专利名称：滑动式便携无线电装置的制作方法
技术领域：
该发明涉及一种多个框体滑动而成为拉出及收纳状态的滑动式便携无线电装置。
背景技术：
通常，便携无线电装置为了使两个以上的接地导体间交换电信号，使用软性电缆将接地导体相互连接。这时，在接地导体上感应的电流主要由便携无线电装置的设计确定的接地导体的大小及软性电揽的长、宽及连接位置来大致确定。因此，即使变更辐射元件的电长度或元件的布局，也没有使辐射方向图大幅变化的装置，难以实现最适应多个频带及各种便携无线电装置的保持状态的高增益的天线。
为解决以上问题，在折叠型的便携无线电装置中具有如下结构，在多个接地导体的任意一个接地导体上设置辐射元件，具备除了软性电缆以外的将接地导体相互连接的线状导体和与该线状导体串联连接的负载，通过变更负载的阻抗使辐射方向图变化(例如参照特许文献1)。
特许文献1特开2003-332931号公报但是，上述现有的便携无线电装置是折叠式的便携无线电装置，考虑到将该结构应用到滑动式结构的便携无线电装置中时，存在以下问题，由于无论拉出或收纳框体都需要滑动量，为了不使相互连接接地导体的线状导体中断，就需要非常长的线状导体。
发明内容
该发明是为解决上述的问题而开发的，其目的在于，在滑动结构的便携无线电装置中，得到可以实现最适合多个频带或各种便携无线电装置的保持状态的高增益天线的便携无线电装置。
该发明的滑动式便携无线电装置，在多个接地导体中的任意一个接地导体上设置辐射元件，同时在具有滑动结构的一接地导体和另一接地导体的每一个上，设置这些接地导体拉出时成为电连接状态的一连接端子及另一连接端子。而且，在一连接端子和一接地导体之间、或在另一连接端子和另一接地导体之间串联连接有负载。
由此，可以得到具有最适合多个频带或各种便携无线电装置的保持状态的高增益天线的滑动式便携无线电装置。
图1是表示该发明实施例1的滑动式便携无线电装置的拉出状态的结构图；图2是表示该发明实施例1的滑动式便携无线电装置的收纳状态的结构图；图3是表示该发明实施例1的滑动式便携无线电装置的各个接地导体的结构图；图4是表示该发明实施例1的滑动式便携无线电装置的控制信号和频率的关系的说明图；图5是该发明实施例1在滑动式便携无线电装置的倾斜状态的说明图；图6是该发明实施例1的滑动式便携无线电装置的倾斜状态的空间辐射方向图的说明图；图7是表示该发明实施例2的滑动式便携无线电装置的收纳状态的结构图；图8是表示该发明实施例2的滑动式便携无线电装置的各个接地导体的结构图；图9是表示该发明实施例3的滑动式便携无线电装置的各个接地导体的结构图；图10是表示该发明实施例3的滑动式便携无线电装置的控制信号和频率的关系的说明图；图11是表示该发明实施例4的滑动式便携无线电装置的各个接地导体的结构图；图12是表示该发明的实施例5的滑动式便携无线电装置的拉出状态的结构图；图13是表示该发明实施例5的滑动式便携无线电装置的收纳状态的结构图；
图14是该发明实施例5的滑动式便携无线电装置的线状导体的说明图。
具体实施例方式
下面，为了更详细地说明该发明，参照附图对用于实施该发明的实施例进行说明。
实施例1图1及图2是表示该发明实施例1的便携无线电装置的结构图，图1表示框体的拉出状态，图2表示框体的收纳状态。
另外，图3是表示该发明实施例1的便携无线电装置的各个接地导体的结构图。
本实施例的滑动式便携无线电装置具有一接地导体1、另一接地导体2、辐射元件3、线状导体4、一连接端子5、另一连接端子6、负载7、高频开关8、控制部9。一接地导体1为例如配置有扬声器、显示器、摄像机等的接地导体(框体)，另一接地导体2为例如配置有RF电路、电池、话筒、拨号键、摄像机等的接地导体(框体)。这些一接地导体1及另一接地导体2为滑动式结构，其结构为具有用于滑动地拉出或收纳的机构，在不使用时成为收纳状态。
辐射元件3是由设置于另一接地导体2上的RF电路经由供电线路(对这些RF电路及供电线路省略图示)供电的天线。线状导体4是将一接地导体1和另一接地导体2的电信号相互连接的线状导体，使用该线状导体4使扬声器、显示器、摄像机动作。作为该线状导体4，通常配线40根至90根线状导体。将这些扎成束后作为线状导体(软性电缆)。
一连接端子5及另一连接端子6是用于将一接地导体1及另一接地导体2进行电连接而设置的连接用接插件，一连接端子5与一接地导体1、另一连接端子6与另一接地导体2分别连接。另外，这些一连接端子5及另一连接端子6相对于滑动方向被设置在两侧(2个部位)。而且，这些一连接端子5及另一连接端子6如图1及2所示，配设在拉出时电连接、收纳时电断开的位置。
负载7与另一连接端子6串联连接，并且负载7为阻抗可变更的负载。即，负载7例如，由多个电感或电容器构成。如图3所示，通过根据来自控制部9的控制信号选择动作的高频开关8，可以选择实际使用的电感或电容器。高频开关8例如是SPDT开关，其用于基于来自控制部9的控制信号(ctl-a、ctl-b)，将负载7(Z1，Z2)或负载7(Z3，Z4)分别与两个另一连接端子6进行切换。另外，作为该高频开关8，也可以用MEMS开关等机械开关或PIN二极管、变容二极管等。
控制部9是用于进行负载7(Z1，Z2，Z3，Z4)的切换控制的功能部，根据使用的频带或保持状态，输出用于负载切换的控制信号ctl-a，ctl-b。
下面，对实施例1的动作进行说明。
作为一个例子，本实施例的滑动式便携无线电装置使用两个频率f1，f2，这些频率设定为f1＝2.0GHZ、f2＝800MHz。而且，现为通过来自控制部9的控制进行使用频率f1的控制信号的交换。
图4是表示控制信号ctl-a、ctl-b与频率f1，f2的关系的说明图。
使用频率f1时，控制信号ctl-a是H，ctl-b是L，这时，各个高频开关8选择负载7(Z1)和负载7(Z3)。
另外，在本实施例的滑动式便携无线电装置中，向控制部9读入目前使用的频带或便携无线电装置的保持状态、声音或数据的信息。这时，在没有能感知保持状态的传感器的情况下，只读入频带的信息。
根据这种信息，控制部9给高频开关8输送信号，用高频开关8检测该信号，并选择与各个高频开关8连接的负载7的阻抗。由此，使一接地导体1与另一接地导体2中的感应电流的分布变化，则可选择最适于使用状态的辐射方向图。
此时，为了得到最适合的辐射方向图，有必要预先考虑使用方式(使用频带、无线电装置的保持状态)，用实验和模拟确定最适合各个使用方式的的辐射方向图的负载7。
在此，将改变辐射方向图后可以得到怎样的效果作进一步的说明。
现有的便携无线电装置除通话以外还可列举浏览器或邮件等多种功能。在使用邮件或浏览器时便携无线电装置被倾斜保持，由于偏振波损耗或人体影响造成的人体损耗，使天线增益降低。
图5是倾斜状态的滑动式便携无线电装置的说明图。
在本实施例中，在自由空间将便携无线电装置倾斜的情况下，通过提高与人体相反侧的天线的主偏振波的指向性，可得到减轻了由人体造成天线劣化的高增益的天线性能。另外，图5中0°方向表示与人体相反侧。
图6表示该状态的空间辐射方向图的说明图。
图6中，方向图101是没有一连接端子5及另一连接端子6，只用线状导体4连接一接地导体1和另一接地导体2的情况的空间辐射方向图。方向图102是提高了与人体相反侧的天线的主偏振波的指向性的情况的空间辐射方向图。另外，在图6中，103表示主偏振波，104表示垂直偏振波。在此，观察0°方向的主偏振波103的能级时，与方向图101相比，方向图102的能级增强。即，可知0°方向的指向性增强。
再者，随着使用频率增加、便携无线电装置的保持状态变得复杂，应选择的状态增加，但是，在越来越小型化的现代的便携无线电装置中，对应使用频率或便携无线电装置的保持状态而增加辐射元件(天线)的情况，导致外形尺寸大型化，并且，产生在设置多个天线时必须考虑天线间耦合的问题。因此，在不增加天线的数量的前提下，最适合空间辐射方向图的本次的结构在这方面也是有效的。
如上所述，根据实施例1的滑动式便携无线电装置，由于其具备设置在多个接地导体中至少任意一个接地导体上的辐射元件；与所述多个接地导体中具有滑动结构的一接地导体和另一接地导体分别连接，且在这些接地导体拉出时成为电连接状态的一连接端子及另一连接端子；在所述一连接端子和一接地导体之间、或在另一连接端子和另一接地导体之间串联连接的负载，因此有以下效果可以得到具有最适合多种频带或各种便携无线电装置的保持状态的高增益天线的滑动式便携无线电装置。
另外，根据实施例1的滑动式便携无线电装置，由于其是可以改变负载的阻抗的结构，因此，即使对应多个频带或便携无线电装置的保持状态复杂化时，也可以得到具有最适合各种情况的高增益天线的滑动式便携无线电装置。
实施例2上述实施例1的结构为，将框体滑动地拉出的情况下，一连接端子5与另一连接端子6电连接，在将框体收纳后的情况下则断开，但是也可以设置在收纳时用于与负载连接的收纳时连接端子，以此作为实施例2如下所示。
图7是表示该发明实施例2的便携无线电装置的结构图，表示框体收纳时的状态。
图8是表示该发明实施例2的便携无线电装置的各个接地导体的结构图。
在本实施例中，一连接端子5与一接地导体1连接，并且安装有收纳时连接端子10。该收纳时连接端子10如图7所示，是设置于收纳时与另一接地导体2侧的另一连接端子6电连接的位置的收纳时连接用接插件。另外，在本实施例中，具有用于检测框体的拉出/收纳的拉出/收纳检测器11。该拉出/收纳检测器11是检测框体是拉出状态还是收纳状态并将该检测信号输送到控制部9a的功能部。另外，控制部9a根据来自拉出/收纳检测器11的拉出/收纳检测信号或使用频带的信息，输出用于选择负载的控制信号(ctl-a、ctl-b)。其它各结构与实施例1相同，因此赋予对应部分同一符号且省略其说明。
在实施例2中，在拉出状态，一连接端子5及另一连接端子6连接，另外，通过拉出/收纳检测器11可以检测拉出状态。由此，控制部9a进行与实施例1相同的控制。例如，由频率f1，f2进行负载选择时，控制部9a将控制信号(ctl-a、ctl-b)设定为实施例1的如图4所示出的值。
另一方面，在框体收纳状态，另一连接端子6与收纳时连接端子10连接。另外，这时通过拉出/收纳检测器11检测框体的收纳状态并将表示该状态的检测信号输出到控制部9a。由此，即使在收纳时也可以进行高频开关的控制，因而，收纳时也可以进行负载7的选择。
如上所述，根据实施例2的滑动式便携无线电装置，由于其具备收纳时连接端子，所述收纳时连接端子如下配置与安装有未连接负载的连接端子的接地导体侧连接，在收纳一接地导体及另一接地导体时，成为与连接着负载的连接端子电连接的状态，因此，即使收纳时也可以变更空间辐射方向图，因而可以得到分别适于拉出时或收纳时的空间辐射方向图，可以得到具有任何状态都最适合的高增益天线的滑动式便携无线电装置。
另外，根据实施例2的滑动式便携无线电装置，设置检测一接地导体及另一接地导体是拉出状态还是收纳状态的拉出/收纳检测器，可根据由拉出/收纳检测器11检测的拉出或收纳状态，切换负载的阻抗，因此，即使在对应多个频带或便携无线电装置的保持状态复杂化的状态下，也可以切换为适合各种拉出时和收纳时的空间辐射方向图，可以得到具有在各种条件下都最适合的高增益天线的滑动式便携无线电装置的效果。
实施例3图9是分开表示实施例3的滑动式便携无线电装置的一接地导体与另一接地导体的结构图。
在实施例3中将三个以上、具有不同阻抗的负载作为负载7(Z1、Z2、Z3...)(Z4、Z5、Z6...)，而且可以通过高频开关8a选择这些负载7。另外，具有无线电装置保持状态检测器12。
无线电装置保持状态检测器12，例如，使用加速度传感器等而实现，例如，以在纵位置保持还是在横位置保持的方式检测滑动式便携无线电装置是怎样的保持状态，并向控制部9b输出该检测信号。控制部9b具有例如，基于使用的频带的信息或无线电装置保持状态检测器12的检测信号，将控制信号输送到高频开关8a的功能。
图10是表示控制信号与频率的关系的说明图。
如图所示，控制信号通过ctl-a，ctl-b，ctl-c，...选择使用频率。
在这样结构的滑动式便携无线电装置中，控制与使用频率对应的辐射方向图时，控制部9b向高频开关8a输出对应于该频率的控制信号。例如，当频率为f1时，控制信号就变为ctl-a为“H”，ctl-b为“H”，ctl-c为“H”。
另外，根据来自无线电装置保持状态检测器12的检测信号控制辐射方向图时，控制部9b对高频开关8a输出控制信号ctl-a、ctl-b、ctl-c、...，以选择与保持状态对应的负载7。
如上所述，根据实施例3的滑动式便携无线电装置，由于可以选择三个以上负载的阻抗，因此，即使在对更多个频带的对应或便携无线电装置的保持状态复杂化的情况下，也可以得到具有最适合各种情况的高增益天线的滑动式便携无线电装置的效果。
实施例4图11是表示实施例4的滑动式便携无线电装置的各个接地导体的结构图。
在本实施例中，具有代替负载和高频开关8a，作为根据频率使电抗变化的电路的LC串联共振电路13。即，在上述实施例1中，与f1和f2两个频率相对应，通过使用高频开关8变更负载7，可分别在f1和f2的频带区域中变更辐射方向图。与此相对，在实施例4的结构中，不使用上述实施例1中的高频开关8。
例如，f1＝2.0GHz、f2＝800MHz，f1时选择负载z1，f2时选择负载z2，在实施例1中此时选择的负载z1→短路、z2→1.5pF的情况下，通过使用与电抗在2.0GHz带短路，在800MHz带与1.5pF相当的LC串联共振电路13，从而可以得到与上述实施例1同样的效果。另外，在图示例中，虽然一侧负载7(z3、z4)为与实施例1同样的结构，但是，通过置换为与上述等效的LC串联共振电路13，则可以不要高频开关8。另外，在LC串联共振电路13之外为得到希望的电抗，使用串联的电容器、电感、0Ω(短路)或LC并联共振电路也可以得到与实施例4同样的效果。
如上所述，根据实施例4的滑动式便携无线电装置，由于将根据频率而使电抗变化的电路作为负载使用，因此可以不要用于切换负载的开关及开关周边的控制电路，从而可以实现成本的降低，另外由于开关等部件的安装区域被省掉，可有助于滑动式便携无线电装置的小型化。
实施例5图12及图13是表示实施例5的滑动式便携无线电装置的结构图，图12表示框体的拉出状态，图13表示框体的收纳状态。
在实施例5中，从一接地导体1及另一接地导体2分别设置长度为特定频率的λ/4的线状导体14来代替实施例1中的一连接端子5～高频开关8。该线状导体14配设在框体拉出时靠近、框体收纳时隔离的位置。
图14是线状导体14的说明图。
从图中的A侧看B侧的电抗Za为前端打开的传输线路的阻抗。即，将传输线路的特性电阻设定为R0时，阻抗Za成为Za＝I*R0*cot(KL)。在此，K是波数(＝2π/λ)、L是线路长，在线路长L是λ/4的情况下，阻抗Za＝0Ω(短路)。例如，通过选定线路长L，以使变为2.0GHz带的λ/4，在2.0GHz带可以实现Za＝0Ω。此时，例如在800MHz带，将R0设定为规定值，由此可以将其阻抗设定为与实施例1的负载7(Z2、Z4)同等的值。
通过这种结构，将线状导体14的长度作为规定的频率，例如，设定为2.0GHz带的λ/4，在框体拉出时，在2.0GHz带可看作0Ω，并且，可以实现在800MHz具有规定阻抗的结构。另外，在框体收纳时，如图13所示，因为配置在各个接地导体上的线状导体14相互隔离，因此，一接地导体1与另一接地导体2间成为打开状态。
另外，在图示例中，在一接地导体1与另一接地导体2的滑动方向的一侧设置线状导体14，在另一侧设置一连接端子5～高频开关8(对此省略图示)，但也可以在两侧设置线状导体14。
如上所述，根据实施例5的滑动式便携无线电装置，由于具备设置在多个接地导体中至少任一个接地导体上的辐射元件；在多个接地导体中具有滑动结构的一接地导体和另一接地导体的每一个上，设置于与这些接地导体拉出时靠近的位置且具有对应规定频率的波长的值的线路长度的线状导体，因此，不需要高价的表面热处理等，可以得到价廉且与上述实施例1同等的效果。
即，一连接端子5及另一连接端子6为可动式接点，因此，即使频繁地拉出、收纳框体也必须维持连接可靠性。其结果是，一连接端子5及另一连接端子6的表面处理需要进行比通常的接插件更高价的电镀等，但是，线状导体14即使进行框体的拉出、收纳动作，因为没有接触的部分，所以也不需要这样的表面处理。
另外，在上述各实施例中，作为滑动式便携无线电装置，说明了具备两个接地导体的(一接地导体1与另一接地导体2)情况，但例如利用3层结构且各个接地导体为滑动结构的、具有3个以上接地导体的滑动式便携无线电装置同样也可以适用。另外，这时，也可以在多个滑动部分全部应用上述实施例的结构，也可以只用在一个滑动部分。
如上所述，该发明的滑动式便携无线电装置是在具备滑动结构的接地导体的便携无线电装置中，对应其使用状态或使用频带而改善空间辐射方向图的装置，适宜用于手机等。
权利要求
1.一种滑动式便携无线电装置，其特征在于，具备设置在多个接地导体中的至少任意一个接地导体上的辐射元件；与所述多个接地导体中具有滑动结构的一接地导体和另一接地导体分别连接、且在这些接地导体拉出时成为电连接状态的一连接端子及另一连接端子；以及在所述一连接端子和一接地导体之间、或在另一连接端子和另一接地导体之间串联连接的负载。
2.如权利要求1所述的滑动式便携无线电装置，其特征在于，负载的阻抗可切换。
3.如权利要求1所述的滑动式便携无线电装置，其特征在于，具备收纳时连接端子，其按如下配置与安装有未连接负载的连接端子的接地导体侧连接，在一接地导体和另一接地导体为收纳时，成为与连接有负载的连接端子电连接的状态。
4.如权利要求3所述的滑动式便携无线电装置，其特征在于，设置检测一接地导体和另一接地导体是拉出状态还是收纳状态的拉出/收纳检测器，根据所述拉出/收纳检测器检测的拉出或收纳状态，可切换负载的阻抗。
5.如权利要求1所述的滑动式便携无线电装置，其特征在于，设置检测一接地导体和另一接地导体的保持状态的无线电装置保持状态检测器，可根据由所述无线电装置保持状态检测器检测的保持状态，切换负载的阻抗。
6.如权利要求1所述的滑动式便携无线电装置，其特征在于，将电抗根据频率而变化的电路作为负载使用。
7.一种滑动式便携无线电装置，其特征在于，具备设置在多个接地导体中至少任意一个接地导体上的辐射元件；以及在所述多个接地导体中具有滑动结构的一接地导体和另一接地导体的每一个上，设置在与这些接地导体拉出时靠近的位置，且具有对应于规定频率的波长的值的线路长度的线状导体。
全文摘要
一种滑动式便携无线电装置。一接地导体(1)和另一接地导体(2)具有滑动式结构，在另一接地导体(2)上具备辐射元件(3)。在这些一接地导体(1)和另一接地导体(2)上，分别设置拉出时成为电连接状态的一连接端子(5)和另一连接端子(6)。另外，在另一连接端子(6)和另一接地导体(2)之间串联连接负载(7)，拉出时一接地导体(1)和另一接地导体(2)经由负载(7)而电连接。
文档编号H01Q1/24GK101053116SQ200480044280
公开日2007年10月10日 申请日期2004年10月21日 优先权日2004年10月21日
发明者早乙女秀之, 高桥智宏, 深泽彻 申请人:三菱电机株式会社, 株式会社Ntt都科摩