説明

携帯端末

【課題】ダイバーシティ受信用のアンテナ及び受信回路が着脱可能な携帯端末を提供する。
【解決手段】第1のアンテナと第1の受信回路を有する携帯端末において、第2のアンテナと第2の受信回路を有する受信アダプタを、携帯端末の表示側筐体の背面に着脱可能に構成する。受信アダプタが装着されていない場合には、第1の受信回路により受信を行い、受信アダプタが装着されている場合には、第1の受信回路と第2の受信回路とで、ダイバーシティ受信を行う。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、受信性能の向上を可能とする携帯端末に関する。特に、本発明は、ダイバーシティ受信により受信性能の向上を可能とする携帯端末に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、携帯電話に代表される携帯端末では、携帯端末の多機能化による回路規模増大や実装高密度化、電池容量の大型化により、アンテナ周辺の空間が狭くなり、安定したアンテナ特性の確保が難しくなってきている。また、ビルの多い街中では、受信電波の反射に起因したマルチパスフェージングによる受信性能の劣化の問題があり、その問題に対処するために、携帯端末に、ダイバーシティ受信方式を採用することが行われてきている。ダイバーシティ受信方式では、複数のアンテナを配置することが要求されるため、携帯端末のアンテナ配置は、さらに、難しい課題となっている。
【0003】
また、携帯端末において、表示側筺体には液晶ディスプレイなどの表示デバイスを配置するため、多くの回路は、操作側筺体に配置されることが多い。各種アンテナも無線系回路と共に、操作側筺体に配置されることが多い。しかしながら、操作側筺体内部に配置されたアンテナは、ユーザがその位置を認識できないため、使用時に、ユーザが手で覆ってしまい、十分な性能が得られないことが生じている。
【0004】
特許文献1には、携帯端末の裏面筺体部分に平面アンテナを実装することにより、装置の小型化を実現する方法が開示されている。また、特許文献1には、携帯電話機の2箇所に、各々、アンテナを設けて、ダイバーシティアンテナとして動作させ、受信性能を向上させる方法についても、開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2004−356823号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
以下の分析は、本発明により与えられる。
【0007】
しかしながら、特許文献1に記載された2箇所に平面アンテナを実装した携帯端末は、マルチパスフェージングによる受信状況の劣化を受けていないユーザに対しても、常に、2つのアンテナ及び2系統の受信回路を備えることが必要になり、マルチパスフェージング対策が必要でないユーザに対して、コスト高になるという問題がある。一般に、マルチパスフェージングは、ビルの多い街中で、ビルに電波が反射する状況で生じやすい傾向があるが、それ以外の使用状況では、受信性能は問題にならないことが多い。そこで、ダイバーシティ受信用のアンテナ及び受信回路は、着脱可能に構成され、必要な場合に、装着することが可能な携帯端末が望まれている。
【0008】
そこで、本発明の目的は、ダイバーシティ受信用のアンテナ及び受信回路が着脱可能な携帯端末を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の第1の視点による携帯端末用アンテナは、第1のアンテナと、前記第1のアンテナの信号を受信する第1の受信回路を有する携帯端末において、第2のアンテナと、前記第2のアンテナの信号を受信する第2の受信回路を有する受信アダプタを、前記携帯端末の表示側筺体の背面に着脱可能に構成し、前記受信アダプタが、前記携帯端末に装着されていない場合には、前記携帯端末は、前記第1の受信回路により、受信を行い、前記受信アダプタが、前記携帯端末に装着されている場合には、前記携帯端末は、前記第1の受信回路と前記第2の受信回路とで、ダイバーシティ受信を行う。
【発明の効果】
【0010】
本発明の携帯端末によれば、ダイバーシティ受信用の第2のアンテナ及び第2の受信回路を有する受信アダプタが、携帯端末に着脱可能に構成された携帯端末を提供することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施例1に係る携帯端末の分解斜視図である。
【図2】図1のA−A’における断面図である。
【図3】本発明の実施例1に係る受信アダプタの第2のアンテナ及び第2の受信回路の構造を示す斜視図である。
【図4】本発明の実施例1に係る受信アダプタの図3のB−B’における断面図である。
【図5】本発明の実施例1に係る受信アダプタ及びダミーユニットの装飾例を示す図である。
【図6】本発明の実施例1に係る携帯端末の操作側筐体内部の概略構成図である。
【図7】本発明の実施例1に係る携帯端末を示す斜視図である。
【図8】本発明の実施例1に係るダイバーシティ受信の構成を示すブロック図である。
【図9】図8における第1の受信回路及び第2の受信回路の詳細を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明の実施形態について、必要に応じて図面を参照して説明する。なお、実施形態の説明において引用する図面及び図面の符号は実施形態の一例として示すものであり、それにより本発明による実施形態のバリエーションを制限するものではない。
【0013】
本発明による第1の実施形態の携帯端末は、図1、図8に示すように、第1のアンテナ54と、第1のアンテナ54の信号を受信する第1の受信回路74を有する携帯端末10において、第2のアンテナ36と、第2のアンテナ36の信号を受信する第2の受信回路40を有する受信アダプタ20を、携帯端末10の表示側筺体の背面14に着脱可能に構成し、受信アダプタ20が、携帯端末10に装着されていない場合には、携帯端末10は、第1の受信回路74により、受信を行い、受信アダプタ20が、携帯端末10に装着されている場合には、携帯端末10は、第1の受信回路74と第2の受信回路40とで、ダイバーシティ受信を行う。
【0014】
以下、実施例について、図面を参照して詳しく説明する。
【実施例1】
【0015】
[実施例1の構成]
図7は、本発明の実施例1に係る携帯端末10の斜視図である。図7(A)は、開いた状態、図7(B)、図7(C)は、閉じた状態を示す。また、図7に示された携帯端末10は、折り畳み式であり、操作側筺体46と、表示側筺体60により構成され、2つの筺体は、ヒンジ61を介して回転可能に接続される。また、図1は、携帯端末10の表示側筺体60の分解斜視図である。図1に示すように、表示側筺体60は、表示側筺体のフロント面16、基板18、表示側筺体の背面14により構成される。基板18には、主として表示機能に関する回路部品30が搭載される。また、表示側筺体の背面14には、液晶ディスプレイデバイスにより構成されるサブディスプレイ12が配置されている。
【0016】
表示側筺体の背面14は、ダミーユニット26又は受信アダプタ20を装着するための溝27を有している。受信アダプタ20を携帯端末に装着する場合は、溝27に沿って受信アダプタ20を奥までスライドし、受信アダプタ20が有する3つのピン(2ピンからなる給電ピン22、第2の受信回路の出力信号ピン24)を、受信アダプタ接続部28が有する3つの穴に、各々、挿入する。図7(C)は、受信アダプタ20が、装着されたときの携帯端末10の斜視図を示している。
【0017】
一方、ダイバーシティ受信を行わない場合には、ダミーユニット26を溝27に沿って奥までスライドさせ、装着する。図7(B)は、ダミーユニット26が、装着されたときの携帯端末の斜視図を示している。ここで、ダミーユニット26は、全体が樹脂で構成され、単に、溝27の空間を埋めるための部品である。ダミーユニット26は、携帯端末10と電気的に接続する必要がないため、給電ピン22、第2の受信回路の出力信号ピン24を有していないが、ダミーユニット26を携帯端末10に装着して固定するための不図示のピンを有していてもよい。
【0018】
図2は、図1のA−A’における断面図である。基板18はコネクタ34を有し、受信アダプタ接続部28から出ている3つのピン32(図2の断面図では、ピン32は1つしか表示されていないが、実際には、給電ピン22、第2の受信回路の出力信号ピン24に対応した3つのピンが出ている)と接続することによって、受信アダプタ接続部28は、基板18と電気的に接続される。ここで、ピン32とコネクタ34の接続は、表示側筐体の背面14、基板18、表示側筐体のフロント面16の組み立て工程で行われる。また、受信アダプタ20の携帯端末10への装着は、図2に示す受信アダプタ接続部28の穴に、受信アダプタ20の3つのピンを挿入することにより行われる。この着脱は、通常、ユーザによって行われる。
【0019】
次に、図3を参照しながら、受信アダプタ20における第2のアンテナ36、第2の受信回路40について詳細に説明する。第2のアンテナ36は、第2のアンテナ基板38上に、銅によりパターンが形成されたパターンアンテナである。図3(A)は、パターンアンテナ側から見た場合の斜視図であり、図3(B)は、パターンアンテナの裏面から見た場合の斜視図である。図3(B)に示すように、第2のアンテナ基板38のパターンアンテナの裏面には、第2の受信回路40が搭載され、第2のアンテナ36の出力は、ビア37を介して、第2の受信回路40に供給される。
【0020】
また、第2のアンテナ基板38は、給電ピン22を有し、給電ピン22を介して、基板18より、給電を受けている。給電ピン22の1つは、電源電圧VCC用のピンであり、もう1つは、グランド用のピンである。第2のアンテナ基板38は、基板18の電源電圧VCC、グランドと、各々、それらのピンを介して接続される。また、第2のアンテナ基板38は、第2の受信回路の出力信号ピン24を有し、そのピンを介して、第2の受信回路40の出力信号は、基板18に供給される。さらに、第2の受信回路40の出力信号は、基板18を介して、操作側筐体46の基板48に供給される。
【0021】
次に、第2のアンテナ基板38は、樹脂42により、成形され、第2のアンテナ36側の樹脂42の面に、装飾層44が貼り合わされる。図4は、このようにして得られた受信アダプタ20のB−B’(図3における第2のアンテナ基板38上の位置B−B’である)における断面図を示している。
【0022】
図6は、携帯端末10の操作側筐体46の内部の概略構成図である。従来の携帯端末において、アンテナは、操作側筐体の内部に配置されていることが多く、実施例1においても、第1のアンテナ54は、図6に示すように操作側筐体46の内部に配置されている。図6において、基板48の両面に回路部品50、52が搭載され、それらの回路部品は、金属製シールド層56によって、シールドされる。図6に示すように、第1のアンテナ54は、金属シールド層56と操作側筐体46の隙間に配置される
【0023】
[実施例1の動作]
以下に、本発明の実施例1の携帯端末10の動作について、図8、9を参照しながら、説明する。まず、受信アダプタ接続部28に、ダミーユニット26が装着されている場合の動作について説明する。すなわち、受信アダプタ20が装着されていない場合である。第1のアンテナ54は通信電波を受け、送受分波器70を介して、第1の受信回路74により受信を行い、受信した信号をセレクタ80の一方の入力端子に入力する。ここで、第1の受信回路74の詳細は、図9(A)に示すように構成されており、アンテナ54からの信号を周波数変換回路94によって、ベースバンドの周波数帯域の信号に変換した後、増幅回路96により、信号を増幅し、出力している。また、増幅回路96の出力を電界強度検出器98に供給し、電界強度検出器98は、第1の受信回路74の出力信号の電界強度を出力している。
【0024】
受信アダプタ20が装着されているか否かの判定は、例えば、比較器78において、電界強度検出器76からの信号のレベルが所定の値以下であるか否かにより、行われる。受信アダプタ20が装着されていない場合、電界強度検出器76の出力レベルは所定の値以下となり、受信アダプタ20は装着されていないと判定されて、比較器78は、常に、ローレベルの信号を出力する。セレクタ80は、比較器78が出力した制御信号がローレベルの場合には、第1の受信回路74が受信した信号を選択出力する。その後、セレクタ80の出力信号は、A/D88で、ディジタル信号に変換され、受信ベースバンド信号処理84により復調などの処理が行われ、D/A92で、アナログ信号に変換され、スピーカー66から音声が出力される。
【0025】
また、ユーザがマイク64を通じて話した音声は、A/D90で、ディジタル信号に変換され、送信ベースバンド信号処理82で変調などの処理が行われ、D/A86で、アナログ信号に変換された後、送信回路72で、通信周波数帯の信号に変換され、送受分波器70を介して、第1のアンテナ54から送信される。
【0026】
次に、受信アダプタ接続部28に、受信アダプタ20が装着されている場合の動作について説明する。第1のアンテナ54が受けた通信電波は、受信アダプタ20が装着されていない場合と同様に、第1の受信回路74により受信が行われる。一方、第2のアンテナ36が受けた通信電波は、第2の受信回路40により受信が行われる。ここで、第2の受信回路40は、図9(B)に示すように構成されており、アンテナ36からの信号を周波数変換回路100によって、ベースバンドの周波数帯域の信号に変換した後、増幅回路102により、信号を増幅し、出力している。図8において、第2の受信回路40が出力した信号は、セレクタ80の他方の入力端子に入力される。また、第2の受信回路40が出力した信号は、電界強度検出器76に入力されて、第2の受信回路40の出力信号の電界強度が出力され、比較器78に入力される。
【0027】
比較器78では、第1の受信回路74の電界強度と、第2の受信回路40の電界強度を比較し、第1の受信回路74の電界強度のほうが、第2の受信回路40の電界強度よりも大きいと判定された場合には、比較器78は、ローレベルの信号を出力する。逆に、第2の受信回路40の電界強度のほうが、第1の受信回路74の電界強度よりも大きいと判定された場合には、比較器78は、ハイレベルの信号を出力する。上記の比較器78の出力は、セレクタ80に制御信号として供給され、比較器78の出力がローレベルの場合には、セレクタ80は、第1の受信回路74の信号を選択出力し、一方、比較器78の出力がハイレベルの場合には、セレクタ80は、第2の受信回路40の信号を選択出力する。
【0028】
以上、説明したように、電界強度の大きいほうの受信回路の信号が選択されるように制御することにより、ダイバーシティ受信が行われる。街中のビルによる電波の反射でマルチパスフェージングの影響を受けた場合に、携帯端末10における2つのアンテナの位置が、空間的にある程度離れていれば、少なくともどちらか一方のアンテナからの受信は、マルチパスフェージングの影響が少なくなっている。実施例1では、第1のアンテナ54は操作側筐体46に配置され、第2のアンテナ36は表示側筐体の背面14に配置されることにより、2つのアンテナ間の距離は、携帯端末10においてある程度離れた位置に配置されている。そこで、前述のようなダイバーシティ受信を行うことにより、受信状況の良いほうの受信回路の信号が選択され、マルチパスフェージングによる受信性能の劣化を防ぐことが可能になり、受信性能が向上する効果が得られる。
【0029】
一方、ビルによる電波の反射の多い状況で使用しないユーザに対しては、ダイバーシティ受信のために受信アダプタ20を装着する必要性は低い。実施例1の携帯端末10は、受信アダプタ20を着脱可能に構成したから、ダイバーシティ受信を必要としないユーザに対しては、受信アダプタ20を使用せずに、溝27の部分には、ダミーユニット26を装着しておけばよく、低コストな携帯端末を提供することが可能であるという効果が得られる。
【0030】
また、第2の受信回路40は、受信アダプタ側20に配置するようにしたから、回路部品の配置スペースの確保が難しい状況にある携帯端末内部の基板48、18に、新たな配置スペースを取る必要がないという効果が得られる。
【0031】
また、第1のアンテナ54は、操作側筐体46の内部に配置されており、ユーザがアンテナの位置を認知できず、操作側筐体46の操作キーをユーザが手で覆ってしまうことにより受信性能の劣化が生じることがある。一方、第2のアンテナ36は、表示側筐体の背面14に配置されているため、使用時にユーザが手で触ることが少なく、上記したような受信性能の劣化は起きにくい。このように、携帯端末10に、受信アダプタ20を装着することにより、手で覆うことによる受信性能の劣化を防ぐことが可能になり、受信性能が向上する効果が得られる。
【0032】
また、図5(A)は、ダミーユニット26の一例を示し、図5(B)〜(E)は、種々の装飾層44により、装飾された受信アダプタ20の例を示している。このように、携帯端末10のユーザは、気に入ったデザインの受信アダプタ20を選択し、携帯端末10をユーザの好みに合わせて装飾することが可能であるという効果が得られる。また、装飾層44以外に、表面加工を施した受信アダプタを提供することも可能である。また、受信アダプタ20は、ユーザが自分で、着脱することが可能であるため、販売店は、ユーザにオプションユニットとして受信アダプタ20を提供することができる。
【0033】
尚、実施例1において、ダイバーシティ受信は、2つのアンテナから受信された電界強度を比較し、電界強度の大きいほうの受信回路の信号を選択する方式について例示したが、これに限定されず、例えば、2つのアンテナから受信された信号の位相差を検知し、位相差を補正した後に合成する方式を使用することも可能である。
【0034】
また、実施例1において、給電ピン22及び第2の受信回路の出力信号ピン24が受信アダプタ20側に、それらのピンを受ける穴が受信アダプタ接続部28に設けられる場合について例示したが、逆に、それらのピンが受信アダプタ接続部28に、それらのピンを受ける穴が受信アダプタ20側に設けられるように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【0035】
本発明の携帯端末は、ダイバーシティ受信機能を、オプションとして付加することが可能な携帯端末に適用可能である。
【0036】
なお、本発明の全開示(請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
【符号の説明】
【0037】
10:携帯端末
12:サブディスプレイ
14:表示側筺体の背面
16:表示側筺体のフロント面
18:基板
20:受信アダプタ
22:給電ピン
24:第2の受信回路の出力信号ピン
26:ダミーユニット
27:溝
28:受信アダプタ接続部
30、50、52:回路部品
32:接続ピン
34:コネクタ
36:第2のアンテナ
37:ビア
38:第2のアンテナ基板
40:第2の受信回路
42:樹脂
44:装飾層
46:操作側筺体
48:基板
54:第1のアンテナ
56:金属製シールド層
58:メインディスプレイ
60:表示側筺体
61:ヒンジ
64:マイク
66:スピーカー
68:第1のアンテナ
70:送受分波器
72:送信回路
74:第1の受信回路
76、98:電界強度検出器
78:比較器
80:セレクタ
82:送信ベースバンド信号処理
84:受信ベースバンド信号処理
86、92:D/A
88、90:A/D
94、100:周波数変換回路
96、102:増幅回路

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1のアンテナと、前記第1のアンテナの信号を受信する第1の受信回路を有する携帯端末において、
第2のアンテナと、前記第2のアンテナの信号を受信する第2の受信回路を有する受信アダプタを、前記携帯端末の表示側筺体の背面に着脱可能に構成し、
前記受信アダプタが、前記携帯端末に装着されていない場合には、前記携帯端末は、前記第1の受信回路により、受信を行い、
前記受信アダプタが、前記携帯端末に装着されている場合には、前記携帯端末は、前記第1の受信回路と前記第2の受信回路とで、ダイバーシティ受信を行うことを特徴とする携帯端末。
【請求項2】
前記ダイバーシティ受信は、前記第1の受信回路における信号の電界強度と、前記第2の受信回路における信号の電界強度とを比較して、電界強度の大きいほうの受信回路の信号を選択することにより行うことを特徴とする請求項1に記載の携帯端末。
【請求項3】
前記第1のアンテナは、前記携帯端末の操作側筺体の内部に配置されることを特徴とする請求項1または2に記載の携帯端末。
【請求項4】
前記携帯端末は、前記受信アダプタと電気的に接続するための受信アダプタ接続部をさらに有し、
前記受信アダプタ接続部において、給電ピン及び第2の受信回路の出力信号ピンを介して、前記携帯端末と前記受信アダプタは、電気的に接続されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の携帯端末。
【請求項5】
前記受信アダプタの表面は、装飾層又は表面加工により、装飾されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の携帯端末。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2012−182554(P2012−182554A)
【公開日】平成24年9月20日(2012.9.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−42640(P2011−42640)
【出願日】平成23年2月28日(2011.2.28)
【出願人】(310006855)NECカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 (1,081)
【Fターム(参考)】