KR100777889B1

KR100777889B1 - 휴대 무선기

Info

Publication number: KR100777889B1
Application number: KR1020067007824A
Authority: KR
Inventors: 토모아키 니시키도; 유타카 사이토; 히로시 하루키; 요시오 코야나기; 키요시 에가와
Original assignee: 마쓰시타 일렉트릭 인더스트리얼 코우.,엘티디.
Priority date: 2003-10-23
Filing date: 2004-10-06
Publication date: 2007-11-21
Also published as: JP2005130216A; EP1677384A1; EP1677384A4; CN1856903B; JP4091897B2; KR20060063999A; US7436364B2; CN1856903A; WO2005041350A1; US20070080872A1; DE602004020491D1; EP1677384B1

Abstract

폴더식 휴대 무선기의 다양한 사용 상태에 있어서도, 통신에 지장을 미치는 일 없이 높은 안테나 방사 효율을 확보하고, 박형을 실현할 수 있는 휴대 무선기. 이 휴대 무선기에서는, 제1 케이싱과 제2 케이싱을 힌지부로 연결하여 개폐 가능한 기구를 갖는 폴더식 휴대 무선기의 제1 케이싱 내에 판상 도체(104)와, 이 판상 도체(104)와 간격을 두고 판상 도체(106 및 107)를 마련하고, 휴대 무선기의 사용 상태를 당해 휴대 무선기의 기울기각으로부터 판단하기 위해 중력 센서(122)가 기울기각을 검지하고, 제어부(123)가 기울기각에 따라 고주파 스위치(112)를 제어함으로써, 판상 도체(106 및 107)에 선택적으로 급전(給電)한다. 또한, 판상 도체(104)는 판상 도체(106 또는 107)에 급전되는 위상과 상이한 위상으로 통신 중 상시 급전된다.

Description

휴대 무선기{MOBILE RADIO APPARATUS}

본 발명은, 휴대 전화 등의 휴대 무선기에 관한 것으로, 특히, 제1 케이싱과 제2 케이싱이 힌지부를 통해 결합된 개폐 가능한 휴대 무선기에 관한 것이다.

최근 널리 이용되고 있는 폴더식의 휴대 전화기는, 일반적으로, 상부 케이싱과 하부 케이싱을 힌지부로 연결하여 개폐 가능한 기구를 갖는 것이다. 또한, 최근 발매되고 있는 휴대 전화는 그 디자인을 중요시하여 안테나가 내장되고, 박형화를 추구하고 있는 단말이 많이 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

이러한 휴대 전화를 사용하여 통화를 행하는 경우, 사용자가 휴대 전화를 손에 잡고 귀에 근접시켜 통화하는 상태(이하, 「통화 상태」라고 함)가 일반적이고, 또한, 전자 메일이나 텔레비전 전화 등의 통신을 행하는 경우, 사용자가 가슴 앞에 휴대 전화를 손으로 잡고 조작하는 상태(이하, 「조작 상태」라고 함)가 일반적이다. 이러한 여러 가지 사용 상태에 대해 양호한 통신 품질을 확보하기 위해, 휴대 전화의 비교적 떨어진 부위에 복수의 안테나를 준비해 두고, 사용 상태에 따라 안테나를 전환하는 안테나 전환 다이버시티(diversity) 기술이 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조).

안테나 전환 다이버시티 방식에서는, 통신 중에 안테나가 전환된 순간에 일 시적으로 안테나가 접속되어 있지 않은(개방) 상태로 되고, 또한, 전환 전후에서 안테나 이득이 큰 폭으로 변동하게 된다. TDMA 방식에 있어서는, 통신에 필요한 시간 슬롯 이외의 가이드 타임에서 전환 다이버시티 동작을 행하고 있기 때문에, 이와 같은 안테나의 순간적인 개방이나 이득 변동은 문제가 되지 않는다.

[특허 문헌 1] 일본 특허공개 2001-156898호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허공개 2002-64314호 공보

〈발명이 해결하려고 하는 과제〉

그러나, 부호 분할 다원 접속(CDMA) 방식에 있어서는, 일반적으로 휴대 무선기측에서 연속 송신 동작이나 송신 전력 제어가 행해지고 있기 때문에, 통신 중에 안테나를 전환함으로써 안테나 이득이 열화되면, 통신에 지장을 미치는 경우가 있다.

또한, 특허 문헌 1에 기재된 기술에서는, 안테나의 지향성을 제어하는 수단이 없기 때문에, 통화 상태나 조작 상태에 있어서 인체 방향으로의 방사가 높아 안테나 방사 효율이 열화되기 쉬운 문제가 있다.

또한, 특허 문헌 2에 기재의 기술에서는, 플립을 연 상태에서는 위상 제어를 행함으로써 지향성을 변화시킬 수 있지만, 플림을 닫은 상태에서는 지향성 제어를 행하지 못하여 안테나 방사 효율이 열화되기 쉽고, 또한, 외부에 헬리컬 안테나가 돌출되기 때문에 휴대 전화의 디자인이 손상되는 문제가 있다.

본 발명의 목적은, 폴더식 휴대 무선기의 다양한 사용 상태에 있어서도, 통신에 지장을 미치는 일 없이 높은 안테나 방사 효율을 확보하는 박형의 휴대 무선기를 제공하는 것이다.

〈과제를 해결하기 위한 수단〉

본 발명의 휴대 무선기는, 제1 케이싱과 제2 케이싱을 힌지부로 연결하여 개폐 가능한 기구를 갖는 폴더식 휴대 무선기로서, 상기 제1 케이싱 내의 제1면측에 상기 제1 케이싱의 길이 방향을 따라 배치된 제1 판상 도체와, 상기 제1 케이싱 내의 제1면과 마주 보는 제2면측에 상기 제1 케이싱의 길이 방향을 따라 배치된 제2 및 제3 판상 도체와, 상기 제1 판상 도체에 급전함과 함께 상기 제1 판상 도체를 급전하는 위상에 대해 상이한 위상으로 상기 제2 또는 제3 판상 도체에 선택적으로 급전하는 급전 수단을 구비하는 구성을 취한다.

이 구성에 따르면, 제1 판상 도체에 급전함과 함께 제1 판상 도체를 급전하는 위상에 대해 상이한 위상으로 제2 또는 제3 판상 도체에 선택적으로 급전함으로써 지향성을 형성할 수 있으므로, 인체 방향을 향하지 않도록 위상을 조정해 두면 인체 방향으로의 방사를 억제하여 안테나 방사 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 제1 판상 도체에는 통신 중 상시 급전하므로, 연속 송신을 행하는 통신 방식에서 통신 중에 휴대 무선기의 사용 상태가 바뀌어도 통신에 지장을 미치는 것을 회피할 수 있다.

〈발명의 효과〉

본 발명에 따르면, 제1 케이싱과 제2 케이싱을 힌지부로 연결하여 개폐 가능한 기구를 갖는 폴더식 휴대 무선기의 제1 케이싱 내에 적어도 2개의 판상 도체를 마련하고, 1개의 판상 도체에 통신 중 상시 급전함과 함께 다른 판상 도체에 위상차를 마련하여 급전함으로써, 폴더식 휴대 무선기의 다양한 사용 상태에 있어서, CDMA 방식의 통신에 지장을 미치는 일 없이 높은 안테나 방사 효율과 높은 실효 이득을 확보할 수 있어 한층 더 박형의 휴대 무선기를 실현할 수 있다.

도 1a는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 휴대 무선기의 구성을 도시하는 배면도.

도 1b는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 휴대 무선기의 구성을 도시하는 단면도.

도 2는 사용자가 휴대 무선기를 손에 잡고 있는 통화 상태를 도시하는 도면.

도 3a는 XY면의 수직 편파 성분을 나타내는 방사 패턴도.

도 3b는 YZ면의 수직 편파 성분을 나타내는 방사 패턴도.

도 4a는 XY면의 수직 편파 성분을 나타내는 방사 패턴도.

도 4b는 YZ면의 수직 편파 성분을 나타내는 방사 패턴도.

도 5는 사용자가 휴대 무선기를 손에 잡고 있는 조작 상태를 도시하는 도면.

도 6a는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 휴대 무선기의 구성을 도시하는 배면도.

도 6b는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 휴대 무선기의 구성을 도시하는 단면도.

도 7a는 위상차 90°에서의 방사 패턴을 나타내는 도면.

도 7b는 위상차 270°에서의 방사 패턴을 나타내는 도면.

도 7c는 위상차 180°에서의 방사 패턴을 나타내는 도면.

도 7d는 위상차 0°에서의 방사 패턴을 나타내는 도면.

도 8a는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 휴대 무선기의 구성을 도시하는 배면도.

도 8b는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 휴대 무선기의 구성을 도시하는 단면도.

도 9는 본 발명의 제3 실시 형태에서의 방사 패턴을 나타내는 도면.

이하, 본 발명의 실시의 형태에 대해, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

(제1 실시 형태)

도 1a 및 도 1b는, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 휴대 무선기의 구성을 도시하는 도면이다. 이 도면에서는, 폴더식 휴대 무선기가 열린 상태(이하, 「열린 상태」라고 함)를 나타내고 있다. 도 1a는 휴대 무선기의 배면도이고, 도 1b는 도 1a에서의 A-A′선을 따라 취한 단면도이다.

제1 케이싱으로서의 상 케이스(101) 및 제2 케이싱으로서의 하 케이스(102)는 절연체인 수지에 의해 구성되어 있으며, 일반적으로 길이가 100㎜이고 폭이 50㎜ 정도로 설정되어 있다. 상 케이스(101) 및 하 케이스(102)는 힌지부(103)에서 회동 가능하게 접속되어 있어, 이에 따라 폴더형 구조가 형성된다.

판상 도체(104)는, 예를 들면, 길이 L1이 70㎜이고 폭 W1이 45㎜ 정도의 동 판으로 이루어지고, 상 케이스(101)의 내부에서 이 케이스에 설치된 LCD 등의 표시부(105)를 따라 배치되어 있다.

판상 도체(106) 및 판상 도체(107)는, 예를 들면, 길이 L1이 70㎜이고 폭 W2 및 W3이 20㎜ 정도의 동판으로 이루어지고, 상 케이스(101)의 내부에서 이 케이스의 표시부(105)면과 반대면을 따라 배치되어 있다. 판상 도체(106)와 판상 도체(107)의 간격 G는, 예를 들면, 5㎜로 설정되어 있다. 판상 도체(106) 및 판상 도체(107)와 판상 도체(104)의 간격 H는, 예를 들면, 5㎜로 설정되어 있다. 또한, 판상 도체(104), 판상 도체(106) 및 판상 도체(107)는 그 두께가, 예를 들면, 0.1㎜ 정도로 설정되어, 두께가 예를 들면 7㎜ 정도로 얇은 상 케이스(101)의 내부에 있어서, 표시 소자 등의 다른 구성 부품과 구조적으로 간섭하지 않도록 배치되어 있다.

그라운드판(108)은, 예를 들면, 길이가 90㎜이고 폭이 45㎜ 정도의 도체판으로서, 일반적으로는 하 케이스(102)의 내부에 설치되어 있는 회로의 그라운드 패턴이 이용된다. 그라운드판(108) 상에는 회로의 접지 전위로 되는 그라운드 패턴이 거의 전면에 형성되어 있다.

무선 회로(109)는 수신 회로 및 송신 회로를 구비하고, 수신 회로에서는 수신 전력을 측정하여 측정한 수신 전력을 제어부(123)에 통지한다. 또한, 무선 회로(109)는 전력 분배기(110) 및 이상기(移相器)(111)를 통해 정합 회로(114)에 급전함과 함께, 전력 분배기(110) 및 고주파 스위치(112)를 통해 정합 회로(113) 또는 정합 회로(115)에 급전한다.

전력 분배기(110)는, 예를 들면, 윌킨슨형 회로로 구성되는 전력 분배기로서, 무선 회로(109)로부터 출력된 고주파 신호를 동일 진폭이면서 동일 위상으로 분배하고, 한쪽을 이상기(111)로 출력하고 다른 한쪽을 고주파 스위치(112)로 출력한다.

이상기(111)는, 예를 들면, 집중 상수 소자 또는 분포 상수 소자에 의해 구성되는 회로로서, 정합 회로(113) 또는 정합 회로(115)에 급전되는 고주파 신호의 위상을 정합 회로(114)에 급전되는 고주파 신호의 위상에 대해 상이한 값으로 한다.

고주파 스위치(112)는, 예를 들면, FET(Field Effect Transistor)나 PIN 다이오드로 구성되어 있고, 제어부(123)의 제어 신호에 의해 정합 회로(113) 또는 정합 회로(115)의 어느 것에 급전할지를 선택한다.

정합 회로(113), 정합 회로(114) 및 정합 회로(115)는, 판상 도체(104), 판상 도체(106) 및 판상 도체(107)의 임피던스를 무선 회로(109)의 회로 임피던스(일반적으로, 50Ω)로 정합을 취한다. 각 정합 회로의 그라운드 전위는 그라운드판(108) 상의 그라운드 패턴에 접지되어 있다.

급전점(120)은 판상 도체(104)의 하부에 마련되어 급전선(117)을 통해 정합 회로(114)에 전기적으로 접속되어 있고, 급전점(119) 및 급전점(121)은 판상 도체(106) 및 판상 도체(107)의 하부에 마련되어 각각 급전선(116) 및 급전선(118)을 통해 정합 회로(113) 및 정합 회로(115)에 전기적으로 접속되어 있다. 급전선(116), 급전선(117) 및 급전선(118)은, 자유롭게 구부러지는 유연한 선재가 이용 되고, 이에 따라 힌지부(103)에서 상 케이스(101)가 회동 가능해진다.

중력 센서(122)는 휴대 무선기의 기울기각을 검지하고, 검지한 기울기각을 제어부(123)에 통지한다. 기울기각은, 예를 들면, 중력 방향에 대해 기운 각도로 한다. 제어부(123)는 중력 센서(122)로부터 통지된 기울기각, 또는 무선 회로(109)로부터 통지된 수신 레벨에 의해, 고주파 스위치(112)를 제어한다.

이러한 구성을 가짐으로써, 판상 도체(104) 및 판상 도체(106) 또는 판상 도체(107)와 그라운드판(108)이 상이한 위상으로 동시에 급전된 다이폴 안테나로서 동작한다.

다음으로, 상기 구성을 갖는 폴더식 휴대 무선기의 안테나 동작에 대해 설명한다. 여기에서는, 동작 주파수를 2.14GHz로 설정하여 설명한다.

우선, 사용자가 폴더식 휴대 무선기를 손에 잡고 있는 통화 상태에 대해 설명한다. 도 2는 통화 상태를 도시하는 도면이다. 이 도면에서는, 사용자가 휴대 전화를 오른손으로 잡고 귀에 근접시켜 사용하는 상태를 나타내고 있다.

여기에서, 예를 들면, 사용자가 휴대 전화를 오른손에 쥐고 통화했을 경우, 중력 센서(122)가 휴대 무선기가 기운 각도(기울기각)를 검지하여 그 각도 정보를 제어부(123)에 통지한다.

제어부(123)는 중력 센서(122)로부터 통지된 각도 정보에 기초하여 판상 도체(107)를 선택하는 신호를 고주파 스위치(112)에 출력하고, 고주파 스위치(112)는 정합 회로(115)에 급전하도록 스위치된다. 이상기(111)는 정합 회로(115)에 급전되는 고주파 신호의 위상에 대해, 전력 분배기(110)로부터 이상기(111)를 통해 정합 회로(114)에 급전되는 고주파 신호의 위상을 270° 늦춘다(또는 90° 앞당긴다). 여기에서, 선택되지 않은 판상 도체(106)의 급전점(119)은 어느 소정의 임피던스(예를 들면, 개방 상태)로 된다.

이 경우에 있어서, 도 1a 및 도 1b의 좌표계에서의 방사 패턴을 도 3a 및 도 3b에 나타낸다. 도 3a는 XY면의 수직 편파 성분(Eθ)을 나타내고, 도 3b는 YZ면의 수직 편파 성분(Eθ)을 나타내고 있다. 판상 도체(104)와 판상 도체(107)에 전술한 바와 같이 위상차를 마련하여 급전했을 경우의 지향성은, -X 방향 및 -Y 방향으로 이득이 높아지도록 지향성을 제어할 수 있다. 즉, 도 2에 도시하는 오른손에 쥔 통화 상태의 경우, 두부 및 어깨에 대해 반대 방향으로 지향성을 제어할 수 있어 -4dB로 높은 방사 효율이 얻어져, 지향성 제어를 행하지 않는 경우와 비교하여 통화 상태에서의 방사 효율을 2dB 높게 할 수 있다.

한편, 왼손에 쥐고 통화했을 경우(미도시)는, 중력 센서(122)의 각도 검지 결과에 기초하여, 제어부(123)가 고주파 스위치(112)를 제어함으로써 판상 도체(106)를 선택하고 정합 회로(113)에 급전한다. 또한, 제어부(123)는 정합 회로(113)에 급전되는 고주파 신호의 위상에 대해, 정합 회로(114)에 급전하는 고주파 신호의 위상을 270° 늦추도록(또는 90° 앞당기도록) 이상기(111)의 위상을 제어한다.

이 경우에 있어서, 도 1a 및 도 1b의 좌표계에서의 방사 패턴을 도 4a 및 도 4b에 나타낸다. 도 4a는 XY면의 수직 편파 성분(Eθ)을 나타내고, 도 4b는 YZ면의 수직 편파 성분(Eθ)을 나타내고 있다. 이 도면이 나타내는 바와 같이, -X 방향 및 +Y 방향으로 지향성을 제어할 수 있다. 즉, 왼손에 쥔 통화 상태의 경우에, 두부 및 어깨에 대해 반대 방향으로 지향성을 제어할 수 있어 -4dB로 높은 방사 효율이 얻어져, 지향성 제어를 행하지 않는 경우와 비교하여 통화 상태에서의 방사 효율을 2dB 높게 할 수 있다.

다음으로, 사용자가 폴더식 휴대 무선기를 오른손 또는 왼손으로 잡고, 손가락으로 키 패널을 조작하여 사용하는 조작 상태에 대해 설명한다. 도 5는 조작 상태를 도시하는 도면이다.

이 경우, 중력 센서(122)가 휴대 무선기의 기울기각을 검지하고, 그 각도 정보를 제어부(123)에 통지한다. 제어부(123)는 중력 센서(122)로부터 통지된 각도 정보에 기초하여, 판상 도체(106) 또는 판상 도체(107)의 어느 하나를 선택한다. 어떤 판상 도체를 선택하여도 지향성은 인체와 반대 방향으로 제어할 수 있기 때문에, 조작 상태의 방사 효율은 -2dB로 높아진다.

여기에서, 예를 들면, 판상 도체(106)가 선택되어 키 패널을 조작하는 경우에 사용자의 손가락이 판상 도체(106)의 배치 장소에 접촉했을 경우, 판상 도체(106)로부터의 방사가 큰 폭으로 저하되어 판상 도체(104)로부터의 방사로 되기 때문에, 방사 효율이 2.5dB 정도 저하된다.

이때, 제어부(123)는 무선 회로(109)로부터 통지된 수신 레벨이 저하되었다고 판단하여, 판상 도체(107)에 급전하도록 고주파 스위치(112)를 전환하는 제어를 행하면, 저하된 방사 효율을 2dB 개선할 수 있어 통신 성능을 향상시킬 수 있다.

본 실시의 형태에서의 휴대 무선기에서는, 지향성을 제어하기 위한 고주파 스위치의 전환이 행해지는 순간에 있어서도, 판상 도체(104)가 반드시 접속되어 있어 모든 안테나 소자가 개방 상태로 되는 일은 없다. 따라서, 휴대 무선기측에서 연속 송신 동작이나 송신 전력 제어가 행해지는 CDMA 방식에 있어서도 통신에 지장을 미치지 않는다.

이와 같이 본 실시의 형태에 따르면, 폴더식 휴대 무선기의 사용 상태에 따른 기울기각을 검지하고, 검지한 기울기각에 기초하여 판상 도체(106) 또는 판상 도체(107)를 선택적으로 급전함과 함께, 그 판상 도체를 여진(勵振)하는 위상에 대해 소정의 위상차를 갖는 신호로 판상 도체(104)를 급전함으로써, CDMA 방식의 통신에 지장을 미치는 일 없이 여러 가지 사용 상태에 있어서도 높은 안테나 방사 효율을 확보할 수 있다.

한편, 본 실시의 형태에 있어서, 판상 도체(104)로서 상 케이스(101)의 일부를 구성하는 금속 프레임, 상 케이스(101) 내부에 배치되는 회로 기판, 또는 안테나 소자 전용의 판상 도체 소자를 이용하여도 된다.

또한, 본 실시의 형태에 있어서, 조작 상태에서 사용자의 손가락이 판상 도체의 배치 장소에 접촉하여 수신 레벨이 저하되었을 경우는, 수신 레벨의 저하를 검지하여 다른 판상 도체로 전환한다고 설명하였지만, 통화 상태에서도 마찬가지로 행함으로써, 방사 효율의 저하를 최소한(1dB)으로 억제할 수 있다.

(제2 실시 형태)

도 6a 및 도 6b는, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 휴대 무선기의 구성을 도시하는 도면이다. 이 도면에서는, 폴더식 휴대 무선기가 열린 상태를 나타내고 있다. 도 6a는 휴대 무선기의 배면도이고, 도 6b는 도 6a에서의 B-B′선에 따라 취한 단면도이다. 단, 도 6a 및 도 6b가 도 1a 및 도 1b와 공통되는 부분에는 도 1a 및 도 1b와 동일한 부호를 부여하고 그 자세한 설명은 생략한다.

도 6a 및 도 6b에 있어서, 중력 센서(122)는 휴대 무선기의 기울기각을 검지하고 검지한 기울기각을 제어부(201)에 통지한다. 제어부(201)는 중력 센서(122)로부터 통지된 기울기각에 따라 이상기(202)를 제어한다.

이상기(202)는 제어부(201)로부터의 제어 신호에 기초하여, 정합 회로(113)에 급전하는 고주파 신호의 위상을 바꾼다. 즉, 정합 회로(113)에 급전되는 고주파 신호의 위상은, 정합 회로(115)에 급전되는 고주파 신호의 위상과 위상차를 갖게 된다. 따라서, 중력 센서(122)로부터의 각도 검지 결과에 따라 연속적으로 급전 위상을 변화시킴으로써 지향성을 연속적으로 제어할 수 있다. 이에 따라, CDMA 방식에서 통신 중에 휴대 무선기의 사용 상태가 변화했을 경우에도, 안테나 이득의 저하를 억제하여 통신에 미치는 지장을 회피할 수 있다.

다음으로, 상기 구성을 갖는 폴더식 휴대 무선기의 안테나 동작에 대해 설명한다. 우선, 도 2에 도시하는 바와 같은 휴대 무선기를 오른손으로 잡은 통화 상태에서는, 중력 센서(122)가 휴대 무선기가 기운 각도(기울기각)를 검지하고 그 각도 정보를 제어부(201)에 통지한다.

제어부(201)는 중력 센서(122)로부터 통지된 각도 정보에 기초하여, 정합 회로(113)에 급전되는 고주파 신호의 위상을 정합 회로(115)에 급전되는 고주파 신호의 위상에 대해 90° 늦어지도록 이상기(202)를 제어한다. 이 경우, 도 7a에 나타내는 방사 패턴으로 되어 -Y 방향으로 지향성을 제어할 수 있다. 따라서, 오른손에 든 통화 상태의 경우, 어깨와 반대 방향으로 지향성을 제어할 수 있어 어깨의 영향에 의한 방사 효율의 저하분인 0.7dB 정도를 개선할 수 있다.

다음으로, 왼손에 든 통화 상태에서는, 중력 센서(122)로부터의 각도 정보에 기초하여, 제어부(201)는 정합 회로(113)에 급전되는 고주파 신호의 위상을 정합 회로(115)에 급전되는 고주파 신호의 위상에 대해 270° 늦어지도록 이상기(202)를 제어한다. 이 경우, 도 7b에 나타내는 방사 패턴으로 되어 +Y 방향으로 지향성을 제어할 수 있다. 따라서, 왼손에 든 통화 상태인 경우, 어깨와 반대 방향으로 지향성을 제어할 수 있어, 어깨의 영향에 의한 방사 효율의 저하분인 0.7dB 정도를 개선할 수 있다.

또한, 도 5에 도시하는 바와 같은 조작 상태에서는, 예를 들면, 수평 방향으로 도래하는 전파가 높은 경우는, 급전 위상차를 180°로 함으로써 지향성이 도 7c에 나타내는 바와 같이 ±Y 방향으로 제어되어, 양호한 통신 성능을 얻을 수 있다. 덧붙여서, 급전 위상차를 0°로 했을 경우의 지향성이 도 7d와 같이 된다.

상기 구성을 갖는 휴대 무선기는, 판상 도체(106) 및 판상 도체(107)의 두께를, 예를 들면, O.1㎜ 정도로 설정하고 상 케이스(101)의 내부에서 케이스의 이면을 따라 배치함으로써, 한층 더 박형화를 실현할 수 있다.

이와 같이 본 실시의 형태에 따르면, 판상 도체(106)와 판상 도체(107)에 급전하는 신호의 위상차를 사용 상태에 따라 제어함으로써, 통신 중에 휴대 무선기의 사용 상태가 변화하여도 CDMA 방식의 통신에 미치는 지장을 회피할 수 있고, 특히 통화 상태에 있어서 어깨의 영향을 저감하게 되므로, 높은 안테나 방사 효율을 확보하고, 한층 더 박형화를 실현할 수 있다.

(제3 실시 형태)

도 8a 및 도 8b는, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 휴대 무선기의 구성을 도시하는 도면이다. 이 도면에서는, 폴더식 휴대 무선기가 열린 상태를 나타내고 있다. 도 8a는 휴대 무선기의 배면도이고, 도 8b는 도 8a에서의 C-C′선에 따라 취한 단면도이다. 단, 도 8a 및 도 8b가 도 1a 및 도 1b와 공통되는 부분에는 도 1a 및 도 1b와 동일한 부호를 부여하고 그 자세한 설명은 생략한다.

도 8a 및 도 8b에 있어서, 판상 도체(301)는, 예를 들면, 길이 L3이 70㎜이고 폭이 3㎜ 정도인 동판으로 이루어지고, 상 케이스(101)의 내부에서 상 케이스(101)의 짧은 변과 평행으로 표시부(105)와 반대면의 하단에 배치되어 있다. 이 경우, 상 케이스(101) 하단의 짧은 변 방향의 길이가 50㎜ 정도이기 때문에, 급전점(121) 부근에서 접혀 70㎜의 길이를 확보하고 있다.

판상 도체(302)는, 예를 들면, 길이 L3이 70㎜이고 폭이 3㎜ 정도인 L자형의 동판으로 이루어지고, 굴곡부에서 일단까지의 길이가 20㎜인 단부(短部)와 굴곡부에서 타단까지의 길이가 50㎜인 장부(長部)를 갖는다. 판상 도체(302)는, 상 케이스(101)의 내부에서 상 케이스(101)의 표시부(105)의 반대면을 따라 배치되며, 단부의 일단이 이 케이스의 하단에서 급전점(119)을 갖고, 단부가 긴 변 방향을 따라 배치되어 있다.

다음으로, 상기 구성을 갖는 폴더식 휴대 무선기의 안테나 동작에 대해 설명 한다. 이상기(303)에서는, 전력 분배기(110)로부터 정합 회로(115)에 급전되는 고주파 신호의 위상에 대해, 전력 분배기(110)로부터 출력되어 정합 회로(113)에 급전되는 고주파 신호의 위상을 90° 앞당긴다(또는 270° 늦춘다).

이 경우에 있어서, 도 8a 및 도 8b의 좌표계에서의 방사 패턴을 도 9에 나타낸다. 이 도면에서는, XZ면의 수평 편파 성분(Eφ)을 나타내고 있다. 판상 도체(301) 및 판상 도체(302)를 상 케이스(101)의 짧은 변에 평행으로 배치하였기 때문에, 이 경우의 주편파 성분은 수직 편파로 되고, 지향성은 Z방향으로 이득이 높아지도록 지향성을 제어할 수 있다. 즉, 도 2에 도시하는 통화 상태에서는, 후두부 방향으로 지향성을 제어함으로써 높은 방사 효율이 얻어지고, 또한, 휴대 무선기가 기울어져 사용되기 때문에 수직 편파 성분을 높게 할 수 있다. 이에 따라, 육상 이동 통신의 전파 환경에서의 실효 이득을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 5에 도시하는 조작 상태에서도, 인체에 대해 반대 방향으로 지향성이 제어되기 때문에, 높은 방사 효율을 얻을 수 있다.

상기 구성을 갖는 휴대 무선기에서는, 판상 도체(301) 및 판상 도체(302)는 두께가, 예를 들면, O.1㎜ 정도로 설정되어 상 케이스(101)의 내부에서 케이스의 표시부(105)면과 반대면을 따라 배치되기 때문에, 한층 더 박형화를 실현할 수 있다.

이와 같이 본 실시의 형태에 따르면, L자형의 판상 도체(301)와 판상 도체(302)를, L자형의 장부가 휴대 무선기의 폭방향과 대략 평행으로 배치됨으로써, 주편파 방향이 휴대 무선기의 폭방향으로 되기 때문에, 여러 가지 사용 상태에 있 어서도 인체와 반대 방향으로 지향성을 제어할 수 있으므로, 높은 안테나 방사 효율을 확보할 수 있고, 한층 더 박형화를 실현할 수 있다.

한편, 전술한 각 실시의 형태에서, 전력 분배 합성기는 윌킨슨형 전력 분배기에 한정되는 것이 아니라, 쌍방향성을 갖는 전력 분배기이면 된다.

또한, 전술한 각 실시 형태의 휴대 무선기의 폴더 구조는, 제1 케이싱과 제2 케이싱의 짧은 변에 설치된 힌지부를 중심으로 접는 구조로서 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 제1 케이싱과 제2 케이싱이 마주보는 면에 설치된 힌지부를 중심으로 접는 구조라도 되고, 제1 케이싱과 제2 케이싱이 서로 슬라이드하는 슬라이드식 구조라도 무방하다. 요점은, 제1 케이싱과 제2 케이싱을 갖는 휴대 무선기라면 어떠한 구조라도 된다.

또한, 전술한 각 실시의 형태는, 적절하게 조합하여 사용해도 된다.

본 발명의 제1 태양은, 제1 케이싱과 제2 케이싱을 힌지부로 연결하여 개폐 가능한 기구를 갖는 폴더식 휴대 무선기로서, 상기 제1 케이싱 내의 제1면측에 상기 제1 케이싱의 길이 방향을 따라 배치된 제1 판상 도체와, 상기 제1 케이싱 내의 제1면과 마주 보는 제2면측에 상기 제1 케이싱의 길이 방향을 따라 배치된 제2 및 제3 판상 도체와, 상기 제1 판상 도체에 급전함과 함께 상기 제1 판상 도체를 급전하는 위상에 대해 상이한 위상으로 상기 제2 또는 제3 판상 도체에 선택적으로 급전하는 급전 수단을 구비하는 휴대 무선기이다.

이 구성에 따르면, 제1 판상 도체에 급전함과 함께 제1 판상 도체를 급전하는 위상에 대해 상이한 위상으로 제2 또는 제3 판상 도체에 선택적으로 급전함으로 써, 지향성을 형성할 수 있으므로, 인체 방향을 향하지 않도록 위상을 조정해 두면, 인체 방향으로의 방사를 억제하여 안테나 방사 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 제1 판상 도체에는 통신 중 상시 급전하므로, 연속 송신을 행하는 통신 방식에서 통신 중에 휴대 무선기의 사용 상태가 바뀌어도, 통신에 지장을 미치는 것을 회피할 수 있다.

본 발명의 제2 태양은, 상기 태양에서 자기(自機)의 기울기각을 검지하는 검지 수단과, 상기 검지 수단에 의해 검지된 기울기각에 따라 상기 제2 판상 도체 또는 상기 제3 판상 도체에 급전하도록 제어하는 제어 수단을 구비하는 휴대 무선기이다.

이 구성에 따르면, 휴대 무선기의 사용 상태에 의해 기울기각이 바뀌고 그 기울기각에 따라 제2 판상 도체 또는 제3 판상 도체에 급전하도록 제어함으로써, 사용 상태에 따른 지향성을 형성할 수 있어, 통신 중에 휴대 무선기의 사용 상태가 바뀌어도 인체 방향으로의 방사를 억제하여 안테나 방사 효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 제3 태양은, 상기 태양에서 상기 제어 수단이, 상기 제1 판상 도체에 급전하는 위상과 상기 제2 또는 제3 판상 도체에 급전하는 위상의 위상차를 상기 검지 수단에 의해 검지된 기울기각에 따라 제어하는 휴대 무선기이다.

이 구성에 따르면, 제1 판상 도체에 급전하는 위상과 제2 또는 제3 판상 도체에 급전하는 위상의 위상차를 휴대 무선기의 기울기각에 따라 제어함으로써, 사용 상태에 따른 지향성을 형성할 수 있어, 통신 중에 휴대 무선기의 사용 상태가 바뀌어도 인체 방향으로의 방사를 억제하여 안테나 방사 효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 제4 태양은, 상기 태양에서 수신 레벨을 측정하는 측정 수단을 구비하고, 상기 제어 수단은 수신 레벨이 소정치 미만으로 되었을 경우, 상기 제2 및 제3 판상 도체의 전환 제어를 행하는 휴대 무선기이다.

이 구성에 따르면, 수신 레벨이 소정치 미만으로 되었을 경우, 제2 및 제3 판상 도체의 전환 제어를 행함으로써, 사용자가 제2 또는 제3 판상 도체 부근을 손에 잡고 있는 경우에 급전되고 있는 판상 도체를 다른 판상 도체로 전환하여, 안테나 방사 효율을 향상시킬 가능성을 높일 수 있다.

본 발명의 제5 태양은, 제1 케이싱과 제2 케이싱을 힌지부로 연결하여 개폐 가능한 기구를 갖는 폴더식 휴대 무선기로서, 상기 제1 케이싱 내의 제1면측에 상기 제1 케이싱의 길이 방향을 따라 배치된 제1 및 제2 판상 도체와, 상기 제1 판상 도체에 급전하는 위상에 대해 상이한 위상으로 상기 제2 판상 도체에 급전하는 급전 수단을 구비하는 휴대 무선기이다.

이 구성에 따르면, 제1 판상 도체를 급전하는 위상에 대해 상이한 위상으로 제2 판상 도체에 급전함으로써 지향성을 형성할 수 있으므로, 인체 방향을 향하지 않도록 위상을 조정해 두면 인체 방향으로의 방사를 억제하여 안테나 방사 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 제1 판상 도체에는 통신 중 상시 급전하므로, 연속 송신을 행하는 통신 방식에서 통신 중에 휴대 무선기의 사용 상태가 바뀌어도 통신에 지장을 미치는 것을 회피할 수 있다. 또한 휴대 무선기의 박형화를 한층 더 도모할 수 있다.

본 발명의 제6 태양은, 상기 태양에서, 상기 제1 판상 도체 및 상기 제2 판 상 도체가, 주편파 방향이 상기 제1 케이싱의 폭방향과 동일 방향이 되도록 배치된 휴대 무선기이다.

이 구성에 따르면, 제1 및 제2 판상 도체를 주편파 방향이 상기 제1 케이싱의 폭방향과 동일 방향이 되도록 배치하므로, 휴대 무선기가 여러 가지 상태로 사용되어도 인체 방향으로 방사될 가능성이 낮아, 안테나의 방사 효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 제7 태양은, 상기 태양에서 자기(自機)의 기울기각을 검지하는 검지 수단과, 상기 제1 판상 도체에 급전하는 위상과 상기 제2 판상 도체에 급전하는 위상의 위상차를 상기 검지 수단에 의해 검지된 기울기각에 따라 제어하는 제어 수단을 구비하는 휴대 무선기이다.

이 구성에 따르면, 제1 판상 도체에 급전하는 위상과 제2 판상 도체에 급전하는 위상의 위상차를 휴대 무선기의 기울기각에 따라 제어함으로써, 사용 상태에 따른 지향성을 형성할 수 있어, 통신 중에 휴대 무선기의 사용 상태가 바뀌어도 인체 방향으로의 방사를 억제하여 안테나 방사 효율을 향상시킬 수 있다.

본 명세서는 2003년 10월 23일 출원한 일본 특허출원 2003-363809에 기초하는 것이다. 이 내용은 모두 여기에 포함하여 둔다.

본원 발명에 따른 휴대 무선기는, 폴더식 휴대 무선기의 다양한 사용 상태에 있어서, CDMA 방식의 통신에 지장을 미치는 일 없이 높은 안테나 방사 효율과 높은 실효 이득을 확보하고, 박형의 휴대 무선기를 실현하는 효과를 가져 폴더식의 휴대 전화 등에 유용하다.

Claims

제1 케이싱과 제2 케이싱을 힌지부로 연결하여 개폐 가능한 기구를 갖는 폴더식 휴대 무선기로서,

상기 제1 케이싱 내의 한쪽 면을 따라 배치된 제1 판상 도체와,

상기 제1 판상 도체의 한쪽 면과 마주 보게 하고, 상기 제1 케이싱의 폭 방향으로 나열되어 배치된 제2 및 제3 판상 도체와,

상기 제1 판상 도체에 급전함과 함께, 상기 제1 판상 도체를 급전하는 위상에 대해 상이한 위상으로 상기 제2 또는 제3 판상 도체에 선택적으로 급전하는 급전 수단을 구비하는 휴대 무선기.
제1항에 있어서,

자기(自機)의 기울기각을 검지하는 검지 수단과,

상기 검지 수단에 의해 검지된 기울기각에 따라 상기 제2 판상 도체 또는 상기 제3 판상 도체에 급전하도록 제어하는 제어 수단을 구비하는 휴대 무선기.
제2항에 있어서,

상기 제어 수단은, 상기 제1 판상 도체에 급전하는 위상과 상기 제2 또는 제3 판상 도체에 급전하는 위상의 위상차를 상기 검지 수단에 의해 검지된 기울기각 에 따라 제어하는 휴대 무선기.
제2항에 있어서,

수신 레벨을 측정하는 측정 수단을 구비하고,

상기 제어 수단은, 수신 레벨이 소정치 미만으로 되었을 경우, 상기 제2 및 제3 판상 도체의 전환 제어를 행하는 휴대 무선기.
제1항에 있어서,

상기 제1 판상 도체는, 상기 제1 케이싱을 구성하는 금속 프레임인 휴대 무선기.
제1항에 있어서,

상기 급전 수단은. 상기 제1 판상 도체에 통신 중 상시 급전하는 휴대 무선기.
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