JPH07177561A

JPH07177561A - 携帯電話

Info

Publication number: JPH07177561A
Application number: JP6208623A
Authority: JP
Inventors: Wataru Matsumoto; 渉松本; Akikazu Matsuda; 晃和松田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-10-28
Filing date: 1994-09-01
Publication date: 1995-07-14

Abstract

(57)【要約】【目的】携帯電話のアンテナに指向性をもたせ、使用
中にノイズが発生した時には基地局または親機方向へ向
けることにより、ノイズを低減する。【構成】水平面に無指向特性を有するヘリカルアンテ
ナ２と、電波を反射させる金属線とからなる反射器１０
と、この反射器１０が設けられ、ヘリカルアンテナ２に
着脱自在な反射器ホルダー１１とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、アンテナにより電波
の送受信を行うコードレス電話機を含む携帯電話に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図２１は従来の携帯電話の外観図、図２
２はその携帯電話の簡易ブロック図、図２３は携帯電話
に搭載されたアンテナの指向性を示す図であり、（ａ）
はアンテナとＸ−Ｙ−Ｚ軸との位置関係を示す図、
（ｂ）はＸ−Ｙ平面での垂直偏波の指向性を示す図、
（ｃ）はＺ−Ｘ平面での垂直偏波の指向性を示す図であ
る。図において、１は携帯電話本体、２は送受信用のヘ
リカルアンテナ、３は高周波回路、４は音声回路、５は
レシーバ、６はマイク、７は受信レベル等を表示する液
晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤと記載）、８は各部を制
御するマイコン、９は各平面上での電波の送受信レベル
の強さを示す電力パターンである。

【０００３】次に、携帯電話の動作について、図２１，
図２２を用いて説明する。基地局または親機（共に図示
せず）から送信された電波はヘリカルアンテナ２により
受信される。その後、高周波回路３によりデジタル信号
に復調され、音声回路４により音声に変換され、レシー
バ５から音声として出力される。また、マイク６から入
力された音声は、音声回路４でデジタル信号に変換さ
れ、高周波回路３で送信波に変調されて、ヘリカルアン
テナ２から基地局または親機へ送信される。

【０００４】以上の動作を制御するのがマイコン８であ
る。マイコン８では高周波回路３から出力される受信電
力レベルを読み取ることができ、読み取ったレベルをＬ
ＣＤ７上に相対的な数値表示、またはレベルメータ表示
をする。

【０００５】次に、ヘリカルアンテナ２の指向性につい
て、図２３を用いて説明する。まず、ヘリカルアンテナ
２の水平面、すなわち、Ｘ−Ｙ平面の垂直偏波の指向性
は図２３（ｂ）に示すように、全方位にわたって電力パ
ターンが均等に強いため、ほぼ無指向性であることが分
かる。また、垂直面、すなわち、Ｚ−Ｘ面では、図２３
（ｃ）に示すようにＸ軸方向に近づくほど電力パターン
が強くなり、Ｚ軸方向に近づくほど電力パターンが弱く
なり、指向性が存在することが分かる。さらに、図示し
ないが、Ｙ−Ｘ面についても、Ｚ−Ｘ平面と同様にＹ軸
方向に近づくほど電力パターンが強く、Ｚ軸に近づくほ
ど弱くなる指向性がある。

【０００６】また、携帯電話で問題になるのが通話中の
ノイズである。このノイズは主に受信電波の電力が弱
い、つまり基地局または親機から離れている場合に多く
発生する。従って、基地局の方向を検知し、その方向に
近づけたり、アンテナが指向性を有する場合は指向性の
強い方角を基地局の方向にすることによって受信電力を
強くでき、ノイズをを低減させることができる。なお、
子機に無指向性アンテナと指向性アンテナを備え、通話
可能距離では無指向性アンテナを使用して通話を行い、
雑音源に近づき通話品質が劣化したときに指向性アンテ
ナに切り変えて通話することにより、通話距離の拡大と
通話品質の向上を図ることは特開平４−２６１２５０号
公報に開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の携帯電話は以上
のように構成され、ヘリカルアンテナ２は水平面につい
てはほぼ無指向性であり、水平面における電波の到来方
向を把握できず、通話中のノイズを減少させるために携
帯電話を電波送信元の基地局または親機方向へ近付けよ
うとしても、方向が分からず、近づけることができない
という問題点があった。

【０００８】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、電波の到来方向を検知できる
携帯電話を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる携帯電
話は、水平面に無指向特性を有するアンテナと、電波を
反射させる反射器と、この反射器が設けられ、前記アン
テナに着脱自在な反射器保持具とを備えたものである。

【００１０】また、反射器に金属線を用いたものであ
る。さらに、反射器の金属線にコイルまたはコンデンサ
を接続したものである。また、反射器に金属平板を用い
たものである。また、反射器に用いた金属平板をアンテ
ナの方向に折り曲げたものである。

【００１１】また、この発明における携帯電話は、水平
面に無指向特性を有するアンテナと、電波を反射させる
反射器と、この反射器が設けられ、アンテナに着脱自在
な反射器保持具と、電波を導波させる導波器と、この導
波器が設けられ、アンテナに着脱自在な導波器保持具と
を備え、反射器と導波器の間にアンテナが配置され、か
つ、反射器と導波器が対向するようにアンテナに反射器
保持具と導波器保持具とを装着させるものである。

【００１２】さらに、反射器に金属平板を用いたもので
ある。

【００１３】

【作用】この発明における携帯電話は、反射器保持具を
アンテナに装着することにより、アンテナおよび反射器
の合成特性が水平面に指向性を有することになる。また
反射器に金属線を用いたことによりアンテナおよび金属
線の合成特性が水平面に指向性を有することになる。

【００１４】さらに、反射器の金属線にコイルまたはコ
ンデンサを接続したことにより、装荷インピーダンスを
変動させ、指向性を所望の特性になるように調整する。
また、反射器に金属平板を用いたことにより、指向性を
金属線を用いた場合よりも強めることができる。また、
反射器に用いた金属平板をアンテナの方向に折り曲げる
ことにより、指向性をより強くすることができる。

【００１５】また、この発明における携帯電話は、反射
器を導波器の間にアンテナが配置された状態で、反射器
と導波器が対向するようにアンテナに反射器保持具と導
波保持具とを装着させたことにより、アンテナ，反射器
および導波器の合成特性が水平面に指向性を有すること
になる。

【００１６】また、反射器に金属平板を用いたことによ
り、アンテナ，金属平板および導波器の合成特性が水平
面に指向性を有することになる。

【００１７】

【実施例】実施例１．図１はこの発明の一実施例を示す
携帯電話の外観図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側
面図である。図２はこの携帯電話のアンテナの指向特性
を示すモデル図、図３はこのアンテナの指向特性の実測
図、図４は携帯電話の液晶ディスプレイの表示状態を示
す図である。なお、携帯電話の簡易ブロック図は図２２
を流用する。

【００１８】図において、従来例と同一部分または相当
部分には同一符号を付し、説明を省略する。１０は銅線
等の金属線からなる反射器、１１は例えば、プラスチッ
クやＡＢＳ樹脂等からなり、反射器１０を組込んだ反射
器ホルダーであり、ヘリカルアンテナ２の突起部に装着
できるように、筒部１２を有する。なお、反射器ホルダ
ー１１は反射器保持具を示す。

【００１９】次に、動作について説明する。まず、携帯
電話本体１による通話中にノイズが発生した場合には、
反射器ホルダー１１をヘリカルアンテナ２に装着し、携
帯電話本体１に図２に示す指向性を持たせる。特に、水
平面については、図２（ａ）のようにヘリカルアンテナ
２から見た場合、反射器１０の方向の受信レベルが低く
なり、その反対方向は逆に受信電力レベルが高くなると
いう指向性を有する。これは、ヘリカルアンテナ２から
放射される直接波と、反射器１０で反射された反射波と
の干渉により、指向性の発生する特性があり、アンテナ
の可逆性により、受信時にも同様の指向性が生じること
を利用している。実測図を図３に示す。

【００２０】また、携帯電話では、受信電力レベル（デ
ジタル方式の携帯電話の場合には、受信信号のエラーレ
ートでも可能）を液晶ディスプレイに表示するようにす
る。すなわち、図２２において、アンテナ２から受信し
た電波は高周波回路３でデジタル信号に復調されるが、
その過程で受信電力レベル情報をマイコン８側に供給す
る。マイコン８はこの情報を読み取り、相対的な数値あ
るいはレベルメータ値としてＬＥＤ７に表示する。ＬＣ
Ｄ７の表示方法を図４に示し、（ａ）は相対数値による
レベル表示であり、（ｂ）はバー状のレベルメータによ
るレベル表示である。さらに、受信電力レベルをスピー
カ５により発する音の強弱、または音の高低により表現
してもよい。

【００２１】そこで、使用者は、ＬＣＤ７に表示された
受信電力レベルを確認しながら、例えば、携帯電話本体
１を持ち、受信電力レベルの高い方角が水平面を一周す
るように回転させる。表示値が最も大きく示した方向を
基地局または親機の方向と判断し、その方向へ向けるこ
とによって受信電力レベルを高くし、ノイズの発生を低
減させる。

【００２２】実施例２．なお、上記実施例１では携帯電
話本体１にヘリカルアンテナ２を用いたものを示した
が、他のアンテナであってもよい。以下に、携帯電話に
数種類のアンテナを用いたものを示す。図５はヘリカル
・スリーブアンテナ１３を搭載した携帯電話の側面図、
図６はモノポールアンテナ１４を搭載した携帯電話の側
面図、図７はスリープアンテナ１５を搭載した携帯電話
の側面図である。なお、図５，６および図７について、
上面図は図１（ａ）と同様であり（図示せず）、また、
側面図については、携帯電話本体１の下半分が図１と同
様のため省略し、以後同様とする。指向性については、
ヘリカル・スリーブアンテナ１３，モノポールアンテナ
１４またはスリーブアンテナ１５を搭載した携帯電話
は、ヘリカルアンテナ２を搭載したものとほぼ同様の指
向性を有する。

【００２３】実施例３．図８はこの発明の他の実施例を
示す携帯電話の側面図であり、上面図は図１（ａ）と同
様であるため図示せず。図において、上記実施例１と同
一または相当部分には同一符号を付し、説明を省略す
る。１６は反射器１０の途中に接続されたコイルであ
る。まず、指向性アンテナとしてヘリカルアンテナ２を
励振アンテナ、反射器１０を非励振アンテナとし、非励
振アンテナの装荷インピーダンスをＺ＝ｊＸ，相互イン
ピーダンスをＺ₁₂＝Ｒ₁₂＋ｊＸ₁₂，非励振アンテナの自
己放射インピーダンスをＺ₂₂＝Ｒ₂₂＋ｊＸ₂₂とすると指
向性アンテナの位相は

【００２４】

【数１】

【００２５】となり、指向性の変動に

【００２６】

【数２】

【００２７】が寄与していることが分かる。従って、

【００２８】

【数３】

【００２９】のＸ、つまり、装荷インピーダンスのＺ＝
ｊＸを変動させると指向性が変動し、その値を調整する
ことで、所望の指向性に近づけることができる。そこ
で、本実施例ではコイル１６の装荷インピーダンスを変
動させることで、指向性を所望の特性になるように調整
する。

【００３０】実施例４．なお、上記実施例３では、コイ
ル１６の装荷インピーダンスを変動させるものを示した
が、コイル１６の代わりにコンデンサを用いてもよく、
上記実施例３と同様の効果を奏する。図９はこの発明の
他の実施例を示す携帯電話の側面図であり、上面図は図
１（ａ）と同様であるため、図示せず。図において、上
記実施例３と同一または相当部分には同一符号を付し、
説明を省略する。１７は反射器１０の途中に接続された
コンデンサであり、実施例５と同様に、装荷インピーダ
ンスのＺ＝ｊＸを変動させ、所望の指向性に調整する。

【００３１】実施例５．図１０はこの発明の他の実施例
を示す携帯電話の外観図であり、（ａ）は上面図、
（ｂ）は側面図である。図１１はこのアンテナの指向特
性の実測図である。図において、上記実施例１と同一ま
たは相当部分は同一符号を付し、説明を省略する。１８
は平面形状の１板の金属平板であり、反射用素子の機能
を有する反射器に相当する。よって、図１１に示すよう
に携帯電話本体１に指向性を持たせることができ、金属
線の反射器１０よりも指向性を強めることができる。

【００３２】実施例６．図１２はこの発明の他の実施例
を示す携帯電話の外観図であり、（ａ）は上面図、
（ｂ）は側面図である。図１３はこのアンテナの指向特
性の実測図である。図において、上記実施例１と同一ま
たは相当部分を付し、説明を省略する。１９は平板の中
央で折り曲げた１枚の金属平板であり、反射用素子の機
能を有する反射器に相当する。よって図１３に示すよう
に携帯電話本体１に指向性を持たせることができ、金属
線の反射器１０よりも指向性を強めることができる。

【００３３】実施例７．図１４はこの発明の他の実施例
を示す携帯電話の外観図であり、（ａ）は上面図、
（ｂ）は側面図である。図において、上記実施例１と同
一または相当部分には同一符号を付し、説明を省略す
る。２０は２箇所で折り曲げた平面形状の１枚の金属平
板であり、反射素子の機能を有する反射器に相当する。

【００３４】実施例８．図１５はこの発明の他の実施例
を示す携帯電話の外観図であり、（ａ）は上面図、
（ｂ）は側面図である。図において、上記実施例５と同
一または相当部分には同一符号を付し、説明を省略す
る。２１は導線等の金属線からなる導波器、２２は例え
ば、プラスチックやＡＢＳ樹脂等からなり、導波器２１
を組み込んだ導波器ホルダーであり、反射器ホルダー１
１の筒部１２の上からヘリカルアンテナ２の突起部に装
着できるように一部分を縦方向に切り欠いた筒部２３を
有する。なお、導波器ホルダー２２は導波器保持具を示
す。

【００３５】次に、動作について説明する。まず、携帯
電話本体１による通話中にノイズが発生した場合には、
金属平板１８と導波器２１の間にヘリカルアンテナ２が
配置され、かつ、金属平板１８と導波器２１が対向する
ように反射器ホルダー１１と導波器ホルダー２２をヘリ
カルアンテナ２に装着し、携帯電話本体１に指向性を持
たせる。特に、水平面については、金属平板１８の反射
器の方向の受信レベルが低くなり、その反対に位置する
導波器２１の方向は逆に受信電力レベルが高くなるとい
う指向性を有する。

【００３６】これは、ヘリカルアンテナ２から放射され
る直接波と、金属平板１８による反射器で反射された反
射波とが干渉し、さらに、導波器２１が電波を携帯電話
本体１の励振器からみて導波器２１方向へ導くことによ
り、指向性の発生する特性があり、また、アンテナの可
逆性により、受信時にも同様の指向性が生じることを利
用している。実測図を図１６に示す。また、金属平板１
８による反射器の代わりに、金属線の反射器１０を用い
ても同様の効果が得られる。

【００３７】そこで使用者は、実施例１と同様にＬＣＤ
７に表示された受信電力レベルを確認しながら、例え
ば、携帯電話本体１を持ち、受信電力レベルの高い方角
が水平面を一周すように回転させる。表示値が最も大き
く示した方向を基地局または親機の方向を判断し、その
方向へ向けることによって受信電力レベルを高くし、ノ
イズの発生を低減させる。

【００３８】実施例９．図１７はこの発明の他の実施例
を示す携帯電話の外観図であり、（ａ）は上面図、
（ｂ）は側面図である。図において、上記実施例８と同
一または相当部分には同一符号を付し、説明を省略す
る。上記実施例８では導波器２１を１つ用いたものを示
したが、図１７に示すように導波器２１を２つ用いても
よく、水平面については、金属平板１８の反射器の方向
の受信レベルが低くなり、その反対に位置する導波器２
１の方向は逆に受信レベルが高くなるという指向性を有
する。よって、図１８の実測図に示すように、携帯電話
本体１により強く指向性を持たせることができる。ま
た、金属平板１８による反射器代わりに、金属線の反射
器１０を用いても同様の効果が得られる。

【００３９】実施例１０．図１９はこの発明の他の実施
例を示す携帯電話の外観図であり、（ａ）は上面図、
（ｂ）は側面図である。図において、上記実施例８と同
一または相当部分には同一符号を付し、説明を省略す
る。２０は平面形状の１枚の金属板を２箇所でヘリカル
アンテナ２の方向に折り曲げた反射板であり、この折り
曲げにより水平面での指向性をさらに強めることができ
る。また、金属平板を２箇所で折り曲げ、金属平板の出
っ張りを押さえたことによる反射器の容量の低減によ
り、製品を小型化することができる。なお、図１９では
反射板２０に１つの導波器を用いたものを示したが、図
２０に示すように、２つの導波器を用いてもよく、水平
面の指向性をより強くすることができる。

【００４０】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、反射
器保持具をアンテナに装着することにより、アンテナと
反射器の合成特性として水平面に指向性を有するため、
電波の到来方向を検知でき、携帯電話使用中にノイズが
発生した時には携帯電話の指向性の強い方角を、電波送
信元の基地局または親機方向へ向けることで、ノイズを
低減できるという効果がある。

【００４１】また、反射器に金属線を用いることによ
り、アンテナと金属線の合成特性として水平面に指向性
を有するため、電波の到来方向を検知でき、携帯電話を
電波送信元の方向へ向け、ノイズ低減を行うことができ
るという効果がある。

【００４２】さらに、金属線の反射器にコイルまたはコ
ンデンサを接続したことにより、装荷インピーダンスを
変動させ、指向性を使用者の所望の特性になるように調
整できるという効果がある。また、反射器に金属平板を
用いることにより、指向性を強めることができるという
効果がある。

【００４３】また、反射器に用いた金属平板をアンテナ
方向に折り曲げたことにより、指向性をより強くするこ
とができ、電波の到来方向の検知をより高めることがで
きると共に、金属平板の外方向への出張りを押さえ、反
射器の容量を低減でき、携帯電話自体を小型化できると
いう効果がある。

【００４４】また、反射器と導波器の間にアンテナが配
置され、かつ、反射器と導波器が対向するようにアンテ
ナに反射器保持具と導波器保持具とを装着させ、アンテ
ナ，反射器および導波器の合成特性の指向性を強めるこ
とにより、電波の到来方向をより的確に検知でき、電波
送信元の基地局または親機方向の検知が容易に行えると
いう効果がある。

【００４５】さらに、反射器に金属平板を用いてアンテ
ナ，金属平板および導波器の合成特性として指向性を強
めることにより、電波到来方向の検知がさらに精度良く
行え、電波送信元の基地局または親機の方向がより正確
に検知できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１による携帯電話の外観図で
ある。

【図２】この発明の実施例１によるアンテナの指向性の
モデル図である。

【図３】この発明の実施例１によるアンテナの実測図で
ある。

【図４】この発明の実施例１による携帯電話の液晶ディ
スプレイの表示状態を示す図である。

【図５】この発明の実施例２によるヘリカル・スリーブ
アンテナを搭載した携帯電話の側面図である。

【図６】この発明の実施例２によるモノポールアンテナ
を搭載した携帯電話の側面図である。

【図７】この発明の実施例２によるスリーブアンテナを
搭載した携帯電話の側面図である。

【図８】この発明の実施例３による携帯電話の側面図で
ある。

【図９】この発明の実施例４による携帯電話の側面図で
ある。

【図１０】この発明の実施例５による携帯電話の外観図
である。

【図１１】この発明の実施例５によるアンテナの指向性
の実測図である。

【図１２】この発明の実施例６による携帯電話の外観図
である。

【図１３】この発明の実施例６によるアンテナの指向性
の実測図である。

【図１４】この発明の実施例７による携帯電話の外観図
である。

【図１５】この発明の実施例８による携帯電話の外観図
である。

【図１６】この発明の実施例８によるアンテナの指向性
の実測図である。

【図１７】この発明の実施例９による携帯電話の外観図
である。

【図１８】この発明の実施例９によるアンテナの指向性
の実測図である。

【図１９】この発明の実施例１０による携帯電話の外観
図である。

【図２０】この発明の実施例１０による他の携帯電話の
外観図である。

【図２１】従来の携帯電話の外観図である。

【図２２】従来の携帯電話の簡易ブロック図である。

【図２３】従来の携帯電話のアンテナの指向性を示す図
である。

【符号の説明】

１携帯電話本体２ヘリカルアンテナ７液晶ディスプレイ９電力パターン１０反射器１１反射器ホルダー１６コイル１７コンデンサ１８金属平板１９金属平板２０金属平板２１導波器２２導波器ホルダー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基地局または親機から送信された電波を
受信する携帯電話において、水平面に無指向特性を有す
るアンテナと、電波を反射させる反射器と、この反射器
が設けられ、前記アンテナに着脱自在な反射器保持具と
を備えたことを特徴とする携帯電話。
【請求項２】上記反射器に金属線を用いたことを特徴
とする請求項１記載の携帯電話。
【請求項３】上記反射器の金属線にコイルまたはコン
デンサを接続したことを特徴とする請求項２記載の携帯
電話。
【請求項４】上記反射器に金属平板を用いたことを特
徴とする請求項１記載の携帯電話。
【請求項５】上記反射器に用いた上記金属平板を、上
記アンテナの方向に折り曲げたことを特徴とする請求項
４記載の携帯電話。
【請求項６】基地局または親機から送信された電波を
受信する携帯電話において、水平面に無指向特性を有す
るアンテナと、電波を反射させる反射器と、この反射器
が設けられ、前記アンテナに着脱自在な反射器保持具
と、電波を導波させる導波器と、この導波器が設けら
れ、前記アンテナに着脱自在な導波器保持具とを備え、
前記反射器と前記導波器の間に前記アンテナが配置さ
れ、かつ、前記反射器と前記導波器が対向するように前
記アンテナに前記反射器保持具と前記導波器保持具とを
装着させることを特徴とする携帯電話。
【請求項７】上記反射器に金属平板を用いたことを特
徴とする請求項６記載の携帯電話。