可攜式無線電單元的製作方法
2023-10-25 05:27:32 2
專利名稱：可攜式無線電單元的製作方法
技術領域：
本發明涉及可攜式無線電單元，尤其涉及具有設置在開閉自由的機蓋(housing)部(以下稱為蓋(cover))上的天線的可攜式無線電單元。
背景技術：
特開平8-186518號公報上公開了一個在開閉自由的蓋上具有天線的無線通信裝置的例子。
上述的蓋天線，具有第1和第2組件，蓋打開時將第1組件調諧為接收發送電路的工作頻率，蓋關閉時將第2組件調諧為接收發送電路的工作頻率。因此，無論蓋打開還是關閉時，都能將蓋天線調諧為接收發送電路的工作頻率。
但是，上述文獻中公開的無線通信裝置中，蓋上實質上存在2個天線，由於這些天線的結合，可能會降低天線效率。而且，上述的蓋天線中，必須有2個饋電線，所以機構複雜化，不便於饋電線的設置。
發明內容
本發明是為了解決上述問題而做出的。本發明的目的是，在開閉自由的蓋上設置天線的可攜式無線電單元中，抑制天線效率降低的同時，使饋電線的設置簡單。
根據本發明的可攜式無線電單元的一個方面具有機殼、蓋、雙極天線、饋電裝置、開閉檢測裝置以及饋電控制裝置。蓋開閉自由地安裝在機殼上。雙極天線設置在蓋上。饋電裝置給雙極天線饋電。開閉檢測裝置檢測蓋的開閉。饋電控制裝置根據開閉檢測裝置的檢測結果控制饋電裝置。
天線設置在蓋上時，在打開蓋的狀態下，由於作為一般的雙極天線工作，約-6dB的反射衰減量的頻帶可以獲得約20％。但是，在蓋關閉的狀態下，由於天線靠近機殼內部的基板的地導體，存在其頻帶減少到約2％(圖2A)的問題。因此，本申請的發明人，經過反覆專心研究，得知在蓋上只設置一個雙極天線的情況下，通過根據蓋的開閉適當地控制饋電裝置，也能夠確保小於規定值的反射衰減量的頻帶比較寬。具體地，如後面所述，例如採用平行2線式饋電線作為饋電裝置，通過在該饋電線的激勵方向下功夫，如圖2B所示，蓋關閉時，也能確保約-6dB的反射衰減量的頻帶的約15％。由此，無論蓋打開還是關閉時都能用一個天線來對應，不必像現有例那樣設置2個天線。其結果，能夠抑制天線效率的降低。而且，由於不必設置2個天線，饋電線的設置也變得容易。
上述的饋電裝置包括平行2線式饋電線。在此情況下，在蓋打開的狀態下以反相激勵平行2線式饋電線，在蓋關閉的狀態下以同相激勵平行2線式饋電線。由此，如上所述無論蓋打開還是關閉時，都能確保約-6dB的反射衰減量的頻帶。
另外，上述饋電裝置也可以包括同軸線路。同軸線路具有外部導體和內部導體，外部導體與機殼短路，在蓋打開的狀態下激勵內部導體，在蓋關閉的狀態下激勵外部導體。
這樣通過在在蓋打開的狀態下激勵外部導體，得到與以同相激勵上述平行2線式饋電線相同的效果。而且，通過在蓋關閉的狀態下激勵內部導體，得到與以反相激勵上述平行2線式饋電線相同的效果。因此，可以推測無論蓋打開還是關閉時，都能確保約-6dB的反射衰減量的頻帶。
外部導體的饋電點與外部導體上的與機殼的短路點之間的間隔最好為四分之一波長。
由此，由於從電源到短路點的估計阻抗為無限大，所以能夠抑制短路點對饋電點的阻抗的影響較小。
根據本發明的可攜式無線電單元的另一方面具有機殼、蓋、雙極天線、饋電裝置、諧振器。蓋開閉自由地安裝在機殼上。雙極天線設置在蓋上。饋電裝置給雙極天線饋電。諧振器設置在機殼上，配置在蓋關閉時靠近雙極天線的位置。
蓋關閉時，通常頻帶變窄。但是，通過將諧振器設置在上述位置上，能夠分散反射衰減量變低的頻率。由此，例如，得到如圖7B所示的頻率特性，其結果，在蓋關閉時也能確保約-6dB的反射衰減量的頻帶比較寬。另一方面，在蓋打開時，如圖7A所示，也能確保約-6dB的反射衰減量的頻帶較寬。其結果，無論蓋打開還是關閉時，都能確保約-6dB的反射衰減量的頻帶。
另外，諧振器可以使用一端短路，另一端開放的四分之一波長的諧振器或兩端開放的二分之一波長諧振器。
根據本發明的可攜式無線電單元的再一方面具有機殼、蓋、雙極天線、饋電裝置、開閉檢測裝置、第1和第2匹配電路以及第1和第2切換開關。蓋開閉自由地安裝在機殼上。雙極天線設置在蓋上。饋電裝置給雙極天線饋電。開閉檢測裝置檢測蓋的開閉。第1切換開關，根據開閉檢測裝置的檢測結果，切換連接第1和第2匹配電路與饋電裝置。第2切換開關，根據開閉檢測裝置的檢測結果，切換連接第1和第2匹配電路與雙極天線。
如上所述根據蓋的開閉切換匹配電路的情況下，與設置諧振器的情況下同樣，能夠分散反射衰減量變低的頻率。由此，無論蓋打開還是關閉時，都能確保約-6dB的反射衰減量的頻帶。
上述的任何一個方面中，最好雙極天線沿與機殼的長方向垂直的方向延伸。
由此，在傾斜機殼進行通話時，與地面垂直的偏振波成分變多，與垂直偏振波的基站的一致性變好。這也可以增強抑制天線效率降低的效果。
此外，在各方面中，也可以簡單地彎曲雙極天線的頂端，也可以將雙極天線的頂端彎曲成蛇形。由此，能夠縮短天線的物理長度。
圖1A是本發明的實施方式1中的可攜式無線電單元的概略結構圖。
圖1B是用於說明本發明的饋電方法的方框圖。
圖2A表示圖1A所示的可攜式無線電單元中，在蓋關閉時反相激勵時對天線不採取任何對策的情況下的反射衰減量與頻率的關係。
圖2B表示圖1A所示的可攜式無線電單元中，在蓋關閉時同相激勵時的天線的反射衰減量與頻率的關係。
圖3A是本發明的實施方式2中的可攜式無線電單元的概略結構圖。
圖3B是圖3A所示的的可攜式無線電單元的改進的概略結構圖。
圖4A是本發明的實施方式3中的可攜式無線電單元的概略結構圖。
圖4B是圖4A所示的的可攜式無線電單元的部分擴大側面圖。
圖5A是本發明的實施方式4中的可攜式無線電單元的概略結構圖。
圖5B表示圖5A所示的的可攜式無線電單元的蓋關閉時的狀態。
圖6A是本發明的實施方式5中的可攜式無線電單元的概略結構圖。
圖6B是表示圖6A中的第1匹配電路的一個例子的電路圖。
圖6C是表示圖6A中的第2匹配電路的一個例子的電路圖。
圖7A表示圖5A和圖6A中所示類型的可攜式無線電單元在蓋打開時天線的反射衰減量與頻率的關係。
圖7B表示圖5A和圖6A中所示類型的可攜式無線電單元在蓋關閉時天線的反射衰減量與頻率的關係。
具體實施例方式
下面使用圖1A至圖7B來說明本發明的實施方式。
(實施方式1)如圖1A所示，可攜式無線電單元1具有機殼2(地導體)、開閉自由的蓋(翻蓋)3、雙極天線5、第1和第2饋電線4a，4b、RF(射頻Radio Frequency)電源第1和第2電源6a，6b以及蓋開閉檢測裝置7。
蓋3開閉自由地安裝在機殼2上，例如由有機聚合物等介電材料形成，內部具有雙極天線5。雙極天線5的長度L1為二分之一波長(λ/2)，並沿與機殼2的長方向垂直的方向延伸。由此，在傾斜機殼2進行通話時，與地面垂直的偏振波成分變多，與垂直偏振波的基站的一致性變好。
第1和第2饋電線4a，4b、第1和第2電源6a，6b作為雙極天線5的饋電裝置工作。第1和第2饋電線4a，4b如圖1所示為平行2線式饋電線，第1和第2饋電線4a，4b分別通過電源6a，6b與機殼2連接。第1或第2饋電線4a，4b與雙極天線5的一半相加得到的電長L2為λ/4+N×λ/2(N為大於1的整數)。
蓋開閉檢測裝置7檢測蓋3的開閉，蓋開閉檢測裝置，例如可以使用特開平6-291820號公報中公開的檢測裝置。根據蓋開閉檢測裝置7的檢測結果，控制給第1和第2饋電線4a，4b的饋電。
具體地，在由蓋開閉檢測裝置7檢測到蓋3打開時，以反相激勵第1和第2饋電線4a，4b，在由蓋開閉檢測裝置7檢測到蓋3關閉時，以同相激勵第1和第2饋電線4a，4b。
在圖1A所示的情形下，根據蓋3的開閉通過用圖中未示出的控制裝置控制第1和第2電源6a，6b(饋電裝置)的動作，根據蓋3的開閉如上所述控制第1和第2饋電線4a，4b的激勵狀態。
在蓋打開的狀態下，由於作為一般的雙極天線工作，反射衰減量小於-6dB的頻帶可以得到約20％。圖2B表示蓋3關閉時的頻率特性。通過圖2B可以確認反射衰減量小於-6dB的頻帶可以得到約15％。因此，通過進行如上所述的饋電控制，無論蓋打開還是關閉時，都能確保約-6dB的反射衰減量的頻帶。
也就是說，在蓋3上設置一個雙極天線5的情況下，也能通過根據蓋3的開閉適當地控制饋電裝置，確保小於規定值的反射衰減量的頻帶。
由此，無論在蓋3打開還是關閉時，都能用一個天線對應，不必像現有例那樣在蓋上設置兩個天線。其結果，能夠抑制天線效率的降低。而且，由於不必設置兩個天線，饋電線的設置也變得容易。
此外，也可以如圖1B所示，設置一個電源6，在電源6與第1和第2饋電線4a，4b之間設置饋電控制裝置8，將饋電控制裝置8與蓋開閉檢測裝置7連接。在此情況下，也能根據蓋3的開閉如上所述分別激勵第1和第2饋電線4a，4b。順便提一下，作為饋電控制裝置8的一個例子，可以列舉出分配器等。
(實施方式2)接下來，使用圖3A和3B說明本發明的實施方式2及其改進。
如圖3A所示，本發明的實施方式2中，雙極天線5的頂端被彎曲。由此，可以縮短雙極天線5的物理長，使雙極天線5更緊湊。其它的結構與圖1A所示的實施方式1的情況相同。
此外，如圖3所示，雙極天線5的頂端也可以彎曲為蛇形。在此情況下也能得到同樣的效果。
(實施方式3)下面，使用圖4A和圖4B說明本發明的實施方式3。如圖4A所示，本實施方式3中使用同軸線路9作為饋電線。同軸線路9具有外部導體9a和內部導體9b，外部導體9a與機殼短路。即，外部導體9a接地。
同軸線路9，如圖4B所示，設置為與機殼有間隔，外部導體9a的一端在短路點11與機殼2短路。此外，如圖4A和圖4B所示，外部導體9a的饋電點10與上述短路點11之間的間隔L3大約為λ/4。由此，由於從電源6a到短路點11的估計阻抗變為無限大，能夠抑制短路點11對饋電點10的阻抗的影響較小。
在本實施方式3中，在蓋3打開的狀態下激勵內部導體9b，在蓋3關閉的狀態下激勵外部導體9a。
這樣通過在蓋3關閉的狀態下激勵外部導體9a，得到與以同相激勵上述平行2線式饋電線相同的效果。通過在蓋3打開的狀態下激勵內部導體9b，得到與以反相激勵上述平行2線式饋電線相同的效果。
因此，可以推測在本發明的實施方式3的情況下，無論蓋打開還是關閉時，與實施方式1的情況下同樣能夠確保約-6dB的反射衰減量的頻帶。
(實施方式4)下面，使用圖5A和圖5B，說明本發明的實施方式4。
本實施方式4和後面敘述的實施方式5所述的發明用於使用兩個分離的頻帶。
在蓋3打開的狀態下，由於能夠使放射部離開人體，所以具有能夠抑制由人體導致的效率降低的優點。但是，另一方面，在蓋3關閉的狀態下，通常頻帶變窄，存在不能覆蓋兩個分離的頻帶的缺點.因此，使用諧振電路，分散反射衰減量變低的頻率.
作為為此目的的一種方法，如圖5A所示的實施方式4中，諧振器9設置在機殼2上諧振器9，如圖5B所示配置在蓋3關閉時靠近雙極天線5的位置，由雙極天線5以非接觸方式激勵。另外，可以使用與上述的各實施方式的情況下同樣的雙極天線5及其饋電裝置。
通過將諧振器9設置在上述的位置，能夠分散反射衰減量變低的頻率。例如可以得到圖7B所示的頻率特性。即，蓋3關閉時，能夠確保2處約-6dB的反射衰減量的頻帶。
另一方面，在蓋3打開時，由於作為一般的雙極天線工作，圖7A所示，能夠可以確保約-6dB的反射衰減量的頻帶較寬。其結果無論蓋打開還是關閉時，都能確保約-6dB的反射衰減量的頻帶。
此外，諧振器9可以使用一端短路，另一端開放的λ/4諧振器(長度L4為λ/4+N×λ/2(N為大於1的整數)的諧振器)或兩端開放的λ/2諧振器(長度為N×λ/2(N為大於1的整數)的諧振器)。另外也可以採用例如板狀、線狀、蛇形、螺旋形的諧振器作為諧振器9。
(實施方式5)下面，使用圖6A到圖6B說明本發明的實施方式5。本實施方式5中，通過用開關切換匹配電路，使在蓋3關閉時分散反射衰減量變低的頻率。
如圖6A所示，本實施方式5中的可攜式無線電單元1具有第1和第2匹配電路12，13、第1和第2切換開關14，15以及電源6。
第1匹配電路12，在蓋3打開時與雙極天線5連接。第2匹配電路13，在蓋3關閉時與雙極天線5連接。
圖6B和圖6C表示第1和第2匹配電路12，13的結構例。如圖6B和圖6C所示，第1和第2匹配電路12，13分別具有電容16和線圈17。
第1切換開關14，根據開閉檢測裝置7的檢測結果，如上所述切換連接第1和第2匹配電路12，13與電源6。第2切換開關15根據開閉檢測裝置14的檢測結果，切換連接第1和第2匹配電路12，13與雙極天線5。即，蓋3打開時，將第1匹配電路12與電源6和雙極天線5連接，蓋3關閉時，將第2匹配電路13與電源6和雙極天線5連接。另外，也可以使用同軸線路9以外的饋電線。
可以認為在本實施方式的情況下，與實施方式4的情況下相同，可以得到圖7A和圖7B所示的特性。因此，無論在蓋3打開還是關閉時，都能確保約-6dB的反射衰減量的頻帶。
如上對本發明的實施方式進行了說明，但也可以對各實施方式的特徵進行適當組合。而且，應當認為本次公開的實施方式的所有點都是示例，並非用於限制。本發明的範圍由權利要求的範圍指示，包括權利要求的範圍及同等意思和範圍內的所有變更。
工業可用性本發明有效地適用於在開閉自由地設置在機殼上的蓋(翻蓋)上設置天線的可攜式無線電單元。
權利要求
1.一種可攜式無線電單元，具有機殼(2)；開閉自由地安裝在上述機殼(2)上的蓋(3)；設置在上述蓋(3)上的雙極天線(5)；用於給上述雙極天線5饋電的饋電裝置(4a，4b，6a，6b)；檢測上述蓋(3)的開閉的開閉檢測裝置(7)；用於根據上述開閉檢測裝置(7)的檢測結果，控制上述饋電裝置(4a，4b，6a，6b)的饋電控制裝置(8)。
2.如權利要求1所述的可攜式無線電單元，上述饋電裝置(4a，4b，6a，6b)包括平行2線式饋電線(4a，4b)，在上述蓋(3)打開的狀態下以反相激勵上述平行2線式饋電線(4a，4b)，在上述蓋(3)關閉的狀態下以同相激勵上述平行2線式饋電線(4a，4b)。
3.如權利要求1所述的可攜式無線電單元，上述饋電裝置(4a，4b，6a，6b)包括同軸線路(9)，上述同軸線路(9)具有外部導體(9a)和內部導體(9b)，上述外部導體(9a)與上述機殼(2)短路，上述蓋(3)打開的狀態下激勵上述內部導體(9b)，上述蓋(3)關閉的狀態下激勵上述外部導體(9a)。
4.如權利要求3所述的可攜式無線電單元，上述外部導體(9a)的饋電點(10)與上述外部導體(9a)上的與上述機殼(2)的短路點(11)之間的間隔為四分之一波長。
5.如權利要求1所述的可攜式無線電單元，上述雙極天線(5)沿與上述機殼(2)的長方向垂直的方向延伸。
6.如權利要求1所述的可攜式無線電單元，上述雙極天線(5)的頂端彎曲。
7.如權利要求1所述的可攜式無線電單元，上述雙極天線(5)的頂端彎曲為蛇形。
8.一種可攜式無線電單元，具有機殼(2)；開閉自由地安裝在上述機殼(2)上的蓋(3)；設置在上述蓋(3)上的雙極天線(5)；用於給上述雙極天線(5)饋電的饋電裝置(6)；設置在上述機殼(2)上的諧振器(9)，上述諧振器(9)配置在上述蓋(3)關閉時靠近上述雙極天線(5)的位置。
9.如權利要求8所述的可攜式無線電單元，上述諧振器(9)包括一端短路，另一端開放的四分之一波長的諧振器。
10.如權利要求8所述的可攜式無線電單元，上述諧振器(9)包括兩端開放的二分之一波長的諧振器。
11.如權利要求8所述的可攜式無線電單元，上述雙極天線(5)沿與上述機殼(2)的長方向垂直的方向延伸。
12.如權利要求8所述的可攜式無線電單元，上述雙極天線(5)的頂端彎曲。
13.如權利要求8所述的可攜式無線電單元，上述雙極天線(5)的頂端彎曲為蛇形。
14.一種可攜式無線電單元，具有機殼(2)；開閉自由地安裝在上述機殼(2)上的蓋(3)；設置在上述蓋(3)上的雙極天線(5)；用於給上述雙極天線(5)饋電的饋電裝置(6)；檢測上述蓋(3)的開閉的開閉檢測裝置(7)；第1和第2匹配電路(12，13)；用於根據上述開閉檢測裝置(7)的檢測結果，切換連接上述第1和第2匹配電路(12，13)與上述饋電裝置(6)的第1切換開關(14)；用於根據上述開閉檢測裝置(14)的檢測結果，切換連接上述第1和第2匹配電路(12，13)與上述雙極天線(5)的第2切換開關(15)。
15.如權利要求14所述的可攜式無線電單元，上述雙極天線(5)沿與上述機殼(2)的長方向垂直的方向延伸。
16.如權利要求14所述的可攜式無線電單元，上述雙極天線(5)的頂端彎曲。
17.如權利要求14所述的可攜式無線電單元，上述雙極天線(5)的頂端彎曲為蛇形。
全文摘要
本發明的可攜式無線電單元(1)的一個方面具有:機殼(2);開閉自由地安裝在該機殼(2)上的蓋(3);檢測蓋(3)的開閉的開閉檢測裝置(7);設置在蓋(3)上的雙極天線(5);用於為雙極天線(5)饋電的饋電裝置(4a,4b,6a,6b);用於根據蓋(3)的開閉控制饋電裝置(4a,4b,6a,6b)的饋電控制裝置(8)。另一方面,可攜式無線電單元(1)具有設置在機殼(2)上的諧振器(9),諧振器(9)配置在蓋(3)關閉時靠近雙極天線(5)的位置。再一方面,根據蓋(3)的開閉,切換連接第1和第2匹配電路(12,13)與饋電裝置(6)和雙極天線(5)。
文檔編號H01Q9/04GK1370341SQ00811709
公開日2002年9月18日 申請日期2000年6月12日 優先權日2000年6月12日
發明者東海林英明, 今西康人, 深澤徹, 大嶺裕幸 申請人:三菱電機株式會社