JP2006229636A

JP2006229636A - 無線機

Info

Publication number: JP2006229636A
Application number: JP2005041541A
Authority: JP
Inventors: Yukio Mitake; 幸生三嶽
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2005-02-18
Filing date: 2005-02-18
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2025-02-18
Also published as: JP5093988B2

Abstract

【構成】パケットデータは、８３２ＭＨｚ〜８７０ＭＨｚの周波数帯域を利用して送信され、ＦＭラジオ放送は７６ＭＨｚ〜１０８ＭＨｚの周波数帯域を利用して送信される。パケットデータは、メインアンテナ１２ｍおよびサブアンテナ１２ｓによって受信され、ＦＭラジオ放送はＦＭアンテナ３８によって受信される。パケットデータに基づくコンテンツはＬＣＤモニタ３４から出力され、ＦＭラジオ放送の番組音声はスピーカ４２から出力される。ＣＰＵ２８は、ＦＭ受信機能のオン操作が行われたとき、ＦＭアンテナ３８の長さをサブアンテナ１２ｓとＦＭアンテナ３８との間で干渉が生じる長さに変更し、かつＦＭアンテナ３８の一方端を基準電位面に接続する。ＦＭアンテナ３８は、無給電アンテナとしてサブアンテナ１２ｓと協働する。
【効果】サブアンテナ１２ｓの受信特性が改善される。
【選択図】図２

Description

この発明は、無線機に関し、特にたとえば、互いに異なる複数帯域の周波数信号を複数のアンテナによってそれぞれ受信する、無線機に関する。

従来のこの種の無線機の一例が、特許文献１に開示されている。この従来技術によれば、ＧＰＳ情報受信用のアンテナが、通話用のアンテナからできる限り離れた位置に設けられる。これによって、アンテナの受信特性の劣化が抑制される。
特開２００２−３１４３１３号公報［H01Q1/24, 21/28, H04M1/02, 1/21, H04Q7/32］

しかし、無線機の携帯性からアンテナ間で確保できる距離に限界があり、アンテナの受信特性の劣化を十分に抑制することができない。

それゆえに、この発明の主たる目的は、複数のアンテナの少なくとも１つの受信特性を改善することができる、携帯無線機を提供することである。

請求項１の発明に従う無線機は、第１周波数帯域を利用して送信される第１周波数信号を受信する第１アンテナ(38)、第２周波数帯域を利用して送信される第２周波数信号を受信する第２アンテナ(12s)、第１アンテナによって受信された第１周波数信号に基づく第１コンテンツを出力する第１出力手段(42)、第２アンテナによって受信された第２周波数信号に基づく第２コンテンツを出力する第２出力手段(34)、所定条件が満足されたか否かを判別する判別手段(S7, S11)、および判別手段の判別結果が肯定的であるとき第１アンテナの長さを第１アンテナと第２アンテナとの間で干渉が生じる特定長さに変更しかつ第１アンテナの一方端を基準電位面に接続する特性変更手段(S9, S13)を備える。

第１周波数信号および第２周波数信号はそれぞれ、第１周波数帯域および第２周波数帯域を利用して送信される。第１周波数信号は第１アンテナによって受信され、第２周波数信号は第２アンテナによって受信される。

第１出力手段は、第１アンテナによって受信された第１周波数信号に基づく第１コンテンツを出力し、第２出力手段は、第２アンテナによって受信された第２周波数信号に基づく第２コンテンツを出力する。

所定条件が満足されたか否かは、判別手段によって判別される。特性変更手段は、判別結果が肯定的であるとき、第１アンテナの長さを第１アンテナと第２アンテナとの間で干渉が生じる特定長さに変更し、かつ第１アンテナの一方端を基準電位面に接続する。

第１アンテナの長さを特定長さに変更し、第１アンテナの一方端を基準電位面に接続することで、第１アンテナは無給電アンテナとして第２アンテナと協働する。この結果、第２アンテナの受信特性が改善される。

請求項２の発明に従う無線機は、請求項１に従属し、所定条件は第１出力手段が停止状態であるという停止条件を含む。第１出力手段が停止状態であれば、第１周波数信号を第１アンテナによって受信する必要はない。このとき、第１アンテナの特性が変更される。

請求項３の発明に従う無線機は、請求項１または２に従属し、所定条件は第２コンテンツの取得要求が発行状態であるという要求条件を含む。したがって、第２出力手段が起動状態のときに第２コンテンツの取得要求が発行されると、第２出力手段は強制的に停止される。第２コンテンツが第１コンテンツに優先する場合に好適である。

請求項４の発明に従う無線機は、請求項１ないし３のいずれかに従属し、第１コンテンツは放送番組である。

請求項５の発明に従う無線機は、請求項１ないし４のいずれかに従属し、特定長さは第２周波数帯域に属する特定周波数の波長の１／４である。

請求項６の発明に従う無線機は、請求項１ないし５のいずれかに従属し、第２周波数信号を受信する第３アンテナ(12m)をさらに備え、第２出力手段は第２アンテナおよび第３アンテナによって受信された第２周波数信号に基づいて第２コンテンツを出力する。第３アンテナを用意することで、第２コンテンツを良好に取得することができる。

請求項７の発明に従う無線機は、請求項６に従属し、第３アンテナが第１周波数信号を受信できる電界強度の下限値は第２アンテナが第１周波数信号を受信できる電界強度の下限値よりも低い。

この発明によれば、第１アンテナの長さを特定長さに変更し、第１アンテナの一方端を基準電位面に接続することで、第１アンテナは無給電アンテナとして第２アンテナと協働する。この結果、第２アンテナの受信特性が改善される。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

図１を参照して、この実施例の移動通信システムは、携帯通信端末２００と無線通信を行う複数のＢＳ（Base Station）１００，１００，…を含む。移動通信基地局１００はＭＬＳ（Mobile Local Switch）４００と接続され、ＭＬＳ４００はＭＧＳ（Mobile Gateway Switch）３００を介して他のＭＬＳ４００と接続される。携帯通信端末２００同士での電話のやり取り、つまり音声データの通信は、ＢＳ１００，ＭＬＳ４００およびＭＧＳ３００を介して行われる。

ＭＬＳ４００はまた、ＰＰＭ（Packet Processing Module）５００を介してバックボーンネットワーク６００と接続され、バックボーンネットワーク６００にはサーバ７００が接続される。サーバ７００は、インターネット８００にも接続される。

携帯通信端末２００からパケットデータが発信されたとき、このパケットデータは、ＢＳ１００，ＭＬＳ４００，ＰＰＭ５００およびバックボーンネットワーク６００を介してサーバ７００に与えられる。

転送されたパケットデータが他の携帯通信端末２００宛のメールであれば、サーバ７００は、宛先の携帯通信端末２００からメール取得要求が発行されるまで、このメールを管理し続ける。

転送されたパケットデータがメール取得要求であれば、サーバ７００は、要求元を宛先とするメールを管理中の複数のメールの中から特定し、特定されたメールをバックボーンネットワーク６００，ＰＰＭ５００，ＭＬＳ４００，ＢＳ１００を介して要求元の携帯通信端末２００に送信する。

転送されたパケットデータがＷＥＢサイト９００に向けられたファイル取得要求であれば、サーバ７００は、インターネット８００を介してＷＥＢサイト９００にアクセスし、アクセス先から取得したファイル（たとえばムービファイル）を要求元の携帯通信端末２００に返送する。取得されたファイルは、上述と同様、バックボーンネットワーク６００，ＰＰＭ５００，ＭＬＳ４００，ＢＳ１００を介して要求元の携帯通信端末２００に転送される。

なお、上述のようなデータ通信は、８３２ＭＨｚ〜８７０ＭＨｚの周波数帯域を用いて行われる。

また、この実施例の携帯通信端末２００は、ＦＭラジオ放送を受信するラジオ受信機能を有する。ＦＭラジオ局１０００，１０００…によって７６ＭＨｚ〜１０８ＭＨｚの帯域を利用して放送されるＦＭラジオ信号は、このラジオ受信機能を利用して受信される。

携帯通信端末２００は、具体的には図２に示すように構成される。キー入力装置３０によって通話のための発呼操作が行われると、ＣＰＵ２８は、信号処理回路１６および無線回路１４を制御して発呼信号を出力する。発呼信号は、メインアンテナ１２ｍおよびサブアンテナ１２ｍを利用して、相手方の携帯通信端末２００に送信する。これに対して、相手方が着呼操作を行うと、通話可能状態となる。

通話可能状態となった後にマイクロフォン２６に音声が入力されると、この音声は、マイクロフォン２６によってアナログ信号である音声信号に変換される。変換された音声信号は、アンプ２４によって増幅され、ＡＤ／ＤＡ変換回路１８によってディジタル信号である音声データに変換される。変換された音声データは、信号処理回路１６によって符号化処理を施され、さらに無線回路１４によって変調処理を施される。無線回路１４によって生成された変調音声データは、上述と同様、メインアンテナ１２ｍおよびサブアンテナ１２ｓを利用して相手方に送信される。

一方、相手方から送られてきた変調音声データは、メインアンテナ１２ｍおよびサブアンテナ１２ｓによって受信される。受信された変調音声データは、無線回路１４によって復調処理を施され、かつ信号処理１６によって復号処理を施される。信号処理回路１６によって復号された音声データは、ＡＤ／ＤＡ変換回路１８によってアナログ信号である音声信号に変換され、変換された音声信号は、アンプ２０を介してスピーカ２２から出力される。

このようにして相手方との間で通話が行われている最中に、キー入力装置３０によって通話終了操作が行われると、ＣＰＵ２８は、信号処理回路１６および無線回路１４を制御して、相手方に通話終了信号を送信する。通話終了信号の送信後、ＣＰＵ２８は、通話処理を終了する。先に相手方から通話終了信号を受信した場合も、ＣＰＵ２８は、通話処理を終了する。

キー入力装置３０によってメール取得操作またはファイル取得操作が行われると、ＣＰＵ２８は、信号処理回路１６および無線回路１４を制御して、メール取得要求またはファイル取得要求を発行する。これによって、図１に示すサーバ７００からメールまたはファイルがダウンロードされる。

ダウンロードされたメールまたはファイルは、アンテナ１２，無線回路１４および信号処理回路１６を介してＣＰＵ２８に入力される。ＣＰＵ２８は、受信したメールまたはファイルをフラッシュメモリ３２に保存する。保存されたメールまたはファイルは、キー入力装置３０によるメール表示操作またはファイル再生操作に応答してＬＣＤモニタ３４から出力される。

なお、オペレータによってメールが作成されかつ送信操作が行われると、このメールは、信号処理回路１６，無線回路１４およびアンテナ１２を通してサーバ７００に送信される。

キー入力装置３０によってラジオ受信機能のオン操作が行われると、ＣＰＵ２８は、スイッチＳＷ１を端子Ｔ２に接続し、ＦＭチューナ３６に電力を供給し、そして所望のチャネルのチューニングおよびステレオ音声信号の出力をＦＭチューナ３６に命令する。ＦＭアンテナ３８によって受信されたＦＭラジオ信号は、スイッチＳＷ１を介してＦＭチューナ３６に入力され、チューニングやステレオ音声変換などの信号処理を施される。これによって、所望チャネルで放送されるＦＭラジオ番組の音声信号が生成される。生成された番組音声信号は、アンプ４０を介してスピーカ４２から出力される。

キー入力装置３０によってラジオ受信機能のオフ操作が行われると、ＣＰＵ２８は、スイッチＳＷ１を端子Ｔ１と接続し、ＦＭチューナ３６への電力の供給を停止する。これによって、ＦＭラジオ番組の出力が停止される。

なお、上述のメール取得操作またはファイル取得操作が行われたときは、ラジオ受信機能がオン状態であっても、スイッチＳＷ１は端子Ｔ１と接続される。スイッチＳＷ１の接続は、メールまたはファイルのダウンロードが完了した後に、端子Ｔ２に戻される。したがって、メールまたはファイルをダウンロードするときは、ＦＭラジオ放送の出力が一時的に中断される。

図３（Ａ）および図３（Ｂ）を参照して、ＬＣＤモニタ３４は、キャビネットＣ１の正面やや上方に配置され、キー入力装置３０を形成する一部の操作キー群３０ａは、キャビネットＣ１の正面やや下方に配置される。キー入力装置３０を形成する他の一部の操作キー群３０ｂは、キャビネットＣ２の正面に配置される。メインアンテナ１２ｍはキャビネットＣ２の上面近傍に埋め込まれ、サブアンテナ１２ｓおよびＦＭアンテナ３８は、キャビネットＣ２の下面近傍に互いに近接して埋め込まれる。キャビネットＣ１およびＣ２は互いに嵌合し、キャビネットＣ２を下方向にスライドさせることで、操作キー群３０ｂが露出する。

図２に戻って、スイッチＳＷ１が端子Ｔ２と接続されると、ＦＭアンテナ３８の長さは、１００ＭＨｚのλ／４となる。つまり、アンテナ長は、ＦＭラジオ放送の周波数帯域に属する特定周波数の波長の１／４となる。これによって、ＦＭラジオ放送を良好に受信することができる。

一方、スイッチＳＷ１が端子Ｔ１と接続されると、ＦＭアンテナ３８の一方端はアースと接続され、ＦＭアンテナ３８の長さは、８００ＭＨｚのλ／４となる。つまり、ＦＭアンテナ３８の一方端は基準電位面と接続され、アンテナ長はデータ通信用の周波数帯域に属する特定周波数の波長の１／４となる。

図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、ＦＭアンテナ３８は、サブアンテナ１２ｓと近接する。このため、スイッチＳＷ１が端子Ｔ１と接続されると、ＦＭアンテナ３８とサブアンテナ１２ｓとの間で相互干渉が発生し、ＦＭアンテナ３８は、無給電アンテナとしてサブアンテナ１２ｓと協働する。これによって、サブアンテナ１２ｓの利得が改善される。

なお、サブアンテナ１２ｓのインピーダンス特性は、キャビネットＣ２が非スライド状態のとき図５（Ａ）に示す波形を描き、キャビネットＣ２がスライド状態のとき図５（Ｂ）に示す波形を描く。図５（Ａ）および図５（Ｂ）のいずれにおいても、ＶＳＷＲ(Voltage Standing Wave Ratio)は、８３２ＭＨｚ〜８７０ＭＨｚの周波数帯域において、“２”〜“４”の範囲に属する。これより、この周波数帯域においてサブアンテナ１２ｓが共振することが分かる。

また、スイッチＳＷ１が端子Ｔ１と接続されたときのＦＭアンテナ３８のインピーダンス特性は、キャビネットＣ２が非スライド状態のとき図６（Ａ）に示す波形を描き、キャビネットＣ２がスライド状態のとき図６（Ｂ）に示す波形を描く。図６（Ａ）および図６（Ｂ）のいずれにおいても、ＶＳＷＲ(Voltage Standing Wave Ratio)は、８３２ＭＨｚ〜８７０ＭＨｚの周波数帯域において、“３”周辺に分布する。これより、ＦＭアンテナ３８が無給電アンテナとしてサブアンテナ１２ｓと協働することが分かる。

ＣＰＵ２８は、図４に示すＳＷ制御タスクを含む複数のタスクを並列的に実行することで、上述の動作を実現する。なお、これらのタスクに対応する制御プログラムは、フラッシュメモリ３２に記憶される。

図４に示すステップＳ１では、スイッチＳＷ１を端子Ｔ１に接続する。ＦＭアンテナ３８は、サブアンテナ１２ｓと協働する無給電アンテナとして機能する。ステップＳ３ではラジオ受信機能のオン操作が行われたか否かを判別し、ＹＥＳであればステップＳ５でスイッチＳＷ１を端子Ｔ２と接続する。これによって、ＦＭラジオ信号が受信され、所望のＦＭ放送番組の音声がスピーカ４２から出力される。

ステップＳ７ではラジオ受信機能のオフ操作が行われたか否かを判別し、ステップＳ１１ではメール取得操作またはファイル取得操作が行われたか否かを判別する。ステップＳ７でＹＥＳであれば、ステップＳ９でスイッチＳＷ１を端子Ｔ１に接続してからステップＳ３に戻る。

一方、ステップＳ１１でＹＥＳであれば、ステップＳ１３でスイッチＳＷ１を端子Ｔ１に接続する。ステップＳ１５ではメールまたはファイルのダウンロードが終了したか否かを判別し、ＹＥＳであればステップＳ１７でスイッチＳＷ１を端子Ｔ２に接続してからステップＳ７に戻る。

以上の説明から分かるように、パケットデータは、８３２ＭＨｚ〜８７０ＭＨｚの周波数帯域を利用して送信され、ＦＭラジオ放送は７６ＭＨｚ〜１０８ＭＨｚの周波数帯域を利用して送信される。パケットデータは、メインアンテナ１２ｍおよびサブアンテナ１２ｓによって受信され、ＦＭラジオ放送はＦＭアンテナ３８によって受信される。

ＬＣＤ３４は、パケットデータに基づくコンテンツ（メールまたはファイル）を出力し、スピーカ４２は、ＦＭラジオ放送の番組音声を出力する。

ＣＰＵ２８は、ＦＭ受信機能のオン操作が行われたか否かを判別し(S7)、さらにメール取得操作またはファイル取得操作が行われたか否かを判別する(S11)。いずれか一方の判別結果が肯定的であれば、ＣＰＵ２８は、ＦＭアンテナ３８の長さをサブアンテナ１２ｓとＦＭアンテナ３８との間で干渉が生じる特定長さに変更し、かつＦＭアンテナ３８の一方端を基準電位面に接続する。ＦＭアンテナ３８は、無給電アンテナとしてサブアンテナ１２ｓと協働する。この結果、サブアンテナ１２ｓの受信特性が改善される。

なお、この実施例では、サブアンテナをＦＭアンテナの近傍に配置するようにしているが、メインアンテナをＦＭアンテナの近傍に配置するようにしてもよい。この場合、メインアンテナの接続を制御する必要がある。

この発明の一実施例の構成を示す図解図である。図１実施例に適用される通信端末の構成の一例を示すブロック図である。（Ａ）はスライド状態にある図２実施例の外観を示す正面図であり、（Ｂ）はスライド状態にある図２実施例の外観を示す背面図である。図２実施例に適用されるＣＰＵの動作の一部を示すフロー図である。（Ａ）は非スライド状態におけるサブアンテナのインピーダンス特性を示すグラフであり、（Ｂ）はスライド状態におけるサブアンテナのインピーダンス特性を示すグラフである。（Ａ）は非スライド状態におけるＦＭアンテナのインピーダンス特性を示すグラフであり、（Ｂ）はスライド状態におけるＦＭアンテナの受信特性を示すグラフである。

符号の説明

１２ｍ …メインアンテナ
１２ｓ …サブアンテナ
１４ …無線回路
１６ …信号処理回路
２８ …ＣＰＵ
３２ …フラッシュメモリ
３０ …キー入力装置
３４ …ＬＣＤ
３８ …ＦＭアンテナ
２００ …携帯通信端末

Claims

第１周波数帯域を利用して送信される第１周波数信号を受信する第１アンテナ(38)、
第２周波数帯域を利用して送信される第２周波数信号を受信する第２アンテナ(12s)、
前記第１アンテナによって受信された第１周波数信号に基づく第１コンテンツを出力する第１出力手段(42)、
前記第２アンテナによって受信された第２周波数信号に基づく第２コンテンツを出力する第２出力手段(34)、
所定条件が満足されたか否かを判別する判別手段(S7, S11)、および
前記判別手段の判別結果が肯定的であるとき前記第１アンテナの長さを前記第１アンテナと前記第２アンテナとの間で干渉が生じる特定長さに変更しかつ前記第１アンテナの一方端を基準電位面に接続する特性変更手段(S9, S13)を備える、無線機。
前記所定条件は前記第１出力手段が停止状態であるという停止条件を含む、請求項１記載の無線機。
前記所定条件は前記第２コンテンツの取得要求が発行状態であるという要求条件を含む、請求項１または２記載の無線機。
前記第１コンテンツは放送番組である、請求項１ないし３のいずれかに記載の無線機。
前記特定長さは前記第２周波数帯域に属する特定周波数の波長の１／４である、請求項１ないし４のいずれかに記載の無線機。
前記第２周波数信号を受信する第３アンテナ(12m)をさらに備え、
前記第２出力手段は前記第２アンテナおよび前記第３アンテナによって受信された第２周波数信号に基づいて前記第２コンテンツを出力する、請求項１ないし５のいずれかに記載の無線機。
前記第３アンテナが前記第１周波数信号を受信できる電界強度の下限値は前記第２アンテナが前記第１周波数信号を受信できる電界強度の下限値よりも低い、請求項６記載の無線機。