專利名稱：移動(dòng)無(wú)線通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及抑制來(lái)自天線裝置所輻射的能量的技術(shù)，特別涉及當(dāng)此類天線裝置被安裝在如衛(wèi)星移動(dòng)電話等移動(dòng)無(wú)線通信裝置上時(shí)，防止電磁波給用戶帶來(lái)危害操作者健康的風(fēng)險(xiǎn)。
近年來(lái)，采用在低空或中高空軌道圍繞地球旋轉(zhuǎn)的衛(wèi)星的移動(dòng)電話的思路已由各公司提出。就其所用頻帶而言，有兩個(gè)衛(wèi)星通信協(xié)議。在一個(gè)協(xié)議中，1.6GHz頻帶分配用于自地面衛(wèi)星移動(dòng)電話向衛(wèi)星通信；2.4GHz頻帶分配用于自衛(wèi)星向地面無(wú)線電話通信。在另一個(gè)協(xié)議中，1.6GHz頻帶分配用于地面到衛(wèi)星和衛(wèi)星到地面的雙向通信。大多數(shù)衛(wèi)星通信系統(tǒng)采用圓極化波。
近年來(lái)，有許多意見指出電磁波有危害移動(dòng)電話用戶健康的風(fēng)險(xiǎn)。盡管目前電磁波和危害健康之間的因果關(guān)系還不明確。應(yīng)當(dāng)建立一種阻止電磁波給用戶帶來(lái)危害健康的風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)，以完成移動(dòng)電話的衛(wèi)星通信，向衛(wèi)星發(fā)射電磁波。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一個(gè)防止電磁波給用戶帶來(lái)危害健康風(fēng)險(xiǎn)的移動(dòng)無(wú)線通信裝置。
為達(dá)到以上目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，假定移動(dòng)無(wú)線通信裝置包括一機(jī)箱和一天線裝置，后者具有一個(gè)其上至少在一個(gè)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(jī)箱上以使天線裝置的輻射輸出抑制表面在通信時(shí)面向用戶側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明，此移動(dòng)無(wú)線通信裝置是一個(gè)衛(wèi)星移動(dòng)電話，即包括機(jī)箱和天線裝置的無(wú)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(dǎo)體相連接的線性輻射元，其中線性輻射元的至少一個(gè)設(shè)計(jì)因素如數(shù)量、寬度、長(zhǎng)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(gè)水平方向上得以抑制，其中天線裝置安裝在機(jī)箱上以使輻射輸出抑制表面在通話時(shí)設(shè)置成面向用戶側(cè)。扁平天線在垂直方向上主要是圓極化模式。輻射元所帶來(lái)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(dòng)無(wú)線通信裝置所消耗的電能。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)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(dǎo)體電氣連接；圖2是衛(wèi)星移動(dòng)電話的前視圖，圖1所述天線裝置安裝于其上；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(jù)圖1所示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在E-W截面方向沿兩個(gè)極化平面分別測(cè)量的輻射模式圖；圖5A和5B是根據(jù)圖1所示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在S-N截面方向沿兩個(gè)極化平面分別測(cè)量的輻射模式圖；圖6A和6N是在E-W截面方向沿兩個(gè)極化平面分別測(cè)量的與本發(fā)明相對(duì)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(gè)極化平面分別測(cè)量的與本發(fā)明相對(duì)比的比較天線的輻射模式圖。
圖1示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。圖1中，參考數(shù)字1表示微帶扁平天線(MSA)，更確切地說(shuō)，參考數(shù)字1a代表MSA的饋線端；1b是MSA的一個(gè)輻射單元；1c是MSA的一個(gè)絕緣襯墊；1d是MSA的接地導(dǎo)體；1e是MSA的一個(gè)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(dǎo)體相連接的線性輻射單元。參考數(shù)字4代表用于向MSA1饋電的饋線端。圖2示出該天線裝置與衛(wèi)星移動(dòng)電話相連接的情形。圖2中，參考數(shù)字11表示衛(wèi)星移動(dòng)電話的機(jī)體；12為顯示部分；13為揚(yáng)聲器；14為操作部分；15為麥克風(fēng)(話筒)。圖1所示天線裝置設(shè)計(jì)成在3E側(cè)較低高度角的RF能量被抑制到很低的量值。相應(yīng)地，如果天線裝置3E側(cè)朝向圖2所示衛(wèi)星移動(dòng)電話機(jī)體的前面，在通話時(shí)可防止用戶頭部受到較高量值的RF能量輻射。此外，通過(guò)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(wèi)星移動(dòng)電話機(jī)體11更高的位置上。此外，揚(yáng)聲器13安置到顯示部分12的下面。由此，在通話時(shí)天線裝置可與用戶頭部離得更遠(yuǎn)。
參考圖3A和3B，操作四邊形扁平天線以產(chǎn)生圓極化波的過(guò)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(bǔ)釘?shù)膶?dǎo)體單元。因此，輻射單元1b的長(zhǎng)邊以相對(duì)較低的頻率f1諧振，其短邊以相對(duì)較高的頻率f2諧振。該天線在f1和f2之間頻率f0附近可運(yùn)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被置于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(jù)本發(fā)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(dǎo)體1d電氣連接。本發(fā)明的一個(gè)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(yīng)于四邊形各邊長(zhǎng)。線性輻射單元3E、3W、3S和3N主要將輻射導(dǎo)向水平(低高度角)方向。線性輻射單元3E、3W、3S和3N的長(zhǎng)度分別選為9.0cm、4.0cm、8.5cm和10cm。所測(cè)得的該天線的輻射模式圖示于圖4A、4B、5A和5B。圖4A和4B示出在天線裝置E-W截面方向測(cè)得的兩個(gè)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(cè)得的兩個(gè)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(qiáng)。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(shí)用戶將其耳部貼近的接收部分13所在的同一前面方向時(shí)，向用戶頭部輻射的射頻能量減少幾個(gè)dB。此外，因?yàn)樘炀€向下(高射方向的反方向)輻射被抑制，這種抑制對(duì)于減少移動(dòng)無(wú)線通信裝置所耗電能十分有用。
為對(duì)比本發(fā)明的上述實(shí)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(cè)輻射模式的例子示于圖6A、6B、7A和7B。如圖6B和7B所示，E、W、S、N各自方向上均無(wú)輻射抑制，因此，比較天線不能達(dá)到本發(fā)明的目的。此外，比較天線向下(高射反向)方向上的輻射相對(duì)較強(qiáng)，成為阻礙減少移動(dòng)無(wú)線通信裝置所耗電能的障礙。
雖然本發(fā)明的實(shí)施例已在上面描述，其中四個(gè)線性輻射單元3E、3W、3S和3N與接地導(dǎo)體1d直接電氣連接，線性輻射單元的數(shù)量、每一線性輻射單元的寬度、長(zhǎng)度和安裝位置、線性輻射單元對(duì)接地導(dǎo)體1d的耦合方式(電耦合、電容耦合或類似的)等可適當(dāng)選取以滿足所要求的方向性。
雖然為簡(jiǎn)便起見，使用四邊形MSA的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例已在上面描述。但本發(fā)明可配置成使用圓形MSA。MSA的形狀可根據(jù)需要選擇。
雖然衛(wèi)星移動(dòng)電話作為本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施例已在上面描述，本發(fā)明理所當(dāng)然適用于通過(guò)地面基站通信的移動(dòng)電話。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)使用移動(dòng)電話時(shí)，可防止電磁波給用戶來(lái)健康危害。此外，因?yàn)樘炀€向下(高射的反方向)方向上輻射被抑制，本發(fā)明對(duì)于減少移動(dòng)無(wú)線通信裝置所耗電能十分有用。
權(quán)利要求
1.移動(dòng)無(wú)線通信裝置，包括一個(gè)機(jī)箱體；和一個(gè)天線裝置，該天線裝置具有一個(gè)在其上至少一個(gè)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(jī)相體相連以使上述天線裝置的輻射輸出抑制表面設(shè)置成通話時(shí)面向用戶側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備，其中上述天線裝置向上的輻射輸出被抑制。
3.移動(dòng)無(wú)線通信裝置，包括一個(gè)機(jī)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(dǎo)體相連，并設(shè)置為向下方向的線性輻射單元的天線裝置；其中至少一個(gè)設(shè)計(jì)因素如上述線性輻射單元的數(shù)量、寬度、長(zhǎng)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(gè)水平方向上得到抑制；并且其中所述天線裝置安裝于上述機(jī)箱，以使輻射輸出抑制表面設(shè)置成通話時(shí)面向用戶側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備，其中所述的扁平天線是一個(gè)在垂直方向上具有圓極化模式的圓極化天線。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)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(gè)方向上得以抑制的天線裝置,它與機(jī)箱相連,以便使天線裝置的輻射輸出抑制表面在通話時(shí)設(shè)置成面向用戶側(cè)。
文檔編號(hào)H04Q7/32GK1174484SQ97115019
公開日1998年2月25日 申請(qǐng)日期1997年7月18日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月25日
發(fā)明者勝呂明弘 申請(qǐng)人:京都陶瓷株式會(huì)社