JPH11507195A - 携帯無線電話のためのアンテナ・カプラー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 携帯無線電話のアダプタとして役立つ新規および改良されたアンテナ・カプラー（100）。第１の実施例の中で、複数のカーブした金属の帯（204a-204c）は該接地面に取り付けられ、少なくとも複数のカーブした金属の帯（204a-204c）の一つは、無線周波数信号を携帯無線電話（200）のアンテナ（204）へ及び該アンテナから接続するために、接地面（102）から電気的に絶縁されている。接地ピン（206a、206b、206c）の少なくとも１本もまた該接地面に取り付けられている。携帯無線電話（200）が、アンテナ・カプラー（100）と接続されると、接地ピン（206a、206b、206c）の少なくとも一本は、組立ネジ（202a、202b）、あるいは該携帯無線電話のバッテリー充電口の外部地絡パッド（208）との電気的接触を作り出す。第２の実施例の中で、接続ピン（404）は、該携帯無線電話の無線周波数回路構成部品との直接の接触を作り出す。三番目の実施例の中で、螺旋状カプラー（504）は、該携帯無線電話のアンテナ（204）を囲んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】 携帯無線電話のためのアンテナ・カプラー 発明の背景 Ｉ．技術分野 本発明は、一般的にアンテナ・カプラー(coupler)に関する。より具体的には 、本発明は、新規および改良された携帯無線電話のアンテナ・カプラーに向けら れている。 II．関連技術の説明 セルラ通信の分野において、携帯無線電話は、基地局との無線周波数（ＲＦ） 上の通信に使用されている。典型的には、これらの携帯無線電話は、バッテリー の電力を節約し、通話時間を伸ばすために比較的低い電力レベルで操作される。 しかし、運転中の車におけるバッテリーのような代替の出力源、あるいは室内に いるときに在来の電源口があれば、携帯無線電話の使用者は、より高い電源を得 ることができる利点を活用するために，しばしば特別のアダプタを使用する。例 えば、車両が発電した電源を携帯無線電話に適当なレベルに転換し、または外部 の電力ブースタとアンテナと共に使用されるＲＦ信号を携帯無線電話へおよび携 帯無線電話から接続する車両用アダプタがある。更に、アダプタには、補助マイ クロフォンとスピーカーを具備する“手放し”器具を設けることができる。この 方法で、使用者は、バッテリー充電時間を犠牲にしないで、なおかつ該携帯無線 電話を持ったまま車を離れることができ、より高い出力の送信と手放しの会話を 行うことができるという利点を生かすことができる。 ＲＦを携帯無線電話から該電話へ接続するために、一般的な車両用アダプタは 、携帯無線電話のアンテナの付近に設けられている誘導カプラーを使用している 。しかし、この技術は、特に携帯無線電話がアダプタの中にある間に、不十分な ＲＦ戻り通路、あるいは接地が該電話に設けられているとき、大量のＲＦ信号の エネルギー損失を起こす可能性がある。一般的な携帯無線電話の内部の構成部品 は、無線電話のケーシングからの漂遊電磁エネルギー漏洩を防止するために、電 磁エ ネルギー電磁妨害（EMI）遮蔽ケーシングの中に納められている。従来の技術の 車のアダプタは、十分な携帯無線電話へのＲＦ戻り通路を達成することができな かった。 発明の概要 本発明は、携帯無線電話のアダプタとして役立つ新規および改良されたアンテ ナ・カプラーである。第１の実施例の中で、複数のカーブした金属の帯は、ＲＦ 信号を携帯無線電話のアンテナへ及び該アンテナから接続するために、接地面か ら電気的に絶縁されている少なくとも複数のカーブした金属の帯の一つで、該接 地面に取り付けられている。接地ピンの少なくとも１本が、また該接地面に取り 付けられている。携帯無線電話が、アンテナ・カプラーと接続されると、接地ピ ンの少なくとも一本は、組立ネジ、あるいは該携帯無線電話のバッテリー充電口 の外部地絡パッドとの電気的接触を作り出す。組立ネジが、電磁妨害（EMI）遮 蔽物を貫通しているので、完全なＲＦ接地帰還通路が、携帯無線電話に設けられ る。オプションの接地ピンは、無線電話の接地をアンテナ・カプラーの接地面に 接続しているアンテナ手段が設けられている携帯無線電話のバッテリー充電口の 外部の接地パッドとの電気的接触を作り出す。 第２の実施例の中で、接続ピンは、携帯無線電話のアンテナのような携帯無線 電話のＲＦ回路構成部品との直接の接触を作り出す。第２の実施例の中で、信号 を、空中でカーブした金属帯で接続する必要は無い。三番目の実施例の中で、螺 旋状カプラーは、空中でＲＦを接続している該携帯無線電話のアンテナを囲んで いる。 本発明のアンテナ・カプラーにより携帯無線電話のアンテナから接続されてい るＲＦは、インピーダンス整合回路を経由して、オプションの電力ブースターへ 送られ，そこで，外部の補助アンテナ上で引続き送信される。その逆の方法で、 外部補助アンテナにより受信された信号は、本発明のアンテナ・カプラーにより 携帯無線電話に接続される。 図面の簡単な説明 本発明の特性、目的、および利点は、参照符号が全体的に対応して各部を指し ている下記の図面を関連させると後述の詳細な説明によって明確となる。 図１Ａは、本発明を利用するのに適している携帯無線電話の一つの例を示して いる。 図１Ｂは、携帯無線電話の一つの例と接続されている第１の実施例の本発明の カプラーを示している。 図２Ａは、本発明の接続要素の実施例の一つを示している。 図２Ｂは、本発明の代案としての接続要素の実施例の一つを示している。 図３Ａは、部分的切取り断面図の中で示されている、携帯無線電のアンテナの 一つの例に直接接続されている本発明のアンテナ・カプラーの第２の実施例を示 している。 図３Ｂは、携帯無線電話の一つの例の内部構成部品に接続されている本発明の 接続要素の第２の実施例を示している。 図４Ａは、携帯無線電話の一つの例に接続されている本発明のアンテナ・カプ ラーの三番目の実施例を示している。 図４Ｂは、携帯無線電話の一つの例のアンテナに接続されている本発明の三番 目の実施例の螺旋状カプラーを示している。 好ましい実施例の詳細な説明 図１Ｂに関して、本発明のアンテ・カプラー100は、接地面102、接続要素204a 、204b、と204c、接地ピン206aと206b、およびオプションの接地ピン206cを具備 する。接続要素204a、204b、と204cは、できれば、垂直に面して、銅、鋼鉄、同 様な性質を持つその他のような導電材のカーブしている帯で構成されていること が好ましい。携帯無線電話200が、アンテナ・カプラー100に接続されたとき、接 続要素204a、204b、と204cは、携帯無線電話200の引っ込められた螺旋アンテナ2 04を受け入れてから、ＲＦ信号をアンテナ204へ及び該アンテナから接続する。 接続要素204a、204b、と204cは、携帯無線電話200がアンテナ・カプラー100と接 続されたとき、接続要素204a、204b、と204cが、各々がアンテナ204の外周の四 分の一を覆っている半円形行列で伸びるような方法で構成され，また該方 法を可能とするような位置に設けられている。アンテナ204を、またロッドある いはループ・アンテナのような公知の技術のように、非螺旋構成にすることがで きることに注意しなければならない。携帯無線電話200を、一般的に、セルラあ るいはPCS無線電話あるいは、無線局ローカルループ通信装置のような移動通信 装置のタイプにすることができることにも注意しなければならない。 接続要素204a、204b、と204cは、接地面102への各々のカプラーベースに取り 付けられている。好ましい実施例の中で、接地面102は、両面のプリント配線基 板（PWB）である。しかし、片面のプリント配線基板、あるいは導電材が塗布さ れた大きな基板でも、接地面102のための適正な構造とすることができる。アン テナ204からＲＦエネルギーを接続するために、接続要素204a、204b、と（オプ ションの）204cの少なくとも一個は、接地面102から電気的に絶縁されている。 接地面102も、また電気的に接地ピン206a、206b、と（オプション）206cを少な くとも接続要素204a、204b、と204c一個に接続する役割を果たす。即ち、接地ピ ン206a-206cの各々、接地面102、および接続要素204a-204cの少なくとも一つは 、同じ電気的接地電位を共有している。従って、接地ピン206a、206b、と（オプ ション）206cを、携帯無線電話200上の適当な接地に接続することで、完全なＲ Ｆ信号通路を、アンテナ204へ及び該アンテナ204からＲＦ信号を接続のために設 けることができる。 本発明の接続要素204a-204cの接続方式の例の一つは、図２Ａの中に示されて いる。図２Ａの中で、接続要素204aと204bは、互いに接続されており、電気的に 、接地面102から絶縁されている一方で、コネクタ204cは、直接接地面102に接続 されている。本発明の利用する信号送信のために、携帯無線電話200（図１Ｂ参 照）からのＲＦ信号は、アンテナ204により空中で送信される。接続要素204aと2 04bは、アンテナ204からＲＦエネルギーを、取り出してから、それを、電力ブー スター302とアンテナ・カプラー100の間のインピーダンス整合を行う整合回路11 0に送る。オプションの電力ブースター302は、アンテナ204から接続されている ＲＦ信号の電力を増加し、結果として生じた高い出力の信号を、空中送信のため に外部のアンテナ304に送る。受信に対しては、反対方向の信号の流れが起こる 。外部のアンテナ304により受信されたＲＦ信号は、オプションの、電力 ブースター302と整合回路110を経由して、信号エネルギーが携帯無線電話200の アンテナ204に接続される接続要素204aと204bに送られる。 接続要素204a-204cの代案としての接続方式は、図２Ｂの中に示されている。 図２Ｂは、外側の接続要素である204aと204cが、共に接地面102に接続されてお り、内側の接続要素204bのみが電気的に接地面102から絶縁されており、また整 合回路110に接続されていることを除いて図２Ａと同様である。図２Ｂのこの代 案としての配列は、図２Ａとは異なるＲＦ特性を有しており、異なる操作周波数 域あるいはアンテナ構造に対してより適当である可能性がある。 図１Ｂに関して、接地ピン206aと206bは、携帯無線電話200の組立ネジ202aと2 02b（図１Ａ参照）との電気的接触を作り出す。これらの組立ネジは、携帯無線 電話200の内部の構成部品を覆っている内部の電磁遮蔽物（図示されていない） を突き抜けているので、該ネジは、アンテナ・カプラー100の接地と携帯無線電 話200の間の接触を良好にする。一般的に、携帯無線電話200の組立ネジ202aと20 2bと内部の電磁障害（EMI）遮蔽物（図示されていない）の間で、直接の接触は 無いが、ネジは、遮蔽物の縁を通り抜けているので、十分な接地電位を提供する 。好ましい実施例の中で、接地ピン206aと206bには、組立ネジ202aと202bとの接 触を確実にするために、スプリング圧が掛かっている。代案として、無線電話20 0を、組立ネジ202aと202bが内部の電磁障害遮蔽物と物理的に直に接触するよう に設計することができる。 携帯無線電話200のバッテリー接地口208と接触させる接地ピン206cを経由して 、接地面102と携帯無線電話200の内部の接地との間の直接の接触を行わせること がまたできる。このオプションの形状の中で、携帯無線電話200の内部の接地と 接地面102の間の接続もまた達成することができる。図１の中で示されている例 が、３本の接地ピン206a、206b、と206cから成っているのに対して、代案として の実施例が、同じ機能を発揮させるためにより多くか少ないピンで構成させるこ とができることを理解しなければならない。 図３Ａと３Ｂに示されている本発明のアンテナ・カプラーの第２の実施例の中 で、図１の接続要素204a、204b、と204cは、直接接触接続ピン404と置き換えら れている。直接接触接続ピン404は、接地102面に、但し電気的に絶縁されて、 取り付けられている。直接接触接続ピン404は、無線電話200のＲＦ配線の中の内 部の構成部品との物理接触を作り出す。例えば、図３Ａで示されている通り、ア ンテナ204が、プラスチックのような絶縁材のケーシングに納められている場合 は、直接接触接続ピン404は、アンテナ204の外側の保護ケーシングの中の小さな 開口部406を経由してアンテナ204の内部の電気的導体部分408との物理的接触を 作り出す。代案として、アンテナ・ナット414あるいはアンテナ・クリップ412、 あるいはＲＦ回路の配線盤410の中の全ての適する構成部品、携帯無線電話200の 全ての内部との物理的接触を作り出すために、携帯無線電話200に、該電話の直 接接触接続ピン404のための保護ケーシングの中に小さな開口部を持たせること ができる。図３Ａ、あるいは図３Ｂの何れかに示されている通り、接続ピン404 を無線電話200のＲＦ回路の中の内部構成部品へ接続する直接接触は、図１と２ で示されている通りの空中接続と連携された多重カプラー形状とする必要性を、 取り除く。ここでもまた、アンテナ204を、公知の技術通りのロッドまたはルー プその他のアンテナ設計のような非螺旋状設計とすることができることに注意し なければならない。 図４Ａと４Ｂの中で示されている、アンテナ・カプラー100の三番目の実施例 の中で、接続要素204a-204cを、螺旋カプラー504に取り替えることができる。こ の実施例の中で、携帯無線電話200がアンテナカプラー100と接続されているとき は、アンテナ204は、長さの方向に軸に沿って螺旋カプラー504の中に挿入される 。螺旋カプラー504は、好ましくは銅、鋼鉄あるいは他の同様の材料の導体ワイ ヤーで構成される。ＲＦ接続は、接続要素204a-204cの接続と同様に、空中で達 成される。しかし、図１に示されている通りの接続要素204a-204cの半円形配列 の配設とは対象的に、螺旋状カプラー504は、完全にアンテナ204を覆っている。 また、螺旋状カプラー504は、電気的に接地面102から絶縁されている。図４Ａと ４Ｂの実施例は、図１あるいは３Ａと３ＢのＲＦ特性と異なるＲＦ特性を有して おり、異なる操作周波数域あるいはアンテナ構造に対してより適している可能性 がある。 前記の実施例の各々の中で、アンテナ・カプラー100を、プラスチックあるい は他の非導体ハウジング組立体300あるいは同等のケーシングに納めることで、 接続要素204a-204c、接地ピン206a-206cと接地面102を破損から守り、またアン テナ・カプラー構造物を支えることができる。できれば、アンテナ・カプラー10 0が納まっているハウジング組立体300が、アンテナ204が接続要素204a-204cの至 近の所に来るように、携帯無線電話200を受け止めて確実に捕らえるための頂面 にレセプタクル(receptacle)を有しており、また接地ピン206a-206cは、携帯無 線電話200上で外部からアクセスできる(accessible)複数の接地、即ち、組立ネ ジ202及び又はバッテリー接地口206と、物理的に整列(align)され，確実に連携 する(mate)ことが好ましい。明らかに、ハウジング組立体300の多くの異種の設 計が、本発明の発明的概念から逸脱することなく使用されることができる。例え ばハウジング組立体300は車両のダッシュボードへ固定して搭載できる。他に、 ハウジング組立体300は、使用者の頭部の近くで保持できる、より高い携帯性の 手持ちの設計とすることもできる。 前記の好ましい実施例の説明は、当業者が本発明を実施したり利用したりでき るように行われている。これらの実施例の種々の変形は、当業者にとって容易に 理解することができ、また本明細書の中で定義されている本来の原理を、発明的 才能無しで、他の実施例に応用できる。従って、本発明は、本明細書の中で示さ れている実施例に制限することを目的とするものではなく、本明細書の中で開示 されている原理と新規の特性と一致している最も広い範囲に与えられるべきであ る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ， ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ， ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，Ｎ Ｚ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ， ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．アンテナ及び少なくとも一個の外部からアクセスできる接地点とを有する 通信装置からの無線周波数信号を接続するためのアンテナ・カプラーであって， 前記アンテナは： 接地面と； 該接地面の頂面に取り付けられている、無線信号を該アンテナへ及び該アン テナから接続するための手段；および 前記外部からアクセスできる該接地点に接触するために，該接地面の該頂面 に接続されている少なくとも一個の接地ピンと； を具備することを特徴とするアンテナ・カプラー。 ２．前記接続するための手段が、上に向いてカーブしている複数の金属帯であ り，少なくともその一個が電気的に前記接地面から絶縁されている複数の金属帯 を具備することを特徴とする、請求項１に記載のアンテナ・カプラー。 ３．前記接続するための手段が、前記アンテナと物理的に接触するための金属 のピンを具備することを特徴とする、請求項１に記載のアンテナ・カプラー。 ４．前記接続するための手段が、前記アンテナを覆うための螺旋状のワイヤー を具備することを特徴とする、請求項１に記載のアンテナ・カプラー。 ５．前記外部からアクセスできる接地点が、前記携帯無線電話の内部の電磁遮 蔽物を突き抜けている組立ネジであることを特徴とする、請求項２に記載のアン テナ・カプラー。 ６．前記外部からアクセスできる接地点が、バッテリー充電口の接地パッドで あることを特徴とする、請求項２に記載のアンテナ・カプラー。 ７．前記外部からアクセスできる接地点が、前記携帯無線電話の内部の電磁遮 蔽物を突き抜けている組立ネジであることを特徴とする、請求項３に記載のアン テナ・カプラー。 ８．前記外部からアクセスできる接地点が、バッテリー充電口の接地パッドで あることを特徴とする、請求項３に記載のアンテナ・カプラー。 ９．前記外部からアクセスできる接地点が、前記携帯無線電話の内部の電磁遮 蔽物を突き抜けている組立ネジであることを特徴とする、請求項４に記載のアン テナ・カプラー。 １０．前記外部からアクセスできる接地点が、バッテリー充電口の接地パッド であることを特徴とする、請求項４に記載のアンテナ・カプラー。 １１．アンテナ及び少なくとも一個の外部からアクセスできる接地点とを有す る通信装置からの無線周波数信号を接続するためのアンテナ・カプラーであって ，、該アンテナは、絶縁材料の中に納められた電気的に電導体の内部部分を有し 、前記アンテナ・カプラーは： 接地面と； 該接地面の頂面に取り付けられており，無線信号を該アンテナへ及び該アン テナから接続するための金属ピン；および 前記外部からアクセスできる接地点に接触するための該接地面の該頂面に接 続されている少なくとも一個の接地ピンと； を具備することを特徴とするアンテナ・カプラー。 １２．前記外部からアクセスできる接地点が、前記携帯無線電話の内部の電磁 遮蔽物を突き抜けている組立ネジであることを特徴とする、請求項１１に記載の アンテナ・カプラー。 １３．前記外部からアクセスできる接地点が、バッテリー充電口の接地パッド であることを特徴とする、請求項１１に記載のアンテナ・カプラー。 １４．アンテナ、および少なくとも一つの外部からアクセスできる接地点とを 有する通信装置からの無線周波数信号を接続するための通信装置アダプタであっ て，該通信装置アダプタは： 接地面を有する基台要素； 無線信号を該アンテナへ及び該アンテナから接続するための，該接地面の頂 面の上に取り付けられた手段； 前記外部からアクセスできる接地ピンに接触するための，該接地面の該頂面 に接続されている少なくとも一個の接地ピン；および 該アンテナが、無線信号を接続するための該手段に近接して置かれ、また該 接地ピンの少なくとも一本が、外からアクセスできる接地点に接触するように、 該通信装置を受け入れるために、頂面にレセプタクルを有している、該基台要素 を覆っているハウジング組立体，を具備することを特徴とする通信装置アダプタ 。 １５．前記接続のための手段が、上に向いておりカーブしている複数の金属帯 であって，少なくともその一個が電気的に前記接地面から絶縁されている複数の 金属帯を具備することを特徴とする、請求項１４に記載の通信装置アダプタ。 １６．前記接続のための手段が、前記アンテナと物理的に接触するための金属 ピンを具備することを特徴とする、請求項１４に記載の通信装置アダプタ。 １７．前記接続するための手段が、前記アンテナを覆うための螺旋状のワイヤ ーを具備することを特徴とする、請求項１４に記載の通信装置アダプタ。 １８．前記外部からアクセスできる接地点が、前記携帯無線電話の内部の電磁 遮蔽物を突き抜けている組立ネジであることを特徴とする、請求項１５に記載の 通信装置アダプタ。 １９．前記外部からアクセスできる接地点が、バッテリー充電口の接地パッド であることを特徴とする、請求項１５に記載の通信装置アダプタ。 ２０．前記外部からアクセスできる接地点が、前記携帯無線電話の内部の電磁 遮蔽物を突き抜けている組立ネジであることを特徴とする、請求項１６に記載の 通信装置アダプタ。 ２１．前記外部からアクセスできる接地点が、バッテリー充電口の接地パッド であることを特徴とする、請求項１６に記載の通信装置アダプタ。 ２２．前記外部からアクセスできる接地点が、前記携帯無線電話の内部の電磁 遮蔽物を突き抜けている組立ネジであることを特徴とする、請求項１７に記載の 通信装置アダプタ。 ２３．前記外部からアクセスできる接地点が、バッテリー充電口の接地パッド であることを特徴とする、請求項１７に記載の通信装置アダプタ。