JP3896708B2 - Wireless communication device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筐体から突出して設けられたメインアンテナと、筐体に内蔵されたサブアンテナとを備え、これらメインアンテナとサブアンテナとによりダイバーシティ受信するように構成された無線通信装置に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】
近年、電気通信技術の進歩に伴って、携帯電話装置などの無線通信装置が広く普及している。ところで、携帯電話装置は、一般的には、筐体から突出して設けられたホイップアンテナと、筐体に内蔵された平板アンテナとを備え、ホイップアンテナは、電波を放射・捕捉するための送受信兼用のメインアンテナとして作用し、平板アンテナは、電波を捕捉するための受信専用のサブアンテナとして作用するようになっている。そして、携帯電話装置は、これらホイップアンテナと平板アンテナとによりダイバーシティ受信する構成となっている。
【0003】
しかしながら、従来のものは、このようにメインアンテナとして作用するホイップアンテナが筐体から突出して設けられた構成となっているので、例えば、使用者が携帯電話装置をズボンの後ろポケットに入れたまま座ってしまうと、ホイップアンテナが折れ曲がってしまい、故障してしまうという虞があった。そうなると、ホイップアンテナは、電波を放射・捕捉することが良好にできなくなるので、その結果、通信できなくなるという問題があった。
【0004】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電波を放射・捕捉するメインアンテナが故障した場合であっても、通信することを可能とする無線通信装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の無線通信装置によれば、メインアンテナが故障すると、送信回路側から見たメインアンテナ側のインピーダンスは無限大となることから、これに応じて、制御手段は、レベル検出手段により検出された送信波の反射波のレベルが所定値未満から所定値以上に変化したことを検出すると、送信切換手段を第1の送信切換状態から第2の送信切換状態に切換制御する。これにより、送信回路から出力された送信波は、メインアンテナに与えられることはなく、サブアンテナに与えられるようになる。
【0006】
ここで、サブアンテナは、本来、電波を捕捉可能に構成されているので、アンテナの可逆性により、送信回路から出力された送信波が与えられると、その送信波を電波として放射することができる。したがって、メインアンテナが故障した場合であっても、電波をサブアンテナにより放射・捕捉することができ、通信を実行することができる。
【0007】
請求項2記載の無線通信装置によれば、制御手段は、レベル検出手段により検出された送信波の反射波のレベルが所定値未満から所定値以上に変化したことを検出すると、上記したように送信切換手段を第1の送信切換状態から第2の送信切換状態に切換制御すると共に、受信切換手段を第1の受信切換状態から第2の受信切換状態に切換制御する。これにより、メインアンテナとサブアンテナとによりダイバーシティ受信を実行することはなくなり、つまり、故障したメインアンテナにより捕捉された電波が受信回路に受信波として与えられることはなく、サブアンテナにより捕捉された電波が受信回路に受信波として与えられるようになるので、電波をサブアンテナにより良好に受信することができる。
【0008】
請求項3記載の無線通信装置によれば、制御手段は、レベル検出手段により検出された送信波の反射波のレベルが所定値未満から所定値以上に変化したことを検出すると、上記したように送信切換手段を第1の送信切換状態から第2の送信切換状態に切換制御し、受信切換手段を第1の受信切換状態から第2の受信切換状態に切換制御すると共に、報知手段を起動する。これにより、使用者は、報知手段から所定の報知情報が出力されることにより、メインアンテナが故障したことを認識することができる。
【0009】
請求項4記載の無線通信装置によれば、メインアンテナが故障から復帰すると、送信回路側から見たメインアンテナ側のインピーダンスは正常なときの値に復帰することから、これに応じて、制御手段は、レベル検出手段により検出された送信波の反射波のレベルが所定値以上から所定値未満に変化したことを検出すると、送信切換手段を第2の送信切換状態から第1の送信切換状態に切換制御する。これにより、故障する前の状態に速やかに復帰することができ、すなわち、電波をメインアンテナにより放射・捕捉することができ、通信を良好に実行することができる。
【0010】
請求項5記載の無線通信装置によれば、レベル検出手段をエンベロープ検波回路を主体として構成したので、エンベロープ検波回路が汎用性の高い周知の構成であることから、レベル検出手段を簡単に構成することできる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を携帯電話装置に適用した一実施例について図面を参照して説明する。
まず、図2において、携帯電話装置1にあって筐体2の表面側には、通話開始キー、リダイヤルキー、通話終了キー、「0」〜「9」の数字キー、*(アスタリスク)キー、#(シャープ)キー、F(ファンクション)キーなどの各種キーが配設されてなるキーパッド3、通話相手の電話番号などを表示するディスプレイ4(本発明でいう報知手段)、送話信号を入力するマイク(送話器)5、受話信号を出力するスピーカ(受話器)6、着信したときに点滅するLED7が設けられている。
【0012】
また、筐体2の上部側には、アンテナケース部2aが上方に突出するように一体に設けられており、そのアンテナケース部2aの内部には、ホイップアンテナ8が配設されている。さらに、筐体2の裏面側には、平板アンテナ9が配設されている。これらホイップアンテナ8および平板アンテナ9は、給電部(図示せず)から給電されるようになっており、通常の使用形態では、ホイップアンテナ8は、電波を放射・捕捉する送受信兼用のメインアンテナとして作用し、平板アンテナ9は、電波を捕捉する受信専用のサブアンテナとして作用するようになっている。
【0013】
次に、上記携帯電話装置1の電気的な構成の要部について、図1を参照して説明する。
ホイップアンテナ8は、アンテナ共用器10を介して受信切換スイッチ11(本発明でいう受信切換手段)の一方の固定接点11aに接続されており、平板アンテナ9は、受信切換スイッチ11の他方の固定接点11bに接続されている。そして、受信切換スイッチ11の可動接点11cは、受信回路12に接続されている。
【0014】
これにより、受信切換スイッチ11において固定接点11aと可動接点11cとが接続されているとき(図1中、実線にて示す状態、本発明でいう第1の受信切換状態にあるとき)には、ホイップアンテナ8により捕捉された電波が受信回路12に受信波として与えられるようになる。一方、受信切換スイッチ11において固定接点11bと可動接点11cとが接続されているとき(図1中、破線にて示す状態、本発明でいう第2の受信切換状態にあるとき)には、平板アンテナ9により捕捉された電波が受信回路12に受信波として与えられるようになる。
【0015】
送信回路13は、サーキュレータ14を介して送信切換スイッチ15(本発明でいう送信切換手段)の可動接点15aに接続されている。そして、送信切換スイッチ15の一方の固定接点15bは、上記アンテナ共用器10を介してホイップアンテナ8に接続されており、送信切換スイッチ15の他方の固定接点15cは、平板アンテナ9に接続されている。
【0016】
これにより、送信切換スイッチ15において可動接点15aと固定接点15bとが接続されているとき(図1中、実線にて示す状態、本発明でいう第1の送信切換状態にあるとき)には、送信回路13から出力された送信波は、ホイップアンテナ8に与えられるようになり、ホイップアンテナ8から電波として放射されるようになる。一方、送信切換スイッチ15において可動接点15aと固定接点15cとが接続されているとき(図1中、破線にて示す状態、本発明でいう第2の送信切換状態にあるとき)には、送信回路13から出力された送信波は、平板アンテナ9に与えられるようになる。
【0017】
ここで、平板アンテナ9は、上記したように、通常の使用形態では、電波を捕捉する受信専用アンテナとして作用するものであるので、アンテナの可逆性により、送信波が与えられると、その与えられた送信波を電波として放射するようになる。
【0018】
サーキュレータ14は、3個の端子を有しており、そのうちの1つの端子は、終端抵抗16に接続されている。この場合、サーキュレータ14と終端抵抗16との間の部分は、ダイオード17、抵抗18およびコンデンサ19からなるエンベロープ検波回路20(本発明でいうレベル検出手段)の入力側との間で電磁結合するようになっている。これにより、送信回路13から出力された送信波の一部がホイップアンテナ8で反射して反射波となり、その反射波がサーキュレータ14を介して終端抵抗16に向かって流れると、その反射波の電流に応じた漏れ電流がエンベロープ検波回路20に流れるようになっている。
【0019】
エンベロープ検波回路20の出力側は、オペアンプ21の非反転入力端子に接続されており、オペアンプ21の出力端子は、判定回路22に接続されていると共に、反転入力端子に負帰還接続されている。つまり、オペアンプ21は、ボルテージホロワ回路23を構成しており、これにより、エンベロープ検波回路20の出力側と判定回路22の入力側との間でインピーダンスが整合され、判定回路22の動作が安定するようになっている。
【0020】
判定回路22は、エンベロープ検波回路20からボルテージホロワ回路23を介して与えられる電流レベルと、あらかじめ設定されている閾値(本発明でいう所定値)とを比較するようになっており、比較結果を制御回路24(本発明でいう制御手段)に出力するようになっている。
【0021】
制御回路24は、判定回路22から比較結果が与えられると、その比較結果に基づいて受信切換スイッチ11および送信切換スイッチ15を切換制御するようになっている。具体的には、制御回路24は、判定回路22から与えられた比較結果により、エンベロープ検波回路20から判定回路22に出力された電流レベルが閾値未満であることを検出しているときには、受信回路12に与えられる受信波の受信強度に基づいて受信切換スイッチ11を第1の受信切換状態と第2の受信切換状態との間で切換制御すると共に、送信切換スイッチ15を第1の送信切換状態に切換制御するようになっている。
【0022】
一方、制御回路24は、判定回路22から与えられた比較結果により、エンベロープ検波回路20から判定回路22に出力された電流レベルが閾値以上であることを検出しているときには、受信切換スイッチ11を第2の受信切換状態に切換制御すると共に、送信切換スイッチ15を第2の送信切換状態に切換制御するようになっている。また、このとき、制御回路24は、表示制御部25に表示制御信号を出力することにより、ディスプレイ4に所定の表示情報(本発明でいう報知情報)を表示させるようになっている。
【0023】
次に、上記した構成の作用について、図3も参照して説明する。
まず、通常のとき、つまり、ホイップアンテナ8が正常であるときには、送信回路13側から見たホイップアンテナ8側のインピーダンスは正常な値であり、エンベロープ検波回路20から判定回路22に出力される電流レベルは、閾値未満であり、閾値以上となることはない。
【0024】
このとき、制御回路24は、上記したように、受信回路12に与えられる受信波の受信強度に基づいて受信切換スイッチ11を第1の受信切換状態と第2の受信切換状態との間で切換制御することにより、ホイップアンテナ8により捕捉した電波と平板アンテナ9により捕捉した電波のうちの受信強度の高い方が受信回路12に受信波として与えられるようにダイバーシティ受信を制御し、また、送信切換スイッチ15を第1の送信切換状態に切換制御することにより、送信回路13から出力された送信波がホイップアンテナ8から電波として放射されるように送信を制御する。
【0025】
さて、ここで、ホイップアンテナ8が何らかの原因により故障した場合を考える。ホイップアンテナ8が故障すると、送信回路13側から見たホイップアンテナ8側のインピーダンスは無限大となり、送信回路13から出力された送信波の大部分がホイップアンテナ8で反射するようになり、エンベロープ検波回路20から判定回路22に出力される電流レベルは、閾値以上となる。
【0026】
このとき、制御回路24は、受信切換スイッチ11を第2の受信切換状態に切換制御することにより、平板アンテナ9により捕捉した電波が受信回路12に受信波として与えられるように受信を制御し、また、送信切換スイッチ15を第2の送信切換状態に切換制御することにより、送信回路13から出力された送信波が平板アンテナ9から電波として放射されるように送信を制御し、表示制御部25に表示制御信号を出力することにより、ディスプレイ4に「ホイップアンテナコショウチュウ」という表示情報を表示させる(図3参照)。
【0027】
尚、この場合、制御回路24は、受信切換スイッチ11および送信切換スイッチ15をTDMA動作に応じた所定の受信タイミングおよび送信タイミングにより切換制御しており、これにより、送信回路13から出力された送信波が受信回路12に与えられることがないようになっている。
【0028】
また、ホイップアンテナ8が故障から復帰すると、送信回路13側から見たホイップアンテナ8側のインピーダンスは正常な値に復帰し、エンベロープ検波回路20から判定回路22に出力される電流レベルは閾値未満に復帰するので、このとき、制御回路24は、上記したように、ホイップアンテナ8および平板アンテナ9によりダイバーシティ受信を制御し、また、ホイップアンテナ8により送信を制御する。
【0029】
このように本実施例によれば、ホイップアンテナ8が故障したときには、送信切換スイッチ15が第1の送信切換状態から第2の送信切換状態に切換制御されるようになるので、送信回路13から出力された送信波は、ホイップアンテナ8に与えられることはなく、平板アンテナ9に与えられ、平板アンテナ9から電波として放射されるようになる。したがって、ホイップアンテナ8が故障した場合であっても、電波を平板アンテナ9により放射・捕捉することができ、通信を実行することができる。
【0030】
また、このとき、受信切換スイッチ11が第1の受信切換状態から第2の受信切換状態に切換制御されるようになるので、ホイップアンテナ8と平板アンテナ9とによりダイバーシティ受信されることはなくなり、故障したホイップアンテナ8により捕捉された電波が受信回路12に受信波として与えられることはなく、平板アンテナ9により捕捉された電波が受信回路12に受信波として与えられるようになり、電波をより良好に受信することができる。
【0031】
また、このとき、ディスプレイ4に「ホイップアンテナコショウチュウ」という表示情報が表示されるようになるので、使用者は、この表示情報により、ホイップアンテナ8が故障したことを認識することができる。
【0032】
また、ホイップアンテナ8が故障から復帰したときには、送信切換スイッチ15が第2の送信切換状態から第1の送信切換状態に切換制御されるようになるので、ホイップアンテナ8が故障する前の状態に速やかに復帰し、電波をホイップアンテナ8により放射・捕捉することができ、通信を良好に実行することができる。
【0033】
さらに、ホイップアンテナ8が故障したか否かを検出するレベル検出手段としての回路をエンベロープ検波回路20を主体として構成したので、エンベロープ検波回路20が汎用性の高い周知の構成であることから、レベル検出手段を簡単に構成することできる。
【0034】
本発明は、上記した実施例にのみ限定されるものでなく、次のように変形または拡張することができる。
無線通信装置としては、携帯電話装置に限らず、送受信兼用のメインアンテナと受信専用のサブアンテナとを備えているものであれば、他の通信装置であっても良い。
【0035】
エンベロープ検波回路の入力側は、電磁結合する構成に限らず、容量結合する構成であっても良い。
メインアンテナが故障したときに、LEDが点灯したり、スピーカが鳴動するようにしても良い。また、ディスプレイに表示される表示情報としては、カナ表示に限らず、「ホイップアンテナ故障中」のようなカナ漢字表示であっても良く、さらに、表示情報のメッセージとしては、他のメッセージであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック構成図
【図2】外観斜視図
【図3】ディスプレイの表示を示す図
【符号の説明】
図面中、1は携帯電話装置(無線通信装置)、2は筐体、4はディスプレイ(報知手段)、8はホイップアンテナ(メインアンテナ)、9は平板アンテナ(サブアンテナ)、11は受信切換スイッチ(受信切換手段)、12は受信回路、13は送信回路、15は送信切換スイッチ(送信切換手段)、20はエンベロープ検波回路(レベル検出手段)、24は制御回路(制御手段)である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radio communication apparatus that includes a main antenna that protrudes from a casing and a sub antenna that is built in the casing, and is configured to receive diversity by using the main antenna and the sub antenna.
[0002]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, with the advancement of telecommunications technology, wireless communication devices such as mobile phone devices have become widespread. By the way, the cellular phone device generally includes a whip antenna provided so as to protrude from the housing and a flat plate antenna built in the housing, and the whip antenna is used for both transmission and reception for radiating and capturing radio waves. The flat antenna acts as a reception-only sub-antenna for capturing radio waves. The mobile phone device is configured to receive diversity using the whip antenna and the flat antenna.
[0003]
However, the conventional device has a structure in which the whip antenna acting as the main antenna is provided so as to protrude from the housing, so that, for example, the user keeps the mobile phone device in the back pocket of the pants. If the user sits down, the whip antenna may bend and break down. In this case, the whip antenna cannot radiate and capture radio waves satisfactorily, and as a result, there is a problem that communication cannot be performed.
[0004]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a wireless communication apparatus that enables communication even when a main antenna that radiates and captures radio waves breaks down. There is.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to the wireless communication device of the first aspect, when the main antenna breaks down, the impedance on the main antenna side viewed from the transmission circuit side becomes infinite, and accordingly, the control means uses the level detection means. When it is detected that the level of the reflected wave of the detected transmission wave has changed from less than a predetermined value to a predetermined value or more, the transmission switching means is controlled to switch from the first transmission switching state to the second transmission switching state. As a result, the transmission wave output from the transmission circuit is not given to the main antenna, but is given to the sub-antenna.
[0006]
Here, since the sub-antenna is originally configured to be able to capture radio waves, when the transmission wave output from the transmission circuit is given due to the reversibility of the antenna, the transmission wave can be radiated as a radio wave. . Therefore, even when the main antenna breaks down, radio waves can be radiated and captured by the sub antenna, and communication can be executed.
[0007]
According to the wireless communication device of
[0008]
According to the wireless communication device of the third aspect, when the control unit detects that the level of the reflected wave of the transmission wave detected by the level detection unit has changed from less than the predetermined value to more than the predetermined value, as described above. The transmission switching unit is switched from the first transmission switching state to the second transmission switching state, the reception switching unit is switched from the first reception switching state to the second reception switching state, and the notification unit is activated. . Thereby, the user can recognize that the main antenna has failed by outputting predetermined notification information from the notification means.
[0009]
According to the wireless communication device of the fourth aspect, when the main antenna recovers from a failure, the impedance on the main antenna side viewed from the transmission circuit side returns to a normal value, and accordingly, the control means When detecting that the level of the reflected wave of the transmission wave detected by the level detection means has changed from a predetermined value or more to less than a predetermined value, the transmission switching means is changed from the second transmission switching state to the first transmission switching state. Switching control is performed. Thereby, it is possible to quickly return to the state before the failure, that is, radio waves can be radiated and captured by the main antenna, and communication can be performed satisfactorily.
[0010]
According to the wireless communication device of the fifth aspect, since the level detection means is mainly composed of the envelope detection circuit, the envelope detection circuit is a well-known configuration with high versatility, and therefore the level detection means is simply configured. I can.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a mobile phone device will be described with reference to the drawings.
First, in FIG. 2, on the front side of the
[0012]
An
[0013]
Next, the main part of the electrical configuration of the
[0014]
Thereby, when the fixed
[0015]
The
[0016]
As a result, when the
[0017]
Here, as described above, the
[0018]
The
[0019]
The output side of the
[0020]
The
[0021]
When the comparison result is given from the
[0022]
On the other hand, when the
[0023]
Next, the operation of the above configuration will be described with reference to FIG.
First, when normal, that is, when the
[0024]
At this time, as described above, the
[0025]
Now, consider a case where the
[0026]
At this time, the
[0027]
In this case, the
[0028]
When the
[0029]
Thus, according to the present embodiment, when the
[0030]
At this time, since the reception changeover switch 11 is controlled to be switched from the first reception changeover state to the second reception changeover state, diversity reception is not performed by the
[0031]
At this time, the display information “Whipped antenna pepper” is displayed on the
[0032]
Further, when the
[0033]
Further, since the circuit as the level detection means for detecting whether or not the
[0034]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified or expanded as follows.
The wireless communication device is not limited to the mobile phone device, and may be another communication device as long as it has a main antenna for both transmission and reception and a sub antenna dedicated for reception.
[0035]
The input side of the envelope detection circuit is not limited to the electromagnetic coupling configuration, and may be a capacitive coupling configuration.
When the main antenna breaks down, the LED may turn on or the speaker may sound. In addition, the display information displayed on the display is not limited to kana display, but may be kana kanji display such as “Whipping antenna is faulty”, and the display information message may be other messages. May be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an external perspective view. FIG. 3 is a diagram showing a display on a display.
In the drawings, 1 is a cellular phone device (wireless communication device), 2 is a case, 4 is a display (notification means), 8 is a whip antenna (main antenna), 9 is a flat plate antenna (sub antenna), and 11 is a reception changeover switch. (Reception switching means), 12 is a reception circuit, 13 is a transmission circuit, 15 is a transmission switch (transmission switching means), 20 is an envelope detection circuit (level detection means), and 24 is a control circuit (control means).
Claims (5)
前記受信切換手段とは別体に設けられ、前記送信回路から出力された送信波が前記メインアンテナに与えられる第1の送信切換状態と前記送信回路から出力された送信波が前記メインアンテナに与えられることなく前記サブアンテナに与えられる第2の送信切換状態とを切換可能であって、常には、第1の送信切換状態に切換制御されている送信切換手段と、
前記送信回路から出力された送信波の反射波のレベルを検出するレベル検出手段と、
このレベル検出手段により検出された送信波の反射波のレベルが所定値未満から所定値以上に変化したときに、前記送信切換手段を第1の送信切換状態から第2の送信切換状態に切換制御する制御手段とを備えたことを特徴とする無線通信装置。A main antenna that protrudes from the casing and can radiate a transmission wave output from the transmission circuit as a radio wave and can capture the radio wave; a sub-antenna that is built in the casing and can capture the radio wave; and the main antenna It is possible to switch between a first reception switching state in which the radio wave captured by the sub-antenna is applied as a reception wave to the reception circuit and a second reception switching state in which the radio wave captured by the sub-antenna is applied to the reception circuit as a reception wave. In a wireless communication apparatus configured to receive diversity by the main antenna and the sub antenna by switching control of the reception switching means, the reception switching means,
Provided separately from the reception switching means, the first transmission switching state in which the transmission wave output from the transmission circuit is applied to the main antenna and the transmission wave output from the transmission circuit are applied to the main antenna. A transmission switching means capable of switching between the second transmission switching state given to the sub-antenna without being controlled and always controlled to be switched to the first transmission switching state;
Level detection means for detecting the level of the reflected wave of the transmission wave output from the transmission circuit;
When the reflected wave level of the transmission wave detected by the level detection means changes from less than a predetermined value to a predetermined value or more, the transmission switching means is switched from the first transmission switching state to the second transmission switching state. And a control means for controlling the wireless communication apparatus.
前記制御手段は、前記レベル検出手段により検出された送信波の反射波のレベルが所定値未満から所定値以上に変化したときに、前記報知手段を起動するように構成されていることを特徴とする請求項1または2記載の無線通信装置。A notification means for outputting predetermined notification information;
The control means is configured to activate the notification means when the level of the reflected wave of the transmission wave detected by the level detection means changes from less than a predetermined value to a predetermined value or more. The wireless communication apparatus according to claim 1 or 2.
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JP2015514381A (en) * | 2012-04-11 | 2015-05-18 | クアルコム,インコーポレイテッド | Device for switching antennas |
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JP2000134131A (en) | 2000-05-12 |
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