JP5841469B2 - 携帯情報端末および高周波通信モジュール - Google Patents
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Description
本発明は、上記の問題を解決し、簡易な構成でSAR対策を講ずることができる携帯情報端末および高周波通信モジュールを提供することを主たる課題とする。
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態に係る携帯情報端末の外観図であり、(a)は正面図、(b)は背面図、(c)は上面図である。
この携帯情報端末は、操作者が両手で把持し得る形状およびサイズの筐体100を有する。筐体100の略中央部には、タッチセンサを搭載した表示パネル110が設けられている。筐体100には、操作者が右手で把持するための第1把持部101と、左手で把持するための第2把持部102とが設けられている。各把持部101,102には、操作ボタン等が配置されている。操作者は、表示パネル110を見ながら、片方の手で筐体100を把持するとともに、もう片方の手の指で表示パネル110をタッチ操作するのが一般的な操作態様である。
DPDT−SW13には、例えばソニー株式会社製の「CχG1144AEN」を用いることができる。センサモジュール15には、例えばAnalog Devices社製の「AD7147」を用いることができる。
メインアンテナ18は、筐体100の第1部位、具体的には図3(a)の正面をみて向かって右上角部に配置される。サブアンテナ19は、メインアンテナ18から最も離れた筐体100の第2部位、具体的には図3(a)の正面を見て左下角部に配置される。このように、メインアンテナ18とサブアンテナ19とを、筐体100の最も離れた部位に配置するのは、高周波信号の相互干渉を防止するためである。
各アンテナ18,19は、図3(b)の1点破線で示されるように、筐体100を把持する操作者と反対方向に指向性を持つように、それぞれアンテナ特性が調整されており、これによって、操作者の電磁波による影響を緩和している。
受信時にDPDT−SW13の第2ポート132および受信ポート125を経て供給された受信電力Rxは、変復調部121に入力される。変復調部121は、この受信電力Rxをリファレンス電力Rxに基づいて復調し、I/O11,21を介して処理ユニット20へ伝達する。
近接信号がLow信号からHigh信号に変化した場合、DPDT−SW13は、現在の接続状態を、第1ポート131を第2アンテナ部(サブアンテナ19)側の接続端子、第2ポート132を第1アンテナ部(メインアンテナ18)側の接続端子に切り換える(S13:Y、S14)。その後、近接信号がHigh信号からLow信号に変化しなければ、現在の状態を維持する(S15:N)。
Low信号に変化した場合、DPDT−SW13は、第1ポート131を第1アンテナ部側の接続端子、第2ポート132を第2アンテナ部側の接続端子に切換接続する。
電源オフになければ現在の接続状態を維持する(S17:N)。電源オフのときは、切換接続動作を終える(S17:Y)。
図11は、第2実施形態における高周波通信モジュールのアンテナ部分の構成概要図である。第2実施形態では、第1実施形態で説明したメインアンテナ18およびサブアンテナ19のほかに、ダイバシティ用のサブアンテナ29を設ける。また、図示しない高周波回路との間に、合成/分波器24を設ける。合成/分波器24は、送信時には、送信対象信号(高周波信号)を所定の配分比、例えば7対3で固定的に分配し、受信時には受信信号を合成するものである。さらに、合成/分波器24とメインアンテナ18およびサブアンテナ19とを結ぶ経路に移相器181,191を挿入接続し、送信信号および受信信号の位相を変えることにより、メインアンテナ18およびサブアンテナ19の指向性を実質的に変えるようにしている。
なお、メインアンテナ18およびサブアンテナ19は、それぞれ送受信兼用となる。もう一つのサブアンテナ29は、受信専用となる。
合成/分波器24とサブアンテナ19とを結ぶ経路も2系統あり、第3高周波スイッチ192,移相器191,第4高周波スイッチ193が挿入接続された経路を移相経路、ダイレクトに結ぶ経路をバイパス経路としている。第1〜第4高周波スイッチ182,183,192,193は、経路切換手段として機能するものである。
人体が近接していない場合、センサモジュール15からは、Low信号が出力される。このとき、第1〜第4高周波スイッチ182,183,192,193は、合成/分波器24と各アンテナ18,19をバイパス経路で接続する。すなわち、第1高周波スイッチ182および第2高周波スイッチ183は、合成/分波器24の出力をメインアンテナ18へ供給し、第3高周波スイッチ192および第4高周波スイッチ193は、合成/分波器24の出力をサブアンテナ19へ供給する。
これにより、人体が近接した場合の各アンテナ18,19の指向性を変えることができる。また、移相器181,191の挿入損失分だけ、送信電力が低下し、SAR値を低減させることができる。
LTEのように、複数のアンテナが搭載されている携帯情報端末の場合は、これらのアンテナをそのまま用いることができるので、アンテナの設置に伴うコスト増を抑制することができる。また、LTEの設計変更にも柔軟に対応することができる。
11,21 入出力インタフェース(I/O)
12 RFモジュール
121 変復調部
122 電力増幅部
123 デュープレクサ
124 送信ポート
125 受信ポート
13 DPDT−SW
131 第1ポート
132 第2ポート
14 センサエレメント
141 保護膜
142 静電エレメント
15 センサモジュール
151 ミクサ
152 アナログ・フロンドエンド
153 信号発生器
16,17 整合回路
18 メインアンテナ
19,29 サブアンテナ
20 処理ボード
22 制御部
23 電源部(P.S.)
24 合成/分波器
181,191 移相器
182,183,192,193 高周波スイッチ
Claims (8)
- 互いに異なる送信周波数及び受信周波数を使用周波数帯域とする第1アンテナ部と、
前記受信周波数を使用周波数帯域とする第2アンテナ部と、
人体との距離を検出し、検出した距離が設定値以上のときは第1信号を出力し、前記距離が前記設定値未満のときは第2信号を出力する近接センサ部と、
送信信号を生成する送信信号生成手段と、
前記近接センサ部から前記第1信号を受信したときは、前記送信信号を前記第1アンテナ部に伝達し、前記近接センサ部から前記第2信号を受信したときは、前記送信信号の信号レベルを代えることなく、当該送信信号の伝達先を前記第2アンテナ部に切り換える切換手段と、を備えて成る、携帯情報端末。 - 前記第1アンテナ部は、メインアンテナと、このメインアンテナと高周波回路とのインピーダンスを整合させる第1整合回路とを含み、
前記第2アンテナ部は、前記メインアンテナよりも狭帯域であるが広い周波数帯にわたって反射損失の変化が小さいサブアンテナと、このサブアンテナと高周波回路とのインピーダンスを整合させる第2整合回路とを含む、
請求項1記載の携帯情報端末。 - 前記メインアンテナと前記第1整合回路、並びに、前記サブアンテナと前記第2整合回路が、それぞれスプリングコンタクトを介して接続されている、
請求項2記載の携帯情報端末。 - 操作者が把持可能な筐体を備えており、
この筐体の所定部位には、前記操作者が片方の手の指でタッチ操作可能な表示パネルが設けられており、
前記近接センサ部は、前記表示パネルと一体に配置されており、
前記メインアンテナは、前記筐体の所定部位に設置されており、
前記サブアンテナは、前記筐体において前記メインアンテナと最も離れた部位に設置されている、
請求項3記載の携帯情報端末。 - 前記メインアンテナおよび前記サブアンテナは、前記筐体を把持する操作者側と逆の方向に指向性を持つ、
請求項4記載の携帯情報端末。 - 前記メインアンテナへの給電部および前記サブアンテナへの給電部に、それぞれ前記指向性を調整するための移相器を含む移相経路と、前記移相器を含まないバイパス経路とを選択的に切り替える経路選択手段を備え、
前記経路選択手段は前記近接センサ部から前記第1信号を受信したときは前記メインアンテナと前記サブアンテナへの給電部への経路として前記バイパス経路を選択し、前記近接センサ部から前記第2信号を受信したときは前記移相経路を選択する、
請求項5記載の携帯情報端末。 - 受信時には前記メインアンテナからの受信信号と前記サブアンテナからの受信信号とを所定の配分比で合成し、送信時には前記メインアンテナへの送信信号と前記サブアンテナへの送信信号とを所定の配分比で分波する合成・分波手段とを備えており、
前記経路選択手段は、この合成・分波手段と前記メインアンテナとの経路および当該合成・分波手段と前記サブアンテナとの経路にそれぞれ挿入接続される、
請求項6記載の携帯情報端末。 - 人体との距離が設定値以上のときは第1信号を出力し、前記距離が前記設定値未満のときは第2信号を出力する近接センサ部と、
送信信号を生成する送信信号生成手段と、
前記送信信号の信号レベルを代えることなく、前記近接センサ部から前記第1信号を受信したときは、前記送信信号を、互いに異なる送信周波数及び受信周波数を使用周波数帯域とする第1アンテナ部へ伝達し、前記第2信号を受信したときは、前記送信信号を、前記受信周波数を使用周波数帯域とする第2アンテナ部へ伝達する切換手段と、を備えて成る、高周波通信モジュール。
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