移動無線通信裝置的製作方法
2023-05-27 14:49:51 2
專利名稱：移動無線通信裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及抑制來自天線裝置所輻射的能量的技術，特別涉及當此類天線裝置被安裝在如衛星行動電話等移動無線通信裝置上時，防止電磁波給用戶帶來危害操作者健康的風險。
近年來，採用在低空或中高空軌道圍繞地球旋轉的衛星的行動電話的思路已由各公司提出。就其所用頻帶而言，有兩個衛星通信協議。在一個協議中，1.6GHz頻帶分配用於自地面衛星行動電話向衛星通信；2.4GHz頻帶分配用於自衛星向地面無線電話通信。在另一個協議中，1.6GHz頻帶分配用於地面到衛星和衛星到地面的雙向通信。大多數衛星通信系統採用圓極化波。
近年來，有許多意見指出電磁波有危害行動電話用戶健康的風險。儘管目前電磁波和危害健康之間的因果關係還不明確。應當建立一種阻止電磁波給用戶帶來危害健康的風險的技術，以完成行動電話的衛星通信，向衛星發射電磁波。
本發明的一個目的是提供一個防止電磁波給用戶帶來危害健康風險的移動無線通信裝置。
為達到以上目的，根據本發明的第一方面，假定移動無線通信裝置包括一機箱和一天線裝置，後者具有一個其上至少在一個方向上天線裝置的輻射得以抑制的表面，其中天線裝置安裝在機箱上以使天線裝置的輻射輸出抑制表面在通信時面向用戶側。
根據本發明，此移動無線通信裝置是一個衛星行動電話，即包括機箱和天線裝置的無線通信裝置，天線裝置帶有垂直方向的扁平天線和許多向下的與扁平天線接地導體相連接的線性輻射元，其中線性輻射元的至少一個設計因素如數量、寬度、長度、安裝位置等可改變，以使天線裝置在某一表面的輻射輸出至少在一個水平方向上得以抑制，其中天線裝置安裝在機箱上以使輻射輸出抑制表面在通話時設置成面向用戶側。扁平天線在垂直方向上主要是圓極化模式。輻射元所帶來的輻射主要在水平方向。此外，天線裝置向下的輻射輸出被抑制，以便減少移動無線通信裝置所消耗的電能。
圖1是根據本發明的一個實施例的天線裝置的透視圖，其中線性輻射單元與微帶扁平天線(MSA)的接地導體電氣連接；圖2是衛星行動電話的前視圖，圖1所述天線裝置安裝於其上；圖3A是沿圖3B的A-A線的MSA1的截面圖；圖3B是MSA1的俯視圖；圖4A和4B是根據圖1所示本發明的一個實施例，在E-W截面方向沿兩個極化平面分別測量的輻射模式圖；圖5A和5B是根據圖1所示本發明的一個實施例，在S-N截面方向沿兩個極化平面分別測量的輻射模式圖；圖6A和6N是在E-W截面方向沿兩個極化平面分別測量的與本發明相對比的比較天線的輻射模式圖；圖7A和7B是在S-N截面方向沿兩個極化平面分別測量的與本發明相對比的比較天線的輻射模式圖。
圖1示出本發明的一個實施例。圖1中，參考數字1表示微帶扁平天線(MSA)，更確切地說，參考數字1a代表MSA的饋線端；1b是MSA的一個輻射單元；1c是MSA的一個絕緣襯墊；1d是MSA的接地導體；1e是MSA的一個饋電端子；2為支持MSA的管狀絕緣子；3E、3W、3S和3N為與MSA的接地導體相連接的線性輻射單元。參考數字4代表用於向MSA1饋電的饋線端。圖2示出該天線裝置與衛星行動電話相連接的情形。圖2中，參考數字11表示衛星行動電話的機體；12為顯示部分；13為揚聲器；14為操作部分；15為麥克風(話筒)。圖1所示天線裝置設計成在3E側較低高度角的RF能量被抑制到很低的量值。相應地，如果天線裝置3E側朝向圖2所示衛星行動電話機體的前面，在通話時可防止用戶頭部受到較高量值的RF能量輻射。此外，通過管狀絕緣子2，MSA1和線性輻射單元3E、3W、3S和3N可安置到比衛星行動電話機體11更高的位置上。此外，揚聲器13安置到顯示部分12的下面。由此，在通話時天線裝置可與用戶頭部離得更遠。
參考圖3A和3B，操作四邊形扁平天線以產生圓極化波的過程描述如下。MSA1的輻射單元1b是一縱向與橫向尺寸有微小差異的類似補釘的導體單元。因此，輻射單元1b的長邊以相對較低的頻率f1諧振，其短邊以相對較高的頻率f2諧振。該天線在f1和f2之間頻率f0附近可運行作圓極化天線，以使天線的圓極化模式主要在垂直(高射)方向上。此處，饋線端1a被置於與扁平天線中心偏離的一邊，目的是保證阻抗匹配。
以下描述根據本發明的天線裝置，其中線性輻射單元3E、3W、3S和3N與MSA1的接地導體1d電氣連接。本發明的一個例子中，線性輻射單元3E、3W、3S和3N由銅箔(寬度12.5mm)形成，相應於四邊形各邊長。線性輻射單元3E、3W、3S和3N主要將輻射導向水平(低高度角)方向。線性輻射單元3E、3W、3S和3N的長度分別選為9.0cm、4.0cm、8.5cm和10cm。所測得的該天線的輻射模式圖示於圖4A、4B、5A和5B。圖4A和4B示出在天線裝置E-W截面方向測得的兩個極化波分量的輻射圖。圖5A和5B示出在天線裝置S-N截面方向上測得的兩個極化波分量的輻射圖。特別是，由圖4b顯而易見，E方向的輻射被抑制，W方向的輻射被加強。同樣，在圖4A中，E方向的輻射被抑制。由此，如果該天線安裝在電話上，以使線性輻射單元3E指向圖2所示的通話時用戶將其耳部貼近的接收部分13所在的同一前面方向時，向用戶頭部輻射的射頻能量減少幾個dB。此外，因為天線向下(高射方向的反方向)輻射被抑制，這種抑制對於減少移動無線通信裝置所耗電能十分有用。
為對比本發明的上述實施例，提供一比較天線，其線性輻射元3E、3W、3S和3N均選作14cm。比較天線測輻射模式的例子示於圖6A、6B、7A和7B。如圖6B和7B所示，E、W、S、N各自方向上均無輻射抑制，因此，比較天線不能達到本發明的目的。此外，比較天線向下(高射反向)方向上的輻射相對較強，成為阻礙減少移動無線通信裝置所耗電能的障礙。
雖然本發明的實施例已在上面描述，其中四個線性輻射單元3E、3W、3S和3N與接地導體1d直接電氣連接，線性輻射單元的數量、每一線性輻射單元的寬度、長度和安裝位置、線性輻射單元對接地導體1d的耦合方式(電耦合、電容耦合或類似的)等可適當選取以滿足所要求的方向性。
雖然為簡便起見，使用四邊形MSA的本發明的一個實施例已在上面描述。但本發明可配置成使用圓形MSA。MSA的形狀可根據需要選擇。
雖然衛星行動電話作為本發明的一個特定實施例已在上面描述，本發明理所當然適用於通過地面基站通信的行動電話。
如上所述，根據本發明，當使用行動電話時，可防止電磁波給用戶來健康危害。此外，因為天線向下(高射的反方向)方向上輻射被抑制，本發明對於減少移動無線通信裝置所耗電能十分有用。
權利要求
1.移動無線通信裝置，包括一個機箱體；和一個天線裝置，該天線裝置具有一個在其上至少一個方向上該天線裝置的輻射輸出被抑制的表面；其中上述天線與上述機相體相連以使上述天線裝置的輻射輸出抑制表面設置成通話時面向用戶側。
2.根據權利要求1的移動無線通信設備，其中上述天線裝置向上的輻射輸出被抑制。
3.移動無線通信裝置，包括一個機箱；和具有指向垂直方向的扁平天線和一些與上述扁平天線的接地導體相連，並設置為向下方向的線性輻射單元的天線裝置；其中至少一個設計因素如上述線性輻射單元的數量、寬度、長度、安裝位置等可被改變，以使在某一表面，上述天線裝置的輻射輸出至少在一個水平方向上得到抑制；並且其中所述天線裝置安裝於上述機箱，以使輻射輸出抑制表面設置成通話時面向用戶側。
4.根據權利要求3的移動無線通信設備，其中所述的扁平天線是一個在垂直方向上具有圓極化模式的圓極化天線。
5.根據權利要求3的移動無線通信設備，其中所述天線裝置向下的輻射輸出被抑制。
全文摘要
一具有某一表面,其上天線裝置的輸出輻射至少在一個方向上得以抑制的天線裝置,它與機箱相連,以便使天線裝置的輻射輸出抑制表面在通話時設置成面向用戶側。
文檔編號H04Q7/32GK1174484SQ97115019
公開日1998年2月25日 申請日期1997年7月18日 優先權日1996年7月25日
發明者勝呂明弘 申請人:京都陶瓷株式會社