装置であって、
    複数の接地平面セグメントを含むセグメント化された接地平面要素であって、前記
    無線装置の動作中、前記複数のセグメントのうちの少なくとも1つのセグメントが、
    前記複数のセグメントの残りのセグメントに対して可動であるセグメント化された
    接地平面要素と、
    前記セグメント化された接地平面要素に結合された励振導体要素であって、前記セ
    グメント化された接地平面要素に概ね垂直な第1の要素と前記セグメント化された
    接地要素に概ね平行な第2の要素とを含み、前記第2の要素が前記無線装置の上面へ
    向かって延びる励振導体要素と、
    前記セグメント化された接地要素に結合された寄生導体要素であって、前記セグメ
    ント化された接地要素に概ね垂直な第1の要素と前記セグメント化された接地要素
    に概ね平行な第2の要素とを含み、前記第2の要素が前記無線装置の上面へ向かって
    延びる寄生導体要素と
    を備えたアンテナ装置。
  29. 前記励振導体要素の前記第2の要素と前記寄生導体要素の前記第2の要素とが実
    質的に平行である、請求項28に記載のアンテナ装置。
  30. 前記励振導体要素の前記第1の要素と前記寄生導体要素の前記第1の要素とが互
    いに接続されている、請求項28に記載のアンテナ装置。
  31. デュアルバンド動作可能性を得るために1つまたは複数のLCトラップ構造をさ
    らに備え、前記LCトラップ構造が、前記励振導体要素の自由端または前記寄生導体
    要素の自由端あるいはその両方に結合されている、請求項28に記載のアンテナ装置
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