JPH04504491A - リアクタンスバッファを備えたループアンテナおよびその製作方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 リアクタンスバッファされたループアンテナおよびその製作方法 発明の分野 この発明は一般的にはループアンテナの分野に関し、かつより特定的には腕装着 電子装置のためのりストｌ（ンドアンテナとして使用するのに適したリアクタン スバッファされたループアンテナに関する。

従来技術の説明 電子回路が、かつ特に受信機において、小型化されるに応じて、電子装置を腕（ ｗｒｉｓｔ）に心地よく装着するのに適したハウジング内に組み込むことが可能 になってきている。これらの腕装着受信機とともに使用するアンテナはしばしば 装置の腕バンド（リストバンド：ｗｒｉｓｔｂａｎｄ）に導入された簡単な一回 巻きのループアンテナをしばしば利用している。そのようなアンテナは一般に伸 縮性のない２つの部分からなるリストバンドを使用しており第１図に示されてい る。リベット、または同様のファスナーが人間の腕の種々のサイズに適応するた めに必要とされる腕バンドのセクションの１つにおける規則的に間隔をおいた一 連の穴を与えるために使用され、しばしば該腕ノくンドが腕に締められた時にル ープを閉しるための電気的接続を与える。そのようなループアンテナのインダク タンスは、ループの直径または長さのような、ループアンテナの物理的形状に依 存するから、そのようなループアンテナの同調は腕のサイズとともに変化する。

その結果、ループアンテナは特定の腕のサイズのために同調された場合には、装 置を腕に結び付ける場合に隣接の接点が選択された時に起こるように、ループの 長さを増大または減少することによりループの直径が増大または減少し、その結 果アンテナの共振周波数にかなりの変化を生じかつそれに応じて受信機の感度に かなりの変化を生ずる。その結果、そのような腕バンドのループアンテナの工場 における前もっての同調は可能ではなかった。そのような腕装着受信機の商業性 はその結実装置のアンテナを装置が売られる時に同調することができる熟達した 技術者を雇用する小売商人に限定されていた。明らかに、これでも装着者が装置 を腕に結びつける時に気まぐれであればアンテナの性能を保証するものではなか った。

腕装着受信機に使用するために他のアンテナ構造も提案されている。１つのその ような腕バンドアンテナは硬い腕バンドに取付けられた数多くのフェライトアン テナのリンクからなる。他の腕バンドアンテナは伸縮可能な腕バンドを可能にす るように腕バンド内に導入された導体からなる。

双方のアンテナとも伸縮性のない腕バンドアンテナと同じ同調の問題を有する。

ループの形状寸法が変わると、かつ腕における位置に応じて、同調外れおよび受 信機感度の低下が発生する。

発明の概要 第１および第２のアンテナセグメントを有し、各セグメントは第１および第２の 終端を有し、第１の終端は受信機に結合され、第２の終端はループの大きさの調 整を与える、調整可能な大きさのループアンテナのための実質的に一定の共振周 波数を維持するためにリアクタンスバ・ソファが説明される。該リアクタンスバ ッファは前記第１のアンテナセグメントの第２の終端に結合されたバ・ソファ入 力を具備する。複数のタップが平坦な一体化構造に沿ってリニアに配置され、該 構造は必要とされるループアンテナの大きさの調整量に対応する最も外部のタッ プの間に所定の長さを有する。該タップは第２のアンテナセグメントの第２の終 端に結合するための選択可能なバッファ出力を提供する。

複数のりアクタンスエレメントがバッファ入力を複数のタップの各々に結合しか つ入力および該複数の夕・ツブの各々の間で計測された実質的に一定のリアクタ ンスを提供する。

前記ループアンテナを所定の周波数に共振させるためのアンテナ共振容量に結合 された信号およびグランド入力を有する受信機を含む腕装着電子装置のための腕 ノくンドループアンテナが説明される。該腕パンドループアンテナは第１および 第２の腕バンドセクションを有する。第１の腕バンドセクションは受信機の信号 入力に結合された第１の終端および第２の終端を有する第１の導体を含む。該第 １の導体は第１の腕バンドセクション内でループアンテナの第１の部分を形成す る。リアクタンスバッファが前記第１の導体の第２の終端に結合され、該バッフ ァは平坦な一体化構造に沿ってリニアに配置された複数の選択可能な実質的に一 定のりアクタンスのタップを有する。前記構造は腕パンドループアンテナの必要 とされる直径調整に対応して最も外側のタップの間に所定の長さを有する。この タップは第１の腕バンドの長さの調整を許容する。第２の腕バンドセクションは 受信機のグランドに結合された第１の終端および第２の終端を有する第２の導体 を含む。第２の導体は第２の腕バンドセクション内のループアンテナの第２の部 分を形成する。結合装置が該第２の導体の第２の終端に結合され該導体を複数の タップの１つに結合する。腕バンドの長さが複数のタップの内の１つを選択する ことにより調整された時、腕パンドループアンテナの共振周波数は実質的に不変 の状態となる。

本発明の目的はサイズが変更された時同調を必要としない調整可能なサイズを有 するループアンテナを提供することにある。

本発明の他の目的は、腕装着装置とともに使用するのに適したループアンテナを 提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、予め同調できる腕パンドループアンテナを提供する ことにある。

本発明のさらに他の目的は、同調された時腕バンドの長さの変化に敏感でない腕 パンドループアンテナを提供することにある。

表１は、誘導的リアクタンスバッファを利用したループアンテナの性能を従来技 術のループアンテナの性能と比較するものである。

表２は、容量的リアクタンスバッファを利用したループアンテナの性能を示すも のである。

好ましい実施例の説明 図面を参照すると、第３図から第６図までは本発明の好ましい実施例、すなわち 腕装着電子装置とともに使用するのに適したバッファされたループアンテナを示 す。本発明の利点を理解するためには、従来遭遇していたいくつかの問題の理解 を与えるために少なくとも１つの従来技術の腕パンドループアンテナの動作をい くらか詳細に説明するのが最もよい。典型的な従来技術の腕パンドループアンテ ナの構成１０は第１図に示されている。受信機はハウジング１２内に配置され、 該ハウジング１２に対し２つの伸縮性のないストラップ１４および１６が取り付 けられている。

各ストラップ１４および１６内にはそれぞれ導体１８および２０が配置されてい る。この導体は丸いまたは平坦な導電性ワイヤでよい。腕バンドストラップ１４ の１つに伝統的なバックルが設けられ、該バックルは導体１８の一端に接続され ている。他の腕バンドストラップ１６においては、−続きの規則的な間隔の穴が 設けられ腕バンドの長さの調整を許容する。アイレット（ｅｙｅｌｅｔ）がしば しば各々の穴に挿入されストラップ１６内で導体２０と電気的接続を提供する。

これは第２Ａ図に非常に詳細に示されている。

第２Ａ図に示されるように、広い平坦なシート金属導体１００がストラップ１０ ２内に配置されている。アイレット１０４が導体１００への接触を提供する。腕 バンドの調整を提供するために使用される穴はＴ１〜Ｔ７とマーク付けられかつ 、ΔＬとして示される、腕バンドの長さにわたり均等の間隔で配置されている。

典型的な腕バンドに対しては、ΔＬはほぼ大人の腕のサイズの典型的な変動に対 する長さに対するほぼ４４ｍｍである。策１図および第２Ａ図に示されるように 構成されたループアンテナは電気的に小さなループアンテナであり、はぼＶＨＦ 周波数において１／４波長の大きさである。そのようなループアンテナは大部分 の注目周波数において誘導的でありかつ容量的に同調される。その結果、腕バン ドの調整可能な部分は、第２Ｂ図に示されるように、−続きの誘導的エレメント として表わすことができる。各エレメントのインダクタンスの特定の大きさは導 体の形状、または大きさ、この場合は、各タップＴ１〜Ｔ７の間の導体の形状、 の関数である。留め金がタップＴ１に接続された時、これはまた相対的なループ アンテナのサイズまたは直径である、腕バンドのサイズは最小である。留め金が タップＴ７に接続された時、腕バンドのサイズ、または相対的なループアンテナ のサイズまたは直径は最大になる。従って、ループアンテナが長さＴ１に対して 調整されかつ同調された時、同調は長さＴ７においては実質的に変わり、かつ同 様に中間の長さに対しては、最初に同調された所以外の長さにおいて受信機感度 が減少する結果となる。

第３Ａ図および第３Ｂ図は本発明の好ましい実施例のための腕パンドループアン テナの一般的な構造を示す。第３Ａ図に示されるように、腕パンドループアンテ ナ２００は２つの非伸縮性であるが、柔軟性あるストラップ、または腕バンドセ クション２０２および２０４を含む。第１の腕バンドセクション２０２はループ アンテナの第１の部分を形成する第１の導体２０６を含み、一方策２の腕バンド セクション２０４は第２の導体２０８を含みかつループアンテナの第２の部分を 形成する。第１−の腕バンドセクション２０２はさらに、穴またはスロットのよ うな、−続きの規則的な間隔のアパーチャ２１０を有し、該アパーチャ２１０は 腕バンドに沿ってリニアに配置され調整可能性を提供する。

本発明の好ましい実施例の構成においては、時計産業において広く用いられてい る、標準的な２部品の留め金が利用されている。この留め金は腐食の問題を最小 化しかつ留め金が締められた時に低いオーミック電気接触を維持するために、メ ッキなどにより、適切に修正される。接触面の選択的な金メッキのような、メッ キが好ましく、勿論他のメッキ技術も同様に用いることができる。調整可能な留 め金２１２は腕バンドセクション２０２に沿ってスライド可能に配置されかつ第 １の導体２０６に対し電気的接触を提供する。第２の腕バンドセクション２０４ の終端には、第２の導体２０８の一端に結合される、固定された留め金２１４が 取付けられ、かつ調整可能な留め金２１２とともに、電気的にループアンテナを 完成させかつ機械的に腕バンド２００を腕に固定するための手段を提供する。第 １の腕バンドセクション２０２および第２の腕バンドセクション２０４は、ネジ （図示せず）のような、ファスナーによって装置のハウジングに固定される、硬 い装着用ブラケット２１６のような、取付は手段により腕装着装置に固定される 。

装着ブラケット２１６は、ステンレススールのような、あるいは一般に皮膚との 接触により影響を受けない他の適切な材料のような、シート金属から作成できる 。ステンレススチールは腐食に対する耐久性を与えるための何らのメッキをも必 要としない点で有利である。腕バンドセクションの硬い装着は例示的なものであ りかつ、時計スタイルのようなバネ負荷ピンの使用のような、他の取付は手段も 同様に用いることができることが理解されるであろう。

本発明の好ましい実施例においては、導体２０８は３〜４ミル（０，０７６〜０ ．１０ｍｍ）の厚さであり中間の硬さのベリリウム銅材料によって形成された平 坦なシート金属導体である。銅、ニッケルシルバー、および他の導電性材料のよ うな他の材料も同様に用いることができる。導体２０８は一般に腕バンドセクシ ョン２０４の長さにわたり連続的にされ、一端が固定された留め金２１４に結合 されかつ装置のハウジングにおける、受信機のグランド入力のような、受信機入 力に結合される。導体２０８は第３Ｂ図に示されるようにして形成され腕バンド セクション２０４の本体内の導体のポジティブな保持力を提供するようにするこ とができる。

第３Ｂ図は、第１の腕バンドセクション２０２のための構造の詳細を示す。本発 明の好ましい実施例にお（＼ては、腕バンドセクション２０２は、射出成型また は打ち抜き切断のような、任意の数の適切な方法により形成される非伸縮性の、 柔軟性ある材料である頭部２２０および底部２２２の部材の間に、すぐ後に詳細 に説明する、導体２０６およびリアクタンスバッファ２１８を積層することによ り構成される。任意の数の材料が、ウレタンゴム、革およびその他のような、頭 部２２０および底部２２２の部材のために使用できる。底部の部材２２２、また は頭部の部材２２０は、導体２０６、リアクタンスバッファ２１８、および装着 ブラケット２１６が配置される、くぼみ２２４のような、くぼみ領域を含むこと ができる。そのようなくぼみ領域はストラップが成型される時前記材料中に形成 することができる。第３Ｂ図に示すように、導体２０６は該導体を前記くぼみに 保持しかつ前記導体が引き出されまたは仕上げられた腕バンドセクションにおい て移動することを防止するために使用される曲った導体部分２３６を有する。く ぼみを設けることが実用的でない場合には、前記導体の保持を行なうために接着 剤を使用することができる。２つの部材の材料に応じて、該２つの部材は溶剤お よび接着剤を含む、化学的接合、熱的および超音波ボンディングを含む、機械的 接合、および革の腕バンドの場合には縫製または接着接合のような処理により結 合することができる。完全な腕バンドセクションの挿入モールドもまた使用でき 、それにより上に述べた２次的な腕バンド組み立て操作の多くを省略することが できる。導体２０６および２０８は、スタンピング、化学エツチング、または他 の適切なプロセスのような方法で平坦なシート金属から形成される。

第４図は、従来技術の腕パンドループアンテナ、および本発明のバッファされた ループアンテナの双方の動作を説明する上で有用な腕バンドアンテナの図および 等価的な電気回路図を示す。先に述べたように、バンドＡおよびＢによって形成 される腕パンドループアンテナは概略的にＬ（ｂ−ｘ）として示され、動作周波 数においては誘導的であり、この場合添字はループの長さが調整される場合の複 数のインダクタンスを示す（ＸはポジションＴ１からＴ７を示し、かつｂは第４ 図に示されるような第２のバンドの基準終端を示す）。前記導体に関連する抵抗 は概略的にＲ８として示されている。この腕パンドループアンテナは図示の如く 受信機入力およびグランドに結合され、かつ容量的に同調され、その容量は概略 的にｃｏとして示されている。本発明の好ましい実施例においては、容量Ｃｏは 受信機の入力およびグランドの間に結合される。電磁ブイールド内で動作するル ープアンテナから伝達される電圧は概略的にＥとラベル付けられた電圧源として 示されている。

このアンテナの動作周波数は次のようなよく知られた方程式により決定できる。

・・・（１） 第２Ａ図および第２Ｂ図の前の説明から、タップＴ１におけるインダクタンスは 池のタップにおけるインダクタンスと等しくないことが注目される。従って、こ の式において、Ｌ（ｂ−１）、などは、各々のタップ位置における合計インダク タンスの測定値の大きさを表わす。ループアンテナの合計インダクタンスは、調 整可能なゾーンにおける該ループの長さを変えることに関連する差分インダクタ ンスに対し訂正された、バンドＡおよびバンドＢのインダクタンスの和である。

従って、前記容量が腕バンドの長さの１つにおいて予め同調されている場合のよ うに、ｃｏが一定に保持されれば、Ｆａｎｔ　（ｂ−１）、”ａｎｔ　（ｂ−２ ）”１０．≠Ｆａｎ　ｔ　（ｂ−７）　”・（３）となり、この式は前に述べた ように、従来技術の腕パンドループアンテナが異なる腕のサイズに対し腕バンド を調整する場合における変動を消去するために再チユーニングすることが必要で あることを示している。この問題は第３Ｂ図に示されるリアクタンスバッファに よって実質的に最小にされ、その動作は第５Ａ図および第５Ｂ図に関して詳細に 説明する。実際には、本発明のリアクタンスバッファは腕バンドに沿った各々の タップ位置に対し実質的に一定のりアクタンスを提供し、従って、 ・・・（４） となり、その結果、 ＝Ｆ Ｆａｎｔ（ｂ　１）　ａｎｔ（ｂ−２）＝、１．＝Ｆａｎ　ｔ　（ｂ−７）・・ ・（５）となる。

本発明の好ましい実施例のためのリアクタンスバッファは各々のタップ位置にお いてほぼ一定のりアクタンスを提供することにより、腕パンドループアンテナが 任意の選択可能な腕バンド長において一回だけ同調され、かつその後肢腕パンド ループアンテナは、該アンテナループの直径が変わった場合でさえも、同調され たままに留まることを許容する。

第５Ａ図は、本発明の好ましい実施例のためのリアクタンスバッファ２１８の物 理的レイアウトを示す図である。

リアクタンスバッファ２１８の概略的な回路図が第５Ｂ図に示されている。第５ Ｂ図の回路図は前記リアクタンスバッファの１次近似にすぎず、該回路における 各々の導体は関連するインダクタンス値を有することが理解されるであろう。第 ５Ｂ図の回路図は水平方向の導体に関連するインダクタンス値を表わしている。

垂直方向の導体もそれらに関連するインダクタンス値を有するが、それらは概略 的に導体、または導電性エレメントとして示されている。この１次近似は当業者 が説明されるべきリアクタンスバッファ２１８の動作を理解するためには十分で あることが理解できる。

リアクタンスバッファ２１８は、第５Ａ図に示されるように、バッファ入力、タ ップ、およびリアクタンス要素が平坦なシート金属ストリップから形成される点 において一体化構造のものである。タップは該一体化構造に沿ってリニアに配置 され腕バンドの大きさを選択するためのバッファ出力を提供する。最も外側のタ ップ、Ｔ１およびＴ７、は必要とされる腕バンドのサイズの調整の量に対応して 、所定の長さの間隔を有する。

第５Ｂ図を参照すると、第１の導体２０６が概略的にインダクタＬ１として示さ れている。リアクタンスバッファ２１８の入力は一般的に導体３００として示さ れている。

リアクタンスバッファ２１８は複数のタップＴ１〜Ｔ７を有し、これらは腕バン ドの長さを調整するために、あるいは逆に言えば、腕パンドループアンテナの直 径を調整するために使用される。調整範囲を提供するタップの数は一例にすぎず 、他の数も必要であれば設けることができることが理解できるであろう。リアク タンスバッファ２１８は、概略的に誘導性エレメント、またはインダクタ、Ｌ２ 〜Ｌ１０として示された複数のりアクタンス要素を具備する。

配列、すなわち、これらのりアクタンス要素の直列／並列の組み合わせはバッフ ァ入力３００と各々のタップＴ１〜Ｔ７の間で測定される時実質的に一定のりア クタンスを生ずる結果となる。図示の如く、各々の誘導的エレメントは実際には 導体であり、該インダクタンスの値は該導体の形状の関数である。従って、導体 ３０４に対応するＬ２は導体３０６に対応するＬ３と実質的に同じインダクタタ ンス値を有する。他のタップにおけるインダクタンス値は、図示の如く、数多く の直列および並列インダクタに対応するインダクタンスの組み合わせである。

表１は、従来技術のループアンテナの設計と比較した誘導的リアクタンスバッフ ァの相対的な性能を示す。すべての測定はタップＴ１を基準とし、かつ第１のア ンテナ部分に見られるものと等価な導体の長さを有する。相対的な長さは、腕バ ンドがＴ１からＴ７に調整された場合の、該腕バンドの付加的な長さである。イ ンダンタンス変化はＴ１におけるインダクタンスの基準測定値に関する各々のタ ップに関連するインダクタンス値の変化である。従来技術のアンテナに対する合 計インダクタンスおよびインダクタンスの変化は表１の最後の２つの列に掲げら れている。表１が示すように、従来技術のアンテナに対するインダクタンスの変 化は４．３ナノヘンリの最大変化と比較して、５９゜１ナノヘンリで測定されて いる。リアクタンスバッファにおける導体の形状のさらなる最適化をこの差を低 減するために行なうことができることが理解できる。

第３Ｂ図および第５Ａ図に示されるように、リアクタンスバッファ２１８は、打 ち抜きスタンピングまたは化学エツチングなどによって形成されている単一の平 坦なシート金属導体から有利にかつ経済的に形成できる。示された導体パターン は、例示にすぎず、かつ同じ結果、すなわちバッファ入力と各出力タップとの間 で測定された実質的に一定のりアクタンス、を達成する任意の数の導体パターン を発生できることが理解される。導体パターンは、銅、ベリリウム銅およびニッ ケルシルバーのような、シート金属から形成できる。この材料は必要とされる柔 軟性を与え、かつ腕バンドを装着することに関連する反復される曲げおよび腕バ ンドを腕から繰り返し装着！７かっ取り外すことに耐えるように選択される。該 導体は、銅、ニッケル、すずメッキのようなメッキにより、導体の半田付は性、 および耐久性を増大するためにメッキすることができる。

リアクタンスバッファを形成するために、上に述べたちの以外の他の材料を使用 することもできる。そのような材料の１つは銅フオイルが積層されたＫＡＰＴＯ ＮＴＭポリイミドフィルム材料であり、この場合リアクタンスバッファのパター ンは伝統的なプリント回路エツチング技術を用いて形成される。該パターンのタ ップ領域への結合は、リベットのようなものによって、打ち出した金属のリアク タンスバッファへのものと同じか、または同様である。

リアクタンスバッファの別の形成方法が第６Ａ図／第６Ｂ図および第７Ａ図／第 ７Ｂ図に示されている。第６Ａ図／第６Ｂ図および第７Ａ図／第７Ｂ図のリアク タンスバッファは複数の固定された値の容量を用い腕バンドの長さが調整された 時に実質的に一定のりアクタンスを達成する。

第６Ａ図に示されるように、導体２０６の一部には、いくらか従来技術の方法の ようにして、導体４００〜４１２を用いてタップが付けられている。しかしなが ら、従来技術と異なり、導体２０６は固定容量Ｃ１〜Ｃ７を介して各出力タップ Ｔ１〜Ｔ７に結合されている。第６Ｂ図は第６Ａ図の概略的な回路図を示す。リ アクタンスバッファにおいて誘導的および容量的エレメントの双方が利用される 場合には、リアクタンスエレメントは、ＬｌｌおよびＣ１のような、複数の対に なった誘導性および容量性エレメントを含むものと考えられる。各誘導性および 容量性エレメントは入力および出力を有し、該容量性エレメントの入力は該誘導 性エレメントの出力に結合され、かつ該容量性エレメントの出力は１つのタップ に結合されている。誘導性エレメントは次に直列に結合され、第６Ｂ図に示され る構造となる。０１〜Ｃ７に対する値は入力および各々の出力タップの間に実質 的に一定のりアクタンスを提供するよう選択され、この容量の大きさは次のよう にして計算される。

２πｆＬ　＋１／２πｆＣ＝定数・・・（６）ｃｕｍ　ｔａｐ ここで、ｆは動作周波数であり、Ｌ　は各タップに　ｕ　ｍ 関連する累積（ｃｕｍｕｌａｔ　１ｖｅ）インダクタンスであり、かつＣは特定 のタップの容量である。従って、ｔａｐ Ｌ　はＬ１１＋Ｌ１２に等しく、かつＣはタラｃｕｍ　ｔａｐ プＴ２に対してはＣ２である。従って、用いられた時、Ｃ１はインダクタＬ１１ と共振するための最も小さな容量値を有し、一方Ｃ７はＬＬｌ〜Ｌ　１．７の直 列的な組み合わせと共振するための最も大きな容量値となる。容量Ｃ１が示され ているが、前に述べたのと同じ電気的特性を保持するバッファとともに０１が省 略でき、この場合Ｃ２はＬｌｌおよびＬ１２と共振する最も小さなインダクタン スを有することが理解されるであろう。

容量性および誘導性エレメントを用いたリアクタンスバッファの１つの構成方法 が第７Ａ図に示されている。積層された銅フオイルを有するＫＡＰＴＯＮＴＭポ リイミドフィルムの材料のような柔軟性ある回路５０８が最初にエツチングされ 第６Ａ図に示されたものと同様のパターンを提供する。リードレス、表面装着可 能なチップ容量のような、容量０４〜Ｃ７であって適切な値を有するものが次に 、半田リフローのようなものを用いて、半田付けされ、該容量を前記導体に取り 付ける。モールドされた、または打ち抜き切断された、エラストマまたは皮のバ ンドが次に第３Ａ図および第３Ｂ図の誘導性リアクタンスバッファにつき前に述 べた手順の１つまたはそれ以上を用いてフレキシブル回路を含むように組み立て られる。

表２は、容量性／誘導性リアクタンスバッファの相対的な性能を示す。すべての 測定はタップＴ１を基準とし、かつ第１のアンテナ部分に見られるものと等価な 導体長を含む。前記相対的な長さは腕バンドがＴ１からＴ７に調整される場合の 、腕バンドの付加的な長さである。合計インダクタンスが３つのタップ位置に対 し掲げられている。所定の動作周波数に各々のタップにおける合計インダクタン スを共振させるために必要な計算された容量が付加されており、該所定の動作周 波数はこの例の場合１５７．７ＭＨｚである。表２に示されるように、各々のタ ップにおける固定値の容量は、腕バンドの長さが変化した場合における、アンテ ナの同調のいずれの変化をも実質的に消去することができる。

容量性リアクタンスバッファのための別の構成が第７Ｂ図に示されている。この 場合、容量は腕バンドセクション２０２の構成の間に形成される。第７Ｂ図に示 されるように、容量Ｃ１〜Ｃ７の１つのプレートは接点５００と結合されている 。プレート５００の大きさは各々のタップにおいて必要とされる容量、誘電体層 ５０２の厚さ、誘電体層５０２の誘電率の関数である。容量のプレートの大きさ の計算は当業者によく知られている。容量０１〜Ｃ７の各々の第２のプレートは 導体２０６によって与えられる。実際には、容量のプレート／接点５００はモー ルドされた腕バンドのハーフ５０４に配置される。各容量のプレート／接点は各 々のタップにおいて必要とされる容量に対応して異なる形状を有する。誘電体層 ５０２は接点の上に配置され、それに続き導体２０６の配置が行なわれる。誘電 体層５０２は適切な誘電体からモールドされ、導体２０６を位置付けるためのく ぼみを有する。最後に、頭部の腕バンドのハーフ５１０がスタック上に配置され 、かつこのような組み合わせ体が誘導性リアクタンスバッファの構成について前 に述べた１つまたはそれ以上の適切な技術によって積層される。

第７Ｂ図に示されるように、腕バンドセクション２０４は容量／インダクタのバ ッファへの接続を提供するように構成される。この場合、導体２０８は、打ち出 しまたは鋳造技術のようなものにより、形成され、容量プレート／接点５００に プラグインされるべき接点５０６を形成する。

本発明のこの別の実施例においては２つの接点が示されている。２接点構成はよ り信頼性ある電気的接触を与えるのみならず留め金が留められた時該留め金に付 加的な強度を与える。別個の固定された接点を付加することなどにより、導体５ ０２上に接点を形成するための他の方法も用いることができる。

第５Ａ図の誘導性バッファの場合におけるように、第７Ａ図および第７Ｂ図の容 量性バッファはバッファ入力、タップおよびリアクタンス要素を含む平坦な一体 化構造として述べられている。

バッファされたループアンテナの説明が主として腕バンドに使用するものに向け られているが、本発明のリアクタンスバッファは他のループアンテナの用途にも 同様に使用できる。そのような用途の例は、電気的に小さいかまたは電気的に大 きくかつ、円形、正方形、長方形その他のような、任意の断面形状を有する、任 意の可変サイズのループアンテナを含む。他の用途はベルト、硬いブレスレット 、腕輪、その他のような特別の目的の可変サイズのループアンテナのようなもの を含む。

本発明の特定の例が示されかつ述べられたが、さらに別の修正および改良も当業 者には可能であろう。ここに開示されかつ特許請求された基本的な元になる原理 を保持するすべての修正は本発明の範囲および精神に含まれるものである。

図面の簡単な説明 新規であると信じられる本発明の特徴は特に添付の請求の範囲に記載されている 。そのさらに他の目的および利点とともに、本発明それ自体は添付の図面ととも に以下の説明を参照することにより最もよく理解でき、添付の図面においては同 じ参照数字は同じ要素を表わしている。

第１図は、腕パンドループアンテナを利用した従来技術の腕装着装置の図である 。

第２Ａ図は、第１図の調整可能なストラップ部分の半分の分解図である。

第２Ｂ図は、第２Ａ図の電気的回路図である。

第３Ａ図は、本発明の好ましい実施例のための腕パンドループアンテナの図であ る。

第３Ｂ図は、本発明の好ましい実施例のための誘導的リアクタンスバッファの構 造を示す図である。

第４図は、典型的な腕パンドループアンテナの図および等価的な電気回路図であ る。

第５Ａ図は、本発明の好ましい実施例のための誘導的リアクタンスバッファの図 である。

第５Ｂ図は、第５Ａ図の誘導的リアクタンスバッファの電気回路図である。

第６Ａ図は、本発明の別の実施例のための容量的リアクタンスバッファの図であ る。

第６Ｂ図は、第６Ａ図の容量的リアクタンスバッファの電気回路図である。

第７Ａ図は、本発明の別の実施例の容量的リアクタンスバッファの構造を示す図 である。

第７Ｂ図は、容量的リアクタンスバッファの別の構造の実施例を示す図である。

□従来技術□ 一従来技術− ＦＩＧ、２Ａ □従来技術□ ＦＩＧ、２Ｂ ＦＩＧ、３Ａ ＦＩＧ、３Ｂ 受信機入力へ Ｆｌγ７．５Ｂ ＦＩＧ、６Ａ ＦＩＧ、７Ａ ＦＩＧ、７Ｃ 国際調査報告

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. １．ハウジング内に配置された受信機、および前記ハウジングに結合された第１ および第２の腕バンドセクションを含み、前記ハウジングを使用者の腕に固定す るための腕バンド、 を具備し、 前記第１の腕バンドセクションはループアンテナの第１の部分を形成し、かつ前 記受信機に結合された入力、および前記ハウジングの反対側の前記第１の腕バン ドセクションの長さ方向の軸に沿ってリニアに配置された複数の出力を有するリ アクタンスバッファを含み、前記出力は前記出力の各々と前記リアクタンスバッ ファの入力との間に実質的に一定のりアクタンスを提供し、 前記第２の腕バンドセクションは前記ループアンテナの第２の部分を形成し、か つ前記受信機に結合されかつ前記ハウジングの反対側の前記第２の腕バンドセク ションに固定された、結合手段を含み、前記結合手段は前記複数の出力に対し選 択的な結合を提供し、かつ前記使用者の腕に前記ハウジングを固定し、 それにより前記腕バンドの長さが前記結合手段を前記複数の出力の内の１つに結 合することにより自由に詩整され、かつ前記ループアンテナの共振周波数は前記 腕バンドの長さが自由に調整された場合に実質的に不変の状態に維持される、 腕装着受信装置。
2. ２．前記リアクタンスバッファは前記リアクタンスバッファの入力と前記複数の 出力との間に所定の構成で結合された複数のリアクタンス要素を具備し、前記出 力の各々と前記リアクタンスバッファの入力との間に実質的に一定のリアクタン スを与える請求の範囲第１項に記載の腕装着受信装置。
3. ３．前記リアクタンス要素は導体により形成される請求の範囲第２項に記載の腕 装着受信装置。
4. ４．前記導体はシート金属により形成される請求の範囲第３項に記載の腕装着受 信装置。
5. ５．前記シート金属は銅、ベリリウム銅、およびニッケルシルバーからなるシー ト金属のグループから選択される請求の範囲第４項に記載の腕装着受信装置。
6. ６．前記第１および第２の腕バンドセクションはさらに前記第１および第２の腕 バンドセクションを前記ハウジングに結合するための取付け手段を含む請求の範 囲第１項に記載の腕装着受信装置。
7. ７．前記第１の腕バンドセクションはさらに前記リアクタンスバッファの入力お よび前記受信機の間に結合され前記ループアンテナの第１の部分を形成する第１ の導体を含み、かつさらに前記第２の腕バンドセクションはさらに前記結合手段 および前記受信機の間に結合され前記ループアンテナの前記第２の部分を形成す る第２の導体を含む請求の範囲第１項に記載の腕装着受信装置。
8. ８．前記第１および第２の導体はシート金属である請求の範囲第７項に記載の腕 バンドアンテナ。
9. ９．前記シート金属は、銅、ベリリウム銅、およびニッケルシルバーからなるグ ループから選択される請求の範囲第８項に記載の腕バンドアンテナ。
10. １０．前記第１および第２の腕バンドセグメントはウレタンゴムからモールドさ れる請求の範囲第１項に記載の腕装着受信装置。
11. １１．前記第１および第２の腕バンドセグメントは革から打ち抜き切断される請 求の範囲第１項に記載の腕装着受信装置。
12. １２．前記結合手段は腕バンドの長さの調整および前記第１および第２のアンテ ナ部分の電気的結合を提供する導電性留め金である請求の範囲第１項に記載の腕 装着受信装置。
13. １３．腕装着電子装置のための腕バンドループアンテナであって、該腕装着電子 装置は所定の周波数に前記ループアンテナを共振させるためのアンテナ共振容量 に結合された信号およびグランド入力を有する受信機を含み、前記腕バンドルー プアンテナは、 第１の腕バンドセクションであって、 前記受信機の信号入力に結合するための第１の終端および第２の終端を有する、 第１の導体であって、該第１の導体は前記第１の腕バンドセクション内の前記ル ープアンテナの第１の部分を形成するもの、およびリアクタンスバッファ手段で あって、 前記第１の導体の前記第２の終端に結合されたリアクタンスバッファ入力、 前記リアクタンスバッファの長さ方向の軸に沿ってリニアに配置された複数のタ ップであって、前記複数のタップの量も外側のものの間の距離はループアンテナ の直径の調整量に対応する所定の長さを提供し、前記タップは前記第１の腕バン ド長を調整するためのものであるもの、そして 前記リアクタンスバッファ入力と前記複数のタップの各々との間に所定の構造で 結合された、複数のリアクタンス要素であって、該リアクタンス要素は前記リア クタンスバッファ入力と前記複数のタップの各々との間で測定した時実質的に一 定のリアクタンスを提供するもの、を具備するもの、 を含む前記第１の腕バンドセクション、および第２の腕バンドセクションであっ て、 前記受信機のグランドに結合された第１の終端および第２の終端を有する、第２ の導体であって、該第２の導体は前記第２の腕バンドセクション内で前記ループ アンテナの第２の部分を形成するもの、そして前記第２の導体の前記第２の終端 に結合され、前記第２の導体を前記複数のタップの１つに結合するための結合手 段であって、前記腕バンド長が前記複数のタップの１つを選択することにより調 整された時、前記ループアンテナの共振周波数は実質的に不変のままであるもの 、を含む第１の腕バンドセクション、 を具備する腕装着電子装置のための腕バンドループアンテナ。
14. １４．前記第１の腕バンドセクションはさらに前記第１の導体および前記リアク タンスバッファ手段を収容するための適応性ある頭部および底部部材を含み、か つ前記第２の腕バンドセクションはさらに前記第２の導体を収容するための適応 性ある頭部および底部部材を含む請求の範囲第１３項に記載の腕バンドアンテナ 。
15. １５．前記頭部および底部部材はウレタンゴムからモールドされる請求の範囲第 １４項に記載の腕バンドアンテナ。
16. １６．前記頭部および底部部材は革から打ち抜き切断される請求の範囲第１４項 に記載の腕バンドアンテナ。
17. １７．前記第１および第２の腕バンドセクションはさらに前記第１の終端におい て前記頭部および底部部材に結合され前記腕バンドセクションを前記電子装置に 取付けるための取付け手段を含む請求の範囲第１３項に記載の腕バンドアンテナ 。
18. １８．前記第１および第２の導体はシート金属である請求の範囲第１３項に記載 の腕バンドアンテナ。
19. １９．前記シート金属は銅、ベリリウム銅、およびニッケルシルバーからなるグ ループから選択される請求の範囲第１８項に記載の腕バンドアンテナ。