JP2004215099A - 携帯無線装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ホイップアンテナの先端のコイルアンテナを廃止しても、ホイップアンテナを筐体内に収納した場合の送受信特性の劣化を減らし、かつ、筐体からの突起が殆ど無い形状の携帯無線装置とする。
【解決手段】コイルアンテナの代わりに目突き防止用飾り玉４を先端に備えたホイップアンテナ３を筐体１に収納した場合、送受信動作可能な内蔵アンテナ２が送受信アンテナとして働き、ホイップアンテナ３が受信専用アンテナとして働く。一方、ホイップアンテナ３を筐体１から引き出した場合、内蔵アンテナ２が受信専用アンテナとして働き、ホイップアンテナ３が送受信アンテナとして働く。また、ホイップアンテナ３の伸縮状態を検出するアンテナ伸縮検出スイッチ７によりホイップアンテナ３の筐体１内への収納の有無を検出し、内蔵アンテナ２とホイップアンテナ３とのアンテナ機能を自動的に切り替え、更に、受信電界強度に応じたダイバシチ受信動作を可能とする。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯無線装置に関し、特に、ホイップアンテナ等の主アンテナと内蔵アンテナとを使用し、ダイバシチ受信動作を行なう携帯無線装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯無線装置は、無線電波を利用した様々な方式を適用することにより、携帯電話等のようにサービスエリアの拡大と装置の小型化が急速に進展することに伴い、一段と普及する状況に至っている。
以下、図４及び図５に示す図面を参照しながら、例えば、特許文献１に記載されている携帯無線機のアンテナ装置のようにホイップアンテナとホイップアンテナの先端にコイルアンテナとを備えていると共に、筐体内部にホイップアンテナとのダイバシチ受信動作が可能な内蔵アンテナを備えている従来の携帯無線装置について説明する。
【０００３】
図４は、従来の携帯無線装置のホイップアンテナを引き出して使用している状態を示す構成図である。図５は、従来の携帯無線装置のホイップアンテナを収納した場合の状態を示している。図４及び図５に示す従来の携帯無線装置２０において、１１は筐体、１２はホイップアンテナ１３とのダイバシチ受信動作を行なう内蔵アンテナ、１３は筐体１１から引き出した際にモノポールアンテナとして動作するホイップアンテナ、１４は筐体１１にホイップアンテナ１３を収納時に送受信動作を行なうためにホイップアンテナ１３の先端に取り付けられているコイルアンテナ、１５は内蔵アンテナ１２とホイップアンテナ１３とのアンテナ切り替えスイッチ、１６は送受信回路である。
【０００４】
図４及び図５のように構成された従来の携帯無線装置２０について、以下に動作を説明する。通常の交信においては、筐体１１からホイップアンテナ１３を引き出してホイップアンテナ１３のモノポール部分を使用して交信を行なうが、送信は、必ずこのモノポールアンテナを使用して無線電波を発射する。
一方、受信はホイップアンテナ１３と内蔵アンテナ１２とが受信した受信レベルをアンテナ切り替えスイッチ１５を介して送受信回路１６にて比較を行ない、受信レベルの高いアンテナから受信する。
図５に示すように、筐体１１からホイップアンテナ１３を引き出さない場合、ホイップアンテナ１３の先端部にあり、筐体１１から突き出ているコイルアンテナ１４をモノポールアンテナの代用として使用する。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２６９７１４号公報（第２−３頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の携帯無線装置のアンテナシステムにおいては、ホイップアンテナ１３を筐体１１内に収納した場合、無指向性であるコイルアンテナ１４が人体に非常に近くなるか、あるいは、人体に接触してしまい、アンテナゲインの極端な低下を生じたり、対人被爆の程度を示すＳＡＲ（Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｒａｔｅ：人体に吸収される電波の平均エネルギー量を表す比吸収率）の増大を招くことになる。
また、コイルアンテナ１４を筐体１１内部には収納できないため、突起物となり、構造的にもデザイン上大きな制約事項となっていた。
【０００７】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、筐体の内部に送受信動作可能な内蔵アンテナを収納する空間を設け、該空間に内蔵アンテナを設置することにより、ホイップアンテナを筐体内部に収納した状態であっても、該ホイップアンテナの受信動作と前記内蔵アンテナの送受信動作とを可能とし、送受信特性の劣化を大幅に低減して、従来ホイップアンテナの先端部に取り付けられていたコイルアンテナを完全に不要とし、かつ、前記ホイップアンテナの筐体内への収納時には該ホイップアンテナに突起部分が殆ど無い形状の携帯無線装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の技術手段は、筐体内に内蔵する内蔵アンテナと該筐体から出し入れ可能なホイップアンテナとからなり、前記ホイップアンテナを前記筐体から引き出したときには、前記ホイップアンテナは送受信アンテナとして働き、前記内蔵アンテナが受信専用アンテナとして働き、一方、前記ホイップアンテナを前記筐体内部に収納したときには、前記ホイップアンテナは受信専用アンテナとして働き、前記内蔵アンテナが送受信アンテナとして働く携帯無線装置とすることを特徴とするものである。
【０００９】
第２の技術手段は、前記第１の技術手段に記載の携帯無線装置において、前記ホイップアンテナを前記筐体内部に収納したとき、前記ホイップアンテナは送受信アンテナとして働き、前記内蔵アンテナが送受信アンテナとして働くようにすることにより、前記ホイップアンテナの先端部にコイルアンテナを備えていない携帯無線装置とすることを特徴とするものである。
【００１０】
第３の技術手段は、前記第１又は第２の技術手段に記載の携帯無線装置において、前記内蔵アンテナとして指向性アンテナを用いる携帯無線装置とすることを特徴とするものである。
【００１１】
第４の技術手段は、前記第１乃至第３の技術手段のいずれかに記載の携帯無線装置において、前記ホイップアンテナが前記筐体から出し入れのいずれの状態にあるかを自動的に検出して、前記ホイップアンテナと前記内蔵アンテナとの送受信アンテナ機能を前記第１の技術手段に記載の通り自動的に切り替える携帯無線装置とすることを特徴とするものである。
【００１２】
第５の技術手段は、前記第１乃至第４の技術手段のいずれかに記載の携帯無線装置において、前記ホイップアンテナへの給電点を、当該ホイップアンテナの下端部と先端部との双方に備えている携帯無線装置とすることを特徴とするものである。
【００１３】
第６の技術手段は、前記第１乃至第５の技術手段のいずれかに記載の携帯無線装置において、前記ホイップアンテナと前記内蔵アンテナとの受信電界強度により受信ダイバシチ動作を行なう携帯無線装置とすることを特徴とするものである。
【００１４】
而して、各前記技術手段によれば、ホイップアンテナの筐体内への収納時には、送受信を行なうアンテナをホイップアンテナから内蔵アンテナに切り替えることにより、従来の携帯無線装置においてホイップアンテナの先端部に備えられているコイルアンテナを削除することが可能である。よって、ホイップアンテナの筐体内への収納状態では、ホイップアンテナに突起部分が殆ど存在しない外形とすることができ、携帯無線装置のデザイン上の制約条件を軽減することができる。
【００１５】
また、内蔵アンテナを指向性を有するアンテナとすることにより、ホイップアンテナを筐体内に収納した場合でも、対人被爆（ＳＡＲ）に配慮した設計をすることができる。
また、ホイップアンテナの筐体内への出し入れの状態を自動的に検出して、ホイップアンテナと内蔵アンテナとの送受信アンテナ機能を変更制御することも可能である。
【００１６】
また、ホイップアンテナは、当該ホイップアンテナへの給電点をホイップアンテナの下端部と先端部との双方に備え、筐体内への収納時においても、受信専用のアンテナとして使用することが可能であり、受信ダイバシチ効果を期待することができる。
以上のごとく、ホイップアンテナを筐体内へ収納した状態においても、従来のコイルアンテナと異なり、人体への接触あるいは接近によるアンテナゲインの劣化を解消させると共に、送受信特性の劣化を低減可能として、ホイップアンテナ先端部のコイルアンテナを不要とし、かつ、アンテナ部分の突起部分が殆ど存在しない形状として、デザイン上の大きな制約事項を解消可能な携帯無線装置を実現することが可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明に係る携帯無線装置の実施の形態について、以下に図１、図２を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る携帯無線装置においてホイップアンテナを引き出した場合の状態の一例を示す構成図である。図２は、本発明に係る携帯無線装置においてホイップアンテナを収納した場合の状態の一例を示している。図１及び図２に示す携帯無線装置１０において、１は筐体、２は送受信動作が可能な内蔵アンテナ、３は給電点を先端部と下端部との両端に備えているホイップアンテナ、４はホイップアンテナ３の先端突起部による目突き事故を防止するための目突き防止用飾り玉、５は内蔵アンテナ２とホイップアンテナ３とを切り替えて送受信回路６に接続するためのアンテナ切り替え用ＲＦスイッチ、６は送受信回路、７はホイップアンテナ３の伸縮状態を自動的に検出するアンテナ伸縮検出スイッチを示している。
【００１８】
即ち、携帯無線装置１０は、筐体１の内部に無線信号の送受信動作が可能な内蔵アンテナ２を収納する空間を設け、該空間に送受信動作が可能な内蔵アンテナ２を設置することにより、ホイップアンテナ３を筐体１内に収納している状態にあっても、送受信特性の劣化を大幅に低減し、かつ、ホイップアンテナ３を筐体１内に収納すれば、筐体１からの突起物が殆ど無い形状を実現している。
【００１９】
以上のように構成された本発明に係る携帯無線装置１０について、以下にその動作の一例を図３に示すフローチャートを用いて説明する。
携帯無線装置１０より発信又は着信を行なう場合としては、ホイップアンテナ３を筐体１から引き出して通信する場合と、そのまま収納して通信を行なう場合とがある。
ホイップアンテナ３は、前述したように、先端側と下端側との両端に先端給電点３ａと下端給電点３ｂとを有するアンテナであり、ホイップアンテナ３を筐体１から引き出した場合は通常の給電方法と同様に下端側に存在する下端給電点３ｂから給電を行なうが、一方、筐体１に収納した場合、ホイップアンテナ３の給電点は先端側に存在する先端給電点３ａから給電を行ない、収納時であってもホイップアンテナ３に給電可能な状態とされている。
【００２０】
まず、通信開始に当たって、ホイップアンテナ３を筐体１から引き出して通信を行なうか否かをアンテナ伸縮検出スイッチ７により検出する（ステップＳ１）。通信時にホイップアンテナ３を筐体１に収納していることがアンテナ伸縮検出スイッチ７により検出された場合は（ステップＳ１のＮＯ）、送受信を行なうメインアンテナとして内蔵アンテナ２を用いるように、アンテナ伸縮検出スイッチ７からの出力信号によりアンテナ切り替え用ＲＦスイッチ５の切り替え制御を行なう（ステップＳ２）。
しかる後に、受信電波信号の電界強度として、内蔵アンテナ２の受信レベルとホイップアンテナ３の受信レベルとを比較し（ステップＳ３）、受信電波信号の電界強度の変動に応じて、内蔵アンテナ２の受信レベルの方が強ければ（ステップＳ３のＹＥＳ）、内蔵アンテナ２を用いて送受信を行なう（ステップＳ４）。
【００２１】
しかし、受信電波信号の電界強度の変動に応じて、収納状態にあるホイップアンテナ３の方が内蔵アンテナ２よりも受信レベルが高い場合には（ステップＳ３のＮＯ）、送信は内蔵アンテナ２を用いるが、受信に限ってホイップアンテナ３を使用する状態となるように、アンテナ切り替え用ＲＦスイッチ５を切り替え制御する（ステップＳ５）。
即ち、ホイップアンテナ３が完全に筐体１内に収納された状態であっても、先端給電点３ａからの給電により、ホイップアンテナ３も受信電波信号を受信可能な状態とされており、従来の携帯無線装置のように、コイルアンテナをホイップアンテナ３の先端に備えていなくても、内蔵アンテナ２とホイップアンテナ３との受信ダイバシチ動作を行なうことが可能である。
【００２２】
また、ステップＳ１において、通信時にホイップアンテナ３を筐体１から引き出していることがアンテナ伸縮検出スイッチ７により検出された場合は（ステップＳ１のＹＥＳ）、ホイップアンテナ３と内蔵アンテナ２との各アンテナの役割が、前述の場合とは切り替わり、送受信を行なうアンテナがホイップアンテナ３になるように、アンテナ伸縮検出スイッチ７からの出力信号によりアンテナ切り替え用ＲＦスイッチ５の切り替え制御を行なう（ステップＳ６）。
【００２３】
ここで、受信電波信号の電界強度として、内蔵アンテナ２の受信レベルとホイップアンテナ３の受信レベルとを比較し（ステップＳ７）、受信電波信号の電界強度の変動に応じて、ホイップアンテナ３の受信レベルの方が強ければ（ステップＳ７のＹＥＳ）、ホイップアンテナ３を用いて送受信を行なう（ステップＳ８）。
しかし、受信電波信号の電界強度の変動に応じて、内蔵アンテナ２の方が、引き出した状態にあるホイップアンテナ３よりも受信レベルが高い場合には（ステップＳ７のＮＯ）、送信はホイップアンテナ３を用いるが、受信に限って内蔵アンテナ２を使用する状態となるように、アンテナ切り替え用ＲＦスイッチ５を切り替え制御する（ステップＳ９）。
即ち、ホイップアンテナ３が筐体１から引き出した状態であっても、受信電波信号の電界強度の変動に応じて、ホイップアンテナ３よりも内蔵アンテナ２の方が受信レベルが高くなる場合には、内蔵アンテナ２を用いて受信動作を行なわせるように、内蔵アンテナ２とホイップアンテナ３との受信ダイバシチ動作を行なうことが可能である。
【００２４】
なお、内蔵アンテナ２は、ホイップアンテナ３とは異なり、コイルアンテナだけでなく、逆Ｆ型アンテナやホーンアンテナ、スリットアンテナなどのごとく或る程度指向性を有するアンテナを用いることも可能であり、かかる指向性を有するアンテナを用いて、頭部接触面とは反対側に指向性を向けるように配置することにより、対人被爆（ＳＡＲ）を減少することが可能となる。
また、ホイップアンテナ３の伸縮を認識するアンテナ伸縮検出スイッチ７は、例えば、接点スイッチやリードスイッチ等を用いることにより、ホイップアンテナ３が筐体１内部に収納されているかどうかを検出することが可能である。
【００２５】
【発明の効果】
本発明に係る携帯無線装置によれば、以下のごとき効果を奏することができる。
即ち、ホイップアンテナの筐体内への収納・引き出し状態を検出することにより、共に無線信号の送受信動作が可能なホイップアンテナと内蔵アンテナとのアンテナ送受信機能の役割分担を切り替えることとしつつ、従来通り、受信ダイバシチ動作を行なうことも可能であるので、ホイップアンテナを縮めて筐体内に収納しても送受信特性の劣化を大幅に低減可能とし、もって、従来ホイップアンテナの先端部に取り付けられていたコイルアンテナを廃止することができる。
【００２６】
これにより、ホイップアンテナを筐体内に収納したとき、従来のコイルアンテナとは異なり、人体への接触あるいは接近によるアンテナゲインの劣化を解消させることができる上、目突き防止用飾り玉以外に突起物となるものが完全に無くなるため、携帯無線装置のデザイン上の大きな制約事項も解消することができる。
また、送受信動作が可能な内蔵アンテナは、ホイップアンテナとは異なり指向性を持たせることが可能であるため、ホイップアンテナの筐体内への収納時においても、対人被爆（ＳＡＲ）に配慮した設計が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る携帯無線装置においてホイップアンテナを引き出した場合の状態の一例を示す構成図である。
【図２】本発明に係る携帯無線装置においてホイップアンテナを収納した場合の状態の一例を示す構成図である。
【図３】本発明に係る携帯無線装置の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図４】従来の携帯無線装置のホイップアンテナを引き出して使用している状態を示す構成図である。
【図５】従来の携帯無線装置のホイップアンテナを収納した場合の状態を示す構成図である。
【符号の説明】
１…筐体、２…内蔵アンテナ、３…ホイップアンテナ、３ａ…先端給電点、３ｂ…下端給電点、４…目突き防止用飾り玉、５…アンテナ切り替え用ＲＦスイッチ、６…送受信回路、７…アンテナ伸縮検出スイッチ、１０…携帯無線装置、１１…筐体、１２…内蔵アンテナ、１３…ホイップアンテナ、１４…コイルアンテナ、１５…アンテナ切り替えスイッチ、１６…送受信回路、２０…携帯無線装置。

Claims (6)

1. 筐体内に内蔵する内蔵アンテナと該筐体から出し入れ可能なホイップアンテナとからなり、前記ホイップアンテナを前記筐体から引き出したときには、前記ホイップアンテナは送受信アンテナとして働き、前記内蔵アンテナが受信専用アンテナとして働き、一方、前記ホイップアンテナを前記筐体内部に収納したときには、前記ホイップアンテナは受信専用アンテナとして働き、前記内蔵アンテナが送受信アンテナとして働くことを特徴とする携帯無線装置。
2. 請求項１に記載の携帯無線装置において、前記ホイップアンテナを前記筐体内部に収納したとき、前記ホイップアンテナは受信専用アンテナとして働き、前記内蔵アンテナが送受信アンテナとして働くようにすることにより、前記ホイップアンテナの先端部にコイルアンテナを備えていないことを特徴とする携帯無線装置。
3. 請求項１又は２に記載の携帯無線装置において、前記内蔵アンテナとして指向性アンテナを用いることを特徴とする携帯無線装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の携帯無線装置において、前記ホイップアンテナが前記筐体から出し入れのいずれの状態にあるかを自動的に検出して、前記ホイップアンテナと前記内蔵アンテナとのアンテナ送受信機能を請求項１に記載の通り自動的に切り替えることを特徴とする携帯無線装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の携帯無線装置において、前記ホイップアンテナへの給電点を、当該ホイップアンテナの下端部と先端部との双方に備えていることを特徴とする携帯無線装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の携帯無線装置において、前記ホイップアンテナと前記内蔵アンテナとの受信電界強度により受信ダイバシチ動作を行なうことを特徴とする携帯無線装置。

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