JP3738550B2

JP3738550B2 - 無線通信装置

Info

Publication number: JP3738550B2
Application number: JP00556398A
Authority: JP
Inventors: 新二神谷
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-01-14
Filing date: 1998-01-14
Publication date: 2006-01-25
Anticipated expiration: 2018-01-14
Also published as: JPH11205184A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣカードを筐体の内部に収納可能に構成された無線通信装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
近年、電気通信技術の進歩に伴って、無線通信装置が広く普及しており、その一つとして、ＩＣカードを利用した携帯電話機が考えられている。このものは、ＩＣカードとして加入者番号（ＩＤコード）などが記憶されたＳＩＭ（Subscriber Identity Module）カードを採用し、そのＳＩＭカードを携帯電話機の筐体の内部に挿入することにより、ＳＩＭカードの加入者番号を使用して通話（通信）が可能となるものである。
【０００３】
一方、携帯電話機においては、周知の技術を採用することによって、複数のアンテナによりダイバーシチ受信する構成が考えられている。具体的には、筐体から突出するように設けられた送受信兼用のホイップアンテナと、例えば筐体の内部に設けられた受信専用の受信アンテナとにより、ダイバーシチ受信する構成である。このものによれば、ホイップアンテナと受信アンテナとによりダイバーシチ受信することによって、電波信号を音声信号に変換するにあたって、高品質な音声信号を生成することができる。
【０００４】
ところで、携帯電話機は、一般的には、携帯して利用されるという性質から、小形化が要求され、それに伴って、筐体の小形化が図られているので、ＳＩＭカードを利用した携帯電話機においては、ＳＩＭカードが受信アンテナに極めて接近した状態で挿入されると考えられる。
【０００５】
そのため、ＳＩＭカードが挿入されているか否かに応じて、受信アンテナと、電波信号（高周波信号）を送受信する送受信部との間のインピーダンス整合が変化してしまうことが考えられ、それにより、例えばＳＩＭカードが挿入されている状態では、受信アンテナの受信特性が良好であっても、ＳＩＭカードが挿入されていない状態では、受信アンテナの受信特性が低下してしまうという問題が想定される。勿論、この場合とは逆に、ＳＩＭカードが挿入されていない状態では、受信アンテナの受信特性が良好であっても、ＳＩＭカードが挿入されている状態では、受信アンテナの受信特性が低下してしまうという問題も想定される。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＩＣカードを収納可能な筐体に設けられた第１のアンテナと、この第１のアンテナに接続されて高周波信号を送受信可能な高周波信号送受信手段とを備えてなるものにおいて、ＩＣカードが筐体の内部に収納されているか否かに関わらず、第１のアンテナの受信特性を良好にすることができる無線通信装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、制御手段は、検出手段によりＩＣカードが筐体の内部に収納されていることを検出すると、切替手段を第１の接続状態にさせ且つ補助切替手段を第１の接続状態にさせ、つまり、第１のアンテナと高周波信号送受信手段とを第１のインピーダンス整合手段を介して電気的に接続させ且つ第２のアンテナと高周波信号送受信手段とを第３のインピーダンス整合手段を介して電気的に接続させ、その第１のインピーダンス整合手段により、第１のアンテナと高周波信号送受信手段との間のインピーダンスを整合し、その第３のインピーダンス整合手段により、第２のアンテナと高周波信号送受信手段との間のインピーダンスを整合する。
【０００８】
これに対して、制御手段は、検出手段によりＩＣカードが筐体の内部に収納されていないことを検出すると、切替手段を第２の接続状態にさせ且つ補助切替手段を第２の接続状態にさせ、つまり、第１のアンテナと高周波信号送受信手段とを第２のインピーダンス整合手段を介して電気的に接続させ且つ第２のアンテナと高周波信号送受信手段とを第４のインピーダンス整合手段を介して電気的に接続させ、その第２のインピーダンス整合手段により、第１のアンテナと高周波信号送受信手段との間のインピーダンスを整合し、その第４のインピーダンス整合手段により、第２のアンテナと高周波信号送受信手段との間のインピーダンスを整合する。
【０００９】
すなわち、このものによれば、ＩＣカードが筐体の内部に収納されているか否かに応じて、第１のインピーダンス整合手段ならびに第２のインピーダンス整合手段のうちのいずれかにより、第１のアンテナと高周波信号送受信手段との間のインピーダンスを整合すると共に、第３のインピーダンス整合手段ならびに第４のインピーダンス整合手段のうちのいずれかにより、第２のアンテナと高周波信号送受信手段との間のインピーダンスを整合するように構成したので、第１のインピーダンス整合手段ならびに第２のインピーダンス整合手段をそれぞれ適宜なインピーダンス整合値に設定することにより、ＩＣカードが筐体の内部に収納されているか否かに関わらず、第１のアンテナの受信特性を良好にすることができると共に、第３のインピーダンス整合手段ならびに第４のインピーダンス整合手段をそれぞれ適宜なインピーダンス整合値に設定することにより、ＩＣカードが筐体の内部に収納されているか否かに関わらず、第２のアンテナの受信特性を良好にすることができる。また、これによって、第１のアンテナと第２のアンテナとによるダイバーシチ受信を良好に行うことができ、電波信号を音声信号に変換するにあたって、より高品質な音声信号を生成することができる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、第１のアンテナを、ＩＣカードが筐体の内部に収納されているときに該ＩＣカードよりも外側となるアンテナにより構成したので、その第１のアンテナが電波信号を受信し易い構成とすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を無線通信装置としてＩＣカードを収納可能な携帯電話機に適用し、その場合、ＩＣカードとしてＳＩＭ（Subscriber Identity Module）カードを適用した一実施例について、図面を参照して説明する。
【００１７】
まず、図２において、携帯電話機１の筐体２は、略矩形をなすプラスチック製のケース３により構成されている。この筐体２の表面側には、「開始」キー、「終了」キー、「０」〜「９」の数字キーならびに「スクロール」キーなどの各種キーが配設されてなるキー操作部４、着信メッセージや電話番号などを表示するディスプレイ５、マイク（送話器）６ならびにスピーカ（受話器）７が設けられている。また、筐体２の上面隅部には、略円柱状をなすアンテナケース部８が上記ケース３に一体に設けられており、その内部には送受信兼用の第２のアンテナとしてのホイップアンテナ９が配設されている。
【００１８】
筐体２の裏面側の所定部位には、図３に示すように、幅方向（図３中、左右方向）に延びたスリット状の開口部１０が形成されており、ＳＩＭカード１１は、その開口部１０に挿入されることにより筐体２の内部に収納されるようになっている。蓋部１２は、回動することによって上記開口部１０を開放した状態ならびに閉塞した状態のいずれかの状態にするようになっている。また、筐体２の裏面側には、第１のアンテナとしての受信専用の板状逆Ｆアンテナ１３が設けられており、この携帯電話機１においては、上記ホイップアンテナ９と板状逆Ｆアンテナ１３とにより基地局から送信された電波信号（高周波信号）をダイバーシチ受信するように構成されている。
【００１９】
上記板状逆Ｆアンテナ１３は、平板部１３ａと、この平板部１３ａに対して略直角に屈曲された給電線路部（図示せず）ならびに短絡部（図示せず）とから構成されており、その平板部１３ａが上記ケース３の内側に貼付けられることによって筐体２に一体に設けられている。この場合、板状逆Ｆアンテナ１３の平板部１３ａは、電気的特性が考慮された上で、その形状が矩形であり、且つ、周囲長が電波信号の略１／２波長となっている。
【００２０】
尚、以上のように構成された携帯電話機１においては、携帯電話機の基本的な利点である携帯性を考慮して、筐体２が全体として比較的薄く形成されており、ＳＩＭカード１１が筐体２の内部に収納されたときには、板状逆Ｆアンテナ１３の平板部１３ａが該ＳＩＭカード１１よりも外側となった状態で、ＳＩＭカード１１が板状逆Ｆアンテナ１３に極めて接近した状態となるようになっている。
【００２１】
次に、上記した携帯電話機１の電気的な構成について、図１を参照して説明する。
制御手段としての制御回路１４は、マイクロコンピュータを主体として構成されており、この制御回路１４には、高周波信号送受信手段としての送受信部１５、データ変換部１６、音声処理部１７が接続されていると共に、上述したキー操作部４、ディスプレイ５が接続されている。音声処理部１７は、上述したマイク６ならびにスピーカ７に接続されていると共に、データ変換部１６に接続されており、そのデータ変換部１６は、送受信部１５に接続されている。
【００２２】
送受信部１５には、上述した板状逆Ｆアンテナ１３が、切替手段としての切替部１８，１９と、第１のインピーダンス整合手段としてのインピーダンス整合部２０ならびに第２のインピーダンス整合手段としてのインピーダンス整合部２１のうちのいずれかとを介して接続されるようになっていると共に、上述したホイップアンテナ９が、補助切替手段としての切替部２２，２３と、第３のインピーダンス整合手段としてのインピーダンス整合部２４ならびに第４のインピーダンス整合手段としてのインピーダンス整合部２５のうちのいずれかとを介して接続されるようになっている。
【００２３】
インピーダンス整合部２０は、ＳＩＭカード１１が筐体２の内部に挿入されているときに板状逆Ｆアンテナ１３と送受信部１５との間のインピーダンスを整合するようになっており、これに対して、インピーダンス整合部２１は、ＳＩＭカード１１が筐体２の内部に挿入されていないときに板状逆Ｆアンテナ１３と送受信部１５との間のインピーダンスを整合するようになっている。
【００２４】
また、インピーダンス整合部２４は、ＳＩＭカード１１が筐体２の内部に挿入されているときにホイップアンテナ９と送受信部１５との間のインピーダンスを整合するようになっており、これに対して、インピーダンス整合部２５は、ＳＩＭカード１１が筐体２の内部に挿入されていないときにホイップアンテナ９と送受信部１５との間のインピーダンスを整合するようになっている。
【００２５】
また、制御回路１４には、切替制御部２６が接続されており、上記した切替部１８，１９，２２および２３は、その切替制御部２６により切替制御されるようになっている。
【００２６】
さらに、制御回路１４には、記憶部２７ならびに検出手段としてのＳＩＭカード検出部２８が接続されており、そのうちのＳＩＭカード検出部２８は、ＳＩＭカード１１が筐体２の内部に収納されているか否かを識別する検出信号を制御回路１４に出力するようになっている。
【００２７】
しかして、この構成においては、制御回路１４は、ＳＩＭカード検出部２８からＳＩＭカード１１が筐体２の内部に収納されていることを識別する検出信号が与えられると、ＳＩＭカード１１が筐体２の内部に収納されていることを検出し、切替制御部２６により各切替部１８，１９，２２および２３を第１の接続状態（図１中、実線にて示す接続状態）に切替え、板状逆Ｆアンテナ１３と送受信部１５とをインピーダンス整合部２０を介して接続させると共に、ホイップアンテナ９と送受信部１５とをインピーダンス整合部２４を介して接続させるようになっている。
【００２８】
これに対して、制御回路１４は、ＳＩＭカード検出部２８からＳＩＭカード１１が筐体２の内部に収納されていないことを識別する検出信号が与えられると、ＳＩＭカード１１が筐体２の内部に収納されていないことを検出し、切替制御部２６により各切替部１８，１９，２２および２３を第２の接続状態（図１中、破線にて示す接続状態）に切替え、板状逆Ｆアンテナ１３と送受信部１５とをインピーダンス整合部２１を介して接続させると共に、ホイップアンテナ９と送受信部１５とをインピーダンス整合部２５を介して接続させるようになっている。
【００２９】
次に、上記構成の作用について説明する。
まず、ＳＩＭカード１１が筐体２の内部に収納されているときには、各切替部１８，１９，２２および２３は、上述したように、第１の接続状態（図１中、実線にて示す接続状態）となっている。
【００３０】
さて、このとき、基地局から送信された電波信号が板状逆Ｆアンテナ１３やホイップアンテナ９に捉えられると、板状逆Ｆアンテナ１３で捉えられた電波信号は、各切替部１８，１９が第１の接続状態となっているので、インピーダンス整合部２０を介して送受信部１５に与えられるようになる。また、ホイップアンテナ９で捉えられた電波信号は、各切替部２２，２３が第１の接続状態となっているので、インピーダンス整合部２４を介して送受信部１５に与えられるようになる。
【００３１】
送受信部１５に与えられた各電波信号は、ダイバーシチ受信により復調処理されて通信信号に変換され、その通信信号は、データ変換部１６に出力される。そして、データ変換部１６に与えられた通信信号は、音声信号に変換されて音声処理部１７に出力され、音声処理部１７に与えられた音声信号は、復号化されてスピーカ７から出力されるようになる。
【００３２】
これに対して、ＳＩＭカード１１が筐体２の内部に収納されていないときには、各切替部１８，１９，２２および２３は、上述したように、第２の接続状態（図１中、破線にて示す接続状態）となっており、それによって、板状逆Ｆアンテナ１３で捉えられた電波信号は、インピーダンス整合部２１を介して送受信部１５に与えられ、ホイップアンテナ９で捉えられた電波信号は、インピーダンス整合部２５を介して送受信部１５に与えられ、そして、上述したものと同様の処理によるダイバーシチ受信によって音声信号に変換され、スピーカ７から出力されるようになる。
【００３３】
このように本実施例によれば、ＳＩＭカード１１が筐体２の内部に収納されているか否かに応じて、インピーダンス整合部２０ならびにインピーダンス整合部２１のうちのいずれかにより、板状逆Ｆアンテナ１３と送受信部１５との間のインピーダンスを整合するように構成したので、インピーダンス整合部２０ならびにインピーダンス整合部２１をそれぞれ適宜なインピーダンス整合値に設定することにより、ＳＩＭカード１１が筐体２の内部に収納されているか否かに関わらず、板状逆Ｆアンテナ１３の受信特性を良好にすることができる。
【００３４】
特に、本実施例では、受信専用のアンテナとして板状逆Ｆアンテナ１３を採用し、その板状逆Ｆアンテナ１３を筐体２のケース３の裏面部に貼付け、ＳＩＭカード１１が筐体２の内部に収納されているときには板状逆Ｆアンテナ１３がＳＩＭカード１１よりも外側となるように構成したので、受信アンテナとして電波信号を受信し易い構成とすることができる。
【００３５】
また、板状逆Ｆアンテナ１３とホイップアンテナ９とによりダイバーシチ受信するように構成したので、電波信号を音声信号に変換するにあたって、高品質な音声信号を生成することができる。
【００３６】
また、ＳＩＭカード１１が筐体２の内部に収納されているか否かに応じて、インピーダンス整合部２４ならびにインピーダンス整合部２５のうちのいずれかにより、ホイップアンテナ９と送受信部１５との間のインピーダンスを整合するように構成したので、インピーダンス整合部２４ならびにインピーダンス整合部２５をそれぞれ適宜なインピーダンス整合値に設定することにより、ＳＩＭカード１１が筐体２の内部に収納されているか否かに関わらず、ホイップアンテナ９の受信特性を良好にすることができる。
【００３７】
そして、これによって、板状逆Ｆアンテナ１３とホイップアンテナ９とによるダイバーシチ受信を良好に行うことができ、電波信号を音声信号に変換するにあたって、より高品質な音声信号を生成することができる。
【００３８】
本発明は、上記実施例にのみ限定されるものでなく、次のように変形または拡張することができる。
無線通信装置としては、携帯電話機に限らず、例えば車載用電話機に適用しても良い。
アンテナケース部をケースに一体に設けることによりホイップアンテナを伸縮不能に設ける構成に限らず、ホイップアンテナを伸縮可能な構成にしたり、交換可能な構成にしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すブロック構成図
【図２】表面側から視た外観斜視図
【図３】裏面側から視た図２相当図
【符号の説明】
図面中、１は携帯電話機（無線通信装置）、２は筐体、９はホイップアンテナ（第２のアンテナ）、１１はＳＩＭカード（ＩＣカード）、１３は板状逆Ｆアンテナ（第１のアンテナ）、１４は制御回路（制御手段）、１５は送受信部（高周波信号送受信手段）、１８，１９は切替部（切替手段）、２０はインピーダンス整合部（第１のインピーダンス整合手段）、２１はインピーダンス整合部（第２のインピーダンス整合手段）、２２，２３は切替部（補助切替手段）、２４はインピーダンス整合部（第３のインピーダンス整合手段）、２５はインピーダンス整合部（第４のインピーダンス整合手段）、２８はＳＩＭカード検出部（検出手段）である。

Claims

ＩＣカードを収納可能な筐体に設けられた第１のアンテナ及び第２のアンテナと、これら第１のアンテナ及び第２のアンテナに接続されて高周波信号を送受信可能な高周波信号送受信手段とを備え、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとがダイバーシチ受信するように構成されてなる無線通信装置において、
前記ＩＣカードが前記筐体の内部に収納されているか否かを検出する検出手段と、
前記ＩＣカードが前記筐体の内部に収納されているときに前記第１のアンテナと前記高周波信号送受信手段との間のインピーダンスを整合する第１のインピーダンス整合手段と、
前記ＩＣカードが前記筐体の内部に収納されていないときに前記第１のアンテナと前記高周波信号送受信手段との間のインピーダンスを整合する第２のインピーダンス整合手段と、
前記第１のアンテナと前記高周波信号送受信手段とを前記第１のインピーダンス整合手段を介して電気的に接続する第１の接続状態と、前記第１のアンテナと前記高周波信号送受信手段とを前記第２のインピーダンス整合手段を介して電気的に接続する第２の接続状態との間で切替可能な切替手段と、
前記ＩＣカードが前記筐体の内部に収納されているときに前記第２のアンテナと前記高周波信号送受信手段との間のインピーダンスを整合する第３のインピーダンス整合手段と、
前記ＩＣカードが前記筐体の内部に収納されていないときに前記第２のアンテナと前記高周波信号送受信手段との間のインピーダンスを整合する第４のインピーダンス整合手段と、
前記第２のアンテナと前記高周波信号送受信手段とを前記第３のインピーダンス整合手段を介して電気的に接続する第１の接続状態と、前記第２のアンテナと前記高周波信号送受信手段とを前記第４のインピーダンス整合手段を介して電気的に接続する第２の接続状態との間で切替可能な補助切替手段と、
前記検出手段により前記ＩＣカードが前記筐体の内部に収納されていることを検出したときには前記切替手段を第１の接続状態にし且つ前記補助切替手段を第１の接続状態にすると共に、前記検出手段により前記ＩＣカードが前記筐体の内部に収納されていないことを検出したときには前記切替手段を第２の接続状態にし且つ前記補助切替手段を第２の接続状態にする制御手段とを備えたことを特徴とする無線通信装置。
前記第１のアンテナは、前記ＩＣカードが前記筐体の内部に収納されているときに該ＩＣカードよりも外側となるアンテナにより構成されていることを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。