SE517692C2

SE517692C2 - Bärbar radioapparat med en riktantenn

Info

Publication number: SE517692C2
Application number: SE9700591A
Authority: SE
Inventors: Yoshiaki Otsuka
Original assignee: Nec Corp
Priority date: 1996-03-05
Filing date: 1997-02-20
Publication date: 2002-07-02
Also published as: FI970917A0; JPH09247031A; SE9700591D0; SE9700591L; FI970917A

Description

, , n | f: u 517 692 2 så, att elektromagnetiska vågor inte utstrålas mot användaren, och dessutom så, att elektromagnetiska vågor inte utstrålas mot ett hinder.

Med hänsyn till de ovan beskrivna problemen enligt teknikens ståndpunkt är föreliggande uppfinning inriktad på att åstadkomma en bärbar radioapparat som tillåter variation i riktningen för utstrålning av elektromagnetiska vågor utan att apparaten behöver orienteras om.

För att det ovannämnda målet skall nås föreslås enligt upp- finningen en bärbar radioapparat med en sändar/mottagardel för att utföra talkommunikation och en riktantenn som utbyter radiovågor med omgivningen, vari riktantennen är utformad som ett flertal riktantenner av vilka var och en utstrålar elektromagnetiska vågor i ömsesidigt olika riktningar och apparaten vidare har en styrdel för selektiv kraftmatning som styr kraftmatningen till var och en av ifrågavarande flertal riktantenner.

Dessutom kan en bland ifrågavarande flertal riktantenner vara så anordnad, att elektromagnetiska vågor utstrålas i riktning mot den yta i vilken sändar/mottagardelen är anordnad.

Vidare kan en antenn bland ifrågavarande flertal riktantenner vara så anordnad, att elektromagnetiska vågor utstrålas i motsatt riktning mot ytan i vilken sändar/mottagardelen är anordnad.

Slutligen kan en antenn bland ifrågavarande flertal rikt- antenner vara så anordnad, att elektromagnetiska vågor utstrålas i vinkelrät riktning mot den övre ytan på huvuddelen av den bär- bara radioapparaten, varvid den övre ytan är vinkelrät mot den yta i vilken sändar/mottagardelen är anordnad.

Riktantennerna kan vara bildade av omvända F-antenner, mikro- bandantenner eller hörnreflektorantenner.

I föreliggande uppfinning, där utformning har skett enligt ovanstående förklaring, finns ett flertal riktantenner som skall utstråla elektromagnetiska vågor i inbördes olika riktningar, var- vid kraftmatningen till var och en av riktantennerna styrs av en selektiv kraftmatningsstyrdel, och som följd av detta kan rikt- ningen för utstrålning av elektromagnetiska vågor styras utan att apparatens orientering ändras.

De ovannämnda målen och andra mål, särdrag och fördelar med uppfinningen kommer att bli uppenbara ur den följande beskrivning- lass. 3 en baserad på bifogade ritningar som visar exempel på föredragna utföringsformer av uppfinningen.

Fig. l visar ett exempel på konstruktionen av en bärbar radioapparat enligt teknikens ståndpunkt, fig. 2 visar utformning- en av en bärbar radioapparat enligt en första utföringsform av _föreliggande uppfinning, fig. 3 visar arbetssättet hos den selek- tiva kraftmatningsstyrdelen och riktantennerna som är visade i fig. 2, och fig. 4 visar utformningen av den bärbara radioappara- ten enligt en andra utföringsform av uppfinningen.

Konfigurationer av utföringsformer av uppfinningen är beskriv- na nedan med hänvisning till bifogade figurer.

Fig. 2 visar konfigurationen av den bärbara radioapparaten enligt en första utföringsform av uppfinningen.

Såsom är visat i fig. 2 är denna konfiguration bildad av riktantennen 2, som utgörs av en omvänd F-antenn eller mikroband- antenn och som utstrålar elektromagnetiska vågor i riktningen B mot ytan där sändar/mottagardelen 4 är anordnad för att utföra kommunikation, vidare riktantennen 1 som är bildad av en omvänd F- antenn eller mikrobandantenn och som utstrålar elektromagnetiska vågor i riktningen A motsatt ytan i vilken sändar/mottagardelen 4 är anordnad, samt den selektiva kraftmatningsstyrdelen 3 som styr kraftmatningen till riktantennerna 1 och 2.

Fig. 3 åskådliggör arbetssättet hos den selektiva kraftmat- ningsstyrdelen 3 och riktantennerna 1 och 2.

Såsom är visat i fig. 3 är riktantennerna 1 och 2 kopplade via den selektiva kraftmatningsstyrdelen 3 till radiodelen 5 som styr utmatning resp. inmatning av signaler.

När i den bärbara radioapparaten som är visad i fig. 2 och 3 kraftmatningen till enbart riktantennen 1 väljs av den selektiva kraftmatningsstyrdelen 3 utstrålas signaler sonlutmatas från radio- delen 5 medelst elektromagnetiska vågor från riktantennen 1, medan elektromagnetiska vågor inte utstrålas från riktantennen 2. När å andra sidan kraftmatning till enbart riktantennen 2 väljs av den selektiva kraftmatningsstyrdelen 3 utstrålas signaler utmatade från radiodelen 5 medelst elektromagnetiska vågor från riktanten- nen 2 medan elektromagnetiska vågor inte utstrålas från riktanten- nen 1. När dessutom kraftmatning till både riktantennen 1 och rikt- antennen 2 väljs av den selektiva kraftmatningsstyrdelen 3 utstrå- s-.vn ~ u u | en 517 692 4 las signaler som matas ut från radiodelen 5 i form av elektro- magnetiska vågor från både riktantennen 1 och riktantennen 2.

Vidare kan den selektiva kraftmatningsstyrdelen 3 vara så utformad, att den medger för en användare att lätt inställa ut- strålningsriktningen för de elektromagnetiska vågorna, och rikt- antennerna l och 2 kan också vara monterade så, att elektromagne- tiska vågor kan utstrålas i ömsesidigt olika riktningar, men sett ur ekonomisk och styrbarhetssynpunkt är användning av två eller tre riktantenner lämplig.

Ett bestämt exempel på utformningen av den ovan beskrivna bärbara radioapparaten kommer nu att ges.

Eftersom sändar/mottagardelen 4 kommer i kontakt med använda- rens huvud när en bärbar radioapparat hålls mot huvudet vid använd- ning, används den selektiva kraftmatningsstyrdelen 3 för att välja kraftmatningen endast till riktantennen 1, varför elektromagnetis- ka vågor endast utstrålas i riktningen A i figuren, som är rikt- ningen motsatt användarens huvud, varigenom en eventuell påverkan av elektromagnetiska vågor på användarens kropp reduceras.

När den bärbara radioapparaten används för dataöverföring, såsom telefax- eller modemkommunikation, placeras den bärbara radioapparaten vanligen på ett skrivbord eller någon annan yta med ytan hos sändar/mottagardelen 4 riktad uppåt. I så fall finns hinder i form av skrivbordet eller ett bord i riktningen A i figu- ren, och följaktligen används den selektiva kraftmatningsstyrdelen 3 för att välja kraftmatningen endast till riktantennen 2, var- igenom elektromagnetiska vågor utstrålas enbart i riktningen B i figuren, vilken riktning är nmtsatt riktningen för skrivbordet eller annat hinder, varigenom effektiv radiofortplantning kan ske med minsta möjliga inflytande av radiovåghinder såsom ett skriv- bord eller ett bord.

Om vidare den selektiva kraftmatningsstyrdelen 3 används för att välja kraftmatning till både riktantennen 1 och riktantennen 2 utstrålas elektromagnetiska vågor i riktningen A och i riktning- en B i figuren. I detta fall kan, beroende på strålvinkelinställ- ningen hos riktantennerna 1 och 2, elektromagnetiska vågor som ut- strålas från de båda riktantennerna (riktantennerna 1 och 2) bilda ett horisontellt utstrålningsmönster som är ekvivalent med fallet då elektromagnetiska vågor utstrålas från en oriktad antenn. o>|:| .- , u n u "' 2".'. .° ÜÜHÜ ° " I ' I: 2 | ' o o v- I ' ' ' ' u o I 0 ' zum' .nu n. .n I 'å z n . o u . n o .n .x i ., nu nu H u o n ø 5 Fig. 4 visar konfigurationen av den bärbara radioapparaten enligt en andra utföringsform av uppfinningen.

Såsom är visat i fig. 4 är denna konfiguration bildad av riktantennen 12 som består av exempelvis en omvänd F-antenn eller mikrobandantenn och som utstrålar elektromagnetiska vågor i rikt- ningen D, som är riktningen mot ytan i vilken sändar/mottagardelen 14 är anordnad för att utföra kommunikation, vidare en riktantenn 11 som består av exempelvis en omvänd F-antenn eller mikroband- antenn och som utstrålar elektromagnetiska vågor i riktningen C, som är motsatt riktning mot ytan i vilken sändar/mottagardelen 14 är anordnad, en riktantenn 16 soul utstrålar elektromagnetiska vågor i riktningen E som är vinkelrät mot den övre ytan hos huvud- delen av' den bärbara radioapparaten, varvid den övre ytan är vinkelrät mot ytan i vilken sändar/mottagardelen 14 är anordnad, och en selektiv kraftmatningsstyrdel 13 som, är bildad av en rotationsomkopplare som styr kraftmatningen till riktantennerna 11, 12 och 16. Vidare kan, i fall då en smal strålvinkel är lämp- lig, såsom då elektromagnetiska vågor utstrålas mot antennen i en basstation, en sådan antenn som. en hörnreflektorantenn tänkas användas för riktantennen 16 för att medge bekväm användning.

Dessutom är omkopplaren som används i den selektiva kraftmatnings- styrdelen 13 inte begränsad till en rotationsomkopplare, utan en godtycklig omkopplare kan användas, inklusive en knappomkopplare som möjliggör lätt växling av riktningen för utstrålning av de elektromagnetiska vågorna samt lätt bekräftelse på riktningen för utstrålning av de elektromagnetiska vågorna.

Den bärbara radioapparaten som är visad i fig. 4 är effektiv i sådana fall där apparaten används i samtal med användning av en örfon med en fastsatt mikrofon eller ett huvudgarnityr med en fastsatt mikrofon medan apparaten hålls i användarens hand eller i sådana fall då dataöverföring utförs medan den bärbara radio- apparaten hålls i användarens hand.

I sådana fall utförs val med användning av den selektiva kraftmatningsstyrdelen 13 på så sätt att kraft endast matas till riktantennen 16, medan effektiv radiovâgfortplantning uppnås genom att elektromagnetiska vågor utstrålas endast i riktningen E i. figuren.

Såsom klart framgår av förklaringen ovan medför en ökning av uau., , , « u nu 517 692 6 antalet riktantenner en ökning i graden av selektivitet av kraft- matningen till riktantennerna och nædger därvid utstrålning av elektromagnetiska vågor i önskad riktning. Dessutom är inte endast utstrålningsriktningen för varje enskild riktantenn viktig utan också kombinationen av riktningarna för de enskilda riktantenner- na.

Enligt föreliggande uppfinning anordnas, såsom är beskrivet ovan, ett flertal riktantenner av 'vilka. var och en utstrålar elektromagnetiska vågor i ömsesidigt olika riktningar, och dessutom anordnas en selektiv kraftmatningsstyrdel som styr kraftmatningen till varje enskild riktantenn och därigenom möjliggör ändring av utstrålningsriktningen för elektromagnetiska vågor utan att göra omorientering av själva apparaten nödvändig.

Som resultat kan en användare ändra utstrålningsriktningen för elektromagnetiska vågor i enlighet med användningsbetingelser- na och kan varje verkan av elektromagnetiska vågor på användaren under samtal minskas.

När dessutom apparaten används för exempelvis dataöverföring i stället för samtal kan effektiv radiovågfortplantning uppnås utan inverkan av apparatens orientering.

Det skall emellertid förstås att ehuru särdragen och för- delarna med föreliggande uppfinning har angivits i beskrivningen ovan är denna beskrivning endast åskådliggörande, och ändringar kan 'utföras i anordningssättet för delarna inonx ramen för de bifogade patentkraven.

Claims

91-1» 517 692 7 PATENTKRAV

1. Bärbar radioapparat innefattande en sändar/mottagardel (4) för att utföra talkommunikation och en riktantenn som utväxlar radiovågor med omgivningen, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda riktantenn är utformad med ett flertal riktantenner (1, 2), av vilka var och en utstrålar elektromagnetiska vågor i ömsesidigt olika riktningar, och att nämnda bärbara radioapparat vidare inne- fattar en selektiv kraftmatningsstyrdel (3) som styr kraftmatning- en till var och en av antennerna i nämnda flertal riktantenner (1, 2).

2. Bärbar radioapparat enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att en antenn bland nämnda flertal riktantenner (1, 2) är så anordnad, att elektromagnetiska vågor utstrålas i riktning mot den yta i vilken nämnda sändar/mottagardel (4) är anordnad.

3. Bärbar radioapparat enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att en antenn bland nämnda flertal riktantenner (1, 2) är så anordnad, att elektromagnetiska vågor utstrålas i motsatt rikt- ning mot den yta i vilken nämnda sändar/mottagardel (4) är anord- nad.

4. Bärbar radioapparat enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att en antenn bland nämnda flertal riktantenner (1, 2) är så anordnad, att elektromagnetiska vågor utstrålas i motsatt rikt- ning mot den riktning i vilken nämnda sändar/mottagardel (4) är anordnad.

5. Bärbar radioapparat enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att en antenn bland nämnda flertal riktantenner (1, 2) är så anordnad, att elektromagnetiska vågor utstrålas i vinkelrät riktning mot den övre ytan hos nämnda bärbara radioapparat, varvid nämnda övre yta är vinkelrät mot ytan i vilken sändar/mottagar- delen (4) är anordnad.

6. Bärbar radioapparat enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att en antenn bland nämnda flertal riktantenner (1, 2) är så anordnad, att elektromagnetiska vågor utstrålas i vinkelrät riktning mot den övre ytan hos nämnda bärbara radioapparat, varvid nämnda övre yta är vinkelrät mot ytan i vilken sändar/mottagar- delen (4) är anordnad.

7. Bärbar radioapparat enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att en antenn bland nämnda flertal riktantenner (1, 2) är 517 692 8 så anordnad, att elektromagnetiska vågor utstrålas i vinkelrät riktning mot den övre ytan hos nämnda bärbara radioapparat, varvid nämnda övre yta är vinkelrät mot ytan i vilken sändar/mottagar- delen (4) är anordnad.

8. Bärbar radioapparat enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda riktantenner (1, 2) är omvända F-antenner.

9. Bärbar radioapparat enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda riktantenner (1, 2) är omvända F-antenner.

10. Bärbar radioapparat enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda riktantenner (1, 2) är omvända F-antenner.

11. Bärbar radioapparat enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda riktantenner (1, 2) är mikrobandantenner.

12. Bärbar radioapparat enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda riktantenner (1, 2) är mikrobandantenner.

13. Bärbar radioapparat enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda riktantenner (1, 2) är mikrobandantenner.

14. Bärbar radioapparat enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda riktantenner (1, 2) är hörnreflektorantenner.

15. Bärbar radioapparat enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda riktantenner (1, 2) är hörnreflektorantenner.

16. Bärbar radioapparat enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda riktantenner (1, 2) är hörnreflektorantenner.

17. Bärbar radioapparat enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda riktantenner (1, 2) är hörnreflektorantenner.