专利名称：无线设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信，尤其是涉及进行通信范围的控制及整形的无线设备。
背景技术：
图12是现有的无线设备的示意图。图中，1为主控制器，2为无线模块，3为基带控制器，4为无端接口，5为功率放大器，6为低噪声输入放大器，7为开关，9为倒F天线的天线。
在本图中，主控制器1将数据传送至基带控制器3。基带控制器3将对传送来的数据进行调制。经调制的电信号被输出放大器5放大，经开关7由天线9以电波的形式辐射至空间。另一方面，由空间传播来的电波被天线9接收，通过开关7由低噪声输入放大器6放大。然后，放大后的电信号被基带控制器3解调成数据，被传送至主控制器1。
在现有的无线设备中，因为功率放大器5的输出以及低噪声输入放大器6的输入灵敏度是固定的，所以无线设备的电波到达范围及可听范围也是固定的。因此，例如到达范围及可听范围为10m的无线设备的用户在与具有同等性能的其他无线设备进行通信的场合，用户(或无线设备本身)能够判断以用户为中心在10m半径的范围内有无其他无线设备。
但是，无线设备的用户判断不出在此10m半径的范围内，在用户的附近是否存在其他无线设备。换言之，无法确定存在于用户本身的无线设备附近的其他无线设备为何物。另外，无线设备的用户也无法确认其他无线设备是接近用户本身还是远离用户本身。
另一方面，也有功率放大器5的输出可变的无线设备。但这种无线设备的输出功率与输入灵敏度之比是变化的，因而依赖于输出功率的电波的到达范围与依赖于输入灵敏度的电波的可听范围是不相等的。
例如，在某一时刻用作基站的无线设备提高了输出功率的场合，基站周围的电场强度增高，到达范围扩大。从而，对于处在扩大了的到达范围内的无线设备，可以听到基站的电波。在这种状态下，由基站呼叫周围的无线设备时，周围的无线设备虽打算应答基站的呼叫，但周围的无线设备还是现有的低输出，因而不能建立与基站的链接。不仅如此，周围的无线设备只是在重复应答，不利的是连现有的通信也遭到禁止。
另外，在某一时刻作为移动站的无线设备降低了输出功率的场合，移动站周围的电场强度下降，电波的到达范围缩小。除了移动站附近的无线设备外，电波不能到达移动站周围的无线设备。在这种状态下，不处于移动站附近的无线设备对其呼叫时，因移动站的可听范围还是原来那么大，移动站试图应答呼叫源的无线设备的呼叫。但因为移动站的输出功率低，电波不能到达呼叫源的无线设备，与该无线设备的通信被阻断，不能建立新的链接。不仅如比，移动站只是在重复应答，不利的是连现有的通信也遭到禁止。
另外，在多个移动站对作为基站的无线设备形成等候排队的环境下，例如根据来自无线设备(移动站)的要求提供服务的自动售货机(基站)却无法指定排在队伍最前面的，即应首先进行服务的对象即无线设备。此外也不能区分排队登记的无线设备的顺序。
发明内容
本发明的目的是不改变无线设备的可听范围和到达范围的比率，而通过动态地改变可听范围和到达范围，能够较易地指定通信对象，尤其能够容易地判定其他无线设备的靠近和远离。
为达到上述目的，按照本发明，在无线设备中，天线与无线模块之间插入改变相互的输入输出信号强度的设备，具体地说就是插入衰减器，通过控制衰减器提供输出功率和输入灵敏度的方法。
按照本发明的优选形态，用衰减器的设定值将半径在2m与1m之间切换，根据在1m半径可通信的无线设备与在2m半径可通信的无线设备的区别，可判定无线设备的距离关系，尤其能判定排队登记的无线设备的顺序和处于最前面的无线设备。
在本发明的不同形态中，无线设备通过开关切换天线和带有衰减器的天线，保持电波的到达范围和可听范围的平衡不变，使电波的到达范围与可听范围的扩大或缩小。
在本发明的另一形态中，例如无线设备以10m与另一无线设备建立了链接，尔后通过切换天线，令无线设备的电波到达范围与可听范围在10m与1m之间交替地扩大缩小，以持续进行通信。其结果是，无线设备可以判断另一无线设备是靠近到1m的附近还是离远了。
另外，在本发明的另一形态中，例如在10m的范围内，与多个其他无线设备中的某一个建立链接后，使电波的到达范围和可听范围在10m与1m之内交替地扩大缩小，以持续进行通信，并确定到达1m附近的其他无线设备。
图1为应用本发明的无线设备的示意图。图2是应用本发明的无线设备的电波到达范围的示意图。图3是应用本发明的无线设备的电波的可听范围的示意图。图4是本发明的无线设备建立链接的示意图。图5是表示本发明的无线设备的电波的到达范围与可听范围切换的图。图6是利用定时器进行电波的到达范围与可听范围切换及通信概要的示意图。图7是基于检测装置进行电波的到达范围与可听范围切换及通信概要的示意图。图8是表示本发明的无线设备的输出功率与输入灵敏度的关系图。图9是应用本发明的无线设备的第1变例的示意图。图10是应用本发明的无线设备的第2变例的示意图。图11是应用本发明的无线设备的第3变例的示意图。图12是现有技术的示意图。图13是应用本发明的无线设备的第4变例的示意图。图14是将本发明的设备安装于座席的插板方式的示意图。图15是应用本发明的无线设备的第5变例的示意图。
具体实施例方式
图1为应用本发明的无线设备的实施形态的示意图。
图1中，1为主控制器、2为无线模块、3为基带控制器、4为无端接口、5为功率放大器、6为低噪声输入放大器、7及8为开关、91及92为倒F天线、10为衰减器。
主控制器1将数据传送至基带控制器3。传送来的数据用基带控制器3进行调制，用输出放大器5进行放大，经开关7到达处于无线模块2外部的开关8。天线91连接到开关8，而天线92经衰减器10连接到开关8。到达开关8的数据经天线输出时，基带控制器3控制开关8，以选择天线91及92中的某1个。于是，经开关8选择的天线将电波辐射至空间。
另外，也可以采用在天线91及92中只选用一架天线92，由开关8来驱动衰减器10与否的结构。这种结构可减少天线的架数，并能产生与本发明同样的作用。
另一方面，空间传来的电波被天线91及92接收。被接收的电波(数据)由天线91输入到开关8，以及由天线92经衰减器10输入到开关8。基带控制器3控制开关8来选择由开关8输入的数据中的某一方。选中的数据被输入到无线模块2。输入到无线模块2的数据由低噪声输入放大器6放大，用基带控制器3解调。被解调的数据被传送到主控制器1。
图2是表示图1的无线设备的电波到达范围的示意图。11a是输出功率0dBm下的电波的到达范围，11b是输出功率-20dBm下的电波的到达范围。在本形态中，按照用天线91输出时的到达范围11a的位置上的电场强度，与用天线92输出时的到达范围11b的位置上的电场强度相同的要求来设定各个天线的输出功率。
图3表示图1的无线设备的电波可听范围。12a是输入灵敏度为-72dBm时的电波可听范围，12b是输入灵敏度为-52dBm时的电波可听范围。在本形态中，通过开关8的切换，在利用从天线91接收到的数据时，可听范围为11a，在利用从天线92接收到的数据时，可听范围为11b的范围内，可接收到由相同输出功率的发送源输出的电波。
图4为应用本发明的无线设备建立链接的示意图。图中，13为应用本发明的无线设备，14a及14b为现有的无线设备，15a为无线设备13的电波的到达范围和可听范围，16为无线设备14a的电波的到达范围和可听范围。
无线设备13通过切换开关8，不接入衰减器10，以10dBm的输出功率及-72dBm的输入灵敏度进行电波的发送和接收。此时的无线设备13的电波的到达范围及可听范围，即15a的半径为10m。
无线设备14a以10dBm的输出功率及-72dBm的输入灵敏度进行电波的发送和接收。无线设备14a的电波的到达范围及可听范围，即16的半径与无线设备13一样，为10m。
在图4中，无线设备13在无线设备14a的电波的到达范围16的内侧，无线设备14a在无线设备13的电波的到达范围15的内侧。也就是说，各无线设备的位置处的电场强度处于相互的输出能被接收到的电平。于是，各无线设备处于能够相互呼出的距离内，从而可建立链接。
图5是图4中无线设备13的电波的到达范围及可听范围被切换时的情形的示意图。图中的15b表示，经衰减器10利用天线92发送接收电波时的无线设备13的电波的到达范围及可听范围。此时，15b的半径为1m。
另外，图5还示出在图4中与无线设备13建立链接的无线设备14a靠近无线设备13附近的状态。在这种场合下，只有在无线设备14a进入15b所示的无线设备13的电波的到达范围及可听范围的圆内时，才能接收无线设备13输出的电波。
另外，无线设备14a仍保持原高输出不变，但无线设备13因插入了衰减器10，输出灵敏度降低了-20dBm。也就是说，可听范围缩小至15b。从而，只有在无线设备14a进入15b的圆内时，无线设备13才能接收到无线设备14a输出的电波。这意味着当电波的到达范围及可听范围保持相互的比率不变时无线设备13的电波的到达范围和可听范围在缩小，只能与接近于无线设备13的无线设备相互通信。
另外，在图5中，设无线设备14b按顺序排在无线设备14a的后面。在这种场合下，无线设备13利用电波的到达范围及可听范围15a来检测无线设备14a及无线设备14b的存在。当检测到这些无线设备的存在后，无线设备13切换天线，将电波的到达范围及可听范围选为15b，与无线设备13可通信的无线设备只有接近于无线设备13的14a。在这种场合下，通过确认可通信的无线设备的差异，即在电波的到达范围及可听范围变化的前后有无无线设备来确定无线设备按照从无线设备13到无线设备14a、无线设备14b的顺序在排列。进而可以确定无线设备14a是存在于无线设备13附近的无线设备。
如图4及图5中所述，由于无线设备13具备切换电波的到达范围及可听范围的手段，无线设备13能够确定，在电波的到达范围及可听范围15b内建立了链接的无线设备14a以建立链接的时刻为界，是接近还是远离无线设备13。
另外，在存在多个无线设备的场合，无线设备13可以确定该多个无线设备的位置。此时，位置被确定的无线设备可以是电波的到达范围及可听范围为恒定或10m左右的现有的无线设备。
图6是表示本发明的无线设备(无线设备13)的电波的到达范围及可听范围由定时器进行切换时的通信时刻图。图中，1301、1302、1303、1304、1305及1306为发自无线设备13的呼叫信号，14c、14d为现有的无线设备，1401、1402、1403、1404及1405为发自无线设备14c及14d的应答信号。在图6中，图的纵轴为从无线设备13至无线设备14c及14d的相对距离。
在时刻T0，无线设备13以0dBm的功率输出呼叫信号1301。接收呼叫信号1301的无线设备14c在时刻T1回送应答信号1401。接下来，无线设备13在时刻T2输出呼叫信号1302。接收呼叫信号1302的无线设备14c在时刻T3回送应答信号1402。
接收应答信号1402的无线设备13根据内置的定时器估计经过了一定时间后，将该设备的输出功率切换至-20dBm。在图6中，无线设备13切换输出功率，使得在时刻T5完成输出功率的切换。无线设备13在时刻T6输出呼叫信号1303。但在本图中，无线设备14c不处在无线设备13的电波的到达范围之内，所以对无线设备13来说，没有返回来自无线设备14c的应答信号。没有应答时，无线设备13可判断为在时刻T7无线设备14c没有靠近；或它不存在于无线设备13的1m的附近。
接下来，无线设备13在时刻T8再次输出呼叫信号1304。在时刻T8，距无线设备131m附近的无线设备14c可接收到呼叫信号1304。接收到呼叫信号1304的无线设备14c在时刻T9回送应答信号1403。
接收到应答信号1403的无线设备13可识别无线设备14c存在于距自身1m的附近的事实，进而进入提供服务的准备。无线设备13在做服务准备的期间，将输出功率返回至0dBm。
无线设备13在时刻T12以0dBm的输出功率输出呼叫信号1305。接收到呼叫信号1305的无线设备14d在时刻T13回送应答信号1404。在此时间内如完成了服务的准备，则无线设备13在时刻T14将本身的输出功率切换到-20dBm，输出呼叫信号1306。呼叫信号1306被在无线设备13附近等待服务提供开始的无线设备14c接收。接收到呼叫信号1306的无线设备14c在时刻T15回送应答信号1405。经过这种信息交换，14c接受所提供的服务。
以0dBm的输出功率在呼叫无线设备14方面取得成功的无线设备13与上述一样，按照定时器，在经过一段时间后，将该设备的输出功率切换到-20dBm，检测呼叫后的无线设备14是否在向它靠近。在靠近检测方面取得成功的无线设备13与对无线设备14c时一样，开始做提供服务的准备。与此同时，在提供服务的准备完成之前，无线设备13将输出功率变更到0dBm，进行对另一无线设备的呼叫。提供服务的准备工作一旦完成，无线设备13即再次把输出功率切换到-20dBm。然后，将令等候在附近的无线设备14d再呼叫出来，开始提供服务。如上所述，通过使用定时器，可有效地检测出无线设备的靠近并提供服务。
图7是在无线设备13作为用于检测出其他无线设备的检测装置配备有辐射传感器的场合的表示切换电波的到达范围及可听范围的时刻和通信的时刻的示意图。图中，1307、1308、1309、1310、1311及1312为呼叫信号，14e、14f为无线设备，1406、1407、1408、1409及1410为应答信号。纵轴表示无线设备14e及14f与无线设备13的相对距离。
无线设备13在时刻T0输出呼叫信号1307、在时刻T2以输出功率0dBm输出呼叫信号1308。接收到呼叫信号1307的无线设备14e在时刻T1回送应答信号1406。接收到呼叫信号1308的无线设备14f在时刻T3回送应答信号1407。
确认了在10m的可听范围内应答的无线设备的无线设备13将输出功率切换到-20dBm。在本图中，在时刻T4完成了输出功率的切换。无线设备13利用配备在主控制器1上的辐射传感器来感知其他无线设备的靠近。利用辐射传感器感知到无线设备14e的靠近的无线设备13在时刻T6输出呼叫信号1309。在本图的场合，假定呼叫信号1309不是对无线设备14e发的，所以无线设备14e不对无线设备13回送应答信号。在没有应答信号的场合，无线设备13即认为已呼叫的无线设备没有向它靠近。接着，无线设备13在时刻T8向无线设备14e输出呼叫信号1310。接收到呼叫信号1310的无线设备14e在时刻T9回送应答信号1408。
接收到应答信号1408的无线设备13认知无线设备14e己存在于距自身1m半径的附近，从而能够确认到达该无线设备附近的无线设备。
无线设备13在时刻T10输出呼叫信号1311，向无线设备14e提供服务，诸如开始递送电子票证、递送电子货币及提供信息等。无线设备14e在时刻T11回送应答信号1409，借此结束此服务的提供。
在对无线设备14e提供服务结束之前，无线设备13不感知无线设备14e以外的无线设备的靠近。于是，对无线设备14e的服务结束了的无线设备13为了向其他无线设备提供服务，将输出功率返回到0dBm。在本图中在时刻T12完成了输出功率的切换。
无线设备13为了向其他无线设备告知“可以提供服务”的信息，在时刻T14输出呼叫信号1312。接收到呼叫信号1312的无线设备14f在时刻T15回送应答信号1410。呼叫信号1312是用于促使无线设备14f向无线设备13靠近的呼叫信号。
在以0dBm的输出功率对无线设备14f的呼叫方面取得成功的无线设备13开始准备提供服务。在此期间，无线设备13也对新进入无线设备13的可听范围的另一无线设备继续呼叫。辐射传感器一旦检测出另一无线设备向无线设备13的附近靠近，无线设备13就将输出功率切换到-20dBm，以此来进行对发出了呼叫的无线设备的认定。对无线设备认定成功的无线设备13提供准备好了的服务。在提供服务的过程中，感知到有其他无线设备靠近的无线设备13在提供该服务之后，继续以-20dBm的输出功率进行无线设备的认定并提供服务。
在提供服务的过程中没有感知到有其他无线设备靠近时，无线设备13再将输出模式切换到0dBm，呼叫其他无线设备，并根据需要促使其靠近。借此，无线设备13可以控制多个无线设备的靠近，可以对多个无线设备依次提供服务。
图8是表示无线设备13中的输出功率与输入灵敏度的关系的图。图中，130为无线设备13的输入灵敏度、140及141为现有的无线设备的输入灵敏度。
一般而言，无线设备的输入灵敏度是考虑到无线设备周围的噪声电平而被设定的。具体地说，对所要求的灵敏度要取51dB的噪声容限。也就是说，无线设备的输入灵敏度按规定要在周围的电场强度上添加50dB的噪声容限。现有的无线设备的输入灵敏度为-72dBm。
图中，位于0m处的无线设备14a的输出信号被位于10m处的现有的无线设备以输入灵敏度140加上50dB的噪声容限接收到。也就是说，在现有的无线设备之间，只要是在10m的距离之内，就能彼此接收到输出信号。
下面，就现有的无线设备与无线设备13之间的通信进行说明。在无线设备13接收现有的无线设备输出信号的场合，图中对位于0m处的无线设备14a的输出信号而言，输入灵敏度为-52dBm的无线设备13可以确保50dB噪声容限的距离，即无线设备13能够接收到无线设备14a输出信号的距离是在无线设备13的输入灵敏度130的位置所示的1m。
与此相对照，在无线设备13的输出信号被现有的无线设备接收的场合，图中位于0m的无线设备13的输出信号已被衰减器衰减了20dB。从而，输入灵敏度为-72dBm的现有的无线设备可以确保50dB的噪声容限的距离，即现有的无线设备可以接收到无线设备13的输出的距离是用现有的无线设备的输入灵敏度141的位置表示的1m。
如以上说明所示，应用本发明的无线设备不仅在经天线91的输出与现有的无线设备的连接有互换性，即使切换到插入了衰减器10的天线92，在1m的靠近距离与现有的无线设备的连接也能确保其互换性。
另外，利用开关可以动态地切换天线91与天线92，因而例如电波的到达范围及可听范围也能在10m与1m之间动态地切换。
图9是应用本发明的无线设备的第1变例的示意图。图中，10b为衰减器，101为分路器，102为平衡-不平衡转换器或终瑞。从无线模块2输出的数据被输入到衰减器10b。输入到衰减器10b的数据被衰减器10b内的分路器101每分路一次，其强度就被衰减一半。被分路的数据由分路器101的一个分支输出到天线9。到达其他分支的数据被接在分支末端的终端终止。
在本变例中，利用分路器101可使输出与输入以相同的比率衰减，因而在保持电波的到达范围及可听范围的平衡不变的前提下可缩小它们的范围。
图10是应用本发明的无线设备的第2变例的示意图。图中，10c是含有金属片的衰减器件。在第2变例中，用衰减器件包覆天线，使得在无线设备的电波的到达范围及可听范围保持平衡的前提下可缩小其范围。
图11是应用本发明的无线设备的第3变例的示意图。图中，5a为可变输出功率放大器、17为混频电路。混频电路17有噪声源170。
可变输出功率放大器5a的末级有多个功率放大器。从而，随着合上开关的功率放大器的个数的增减，可以改变可变输出功率放大器5a的输出功率。多个功率放大器各自的晶体管的尺寸和面积完全相同也可以，参差不齐也可以。但是，可变输出功率放大器5a的输出会与合上开关的功率放大器的晶体管的面积成比例地增大。从而，有必要装入多个功率放大器，以使可变输出功率放大器能够输出所希望的功率。基带控制器3用来控制可变输出功率放大器5a的合上开关的功率放大器的数目。例如，在多个功率放大器全部接通时，可变输出功率放大器5a可实现10m的到达范围，接通的功率放大器仅为1个时，可变输出功率放大器5a可实现1m的到达范围。
由天线9接收的数据被输入到混频电路17中。混频电路17将输入的数据与噪声源170所产生的噪声混合起来，输出给低噪声输入放大器6。因混入了噪声，低噪声输入放大器6的输入灵敏度从-70dBm下降到-50dBm。基带控制器3通过直接控制噪声源170来控制噪声的输出。
在本变例中，利用具有可变输出功率放大器5a和混频电路17的无线接口4，在保持电波的到达范围及可听范围的平衡不变的前提下可缩小它们的范围。另外，基带控制器3通过控制可变输出功率放大器5，可以控制电波的到达范围。再者，基带控制器3通过对噪声源170的控制，可对可听范围进行微调。
图13是应用本发明的无线设备的第4变例的示意图。图中，18为印刷电路基板、181为印刷电路基板18内层的作为接地层的平板金属导体、182为印刷电路基板18内层的作为电源层的平板金属导体、93及94为天线。
在本图中，无线模块2、开关8、天线93及94等被安装在印刷电路基板18的表面上。
在印刷电路基板18的内层，从靠近无线模块2的一侧起配置作为接地层的平板金属导体181和作为电源层的平板金属导体182。平板金属导体181和182向无线模块2和开关8供电。
从印刷电路基板18的上方看，天线93被配置成与平板金属导体181和182重叠。从印刷电路基板18的上方看，天线93没有与平板金属导体181和182重叠的部分。
另外，在平板金属导体181和平板金属导体182二者之中，靠近天线93的金属导体与天线93之间的间隙在0.1mm至2mm的范围内。此间隙缘自插在金属导体间的绝缘体膜的厚度，以此厚度可实现充分的绝缘耐压和寄生电容。本变例中的印刷电路基板18是将绝缘体膜与金属导体交互重叠成三明治状而制作的。印刷电路基板18的厚度取决于制造基板的设备，被限制在2mm左右。但是，如能确保上述的间隙，印刷电路基板18即使为2mm左右也能实现充分的绝缘耐压和寄生电容。另外，即使在作为基底的绝缘体膜之上层叠了金属导体和绝缘体的所谓复合基板中，如取上述的间隙为0.1mm至2mm，也能实现相同的性能。
另一方面，从印刷电路基板18的上方看，天线94被配置成不与平板金属导体181和182重叠。从印刷电路基板18的上方看，天线94与平板金属导体181和182没有重叠的部分。
由无线模块2输出的数据经开关8被输入到天线93或94。开关8用来切换电路，使其与天线93或天线94的一方导通。
天线93与平板金属导体181和182之间有电容寄生，使天线93的谐振频率下降。从而，SWR变大，使天线93向空间的功率辐射的比例下降。
另外，天线93辐射的电波的磁通量成分之大半被平板金属导体181和182吸收掉。从而，天线93辐射电波时与天线92辐射电波时相比，无线设备附近的电场强度变弱。
总之，因寄生电容的产生和磁通量的吸收，天线93向空间辐射的功率比天线92向空间辐射的功率小。另外，向天线93输入时的天线增益也比天线94的小。
从而，在本变例中，通过开关8切换天线93与天线94，可动态地将电波的到达范围及可听范围例如在10m与1m之间切换。
图14是将应用本发明的无线设备安装在电车、飞机座席靠背上的状态的示意图。在本图中，20是靠背的背面、201是安装在靠背背面的插板、202是固定插板的插销、203是插板的横杆与合叶、94t是在插板上表面一侧的插板内置天线、94b是在插板底面一侧的插板内置天线。本图表示用插销202将插板201固定在前座席靠背背面20上的状态。
插板201的内部有无线模块2、开关8、天线93、插板上表面一侧的插板内置天线94t以及插板底面一侧的插板内置天线94b。
插板上表面一侧的插板内置天线94t及插板底面一侧的插板内置天线94b是带有衰减功能的天线。插板上表面一侧的插板内置天线94t有覆盖插板上表面附近的辐射图形；插板底面一侧的插板内置天线94b有覆盖插板底面附近的辐射图形。天线93有广泛地覆盖插板的上表面一侧和底面一侧双方的辐射图形。
无线模块2在启动时利用天线93。此后，向用户开始提供服务时，无线模块2利用开关8将所用的天线切换到插板底面一侧的插板内置天线94b或插板上表面一侧的插板内置天线94t。在切换到这些天线时，内置于插板的无线设备只能与插板的邻近处，具体而言，只能与使用该插板的坐在位置上的用户的邻近处通信。其结果是，只有坐在座席上的用户所持有的无线设备能够与内置于插板的无线设备通信。
无线模块2通过检测插销202在插销位置，或插板201的横杆和合页203不在弯曲的位置来检测插板201的位置。无线模块2根据检测到的信息，在插板装上时选用插板底面一侧的插板内置天线94b，在插板抽出时选用插板上表面一侧的插板内置天线94t。
图15是应用本发明的无线设备的第5变例的示意图。在本图中，183为印刷电路基板18内层的平板金属导体、19为开关、95为天线。另外，开关19换成继电器电路也可以。
无线模块2及天线95被安装在印刷电路基板18的表面上。开关19被安装在印刷电路基板18的背面上。
在印刷电路基板的内层，从靠近无线模块2的一侧起，配置平板金属导体181和平板金属导体182。平板金属导体181和182向无线模块2及开关19供电。
从印刷电路基板18的上方看，天线95与平板金属导体183重叠地配置。从印刷电路基板18的上方看，天线94没有与平板金属导体183不重叠的部分。
另外，天线93与平板金属导体183之间的间隙在0.1mm至2mm的范围内。
从无线模块2输出的数据被输入到天线95。由开关19的“通”“断”来控制接地层的平板金属导体181与平板金属导体183的电连接。
一旦利用开关19将接地层的平板金属导体181与平板金属导体183进行电连接，天线95与平板金属导体183之间即有电容寄生。因此，天线95的谐振频率下降，SWR增大。从而，天线95向空间的功率辐射的比例下降。
在这种场合，天线95辐射的电波的磁通量成分的大半被平板金属导体183吸收。从而，无线设备附近的电场强度在2.4GHz频段要降低50dB左右，与平板金属导体183不通电时相比，要减弱至1/250左右。
从而，开关19一旦使接地层的平板金属导体181与平板金属导体183进行电连接，由于寄生电容与磁通量的吸收，天线95向空间辐射的功率变小，并且输入时的天线增益也变小。
反之，一旦利用开关19断开接地层的平板金属导体181与平板金属导体183的连接，就不产生寄生电容及磁通量的吸收效应。从而，天线95向空间辐射的功率没有变化。
总之，在本变例中，通过切换开关19的通断，无线设备的电波的到达范围及可听范围可在例如10m与1m之间动态地切换。
另外，在本变例中，假定开关19是MOS晶体管开关或电磁继电器，但也可用由外部能够切换工作的通断的开关调节器。
应用本发明的无线设备通过控制并缩小设备本身的可听范围，可以大致将无线网络内的其他无线设备区分为可听范围外的无线设备和可听范围内的无线设备。应用了本发明的无线设备对于可听范围外的无线设备可充当隐蔽终端。由于是隐蔽终端，对于可听范围外的无线设备可一律不应答，询问也达不到。这样一来，应用了本发明的无线设备可方便地并且动态地分割无线网络。
另外，可听范围一旦缩小，从可听范围内的变成可听范围外的无线设备与应用了本发明的无线设备的链接就被切断。从而，使用应用了本发明的无线设备也可有意识地构筑可顿时切断与多台无线设备的链接的无线网络。
如上所述，本发明对于动态地变更无线设备中电波的到达范围及可听范围是有用的。另外，对确认无线设备间的相对距离是有用的。并且，对在无线网络中更有效地调度服务也是有用的。
权利要求
1.一种无线设备，其特征在于，具有主控制器；具有开关的无线模块；与上述无线模块连接的天线；以及连动控制从上述天线向上述无线模块输入的信号强度和从上述无线模块向上述天线输出的信号强度的输入输出控制装置。
2.如权利要求1所述的无线设备，其特征在于具有与上述无线模块连接的衰减器；以及连接到上述衰减器的第二天线，上述输入输出控制装置具有借助于上述主控制器对上述开关的控制，对应用了上述第二天线的电波的输入输出与应用了上述天线的电波的输入输出进行切换的装置。
3.如权利要求1所述的无线设备，其特征在于上述输入输出控制装置是以包覆上述天线的方式设置的衰减器件。
4.如权利要求2所述的无线设备，其特征在于上述衰减器是具有分路器的衰减器。
5.如权利要求1所述的无线设备，其特征在于上述输入输出控制装置被连接在上述天线与上述无线模块之间，包括具有可变输出功率放大器、噪声源及混频器的输入输出控制部。
6.一种无线设备，可自发地形成移动站也可形成基站，并且作为移动站时的输出功率及输入灵敏度与作为基站时的输出功率及输入灵敏度相同，其特征在于具有使作为移动站时及作为基站时的输出功率及输入灵敏度动态地等量衰减的衰减装置。
7.如权利要求6所述的无线设备，其特征在于上述衰减装置具有衰减器件、连接到上述衰减器件的天线、未连接到上述衰减器件的天线以及开关，具有利用上述开关对连接到上述衰减器件的天线和未连接到上述衰减器件的天线进行切换的装置。
8.如权利要求6所述的无线设备，其特征在于上述衰减装置具有包覆该无线设备的天线的周围或者包覆该无线设备的金属导体，通过动态地改变在天线辐射方向的上述金属导体所占据的遮蔽面积，来动态地改变上述遮蔽面积的装置。
9.如权利要求6所述的无线设备，其特征在于上述衰减装置具有该无线设备的输入输出的衰减量按分路数n作2的-n次方倍分路的功率分路器。
10.如权利要求6所述的无线设备，其特征在于上述衰减装置包括装入该无线设备所具有的输入放大器前级的噪声源及混频器。
11.如权利要求6所述的无线设备，其特征在于上述衰减装置具有将末级的多个输出放大部连接到一架天线的输出放大器，具有控制上述输出放大器所包括的输出放大部参与工作的数目的装置。
12.如权利要求1所述的无线设备，其特征在于包括连接到上述无线模块的第2天线；以及具有作为电源层的第1金属导体及作为接地层的第2金属导体的印刷电路基板，从上述印刷电路基板的上方看，上述天线被配置在不与上述第1及第2金属导体重叠的位置上，从上述印刷电路基板的上方看，上述第2天线被配置在与上述第1及第2金属导体重叠的位置上。
13.如权利要求12所述的无线设备，其特征在于上述天线与上述印刷电路基板所具有的上述金属导体的间隙在0.1毫米至2毫米的范围内。
14.如权利要求13所述的无线设备，其特征在于上述第2天线与上述印刷电路基板的间隙大于0.1毫米。
15.如权利要求6所述的无线设备，其特征在于包括具有作为电源层的第1金属导体、作为接地层的第2金属导体及第3金属导体的印刷电路基板；连接上述第1金属导体及上述第3金属导体的开关；以及从上方看上述印刷电路基板时被配置成与上述第3金属导体重叠的天线，上述衰减装置利用上述开关的导通与印刷电路基板内层的接地层进行电连接。
16.一种无线网络，它具有权利要求2所述的无线设备和其他的无线设备组，其特征在于上述无线设备借助于上述开关切换上述天线与上述第2天线的使用，从而对上述其他的无线设备组中与上述无线设备相隔规定距离的无线设备而言，上述无线设备可作为隐蔽终端而工作。
17.如权利要求16所述的无线网络，其特征在于借助于上述开关可从上述天线切换到上述第2天线，从而断开上述无线设备与位于距上述无线设备规定距离的上述其他的无线设备组中的某一无线设备的链接。
18.如权利要求2所述的无线设备，其特征在于具有多架上述第2天线。
19.一种插板，它具有权利要求18所述的无线设备，其特征在于上述多架第2天线在该插板的表面和背面分别被设置一架以上，上述多架第2天线的各架天线只在设置面的附近有辐射图形。
20.如权利要求19所述的插板，其特征在于包括检测上述插板是否处于使用状态的检测装置；根据上述检测装置的检测结果，选择上述多架第2天线中的某一架的装置；以及使用上述所选择的天线，与使用该插板的用户所持有的无线设备进行通信的装置。
全文摘要
在无线设备中，天线(91、92)与无线模块(2)之间插入衰减器(10)，同时升降输出功率和输入灵敏度，以使电波的到达范围及可听范围的平衡保持恒定。另外，用开关(8)来切换天线(91)与带衰减器的天线(92)，借此在动态地保持电波的到达范围及可听范围的平衡不变的前提下扩大或缩小电波的到达范围及可听范围。
文档编号H04B1/50GK1481619SQ01820560
公开日2004年3月10日 申请日期2001年10月19日 优先权日2000年10月20日
发明者梅村雅也, 稻垣幸秀, 泷田功, 原敦, 秀 申请人:株式会社日立制作所