JPH08289347A

JPH08289347A - 手首携帯式選択呼出受信機にアンテナを結合する装置

Info

Publication number: JPH08289347A
Application number: JP8103383A
Authority: JP
Inventors: G Tuwain David; デビッド・ジー・トゥワイン; R Malone Mark; マーク・アール・マロン
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1995-03-30
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 1996-11-01
Also published as: SG80539A1

Abstract

(57)【要約】【課題】脱着可能な腕時計式バンド又はストラップに
保持されるアンテナを腕時計式ケースに装着された選択
呼出受信機に電気的に結合する装置を提供する。【解決手段】装置は、ストラップ内の可撓性アンテナ
からの信号を、ケース等に格納された選択呼出受信機に
対して、ケース上の第１プレートとストラップ上の第２
プレートとにより形成されるキャパシタを通じ結合す
る。ストラップは、内部の開口部を貫通し配置される従
来のピン等により脱着可能に装着される。ピンは、ケー
スから突出する連続材料で形成され、第１プレートから
離れストラップがケースと旋回可能にするマウント上の
空洞により把持される。キャパシタは、マウントから隔
てられ、マウント間に配置される。第１，２プレート
は、夫々ケースとストラップの外表面の一部を形成す
る。別の実施例においては、キャパシタは、ストラップ
の旋回中に相対移動せずに共に回転するピンと第２プレ
ートとによって形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般に無線通信の分野
に関し、さらに詳しくは、手首携帯式選択呼出受信機の
アンテナ結合に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】腕時
計サイズのケース内に装着され、腕時計式のバンドによ
り携帯されるアンテナを有する選択呼出受信機またはペ
ージャは、周知のものである。腕時計は、スプリングを
備えた延長部を有する従来のバレル・ピン(barrel pin)
またはロール・ピン(roll pin)などの脱着可能なピンに
より、バンドまたはストラップに脱着可能に接続される
のが普通である。接続されると、ストラップと腕時計は
互いを軸に旋回自在になる。しかし、不都合なことに、
既知の腕時計サイズのページャは、腕時計が腕時計のバ
ンドに通常に接続される装置とは実質的に異なる装置に
より、アンテナを保持する既知の腕時計式のバンドに接
続される。既知の腕時計式バンドにより保持されるアン
テナは、直接的な機械的接続部により既知の腕時計サイ
ズのケース内の選択呼出受信機に電気的に結合される。
その結果、ケースとバンドまたはストラップとの間の接
合が、不都合に強固で、融通のきかないものになり、ケ
ースとバンドは互いを軸に旋回することができない。さ
らに、既知の手首に装着するページャと共に用いられる
アンテナは、古いバンドを外す際にアンテナ接続部を壊
して、新しいバンドを装着する際にアンテナの接続を作
成することが必要であるという不便があるために、容易
に交換することができない。従来の腕時計やバンドしか
知らない貴金属商は、特別な訓練や装置なしには、既知
の従来技術による腕時計式ページャ上のバンドを容易に
交換することができない。このような標準的でない接続
部を有する腕時計サイズのページャの例は、１９９３年
１月１２日にマツイに付与された米国特許第５，１７
９，７３３号に示される。

【０００３】ある種の既知の手首装着型ページャにおい
ては、アンテナと受信機を電気的に結合する機械接続部
が、ケースをバンドに固定する別の機械接続部に追加さ
れるので、バンドを変えるためには２つの異なる動作を
必要とするという不便がある。このような手首装着式ペ
ージャの例は、１９８８年６月２８日にRobitailleに付
与された米国特許第４，７５４，２８５号および１９８
８年９月６日にDickeyに付与された米国特許第４，７６
９，６５６号に示される。

【０００４】他の既知の手首装着式ページャは、アンテ
ナとアンテナをページャに電気的に結合するためのバン
ド・ピンとの間に機械的接続部を有するという不便があ
る。このような直接的な電気接続部があると、ピンを脱
着可能にすることができず、バンドをケースに付けるた
めに特殊なピンが必要になる。このような手首装着式ペ
ージャの例は、１９６２年５月１日にGisiger-Stahli他
に付与された米国特許第３，０３２，６５１号および１
９９２年１０月２７日にGaskill 他に付与された米国特
許第５，１５９，７１３号に示される。

【０００５】スプリング付きピンを用いてバンドをケー
スに機械的に固定する従来の技術による腕時計式ページ
ャの例は、１９８９年３月２８日にMacNak他に付与さ
れ、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第４，８１
７，１９６号に示される。しかし、MacNak他は、アンテ
ナの受信機に対する容量結合の開示はしていない。さら
にMacNak他は、アンテナを受信機に電気的に結合する際
に関与するスプリング付きピンの開示はしていない。

【０００６】機械的接続部を用いて腕時計式ページャを
アンテナに電気的に結合する例は、１９９３年２月２３
日にMarinelli に付与され、本発明の譲受人に譲渡され
た米国特許第５，１８９，４３１号に示される。Marine
lli の方法は、必ずしもすべてではないがほとんどの動
作環境下で満足の行く性能を提供する。しかし、Marine
lli の方法は、凸状半円形の弓形接触に常時接する凹状
半円形の弓形接触に依存し、凸状の接触と凹状の接触と
の間のほこりに影響を受ける。さらに、ページャ上の凹
状半円弓形接触とバンド上の凸状半円弓形接触との間を
拭うと望ましくない摩擦が起こる。

【０００７】剛性のヒンジで接続された要素内にあるア
ンテナを本体内にある無線電話に容量結合するコードレ
ス電話は、１９９２年１２月８日にKrenz 他に付与され
本発明の譲受人に譲渡された米国特許第５，１７０，１
７３号に示される。しかし、Krenz 他は、ヒンジと同じ
場所に配置され、その中にあるキャパシタ（コンデン
サ）を開示する。

【０００８】そのため、脱着可能な腕時計式バンドまた
はストラップに保持されるアンテナを腕時計式ケースに
装着された選択呼出受信機に電気的に結合し、なおかつ
上記の従来技術による欠点を克服する装置が必要であ
る。

【０００９】

【課題を解決する方法】本発明の一側面は、選択呼出受
信機を手首に着けることを容易にする装置である。選択
呼出受信機は、ケースによって支持される。本装置は、
ケースを手首に固定するためにケースに回転可能に接続
されたストラップと、ストラップによって保持されるア
ンテナとを有する。本装置は、あらかじめ選択された距
離だけ隔てて置かれた第１プレートと第２プレートとを
有するキャパシタ（コンデンサ）によって構成される。
第１プレートは、ケース上に固定され、選択呼出受信機
に電気的に結合される。第２プレートは、ストラップに
固定され、アンテナに電気的に結合される。本装置は、
さらに、第１プレートから離れて、ケースに関してスト
ラップを旋回させる手段によって構成される。本装置
は、さらに、第２プレートから離れて、ストラップをケ
ースに関して旋回する間に第１プレートと第２プレート
との間のあらかじめ選択された距離を維持する手段によ
って構成される。

【００１０】本発明の別の側面は、選択呼出受信機であ
る。この選択呼出受信機は、受信機回路と、受信機回路
を把持するケースとによって構成される。ケースには１
対のマウントがあり、少なくとも１つのマウントは受信
機回路に電気的に結合される。選択呼出受信機は、ケー
スをユーザに固定する少なくとも１つの長いストラップ
によってさらに構成され、このストラップは２つの側面
に、直径と軸とを有し、この２つの側面間に延在する横
向の中空円筒形開口部を有する。選択呼出受信機は、さ
らに、開口部の直径より大きい直径を有する遮断された
金属製円筒部によって構成され、この円筒部は少なくと
も１つのストラップ内に同軸に埋め込まれる。アンテナ
は、少なくとも１つのストラップによって保持され、円
筒部に電気的に結合される。選択呼出受信機は、さら
に、開口部の直径とほぼ同じ直径を有する金属製の円筒
形ピンによって構成され、このピンは１対のマウントに
脱着可能に装着されて、少なくとも１つのマウントと電
気的接続を形成し、開口部内に脱着可能に同軸に配置さ
れて、円筒部と容量的に相互作用する。

【００１１】本発明のさらに別の側面は、絶縁材料によ
り支持されるアンテナをケースにより支持される選択呼
出受信機に結合する装置である。絶縁材料は、２つのヒ
ンジによりケースに旋回可能に装着される。この装置
は、２つのヒンジの中間に位置するキャパシタによって
構成される。キャパシタは、ケース上に位置する第１プ
レートと、絶縁材料上に位置する第２プレートとを有す
る。本装置は、絶縁材料をケースに関して旋回させる
間、キャパシタの容量を実質的に一定に維持する手段に
よってさらに構成される。

【００１２】

【実施例】図１を参照して、ページャなどの選択呼出受
信機１０が、好ましくはプラスチック製の腕時計式ケー
ス１４内に装着されて図示される。選択呼出受信機１０
の動作は当業者には周知である。選択呼出受信機１０
は、ケース１４によって支持される受信機回路１２によ
って構成される。選択呼出受信機１０は、ケース１４と
カバー１６とによって囲まれる。少なくとも１つの端部
１３を有するストラップ１８は、選択呼出受信機１０を
ユーザの手首に着けるのを容易にするために用いられ
る。ストラップ１８の少なくとも１つの端部１３は、好
ましくは標準的な腕時計バンドの端部と類似する。スト
ラップ１８の少なくとも１つの端部１３のそれぞれは、
ケース１４の対向側面１５，１７に脱着可能に、回転可
能に接続される。

【００１３】アンテナを選択呼出受信機１０に結合する
装置１１は、２つの容量プレートを有するキャパシタ
（コンデンサ）５０によって構成され、この２つの容量
プレートは、あらかじめ選択された距離５１（図２）だ
け隔てられた第１プレート２２と第２プレート２６であ
る。ケース１４は、対向側面１５，１７の少なくとも１
つの上にあり、第１プレート２２を収容する実質的に弓
形の凹状くぼみ２０を備える。図２に示されるように、
第１プレート２２は、軸２３，長さ３１，Ｌ，半径３
５，Ｒおよび角寸法６３，αを有する円筒の弓形部分で
ある。再び図１を参照して、第１プレート２２は、実質
的に弓形の凹状くぼみ２０内部に装着され、対向側面の
１つ１５においてケース１４の外表面の凹状部分を形成
する。あるいは、図２に示されるように、第１プレート
２２は、当業者には周知のプラスチック成型法により対
向側面の１つ１５においてケース１４内に距離５５を隔
てて埋め込まれる。第１プレート２２は、導体２８を受
信機回路１２に接続することにより電気的に接続され
る。

【００１４】ストラップ１８は、好ましくは可撓性で、
プラスチックまたは射出成型可能な絶縁材料で作られ
る。ストラップ１８は細長く、２つの側面１９，２１を
有する。ストラップ１８は、軸２９を有して、少なくと
も１つの端部１３において側面間に延在する横向の中空
円筒形開口部３０を有する。好ましくは、可撓性アンテ
ナであるアンテナ２４が、ストラップ１８内に配置され
る。アンテナ２４は、好ましくは、図１に示されるよう
な薄い、偏平な細長いストリップである。あるいは、ア
ンテナはワイヤである。アンテナ２４は、一端２５で第
２プレート２６に電気的に接続される。第２プレート２
６は、横向中空円筒形開口部３０と同軸に、全体がスト
ラップ１８の材料内に配置される。アンテナ２４をスト
ラップ１８内に埋め込み、挿入成型法により開口部３０
を形成する作業は当業者には周知である。従って、図２
に示される距離４９は、第２プレート２６とストラップ
１８の外表面４８との間に得られる。

【００１５】第２プレート２６は、軸，長さ３１，Ｌ，
半径３７，ｒおよび角寸法６５，βを有する円筒の弓形
部分である。ただしβは実質的にαよりも大きいが、２
７０度より小さい。あるいは、第２プレート２６の角寸
法６５，βは、第１プレート２２の角寸法αよりも実質
的に小さい。いずれの場合にも、好適な実施例において
は、第１プレート２２および第２プレート２６は、それ
ぞれ円筒形（弓形部分以外は図示せず）の弓形部分３
９，４１によって構成され、それぞれの弓形部分は実質
的に異なる度数を包含する。

【００１６】ストラップ１８は、ピン３２を用いてケー
ス１４に付着されるが、ピン３２は好ましくはストラッ
プ１８の開口部３０内に滑り嵌めされた圧縮可能な時計
スプリング・ピンである。ピン３２は、貴金属商がなじ
みが深く、そのため従来の方法で取り外しができる種類
であると便利である。実際には、ストラップ１８は、ア
ンテナのない標準的な腕時計バンドのように取り外しを
することができる。ストラップ１８の材料は、第２プレ
ート２６をピン３２から遮断する。ピン３２は、直径を
有するバレル部３４からなり、バレル部の直径より小さ
い直径を有する延長部３６，３８を有する。延長部３
６，３８のそれぞれとバレル部３４との間には平軸受が
形成され、バレル部３４を延長部に対して転がすことが
できる。

【００１７】ケース１４の対向側面１５，１７は、各々
１対のマウント５６，５７と５８，５９とをそれぞれ有
し、これらのマウントはケースの外表面４８から突出
し、好ましくはケースの材料と連続する材料で作られ
る。マウント５６〜５９は、第１プレート２２および第
２プレート２６とは離れている。ケース１４の対向側面
１５，１７のそれぞれは、実質的に類似のものであるの
で、対向側面のうち１つ１５だけに関して詳細に説明す
る。マウント５６，５７は、空洞６０，６１を有する。
１つのマウント５６上の１つの空洞６０は、もう一方の
マウント５７上のもう一方の空洞６１と対向する。空洞
６０，６１は、ピン３２の延長部３６，３８をきっちり
と把持する寸法とする。空洞６０，６１は、ケース１４
の材料内にある。そのため、ピン３２は、受信機回路１
２から遮断され、また選択呼出受信機１０の他のすべて
の電気部品から遮断される。空洞６０，６１は、ケース
の外表面から所定の距離４５をおいてケース１４上に配
置され、ストラップがピン３２によりケースに装着され
ると、ストラップ１８の少なくとも一端１３はケースの
周囲で回転することができる。マウント５６，５７上の
空洞６０，６１は、ピン３２の延長部３６，３８と共働
して２つのヒンジを形成する。ストラップ１８がケース
１４に接続されると、第２プレート２６の軸は第１プレ
ート２２の軸２３と同軸になる。ストラップ１８は、ケ
ース１４の周囲に旋回することができる。ストラップ１
８の旋回中は、第１プレート２２の軸と第２プレート２
６の軸２３とは同軸のままである。さらに、ストラップ
１８は、旋回中はケース１４から一定の距離５３に留ま
り、このために装置１１は、従来の技術による結合装置
と比べて、摩擦の影響を比較的受けないという利点を持
つ。

【００１８】第１プレート２２の第２プレート２６との
容量係合が、アンテナ２４を選択呼出受信機１０に電気
的に結合する。固定された距離５３は、選択呼出受信機
の動作周波数において第１プレート２２と第２プレート
２６との間の容量結合が可能であるように選択される。
第１プレート２２と第２プレート２６との間にあらかじ
め選択された距離５１、すなわち一定の容量を維持する
ためには、固定された距離５３を維持することが必要で
ある。旋回中に、第１プレート２２と第２プレート２６
との間にあらかじめ選択された距離５１を維持する手段
には、ピン３２のバレル部３４とストラップ１８との間
の滑り嵌めと、ピン３２の延長部３６，３８と空洞６
０，６１との間の滑り嵌めとが含まれる。

【００１９】図２は、図１のケース１４の一部分とスト
ラップ１８の一部分との拡大した側面図であるが、第１
プレート２２はケースの外表面４４ではなく、ケース内
に距離５５を隔てて埋め込まれた状態で図示される。好
ましくは、距離５５は約０．５ｍｍである。キャパシタ
５０は、第１プレート２２，ケース１４の材料，空隙４
６，ストラップ１８の材料および第２プレート２６によ
り形成される。

【００２０】図２を参照して、キャパシタ５０の容量Ｃ
は、以下の等式により記述される：

【００２１】

【数１】ただしε₀ は自由空間の誘電率，ε₁ はケース１４材料
の比誘電率，ε₂ は空気の比誘電率，ε₃ はストラップ
１８の比誘電率である。αは一般に第１プレート２２と
第２プレート２６のうち角度的に小さいほうの角寸法で
あるが、好適な実施例においては、αは第１プレート２
２の角寸法である。Ｌは第２プレート２２と第２プレー
ト２６の長さである。Ｒ，３５は第１プレート２２の弧
の半径であり、ｒ，３７は第２プレート２６の弧の半径
である。ｙは、ケース１４の外表面４４とストラップ１
８の外表面４８との間の空隙４６の環状セグメントの半
径であり、ｘは第２プレートとストラップの外表面との
間のストラップ材料部分の環状セグメントの半径であ
る。第２プレート２６とストラップの外表面４８との間
のストラップ１８の材料部分は、誘電体として働く。等
式（１）は、キャパシタの２つの容量プレート間に３つ
の異なる材料、すなわちケース１４の材料，空隙４６お
よびストラップ１８の材料を有する好適な実施例におい
てキャパシタ５０の容量Ｃを計算するために用いられ
る。キャパシタ５０は、直列に接続された３つのキャパ
シタと等価である。すなわち容量C₁にはケース１４材料
が寄与し、容量C₂には空隙４６が寄与し、容量C₃にはス
トラップ１８材料が寄与する。従って、総容量はＣ＝ 1
/C₁ ＋ 1/C₂ ＋ 1/C₃ となる。容量値は、選択された誘
電材料，プレートの寸法およびプレートの間隔により可
変する。たとえば、比誘電率がε₁ = 5.1 ，ε₂ = 1 ，
ε₃ = 9 ，ε₀ = 8.85 x 10^-12ファラド／メートル；プ
レート寸法がＬ＝１２．７ｍｍ，α＝１３５度，Ｒ＝
２．４ｍｍ，ｒ＝１．４ｍｍ；環状セグメントｘ＝０．
４ｍｍ；環状セグメントｙ＝０．１ｍｍの場合の等式
（１）で、２．１ｐＦの容量Ｃが得られる。２．１ｐＦ
と比較的容量が低いのは、第１プレート２２と第２プレ
ート２６との間のあらかじめ選択された距離５１が比較
的大きい（１．０ｍｍ）ためである。その結果、上記の
寸法を有する装置１１は、１３０ＭＨｚ超という選択呼
出受信機の動作周波数において非常に効率的である。

【００２２】あるいは、第１プレート２２をケース１４
の外表面４４上に装着し、第２プレート２６をストラッ
プ１８内に埋め込む。この第１代替例の容量Ｃは、以下
のように求められる：

【００２３】

【数２】誘電率がε₂ = 1 ，ε₃ = 9 ，ε₀ = 8.85 x 10^-12ファ
ラド／メートル；プレート寸法がα＝１８０度，Ｌ＝１
４．３ｍｍ，Ｒ＝１．８ｍｍ，ｒ＝１．４ｍｍ；環状セ
グメントｘ＝０．３ｍｍ；環状セグメントｙ＝０．１ｍ
ｍの場合のＣに関する等式（２）で、５．１ｐＦの容量
が得られる。この第１代替例は、ページング・システム
に関して連邦通信委員会（ＦＣＣ）が現在割り当てるす
べての周波数において有効であることがわかっている。

【００２４】図示されない第２代替例においては、第１
プレート２２がケース１４内に埋め込まれ、第２プレー
ト２６がストラップ１８の外表面４８上にある。第２代
替例では、第２プレート２６がストラップ１８の外表面
４８の凸部を形成する。第２代替例の容量は、Ｃに関す
る等式（３）により以下の要領で求められる：

【００２５】

【数３】第２代替例も、ページング・システムに関してＦＣＣが
現在割り当てるすべての周波数において有効であること
がわかっている。

【００２６】図示されない第３代替例においては、第１
プレート２２がケース１４の外表面４４上にあり、第２
プレート２６はストラップ１８の外表面４８上にある。
第３代替例の容量は、以下のように等式（４）により求
められる：

【００２７】

【数４】第３代替例では、容量プレート間で空気以外の誘電体が
存在しないので容量が制限される；従って、第３代替例
は１３０ＭＨｚ超の動作周波数で用いられることが好ま
しい。

【００２８】本発明はアンテナ２４から受信機回路１２
に電気エネルギを伝えるために容量結合を用いるので、
本発明では、導電結合を用いる従来技術の結合装置と比
べると、ストラップ１８とケース１４との間のほこりに
よる影響が少ない。

【００２９】図３を参照して、ストラップ１８がピン３
２の周囲を旋回または回転する間に、キャパシタ５０の
実質的に一定の容量をさらに維持するために、選択呼出
受信機１０は、ケース１４に関してストラップの旋回を
あらかじめ選択された度数２７，θ以上にならないよう
制限する手段も有する。ただしθはβマイナスαであ
る。あらかじめ選択された度数θは、第１プレート２２
の角寸法と第２プレート２６の角寸法との間の実質的に
異なる度数に等しい。ストラップ１８はケース１４に装
着され、第１プレート２２と第２プレート２６との間の
空隙が回転の最終限界においてもαに角度的に等しくな
るようにする。回転をθ度に制限することにより、キャ
パシタ５０の容量は、第１プレート２２と第２プレート
２６のうち角度的に小さいほうだけの角寸法を用いて計
算される。ケース１４に関してストラップ１８の旋回を
制限する手段には、カバー１６のエッジ６２とケース１
４の内隅６４とが含まれる。図３においては、ストラッ
プ１８は、ピン３２の周囲で一方向に最大角度距離まで
回転された状態で図示される。一方向への移動は、カバ
ー１６のエッジ６２による旋回限度８７に制限される。
図４を参照して、ストラップ１８は、ピン３２の周囲で
別方向に最大角度距離まで回転された状態で図示され
る。もう一方の方向への移動は、ケース１４の内隅６４
による別の旋回限度８９までに制限される。

【００３０】図５を参照して、本発明の代替の実施例に
おいて選択呼出受信機１０が図示される。本発明の代替
の実施例により、選択呼出受信機１０は、ケース７０お
よびより小型のカバー７１とに囲まれた従来の設計の受
信機回路１２により構成される。ストラップ１８は、ス
トラップの横向中空円筒形開口部３０内に圧入されるピ
ン３２により、ケース７０に付着される。ストラップ１
８は、ケース７０の周囲に旋回することができる。ピン
３２のバレル部３４とストラップ１８との間に密着して
圧入することにより、バレル部とストラップとはストラ
ップがケースの周囲に旋回する間、相対的な移動を起こ
さずに共に回転する。ピンのバレル部３４と延長部３
６，３８との間の平軸受が、それぞれの延長部とバレル
部との間に一定の電気接続を生む。

【００３１】図６に本発明の代替の実施例の上面図を示
す。ここではストラップ１８の材料の一部を切り取った
装置１１を示して、２つの容量プレートの１つとして機
能する遮断された金属製円筒部８６を表す。ストラップ
１８は、好ましくは、ケース７０をユーザに固定する少
なくとも１つの可撓性の細長い手首ストラップ４３を備
える。ストラップ１８は、直径８３，長さ８４および軸
８５を有する横向中空円筒形開口部３０を具備する。図
５および図６を参照して、ケース７０は、少なくとも２
つの側面を有し、少なくとも１つの側面上に連続するケ
ース材料の突出部分を有し、これが１対のマウント７
８，６９を形成する。マウント７８，６９は、互いに対
向する空洞７２，７３をそれぞれ有する。空洞７２，７
３のうち少なくとも１つの空洞には、ピン３２の延長部
３６，３８のうち少なくとも１つの延長部の端部を把持
し、ピン３２と電気接続を形成する金属製ブラケット７
４が密に嵌入される。受信機回路１２は、ブラケット接
続ワイヤ７５により、金属製ブラケット７４に電気的に
接続される。延長部３６，３８は、ピン３２の内部に供
給されるスプリング負荷から金属製ブラケット７４のア
ーム７６に抗して接触力を得る。各空洞部７２，７３内
に金属製ブラケット７４を用いることにより、ストラッ
プ１８のケース７０に対する付着強度も大きくなるとい
う利点がある。代替の実施例においては、キャパシタ５
０は、遮断された金属製円筒部８６，２つの容量プレー
トの他方として機能するバレル部３４および誘電体とし
て機能するストラップ１８の材料により形成される。選
択呼出受信機信号は、アンテナ２４からキャパシタ５０
を介して受信機回路１２に結合される。図７を参照し
て、遮断された金属製円筒部８６は、横向中空円筒形開
口部３０の直径より大きな直径５２を有する。ピン３２
は、好ましくは、直径８８を有する、従来の圧縮可能な
時計スプリング・ピンなどの金属製の円筒形ピンであ
る。ピン３２の直径８８は、ほぼ、横向中空円筒形開口
部３０の直径８３である。ピン３２は、ストラップ１８
の開口部３０内に滑り嵌めされるので、ピンとストラッ
プとの間の空間５４は無視できるほど小さい。空間５４
の寸法は、図７では図解を分かりやすくするために大幅
に誇張される。ピン３２とストラップ１８との間の滑り
嵌めにより、空間５４内にほこりがたまることを防ぎ、
なおかつ従来の貴金属商の技術を用いてピンを外すこと
ができる。好ましくは、遮断された金属製円筒部８６
は、実質的にピン３２を囲む。あるいは、遮断された金
属製円筒部８６は、細長い開口部９０を有して、遮断さ
れた金属製円筒部は部分的にピン３２を囲むに過ぎな
い。延長部３６，３８は、ストラップ１８をケース７０
に関して旋回する手段となる。代替の実施例のキャパシ
タ５０の容量プレートは両方とも、ストラップ１８の旋
回中に相対的な移動を起こさずに共に回転するので、代
替の実施例には、ストラップの旋回を制限する手段を必
要としないという利点がある。従って、旋回を一方向に
制限するためにエッジ６２（図２）が必要とされないの
で、より小型のカバー７１は、カバー１６よりも小さく
なる。もちろん、代替の実施例では他方の旋回を制限す
る必要もない。図５〜図７に示される代替の実施例の容
量を計算するためには、等式（４）が用いられる。

【００３２】結合に必要とされる容量値は、以下の項
目、すなわち選択呼出受信機の動作周波数，アンテナの
種類，ケースの材料，ストラップの材料および容量プレ
ートの幾何学形状により決定される。ケースの材料とス
トラップの材料に関するパラメータの多くが周波数と共
に変化するので、周波数に対する依存性は無条件であ
る。約４０ＭＨｚの周波数において、プラスチック材料
の電気特性は、約９００ＭＨｚの周波数におけるものよ
り都合が良い。これは材料損失が増大し、周波数が高く
なると多くのプラスチックの比誘電率が下がり、それに
よってキャパシタ５０の容量が下がるためである。従っ
て、容量プレートが外表面上にある図１および図２に示
される実施例の第３代替例は、より高い周波数で用いら
れることが好ましい。プレートの寸法と間隔は、キャパ
シタ５０が選択呼出受信機の動作周波数において無視で
きる程度の小さいリアクタンスを有するように調整す
る。

【００３３】アンテナの種類と動作周波数とに依存し
て、キャパシタ５０の容量Ｃだけでアンテナを共振する
には充分である。多くの手首携帯型選択呼出受信機に用
いられるアンテナは、波長に相対して電気的に小さいル
ープ・アンテナである。ループ・アンテナは誘導性であ
るので、容量同調が用いられる。アンテナの種類は、ア
ンテナ共振のために装置１１で必要とされる容量に大き
く影響する。あるいは、ダイポール・アンテナを用い
る。ダイポール・アンテナも電気的に小さいが、ループ
・アンテナとは異なり、ダイポール・アンテナは本来は
容量性である。従って、容量同調を採用するために、誘
導性負荷が用いられる。ダイポール・アンテナは、アン
テナ共振のために１〜１０ｐＦの容量を使うことができ
るよう設計される。より低いＶＨＦ周波数では、フェラ
イト棒に巻き付けられた多重巻ループ・アンテナを通常
は用いる。キャパシタ５０に関して２〜１０ｐＦの容量
は、アンテナ寸法によっては共振のために許容できる。
フェライトの有効性は、周波数が増大すると共に減少す
る。さらに、ＵＨＦ周波数において多重巻ループ・アン
テナを過剰に巻くと、過剰なインダクタンスを発生させ
ることがあり、これにより共振のための容量値がきわめ
て小さくなる。そのため、フェライトは用いられず、ル
ープの巻数がＵＨＦ周波数では減らされる。ＵＨＦ周波
数においては、１〜１０ｐＦの容量が、アンテナの寸法
によっては許容できる。高いＵＨＦ周波数と低いＧＨｚ
周波数においては、小型の単巻ループ・アンテナと０．
５〜１０ｐＦの容量がアンテナの寸法に応じて用いられ
る。

【００３４】リアクタンスがゼロになるとアンテナの共
振が達成される。小型のループ・アンテナのリアクタン
ス部品は、キャパシタ５０と直列に接続された自己イン
ダクタンスＬを有するインダクタとして構築される。従
って、共振状態で、キャパシタ５０の容量はC = 1/ω²L
である。ワイヤの円形ループの自己インダクタンスＬ
は、等式（５）により与えられる：

【００３５】

【数５】ただしμはワイヤの透過率，μ₀ は自由空間の透過率，
ａはループ・アンテナに用いられるワイヤの半径，ｂは
ループの半径である。ワイヤの半径が１．６ｍｍで、ル
ープの半径が３．２ｃｍの場合、自己インダクタンスＬ
は約０．１６１４μＨである。従って、図１に示される
装置１１により生み出される容量Ｃ＝５．１ｐＦは、共
振を得るためには充分である。

【００３６】図８は、インピーダンス一致および共振部
品を有するアンテナ２４の回路図である。図８に示され
るアンテナ２４は、図を簡単にするために単巻ループ・
アンテナとする。前述のように、ストラップ１８内のア
ンテナ２４は、選択呼出受信機の動作周波数において誘
導性があり、容量同調される。共振状態で、受信機回路
１２の入力回路構成により見られるインピーダンスは、
純粋に抵抗性であり、銅線を用いると約１４６．０４Ω
となる。受信機回路１２の入力回路構成が多少誘導的で
ある場合、結合キャパシタ（結合コンデンサ）８０およ
び分路キャパシタ（分路コンデンサ）８２が用いられ
て、アンテナ２４から装置１１への合成回路のインピー
ダンスを、入力回路構成のインピーダンスに共役一致さ
せる。たとえば、アンテナ２４から装置１１への合成回
路のインピーダンス（１４６．０４Ω）を５０＋ｊ９０
の入力回路構成インピーダンスと一致させるには、結合
キャパシタ８０は好ましくは４０．４ｐＦ，分路キャパ
シタ８２は好ましくは８．７ｐＦである。結合キャパシ
タ８０と分路キャパシタ８２とは、主に受信機回路１２
の入力回路構成のインピーダンス一致を行うために用い
られ、アンテナ共振に与える効果は小さい。

【００３７】図８は、ケース１４の対向する両側１５，
１７の装置１１を示す。ケース１４の対向側の片側１５
では、キャパシタ５０が選択呼出受信機の動作周波数に
おいてアンテナ２４を共振するよう動作する。ケース１
４の反対側１７では、本発明はアンテナ２４の他端を別
のキャパシタ４０を通じて受信機回路１２内で接地に結
合する。ケース１４の両側１５，１７に本発明を用いる
必要はない。もちろん、アンテナ２４がダイポール・ア
ンテナである場合は、本発明はケース１４の片側１５の
みに用いられる。しかし、場合によっては、特に約９０
０ＭＨｚなどのより高い周波数でループ・アンテナを用
いる場合には、アンテナを共振させるにはアンテナの誘
導リアクタンスを打ち消すために非常に小さい容量が必
要とされる。このような場合には、別のキャパシタ４０
をキャパシタ５０に直列に、好ましくはケース１４の別
の対向側１７に追加して、容量をアンテナを共振させる
ために必要な値まで下げる。ケース１４の両側１５，１
７に容量のより大きな装置１１を用いて、より大きな２
つの直列キャパシタ（キャパシタ５０と別のキャパシタ
４０）からより小型のキャパシタを形成することは、ケ
ースの片側１５だけに容量の小さい装置を用いるよりも
経済的に好ましいことがわかっている。これは同じ容量
の大きいほうの装置を、より低い周波数で動作する他の
選択呼出受信機のケースの片側１５だけに代わりに利用
することができるためである。

【００３８】装置１１とアンテナ２４は、第１プレート
２２と第２プレート２６との間の小さいゴミやほこりが
回路性能に悪影響を与えないよう設計される。たとえ
ば、より低い選択呼出受信機の動作周波数において、キ
ャパシタ５０の望ましい値は上記では２〜１０ｐＦの範
囲と説明されているが、２ｐＦよりは１０ｐＦに近くな
る。第１プレート２２と第２プレート２６との間の小さ
いゴミやほこりは、１０ｐＦに近い容量値には大きな影
響を与えず、回路性能を犠牲にしない。図８は、インピ
ーダンス一致に用いられるキャパシタを示すが、インダ
クタまたはその他の種類のインピーダンス一致回路構成
を本発明では代替に用いることができる。

【００３９】本発明の好適な実施例の詳細な説明が行わ
れたが、添付の請求項に説明される本発明の範囲から逸
脱せずに、多くの変形を行うことができることを理解頂
きたい。たとえば、ケースに装着される容量プレートの
角寸法は、ストラップに装着される容量プレートの角寸
法よりも小さいことが好ましいが、ケースに装着される
容量プレートの角寸法はストラップに装着される容量プ
レートの角寸法より大きくてもよい。また、ケースに装
着される容量プレートは凹状で、ストラップに装着され
る容量プレートは凸状であることが好ましいが、ケース
上の容量プレートが凸状で、ストラップ上の容量プレー
トが凹状であることも予測される。さらに、本発明と共
に用いることのできるアンテナの構造には多くの他の種
類がある。また、本装置は選択呼出受信機を手首に着け
るときに用いられることが好ましいが、選択呼出受信機
を人の体の別の部分に着けることも予測される。さら
に、本発明は選択呼出受信機に限らず、他の種類の受信
機および送信機やトランシーバにも用いることができ
る。また、容量プレートおよびピンは金属材料に限ら
ず、任意の導電性材料とすることができる。さらに、ケ
ースとストラップに用いられる材料は、プラスチックに
限らない。プラスチックの代わりに、特により高い周波
数においてはセラミックを用いることもある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な実施例によりアンテナを選択呼
出受信機に電気的に結合する装置を示す、選択呼出受信
機と腕時計式ストラップにより保持されるアンテナとの
部分的に分解された等角図である。

【図２】図１の直線ｘ−ｘ’を貫通して見た図１の装置
の一部分の拡大側面図である。

【図３】図１の装置の側面図であって、ストラップの一
方向への旋回の限界を示す。

【図４】図１の装置の断面図であって、ストラップの別
方向への旋回の限界を示す。

【図５】本発明の好適な実施例によりアンテナを選択的
呼受信機に電気的に結合する装置の別の実施例の部分的
に分解された等角図である。

【図６】図５の装置の一部分の上面図である。

【図７】図６の直線ｙ−ｙ’を貫通して見た図５および
図６の装置の一部分の拡大側面図である。

【図８】本発明のキャパシタと、アンテナおよび受信機
の間の一致回路とを示す簡単な回路図である。

【符号の説明】

１０選択的呼受信機１１結合装置１２受信機回路１３ストラップ端部１４ケース１５，１７ケースの対向側面１６カバー１８ストラップ１９，２１側面２０弓形凹状くぼみ２２，２６容量プレート２３第１容量プレートの軸２４アンテナ２５アンテナ端部２８導体２９ストラップの中空円筒形開口部の軸３０ストラップの中空円筒形開口部３１第１容量プレートの長さ３２ピン３４ピンのバレル部３６，３８ピンの延長部３９，４１円筒の弓形部分４４ケースの外表面４５距離５０キャパシタ（コンデンサ）５６，５７，５８，５９マウント６０，６１空洞６２カバーのエッジ６４ケースの内隅

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】選択呼出受信機を手首に着けることを容
易にする装置であって、前記選択呼出受信機はケースに
よって支持され、前記ケースを手首に固定するストラッ
プを有する前記装置、前記ケースに回転可能に接続され
る前記ストラップと、前記ストラップにより保持される
可撓性アンテナとを有する装置であって：あらかじめ選
択された距離だけ隔てられた第１プレートおよび第２プ
レートを有するキャパシタ（コンデンサ）であって、前
記第１プレートは前記ケース上に固定されて前記選択呼
出受信機に電気的に結合され、前記第２プレートは前記
ストラップに固定されて前記可撓性アンテナに電気的に
結合されるキャパシタ；前記ストラップを前記ケースに
関して旋回する手段であって、前記ケース上にあり、前
記第１プレートとは離れている旋回手段；および前記ス
トラップの前記ケースに関する旋回中に、前記第１プレ
ートと前記第２プレートとの間の前記のあらかじめ選択
された距離を維持する手段であって、前記ストラップ上
にあり、前記第２プレートとは離れている維持手段；に
よって構成されることを特徴とする装置。
【請求項２】前記のあらかじめ選択された距離が、選
択呼出受信機の動作周波数において無視できる程度の小
さいリアクタンスを有する容量を生成するよう選択され
る請求項１記載の選択呼出受信機。
【請求項３】前記第１プレートが前記ケースの外表面
を形成する請求項２記載の選択呼出受信機。
【請求項４】前記第２プレートが前記ストラップの外
表面を形成する請求項２記載の選択呼出受信機。
【請求項５】前記第１プレートが前記ケースに関して
前記ストラップを旋回する手段を有さない請求項１記載
の選択呼出受信機。
【請求項６】前記第２プレートが、前記ストラップの
前記ケースに関する旋回中に、前記第１プレートと前記
第２プレートとの間の前記のあらかじめ選択された距離
を維持する前記手段を有さない請求項１記載の選択呼出
受信機。
【請求項７】前記ストラップの前記ケースに関する旋
回を、あらかじめ選択された度数に制限する手段を具備
する請求項１記載の選択呼出受信機。
【請求項８】前記第１プレートと前記第２プレートと
が円筒の弓形部分であり、前記弓形部分は２７０度未満
である請求項７記載の選択呼出受信機。
【請求項９】前記弓形部分が実質的に異なる度数であ
る請求項８記載の選択呼出受信機。
【請求項１０】前記のあらかじめ選択された度数が実
質的に異なる度数に等しい請求項９記載の選択呼出受信
機。
【請求項１１】受信機回路；前記受信機を把持するケ
ースであって、前記ケースが１対のマウントを有し、少
なくとも１つのマウントが前記受信機回路に電気的に結
合されるケース；前記ケースをユーザに固定する少なく
とも１つの細長いストラップであって、２つの側面を有
し、直径と軸とを有してこの２側面間に延在する横向中
空円筒形開口部を有するストラップ；前記横向中空円筒
形開口部の直径より大きな直径を有して、前記の少なく
とも１つの細長いストラップ内に同軸に埋め込まれる遮
断された金属製円筒部；前記の少なくとも１つの細長い
ストラップにより保持され、前記の遮断された金属製円
筒部に電気的に結合されるアンテナ；および前記横向中
空円筒形開口部の直径とほぼ同じ直径を有する金属製の
円筒形ピンであって、前記金属製円筒形ピンは前記１対
のマウントに脱着可能に装着されて前記の少なくとも１
つのマウントと電気的接続部を形成し、前記横向中空円
筒形開口部内に同軸に脱着可能に配置されて前記の遮断
された金属製円筒部と容量作用を行う金属製円筒形ピ
ン；によって構成されることを特徴とする選択呼出受信
機。
【請求項１２】前記金属製円筒形ピンが前記の遮断さ
れた金属製円筒部と相互作用して、選択呼出受信機の動
作周波数において無視できる程度の小さいリアクタンス
を有する容量を生成する請求項１１記載の選択呼出受信
機。
【請求項１３】前記の少なくとも１つの細長いストラ
ップが、前記横向中空円筒形開口部においてケースの周
囲に旋回することのできる請求項１１記載の選択呼出受
信機。
【請求項１４】前記金属製円筒形ピンが前記１対のマ
ウントにおいて前記ケースの周囲に旋回する手段を具備
する請求項１３記載の選択呼出受信機。
【請求項１５】前記金属製円筒形ピンが前記横向中空
円筒形開口部内に滑り嵌めされる寸法に作成され、前記
少なくとも１つの細長いストラップと前記金属製円筒形
ピンとが相対移動を起こさずに共に回転する請求項１４
記載の選択呼出受信機。
【請求項１６】前記の遮断された金属製円筒部が前記
金属製円筒形ピンを実質的に囲む請求項１１記載の選択
呼出受信機。
【請求項１７】前記ケースと前記１対のマウントとが
連続材料で形成される請求項１１記載の選択呼出受信
機。
【請求項１８】絶縁材料により支持されるアンテナを
ケースにより支持される選択呼出受信機に電気的に結合
する装置であって、前記絶縁材料が２つのヒンジにより
前記ケースに旋回可能に装着される装置であって：前記
２つのヒンジの中間に配置され、前記ケース上の第１プ
レートと前記絶縁材料上の第２プレートとを有するキャ
パシタ；および前記絶縁材料が前記ケースに関して旋回
する間、前記キャパシタの容量を実質的に一定に維持す
る手段；によって構成されることを特徴とする装置。
【請求項１９】前記の２つのヒンジのそれぞれが前記
ケース上に一部分を、前記絶縁材料上に他の部分を有
し、前記ケースと、前記２つのヒンジそれぞれの前記ケ
ース上にある部分とが連続材料で形成される請求項１８
記載の装置。
【請求項２０】前記第１プレートが前記ケースの外表
面の凸状部分を形成し、前記第２プレートが前記絶縁材
料の外表面の凹状部分を形成する請求項１９記載の装
置。