專利名稱：無(wú)線電用天線裝置及使用其的無(wú)線電通信設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線電用天線裝置及使用其的移動(dòng)電話、汽車電話等無(wú)線電通信設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，移動(dòng)電話、汽車電話等無(wú)線電通信設(shè)備正在迅速地普及。這些無(wú)線電通信設(shè)備正逐年小型化。通過(guò)該小型化，除了來(lái)自天線的電波發(fā)射以外，還從無(wú)線電通信設(shè)備的無(wú)線電通信設(shè)備框體發(fā)射電波。即，整個(gè)無(wú)線電通信設(shè)備都發(fā)射電波。
從天線和無(wú)線電通信設(shè)備發(fā)射的電磁波一部分被人體吸收。發(fā)出的電波中，用比吸收率(相對(duì)吸收率){以下稱為SAR(Specific Absorption rate)}表示人體吸收電磁波的電能的比率。在這里，近幾年間，還制作了抑制SAR值的引導(dǎo)線(guide line)，承擔(dān)使SAR值為所定的所定值以下的義務(wù)(例如，參照非專利文獻(xiàn)1)。例如，由于移動(dòng)電話在通話時(shí)接近頭部使用，頭部對(duì)電波吸收大。尤其，由于其框體與人的耳朵或面頰接觸，故有這里的SAR最大的可能性。
圖45是將具備了已有技術(shù)的無(wú)線電用天線的無(wú)線電通信設(shè)備支撐在人體頭部時(shí)的主視圖，圖46是表示圖45的無(wú)線電通信設(shè)備的外觀的立體圖。
圖45及圖46中示出的無(wú)線電通信設(shè)備設(shè)置為鞭狀天線1112從長(zhǎng)方體形狀的框體1111的上部向上方延伸，并設(shè)有連接上述框體1111的導(dǎo)體板1113，以便平行于和鞭狀天線1112側(cè)的背面相反的前面(與用戶的面部相對(duì)的面)。通過(guò)在上述框體1111上連接導(dǎo)體板1113，從而可以屏蔽來(lái)自該無(wú)線電通信設(shè)備的箭頭1113A或1113B所示的發(fā)射方向的電磁波中的朝向人體方向的電磁波，減輕該電波的SAR(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
(專利文獻(xiàn)1)特開(kāi)2001-308622號(hào)公報(bào)(非專利文獻(xiàn)1)Niels Kuster等人，“生物體在超過(guò)300MHz的偶極天線近場(chǎng)內(nèi)的能量吸收機(jī)理(Energy Absorption Mechanism by Biological Bodies in the NearField of Dipole Antennas Above 300MHz)”，IEEE Transactions on Vehiculartechnology，Vol.41，No.1，pp.17-23，F(xiàn)ebruary 1992。
(非專利文獻(xiàn)2)社團(tuán)法人無(wú)線電產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(Association of Radio Industries and Businessin Japan)出版，“便攜式無(wú)線電終端的比吸收率測(cè)定法的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格”，ARIBSTB-T56 Ver.2.0，2002年1月24日改版發(fā)行。
但是，已有技術(shù)的導(dǎo)體板1113在其形狀上有限制，不能屏蔽從無(wú)線電通信設(shè)備發(fā)射的全部電波。因此，僅屏蔽部分電波，可以說(shuō)SAR降低的效果不充分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題，其目的在于，提供一種與已有技術(shù)相比，利用極其簡(jiǎn)單的構(gòu)成就可以實(shí)質(zhì)性地相對(duì)人體屏蔽大部分從無(wú)線電通信設(shè)備發(fā)射的電波，可以大幅度降低SAR的無(wú)線電用天線裝置和使用其的無(wú)線電通信設(shè)備。
本發(fā)明之第1發(fā)明的無(wú)線電用天線裝置，是一種包括連接于收發(fā)無(wú)線電信號(hào)的無(wú)線通信電路上的天線的無(wú)線電用天線裝置，其特征在于，包括無(wú)饋電元件；負(fù)載阻抗元件，連接在上述無(wú)饋電元件與包括上述無(wú)線通信電路的無(wú)線電天線裝置的框體的接地點(diǎn)之間；和控制機(jī)構(gòu)，在上述無(wú)線電通信設(shè)備的發(fā)送時(shí)，通過(guò)控制上述負(fù)載阻抗元件的元件值，以使在上述框體上流動(dòng)的電流值在所定值以下，從而將比吸收率(SAR)控制在所定值以下。
本發(fā)明之第2發(fā)明的無(wú)線電用天線裝置，是一種包括第1和第2天線的無(wú)線電用天線裝置，其特征在于，切換機(jī)構(gòu)，進(jìn)行切換，以便在上述第1天線連接于設(shè)置在無(wú)線電通信設(shè)備內(nèi)且收發(fā)無(wú)線電信號(hào)的無(wú)線通信電路上時(shí)，通過(guò)上述負(fù)載阻抗元件將上述第2天線連接在包括上述無(wú)線通信電路的無(wú)線電通信設(shè)備的框體的接地點(diǎn)上，另一方面，在上述第2天線連接于收發(fā)無(wú)線電信號(hào)的無(wú)線通信電路上時(shí)，通過(guò)上述負(fù)載阻抗元件將上述第1天線連接在上述框體的接地點(diǎn)上；和控制機(jī)構(gòu)，在上述無(wú)線電通信設(shè)備的發(fā)送時(shí)，通過(guò)控制上述負(fù)載阻抗元件的元件值，以使通過(guò)上述框體的電流值在所定值以下，從而將比吸收率(SAR)控制在所定值以下。
在上述無(wú)線電用天線裝置中，其特征在于，還包括存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)，將在上述無(wú)線電通信設(shè)備的發(fā)送時(shí)使流過(guò)上述框體的電流值在所定值以下的上述負(fù)載阻抗元件的元件值存儲(chǔ)為表格，上述控制機(jī)構(gòu)參照上述存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)所存儲(chǔ)的表格控制上述負(fù)載阻抗元件的元件值?；蛘?，在上述無(wú)線電用天線裝置中，其特征在于，還包括存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)，將在上述無(wú)線電通信設(shè)備的發(fā)送時(shí)使流過(guò)上述框體的電流值在所定值以下的上述負(fù)載阻抗元件的元件值按每個(gè)頻率存儲(chǔ)為表格，上述控制機(jī)構(gòu)根據(jù)上述無(wú)線電通信設(shè)備的通信頻率，參照上述存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)所存儲(chǔ)的表格控制上述負(fù)載阻抗元件的元件值?；蛘?，在上述無(wú)線電用天線裝置中，其特征在于，還包括測(cè)定機(jī)構(gòu)，在上述無(wú)線電通信設(shè)備的發(fā)送時(shí)測(cè)定通過(guò)上述框體的電流值，上述控制機(jī)構(gòu)根據(jù)上述測(cè)定過(guò)的電流值控制上述負(fù)載阻抗元件的元件值，以使通過(guò)上述框體的電流值在所定值以下。
另外，在上述無(wú)線電用天線裝置中，其特征在于，上述負(fù)載阻抗元件包括具有互不相同的元件值的多個(gè)阻抗元件；和通過(guò)選擇性地切換上述多個(gè)阻抗元件中的一個(gè)，而使得上述負(fù)載阻抗元件的元件值變化的開(kāi)關(guān)元件?；蛘?，在上述無(wú)線電用天線裝置中，其特征在于，上述負(fù)載阻抗元件具有能改變?cè)档淖杩乖ㄟ^(guò)使能改變上述元件值的阻抗元件的元件值變化，而使上述負(fù)載阻抗元件的元件值變化?；蛘?，在上述無(wú)線電用天線裝置中，其特征在于，上述負(fù)載阻抗元件具有包含可變電容二極管的阻抗電路，通過(guò)使施加在上述可變電容二極管上的反向偏置電壓變化，而使上述阻抗電路的阻抗值變化，從而使得上述負(fù)載阻抗元件的元件值變化。
再有，在上述無(wú)線電用天線裝置中，其特征在于，還包括檢測(cè)出人體接近上述無(wú)線電通信設(shè)備的框體的人體接近檢測(cè)傳感器，在由上述人體接近檢測(cè)傳感器檢測(cè)出人體接近上述無(wú)線電通信設(shè)備，且在上述無(wú)線電通信設(shè)備的發(fā)送時(shí)，控制上述負(fù)載阻抗元件的元件值，使得通過(guò)上述框體的電流值在所定值以下。或者，在上述無(wú)線電用天線裝置中，其特征在于，還包括檢測(cè)出人體接近上述無(wú)線電通信設(shè)備的框體的人體接近檢測(cè)傳感器；和測(cè)定人體接觸了上述無(wú)線電通信設(shè)備的框體時(shí)的體溫的溫度傳感器，在由上述溫度傳感器測(cè)定的體溫在所定值以上，由上述人體接近檢測(cè)傳感器檢測(cè)出人體接近上述無(wú)線電通信設(shè)備，且在上述無(wú)線電通信設(shè)備的發(fā)送時(shí)，控制上述負(fù)載阻抗元件的元件值，以使通過(guò)上述框體的電流值在所定值以下?；蛘?，在上述無(wú)線電用天線裝置中，其特征在于，還包括檢測(cè)出人體接近上述無(wú)線電通信設(shè)備的框體的人體接近檢測(cè)傳感器；和測(cè)定人體接觸了上述無(wú)線電通信設(shè)備的框體時(shí)的應(yīng)力的接觸傳感器，由上述接觸傳感器測(cè)定的應(yīng)力在所定值以上，由上述人體接近檢測(cè)傳感器檢測(cè)出人體接近上述無(wú)線電通信設(shè)備，且在上述無(wú)線電通信設(shè)備的發(fā)送時(shí)，控制上述負(fù)載阻抗元件的元件值，以使通過(guò)上述框體的電流值在所定值以下。再有，在上述無(wú)線電用天線裝置中，其特征在于，還包括檢測(cè)出人體接近上述無(wú)線電通信設(shè)備的框體的人體接近檢測(cè)傳感器；和測(cè)定人體接觸了上述無(wú)線電通信設(shè)備的框體時(shí)的應(yīng)力的接觸傳感器，以及測(cè)定人體接觸了上述無(wú)線電通信設(shè)備的框體時(shí)的體溫的溫度傳感器，在由上述溫度傳感器測(cè)定的體溫在所定值以上，由上述接觸傳感器測(cè)定的應(yīng)力在所定值以上，由上述人體接近檢測(cè)傳感器檢測(cè)出人體接近上述無(wú)線電通信設(shè)備，且在上述無(wú)線電通信設(shè)備的發(fā)送時(shí)，控制上述負(fù)載阻抗元件的元件值，以使通過(guò)上述框體的電流值在所定值以下。
還有，在上述無(wú)線電用天線裝置中，其特征在于，上述天線是單極天線或螺旋形天線，上述無(wú)饋電元件為導(dǎo)體板?；蛘撸谏鲜鰺o(wú)線電用天線裝置中，其特征在于，上述第1天線為單極天線或螺旋形天線，上述第2天線為平面天線或反F型天線。
本發(fā)明之第3發(fā)明的無(wú)線電通信設(shè)備，其特征在于，包括上述無(wú)線電用天線裝置；和與上述天線或者第1天線或第2天線連接且收發(fā)無(wú)線電信號(hào)的無(wú)線通信電路。在這里，上述無(wú)線電通信設(shè)備是便攜式無(wú)線電通信設(shè)備。
因此，根據(jù)本發(fā)明的無(wú)線電用天線裝置及使用其的無(wú)線電通信設(shè)備，與已有技術(shù)相比，利用極其簡(jiǎn)單的構(gòu)成就可以相對(duì)人體屏蔽大部分從無(wú)線電通信設(shè)備發(fā)射的電波，可以大幅度降低SAR。


圖1是表示具備了本發(fā)明的第1實(shí)施方式的無(wú)線電用天線裝置的無(wú)線電通信設(shè)備的構(gòu)成的框圖。
圖2是表示在從半波偶極天線20發(fā)射的電波的附近電磁場(chǎng)中，相對(duì)半波偶極天線20的縱向方向的位置之標(biāo)準(zhǔn)化磁場(chǎng)的平方值與標(biāo)準(zhǔn)化比吸收率(SAR)的關(guān)系的曲線圖。
圖3是第1實(shí)施方式的發(fā)送頻率f＝900MHz的無(wú)線電通信設(shè)備模型的立體圖。
圖4是表示圖3的無(wú)線電通信設(shè)備模型的饋電點(diǎn)Q附近產(chǎn)生的電流的剖視圖。
圖5是表示在發(fā)送頻率f＝900MHz的發(fā)送信號(hào)的發(fā)送時(shí)，改變連接著圖3的無(wú)饋電元件13的負(fù)載阻抗元件14的電抗值X時(shí)，通過(guò)無(wú)線電通信設(shè)備的框體11的最大電流值的曲線圖。
圖6是表示在發(fā)送頻率f＝900MHz的發(fā)送信號(hào)的發(fā)送時(shí)，改變連接著圖3的無(wú)饋電元件13的負(fù)載阻抗元件14的電抗值X時(shí)，流過(guò)無(wú)線電通信設(shè)備的框體11上的A點(diǎn)的電流值的曲線圖。
圖7(a)是表示作為圖1的負(fù)載阻抗元件14的第1實(shí)施例的負(fù)載阻抗元件14a的構(gòu)成的電路圖，(b)是表示作為圖1的負(fù)載阻抗元件14的第2實(shí)施例的負(fù)載阻抗元件14b的構(gòu)成的電路圖，(c)是表示作為圖1的負(fù)載阻抗元件14的第3實(shí)施例的負(fù)載阻抗元件14c的構(gòu)成的電路圖，(d)是表示作為圖1的負(fù)載阻抗元件14的第四實(shí)施例的負(fù)載阻抗元件14d的構(gòu)成的電路圖。
圖8是表示具備了作為本發(fā)明的第2實(shí)施方式的無(wú)線電用天線裝置之無(wú)線電通信設(shè)備的構(gòu)成的框圖。
圖9是表示具備了作為本發(fā)明的第3實(shí)施方式的無(wú)線電用天線裝置之無(wú)線電通信設(shè)備的構(gòu)成的框圖。
圖10(a)是表示作為圖9的負(fù)載阻抗元件51的第1實(shí)施例的負(fù)載阻抗元件51a的構(gòu)成的電路圖，(b)是表示作為圖9的負(fù)載阻抗元件51的第2實(shí)施例的負(fù)載阻抗元件51b的構(gòu)成的電路圖，(c)是表示作為圖9的負(fù)載阻抗元件51的第3實(shí)施例的負(fù)載阻抗元件51c的構(gòu)成的電路圖，(d)是表示作為圖9的負(fù)載阻抗元件51的第4實(shí)施例的負(fù)載阻抗元件51d的構(gòu)成的電路圖。
圖11是表示具備了作為本發(fā)明的第4實(shí)施方式的無(wú)線電用天線裝置之無(wú)線電通信設(shè)備的構(gòu)成的框圖。
圖12是表示具備了作為本發(fā)明的第4實(shí)施方式的變形例的無(wú)線電用天線裝置之無(wú)線電通信設(shè)備的部分構(gòu)成的框圖。
圖13是第4實(shí)施方式的發(fā)送頻率f＝1.5GHz的無(wú)線電通信設(shè)備模型的立體圖。
圖14是表示在發(fā)送頻率f＝900MHz及1.5GHz的發(fā)送信號(hào)的發(fā)送時(shí)，改變連接著圖11或圖13的無(wú)饋電元件13的負(fù)載阻抗元件51的電抗值X時(shí)，通過(guò)無(wú)線電通信設(shè)備的框體11的最大電流值的曲線圖。
圖15是表示發(fā)送頻率f＝900MHz及1.5GHz的發(fā)送信號(hào)在發(fā)送時(shí)，改變連接著圖11或圖13的無(wú)饋電元件13的負(fù)載阻抗元件51的電抗值X時(shí)，流過(guò)無(wú)線電通信設(shè)備的框體11上的A點(diǎn)的電流值的曲線圖。
圖16是表示具備了作為本發(fā)明的第5實(shí)施方式的無(wú)線電用天線裝置之無(wú)線電通信設(shè)備的構(gòu)成的框圖。
圖17是表示具備了作為本發(fā)明的第5實(shí)施方式的變形例的無(wú)線電用天線裝置之無(wú)線電通信設(shè)備的部分構(gòu)成的框圖。
圖18是表示相對(duì)測(cè)定完來(lái)自圖16的無(wú)線電通信設(shè)備的發(fā)射圖案時(shí)的無(wú)線電通信設(shè)備而設(shè)置的XYZ坐標(biāo)系的方向的立體圖。
圖19是表示在圖16的無(wú)線電通信設(shè)備中，改變連接著圖16的無(wú)饋電元件13的負(fù)載阻抗元件51的電抗值X時(shí)的水平面的平均增益的曲線圖。
圖20(a)是表示作為測(cè)定完來(lái)自圖16的無(wú)線電通信設(shè)備的發(fā)射圖案時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的XY平面的發(fā)射圖案的平面圖，(b)是表示作為該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的YZ平面的發(fā)射圖案的平面圖，(c)是表示作為該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的ZX平面的發(fā)射圖案的平面圖。
圖21是表示具備了作為本發(fā)明的第1變形例的無(wú)線電用天線裝置之無(wú)線電通信設(shè)備的部分構(gòu)成的框圖。
圖22是表示具備了作為本發(fā)明的第2變形例的無(wú)線電用天線裝置之無(wú)線電通信設(shè)備的部分構(gòu)成的框圖。
圖23是本發(fā)明的第1實(shí)施例，是在折疊型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的上側(cè)框體102上安裝了傳感器111時(shí)的主視圖。
圖24是圖23的折疊型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的側(cè)視圖。
圖25是本發(fā)明的第2實(shí)施例，是在折疊型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的下側(cè)框體103上安裝了傳感器111時(shí)的主視圖。
圖26是圖25的折疊型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的側(cè)視圖。
圖27是本發(fā)明的第3實(shí)施例，是在折疊型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的鉸接部104上安裝了傳感器111時(shí)的主視圖。
圖28是圖27的折疊型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的側(cè)視圖。
圖29是本發(fā)明的第4實(shí)施例，是在直體型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的框體112上安裝了傳感器111時(shí)的主視圖。
圖30是圖29的直體型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的側(cè)視圖。
圖31是本發(fā)明的第5實(shí)施例，是在直體型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的框體112上安裝了傳感器111時(shí)的主視圖。
圖32是圖31的直體型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的側(cè)視圖。
圖33是本發(fā)明的第6實(shí)施例，是在折疊型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的上側(cè)框體102的音孔部106周圍安裝了大致呈橢圓形狀的傳感器113時(shí)的主視圖。
圖34是圖33的折疊型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的側(cè)視圖。
圖35是本發(fā)明的第7實(shí)施例，是在折疊型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的下側(cè)框體103的麥克風(fēng)107周圍安裝了大致呈橢圓形狀的傳感器113時(shí)的主視圖。
圖36是圖35的折疊型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的側(cè)視圖。
圖37是本發(fā)明的第8實(shí)施例，是在折疊型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的鉸接部104上安裝了大致呈橢圓形狀的傳感器113時(shí)的主視圖。
圖38是圖37的折疊型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的側(cè)視圖。
圖39是本發(fā)明的第9實(shí)施例，是在直體型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的框體112的音孔部106周圍安裝了大致呈橢圓形狀的傳感器113時(shí)的主視圖。
圖40是圖39的直體型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的側(cè)視圖。
圖41是本發(fā)明的第10實(shí)施例，是在直體型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的框體112的麥克風(fēng)107周圍安裝了大致呈橢圓形狀的傳感器113時(shí)的主視圖。
圖42是圖41的直體型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的側(cè)視圖。
圖43是用來(lái)說(shuō)明使用磁場(chǎng)檢測(cè)用探針201檢測(cè)通過(guò)上述框體102的電流I的方法的剖視圖。
圖44是用來(lái)說(shuō)明使用磁場(chǎng)檢測(cè)用微小偶極子202檢測(cè)通過(guò)上述框體102的電流I的方法的剖視圖。
圖45是將具備了已有技術(shù)的無(wú)線電用天線的無(wú)線電通信設(shè)備支撐在人體頭部時(shí)的主視圖。
圖46是表示圖45的無(wú)線電通信設(shè)備的外觀的立體圖。
圖中11-框體，12-鞭狀天線，13-無(wú)饋電元件，14、14a、14b、14c、14d、31、41、51、51a、51b、51c、51d、71、72、73、74-負(fù)載阻抗元件，15-無(wú)線通信電路，16-循環(huán)器，17-無(wú)線電發(fā)射機(jī)電路，18-無(wú)線電接收機(jī)電路，19-短路線，20-半波偶極天線，21、22-天線元件，23-平面天線，25-饋電電纜，30、32、42-開(kāi)關(guān)，52、62-切換開(kāi)關(guān)，60、60a、70、70a-控制器，61-表格存儲(chǔ)器，71s-人體接近檢測(cè)傳感器，81、91-螺旋形天線，90-天線裝置，92-鞭狀天線，93-電絕緣部，95-接點(diǎn)，102-上側(cè)框體，102a-上側(cè)第1框體部，102b-上側(cè)第2框體部，103-下側(cè)框體，104-鉸接部，105-液晶顯示器，106-音孔部，107-麥克風(fēng)，108、109-螺栓，110-螺孔部，111、113-傳感器，112-框體，112a-表面，112b-背面，115-鍵區(qū)，201-磁場(chǎng)檢測(cè)用探針，202-磁場(chǎng)檢測(cè)用微小偶極子，C1、C2、C3、C11、C12-電容器，D1、D2、D3、D4-可變電容二極管，L1、L2、L3、L11、L12-電感，Q-饋電點(diǎn)，T1、T2-端子。
具體實(shí)施例方式
以下參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。而且，對(duì)于相同的構(gòu)成要素，附加相同的符號(hào)。
(第1實(shí)施方式)圖1是表示具備了作為本發(fā)明的第1實(shí)施方式的無(wú)線電用天線裝置的無(wú)線電通信設(shè)備的構(gòu)成的框圖。
在圖1中，設(shè)于無(wú)線電通信設(shè)備的框體11內(nèi)的無(wú)線通信電路15構(gòu)成為包括無(wú)線電發(fā)射機(jī)電路17、無(wú)線電接收機(jī)電路18和用來(lái)將1個(gè)(1/4)波長(zhǎng)鞭狀天線12在兩個(gè)電路17、18間共用的循環(huán)器16。在這里，無(wú)線電發(fā)射機(jī)電路17對(duì)輸入的聲音信號(hào)或數(shù)據(jù)信號(hào)執(zhí)行調(diào)制、高頻變換、功率放大等處理，產(chǎn)生無(wú)線電發(fā)送信號(hào)，該無(wú)線電發(fā)送信號(hào)經(jīng)循環(huán)器16、饋電電纜25和饋電點(diǎn)Q輸出到鞭狀天線12，該無(wú)線電發(fā)送信號(hào)的電波從鞭狀天線12發(fā)射。另外，鞭狀天線12接收到的無(wú)線電接收信號(hào)經(jīng)饋電點(diǎn)Q、饋電電纜25及循環(huán)器16輸入到無(wú)線電接收機(jī)電路18，進(jìn)行低噪音放大、低頻變換、解調(diào)等處理。
另一方面，在該框體11內(nèi)，設(shè)置無(wú)饋電元件13及負(fù)載阻抗元件14。在這里，無(wú)饋電元件13例如是矩形的平板導(dǎo)體板，相對(duì)框體11的前面(與作為用戶的人的頭部相對(duì)的面)例如平行且相鄰設(shè)置，以使其與框體11電磁耦合。該無(wú)饋電元件13連接在負(fù)載阻抗元件14上，同時(shí)通過(guò)該負(fù)載阻抗元件14與框體11連接并接地。
圖2是表示在從作為實(shí)驗(yàn)測(cè)定天線的半波偶極天線20發(fā)射的電波的附近電磁場(chǎng)中，相對(duì)半波偶極天線20的縱向方向的位置之標(biāo)準(zhǔn)化磁場(chǎng)的平方值與標(biāo)準(zhǔn)化比吸收率(SAR)的關(guān)系的曲線圖。在圖2中，來(lái)自無(wú)線電發(fā)射機(jī)電路17的發(fā)送信號(hào)，是饋電到由2根天線元件21、22構(gòu)成的半波偶極天線20上，使用磁場(chǎng)探針檢測(cè)此時(shí)的附近磁場(chǎng)，同時(shí)使用電場(chǎng)探針并利用公知的電場(chǎng)探針?lè)?例如，參照非專利文獻(xiàn)2)測(cè)定附近電場(chǎng)，通過(guò)使用下式計(jì)算而測(cè)定出的。
式1SAR＝(σ·E2)/ρ這里，SAR單位為W/kg，σ是人體組織(電介質(zhì))的導(dǎo)電率，E是相對(duì)人體的電場(chǎng)強(qiáng)度，ρ是人體組織(電介質(zhì))的比重。
從圖2可知，附近磁場(chǎng)的平方值H2與SAR的分布大致相同。由此，可知附近磁場(chǎng)的平方值H2與SAR互成比例。另外，由于公知附近磁場(chǎng)H與天線電流成正比，故電流的平方值與SAR成正比。即，通過(guò)使電流的分布變化，從而能夠使SAR變化。
但是，從鞭狀天線12發(fā)射電波時(shí)，在該無(wú)線電通信設(shè)備的框體11上，如圖3所示，朝向框體11的上部的饋電點(diǎn)Q流過(guò)框體電流。因此，本發(fā)明的發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)利用如下方法可以進(jìn)行通過(guò)降低通過(guò)無(wú)線電通信設(shè)備的框體11的電流或使電流分布分散、降低局部的最大值，從而降低SAR。為了改變通過(guò)無(wú)線電通信設(shè)備的框體11的電流，如圖1所示，在無(wú)線電通信設(shè)備內(nèi)設(shè)置無(wú)饋電元件13。無(wú)饋電元件13通過(guò)負(fù)載阻抗元件14，與框體11連接并接地，通過(guò)改變?cè)撠?fù)載阻抗元件14的阻抗值可改變流過(guò)框體11的電流值。由此，可以抑制通過(guò)框體11的電流分布局部變大，可以降低SAR。
圖3是第1實(shí)施方式的發(fā)送頻率f＝900MHz的無(wú)線電通信設(shè)備模型的立體圖，圖4是表示在圖3的無(wú)線電通信設(shè)備模型的饋電點(diǎn)Q附近產(chǎn)生的電流的剖視圖。
在圖3中，鞭狀天線12設(shè)置為從框體11上面的面前角部(接近背面的一側(cè))向上方延伸，在該角部具有饋電點(diǎn)Q。另外，作為屏蔽用的矩形導(dǎo)體板的無(wú)饋電元件13與框體11的前面的上部相對(duì)且靠近設(shè)置，從該無(wú)饋電元件13的上邊的一點(diǎn)經(jīng)負(fù)載阻抗元件14連接到框體11的前面上部，同時(shí)從該無(wú)饋電元件13的上邊的另一點(diǎn)經(jīng)短路線19，與框體11的前面上部連接并接地。
在圖3的無(wú)線電通信設(shè)備模型的實(shí)施方式中，鞭狀天線12是單極天線，由全長(zhǎng)83mm的金屬線構(gòu)成。無(wú)饋電元件13是35mm×60mm的金屬平板，由短路線19與框體11短路并接地。該實(shí)施方式是900MHz用的移動(dòng)電話的模型。與發(fā)射源的距離越遠(yuǎn)，則SAR越急劇減小。相反，在與人體接觸的地方，SAR增大，即使在電流密度并非最大的情況下，SAR也有可能最大。在這里，在該實(shí)施方式中，將通話時(shí)與人體面頰接觸的點(diǎn)作為A點(diǎn)(參照?qǐng)D3)，并對(duì)其調(diào)查電流值。饋電點(diǎn)Q的框體電流和饋電電流如圖4所示地流動(dòng)。
圖5是表示在發(fā)送頻率f＝850、900、950MHz的發(fā)送信號(hào)的發(fā)送時(shí)，改變連接著圖3的無(wú)饋電元件13的負(fù)載阻抗元件14的電抗值X時(shí)，通過(guò)無(wú)線電通信設(shè)備的框體11的最大電流值的曲線圖，在圖5、圖6、圖14和圖15的曲線圖中，作為一個(gè)例子，表示向單極天線饋電，將負(fù)載阻抗元件連接在反F型板狀天線上的情況下向單極天線施加1W功率時(shí)的電流值。
圖5中，在f＝900MHz，使電抗值X從-200變化到200Ω為止的情況下，從圖5可知，電抗值X為0Ω時(shí)最大電流值變得最大，隨著遠(yuǎn)離0Ω，電流最大值下降。此時(shí)，為了使最大電流值在10mA以下，優(yōu)選使電抗值X為X＜-25Ω或X＞20Ω。再有，可以知道通過(guò)改變頻率f，從而電流變?yōu)樽畲蟮呢?fù)載阻抗元件也變化。然而，可知若負(fù)載阻抗元件的絕對(duì)值增大，則電流降低。即，|Z|＞100[Ω]時(shí)，可以在全部的頻率下實(shí)現(xiàn)8mA以下的電流。
圖6是表示在發(fā)送頻率f＝850、900、950MHz的發(fā)送信號(hào)的發(fā)送時(shí)，改變連接著圖3的無(wú)饋電元件13的負(fù)載阻抗元件14的電抗值X時(shí)，流過(guò)無(wú)線電通信設(shè)備的框體11上的A點(diǎn)的電流值的曲線圖。在圖6的曲線圖中，表示圖3的通話時(shí)與面頰接觸的框體11上的A點(diǎn)的電流變化，此時(shí)，f＝900MHz，為了使A點(diǎn)的電流值例如在2mA(閾值)以下，優(yōu)選電抗值X為5Ω＜X＜50Ω。從圖5和圖6可知，若使電抗值X為20Ω～50Ω，則最大電流值和圖3的A點(diǎn)的局部電流減小，可以整體地將SAR抑制為小，為所定值以下?？芍ㄟ^(guò)改變頻率f，電流變?yōu)樽钚〉呢?fù)載阻抗元件也變化。但是，可知若負(fù)載阻抗元件的絕對(duì)值增大，則電流降低。即，Z＞-j50[Ω]時(shí)，可以在全部頻率下實(shí)現(xiàn)1mA以下的電流。另外，從圖5和圖6可知，Z＞j100[Ω]時(shí)，最大電流在8mA以下，放置在A點(diǎn)，則實(shí)現(xiàn)1mA以下的電流。
在本實(shí)施方式中，根據(jù)圖5，預(yù)先按每個(gè)頻率在圖11的表格存儲(chǔ)器61內(nèi)存儲(chǔ)使框體11上流動(dòng)的最大電流值在所定閾值以下的負(fù)載阻抗元件的電抗值，優(yōu)選根據(jù)使用的頻率，調(diào)整電抗值。另外，根據(jù)圖6，預(yù)先按每個(gè)頻率在圖11的表格存儲(chǔ)器61內(nèi)存儲(chǔ)使流過(guò)框體11上的A點(diǎn)(與人體最接近位置的點(diǎn)的一例)的最大電流值在所定閾值以下的負(fù)載阻抗元件的電抗值，優(yōu)選根據(jù)使用的頻率調(diào)整電抗值。作為這些變形例，可以采用后述的電流檢測(cè)方法實(shí)測(cè)流過(guò)框體11的所定點(diǎn)(例如A點(diǎn))的電流，根據(jù)測(cè)定完的電流值控制負(fù)載阻抗元件的電抗值，以使該電流值在所定閾值以下。
在以上的實(shí)施方式中，雖然使用了由矩形形狀的平板導(dǎo)體構(gòu)成的無(wú)饋電元件13，但本發(fā)明并未限于此，作為無(wú)饋電元件，可以使用線狀導(dǎo)體或相對(duì)矩形形狀的平板導(dǎo)體形成插槽的導(dǎo)體板等，由此，可以得到與上述無(wú)饋電元件13相同的作用效果。
圖7(a)是表示作為圖1的負(fù)載阻抗元件14的第1實(shí)施例的負(fù)載阻抗元件14a的構(gòu)成的電路圖，圖7(b)是表示作為圖1的負(fù)載阻抗元件14的第2實(shí)施例的負(fù)載阻抗元件14b的構(gòu)成的電路圖，圖7(c)是表示作為圖1的負(fù)載阻抗元件14的第3實(shí)施例的負(fù)載阻抗元件14c的構(gòu)成的電路圖，圖7(d)是表示作為圖1的負(fù)載阻抗元件14的第4實(shí)施例的負(fù)載阻抗元件14d的構(gòu)成的電路圖。即，圖1或圖3的負(fù)載阻抗元件14可以是圖7(a)～圖7(d)所示的負(fù)載阻抗元件14a、14b、14c、14d。
在這里，將電抗值X設(shè)為正值時(shí)，如圖7(a)所示，在連接圖1的無(wú)饋電元件13的端子T1與框體接地點(diǎn)之間，通過(guò)串聯(lián)連接接地點(diǎn)的電感L1構(gòu)成負(fù)載阻抗元件14a并將其插入。將電抗值X設(shè)為負(fù)時(shí)，如圖7(b)所示，在連接圖1的無(wú)饋電元件13的端子T1與框體接地點(diǎn)之間，通過(guò)串聯(lián)連接接地點(diǎn)的電容器C1構(gòu)成負(fù)載阻抗元件14b并將其插入。另外，如圖7(c)所示，在連接圖1的無(wú)饋電元件13的端子T1與框體接地點(diǎn)之間，通過(guò)電容器C2與電感L2的串聯(lián)電路構(gòu)成負(fù)載阻抗元件14c并將其插入。還有，如圖7(d)所示，在連接圖1的無(wú)饋電元件13的端子T1與框體接地點(diǎn)之間，通過(guò)電容器C3與電感L3的并聯(lián)電路構(gòu)成負(fù)載阻抗元件14d并將其插入。在這里，這些電感L1、L2、L3例如可由片形電感、或例如蛇(meander)形的導(dǎo)體線等構(gòu)成。再有，這些電容器C1、C2、C3可由片形電容器、或平行平板電容器、MIM電容器等構(gòu)成。通過(guò)采用前者的片形電感和片形電容器，可以將無(wú)線電通信設(shè)備大幅度地小型化。
還有，作為負(fù)載阻抗元件14，也可以利用作為接地側(cè)的一端短路或開(kāi)路的分布常數(shù)線路的例如同軸線路的分布常數(shù)線路。此時(shí)，也可依賴于其終端條件或線路長(zhǎng)度變更設(shè)定阻抗，可以與圖7(a)～(d)的各負(fù)載阻抗元件14a～14d同樣，得到變更電抗值X等的同樣效果。此外，作為分布常數(shù)線路，可以利用微波帶狀線路來(lái)替代同軸線路。這種情況下，可以形成于移動(dòng)電話等無(wú)線電通信設(shè)備的基板上。根據(jù)如此構(gòu)成，具有可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線電通信設(shè)備的部件數(shù)減少和小型薄型化的特有效果。
(第2實(shí)施方式)圖8是表示具有作為本發(fā)明的第2實(shí)施方式的無(wú)線電用天線裝置的無(wú)線電通信設(shè)備的構(gòu)成的框圖。如圖8所示，第2實(shí)施方式的無(wú)線電通信設(shè)備包括從框體11的上部向上方延伸的鞭狀天線12和設(shè)于框體11內(nèi)的平面天線23，這兩個(gè)天線12、23構(gòu)成空間分集。
在圖8中，在框體11內(nèi)設(shè)置了平面天線23及兩個(gè)負(fù)載阻抗元件31、41。在這里，平面天線23例如是矩形的平板導(dǎo)體板，相對(duì)框體11的前面(與作為用戶的人的頭部對(duì)應(yīng)的面)例如是平行的，且接近設(shè)置，以使其與框體11電磁耦合。
在圖8的無(wú)線電通信設(shè)備中，開(kāi)關(guān)30切換到接點(diǎn)a側(cè)時(shí)，來(lái)自無(wú)線電通信設(shè)備的框體11內(nèi)設(shè)置的無(wú)線通信電路15的無(wú)線電發(fā)送信號(hào)經(jīng)開(kāi)關(guān)30的接點(diǎn)a側(cè)、饋電電纜25及饋電點(diǎn)Q輸出到(1/4)波長(zhǎng)鞭狀天線12后，從鞭狀天線12發(fā)射出無(wú)線電發(fā)送信號(hào)的電波。在這里，饋電點(diǎn)Q通過(guò)開(kāi)關(guān)32及負(fù)載阻抗元件31相對(duì)框體11接地。開(kāi)關(guān)30切換到接點(diǎn)b側(cè)時(shí)，來(lái)自無(wú)線通信電路15的無(wú)線電發(fā)送信號(hào)經(jīng)開(kāi)關(guān)30的接點(diǎn)b側(cè)輸出到平面天線23后，從該平面天線23發(fā)射出無(wú)線電發(fā)送信號(hào)的電波。在這里，平面天線23通過(guò)開(kāi)關(guān)42及負(fù)載阻抗元件41相對(duì)框體11接地。
在如上所述構(gòu)成的無(wú)線電通信設(shè)備中，例如在用鞭狀天線12接收到的接收信號(hào)的強(qiáng)度比用平面天線23接收到的接收信號(hào)的強(qiáng)度還大的情況下，開(kāi)關(guān)30切換到接點(diǎn)a側(cè)，利用鞭狀天線12收發(fā)無(wú)線電信號(hào)。此時(shí)，通過(guò)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)32、接通開(kāi)關(guān)42，平面天線23從無(wú)線通信電路15電切離，同時(shí)經(jīng)開(kāi)關(guān)42及負(fù)載阻抗元件41接地。這種情況下，平面天線23與第1實(shí)施方式的無(wú)饋電元件13同樣地動(dòng)作，設(shè)定負(fù)載阻抗元件41的電抗值X，以便與第1實(shí)施方式同樣，減小通過(guò)該無(wú)線電通信設(shè)備的框體11的電流，減小該框體11的前面的附近磁場(chǎng)，從而可以大幅度地降低SAR。在這里，優(yōu)選將該無(wú)線電通信設(shè)備的框體11上流動(dòng)的電流設(shè)定為實(shí)質(zhì)上的最小值，將SAR設(shè)定為最小值。
另一方面，例如在用平面天線23接收到的接收信號(hào)的強(qiáng)度比用鞭狀天線12接收到的接收信號(hào)的強(qiáng)度還大的情況下，開(kāi)關(guān)30切換到接點(diǎn)b側(cè)，利用平面天線23收發(fā)無(wú)線電信號(hào)。此時(shí)，通過(guò)接通開(kāi)關(guān)32、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)42，鞭狀天線12從無(wú)線通信電路15電切離，同時(shí)通過(guò)開(kāi)關(guān)32及負(fù)載阻抗元件31接地。這種情況下，鞭狀天線12與第1實(shí)施方式的無(wú)饋電元件13同樣地動(dòng)作，設(shè)定負(fù)載阻抗元件31的電抗值X，以便與第1實(shí)施方式同樣，減小通過(guò)該無(wú)線電通信設(shè)備的框體11的電流，減小該框體11的前面的附近磁場(chǎng)，從而可以大幅度地降低SAR。
在以上的第2實(shí)施方式中，作為各負(fù)載阻抗元件31、41，例如可以利用圖7(a)～圖7(d)所示的負(fù)載阻抗元件14a～14d。作為負(fù)載阻抗元件31、41，也可以利用作為接地側(cè)的一端短路或開(kāi)路的分布常數(shù)線路的例如同軸線路的分布常數(shù)線路。此時(shí)，也可以依賴于其終端條件或線路長(zhǎng)度變更設(shè)定阻抗，與圖7(a)～(d)的各負(fù)載阻抗元件14a～14d同樣，可以得到變更電抗值X等同樣效果。此外，作為分布常數(shù)線路，可以使用微波帶狀線路來(lái)替代同軸線路。這種情況下，可以形成于移動(dòng)電話等無(wú)線電通信設(shè)備的基板上。利用如此構(gòu)成，具有可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線電通信設(shè)備的部件數(shù)的減少和小型薄型化的特有效果。
在如上構(gòu)成的第2實(shí)施方式的無(wú)線電通信設(shè)備中，可以利用兩根天線12、23以空間分集方式收發(fā)無(wú)線電信號(hào)，同時(shí)具有與第1實(shí)施方式的無(wú)線電通信設(shè)備同樣的作用效果。
在以上的實(shí)施方式中，雖然備有鞭狀天線12和平面天線23，但本發(fā)明并未限于此，平面天線23可以由鞭狀天線或反F型天線等構(gòu)成，鞭狀天線12可以由平面天線或反F型天線等構(gòu)成。
(第3實(shí)施方式)圖9是表示具備了作為本發(fā)明的第3實(shí)施方式的無(wú)線電用天線裝置之無(wú)線電通信設(shè)備的構(gòu)成的框圖。如圖9所示，第2實(shí)施方式的無(wú)線電通信設(shè)備的特征在于，包括從框體11的上部向上方延伸的鞭狀天線12和設(shè)于框體11內(nèi)的平面天線23，這兩根天線12、23構(gòu)成空間分集，同時(shí)，用可改變電抗值X的1個(gè)負(fù)載阻抗元件51和一個(gè)切換開(kāi)關(guān)52替代圖8的第2實(shí)施方式的兩個(gè)負(fù)載阻抗元件31、41和兩個(gè)開(kāi)關(guān)32、42。
在圖9中，在框體11內(nèi)設(shè)置平面天線23和1個(gè)負(fù)載阻抗元件51。在這里，平面天線23例如是矩形的平板導(dǎo)體板，相對(duì)框體11的前面(與作為用戶的人的頭部對(duì)應(yīng)的面)例如是平行的，且接近設(shè)置，以使其與框體11電磁耦合。
在圖9的無(wú)線電通信設(shè)備中，例如在用鞭狀天線12接收到的接收信號(hào)的強(qiáng)度比用平面天線23接收到的接收信號(hào)的強(qiáng)度還大的情況下，開(kāi)關(guān)30切換到接點(diǎn)a側(cè)，隨之聯(lián)動(dòng)的是，切換開(kāi)關(guān)52切換到接點(diǎn)b側(cè)。此時(shí)，來(lái)自設(shè)于無(wú)線電通信設(shè)備的框體11內(nèi)的無(wú)線通信電路15的無(wú)線電發(fā)送信號(hào)經(jīng)開(kāi)關(guān)30的接點(diǎn)a側(cè)、饋電電纜25及饋電點(diǎn)Q輸出到(1/4)波長(zhǎng)鞭狀天線12后，從鞭狀天線12發(fā)射出無(wú)線電發(fā)送信號(hào)的電波。平面天線23通過(guò)切換開(kāi)關(guān)52的接點(diǎn)b側(cè)及負(fù)載阻抗元件51接地。這種情況下，平面天線23與第1實(shí)施方式的無(wú)饋電元件13同樣地動(dòng)作，設(shè)定負(fù)載阻抗元件51的電抗值X，以便與第1實(shí)施方式同樣，減小通過(guò)該無(wú)線電通信設(shè)備的框體11的電流，減小該框體11的前面的附近磁場(chǎng)，從而可以大幅度地降低SAR。
另一方面，例如在用平面天線23到接收的接收信號(hào)的強(qiáng)度比用鞭狀天線12接收到的接收信號(hào)的強(qiáng)度還大的情況下，開(kāi)關(guān)30切換到接點(diǎn)b側(cè)，隨之聯(lián)動(dòng)的是，切換開(kāi)關(guān)52切換到接點(diǎn)a側(cè)。此時(shí)，來(lái)自設(shè)于無(wú)線電通信設(shè)備的框體11內(nèi)的無(wú)線通信電路15的無(wú)線電發(fā)送信號(hào)經(jīng)開(kāi)關(guān)30的接點(diǎn)b側(cè)輸出到平面天線23之后，從該平面天線23發(fā)射出無(wú)線電發(fā)送信號(hào)的電波。鞭狀天線12通過(guò)切換開(kāi)關(guān)52的接點(diǎn)a側(cè)及負(fù)載阻抗元件51接地。這種情況下，鞭狀天線12與第1實(shí)施方式的無(wú)饋電元件13同樣地動(dòng)作，設(shè)定負(fù)載阻抗元件51的電抗值X，以便與第1實(shí)施方式同樣，減小通過(guò)該無(wú)線電通信設(shè)備的框體11的電流，減小該框體11的前面的附近磁場(chǎng)，從而可以大幅度地降低SAR。
圖10(a)是表示作為圖9的負(fù)載阻抗元件51的第1實(shí)施例的負(fù)載阻抗元件51a的構(gòu)成的電路圖，圖10(b)是表示作為圖9的負(fù)載阻抗元件51的第2實(shí)施例的負(fù)載阻抗元件51b的構(gòu)成的電路圖，圖10(c)是表示作為圖9的負(fù)載阻抗元件51的第3實(shí)施例的負(fù)載阻抗元件51c的構(gòu)成的電路圖，圖10(d)是表示作為圖9的負(fù)載阻抗元件51的第4實(shí)施例的負(fù)載阻抗元件51d的構(gòu)成的電路圖。即，圖9的負(fù)載阻抗元件51可以是圖10(a)～圖10(d)所示的負(fù)載阻抗元件51a、51b、51c、51d。
在這里，如圖10(a)所示，在連接圖9的切換開(kāi)關(guān)52的公共端子的端子T2與框體接地點(diǎn)之間，由電感L11及可變電容二極管D1的串聯(lián)電路構(gòu)成負(fù)載阻抗元件51a并將其插入。如圖10(b)所示，在連接圖9的切換開(kāi)關(guān)52的公共端子的端子T2與框體接地點(diǎn)之間，由電感L12和可變電容二極管D2的并聯(lián)電路構(gòu)成負(fù)載阻抗元件51b并將其插入。另外，如圖10(c)所示，在連接圖9的切換開(kāi)關(guān)52的公共端子的端子T2與框體接地點(diǎn)之間，由電容器C11與可變電容二極管D3的并聯(lián)電路構(gòu)成負(fù)載阻抗元件51c并將其插入。還有，如圖10(d)所示，在連接圖9的切換開(kāi)關(guān)52的公共端子的端子T2與框體接地點(diǎn)之間，通過(guò)電容器C12與可變電容二極管D4的串聯(lián)電路構(gòu)成負(fù)載阻抗元件51d并將其插入。
在圖10(a)～圖10(d)的各實(shí)施方式中，通過(guò)改變對(duì)各可變電容二極管D1、D2、D3、D4施加的反向偏置電壓，可以改變各可變電容二極管D1、D2、D3、D4的電容值。這些變化控制例如可以利用后述的圖11的控制器60來(lái)執(zhí)行。在與控制器60連接的表格存儲(chǔ)器61內(nèi)，按每個(gè)頻率預(yù)先存儲(chǔ)可以將SAR降低到所定閾值以下的負(fù)載阻抗元件的電抗值，控制器60參照表格存儲(chǔ)器60內(nèi)的數(shù)據(jù)，根據(jù)使用頻率改變各可變電容二極管D1、D2、D3、D4的電容值，通過(guò)設(shè)定負(fù)載阻抗元件51的電抗值X，以便與第1實(shí)施方式同樣，減小通過(guò)該無(wú)線電通信設(shè)備的框體11的電流，減小該框體11的前面的附近磁場(chǎng)，從而可以大幅度地降低SAR。
在這里，通過(guò)增大對(duì)各可變電容二極管D1、D2、D3、D4施加的反向偏置電壓的變化幅度，從而可以增大各可變電容二極管D1、D2、D3、D4的電容值的變化幅度，也可以增大負(fù)載阻抗元件51a～51d的電抗值X的變化幅度。另一方面，通過(guò)減小對(duì)各可變電容二極管D1、D2、D3、D4施加的反向偏置電壓的變化幅度，從而可以減小各可變電容二極管D1、D2、D3、D4的電容值的變化幅度，也可以減小負(fù)載阻抗元件51a～51d的電抗值X的變化幅度。
另外，作為負(fù)載阻抗元件51，可以利用作為接地側(cè)的一端短路或開(kāi)路的分布常數(shù)線路的例如同軸線路的分布常數(shù)線路。此時(shí)，可依賴于其終端條件或線路長(zhǎng)度變更設(shè)定阻抗，與圖10(a)～圖10(d)的各負(fù)載阻抗元件51a～51d同樣，得到變更電抗值X等同樣效果。此外，作為分布常數(shù)線路，可以利用微波帶狀線路來(lái)替代同軸線路。這種情況下，可以形成于移動(dòng)電話等無(wú)線電通信設(shè)備的基板上。利用如此構(gòu)成，具有可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線電通信設(shè)備的部件數(shù)的減少和小型薄型化的特有效果。
在如上構(gòu)成的第3實(shí)施方式的無(wú)線電通信設(shè)備中，可以用兩個(gè)天線12、23以空間分集方式收發(fā)無(wú)線電信號(hào)，同時(shí)具有與第1實(shí)施方式的無(wú)線電通信設(shè)備同樣的作用效果。
在以上的實(shí)施方式中，雖然使用可變電容二極管D1、D2、D3、D4，但本發(fā)明并未限于此，也可以使用可變電容器、可變電感等能夠改變?cè)档淖杩乖?br> (第4實(shí)施方式)圖11是表示具備了作為本發(fā)明的第4實(shí)施方式的無(wú)線電用天線裝置之無(wú)線電通信設(shè)備的構(gòu)成的框圖。該第4實(shí)施方式的無(wú)線電通信設(shè)備與圖1的第1實(shí)施方式的無(wú)線電通信設(shè)備相比，不同之處在于以下幾點(diǎn)。
(1)替代負(fù)載阻抗元件14，具備可以改變電抗值X的圖9的負(fù)載阻抗元件51。
(2)由控制器60控制上述負(fù)載阻抗元件51的電抗值X。
在這里，負(fù)載阻抗元件51如圖10所示，是包含可變電容二極管D1、D2、D3、D4的阻抗元件，其電抗值X由控制器60控制?？刂破?0通過(guò)調(diào)整設(shè)定施加在可變電容二極管D1、D2、D3、D4上的反向偏置電壓(即，其電容值)，以便與第1實(shí)施方式同樣，減小通過(guò)該無(wú)線電通信設(shè)備的框體11的電流，設(shè)定為減小框體11前面的附近磁場(chǎng)，從而可以大幅度地降低SAR。
圖12是表示具備了作為本發(fā)明的第4實(shí)施方式的變形例的無(wú)線電用天線裝置之無(wú)線電通信設(shè)備的部分構(gòu)成的框圖，其他構(gòu)成(框體11、鞭狀天線12及無(wú)線通信電路15)與圖11相同。該變形例與圖11的第四實(shí)施方式相比，有以下幾點(diǎn)不同。
(1)替代負(fù)載阻抗元件51，包括具有彼此不同的固定阻抗值Z1、Z2、Z3、Z4的4個(gè)負(fù)載阻抗元件71、72、73、74及切換開(kāi)關(guān)62。
(2)替代控制器60，具備了連接表格存儲(chǔ)器61的控制器60a。
在圖12中，切換開(kāi)關(guān)62具有4個(gè)接點(diǎn)a、b、c、d及公共端子，由控制器60a控制，其公共端子連接4個(gè)接點(diǎn)a、b、c、d中的任意一個(gè)接點(diǎn)。在這里，切換開(kāi)關(guān)62的接點(diǎn)a經(jīng)負(fù)載阻抗元件71接地，切換開(kāi)關(guān)62的接點(diǎn)b經(jīng)負(fù)載阻抗元件72接地，切換開(kāi)關(guān)62的接點(diǎn)c經(jīng)負(fù)載阻抗元件73接地，切換開(kāi)關(guān)62的接點(diǎn)d經(jīng)負(fù)載阻抗元件74接地。
在如上所述構(gòu)成的無(wú)線電通信設(shè)備的電路中，將切換開(kāi)關(guān)62切換到接點(diǎn)a時(shí)，平面天線23經(jīng)切換開(kāi)關(guān)62的接點(diǎn)a及負(fù)載阻抗元件71接地。另外，將切換開(kāi)關(guān)62切換到接點(diǎn)b時(shí)，平面天線23經(jīng)切換開(kāi)關(guān)62的接點(diǎn)b及負(fù)載阻抗元件72接地。將切換開(kāi)關(guān)62切換到接點(diǎn)c時(shí)，平面天線23經(jīng)切換開(kāi)關(guān)62的接點(diǎn)c及負(fù)載阻抗元件73接地。將切換開(kāi)關(guān)62切換到接點(diǎn)d時(shí)，平面天線23經(jīng)切換開(kāi)關(guān)62的接點(diǎn)d及負(fù)載阻抗元件74接地。這些負(fù)載阻抗元件71、72、73、74的切換控制，與第1實(shí)施方式同樣，通過(guò)由控制器60a參照表格存儲(chǔ)器61內(nèi)的表格，選擇性地切換使通過(guò)該無(wú)線電通信設(shè)備的框體11的電流減小的1個(gè)負(fù)載阻抗元件(71～74之一，實(shí)際上優(yōu)選是最小電流值)，并設(shè)定為減小框體11前面的附近磁場(chǎng)，從而可以大幅度地降低SAR。
在圖12的變形例的無(wú)線電通信設(shè)備的電路中，雖然備有4個(gè)負(fù)載阻抗元件71～74，但本發(fā)明并未限于此，也可以包括多個(gè)負(fù)載阻抗元件。
圖13是第4實(shí)施方式的發(fā)送頻率f＝1.5GHz的無(wú)線電通信設(shè)備模型的立體圖。在該無(wú)線電通信設(shè)備模型中，鞭狀天線12與圖3的無(wú)線電通信設(shè)備模型同樣，設(shè)定為從框體11的上面的面前角部(接近背面的一側(cè))向上方延伸，在該角部具有饋電點(diǎn)Q。作為屏蔽用的矩形導(dǎo)體板的無(wú)饋電元件13與框體11的前面的上部相對(duì)且鄰近設(shè)置，從該無(wú)饋電元件13的上邊的一點(diǎn)經(jīng)負(fù)載阻抗元件51連接到框體11的前面上部，同時(shí)從該無(wú)饋電元件13的上邊的另一點(diǎn)經(jīng)短路線19連接到框體11的前面上部并接地。在這里，作為單極天線的鞭狀天線由50mm的金屬線構(gòu)成，無(wú)饋電元件13使用35mm×60mm的金屬平板。
圖14是表示在發(fā)送頻率f＝900MHz及1.5GHz的發(fā)送信號(hào)的發(fā)送時(shí)，改變連接著圖11或圖13的無(wú)饋電元件13的負(fù)載阻抗元件51的電抗值X時(shí)，通過(guò)無(wú)線電通信設(shè)備的框體11的最大電流值的曲線圖。從圖14可知，在發(fā)送頻率f＝900MHz的發(fā)送信號(hào)的發(fā)送時(shí)，在電抗值X約為-20Ω時(shí)最大電流值變?yōu)樽畲?，電抗值X在+100Ω或以上或-100Ω或以下時(shí)，最大電流值約為5mA以下。另一方面，在發(fā)送頻率f＝1.5GHz的發(fā)送信號(hào)的發(fā)送時(shí)，即便電抗值X變化，最大電流值在-230～200Ω的范圍內(nèi)的變化量也較小，而且，在6mA以下，電抗值X的設(shè)定值可以為-230～200Ω范圍內(nèi)的任意值。
圖15是表示在發(fā)送頻率f＝900MHz及1.5GHz的發(fā)送信號(hào)的發(fā)送時(shí)，改變連接著圖11或圖13的無(wú)饋電元件13的負(fù)載阻抗元件51的電抗值X時(shí)，流過(guò)無(wú)線電通信設(shè)備的框體11上的A點(diǎn)的電流值的曲線圖。從圖14可知，在發(fā)送頻率f＝1.5GHz的發(fā)送信號(hào)的發(fā)送時(shí)，使A點(diǎn)的電流值最小的電抗值X為-180Ω。另一方面，在發(fā)送頻率f＝900MHz的發(fā)送信號(hào)的發(fā)送時(shí)，A點(diǎn)的電流值在電抗值X為-30Ω時(shí)最大，在電抗值X為20Ω時(shí)最小。因此，可知若發(fā)送頻率f變化，則使通過(guò)無(wú)線電通信設(shè)備的框體11的電流變?yōu)樽钚〉碾娍怪礨也變化。而且，無(wú)饋電元件13設(shè)于無(wú)線電通信設(shè)備的框體11的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，更優(yōu)選的是，為了減少人體的影響，如圖15及圖18所示，設(shè)于和接觸人體的面相對(duì)側(cè)的框體的面的附近。
因此，在以多個(gè)頻率動(dòng)作的無(wú)線電通信設(shè)備中，根據(jù)圖11或圖12所示的電路構(gòu)成，在發(fā)送頻率變化時(shí)，由控制器60、60a控制負(fù)載阻抗元件51，可以設(shè)定其電抗值X，以使通過(guò)無(wú)線電通信設(shè)備的框體11的電流值減小，優(yōu)選實(shí)際上為最小值。因此，通過(guò)設(shè)定為減小框體11的前面的附近磁場(chǎng)，從而可以大幅度地降低SAR。具體說(shuō)，例如構(gòu)成為根據(jù)動(dòng)作頻率，利用實(shí)驗(yàn)預(yù)先求出A點(diǎn)的電流值為最小的電抗值X并存儲(chǔ)在表格存儲(chǔ)器61內(nèi)，控制器60、60a根據(jù)來(lái)自控制整個(gè)無(wú)線電通信設(shè)備的控制器(圖中未示出)的動(dòng)作頻率信息，參照該表格存儲(chǔ)器61進(jìn)行控制，以使負(fù)載阻抗元件51的電抗值X實(shí)際上為A點(diǎn)的最小電流值，從而降低SAR。
(第5實(shí)施方式)圖16是表示具備了作為本發(fā)明的第5實(shí)施方式的無(wú)線電用天線裝置之無(wú)線電通信設(shè)備的構(gòu)成的框圖。該第五實(shí)施方式的無(wú)線電通信設(shè)備與圖11的第4實(shí)施方式的無(wú)線電通信設(shè)備相比，有以下幾點(diǎn)不同。
(1)替代控制器60，而具備連接表格存儲(chǔ)器61的控制器70。
(2)將人體接近檢測(cè)傳感器71s連接在控制器70上。
在圖16中，人體接近檢測(cè)傳感器71s，例如為利用紅外線檢測(cè)出人體是否接近的部件，從該傳感器71s向人體發(fā)射紅外線，通過(guò)檢測(cè)其反射波，而根據(jù)到人體的距離或反射波的強(qiáng)度來(lái)檢測(cè)人體的接近。在人體例如以約10mm以下的距離接近無(wú)線電通信設(shè)備的框體11時(shí)，人體接近檢測(cè)傳感器71s檢測(cè)出該人體的接近，將該檢測(cè)信號(hào)輸出到控制器70?？刂破?0應(yīng)答該檢測(cè)信號(hào)，開(kāi)始負(fù)載阻抗元件51的控制處理，參照表格存儲(chǔ)器61內(nèi)的控制數(shù)據(jù)控制負(fù)載阻抗元件51的電抗值X，以使通過(guò)該無(wú)線電通信設(shè)備的框體11的A點(diǎn)的電流值減小，降低SAR。
圖17是表示具備了作為本發(fā)明的第5實(shí)施方式的變形例的無(wú)線電用天線裝置之無(wú)線電通信設(shè)備的部分構(gòu)成的框圖。該變形例是將圖16的人體接近檢測(cè)傳感器71s應(yīng)用于圖12的無(wú)線電通信設(shè)備內(nèi)。在圖17中，控制器70a應(yīng)答來(lái)自人體接近檢測(cè)傳感器71s的檢測(cè)信號(hào)，開(kāi)始選擇性地切換負(fù)載阻抗元件71～74的開(kāi)關(guān)62的控制處理，參照表格存儲(chǔ)器61內(nèi)的控制數(shù)據(jù)選擇使通過(guò)該無(wú)線電通信設(shè)備的框體11的A點(diǎn)的電流值減小的1個(gè)負(fù)載阻抗元件(71～74中的1個(gè))，由此，減小通過(guò)該無(wú)線電通信設(shè)備的框體11的A點(diǎn)的電流值，優(yōu)選使其為最小值，大幅度地降低SAR。
圖18是表示測(cè)定來(lái)自圖16的無(wú)線電通信設(shè)備的發(fā)射圖案時(shí)的相對(duì)無(wú)線電通信設(shè)備而設(shè)置的XYZ坐標(biāo)系的方向的立體圖，在圖18中，垂直于該無(wú)線電通信設(shè)備的前面(有鍵盤、麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器用音孔部的前面)的方向且朝向人體的方向?yàn)閄方向，該前面的橫方向或水平方向?yàn)閅方向，鞭狀天線12的縱向方向且朝向上方的方向?yàn)閆方向。
圖19是表示在圖16的無(wú)線電通信設(shè)備中，改變了連接著圖16的無(wú)饋電元件13的負(fù)載阻抗元件51的電抗值X時(shí)的水平面的平均增益的曲線圖。在這里，所謂平均增益是指全部方位角的平均增益。從圖19可知，若負(fù)載阻抗元件51的電抗值X變化，則發(fā)射平均增益也變化。該發(fā)射平均增益比1dBi還大的電抗值X是X＞40Ω或X＜-100Ω時(shí)。另一方面，在圖5的最大電流值和圖6的局部A點(diǎn)的電流中，電抗值X為20～50Ω時(shí)，最大電流值和局部電流值減小。可知在該電抗值的范圍內(nèi)，圖19的平均增益比1dBi還大是在電抗值X為50Ω時(shí)。
圖20(a)是表示作為測(cè)定來(lái)自圖16的無(wú)線電通信設(shè)備的發(fā)射圖案時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的XY平面的發(fā)射圖案的平面圖，圖20(b)是表示作為該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的YZ平面的發(fā)射圖案的平面圖，圖20(c)是表示作為該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的ZX平面的發(fā)射圖案的平面圖。在圖20的各圖中，Pθ表示與天線的縱向方向偏離的角度θ相關(guān)的發(fā)射相對(duì)增益(以半波偶極天線為基準(zhǔn))的θ成分，Pφ是包含天線的縱向方向的平面上的方位角的角度φ相關(guān)的發(fā)射相對(duì)增益(以半波偶極天線為基準(zhǔn))的φ成分。
在圖20的發(fā)射圖案的測(cè)定時(shí)，負(fù)載阻抗元件51的電抗值X為50Ω。此時(shí)，發(fā)射平均增益為1.42dBi，框體11的電流值為5.7mA，A點(diǎn)的電流值為2.0mA。因此，在電抗值X為50Ω時(shí)，本實(shí)施方式的天線以比較大的發(fā)射增益強(qiáng)烈地發(fā)射，由于SAR值比較低，故為最佳值。
此外，在圖16或圖17的實(shí)施方式中，人體未接近時(shí)，可以使負(fù)載阻抗元件51的電抗值X為增大發(fā)射增益的電抗值X，另一方面，人體接近時(shí)，可以為使通過(guò)無(wú)線電通信設(shè)備的框體11的電流減小的電抗值X。例如，在人體未接近時(shí)，負(fù)載阻抗元件51的電抗值X為100～200Ω，另一方面，在人體接近時(shí)，負(fù)載阻抗元件51的電抗值X為50Ω。通過(guò)進(jìn)行這樣的控制，從而能夠降低SAR并提高發(fā)射增益。
在以上的實(shí)施方式中，僅在接收表示來(lái)自控制該無(wú)線電通信設(shè)備整體的控制器(圖中未示出)的通話中的通話中信號(hào)之時(shí)，接收來(lái)自人體接近檢測(cè)傳感器71s的檢測(cè)信號(hào)，可以進(jìn)行考慮這一點(diǎn)的負(fù)載阻抗元件51的控制。
(其他變形例)圖21是表示具備了作為本發(fā)明的第1變形例的無(wú)線電用天線裝置之無(wú)線電通信設(shè)備的部分構(gòu)成的框圖。替代以上實(shí)施方式中使用的鞭狀天線12，可以使用圖21的螺旋形天線81。
圖22是表示具備了作為本發(fā)明的第2變形例的無(wú)線電用天線裝置之無(wú)線電通信設(shè)備的部分構(gòu)成的框圖。替代以上實(shí)施方式中使用的鞭狀天線12，可以使用圖22的天線裝置90。天線裝置90構(gòu)成為通過(guò)作為電絕緣部93的電介質(zhì)部連結(jié)螺旋形天線91和(1/4)波長(zhǎng)鞭狀天線92，以使其縱向方向?qū)嵸|(zhì)在同一直線上延伸。無(wú)線通信電路15經(jīng)饋電電纜25連接鞭狀天線92的接點(diǎn)95，該接點(diǎn)95和鞭狀天線92的連接部為饋電點(diǎn)Q。在拉伸天線裝置90時(shí)，如圖22所示，鞭狀天線92連接無(wú)線通信電路15，變?yōu)閯?dòng)作狀態(tài)，另一方面，天線裝置90中的鞭狀天線92容納在框體11內(nèi)時(shí)，接點(diǎn)95連接螺旋形天線91的下側(cè)一端，螺旋形天線91連接無(wú)線通信電路15，變?yōu)閯?dòng)作狀態(tài)。
在圖1的實(shí)施方式中，雖然為了分離發(fā)送信號(hào)與接收信號(hào)而利用循環(huán)器16，但本發(fā)明并未限于此，也可以利用共用器濾波器或收發(fā)切換開(kāi)關(guān)等。
(傳感器及其安裝位置)雖然在以上的實(shí)施方式中利用人體接近檢測(cè)傳感器71s，但本發(fā)明不限定于此，為了防止僅有人體接近檢測(cè)傳感器71s的誤檢測(cè)，優(yōu)選兼用溫度傳感器或接觸傳感器、溫度傳感器與接觸傳感器的組合。即，可以僅在由溫度傳感器檢測(cè)出所定閾值以上的體溫(人體接觸了無(wú)線電通信設(shè)備的框體11時(shí))，且接收了來(lái)自人體接近檢測(cè)傳感器71s的檢測(cè)信號(hào)時(shí)，進(jìn)行負(fù)載阻抗元件51的控制。也可以僅在由接觸傳感器檢測(cè)出所定的閾值以上的應(yīng)力且接收了來(lái)自人體接近檢測(cè)傳感器71s的檢測(cè)信號(hào)時(shí)，進(jìn)行負(fù)載阻抗元件51的控制。另外，還可以僅在由溫度傳感器檢測(cè)出所定閾值以上的體溫，由接觸傳感器檢測(cè)出所定閾值以上的應(yīng)力且接收了來(lái)自人體接近檢測(cè)傳感器71s的檢測(cè)信號(hào)時(shí)，進(jìn)行負(fù)載阻抗元件51的控制。
即，在實(shí)施方式中，可以安裝人體接近檢測(cè)傳感器71s、溫度傳感器、接觸傳感器中的至少一個(gè)(以下統(tǒng)稱為傳感器111或113)，傳感器111在便攜無(wú)線電通信設(shè)備中，優(yōu)選在作為接觸人體側(cè)的(A)與人體的耳朵接觸的揚(yáng)聲器用音孔部或其附近；(B)與人體的面頰接觸的麥克風(fēng)或其附近；和(C)在折疊型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的情況下，人體面頰接觸的鉸接部(由于該鉸接部的拉伸形狀有可能與人體接觸)中的一個(gè)位置處安裝。
而且，在安裝多個(gè)傳感器時(shí)，通過(guò)安裝于不同位置，能夠進(jìn)行抑制SAR的所需位置上的SAR的降低控制。例如，在存在上述(A)和(B)雙方的情況下，在上述(A)中被檢測(cè)出時(shí)，切換負(fù)載阻抗，以減小音孔部附近的SAR，在上述(B)中被檢測(cè)出時(shí)，切換負(fù)載阻抗，以減小麥克風(fēng)附近的SAR。由此，能夠有效地降低SAR。再有，負(fù)載的電流控制優(yōu)選僅在通話時(shí)或數(shù)據(jù)通信時(shí)動(dòng)作。由此，由于不進(jìn)行不必要的控制，故可以實(shí)現(xiàn)消耗功率的減少，可以使電池持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間。以下參照傳感器111、113的具體安裝示例的圖進(jìn)行說(shuō)明。
圖23是本發(fā)明的第1實(shí)施例，是在折疊型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的上側(cè)框體102上安裝了傳感器111時(shí)的主視圖。圖24是圖23的折疊型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的側(cè)視圖。在以下的圖中，相同的構(gòu)成要素都付與相同的符號(hào)。
在圖23和圖24中，折疊型便攜無(wú)線電通信設(shè)備構(gòu)成為經(jīng)鉸接部104可折疊上側(cè)框體102和下側(cè)框體103。在這里，上側(cè)框體102由內(nèi)側(cè)的上側(cè)第1框體部102a和外側(cè)的上側(cè)第2框體部102b構(gòu)成，通過(guò)在配置于上側(cè)第1框體部102a的中央部的液晶顯示器105的下側(cè)即左右端部附近，利用螺栓108、109等擰緊固定于上側(cè)第2框體部102b的螺孔部110，從而將這些上側(cè)第1框體部102a和上側(cè)第2框體部102b貼緊固定。在液晶顯示器105的上側(cè)之上，設(shè)置揚(yáng)聲器用音孔部106，在該音孔部106與液晶顯示器105之間的位置上安裝有矩形形狀的傳感器111。而且，在下側(cè)框體103的內(nèi)側(cè)面的中央部，配置鍵區(qū)(keypad)115，其下側(cè)安裝麥克風(fēng)107。
圖25是本發(fā)明的第2實(shí)施例，是在折疊型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的下側(cè)框體103上安裝了傳感器111時(shí)的主視圖。圖26是圖25的折疊型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的側(cè)視圖。在圖25和圖26中，在下側(cè)框體103的內(nèi)側(cè)面上，在鍵區(qū)115和麥克風(fēng)107之間安裝傳感器111。
圖27是本發(fā)明的第3實(shí)施例，是在折疊型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的鉸接部104上安裝了傳感器111時(shí)的主視圖。圖28是圖27的折疊型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的側(cè)視圖。在圖27和圖28中，在鉸接部104的內(nèi)側(cè)中央部上安裝傳感器111。
圖29是本發(fā)明的第4實(shí)施例，是在直體型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的框體112上安裝了傳感器111時(shí)的主視圖。圖30是圖29的直體型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的側(cè)視圖。在圖29和圖30中，在具有內(nèi)側(cè)面112a與外側(cè)面112b的框體112的內(nèi)側(cè)面112a上，在其上側(cè)設(shè)置液晶顯示器105的同時(shí)，在其下側(cè)設(shè)置鍵區(qū)115。在液晶顯示器105與框體112的上側(cè)端部之間設(shè)置揚(yáng)聲器用音孔部106，在音孔部106與液晶顯示器105之間安裝傳感器111。在鍵區(qū)115與下側(cè)端部之間安裝麥克風(fēng)107。
圖31是本發(fā)明的第5實(shí)施例，是在直體型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的框體112上安裝了傳感器111時(shí)的主視圖。圖32是圖31的直體型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的側(cè)視圖。在圖31和圖32中，在鍵區(qū)115和麥克風(fēng)107之間安裝傳感器111。
圖33是本發(fā)明的第6實(shí)施例，是在折疊型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的上側(cè)框體102的音孔部106周圍安裝了大致呈橢圓形狀的傳感器113時(shí)的主視圖。圖34是圖33的折疊型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的側(cè)視圖。在圖33和圖34中，在上側(cè)框體102的音孔部106的周圍安裝大致呈橢圓形狀的傳感器113。
圖35是本發(fā)明的第7實(shí)施例，是在折疊型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的下側(cè)框體103的麥克風(fēng)107周圍安裝了大致呈橢圓形狀的傳感器113時(shí)的主視圖。圖36是圖35的折疊型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的側(cè)視圖。在圖35和圖36中，在麥克風(fēng)107的周圍安裝傳感器113。
圖37是本發(fā)明的第8實(shí)施例，是在折疊型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的鉸接部104上安裝了大致呈橢圓形狀的傳感器113時(shí)的主視圖。圖38是圖37的折疊型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的側(cè)視圖。在圖37和圖38中，在鉸接部104的內(nèi)側(cè)面上安裝傳感器113。
圖39是本發(fā)明的第9實(shí)施例，是在直體型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的框體112的音孔部106周圍安裝了大致呈橢圓形狀的傳感器113時(shí)的主視圖。圖40是圖39的直體型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的側(cè)視圖。在圖39和圖40中，在框體112的音孔部106周圍安裝傳感器113。
圖41是本發(fā)明的第10實(shí)施例，是在直體型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的框體112的麥克風(fēng)107周圍安裝了大致呈橢圓形狀的傳感器113時(shí)的主視圖。圖42是圖41的直體型便攜無(wú)線電通信設(shè)備的側(cè)視圖。在圖41和圖42中，在框體112的內(nèi)側(cè)面的麥克風(fēng)107的周圍安裝傳感器113。
(檢測(cè)通過(guò)框體的電流的方法)以下參照?qǐng)D43及圖44，進(jìn)一步說(shuō)明用來(lái)檢測(cè)通過(guò)便攜無(wú)線電通信設(shè)備的框體的電流的方法。
圖43是用來(lái)說(shuō)明利用磁場(chǎng)檢測(cè)用探針201檢測(cè)通過(guò)上述框體102的電流I的方法的剖視圖。在圖43中，磁場(chǎng)檢測(cè)用探針201是由具有邊長(zhǎng)為d的正方形的微小套圈(loop)構(gòu)成的探針，裝載為鄰近便攜無(wú)線電通信設(shè)備的上側(cè)框體102，且微小套圈的軸與上側(cè)框體102的面實(shí)質(zhì)上平行。在這里，將該磁場(chǎng)檢測(cè)用探針201的端子中的啟動(dòng)功率設(shè)為V，將該端子中發(fā)現(xiàn)磁場(chǎng)檢測(cè)用探針201時(shí)的輸入阻抗為Z。此時(shí)，通過(guò)電流I時(shí)的磁場(chǎng)檢測(cè)用探針201的軸中心的磁場(chǎng)H，根據(jù)安培定律用下式表示。
數(shù)學(xué)式2H＝I/(2πh) (2)或數(shù)學(xué)式3B＝μ0·H (3)這里，μ0為真空導(dǎo)磁率。
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，啟動(dòng)功率V用下式表示。
數(shù)學(xué)式4V＝-(dΦ/dt)(4)在這里，Φ是磁力線，若將其面積設(shè)為S＝d×d(間隔d中的最大寬度)，則用下式表示。
數(shù)學(xué)式5Φ＝B·S
＝μ0·H·d2＝μ0·I/(2πh)·d2(5)因此，將數(shù)學(xué)式(4)代入數(shù)學(xué)式(5)中，得到下式。
數(shù)學(xué)式6V＝-μ0/(2πh)·d2·(dI/dt) (6)在這里，由數(shù)學(xué)式7(dI/dt)＝j(luò)ωI(7)得到下式。
數(shù)學(xué)式8V＝-jω·μ0·I/(2πh)·d2(8)若將磁場(chǎng)檢測(cè)用探針201的輸入阻抗設(shè)為Z，則接收功率Pr用下式表示。
數(shù)學(xué)式9Pr＝V2/Z＝(ω·μ0·I0·d2/(2πh))2/Z(9)在這里，由數(shù)學(xué)式10ω＝2π/λ (10)得到下式。
數(shù)學(xué)式11Pr＝(μ0·I0·d2/(h·λ))2/Z (11)因此，通過(guò)測(cè)定接收功率Pr，從而可以使用上述數(shù)學(xué)式算出電流I0。
圖44是用來(lái)說(shuō)明利用磁場(chǎng)檢測(cè)用微小偶極子202檢測(cè)通過(guò)上述框體102的電流I的方法的剖視圖。在圖44中，微小偶極子202是由具有微小長(zhǎng)度d(d＜＜λ；在這里，ω＝2πf，λ＝c/f，c是光速)的微小偶極子構(gòu)成的探針，裝載為在便攜無(wú)線電通信設(shè)備的上側(cè)框體102上以距離h接近且微小偶極子的縱向方向與上側(cè)框體102的面實(shí)質(zhì)上平行。在這里，將該磁場(chǎng)檢測(cè)用微小偶極子202的端子的啟動(dòng)功率設(shè)為V，將在該端子中發(fā)現(xiàn)磁場(chǎng)檢測(cè)用微小偶極子202時(shí)的輸入阻抗設(shè)為Z。在磁場(chǎng)檢測(cè)用微小偶極子202的情況下，距離h的最大值如下所示由接收功率Pr決定。若將與電流I距離h的地方的微小偶極子202的電場(chǎng)設(shè)為E，則用下式表示啟動(dòng)功率V。
數(shù)學(xué)式12V＝E·d (12)在這里，若電場(chǎng)與磁場(chǎng)的比為η，則用下式表示。
數(shù)學(xué)式13E＝η·H(13)因此，通過(guò)將數(shù)學(xué)式(12)代入數(shù)學(xué)式(13)中，而得到下式。
數(shù)學(xué)式14E＝η·I0/(2πh) (14)因此，啟動(dòng)功率V和接收功率Pr用下式表示。
數(shù)學(xué)式15V＝E·d＝η·I0·d/(2πh) (15)數(shù)學(xué)式16Pr＝V2/Z＝(η·I0·d/(2πh))2/Z (16)從數(shù)學(xué)式(16)可知，通過(guò)測(cè)定接收功率Pr，可以檢測(cè)出電流I0。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線電用天線裝置，其中具備了連接于收發(fā)無(wú)線電信號(hào)的無(wú)線通信電路上的鞭狀天線，其特征在于，包括無(wú)饋電元件；負(fù)載阻抗元件，連接在所述無(wú)饋電元件與包括所述無(wú)線通信電路的無(wú)線電天線裝置的框體的接地點(diǎn)之間；和控制元件，在所述無(wú)線電通信設(shè)備的發(fā)送時(shí)，通過(guò)控制所述負(fù)載阻抗元件的元件值，以使在所述框體上流動(dòng)的電流值在所定值以下，從而將比吸收率(SAR)控制在所定值以下。
2.一種包括第1和第2天線的無(wú)線電用天線裝置，其特征在于，包括切換機(jī)構(gòu)，進(jìn)行切換，以便在所述第1天線連接于設(shè)置在無(wú)線電通信設(shè)備內(nèi)且收發(fā)無(wú)線電信號(hào)的無(wú)線通信電路上時(shí)，通過(guò)所述負(fù)載阻抗元件將所述第2天線連接在包括所述無(wú)線通信電路的無(wú)線電通信設(shè)備的框體的接地點(diǎn)上，另一方面，在所述第2天線連接于收發(fā)無(wú)線電信號(hào)的無(wú)線通信電路上時(shí)，通過(guò)所述負(fù)載阻抗元件將所述第1天線連接在所述框體的接地點(diǎn)上；和控制機(jī)構(gòu)，在所述無(wú)線電通信設(shè)備的發(fā)送時(shí)，通過(guò)控制所述負(fù)載阻抗元件的元件值，以使通過(guò)所述框體的電流值在所定值以下，從而將比吸收率(SAR)控制在所定值以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)線電用天線裝置，其特征在于，還包括存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)，將在所述無(wú)線電通信設(shè)備的發(fā)送時(shí)使流過(guò)所述框體的電流值在所定值以下的所述負(fù)載阻抗元件的元件值存儲(chǔ)為表格，所述控制機(jī)構(gòu)參照所述存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)所存儲(chǔ)的表格控制所述負(fù)載阻抗元件的元件值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)線電用天線裝置，其特征在于，還包括存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)，將在所述無(wú)線電通信設(shè)備的發(fā)送時(shí)使流過(guò)所述框體的電流值在所定值以下的所述負(fù)載阻抗元件的元件值按每個(gè)頻率存儲(chǔ)為表格，所述控制機(jī)構(gòu)根據(jù)所述無(wú)線電通信設(shè)備的通信頻率，參照所述存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)所存儲(chǔ)的表格控制所述負(fù)載阻抗元件的元件值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)線電用天線裝置，其特征在于，還包括測(cè)定機(jī)構(gòu)，在所述無(wú)線電通信設(shè)備的發(fā)送時(shí)測(cè)定通過(guò)所述框體的電流值，所述控制機(jī)構(gòu)根據(jù)所述測(cè)定過(guò)的電流值控制所述負(fù)載阻抗元件的元件值，以使通過(guò)所述框體的電流值在所定值以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的無(wú)線電用天線裝置，其特征在于，所述負(fù)載阻抗元件包括具有互不相同的元件值的多個(gè)阻抗元件；和通過(guò)選擇性地切換所述多個(gè)阻抗元件中的一個(gè)，而使得所述負(fù)載阻抗元件的元件值變化的開(kāi)關(guān)元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的無(wú)線電用天線裝置，其特征在于，所述負(fù)載阻抗元件具有能改變?cè)档淖杩乖?，通過(guò)使能改變所述元件值的阻抗元件的元件值變化，而使所述負(fù)載阻抗元件的元件值變化。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的無(wú)線電用天線裝置，其特征在于，所述負(fù)載阻抗元件具有包含可變電容二極管的阻抗電路，通過(guò)使施加在所述可變電容二極管上的反向偏置電壓變化，而使所述阻抗電路的阻抗值變化，從而使得所述負(fù)載阻抗元件的元件值變化。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～8中任一項(xiàng)所述的無(wú)線電用天線裝置，其特征在于，還包括檢測(cè)出人體接近所述無(wú)線電通信設(shè)備的框體的人體接近檢測(cè)傳感器，在由所述人體接近檢測(cè)傳感器檢測(cè)出人體接近所述無(wú)線電通信設(shè)備，且在所述無(wú)線電通信設(shè)備的發(fā)送時(shí)，控制所述負(fù)載阻抗元件的元件值，使得通過(guò)所述框體的電流值在所定值以下。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～8中任一項(xiàng)所述的無(wú)線電用天線裝置，其特征在于，還包括檢測(cè)出人體接近所述無(wú)線電通信設(shè)備的框體的人體接近檢測(cè)傳感器；和測(cè)定人體接觸了所述無(wú)線電通信設(shè)備的框體時(shí)的體溫的溫度傳感器，在由所述溫度傳感器測(cè)定的體溫在所定值以上，由所述人體接近檢測(cè)傳感器檢測(cè)出人體接近所述無(wú)線電通信設(shè)備，且在所述無(wú)線電通信設(shè)備的發(fā)送時(shí)，控制所述負(fù)載阻抗元件的元件值，以使通過(guò)所述框體的電流值在所定值以下。
11.根據(jù)權(quán)利要求1～8中任一項(xiàng)所述的無(wú)線電用天線裝置，其特征在于，還包括檢測(cè)出人體接近所述無(wú)線電通信設(shè)備的框體的人體接近檢測(cè)傳感器；和測(cè)定人體接觸了所述無(wú)線電通信設(shè)備的框體時(shí)的應(yīng)力的接觸傳感器，在由所述接觸傳感器測(cè)定的應(yīng)力在所定值以上，由所述人體接近檢測(cè)傳感器檢測(cè)出人體接近所述無(wú)線電通信設(shè)備，且在所述無(wú)線電通信設(shè)備的發(fā)送時(shí)，控制所述負(fù)載阻抗元件的元件值，以使通過(guò)所述框體的電流值在所定值以下。
12.根據(jù)權(quán)利要求1～8中任一項(xiàng)所述的無(wú)線電用天線裝置，其特征在于，還包括檢測(cè)出人體接近所述無(wú)線電通信設(shè)備的框體的人體接近檢測(cè)傳感器；測(cè)定人體接觸了所述無(wú)線電通信設(shè)備的框體時(shí)的應(yīng)力的接觸傳感器，以及測(cè)定人體接觸了所述無(wú)線電通信設(shè)備的框體時(shí)的體溫的溫度傳感器，在由所述溫度傳感器測(cè)定的體溫在所定值以上，由所述接觸傳感器測(cè)定的應(yīng)力在所定值以上，由所述人體接近檢測(cè)傳感器檢測(cè)出人體接近所述無(wú)線電通信設(shè)備，且在所述無(wú)線電通信設(shè)備的發(fā)送時(shí)，控制所述負(fù)載阻抗元件的元件值，以使通過(guò)所述框體的電流值在所定值以下。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或從屬于權(quán)利要求1的權(quán)利要求所述的無(wú)線電用天線裝置，其特征在于，所述天線為單極天線或螺旋形天線，所述無(wú)饋電元件為導(dǎo)體板。
14.根據(jù)權(quán)利要求2或從屬于權(quán)利要求2的權(quán)利要求所述的無(wú)線電用天線裝置，其特征在于，所述第1天線為單極天線或螺旋形天線，所述第2天線是平面天線或反F型天線。
15.一種無(wú)線電通信設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求1或從屬于權(quán)利要求1的權(quán)利要求所述的無(wú)線電用天線裝置；和與所述天線連接且收發(fā)無(wú)線電信號(hào)的無(wú)線通信電路。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的無(wú)線電通信設(shè)備，其特征在于，所述無(wú)線電通信設(shè)備為便攜無(wú)線電通信設(shè)備。
17.一種無(wú)線電通信設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求2或從屬于權(quán)利要求2的權(quán)利要求所述的無(wú)線電用天線裝置；和與所述第1天線或所述第2天線連接且收發(fā)無(wú)線電信號(hào)的無(wú)線通信電路。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的無(wú)線電通信設(shè)備，其特征在于，所述無(wú)線電通信設(shè)備為便攜無(wú)線電通信設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明提供一種以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)降低SAR的天線和使用其的無(wú)線電通信設(shè)備。在包括連接于收發(fā)無(wú)線電信號(hào)的無(wú)線通信電路(15)上的鞭狀天線(12)的無(wú)線電通信設(shè)備中，負(fù)載阻抗元件(14)連接在作為導(dǎo)體板的無(wú)饋電元件(13)與包括無(wú)線通信電路(15)的無(wú)線電通信設(shè)備的框體11的接地點(diǎn)之間。另外，在無(wú)線電通信設(shè)備的發(fā)送時(shí)，通過(guò)設(shè)定或控制負(fù)載阻抗元件(14)的元件值，以使通過(guò)框體(11)的電流值在所定值以下，從而將比吸收率(SAR)設(shè)定或控制在所定值以下。
文檔編號(hào)H01Q19/26GK1538558SQ20041003486
公開(kāi)日2004年10月20日 申請(qǐng)日期2004年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月18日
發(fā)明者西村章太郎, 山本溫, 小川晃一, 巖井浩, 一 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社