JPH10512407A - 携帯無線通信装置用アンテナ - Google Patents

携帯無線通信装置用アンテナ

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JPH10512407A
JPH10512407A JP8520657A JP52065796A JPH10512407A JP H10512407 A JPH10512407 A JP H10512407A JP 8520657 A JP8520657 A JP 8520657A JP 52065796 A JP52065796 A JP 52065796A JP H10512407 A JPH10512407 A JP H10512407A
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ビッカート,ポール,フランシス
ブルース マーレイ,ダニエル
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ビッカート,ポール,フランシス
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Abstract

(57)【要約】 携帯無線通信装置用の改良アンテナであって、向かい合った第1端と第2端を持つ第1伸長導電性部材(10)を備え、第1端は無線通信装置(18)に電気的に連絡させて取り付ける。送信中に第1伸長導電性部材(10)と無線通信装置(18)から放射する放射線により、第1位置に最大強さを持つ放射電磁界パターンが生成される。放射抵抗を増加させる手段(24)を、第1部材の一般に第2端にある最適位置で第1導電性部材に取り付けると、放射電磁界パターンの最大強さは第1位置から、伸長部材(10)の第2端に近い第2位置に移動し、第1位置の放射電磁界パターンの近電磁界強さは無線通信装置(18)の動作帯域幅にわたって減少する。

Description

【発明の詳細な説明】 携帯無線通信装置用アンテナ発明の分野 この発明は、ハンドヘルドまたはその他の携帯無線電話などに用いて、アンテ ナなどの電話の放射線放射構造体から放射する放射線を、ユーザまたは他の放射 線散逸媒体(dissipative medium)から離して減少させ、方向を変え、または再分 布(もしくは再分散)させる、放射線減少装置に関する。発明の背景 セルラなどの携帯無線電話は、一般に電話のハウジングから延びるアンテナを 備える。電話を用いるときにアンテナから放射線を放射するが、これが電話のユ ーザに放射線の影響を与えることが医学界で心配されている。 たとえばX線装置や原子炉から放射されるX線周波数やガンマ線周波数の放射 線から人体を守るために可撓性の保護シールドを用いることがこの技術では知ら れており、それぞれ、米国特許第3,039,001号、「可撓性の保護プラス ティックシールド」と、米国特許第5,012,114号、「放射線シールド」 に示されている。 米国特許第3,039,001号は、樹脂と可塑剤と安定剤を含むビニルなど のプラスティック材料のシートには微粉鉛などの保護材料が全体に均一に分散さ れており、X線、ガンマ線、中性子線、二次宇宙線などから着用者を保護する可 撓性のシート状の材料が得られることを開示している。 米国特許第5,012,114号は、ガンマ線シールドを開示している。これ はガンマ線シールド材料の包装シートであって、脱着可能な接触留め具が付属し ており、その大きさと構造は、シールド部材でガンマ線放射構造を包むと、脱着 可能な留め具の補助固定部が互いに係合して、構造を包むシールド位置内にシー ルド部材を固く保持するようになっている。ガンマ線シールド材料は微細な鉛の 粉末を熱可塑性材料のマトリクスの中に均一に分散した既知の構造でよい。熱可 塑性材料は、可撓性のシートを形成するための鉛の粉末の結合材である。脱着可 能な接触留め具は、ベルクロ(Velcro)という商品名で販売されているものでよい 。この特許は、この特許の図6に明示されている、放射性物質が通るパイプなど の導管をシールドすることにより、原子炉などで人体を保護することを目的とし ている。 電磁シールドを用いてセルラ電話などの電子装置から放射する電磁信号がその 装置の他の部分と干渉するのをできるだけ少なくし、また電磁信号の発信源と干 渉を受ける回路との間にシールドの形の導電性材料をはさんでこのような干渉を できるだけ小さくすることが、米国特許第5,124,889号、「セルラ電話 用の電磁シールド装置」に開示されている。電磁シールドと言っても、アンテナ などから出る放射線から電子装置のユーザを保護するためのものではない。 ハンドヘルドセルラ電話などの携帯無線電話では、ユーザが電話を耳に当てて いるとき、呼を運ぶ電波は直接電話から、特に電話およびアンテナ全体から、そ の中心点で最も強く放射する。ユーザの頭という散逸媒体に入る無線周波数波が 発熱やガンやDNA切断の原因になるのではないかと心配されている。 現在セルラ電話の放射線シールドは、米国ワシントン州レントンのカンタム・ ラボラトリーズ(Quantum Laboratories)製が「セルガード(Cellguard)」という 商品名で販売されている。後で詳細に説明するように、「セルガード」装置は成 形プラスティックの2つの部分から成り、それぞれの内部に無線周波数信号を妨 げまたは偏向させる金属を持つ。この装置の一部分は電話のアンテナを覆い、他 の部分は電話の受話器を覆う。セルガード装置の金属はアンテナとユーザの間と 、受話器とユーザの間に置く。同様な装置、すなわち、放射線シールド装置をア ンテナとユーザの間に設ける装置、が1994年8月2日発行のダニエルス(Dan iels)の米国特許第5,335,366号に開示されている。詳しく言うと、ダ ニエルスはアンテナとユーザの間に放射線シールドを設けて、放射線シールドに より電磁放射線を吸収し、妨害し、および/または反射する、無線送信装置用の 放射線シールド装置を開示している。 1994年8月9日発行のカッツ(Katz)の米国特許第5,336,896号は 、セルラ電話ユーザ保護装置を開示している。これは、ユーザを電磁放射線から 保護しまたセルラ電話にハンドルを与えるセルラ電話付属品である。詳しく言う と、 これは傾斜および回転基台であって、セルラ電話アンテナがユーザの頭に密着し ないように動かすことが可能であり、また持ち運び用のハンドルを備える。さら に、磁気放射保護用のシールドジャケットを開示している。これは、ジャケット の内側にセルラ電話を納め、ジャケットの外側にアンテナ傾斜および回転基台を 取り付けたものである。 この発明の目的は少なくとも5つある。一実施形態における第1の目的は、ア ンテナの放射電力を減少させることにより電磁放射線の全放射量を減少させるこ とである。別の実施形態における第2の目的は、電話および特にアンテナの近く で、すなわち近(距離)電磁界で、放射線をユーザの頭などの関連する散逸媒体 から離して再分散させることである。この目的に沿って、この発明は無線電話な どの無線通信装置の付近の、特に装置のアンテナ付近の近(距離)電磁界の放射 パターンを変えて、(a)送信中の放射電磁界の強さを減少させることによりユ ーザの頭などの関連する散逸媒体での「ホットスポット」を減少させ、(b)送 信中に関連する散逸媒体が吸収する放射エネルギーの量を減少させることにより 無線送信の有効電力を増加させ、(c)アンテナの有効被ばくを増加させること により無線信号を受信中のアンテナの有効性を増加させる。 第3の目的は、セルラ電話通信システム内のセルラ電話などの無線通信装置の 動作にあまり悪影響を及ばさずに上記の諸目的を達することである。前記悪影響 は、アンテナが放射電力を過度に失ったり過度に指向性を持ったりした場合に起 こる。セルラ電話の場合は、信号を送る方向の遠(距離)電磁界放射パターンの 信号強さが大きく変動しないことが望ましい。ユーザは、信号がセルの中心に向 かって進むようにと方向に気を使うことなく、セルラ電話をランダムな方向に保 持できることが望ましい。アンテナを改造すると遠(距離)電磁界放射パターン が大きく変わる可能性がある。これは望ましくないので、この発明の1つの目的 は、遠(距離)電磁界放射パターンを大きく変えずに、所望の全動作帯域幅にわ たって、放射強さが過大になる関連する散逸媒体上の近(距離)電磁界「ホット スポット」を最小にし、散逸媒体が吸収する放射線量を最小にし、無線信号を受 信するアンテナの有効被ばくが最大になるようにすることである。 この発明の第4の目的は、セルラ電話の内部電気回路が損傷や過度の歪みを受 けないようにすることである。このような損傷が考えられるのは、アンテナの改 造により電気回路の負荷が大きくなって、セルラ電話の部品に大きな電流が流れ る場合である。この大きな電流がセルラ電話の設計者が決めた限度を超えると、 セルラ電話の内部部品の一部が動作不良や誤動作を起こす。 第5の目的は、セルラ電話の受信機能の動作を所定のレベルに保つことである 。セルラ電話のアンテナは同時に2つの機能を実行する。1つは信号を送ること で、このときにセルラ電話の付近に高密度の放射線が存在する。アンテナの第2 の機能は離れた発信源から信号を受信し、この信号を振動する電流に変換し、こ の電流をセルラ電話の回路によりユーザに聞こえる音声メッセージに変換するこ とである。アンテナを改造すると、セルラ電話がこの入力信号を明瞭に受信する 能力が落ちることがある。この発明の目的は、この入力信号の質をひどく落とさ ず、アンテナの有効被ばくを増加させることにより受信の質を高めることである 。発明の概要 第1実施形態におけるこの発明は、セルラ電話アンテナまたは携帯無線通信装 置の放射線放射構造の上または中に用いるのに適した放射線減少または再指向装 置である。この装置は、近電磁界放射線を無線通信装置のユーザから離して再分 布させるためのアンテナ近電磁界放射パターン再分布手段を備える。アンテナ近 電磁界放射パターン再分布手段は、無線通信装置と特にアンテナの近くに、また 別の実施形態では、アンテナまたは無線通信装置の(たとえば、装置にアンテナ がない場合)、ユーザの反対側に、取り付けることができる。またこの装置は、 アンテナ電力を減少させるためのアンテナ電力減少手段を備えてもよい。この装 置を作る材料は、誘電性材料、透磁性材料、導電性材料、絶縁材料、半導電性材 料、超電導性材料、またはこれらの材料の組み合わせを含む。誘電性材料は、そ の誘電率が自由空間の誘電率より大きい材料、または無線通信装置の動作に適し た波長の電磁波を屈折させる材料、または無線通信装置の動作に適した波長の電 磁波の伝播を遅らせる材料、を含む。詳しく言うと、誘電性材料の誘電率は、優 先度の順に少なくとも3、少なくとも6、少なくとも9、少なくとも12、少な くとも15である。 装置の構造は、随意の形状の材料の任意の数の片を備えてよい。この構造は層 状、または面の内側または上側に薄い層を塗った任意の形状の混合でよい。この 構造は、アンテナ内の電流を減少させることなどにより、アンテナが放射する放 射線の電力を減少させる効果を持つ電子構成要素を含んでよい。すなわち、この 発明は、セルラ電話のアンテナ接続点とアンテナとの間に置いてアンテナ電流に 電気インピーダンスを与える効果を持つ任意の電気装置で構成してよい。これは 抵抗、容量、インダクタンス、またはこれらの性質を組み合わせた装置を備える が、これに限られるわけではない。またこの装置は、アンテナの自由端に取り付 けてよい。 この装置の構造は、アンテナの付近に、またはアンテナに接触して、またはア ンテナを延長した形で、またはアンテナの構成要素の形で、または無線通信装置 の既存のアンテナの代わりとして、設けてよい。しかしこの装置は、アンテナな どの既存の放射線放射構造と放射線放射構造の最も近くにあるユーザの身体の部 分との間に設けてシールドの働きをさせるわけではない。 またこの発明は、セルラ電話と、セルラ電話に内蔵するアンテナとの間に設け て、ユーザが電波の強さの強弱を調整することにより装置の効果を調整できる機 能を持つ装置でもよい。この装置は可変コンデンサ、可変抵抗器、可変インダク タンスなどであるが、これらに限られるわけではない。 この発明は上述のどれかの形を持ち、またユーザは電波の強さの強弱を調整で きる。 この発明は上述のどれかの形を持ち、また放射する電波の強さを自動的に調整 する、すなわち減少させる、ことができる。この自動調整は音のレベルで起動し 、内蔵の回路で行ってよい。または、この装置をセルラ電話に電気的に取り付け て自動調整を行ってもよい。 別の実施形態では、この発明は携帯無線通信装置用の改良アンテナの形をとる 。携帯無線通信装置は向かい合った第1端と第2端を持つ第1伸長導電性部材を 持ち、第1端は無線通信装置と電気的に連絡させて取り付ける。第1伸長導電性 部材を無線通信装置と電気的に連絡させて取り付けたとき、第1伸長導電性部材 と無線通信装置は無線送信中に放射線を放射して、第1位置に最大強さを持つ放 射電磁界パターンを生成する。またこの装置は一般に第2端にある最適位置に取 り 付け可能な第1伸長導電性部材の放射抵抗を増加させる手段を備える。この放射 抵抗を増加させる手段を一般に第2端にある最適位置で第1伸長導電性部材に取 り付け、また第1伸長導電性部材を無線通信装置と電気的に連絡させて取り付け たとき、無線通信中に放射電磁界パターンの最大強さは第1位置から、第2端に 近い第2位置に移動し、第1位置すなわちたとえばユーザの頭の側の放射電磁界 パターンの近電磁界の強さは、無線通信装置の動作帯域幅にわたって減少する。 さらに別の実施形態では、この発明は携帯無線通信装置アンテナ用のアンテナ 改良装置の形をとる。このアンテナは向かい合った第1端と第2端を持つ第1伸 長導電性部材であり、第1端は無線通信装置と電気的に連絡させて取り付ける。 第1伸長導電性部材を無線通信装置と電気的に連絡させて取り付けたとき、無線 送信中に第1伸長導電性部材と無線通信装置は、たとえばユーザの頭またはその 他の望ましくない散逸媒体の側の第1位置に最大強さを持つ放射電磁界パターン を生成する。アンテナ改良装置は、一般に第2端にある最適位置に取り付け可能 な第1伸長導電性部材の放射抵抗を増加させる手段を備える。この放射抵抗を増 加させる手段を一般に第2端にある最適位置で第1伸長導電性部材に取り付け、 また第1伸長導電性部材を無線通信装置と電気的に連絡させて取り付けたとき、 無線通信中に放射電磁界パターンの最大強さは第1位置から、第2端に近い第2 位置に移動し、第1位置での放射電磁界パターンの近電磁界強さは無線通信装置 の動作帯域幅にわたって減少する。 前記別の実施形態でもさらに別の実施形態でも、第1伸長導電性部材の放射抵 抗を増加させる手段はらせん状の導電コイルの短い寄生要素である点が優れてい る。このらせん状の導電コイルは第2端の上に取り付け可能であって、らせん状 の導電コイル内の空洞内に少なくとも部分的に空洞に沿って第2端を受けて(jou rnal)、遠電磁界の性能に悪影響を与えることなく第1位置での近電磁界の放射 線強さを減少させて、アンテナの性能を最適にする。 または短い寄生要素は、一般に第1伸長導電性部材の近くに平行に取り付け可 能な短い第2伸長導電性部材でよい。 この発明では、アンテナは単極アンテナでよい。 この発明の前記別の実施形態とさらに別の実施形態では、無線通信装置の放射 線の動作波長の範囲は動作帯域幅に対応し、短い寄生要素の長さは動作波長の範 囲内の半波長の約3/4より短い。短い寄生要素の長さは、動作波長の範囲内の 波長の約1/20がよい。 この発明では、短い寄生要素は一般に第1導電性部材の近くに平行に取り付け 可能な誘電性材料の短い長さのものでよい。 誘電性材料は重金属を含むイナートマトリクス(inert matrix)で、重金属は重 金属粉末でよく、イナートマトリクスは可撓性がある。重金属を含むイナートマ トリクスは鉛ビニルでよい。この発明の前記別の実施形態とさらに別の実施形態 では、放射抵抗を増加させる手段は第1伸長導電性部材の容量を増加させる手段 を含む。第1伸長導電性部材の容量を増加させる手段は導電性材料でよく、この 導電性材料は第2端の中に取り付け可能である。 放射抵抗を増加させる手段は第1伸長導電性部材内の電流を減少させる手段を 含む。この電流を減少させる手段はインダクタ、抵抗器、コンデンサである。電 流を減少させる手段は第1伸長導電性部材と第1端の無線通信装置との間に取り 付け可能である。 また第1伸長導電性部材の容量を増加させる手段は、第1伸長導電性部材の上 に取り付け可能な、第1伸長導電性部材の長さの延長でよいが、第1伸長導電性 部材は無線通信装置内の回路と不整合でよい。長さの延長は第2端の上に取り付 け可能でよい。さらにまた、第1伸長導電性部材の容量を増加させる手段は第1 伸長導電性部材の代替物でよく、代替第1伸長導電性部材は第1伸長導電性部材 より長く、代替第1伸長導電性部材を第1伸長導電性部材と取り替えてよい。 この発明は、容量を増加させる手段の容量を調整する手段をさらに含む。 前記別の実施形態とさらに別の実施形態では、短い寄生要素はアンテナの長さ 軸に対して傾斜してよい。短い寄生要素の指向特性のために、第1位置で短い寄 生要素の長さ軸を散逸媒体の方に傾斜させると、第1位置の近電磁界放射強さは さらに減少する。図面の簡単な説明 図面はこの発明の特定の実施形態を表すが、この発明の範囲を制限するもので はない。 図1(a)、図1(b)、図1(c)は、それぞれ、セルガード装置の組立分 解斜視図、セルガード・アンテナカバーの基台の部分切断図、セルガード受話器 カバーの逆透視図である。 図1(c)、図1(d)は、従来の無線通信装置アンテナの動作の略図である 。 図2は図3の線2−2に沿う断面図で、時間平均した近電磁界放射線パターン を示す。 図3は、この発明の一実施形態の放射線減少装置を組み込んだ無線通信装置の 斜視図である。 図4(a)は、従来のハンドヘルド携帯通信装置に関連する放射パターンを示 す図である。 図4(b)は図4(a)に関連し、この発明の改良アンテナに関連する再分布 された放射電磁界を示す図である。 図5(a)は、この発明の改良アンテナを持つセルラ電話の正面図である。 図5(b)は、アンテナのケースを部分的に切断した、図5(a)のセルラ電 話である。 図5(c)は図5(b)の内部構造に関連し、引き込み式の改良アンテナを持 つセルラ電話の別の実施形態を示す側面図である。 図6(a)−図6(e)と図6(i)は、アンテナ電力を減少させるためのこ の発明の改良アンテナの種々の実施形態の略図である。図6(f)−図6(h) は、調整可能なアンテナ電力減少手段の略図である。 図7は、この発明の一態様を組み込んだアンテナインサートの実施形態の拡大 透視図である。 図8(a)−図8(i)は、この発明に組み込んだ短い寄生要素の種々の実施 形態を示す。 図9は、らせん状のワイヤコイルSPEを取り付けた従来のアンテナの正面図 である。 図10(a)−図10(e)は、寄生的に頂部にアンテナを取り付けた種々の 実施形態の図である。好ましい実施形態の詳細な説明 セルガード装置 上に述べたようにセルガード装置はすでに存在する。これを図1(a)−図1 (c)に示す。セルガード装置の可撓性の金属合金片を試験すると、ほとんどク ロムと鉄から成る炭素鋼合金であることがわかる。合金の可撓性を持つ金属合金 片をこの形にすると、合金片は可撓性を持つ。ただし繰り返して曲げると疲労し て、合金片に可撓性を持たせるよう設計された合金片の最も狭い中心線に沿って 最終的に合金が破壊することが分かった。合金片の基部は、セルガード装置の受 話部のカバーから垂直に延びる金属タブに電気的に接続する。セルラ電話に取り 付けると、アンテナの金属基部(図示せず)との金属対金属の接触により、合金 片の基部と金属タブはセルラ電話のケースに電気的に接続する。金属タブは図1 (a)に示すように受話器カバーから垂直に突き出ており、また図1(c)に示 すように受話器カバー内のアンテナ受け穴を通して垂直に上向きに突き出ている 。図1(a)に示す金属合金片は図1(a)に示すウレタンプラスティック型わ くの平らな側に沿って型わくの中に納められており、図1(b)の部分切断透視 図を見るとこれがよく分かる。 セルガード装置は従来のシールド方法を用いている。すなわち、導電シールド 材料の接地が、放射線源とシールド対象物の間に放射線源に沿って設けられてい る。無線送信の原理 この節では、セルラ電話の動作をごく簡単化して示し、この発明の目的を達成 する手段を説明する。これについて図1(d)と図1(e)に略図を示す。図1 (d)はセルラ電話の物理的配置を示す。ここでは携帯セルラ電話からセルの中 心に信号を送る回路だけを示す。セルラ電話の全回路を、一般に無線周波数(R F)発振器と呼ぶ単一の装置で示す。このRF発振器は800から900メガヘ ルツの周波数の交流電圧を生成する。RF発振器の一方の端子はセルラ電話のシ ャーシに電気的に接続し、RF発振器の他方の端子はアンテナを形成する或る長 さのワイヤに接続する。実際は、送信中はアンテナ自体だけでなく、アンテナと 、RF発振器に電気的に接続する導電要素とが「アンテナ」として働くので、電 話全体が、この場合はアンテナとシャーシが、放射線を放射する。放射電磁界が 最 も強いのは全放射体のほぼ中央なので、放射の強さが最大のところはユーザが頭 の近くに保持しているセルラ電話付近である。RF発振器が交流電圧を生成する とアンテナの中に交流電流が流れる。この電流により、アンテナの周りの空気中 に電磁界が生じる。この電磁界は同じ周波数、すなわち800から900メガヘ ルツで振動する。この振動は池の面の波のように上に向かって波打ち、セルの中 心にある遠くのアンテナに向かって信号を運ぶ。ただしこの波の一部はセルラ電 話の動作に関連する散逸媒体、すなわちユーザの耳や頭骨や脳など、により吸収 される。 無線通信装置に関連する散逸媒体の種類は装置の特定の応用によって異なる。 一例はセルラ電話であっで、アンテナの基部の近くが最も強い、強い近電磁界放 射が身体に害を与えることが確認されている。この放射線はセルラ電話から放射 され、ユーザの頭に「ホットスポット」を作る(「ホットスポット」とは散逸媒 体がアンテナからの放射線を吸収して加熱されるところをいう。)無線通信装置 に関連する散逸媒体の別の例は、現在レーダー対策技術に用いられている放射線 吸収材料などの散逸媒体の近くに取り付けられたアンテナである。この応用では 、散逸媒体が放射線を吸収するためアンテナの有効放射電力の多くが失われる。 ただしこの発明によりアンテナの遠電磁界性能に悪影響を与えずに放射電磁界を 散逸媒体から離して再分布させることができる場合は別である。 図1(e)は図1(d)のセルラ電話を、回路の電気特性を示すように修正し た略図である。アンテナは3種類の電気特性を持つ。第1はインダクタンスであ って、電流が流れるとワイヤの中の電流を保持する。第2は容量であって、電圧 をかけると電気構成要素内に電荷を蓄積する。第3は抵抗であって、導電性材料 の両端にかかる電圧と導電性材料を流れる電流の比である。 アンテナとセルラ電話内部の回路はインダクタンスを持つ。インダクタンスの 値を記号Lantで表し、単位はヘンリーである。アンテナとセルラ電話内部の回 路は容量を持つ。容量の値を記号Cantで表し、単位はファラッドである。アン テナは一片のワイヤであって抵抗を持ち、記号Rantで表し、単位はオームであ る。さらにセルラ電話の内部回路は抵抗を持ち、これを記号Rtelで表す。さら に、アンテナ内の電流の動きにより電波が発生するためにアンテナは別の抵抗を 持つ。これを記号Rradで表す。この最後の抵抗を普通は放射抵抗と呼ぶ。 セルラ電話内のRF発振器は、時間とともに振動する電圧を生成する。この電 圧を記号εtelで表し、単位はボルトである。実際の電圧は時間と共に変わり、 最大はεtelで、最小は−εtelである。したがって、電圧の実効値(rms)は 0.70711εtelである。振動の周波数を記号fで表し、単位はヘルツであ る。fの値は用いるセルラ電話のチャンネルによって変わるが、その範囲は80 0,000,000ヘルツから900,000,000ヘルツ、すなわち800 MHzから900MHzである。 数学的には、RF発振器からの電圧は時間の関数で、tは秒で表した時間であ る。所定の時刻tにかかる電圧を記号ε(t)で表す。ε(t)を数式で表すと 、 ε(t)=εtelcos(2πft) (2.1) ただし、「cos」はコサイン関数を表し、「π」は約3.1416である。 電流は電気の動きである。電流は電気の流量で測定し、単位はアンペアである 。図1(b)に示すセルラ電話の簡単化したモデルの電流は時間と共に振動する 。アンテナ内の電流は時間の関数で、関数I(t)で表す。I(t)の最大値は IantでありI(t)の最小値は−Iantである。アンテナ内の電流の実効値(r ms)は0.70711Iantである。数学的には、I(t)は次式で表される 。 I(t)=Iantcos((2πft)−φ) (2.2) ただし、記号φ(ファイ)は電流の位相角で、単位はラジアンである。次の電気 回路理論の結果はよく知られている。 Ianttel/√[(Rant+Rrad+Rtel)2+(2πfLant−1/(2πfCant))3] (2.3) たとえば、P.Tipler の「科学者と技術者のための物理学(Physics for Scienti sts and Engineers)」、第3版、Worth.、1991年、913ページや、D.Ha lliday 、 R.Resnick 、 J.Walkerの「物理学の基礎(Fundamentals of physic s)」、第4版、Wiley 、1993年、962ページや、R.Boylestadの「回路分 析入門(Introductory Circuit Analysis)」、第6版、Merrill 、19 90年、793ページ、を参照していただきたい。 ここでさらに、アンテナが共振点またはその付近で駆動されると仮定する。こ の場合の共振とは次の式を意味する。 (2πfL)=1/(2πfC) (2.4) 電気工学では、アンテナは使用する周波数で共振するように設計することが多 い。ただし、いつもそうではない。アンテナが実際に共振している場合は、電流 と電圧の関係は次のようになる。 Iant=εtel/(Rant+Rrad+Rtel) (2.5) この式はこの特定の状況でだけ成り立つ。 次に取り上げる量はアンテナが放射する電力である。電力は単位時間当たりの エネルギーで、単位はワットである。ハンドヘルドセルラ電話が放射する電力は 変化するが、一般に0.6ワットより小さい。電波の形でアンテナから出る全電 力をPで表す。これは次式のように、アンテナ内の電流に関係する。 P=I2 ant/(2Rrad) (2.6)放射電力の減少手段 この発明の目的の1つは、出力すなわち放射電力Pを減少させることである。 上式によると、このためにはアンテナ電流Iantを減少させるか、放射抵抗Rrad を増加させるか、その両方か、またはIantとRradの組み合わせを変えてPへの 全効果を減少させるようにIantを増やしまたはRradを減少させる。 式(2.3)に戻って、共振点または共振点付近にあるアンテナを持つセルラ 電話の放射電力は、次のどれかを行えば減少することが分かる。 (a) Rantを増加させる。 (b) Cantを増加させる。 (c) Lantを増加させる。 (d) Rradを増加させる。 アンテナ電流Iantを減少させるどの手段を用いても、セルラ電話の回路の内部 構成要素にかかる望ましくない歪みを減少させることができる。近(距離)電磁界放射パターン 電磁理論によると、電流と電荷と電界と磁界の関係はマクスウエルの式と呼ぶ 基本的物理法則により与えられる。 電荷は、物体の周りの電磁界の生成と、電磁界の中で物体に作用する力に関連 する物体の性質である。電荷の分布は位置と時間の関数として電荷密度関数で数 学的に表され、電荷密度関数を記号ρ(ロー)で表す。異なる位置と時間では電 荷密度の値は異なり、この依存関係を記号ρ(x,y,z,t)で示す。ただし 、x、y、zはメートルで表した空間内の位置のデカルト座標であり、tは秒で 表した時間である。 電荷密度が分かっただけでは電磁界を決定するのに十分ではない。さらに必要 な情報は電流分布である。これは数学的には電流密度の成分と呼ぶ3つの量で表 し、記号jx、jy、jzを用いる。電流密度は平方メートル当たりのアンペアで 表す。これらの各関数は位置と時間によって変わる。たとえば、位置と時間に対 するjxの依存性を記号jx(x,y,z,t)で表す。 アンテナによる電流密度と電荷密度が分かると、また他の全ての源からの電波 を無視すると、アンテナの周りの電波のパターンを決定することができる。しか しアンテナを囲む空間が空でない場合は、空間内の物質についての情報が必要で ある。必要な情報とは、一般に物質の誘電率、透磁率、導電率である。誘電率の 記号はεである。透磁率の記号はμである。導電率の記号はσである。これらは 全て位置の関数である。 空間内の電波は数学的に電磁界で表される。電界はEx、Ey、Ezの3成分を 持つ。各電界は位置と時間の関数である。したがってたとえばEx(x,y,z ,t)と書いて、位置x、y、zと時刻tにおける電界のx成分を表す。 磁界も3成分を持ち、記号Bx、By、Bxで表す。これも位置と時間に依存す るので、たとえばBx(x,y,z,t)と書く。これらの量の単位はテスラで ある。 電荷密度、電流密度、誘電率、透磁率、導電率に関する全ての情報が得られる と、空間内の各点で任意の時刻の量Ex、Ey、Ez、Bx、By、Bxを計算するこ とができる。たとえばJackson の「古典電気力学(Classical Electrodynamics) 」、第2版、Wiley 、1975年を参照していただきたい。 説明に当たって、「近(距離)電磁界」と「遠(距離)電磁界」という用語は 有用である。アンテナから、電波の波長の何倍も遠くにある空間内の点は遠電磁 界内にあると考える。セルラ電話の電波の1波長の長さは約0.4メートルであ る。セルラ電話が接触するセルの中心は必ず遠電磁界の中にある。近電磁界は、 アンテナから1波長以内にある位置を言う。どちらにも属しない空間内の点は「 中間領域」内にあると言う。 電荷密度、電流密度、誘電率、透磁率、導電率を含む関係変数のどれかが変わ ることにより条件が変わると、電磁界は変わるはずである。この発明では、電磁 界内で望ましい変化が起こるように、アンテナを取り巻く空間の関係変数を変え る。すなわち、アンテナが放射する電磁界の最大振幅によって、関連する散逸媒 体、セルラ電話の場合はユーザの頭、が照射される領域内の電磁界を減少させる 。近(距離)電磁界放射パターンの変更 この発明の第2の目的では、セルラ電話などの携帯無線通信装置のユーザが放 射線に被ばくする量を、近電磁界放射パターンを再分布させることにより減少さ せる。この目的は、第1の目的の達成すなわちアンテナの放射電力の減少とは独 立にまたは同時に、達成することができる。 これらの目的を矛盾なく達成する物理的な装置構成を決定するため、マクスウ エルの式の空間打ち切り法(space-discretized version)によるコンピュータ技 術を用いて、誘電率、透磁率、導電率が変化したときの放射アンテナの付近の電 磁界を概略決定した。この方法により、アンテナの周りの電磁界の動きの動画を 作ることができた。図2は、この発明の第2の目的である、平面内の近電磁界放 射パターンの再分布を示す動画の1つを時間平均したものである。 図2の四角な境界8は、図3の対応する部分2−2における二次元x−y平面 の四角な領域の外形を表す。四角8の中心にある点10は、z軸に平行に延びる アンテナ10を表す(図3を参照)。図2で表した近似では、アンテナ10は数 学的に無限の長さとした。Cの字の形の領域は、z軸に沿う全ての点で同じ断面 を持つ、z軸方向に延びる誘電率12の放射線再分布対象12を表す。対象12 はアンテナ10の周りの近電磁界放射のパターンを再分布させるので、アンテナ の片側、すなわちユーザに近い側であって対象12の反対側、の放射の強さは低 い。ユーザの頭14はほぼ図2に示す位置に置く。ここでは、一定放射強さの輪 郭線16で示すように放射の強さが小さい。対象12の形は単なる例である。 アンテナ10内には800メガヘルツの周波数の交流電流が流れる。電流の方 向はz軸方向である。セルラ電話18内の電話の内部回路は、アンテナ10の基 部に電圧を与えてこの電流を流す。マクスウエルの式で知られている電磁気論の 法則によると、流れる電流は、アンテナからエネルギーを運ぶ、アンテナの周囲 の電磁界に関連する。 図2では電界のz成分だけを示したが、全ての電磁界成分を考えなければなら ない。シミュレーションでは全ての成分を考えた。電界の時間平均二乗を、等し い増分の輪郭線16で示す。輪郭線16は、アンテナ10とユーザ14の間の位 置の電界が比較的小さいことを示す。 四角な境界8(x−y平面内の約8x8cmの空間寸法に対応する)で適用し た境界条件は、電磁放射線はほとんど反射することなく境界を伝播するというこ とである。これは、送信アンテナが空間の開領域内で、すなわちユーザが電話で 話をしている室内で、動作すると近似したことになる。 輪郭線16で表す電磁界を計算するのに、四角な格子の各点で電磁界を表す数 の配列を用いた。標準の数値法を用いて、マクスウエルの式を時間について数値 積分した。時間間隔を変えたり、計算の中の他のパラメータを変えたりして計算 を繰り返したところ同じ結果を得たので、これらの結果は数値的にあまり不安定 でないことが分かる。 放射線を減少させまた再分布させるこの発明の装置の動作と有用性は、選んだ パラメータに依存する。詳しく言うと、アンテナ10とユーザ14の間の領域内 の放射線をかなり減少させるためには、誘電率を十分大きくしなければならない (図2では誘電率として12を用いた)。同様に、放射線をかなり減少させるに は、x−y平面内の装置の寸法を十分大きくしなければならない。この発明は、 装置の本体が十分な誘電率を持ちまたシールドとして働かない限り、アンテナの 近くにまたは接触して置くことのできる形と厚さと方向と構成を持つ装置を全て 含む。すなわち、対象12で代表的に表した装置の本体は、アンテナとユーザの 間には入らない。図2の実施形態を用いた結果、放射電磁界の強さはユーザ14 から離れた方向に指向性を持って再分布された。 第2の目的も、図4に示すようにユーザ14から離してアンテナ10の長さ方 向に電界16を再分布させることにより、アンテナの電力の減少とは独立に達成 することができる。従来の放射電磁界を図4(a)に示す。この発明の改良アン テナを用いたときの再分布された放射電磁界を図4(b)に示す。図4(a)に 代表的に示すホットスポット22は、ユーザ14がアンテナ10から放射線を局 所的に吸収した領域を示す。図4(b)のホットスポット22は、アンテナ10 に沿った放射電磁界16を再分布させた結果、減少した局所的な放射線の強さ、 すなわちユーザ14が吸収した局所的な放射線の減少した量、を示す。遠(距離)電磁界放射パターン 遠電磁界放射パターンはセルラ電話のユーザ14の被ばく度には関係がない。 それは、手や耳や頭骨や脳などの最も被ばくする身体の部分は、電話をかけてい るときはアンテナの近電磁界領域内にあるからである。しかし遠電磁界放射パタ ーンは通信システムとしでのセルラ電話の機能に影響を与えるので、動作性のよ い装置を設計するためには考慮しなければならない。 マクスウエルの式の空間打ち切り法によるコンピュータ技術も遠電磁界パター ンを計算するのに用いるごとができる。または、試験範囲内で実験を行ってもよ い。このような実験の1つを後で説明する。遠電磁界放射パターン内ではいくら か変動があってもよい。セルラ電話を或方向に保持した場合、または散逸媒体が 放射エネルギーを過度に吸収したために有効アンテナ電力が非常に低くなった場 合は、あまり変動させると信号が非常に弱くなる。好ましい実施形態 この発明の各実施形態は、関連する散逸媒体の近くの放射線を減少させる。た とえば携帯無線通信装置のユーザの近くの放射電磁界を減少させる。この減少は 、上に述べた目的1および2を得るのと同じ方法、すなわち、電力減少法による 放射線減少と再分布法による放射線減少により行う。 電力減少法による放射線減少は、アンテナ10の容量を増加させることにより 行う。しかし放射線減少装置は、アンテナ10内の電流を単に減少させる任意の 手段でよい。たとえば、アンテナ10と、アンテナ10の基部に電圧を加える電 話アンテナ回路との間にインダクタやコンデンサや抵抗器を取り付けて電気的に 接続する。ねじ止め型のアンテナでは、図3に示すねじ込み型のインサート32 をアンテナケース30と電話18との間に設ける。この実施態様のアンテナ内の 電流を減少させるとアンテナの電力が減少し、したがってユーザ14を照射する 放射線のレベルが減少する。 別の実施形態では、アンテナの容量を増加させてアンテナ電力を減少させる。 ここでは、アンテナ10の上に延長アンテナを設けてアンテナ10の長さを伸ば すか、または単にアンテナ10を長いアンテナと取り替えることにより、アンテ ナと無線回路の間を故意に不整合にする。さらに別の実施形態では、アンテナ1 0の自由端の上に導電性材料を取り付けることによりアンテナ10の容量を増加 させる。 アンテナの電力を減少させることにより放射線を減少させる上述の種々の手段 は、自動でまたは手動で調整できる。この実施形態では、条件(大気のまたは環 境の、たとえばシールドケース内で電話18を使うなど)によって電話18から セルの中央にある受信器に送信するのが困難なときは、アンテナ10が放射する 放射線の電力は増加するだけである。送信が比較的邪魔されず、また低電力レベ ルで十分であるような普通の状況では、電話18内の回路により自動的に、また は電話18かまたはたとえばインサート32にある電力レベルつまみなどをユー ザが手動で調整して、アンテナ電力を減少させることができる。 同様に、ユーザ14が会話中に単に聞いているだけで声を出さないときは、電 話18内の回路によりアンテナ10の中の電力を自動的に調整して低レベルにす ることができる。ユーザ14が声を出し始めると電力は自動的に増加して、電力 レベルは十分な信号対雑音比になるよう調整される。 図6は、アンテナ10の電力をインサート32により減少させる、この発明の 上述の実施形態を示す。インサート32は、アンテナ10と電話18のアンテナ 回路との間に接続するインダクタ、コンデンサ、抵抗器を備える(図6(a)− 図6(c)を参照)。または図6(d)に示すように延長アンテナ33によりア ンテナ10を延長して、アンテナ容量を増加させることができる。さらに図6( e)に示すように、アンテナ10の自由端に端部材料35を脱着可能に取り付け てアンテナ10の容量を増加させることにより、アンテナが放射する無線電力 を減少させる。容量増加材料35はアンテナ10の容量を増加させるものならど んな材料でもよく、たとえば鉛ビニルなどの誘電性材料や、アルミニウムや鉄な どの導電性材料でよい。容量増加材料35は図6(e)に示すように端部にキャ ップをはめる形状に限定されず、またアンテナ10を長さ方向に伸ばす形状に限 定されない。単なる別の例であるが、図6(i)に示すように、容量増加材料は アンテナ12の中央に取り付けた片でもよい。 図6(f)−図6(h)は、アンテナ電力を自動でまたは手動で調整する上述 の実施形態を示す。特定して言うと、図6(f)は調整可能なインダクタを備え るインサート32の略図を示す。図6(g)は調整可能なコンデンサを備えるイ ンサート32の略図を示す。図6(h)は調整可能な抵抗器を備えるインサート 32の略図を示す。図7は、アンテナ電力を調整するための可変手段を持つイン サート32の一実施形態を示す。アンテナ10には、ねじ込みソケット34を受 けるねじが付いている。ソケット34は調整可能なインダクタ、調整可能なコン デンサ、調整可能アンテナ抵抗器などの片側に電気的に接続し、反対側はねじ付 きのおす端部36により電話18内のアンテナ回路に電気的に接続する。調整ダ イアル38が付いており、インサート32の上部をA方向に回してアンテナ電力 を加減する。相対的な電力レベルをインサート32の下部に示す。これはインサ ート32の上部を回してアンテナ電力を調整するときに動かない。 または図3に示すように、滑りノブ40または電話のボタンなどのディジタル 調整手段(図示せず)を電話18に設けてアンテナ電力を調整してもよい。相対 的なアンテナ電力レベルはディスプレー42または(図示していないが)一連の 発光ダイオードなどにより示す。滑りノブ40を滑らせて、アンテナ10と電話 18のアンテナ回路との間を電気的に接続するインダクタ、コンデンサ、抵抗器 などを調整することにより、アンテナ電力を変える。 近電磁界放射パターンを再分布させる再分布法は、次の2つの方法のどちらか を用いて行う。どちらの方法も、アンテナ10の放射抵抗を増加させることによ り放射電力を減少させる。すなわち、(a)アンテナ10の、ユーザ14の反対 側に誘電性材料(図2に示す放射線再分布対象12、たとえば重金属粉末を保持 するマトリクスを作る、鉛ビニルなどの可撓性のある媒体などの誘電体片)を設 けるか、または(2)アンテナ10の自由端にまたはその近くに短い寄生要素( 以下「SPE」と書く)を設ける。 アンテナ10の、ユーザ14の反対側に取り付けた、鉛粉末を含むビニルなど の誘電性材料片を用いた例を図2と図3に示す。これはアンテナ10の長さ方向 に取り付けてよい。また図5(d)に示すように、アンテナの長さの一部だけに (アンテナ10の全長ではない)アンテナ10の自由端の方に誘電性材料を取り 付けた場合もSPEとして機能する。詳細は後で説明する。 電流が前後に流れる導電路を作るセルラ電話とアンテナの場合を考える。電流 は中央で最大になり、アンテナの頂部かセルラ電話のケースすなわちシャーシの 底に近づくと小さくなる。 電流が前後に流れると磁界を生成する。したがってアンテナの周りに、中央で 強く両端に向かって弱くなる磁界ができる。この磁界は電界を作り、電界が進む とまた磁界ができる。 簡単であるが有用な類比は、アンテナと電話ケースを光源と考えることである 。最も似ているのは全長にわたって光を出す蛍光管であろう。類比をよりはっき りさせるために、中央が明るく端に向かって暗くなる蛍光管を想像する。 セルラ電話のユーザは、頭のすぐ側に蛍光管を保持しているようなものである 。蛍光管から出る熱は頭を加熱する。最も強く加熱するのは、管が頭に最も近い ところである。同様に、実際のセルラ電話からの熱が最も強く蓄積する脳の部分 はアンテナに最も近い脳の表面である。 ユーザの頭のこの加熱は、減少させることが望ましい。この目的を達する原理 としてアンテナ電力を減少させる上述の手段を用いる以外に、この発明はアンテ ナの頂部またはその近くにSPEを置くことによりこの目的を達する。アンテナ の底部を刺激すると、SPE内に大きな電流が前後に流れる。SPEは点放射線 源に似ている。これは、小さいが明るい電球を蛍光管の頂部に置くことに似てい る。この「電球」がユーザの頭からやや離れているだけで、ユーザの頭の加熱は 減少する。さらに、SPEを追加することによりアンテナ内に不整合が起こるの で、アンテナの主部に流れる電流は減少する(ただし、もともとアンテナはセル ラ電話回路およびSPEと正しく整合していなかったが、この発明の方法により 最適化したために改良アンテナがセルラ電話と実際に整合したような場合は除く )。類比では蛍光管は暗くなるが、蛍光管が暗くなるのは電球端からの明るさで 補償される。 図4と図5に示すように、SPE24はアンテナ10の端のケース26の中に 取り付ける。したがって電磁界16はユーザ14から離れてアンテナ10に沿っ て再分布される。その結果ホットスポット22での放射線の強さは減少し、また 特にホットスポット22の付近でユーザ14が吸収するエネルギーの全量は減少 する。ユーザ14が吸収するエネルギーの量(または、アンテナ10の近くにあ る関連する散逸媒体がユーザ14以外である場合は、任意の他の散逸媒体が吸収 するエネルギーの量)が減少すると、SPEによって放射抵抗が増加したために アンテナ10の電力が事実上減少したにも関わらず、アンテナ10の有効電力は 増加する。 またアンテナ10の自由端付近の電磁界16の再分布によりアンテナ10の有 効被ばくが増加するので、アンテナ10による受信が改善される。 モトローラのマイクロT.A.C.550モデルの場合、SPE24を組み込 んだ改良アンテナ10の最適化は、引き込みアンテナを延ばして動作中のマイク ロT.A.C.550モデルのモトローラセルラ電話の近く(図4(a)のホッ トスポット22の位置の近く)に、近電磁界放射線センサを置くことにより達成 された。また遠電磁界センサを数波長離れたところに置いて遠電磁界放射線を読 んだ。セルラ電話アンテナの端を切って、普通はアンテナの自由端に形成してい る小さなプラスチックノブを取り除いた。小さなプラスチックノブの目的は、お そらく、アンテナがセルラ電話のケースの中に押し込まれて引き出せなくなるの を防ぐためである。小さなプラスチックノブを取り除くと、らせん状の導電コイ ルSPEをアンテナの自由端の上に滑らせることができる。アンテナ/SPEの 組み合わせからの放射は、アンテナの自由端の上にらせん状のコイルをその長さ の約3/4滑らせたときに最適になった。SPEをアンテナに沿ってごくわずか (たとえば2mm)動かすと、近および遠電磁界放射はかなり変化した。近電磁 界放射を最小にし(図4aのホットスポット22で)、同時に遠電磁界放射を最 大にすることにより、アンテナ上のSPEの位置はセルラ電話の全帯域幅にわた って最適化された。セルラ電話の全帯域幅にわたって、アンテナの遠電磁界性能 をあまり落とさずに近電磁界放射を減少させるように、アンテナ上のSPEの位 置を最適化することができた。 SPEは、必ずしもらせん状のコイルをアンテナの上に取り付けたものである 必要はない。たとえば後で説明するが、最適になるようにアンテナに対して選択 的に置く限り、任意の形のSPEをアンテナの端の近くに設けてよい。 SPEとは、動作中のアンテナの近くに置いたときに、電流がその中を流れる 何らかの対象である。ここで規定するSPEは寄生要素であって、その長さは半 波長の75%より短く、最適値はセルラ電話では約2cm以上、または放射線の 周波数に従って同じ比率、すなわち波長の約1/20である。実際は、この長さ はもっと短くてよい。 図8に、例として以下のSPEを示す。 (a)誘電性の棒 (b)ワイヤコイル (c)誘電性の棒を包むワイヤコイル (d)誘電性の棒の中の直線ワイヤ (e)誘電性の棒の中のワイヤコイル (f)両端に導電性の球を備える直線ワイヤ (g)透磁性材料を包むワイヤコイル (h)直線ワイヤを包む透磁性材料 図8(g)は、重金属または重金属粉末の混合から成るシリンダまたはシェル や、鉛ビニルなどのイナートマトリクスを包みまたは中に埋め込んだワイヤコイ ルを表すと考えてもよい。図8(a)−図8(h)の誘電性の棒または透磁性材 料はアンテナの自由端を受ける穴、空洞、溝、チャンネルを備えてよく、または たとえば図8(i)のように誘電性の棒または透磁性材料を分割して、分割部の 間にアンテナの自由端を通してもよい。 SPEの概念は上に述べたものに限らない。あまり知られていないが、SPE をアンテナの端のアンテナの近くに置くと、SPEに向かってまたアンテナの基 部の近くの散逸媒体から離れて、近電磁界放射電磁界が再分布する。 800MHz付近で動作するセルラ電話について、図9に示す改良アンテナを 用いて試験を行い、よい結果を得た。詳しく言うと、アンテナ10は直線のワイ ヤとプラスチック合成物の棒から成り、おそらく現在モトローラが販売している マイクロT.A.C550モデルのパーソナルディジタル通信セルラ電話用の標 準アンテナであって、その端の近くにSPE24を取り付けた。SPE24は導 電性のらせん状のワイヤコイルであって、伸ばした長さは18cm(半波長)、 コイルの長さは24.5mm、コイルの内径は4.0mm、外形は5.5mmで あった。コイルは11巻きの20ゲージワイヤから成り、アンテナ10の自由端 17mmをらせん状のコイルの中に挿入した。 効果的に放射させるためにはSPEはあまり短くてはいけない。しかし短いS PEでも、容量を少し追加するだけで良好に動作する。コイルを誘電体で包むか または誘電体の中に埋め込むと、当業者に明らかなように、必要なワイヤの長さ は半波長より短くてよい。コイルを透磁性材料(たとえばフェライト)で包むと 、当業者に明らかなように、必要なワイヤの長さは半波長より短くてよい。コイ ルがあまり短いとアンテナの動作が悪くなる。当業者が理解するように、この場 合はSPEの放射抵抗が小さすぎて効果的に動作しない。したがって、自由端に 金属先端部すなわち球を持つ従来の金属をかぶせたアンテナでは、アンテナの性 能は改善されない。というのは、先端が短すぎて効果的なアンテナの頂部負荷が 得られないからである。コイルの直径が小さすぎるとアンテナの動作は良くない 。当業者が理解するように、帯域幅を小さくするか、または非常に薄いワイヤが 必要になる。コイルの直径が大きすぎるとアンテナの動作は良くない。当業者が 理解するように、主アンテナワイヤとの結合が不十分になる。コイルに巻くワイ ヤが薄すぎるとアンテナの動作は良くない。用いるワイヤが厚すぎてワイヤの直 径に比べて巻線の間隔が小さいと、アンテナの動作は良くない。電気コイル設計 では普通のことであるが、当業者は最適な結果が得られるようにワイヤの厚さを 選択する。図9(c)に示すようにSPEを傾斜させると、ユーザの身体に吸収 されるエネルギーが減少するという良い効果が得られる。当業者はこの傾斜を調 整して最適な結果を得る。 同じことが、他の周波数たとえば450MHz、900MHz、1.8GHz で動作するセルラ電話に当てはまる。コイルの寸法は波長に従って再設計する。 双極アンテナの場合は、SPE24を双極アンテナの自由端の一端または両端に 用いる。 図10は、寄生トップローデイング・アンテナの設計のいくつかを示す。 (a) 図10(a)では、SPE24は電話18に対してアンテナ10に平 行な任意の位置で、側面から駆動される。 (b) 図10(b)ではSPE24は中央から駆動され、アンテナ10はS PEの本体の中に延びる。 (c) 図10(c)では、SPE24はアンテナ10に対して或る角度で傾 斜している。 (d) 図10(d)では、アンテナ10とSPE24の間に電気接続44が ある。 (e) 図10(e)では、SPE24は同軸ケーブル46の端またはその付 近にある。 (f) 図10(f)では、SPE24はアンテナ10の先端に取り付けられ 、その長さ軸はアンテナ10の長さ軸と同軸であり、アンテナ10はSPEの本 体の中に延びていない。 (g) 図10(g)では、SPE24はやはりアンテナ10と同軸に取り付 けられるが、アンテナ10は中に延びてSPE24の頂部から突き出ている。 上述の教示から当業者には明らかであるが、この発明を実施する際に、この発 明の精神と範囲から逸れることなく多くの変更や修正を行うことができる。した がって、この発明の範囲は以下の特許請求の範囲に規定されている実体に従うも のである。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】1996年1月4日 【補正内容】 請求の範囲 1. 携帯通信装置用の放射線減少装置であって、前記無線通信装置のユーザ から離して近電磁界放射線を再分布させるアンテナ近電磁界放射パターン再分布 手段を備え、前記アンテナ近電磁界放射パターン再分布手段は無線通信装置アン テナの、前記ユーザの反対側に、前記アンテナの近くに取り付け可能であり、ま た前記アンテナ近電磁界放射パターン再分布手段は前記アンテナの一部に沿って 前記アンテナに取り付け可能な誘電性材料の片を含む、携帯通信装置用の放射線 減少装置。 10. 誘電性材料の前記片の誘電率は少なくとも3である、請求項1に記載 の携帯通信装置用の放射線減少装置。 11. 誘電性材料の前記片の誘電率は少なくとも6である、請求項1に記載 の携帯通信装置用の放射線減少装置。 12. 誘電性材料の前記片の誘電率は少なくとも9である、請求項1に記載 の携帯通信装置用の放射線減少装置。 13. 誘電性材料の前記片の誘電率は少なくとも12である、請求項1に記 載の携帯通信装置用の放射線減少装置。 14. 誘電性材料の前記片の誘電率は少なくとも15である、請求項1に記 載の携帯通信装置用の放射線減少装置。 23. 携帯通信装置用の改良アンテナであって、 向かい合った第1端と第2端を持つ第1伸長導電性部材を有し、 前記第1端は無線通信装置に電気的に連絡させて取り付け、 また前記第1伸長導電性部材を無線通信装置に電気的に連絡させて取り付けた とき、無線送信中に前記第1伸長導電性部材と前記無線通信装置が放射した放射 線により、第1位置に最大強さを持つ放射電磁界パターンが生成され、 一般に前記第2端にある最適位置に取り付け可能な、前記第1伸長導電性部材 の放射抵抗を増加させる手段を有し、 放射抵抗を増加させる前記手段を一般に前記第2端にある前記最適位置で前記 第1伸長導電性部材に取り付け、また前記第1伸長導電性部材を無線通信装置に 電気的に連絡させて取り付けたとき、無線送信中に前記放射電磁界パターン最大 強さは前記第1位置から、前記第2端に近い第2位置に移動し、前記第1位置で の前記放射電磁界パターンの近電磁界強さは前記無線通信装置の動作帯域幅にわ たって減少し、 また前記第1伸長導電性部材の放射抵抗を増加させる前記手段は短い寄生要素 である、 携帯通信装置用の改良アンテナ。 24. 前記短い寄生要素はらせん状の導電コイルである、請求項23に記載 の携帯通信装置用の改良アンテナ。 25. 前記らせん状の導電コイルは前記第2端の上に取り付け可能で、これ により前記らせん状の導電コイル内の空洞内に前記空洞に沿って少なくとも部分 的に前記第2端を受ける、請求項24に記載の携帯通信装置用の改良アンテナ。 26. 前記短い寄生要素は、一般に前記第1伸長導電性部材の近くに平行に 取り付け可能な短い第2伸長導電性部材である、請求項23に記載の携帯通信装 置用の改良アンテナ。 27. 前記短い寄生要素は、一般に前記第1伸長導電性部材の近くに平行に 取り付け可能な、長さの短い誘電性材料である、請求項23に記載の携帯通信装 置用の改良アンテナ。 28. 携帯通信装置アンテナ用のアンテナ改良装置であって、 前記アンテナは向かい合った第1端と第2端を持つ第1伸長導電性部材であり 、前記第1端を無線通信装置に電気的に連絡させて取り付け、また前記第1伸長 導電性部材を無線通信装置に電気的に連絡させて取り付けたとき、無線送信中に 前記第1伸長導電性部材と前記無線通信装置が放射した放射線により、第1位置 に最大強さを持つ放射電磁界パターンが生成され、前記アンテナ改良装置は、 一般に前記第2端にある最適位置に取り付け可能な、前記第1伸長導電性部材 の放射抵抗を増加させる手段を有し、 放射抵抗を増加させる前記手段を一般に前記第2端にある前記最適位置で前記 第1伸長導電性部材に取り付け、また前記第1伸長導電性部材を無線通信装置に 電気的に連絡させて取り付けたとき、無線送信中に前記放射電磁界パターン最大 強さは前記第1位置から、前記第2端に近い第2位置に移動し、前記第1位置で の前記放射電磁界パターンの近電磁界強さは前記無線通信装置の動作帯域幅にわ たって減少する、 携帯通信装置アンテナ用のアンテナ改良装置。 29. 携帯通信装置アンテナ用のアンテナ改良装置であって、 前記アンテナは向かい合った第1端と第2端を持つ第1伸長導電性部材であり 、前記第1端は無線通信装置に電気的に連絡させて取り付け、また前記第1伸長 導電性部材を無線通信装置に電気的に連絡させて取り付けたとき、無線送信中に 前記第1伸長導電性部材と前記無線通信装置が放射した放射線により、第1位置 に最大強さを持つ放射電磁界パターンが生成され、前記アンテナ改良装置は、 一般に前記第2端にある最適位置に取り付け可能な、前記第1伸長導電性部材 の放射抵抗を増加させる手段を有し、 放射抵抗を増加させる前記手段を一般に前記第2端にある前記最適位置で前記 第1伸長導電性部材に取り付け、また前記第1伸長導電性部材を無線通信装置に 電気的に連絡させて取り付けたとき、無線送信中に前記放射電磁界パターン最大 強さは前記第1位置から、前記第2端に近い第2位置に移動し、前記第1位置で の前記放射電磁界パターンの近電磁界強さは前記無線通信装置の動作帯域幅にわ たって減少し、 また前記第1伸長導電性部材の放射抵抗を増加させる前記手段は短い寄生要素 である、 携帯通信装置アンテナ用のアンテナ改良装置。 30. 前記短い寄生要素はらせん状の導電コイルである、請求項29に記載 の携帯通信装置アンテナ用のアンテナ改良装置。 31. 前記らせん状の導電コイルは前記第2端の上に取り付け可能で、これ により前記らせん状の導電コイル内の空洞内に前記空洞に沿って少なくとも部分 的に前記第2端を受ける、請求項30に記載の携帯通信装置アンテナ用のアンテ ナ改良装置。 32. 前記短い寄生要素は一般的に前記第1伸長導電性部材の近くに平行に 取り付け可能な短い第2伸長導電性部材である、請求項29に記載の携帯通信装 置アンテナ用のアンテナ改良装置。 33. 前記短い寄生要素は一般に前記第1導電性部材の近くに平行に取り付 け可能な、長さの短い誘電性材料である、請求項29に記載の携帯通信装置アン テナ用のアンテナ改良装置。 35. 前記無線通信装置の放射線は前記動作帯域幅に対応する動作波長の範 囲を持ち、また前記短い寄生要素の長さは動作波長の前記範囲内の半波長より長 くない、請求項23、24、25、26、27、29、30、31、32、33 のいずれかに記載の携帯通信装置用の装置。 36. 前記短い寄生要素の長さは動作波長の前記範囲内の波長の約1/20 である、請求項35に記載の携帯通信装置用の装置。 37. 前記誘電性材料は重金属を含むイナートマトリクスである、請求項3 3に記載の携帯通信装置用の装置。 38. 前記重金属は重金属粉末である、請求項37に記載の携帯通信装置用 の装置。 39. 前記イナートマトリクスは可撓性がある、請求項38に記載の携帯通 信装置用の装置。 40. 重金属を含む前記イナートマトリクスは鉛ビニルである、請求項39 に記載の携帯通信装置用の装置。 45. 携帯通信装置用の改良アンテナであって、 向かい合った第1端と第2端を持つ第1伸長導電性部材を有し、 前記第1端は無線通信装置に電気的に連絡させて取り付け、 また前記第1伸長導電性部材を無線通信装置に電気的に連絡させて取り付けた とき、無線送信中に前記第1伸長導電性部材と前記無線通信装置が放射した放射 線により、第1位置に最大強さを持つ放射電磁界パターンが生成され、 一般に前記第2端にある最適位置に取り付け可能な、前記第1伸長導電性部材 の放射抵抗を増加させる手段を有し、 放射抵抗を増加させる前記手段を一般に前記第2端にある前記最適位置で前記 第1伸長導電性部材に取り付け、また前記第1伸長導電性部材を無線通信装置に 電気的に連絡させて取り付けたとき、無線送信中に前記放射電磁界パターン最大 強さは前記第1位置から、前記第2端に近い第2位置に移動し、前記第1位置で の前記放射電磁界パターンの近電磁界強さは前記無線通信装置の動作帯域幅にわ たって減少し、 また放射抵抗を増加させる前記手段は、前記第1伸長導電性部材内の電流を減 少させる手段を含み、 また電流を減少させる前記手段はインダクタである、 携帯通信装置用の改良アンテナ。 46. 携帯通信装置用の改良アンテナであって、 向かい合った第1端と第2端を持つ第1伸長導電性部材を有し、 前記第1端は無線通信装置に電気的に連絡させて取り付け、 また前記第1伸長導電性部材を無線通信装置に電気的に連絡させて取り付けた とき、無線送信中に前記第1伸長導電性部材と前記無線通信装置が放射した放射 線により、第1位置に最大強さを持つ放射電磁界パターンが生成され、 一般に前記第2端にある最適位置に取り付け可能な、前記第1伸長導電性部材 の放射抵抗を増加させる手段を有し、 放射抵抗を増加させる前記手段を一般に前記第2端にある前記最適位置で前記 第1伸長導電性部材に取り付け、また前記第1伸長導電性部材を無線通信装置に 電気的に連絡させて取り付けたとき、無線送信中に前記放射電磁界パターン最大 強さは前記第1位置から、前記第2端に近い第2位置に移動し、前記第1位置で の前記放射電磁界パターンの近電磁界強さは前記無線通信装置の動作帯域幅にわ たって減少し、 また放射抵抗を増加させる前記手段は、前記第1伸長導電性部材内の電流を減 少させる手段を含み、 また電流を減少させる前記手段は抵抗器である、 携帯通信装置用の改良アンテナ。 47. 携帯通信装置用の改良アンテナであって、 向かい合った第1端と第2端を持つ第1伸長導電性部材を有し、 前記第1端は無線通信装置に電気的に連絡させて取り付け、 また前記第1伸長導電性部材を無線通信装置に電気的に連絡させて取り付けた とき、無線送信中に前記第1伸長導電性部材と前記無線通信装置が放射した放射 線により、第1位置に最大強さを持つ放射電磁界パターンが生成され、 一般に前記第2端にある最適位置に取り付け可能な、前記第1伸長導電性部材 の放射抵抗を増加させる手段を有し、 放射抵抗を増加させる前記手段を一般に前記第2端にある前記最適位置で前記 第1伸長導電性部材に取り付け、また前記第1伸長導電性部材を無線通信装置に 電気的に連絡させて取り付けたとき、無線送信中に前記放射電磁界パターン最大 強さは前記第1位置から、前記第2端に近い第2位置に移動し、前記第1位置で の前記放射電磁界パターンの近電磁界強さは前記無線通信装置の動作帯域幅にわ たって減少し、 また放射抵抗を増加させる前記手段は、前記第1伸長導電性部材内の電流を減 少させる手段を含み、 また電流を減少させる前記手段はコンデンサである、 携帯通信装置用の改良アンテナ。 53. 前記短い寄生要素を前記第1伸長導電性部材に対して傾斜させる、請 求項23、24、25、27、29、30、31、32、33、35、36のい ずれかに記載の携帯通信装置用の装置。 54. 前記短い寄生要素の前記傾斜は前記短い寄生要素の前記長さ軸の方向 なので、前記第1位置の近くに置いた散逸材料は前記短い寄生要素の前記長さ軸 の上にあり、これにより前記近電磁界放射線は前記散逸材料で減少する、請求項 53に記載の携帯通信装置用の装置。 55. 携帯通信装置アンテナ用のアンテナ改良装置であって、 前記アンテナは向かい合った第1端と第2端を持つ第1伸長導電性部材であり 、前記第1端は無線通信装置に電気的に連絡させて取り付け、また前記第1伸長 導電性部材を無線通信装置に電気的に連絡させて取り付けたとき、無線送信中に 前記第1伸長導電性部材と前記無線通信装置が放射した放射線により、第1位置 に最大強さを持つ放射電磁界パターンが生成され、前記アンテナ改良装置は、 一般に前記第2端にある最適位置に取り付け可能な、前記第1伸長導電性部材 の放射抵抗を増加させる手段を有し、 放射抵抗を増加させる前記手段を一般に前記第2端にある前記最適位置で前記 第1伸長導電性部材に取り付け、また前記第1伸長導電性部材を無線通信装置に 電気的に連絡させて取り付けたとき、無線送信中に前記放射電磁界パターン最大 強さは前記第1位置から、前記第2端に近い第2位置に移動し、前記第1位置で の前記放射電磁界パターンの近電磁界強さは前記無線通信装置の動作帯域幅にわ たって減少し、 また放射抵抗を増加させる前記手段は前記第1伸長導電性部材内の電流を減少 させる手段を含み、 また電流を減少させる前記手段は抵抗器である、 携帯通信装置アンテナ用のアンテナ改良装置。 56. 携帯通信装置アンテナ用のアンテナ改良装置であって、 前記アンテナは向かい合った第1端と第2端を持つ第1伸長導電性部材であり 、前記第1端は無線通信装置に電気的に連絡させて取り付け、また前記第1伸長 導電性部材を無線通信装置に電気的に連絡させて取り付けたとき、無線送信中に 前記第1伸長導電性部材と前記無線通信装置が放射した放射線により、第1位置 に最大強さを持つ放射電磁界パターンが生成され、前記アンテナ改良装置は、 一般に前記第2端にある最適位置に取り付け可能な、前記第1伸長導電性部材 の放射抵抗を増加させる手段を有し、 放射抵抗を増加させる前記手段を一般に前記第2端にある前記最適位置で前記 第1伸長導電性部材に取り付け、また前記第1伸長導電性部材を無線通信装置に 電気的に連絡させて取り付けたとき、無線送信中に前記放射電磁界パターン最大 強さは前記第1位置から、前記第2端に近い第2位置に移動し、前記第1位置で の前記放射電磁界パターンの近電磁界強さは前記無線通信装置の動作帯域幅にわ たって減少し、 また放射抵抗を増加させる前記手段は前記第1伸長導電性部材内の電流を減少 させる手段を含み、 また電流を減少させる前記手段は抵抗器である、 携帯通信装置アンテナ用のアンテナ改良装置。 57. 携帯通信装置アンテナ用のアンテナ改良装置であって、 前記アンテナは向かい合った第1端と第2端を持つ第1伸長導電性部材であり 、前記第1端は無線通信装置に電気的に連絡させて取り付け、また前記第1伸長 導電性部材を無線通信装置に電気的に連絡させて取り付けたとき、無線送信中に 前記第1伸長導電性部材と前記無線通信装置が放射した放射線により、第1位置 に最大強さを持つ放射電磁界パターンが生成され、前記アンテナ改良装置は、 一般に前記第2端にある最適位置に取り付け可能な、前記第1伸長導電性部材 の放射抵抗を増加させる手段を有し、 放射抵抗を増加させる前記手段を一般に前記第2端にある前記最適位置で前記 第1伸長導電性部材に取り付け、また前記第1伸長導電性部材を無線通信装置に 電気的に連絡させて取り付けたとき、無線送信中に前記放射電磁界パターン最大 強さは前記第1位置から、前記第2端に近い第2位置に移動し、前記第1位置で の前記放射電磁界パターンの近電磁界強さは前記無線通信装置の動作帯域幅にわ たって減少し、 また放射抵抗を増加させる前記手段は前記第1伸長導電性部材内の電流を減少 させる手段を含み、 また電流を減少させる前記手段はコンデンサである、 携帯通信装置アンテナ用のアンテナ改良装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG ,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN, TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,SZ,U G),UA(AZ,BY,KZ,RU,TJ,TM),A L,AM,AT,AU,AZ,BB,BG,BR,BY ,CA,CH,CN,CZ,DE,DK,EE,ES, FI,GB,GE,HU,IS,JP,KE,KG,K P,KR,KZ,LK,LR,LS,LT,LU,LV ,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ, PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,S K,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US,UZ ,VN

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 携帯通信装置用の放射線減少装置であって、前記無線通信装置のユーザ から離して近電磁界放射線を再分布させるアンテナ近電磁界放射パターン再分布 手段を備え、前記アンテナ近電磁界放射パターン再分布手段は無線通信装置アン テナの、前記ユーザの反対側に、前記アンテナの近くに取り付け可能である、携 帯通信装置用の放射線減少装置。 2. 前記アンテナ近電磁界放射パターン再分布手段は誘電性材料を含む、請 求項1に記載の携帯通信装置用の放射線減少装置。 3. 前記アンテナ近電磁界放射パターン再分布手段は透磁性材料を含む、請 求項1に記載の携帯通信装置用の放射線減少装置。 4. 前記アンテナ近電磁界放射パターン再分布手段は導電性材料を含む、請 求項1に記載の携帯通信装置用の放射線減少装置。 5. 前記アンテナ近電磁界放射パターン再分布手段は半導電性材料を含む、 請求項1に記載の携帯通信装置用の放射線減少装置。 6. 前記アンテナ近電磁界放射パターン再分布手段は超電導性材料を含む、 請求項1に記載の携帯通信装置用の放射線減少装置。 7. 前記アンテナ近電磁界放射パターン再分布手段は絶縁性材料を含む、請 求項1に記載の携帯通信装置用の放射線減少装置。 8. 前記アンテナ近電磁界放射パターン再分布手段は誘電性および導電性材 料の組み合わせを含む、請求項1に記載の携帯通信装置用の放射線減少装置。 9. 前記アンテナ近電磁界放射パターン再分布手段は誘電性、透磁性、導電 性、半導電性、超電導性、絶縁性の材料の組み合わせを含む、請求項1に記載の 携帯通信装置用の放射線減少装置。 10. 前記アンテナ近電磁界放射パターン再分布手段は誘電率が少なくとも 3の誘電性材料を含む、請求項2に記載の携帯通信装置用の放射線減少装置。 11. 前記アンテナ近電磁界放射パターン再分布手段は誘電率が少なくとも 6の誘電性材料を含む、請求項2に記載の携帯通信装置用の放射線減少装置。 12. 前記アンテナ近電磁界放射パターン再分布手段は誘電率が少なくとも 9の誘電性材料を含む、請求項2に記載の携帯通信装置用の放射線減少装置。 13. 前記アンテナ近電磁界放射パターン再分布手段は誘電率が少なくとも 12の誘電性材料を含む、請求項2に記載の携帯通信装置用の放射線減少装置。 14. 前記アンテナ近電磁界放射パターン再分布手段は誘電率が少なくとも 15の誘電性材料を含む、請求項2に記載の携帯通信装置用の放射線減少装置。 15. 前記アンテナ近電磁界放射パターン再分布手段は前記アンテナの一部 に沿って前記アンテナに取り付け可能な誘電性材料の片を含む、請求項1に記載 の携帯通信装置用の放射線減少装置。 16. 前記アンテナ近電磁界放射パターン再分布手段は前記無線通信装置ア ンテナの実質的に全長に沿って取り付け可能な誘電性材料の片を含む、請求項1 に記載の携帯通信装置用の放射線減少装置。 17. 前記アンテナの近電磁界放射線を減少させるためのアンテナ電力減少 手段をさらに含む、請求項1に記載の携帯通信装置用の放射線減少装置。 18. 前記アンテナ近電磁界放射パターン再分布手段は誘電性材料を含み、 また前記アンテナ電力減少手段は前記アンテナの容量を増加させる手段を含む、 請求項17に記載の携帯通信装置用の放射線減少装置。 19. 前記アンテナ電力減少手段は前記アンテナの電流を減少させる手段を 含む、請求項17に記載の携帯通信装置用の放射線減少装置。 20. 前記アンテナ近電磁界放射パターン再分布手段は誘電性材料を含み、 また前記アンテナの近電磁界放射線を減少させるアンテナ電力減少手段をさらに 含み、前記アンテナ電力減少手段は前記アンテナのアンテナ電力を変えるよう選 択的に調整することができる、請求項1に記載の携帯通信装置用の放射線減少装 置。 21. 携帯通信装置用の放射線減少装置であって、前記無線通信装置のユー ザから離して近電磁界放射線を再分布させる近電磁界放射パターン再分布手段を 備え、前記近電磁界放射パターン再分布手段は、無線通信装置の、前記ユーザの 反対側に、前記無線通信装置の近くに取り付け可能である、携帯通信装置用の放 射線減少装置。 22. 携帯通信装置用の改良アンテナであって、 向かい合った第1端と第2端を持つ第1伸長導電性部材を有して、 前記第1端は無線通信装置に電気的に連絡させて取り付け、 また前記第1伸長導電性部材を無線通信装置に電気的に連絡させて取り付ける ときは、無線送信中に前記第1伸長導電性部材と前記無線通信装置が放射した放 射線により、第1位置に最大強さを持つ放射電磁界パターンが生成される、 一般に前記第2端にある最適位置に取り付け可能な、前記第1伸長導電性部材 の放射抵抗を増加させる手段をさらに有して、 放射抵抗を増加させる前記手段を一般に前記第2端にある前記最適位置で前記 第1伸長導電性部材に取り付け、また前記第1伸長導電性部材を無線通信装置に 電気的に連絡させて取り付けるときは、無線送信中に前記放射電磁界パターン最 大強さは前記第1位置から、前記第2端に近い第2位置に移動し、前記第1位置 での前記放射電磁界パターンの近電磁界強さは前記無線通信装置の動作帯域幅に わたって減少する、 携帯通信装置用の改良アンテナ。 23. 前記第1伸長導電性部材の放射抵抗を増加させる前記手段は短い寄生 要素である、請求項22に記載の携帯通信装置用の改良アンテナ。 24. 前記短い寄生要素はらせん状の導電コイルである、請求項23に記載 の携帯通信装置用の改良アンテナ。 25. 前記らせん状の導電コイルは前記第2端の上に取り付け可能で、これ により前記らせん状の導電コイル内の空洞内に前記空洞に沿って少なくとも部分 的に前記第2端を受ける、請求項24に記載の携帯通信装置用の改良アンテナ。 26. 前記短い寄生要素は一般に前記第1伸長導電性部材の近くに平行に取 り付け可能な短い第2伸長導電性部材である、請求項23に記載の携帯通信装置 用の改良アンテナ。 27. 前記短い寄生要素は一般に前記第1伸長導電性部材の近くに平行に取 り付け可能な、長さの短い誘電性材料である、請求項23に記載の携帯通信装置 用の改良アンテナ。 28. 携帯通信装置アンテナ用のアンテナ改良装置であって、 前記アンテナは向かい合った第1端と第2端を持つ第1伸長導電性部材であり 、 前記第1端は無線通信装置に電気的に連絡させて取り付け、また前記第1伸長導 電性部材を無線通信装置に電気的に連絡させて取り付けるときは、無線送信中に 前記第1伸長導電性部材と前記無線通信装置が放射した放射線により、第1位置 に最大強さを持つ放射電磁界パターンが生成され、前記アンテナ改良装置は、 一般に前記第2端にある最適位置に取り付け可能な、前記第1伸長導電性部材 の放射抵抗を増加させる手段を備え、 放射抵抗を増加させる前記手段を一般に前記第2端にある前記最適位置で前記 第1伸長導電性部材に取り付け、また前記第1伸長導電性部材を無線通信装置に 電気的に連絡させて取り付けるときは、無線送信中に前記放射電磁界パターン最 大強さは前記第1位置から、前記第2端に近い第2位置に移動し、前記第1位置 での前記放射電磁界パターンの近電磁界強さは前記無線通信装置の動作帯域幅に わたって減少する、 携帯通信装置アンテナ用のアンテナ改良装置。 29. 前記第1伸長導電性部材の放射抵抗を増加させる前記手段は短い寄生 要素である、請求項28に記載の携帯通信装置用の装置。 30. 前記短い寄生要素はらせん状の導電コイルである、請求項29に記載 の携帯通信装置アンテナ用のアンテナ改良装置。 31. 前記らせん状の導電コイルは前記第2端の上に取り付け可能で、これ により前記らせん状の導電コイル内の空洞内に前記空洞に沿って少なくとも部分 的に前記第2端を受ける、請求項30に記載の携帯通信装置アンテナ用のアンテ ナ改良装置。 32. 前記短い寄生要素は一般的に前記第1伸長導電性部材の近くに平行に 取り付け可能な短い第2伸長導電性部材である、請求項29に記載の携帯通信装 置アンテナ用のアンテナ改良装置。 33. 前記短い寄生要素は一般に前記第1導電性部材の近くに平行に取り付 け可能な、長さの短い誘電性材料である、請求項29に記載の携帯通信装置アン テナ用のアンテナ改良装置。 34. 前記アンテナは単極アンテナである、請求項22から33のいずれか に記載の携帯通信装置用の装置。 35. 前記無線通信装置の放射線は、前記動作帯域幅に対応する動作波長の 範囲を持ち、また前記短い寄生要素の長さは動作波長の前記範囲内の半波長より 長くない、請求項23、24、25、26、27、29、30、31、32また は33のいずれかに記載の携帯通信装置用の装置。 36. 前記短い寄生要素の長さは動作波長の前記範囲内の波長の約1/20 である、請求項35に記載の携帯通信装置用の装置。 37. 前記誘電性材料は重金属を含むイナートマトリクスである、請求項2 、8、9、10、11、12、13、14、15、16、18、20、27また は33のいずれかに記載の携帯通信装置用の装置。 38. 前記重金属は重金属粉末である、請求項37に記載の携帯通信装置用 の装置。 39. 前記イナートマトリクスは可撓性がある、請求項38に記載の携帯通 信装置用の装置。 40. 重金属を含む前記イナートマトリクスは鉛ビニルである、請求項39 に記載の携帯通信装置用の装置。 41. 放射抵抗を増加させる前記手段は前記第1伸長導電性部材の容量を増 加させる手段を含む、請求項22または28に記載の携帯通信装置用の装置。 42. 前記第1伸長導電性部材の容量を増加させる前記手段は導電性材料を 含む、請求項41に記載の携帯通信装置用の装置。 43. 前記導電性材料は前記第2端に取り付け可能である、請求項42に記 載の携帯通信装置用の装置。 44. 放射抵抗を増加させる前記手段は前記第1伸長導電性部材内の電流を 減少させる手段を含む、請求項22または28に記載の携帯通信装置用の装置。 45. 電流を減少させる前記手段はインダクタである、請求項44に記載の 携帯通信装置用の装置。 46. 電流を減少させる前記手段は抵抗器である、請求項44に記載の携帯 通信装置用の装置。 47. 電流を減少させる前記手段はコンデンサである、請求項44に記載の 携帯通信装置用の装置。 48. 電流を減少させる前記手段は、前記第1伸長導電性部材と前記無線通 信装置の間の前記第1端に取り付け可能である、請求項44、46または47の いずれかに記載の携帯通信装置用の装置。 49. 前記第1伸長導電性部材の容量を増加させる前記手段は、前記第1伸 長導電性部材の上に取り付け可能な前記第1伸長導電性部材の長さの延長であり 、前記第1伸長導電性部材は前記無線通信装置内の回路と不整合でよい、請求項 41に記載の携帯通信装置用の装置。 50. 前記長さの延長は前記第2端の上に取り付け可能である、請求項49 に記載の携帯通信装置用の装置。 51. 前記第1伸長導電性部材の容量を増加させる前記手段は前記第1伸長 導電性部材の代替物であり、前記代替第1伸長導電性部材は前記第1伸長導電性 部材より長く、前記代替第1伸長導電性部材は前記第1伸長導電性部材と取り替 えることができる、請求項41に記載の携帯通信装置用の装置。 52. 容量を増加させる前記手段の容量を調整する手段をさらに含む、請求 項41、42、43、44、45、46、47、48、49、50または51の いずれかに記載の携帯通信装置用の装置。 53. 前記短い寄生要素を前記第1伸長導電性部材に対して傾斜させる、請 求項23、24、25、27、29、30、31、32、33、35または36 のいずれかに記載の携帯通信装置用の装置。 54. 前記短い寄生要素の前記傾斜は前記短い寄生要素の前記長さ軸の方向 なので、前記第1位置の近くに置いた散逸材料は前記短い寄生要素の前記長さ軸 の上にあり、これにより前記近電磁界放射線は前記散逸材料で減少する、請求項 53に記載の携帯通信装置用の装置。
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