(57)【要約】無線通信装置（１０２）は、スピーカ（１２０）を備え遠端部の付近に取り付けられたＧＰＳアンテナ（１０４）を有するフリップアセンブリ１０６を備える。フリップアセンブリ（１０６）は、ＧＰＳアンテナ（１０４）に隣接して取り付けられたＧＰＳのＲＦ増幅器（３１４）を更に有する。ＧＰＳのＲＦ増幅器（３１４）は、ＧＰＳアンテナ（１０４）により受信された信号を増幅しこれらの増幅された信号をＧＰＳのＲＦストリップライン（３１２）に供給する。ＧＰＳのＲＦストリップライン（３１２）は、フリップアセンブリ（１０６）の回転可能な開閉に対応する為にフレキシブルＲＦストリップライン（４０４）を備えている。フリップアセンブリ（１０６）の遠端部付近にＧＰＳアンテナ（１０４）を配置すると、ＧＰＳアンテナは無線通信装置（１０２）の主要ハウジングアセンブリ（１０８）から離されるため、ＧＰＳ信号受信性能がより良好となる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
補助ＲＦ回路と、
前記補助ＲＦ回路の少なくとも一部分を収容する第１の部分と、
第１の端部と第２の端部とを備える第２の部分であって、第２の端部は第１の端部のほぼ反対側に位置する、第２の部分と、
前記第２の部分の第１の端部を前記第１の部分に回転可能に結合する回転ジョイントと、
前記補助ＲＦ回路に電気的に接続された補助アンテナとを備え、
前記補助アンテナは前記第２の部分の前記第２の端部の付近に設置されており、前記第２の部分に設置された前記補助ＲＦ回路の一部分は、前記補助アンテナに電気的に結合されかつ隣接している、ＲＦ能動受信増幅回路を含む、無線通信装置。
【請求項２】
前記第２の部分は、前記第２の部分に設置され前記第１の部分の音声回路に電気的に結合された音声変換器を更に備え、前記音声変換器は、前記無線通信装置のユーザの音声通信に対応するのに適している、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記補助アンテナを前記補助ＲＦ回路に電気的に結合するＲＦ伝送線路を更に備え、前記ＲＦ伝送線路は、前記補助アンテナと前記補助ＲＦ回路との間の電気的結合を維持しながら、前記回転ジョイントの回転を可能にするよう適合された柔軟な回路を備える、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項４】
ほぼ前記第１の部分上に位置し、前記第２の部分の前記補助アンテナに電気的に結合されたＧＰＳ受信器を更に備える、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記第２の部分が音声変換器を更に備える、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記音声変換器が、前記無線通信装置のユーザの耳に音声を提供する前記第２の部分の受話口領域の付近に設置された１つ以上のスピーカである、請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記補助アンテナが前記第２の部分の前記第２の端部の付近に設置されており、かつ全体的に前記受話口領域よりも前記第２の端部により近い、請求項６に記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に無線通信装置の分野に関し、より詳細にはそのような装置のアンテナ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機などの無線通信装置は、電子装置技術の進歩に伴いますます小型化されている。このようにサイズを縮小することにより、これらの装置において、適正な無線の接続性を提供するために、アンテナ構造を適当に配置することが複雑になる。
携帯電話機に全地球測位受信器（ＧＰＳ）を内蔵するなどのように、単一の装置に多数の無線の機能を組み込んだ為に、設計が更に難しくなった。持ち運びできる通信装置のアンテナ設計の問題が複雑になるのは、多くの場合、装置の構造上の強度やＲＦ信号遮へい性や静電気保護特性を保ちつつ装置の物理的な体積を低減する為、無線通信装置のハウジングにプラスチックの代わりに金属の構造を使用するからである。一般的な携帯電話機設計の主要素には、多くの電話の背面に広がるバッテリの金属製のカバーがある。この大きな金属片が多くのアンテナのＧＰＳ信号受信性能の劣化の原因となる。これらのアンテナは無線通信装置の主要なハウジングに設置されたプリント回路基板に据え付けられていることが多い。この領域におけるＧＰＳアンテナは、バッテリの金属製のふたによる遮断に加えて、バッテリおよびユーザの手によってＧＰＳアンテナの受信性能に対する悪影響を受ける。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、以上に論じられた先行技術の問題を克服する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の好適な実施形態によれば、無線通信装置は補助ＲＦ回路を有する。無線通信装置は更に、補助ＲＦ回路の少なくとも一部分を収容する第１の部分を有する。無線通信装置はまた、第１の端と第２の端とを含む第２の部分も有しており、第２の端は第１の端のほぼ反対側に位置する。無線通信装置は更に、第２の部分の第１の端部を第１の部分に回転可能に結合する回転ジョイントを有する。無線通信装置はまた、補助ＲＦ回路に電気的に接続され第２の部分の第２の端部に沿って取り付けられた補助アンテナを有する。
【０００５】
好適な実施形態の別の態様によれば、無線装置に相対的に補助アンテナを配置する補助アンテナ支持体は、第１の端部と第２の端部とを有した構造を有する。第２の端部は第１の端部のほぼ反対側に位置する。補助アンテナ支持体は更に、構造の第１の端部に設置され構造を無線通信装置に固定するように適合された１つ以上の取り付け点を有する。補助アンテナ支持体はまた、無線通信装置と協働して音声通信に対応するのに適した音声変換器を備えている。補助アンテナ支持体は更に、補助ＲＦ信号を受信する補助アンテナを有する。この補助アンテナは該構造の第２の端部に設置されている。
【０００６】
好適な実施形態によれば、本発明の重要な利点は携帯電話によって利用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
添付の図面では、別個の図でも全体を通じて同じ参照数字は同一又は機能的に同様な要素を示す。添付の図面は、以下の詳細な記述と共に本明細書の一部に組み込まれこれを形成するものであり、本発明に従って種々の実施形態を更に図示し種々の原理及び利点の全てを説明するのに役立つ。
【０００８】
必要に応じて、本発明の詳細な実施形態が本明細書で開示される。しかし、開示された実施形態が単に本発明の模範的なものであり、種々の形式で具体化できることが理解されなくてはならない。従って、本明細書で開示された特殊な構造上の及び機能的な詳細は、それに限定されるものとして解釈すべきではなく、単に請求の範囲の根拠として、かつ、本発明を実際上適切に詳細な構造でさまざまに使用するために当業者に教示する為の代表的な根拠として解釈すべきである。更に、本明細書で用いられた用語及び句が意図するのは、制限することではなく、むしろ、本発明の記述を分かりやすくすることである。
【０００９】
本明細書で用いられた用語「ａ」又は「ａｎ」は、１つ以上と定義されている。本明細書で用いられた用語「複数（ｐｌｕｒａｌｉｔｙ）」は、２つ以上と定義されている。本明細書で用いられた用語「別の（ａｎｏｔｈｅｒ）」は、少なくとも２番目かそれ以降のものと定義されている。本明細書で用いられた用語「備えている（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）及び／又は有している（ｈａｖｉｎｇ）」は、「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」（即ち、排他的でない言葉）と定義されている。本明細書で用いられた用語「結合された（ｃｏｕｐｌｅｄ）」は、必ずしも直接的にではないが、また必ずしも機械的にではないが、「接続された（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」と定義されている。
【００１０】
好適な実施形態に係る本発明は、主要ハウジングアセンブリと主要ハウジングアセンブリに回転ジョイントを介して機械的に結合された「フリップ（ｆｌｉｐ）」アセンブリとを備える従来の「折りたたみ式電話機（ｆｌｉｐ‐ｐｈｏｎｅ）」と同様な物理的なデザインを有する携帯電話の形態のような無線通信装置を提供することで先行技術に伴う問題を克服する。この無線通信装置は、従来の携帯電話の通信トランシーバに加えてＧＰＳ受信器を備えている。ＧＰＳアンテナは、好ましくは、優れた受信性能をもたらすようこの無線通信装置のフリップアセンブリの遠端端部領域の付近に取り付けられている。このように取り付けられたＧＰＳアンテナの信号受信性能が２ｄＢ〜３ｄＢだけ改善されることが本発明者らにより測定された。このことは本発明の重要な利点である。
【００１１】
本発明の模範的な実施形態に係る携帯電話機１０２の正面図１００が図１に図示されている。模範的な携帯電話機１０２の構成は、従来の折りたたみ式電話機と同様であり、主要ハウジングアセンブリ１０８とフリップアセンブリ１０６とを有している。フリップアセンブリ１０６の下端が、回転ジョイント１１２を介して主要ハウジングアセンブリ１０８に機械的に結合されている。回転ジョイント１１２により、フリップアセンブリ１０６は、回転ジョイント１１２の軸線を中心として回転可能となり、主要ハウジングアセンブリ１０８の上面上に折り重ねられる。
【００１２】
好ましくは、当該分野で周知の方法で、フリップアセンブリ１０６が主要ハウジングアセンブリ１０８から遠ざかるように回転されることによって、携帯電話機１０２を開放状態にする。この状態は、折りたたみ式電話機を携帯電話として用いるユーザにとって便利である。加えて、フリップアセンブリ１０６が、好ましくは第２の閉鎖状態へと回転されることにより、フリップアセンブリ１０６は主要ハウジングアセンブリ１０８の上面に折り重ねられる。この結果、本例では携帯電話機１０２である無線通信装置は小型な構成となる。小型構成となることはユーザにとって携帯電話機１０２を持ち歩いたり保管したりするのに便利である。
【００１３】
主要ハウジングアセンブリ１０８の前面には、携帯電話機１０２用ユーザ入力インタフェースを構成している従来のキーパッド１１０があり、これによりユーザが携帯電話機１０２にユーザ入力をすることができる。主要ハウジングアセンブリ１０８の前面は更に、携帯電話機１０２の使用中にユーザの声を拾うマイクロホン１２２を有する。このマイクロホン１２２は、携帯電話機１０２のユーザの口からの可聴周波音声を受信する為に携帯
電話機１０２の送話口領域の付近に設置されている。主要ハウジングアセンブリ１０８の前面は更に、携帯電話機１０２のユーザに視覚情報を提供する英数字表示装置１１６を有している。
【００１４】
模範的な実施形態の主要ハウジングアセンブリ１０８は更に通信アンテナ１１４も有している。この通信アンテナ１１４は、携帯電話機１０２からの通信信号の無線送信と携帯電話機１０２への通信信号の無線受信とに用いられる。模範的な実施形態の主要ハウジングアセンブリ１０８は、従来の折りたたみ式電話機において一般的なように回路基板、バッテリ、表示装置、さらには金属のハウジング構成要素などの多数の導電材料を有し、これらの導電材料は、主要ハウジングアセンブリ１０８の内部又はこれに極めて接近して配置されたアンテナの操作に典型的に干渉するであろう。
【００１５】
フリップアセンブリ１０６の模範的な実施形態には、従来の折りたたみ式電話機の設計にはよくみられるように、スピーカ１２０が備えられている。このスピーカ１２０は、受信された音声を携帯電話機１０２のユーザの耳に供給する為に携帯電話機１０２の受話口領域の付近に設置されている。ＧＰＳアンテナ１０４は、模範的な実施形態の回転ジョイント１１２を用いて主要ハウジングアセンブリ１０８に取り付けられているフリップアセンブリ１０６の下端の反対側の端である遠端端部領域の付近に取り付けられることが好ましい。
【００１６】
ＧＰＳアンテナ１０４は、より好ましくは、フリップアセンブリ１０６の外遠端の端部領域付近に設置され、一般には受話口領域よりも遠端端部により近い。このように好ましく設置することにより、ＧＰＳアンテナ１０４は、好ましくは、通常の使用の際に、携帯電話機１０２の最も高い位置であって、かつユーザの耳の上方となる領域に実質的に配置される。本発明者らは、ＧＰＳアンテナ１０４をこのように設置することにより、受信感度が高まりＧＰＳアンテナ１０４の信号受信性能がほぼ２ｄＢ〜３ｄＢ改善されることを見出した。このことは、ＧＰＳアンテナを主要ハウジングアセンブリ１０８の付近に配置するという、より従来型の配置に対して重要な改善である。
【００１７】
図２には本発明の模範的な実施形態の携帯電話機１０２の側面図２００が図示されている。側面図２００は、フリップアセンブリ１０６をその２つの一般的な状態の双方で、即ち、開放したフリップアセンブリ２０２、および閉鎖したフリップアセンブリ２０４（断続線により示されている）として示している。携帯電話機１０２が典型的にユーザにより使用されていない場合には、フリップアセンブリ１０６は、閉鎖したフリップアセンブリ２０４の状態に配置される。これにより、携帯電話機１０２のサイズは小さくなり、携帯電話機１０２の持ち歩きや保管が容易になる。携帯電話機１０２を用いるためには、フリップアセンブリ１０６は、開放したフリップアセンブリ２０２の状態に配置される。これにより、主要ハウジングアセンブリ１０８から遠い箇所にＧＰＳアンテナ１０４が配置され、ＧＰＳアンテナ１０４の受信の性能に対する主要ハウジングアセンブリ１０８の影響は最小となる。
【００１８】
図３には本発明の実施形態による携帯電話機１０２の回路ブロック図３００が図示されている。模範的な実施形態の携帯電話機１０２は通信ＲＦ回路モジュール３０２を有する。通信ＲＦ回路モジュール３０２は、携帯電話機１０２の音声通信及び／又はデータ通信をサポートするのに必要とされるＲＦの生成及び受信を行う機能を備えている。通信ＲＦ回路３０２は、携帯電話の機能を提供する為にマイクロホン１２２およびスピーカ１２０と通信できるよう結合されている。通信ＲＦ回路３０２は、通信アンテナ１１４に通信ＲＦ伝送線路３１０を介して接続されている。通信アンテナ１１４及び通信ＲＦ伝送線路３１０は、携帯電話機１０２との通信に用いられるＲＦ信号の受信及び送信に対応する。模範的な実施形態におけるデータ処理回路３０６は、通信ＲＦ回路３０２を制御する。
【００１９】
携帯電話機１０２は更にＧＰＳ受信回路３０４も備えている。ＧＰＳ受信回路３０４は、ＧＰＳ信号伝送線路３１２を介してＧＰＳのＲＦ増幅器３１４に接続されている。ＧＰＳ信号伝送線路３１２は、ストリップラインと、共平面導波路と、同軸ケーブルと、フレキシブルストリップライン（例えば、ＲＦフレックス回路）とからなる任意の組み合わせからなっていてよい。ＧＰＳのＲＦ伝送線路３１２の損失とＧＰＳ受信回路３０４の内部雑音とを克服する為に、ＧＰＳのＲＦ増幅器３１４は、ＧＰＳアンテナ１０４により受信された信号を増幅する。ＧＰＳ信号は、ＧＰＳアンテナ１０４を介して受信され、ＧＰＳのＲＦ増幅器３１４により増幅され、ＧＰＳ信号伝送線路３１２により転送されて、ＧＰＳ受信回路３０４により受信される。ＧＰＳ受信回路３０４は、携帯電話機１０２の地理的位置を指し示すデータ信号を生成する。データ信号はデータ処理回路３０６に結合される。
【００２０】
本例に従うデータ処理回路３０６は、プロセッサと、揮発性メモリと、不揮発性メモリと、関連する論理回路とを備えている。携帯電話機１０２は、例えば、データ信号により示された地理的位置を用いて、緊急の９１１番への通話や、既存の携帯電話機及び携帯電話システムに組み込まれた他の機能をサポートする。ＧＰＳ受信回路３０４により生成された地理的位置が、模範的な実施形態ではデータ処理回路３０６に結合され、次にデータ処理回路３０６はこれらのデータ信号を処理し携帯電話機１０２の地理的位置情報をメモリ（図示せず）へと格納する。
【００２１】
以上に論じたように、携帯電話機１０２はデータ処理回路３０６を有する。模範的な実施形態のデータ処理回路３０６は、携帯電話機１０２のデータ処理機能及び他の制御機能を実施する為にプログラム可能なプロセッサ及びメモリを含む。模範的な実施形態では、データ処理回路３０６は、ユーザ入力機能及びユーザ出力機能を支持する為にキーパッド１１０と表示装置１１６とに通信できるよう結合されている。
【００２２】
図４を参照すると、携帯電話機１０２の回転ジョイント１１２の開放状態、例えば、本発明の模範的な実施形態による開放したフリップアセンブリ２０２を示す、携帯電話機１０２の拡大側面図４００が示されている。拡大図４００は更に、主要ハウジングアセンブリ１０８の断面図も示している。主要ハウジングアセンブリ１０８は回路基板４０２を備えている。模範的な実施形態の回路基板４０２は、ＲＦ回路と、デジタル回路と、データ処理回路とを備え、これらの回路は受信されたＧＰＳ信号のみならず通信信号も処理する為に使用される。開放状態にあるフリップアセンブリ１０６である開放したフリップアセンブリ２０２は、回転ジョイント１１２により主要ハウジングアセンブリに取り付けられた状態で示されている。ＧＰＳアンテナ１０４はＧＰＳのＲＦ増幅器３１４と隣り合った状態で示されている。
【００２３】
ＧＰＳのＲＦ増幅器３１４は、ＧＰＳアンテナ１０４により受信されたＲＦ信号を増幅することにより、性能を改善し、ＧＰＳ信号伝送線路３１２により持ち込まれた信号損失を克服する。ＧＰＳのＲＦ増幅器３１４の出力において生成された信号はＧＰＳの伝送線路３１２の入力に供給される。模範的な実施形態のＧＰＳの伝送線路３１２は、固定ＲＦストリップライン（入力部４０８と出力部４０６とを有する）と、フレキシブルＲＦストリップライン４０４（例えば、ＲＦフレックス回路）とから成る。固定ＲＦストリップラインの入力４０８はＧＰＳのＲＦ増幅器３１４の出力に電気的に結合されており、固定ＲＦストリップラインの出力４０６はフレキシブルＲＦストリップライン４０４に電気的に結合されている。固定ＲＦストリップライン４０８は、好ましくは、模範的な実施形態のフリップアセンブリ１０６に一体的に固定されている。
【００２４】
固定ＲＦストリップラインの第１の端の部分４０８は、ＧＰＳのＲＦ増幅器３１４のＲ
Ｆ出力に接続された入力を備えており、ＧＰＳのＲＦ増幅器３１４はフリップアセンブリ１０６の上端領域に位置する。固定ＲＦストリップラインの第２の端の部分４０６は、出力を備え、フリップアセンブリ１０６の下端領域に設置されている。この下端領域はフリップアセンブリ１０６の上端領域及びＧＰＳアンテナ１０４の反対側である。
【００２５】
固定ＲＦストリップライン４０８のこの第２の端の部分は、柔軟なＧＰＳのＲＦストリップライン４０４の入力に電気的に接続されている。柔軟なＧＰＳのＲＦストリップライン４０４の出力は、ＧＰＳ受信回路３０４のＲＦ入力に一致する箇所で回路基板４０２に電気的に接続されている。柔軟なＧＰＳのＲＦストリップライン４０４は、回転ジョイント１１２の周囲におけるフリップアセンブリ１０６の動き対応するよう構成されている。これにより、フリップアセンブリ１０６は、開放したフリップアセンブリ２０２に対応する開放状態から、閉鎖したフリップアセンブリ２０４に対応する閉鎖状態へと、回転可能に移動できる。柔軟なＧＰＳのＲＦストリップライン４０４の利点は、回路基板４０２などの他の電気回路構造への取り付け及び固定ＲＦストリップライン４０８への取り付けが容易であることである。開放した回転ジョイントの拡大図４００では、柔軟なＧＰＳのＲＦストリップライン４０４は、フリップアセンブリ１０６の運動に対応する若干の柔軟な膨らみを有している状態で示されている。
【００２６】
閉じた回転ジョイントの拡大図５００が図５に図示され、本図は本発明の模範的な実施形態に係る閉じたフリップアセンブリ２０２の状態の携帯電話機１０２の拡大図を示している。閉鎖した回転ジョイントの拡大図５００は、閉鎖状態のフリップアセンブリ１０６を示している。さらに拡大図５００は、どのように、開放した回転ジョイントの拡大図４００に示された形態から移動するフリップアセンブリ１０６の輪郭に沿って、柔軟なＧＰＳのＲＦストリップライン４０４が折れ曲がって、フリップアセンブリ１０６の形態を、開放したフリップアセンブリ２０２から閉鎖したフリップアセンブリ２０４へと再配置することに対応するのかを図示している。
【００２７】
以上に論じられたように、本発明の模範的な実施形態に関して、無線通信装置１０２のフリップアセンブリ１０６の遠端端部領域の付近にＧＰＳアンテナ１０４を設置すると、ＧＰＳ受信器３０４の受信性能が良好になる。そのようなＧＰＳアンテナ１０４とＧＰＳ受信器３０４のアセンブリの信号受信性能が２ｄＢ〜３ｄＢだけ改善されることが本発明者により測定された。このことは、あらゆる既知の先行技術の無線通信装置に対する本発明の重要な利点である。
【００２８】
本発明の特殊な実施形態が開示されたが、本発明のシステム精神及び範囲から逸脱することなくこの特殊な実施形態を変更できることを、当業者は理解するであろう。従って、本発明の範囲はこの特殊な実施形態に限られてはおらず、意図されているのは、本発明の範囲内のこのような応用、修正、実施形態のあらゆるものを添付の請求項が包含することである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の好適な実施形態に係る無線通信装置の正面図。
【図２】本発明の好適な実施形態に係る無線通信装置の第１の部分と第２の部分とを機械的に結合している回転ジョイントを図示する図１の無線通信装置の側面図。
【図３】本発明の好適な実施形態に係る図１の無線通信装置の電子回路のブロック図。
【図４】本発明の好適な実施形態に係る無線通信装置の回転ジョイントの開放状態を図示する無線通信装置の拡大側面図。
【図５】本発明の好適な実施形態に係る無線通信装置の回転ジョイントの閉鎖状態を図示する無線通信装置の拡大側面図。
【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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【国際調査報告】
2006527531.tif 000008
2006527531.tif 000009