專利名稱：便攜式無線設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及手機(jī)等便攜式無線設(shè)備。
背景技術(shù)：
如圖2(a)所示，一般無線設(shè)備1具有利用基站13的電話線路14的通訊功能，如圖2(a)(b)所示，在由第1機(jī)體(2)和第2機(jī)體(3)構(gòu)成的主體前面設(shè)有收話器5、發(fā)話器6、鍵盤部8、顯示器10，以及蜂鳴器7等，具有便于收藏或攜帶的小型化功能和通過天線4與基站13通訊所需的足夠的增益的保持功能。
圖3是表示一般的無線設(shè)備1的內(nèi)部的圖，在第1機(jī)體2內(nèi)收容收話電路部17和顯示器10。在第2機(jī)體3內(nèi)收容無線部16、邏輯控制部9、發(fā)話電路部18、鍵盤部8，以及通過連接端口20連接無線部16的天線4。通過軟性電纜11連接第1機(jī)體2內(nèi)的電路和第2機(jī)體3內(nèi)的電路。
各個(gè)機(jī)體2，3由內(nèi)側(cè)的金屬機(jī)體15和將其覆蓋的樹脂機(jī)體19構(gòu)成。用鉸鏈等連接第1機(jī)體2和第2機(jī)體3，成可折疊開關(guān)的結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)有的天線裝置的形狀有例如特開平06-31920號(hào)公報(bào)所述的形狀，圖4是其概略結(jié)構(gòu)圖。具有以下結(jié)構(gòu)用無源元件24將主金屬機(jī)體22與副金屬機(jī)體23結(jié)合在一起，在主金屬機(jī)體22上設(shè)有單極天線21。
在激勵(lì)單極天線21的情況下，在副金屬機(jī)體23上感應(yīng)電流。這時(shí)通過改變無源元件24的狀態(tài)控制主金屬機(jī)體22、副金屬機(jī)體23的電位，使流過的電流分布發(fā)生變化，能使天線方向圖變化成所希望的形狀。
另一方面，在考慮如圖3所示的由兩個(gè)機(jī)體構(gòu)成的無線設(shè)備的結(jié)構(gòu)的情況下，多為在圖下側(cè)的第2機(jī)體3內(nèi)配置電池、無線電路部16、以及邏輯控制部9等，在上側(cè)的第1機(jī)體2內(nèi)配置顯示器10。為了傳送顯示器10的顯示信號(hào)，軟性電纜11內(nèi)的電線需要40～80根左右。如在具有圖3的結(jié)構(gòu)的無線設(shè)備中采用圖4的結(jié)構(gòu)，為了改變天線方向圖，需要在全部的線路上配置無源元件24。
為了消除這些缺點(diǎn)，如圖5所示，在等效電路如圖5(b)所示的，具有軟性電纜11的多根電線的，由2個(gè)機(jī)體構(gòu)成的無線設(shè)備1中，設(shè)置連接各機(jī)體的各接地(Gnd)的接地電纜，實(shí)現(xiàn)小型的分集式天線。
一般，在如圖2所示的系統(tǒng)中，使用者從無線設(shè)備1進(jìn)行去電呼叫時(shí)，進(jìn)行從鍵盤部8輸入電話號(hào)碼的去電呼叫動(dòng)作，在完成與基站13進(jìn)行去電呼叫處理的通訊之后，該機(jī)在電話線路14上與通話對(duì)方連接，成通話狀態(tài)。而且，當(dāng)有來自基站13的來電呼叫時(shí)，在進(jìn)行了通知來電的蜂鳴器7的鳴叫等來電呼叫動(dòng)作之后，在完成與基站13進(jìn)行來電呼叫處理的通訊之后，該機(jī)在電話線路14上與通話對(duì)方連接，成通話狀態(tài)。
由無線電路部16供電的天線4在設(shè)計(jì)成例如，λ/4的長度的情況下，作為電氣長度約為λ/4的單極天線而動(dòng)作。而且，因樹脂機(jī)體19而與使用者的手絕緣的電氣長度為λ/4的金屬機(jī)體15作為天線4的接地而動(dòng)作，整體上能得到與λ/2的偶極天線相當(dāng)?shù)奶炀€輻射圖。
但是，如圖5所示，在靠近機(jī)體2與3的連接部的中央部位配置天線1時(shí)，頻率一高，就有如表1所示的天線性能惡化的傾向。
表1 2GHz頻帶的天線特性

與此相對(duì)應(yīng)，如圖6所示，通過天線4配置在遠(yuǎn)離于機(jī)體2與3的連接部的第2機(jī)體3的端部(相當(dāng)于折疊的邊上的部分)(下方配置)，能維持天線性能(參照表1)。但是，與接地電纜25串聯(lián)連接的負(fù)載26固定在平值時(shí)，如表2所示，不僅在自由空間中因天線性能的頻率產(chǎn)生的影響很大，而且同時(shí)由于機(jī)體的電流分布也具有頻率特性，所以通話時(shí)和在自由空間的放射特性上都具有頻率特性。
表2 初始驗(yàn)證

而且，在下方配置的天線中，與中央配置的天線相比，雖然相對(duì)來說能抑制機(jī)體折疊開關(guān)時(shí)的特性變化，但頻帶很窄，不能覆蓋整個(gè)頻帶。
根據(jù)800MHz頻帶表2的驗(yàn)證結(jié)果，將負(fù)載固定在平值，能滿足通話增益為-13dBd的頻率范圍大致為42MHz左右(885MHz-843MHz)。在具有多個(gè)值的負(fù)載中進(jìn)行切換，為了將800MHz頻帶的頻率范圍全部覆蓋時(shí)，必須將接地電纜的負(fù)載的切換參數(shù)分成4個(gè)值以上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而作的，其目的在于通過始終能得到良好的天線阻抗?fàn)顟B(tài)，而穩(wěn)定通訊性能。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的便攜式無線設(shè)備包括在任何機(jī)體內(nèi)均具有發(fā)話電路部、收話電路部、以及無線電路部，并且機(jī)體之間的電路部用軟性電纜連接的第1機(jī)體和第2機(jī)體；和上述無線電路部電連接，設(shè)置在上述第2機(jī)體的遠(yuǎn)離上述第1機(jī)體一端的天線；連接上述第1機(jī)體和第2機(jī)體的各接地之間的接地電纜6；以及串聯(lián)地插入在上述接地電纜中的可變負(fù)載。
根據(jù)本發(fā)明，檢測(cè)無線設(shè)備的使用條件，對(duì)應(yīng)于該使用條件按照預(yù)先設(shè)定的負(fù)載設(shè)定條件進(jìn)行天線的相位調(diào)整，能在最佳狀態(tài)下進(jìn)行穩(wěn)定的通訊。
本發(fā)明的第2方面為，在上述無線設(shè)備中，檢測(cè)使用的頻率、無線設(shè)備是處于待機(jī)還是通話狀態(tài)，或無線設(shè)備機(jī)體的開關(guān)狀態(tài)，根據(jù)該檢測(cè)結(jié)果相應(yīng)調(diào)整上述負(fù)載的電抗成分。
根據(jù)該特點(diǎn)，對(duì)應(yīng)于各使用形態(tài)，能自動(dòng)地進(jìn)行穩(wěn)定的通訊。
本發(fā)明的第3方面為，上述負(fù)載使用由電壓控制而容量變化的變?nèi)荻O管等的有源元件，通過外加于該元件的電壓調(diào)整負(fù)載的電抗成分。
根據(jù)該特點(diǎn)，能極簡單地進(jìn)行調(diào)整。


圖1是表示本發(fā)明的無線設(shè)備的結(jié)構(gòu)(a)、使用于無線設(shè)備的負(fù)載的等效電路(b)，以及負(fù)載的電路的例子(c)的圖。
圖2是表示一般的無線設(shè)備的通訊系統(tǒng)(a)和無線設(shè)備的結(jié)構(gòu)(b)的圖。
圖3是表示一般的無線設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。
圖4是表示現(xiàn)有的無線設(shè)備的立體圖。
圖5是表示現(xiàn)有的無線設(shè)備的結(jié)構(gòu)(a)、和其軟性電纜的等效電路(b)的圖。
圖6是表示現(xiàn)有的無線設(shè)備的結(jié)構(gòu)的圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施方式1圖1是表示本發(fā)明的無線設(shè)備的概要圖。無線設(shè)備1具有第1機(jī)體2和第2機(jī)體3。用鉸鏈等將機(jī)體2和機(jī)體3連接成可折疊開關(guān)的形態(tài)。與圖2，圖3相同，在第1機(jī)體2中設(shè)有發(fā)話器、顯示器、蜂鳴器，以及與這些器件相對(duì)應(yīng)的接收電路部，但為了簡化，省略了圖示。
同樣在第2機(jī)體3中設(shè)有發(fā)話器、鍵盤部，以及無線電路部，但為了簡化，省略了圖示。在第2機(jī)體3中除上述器件以外，還收容邏輯控制部9和天線4。天線4配置在第2機(jī)體3的圖的下方，即在第2機(jī)體3的遠(yuǎn)離第1機(jī)體2的一端上，換句話說就是將機(jī)體配置在折疊時(shí)的所謂邊上的部分。
因此，圖1所示的無線設(shè)備的結(jié)構(gòu)除了天線4的配置和后述的接地電纜的電路外，其結(jié)構(gòu)與圖2和圖3所示的結(jié)構(gòu)相同。
軟性電纜11連接在第1機(jī)體2與第2機(jī)體3之間，用多根電線連接各機(jī)體之間的電路。在機(jī)體2與機(jī)體3之間還用接地電纜25連接機(jī)體的各接地(Gnd)，在該接地電纜25中串聯(lián)地插入具有可變值(Z)的負(fù)載(27)。
本發(fā)明如上所述，在具有天線4配置在第2機(jī)體3的下方的結(jié)構(gòu)的情況下，用接地電纜25連接第1機(jī)體2和第2機(jī)體3的各接地，根據(jù)由于無線設(shè)備使用時(shí)的頻率或接近人體而產(chǎn)生的阻抗變化等，通過自動(dòng)地相應(yīng)改變接地電纜25的電抗成分，從而使天線的相位條件得以改變。通過改變天線的相位條件、使頻帶得以改變，以確保與使用頻率相吻合的特性。
其次，說明關(guān)于改變作為接地電纜25負(fù)載部分即負(fù)載27電抗成分的結(jié)構(gòu)。圖1(b)表示負(fù)載27的等效電路，圖1(c)表示負(fù)載27的實(shí)際電路的例子。
在圖1(b)，使用片狀的靜電電容調(diào)整負(fù)載27的電抗成分時(shí)，設(shè)線圈L為47nH，為了使其諧振在使用頻帶810MHz~958MHz中變化，就需要C為開路～0.5pF左右。
在實(shí)際電路中用圖1(c)來實(shí)現(xiàn)，將5pF的電容C1和變?nèi)荻O管VC串聯(lián)，并將22nH的線圈L1與其并聯(lián)。47kΩ的電阻R1連接在電容C1與變?nèi)荻O管VC的連接點(diǎn)上，在該電阻R1的另一端連接100pF的電容C2。在電阻R1與電容C2的連接點(diǎn)P上外加控制電壓V，使變?nèi)荻O管VC的容量發(fā)生變化。
現(xiàn)在，當(dāng)分別用C(0.5)，C(2.5)來表示P點(diǎn)的外加電壓V為0.5V、2.5V時(shí)的變?nèi)荻O管VC的容量時(shí)，在將變?nèi)荻O管VC置換成片狀的靜電電容的情況下，C(0.5)＝3.0pF～C(2.5)＝1.2pF，在V＝0.5～2.5時(shí)，與C1的合成電容值為1.9pF～1.0pF。通過L1使其相當(dāng)接近開路～0.5pF。其結(jié)果，由負(fù)載27的電抗成分調(diào)整的諧振與1.5pF時(shí)為958MHz以上，4pF時(shí)為810MHz以下的變?nèi)荻O管VC的可變范圍大致一致。
其結(jié)果，接地電纜的負(fù)載調(diào)整的諧振1.5pF時(shí)為958MHz以上，4pF時(shí)為810MHz以下，與變?nèi)荻O管VC的可變范圍大致一致。
而且，用810MHz，885MHz，958MHz調(diào)整負(fù)載27的值，調(diào)諧共振，得到的相同特性的測(cè)量結(jié)果，如表3所示能抑制因頻率不同而產(chǎn)生的特性變化。而且，還能抑制因機(jī)體的開關(guān)而產(chǎn)生的特性的差異。
表3 Z調(diào)整后的驗(yàn)證

在負(fù)載27上外加來自邏輯控制部9的控制電壓以調(diào)整其電抗成分。在邏輯控制部9中，通過預(yù)先設(shè)定相對(duì)于無線設(shè)備使用頻率的發(fā)生控制電壓，待機(jī)時(shí)，從邏輯控制部9反映對(duì)應(yīng)于使用頻率預(yù)先設(shè)定的外加電壓設(shè)定條件，邏輯控制部9自動(dòng)地產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于使用頻率的控制電壓，調(diào)整負(fù)載27的電抗成分，通過改變無線設(shè)備機(jī)體上的電流分布，選擇最佳的阻抗條件并改變天線4的相位條件。通過改變相位條件，使頻帶變化，能確保與使用頻率相吻合的特性。
實(shí)施方式2通話時(shí)，在出現(xiàn)用手捂住天線1的一部分等影響天線性能的情況下，在邏輯控制部9中檢測(cè)出其處于通話狀態(tài)，由邏輯控制部9在接地電纜25的負(fù)載27上反映對(duì)應(yīng)于使用頻率預(yù)先設(shè)定的通話狀態(tài)的外加電壓設(shè)定條件，通過改變無線設(shè)備機(jī)體上的電流分布，使天線4處于最佳的阻抗條件。
實(shí)施方式3在對(duì)應(yīng)于機(jī)體的開關(guān)狀態(tài)改變天線的情況下，在邏輯控制部9中檢測(cè)機(jī)體是處于開啟狀態(tài)還是關(guān)閉狀態(tài)，由邏輯控制部9在接地電纜25的負(fù)載27上反映對(duì)應(yīng)于使用頻率預(yù)先設(shè)定的開啟狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)的外加電壓設(shè)定條件，通過改變無線設(shè)備機(jī)體上的電流分布，使天線4處于最佳的阻抗條件。
工業(yè)上的實(shí)用性本發(fā)明能使用于手機(jī)等便攜式無線設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種便攜式無線設(shè)備，其特征在于包括具有發(fā)話電路部、收話電路部、無線電路部之任何一個(gè)部分的第1機(jī)體(2)和第2機(jī)體(3)；連接所述第1機(jī)體(2)的電路部和所述第2機(jī)體(3)的電路部的軟性電纜(11)；與所述無線電路部電連接，設(shè)置在所述第2機(jī)體(3)的、遠(yuǎn)離所述第1機(jī)體(2)的一端的天線(4)；連接所述第1機(jī)體(2)和第2機(jī)體(3)的各接地之間的接地電纜(25)；以及串聯(lián)地插入在所述接地電纜(25)中的可變負(fù)載(27)。
2.如權(quán)利要求1所述的便攜式無線設(shè)備，其特征在于，檢測(cè)使用頻率，根據(jù)檢測(cè)到的頻率相應(yīng)改變所述可變負(fù)載(27)的電抗成分。
3.如權(quán)利要求1所述的便攜式無線設(shè)備，其特征在于，檢測(cè)是待機(jī)狀態(tài)還是通話狀態(tài)，根據(jù)檢測(cè)到的狀態(tài)相應(yīng)改變所述可變負(fù)載(27)的電抗成分。
4.如權(quán)利要求1所述的便攜式無線設(shè)備，其特征在于，將所述第1機(jī)體(2)和第2機(jī)體(3)做成可折疊開關(guān)的式樣，檢測(cè)所述機(jī)體是處于開啟狀態(tài)還是關(guān)閉狀態(tài)，根據(jù)檢測(cè)到的狀態(tài)相應(yīng)改變所述可變負(fù)載(27)的電抗成分。
5.如權(quán)利要求1～4中的任一項(xiàng)所述的便攜式無線設(shè)備，其特征在于，所述可變負(fù)載(27)可使用變?nèi)荻O管等有源元件。
全文摘要
是一種包括具有發(fā)話電路部、收話電路部、無線電路部任何一個(gè)部分的第1機(jī)體(2)和第2機(jī)體(3)、連接上述第1機(jī)體(2)的電路部和上述第2機(jī)體(3)的電路部的軟性電纜(11)、與上述無線電路部電連接，并設(shè)置在上述第2機(jī)體(3)的遠(yuǎn)離上述第1機(jī)體(2)的一端的天線(4)、連接上述第1機(jī)體(2)和第2機(jī)體(3)的各接地之間的接地電纜(25)、以及串聯(lián)地插入在上述接地電纜(25)中的可變負(fù)載(27)的便攜式無線設(shè)備，根據(jù)無線設(shè)備的使用條件自動(dòng)地相應(yīng)進(jìn)行天線的相位調(diào)整，確保通訊穩(wěn)定。
文檔編號(hào)H01Q1/48GK1682455SQ0382182
公開日2005年10月12日 申請(qǐng)日期2003年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月14日
發(fā)明者田中徹哉 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社