(57)【要約】無線周波数信号を受け取るアンテナ（２〜４、又は２,３,５）を有する装置（１）は、無線周波数信号を受け取り無線周波数信号を電磁界に変換する第１の導体（２）と、電磁界の少なくとも一部を受け取り、受け取った電磁界を入力信号に変換する第２の導体（３）と、が備えられる。第２の導体（３）は、入力信号を処理する無線周波数回路（１０）に結合される。これらのアンテナ（２〜４、又は２,３,５）の共振周波数は、第１の導体（２）に対する第２の導体（３）の寸法およびその位置を設計することによって、選択できる。無線周波数回路（１０）は、第２の導体（３）と第３の導体（４，５）とに結合されるアンテナダイバシティユニット（２０）を有する。第３の導体（４）は主に電磁界を受け取り、又は第３の導体（５）は主に無線周波数信号を受け取る。装置（１）はワイヤレスヘッドホンを有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線周波数信号を受け取るアンテナを有する装置であって、前記アンテナが、
−  無線周波数信号を受け取り前記無線周波数信号を電磁界に変換する第１の導体、および
−  前記電磁界の少なくとも一部を受け取り前記受け取った電磁界を入力信号に変換する第２の導体、
を有し、
前記第２の導体は、前記第１の導体とは異なる導体であり、前記入力信号を処理する無線周波数回路に結合される、装置。
【請求項２】
前記無線周波数回路は、前記第２の導体に結合される第１の入力部と、前記アンテナの第３の導体に結合される第２の入力部と、を有するアンテナダイバシティユニットを有し、前記第３の導体は、前記第１および第２の導体とは異なる導体である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第３の導体は、主に、前記電磁界の少なくとも一部を受け取るように構成される、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第３の導体は、主に、前記無線周波数信号を受け取るように構成される、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
アンテナダイバシティ回路は、
−  前記第１の入力部に結合される第１の減衰器、
−  前記第２の入力部に結合される第２の減衰器、および
−  前記第１および第２の減衰器の出力部に結合される入力部を有する結合器、
を有する、請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記無線周波数回路は、第１の導体上に搭載される、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記第１の導体は第１の表面を有する面の形態であり、前記第２の導体は前記第１の表面よりも小さい第２の表面を有する導線の形態である、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記第１の導体の周辺の長さは、前記無線周波数信号の波長の１５％の長さと前記無線周波数信号の波長の２００％の長さとの間の値を有する、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記第１の導体は実質的に正方形である、請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記第２の導体は前記第１の導体の一辺と実質的に平行に位置しており、前記第１および第２の導体は、前記第１の導体の一辺の長さよりも小さいギャップ長を有するエアギャップによって、互いに離れている、請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
無線周波数信号を受け取るアンテナであって、前記アンテナが、
−  前記無線周波数信号を受け取り前記無線周波数信号を電磁界に変換する第１の導体、および
−  前記電磁界のうちの少なくとも一部を受け取り前記受け取った電磁界を入力信号に変換する第２の導体であって、前記入力信号を処理する無線周波数回路に結合される第２の導体、
を有する、アンテナ。
【請求項１２】
無線周波数信号を受け取る方法であって、前記方法が、
―  或る位置において、前記無線周波数信号を受け取り前記無線周波数信号を電磁界に変換するステップ、
−  異なる位置において、前記電磁界の少なくとも一部を受け取り前記受け取った電磁界を入力信号に変換するステップ、および
−  前記入力信号を処理するステップ、
を有する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線周波数信号を受け取るアンテナを有する装置に関し、アンテナと方法にも関する。
【０００２】
斯かる装置の例は、ワイヤレスヘッドホン装置、携帯端末、およびワイヤレスインターフェースである。
【背景技術】
【０００３】
従来技術のアンテナは、ＵＳ２００２／０１７７４１６Ａ１から既知であり、これには、スロットを取り入れたグランド導体が開示されている。グランド導体がアンテナとして機能できるようにするため、トランシーバはスロットに結合されている。グランド導体、スロット、およびトランシーバは、モジュールに一体化されている。このグランド導体は、プリント回路基板の形態で、他のグランド導体に結合されている。モジュールと他のグランド導体と間の接続領域を変えることによって、スロットの共振周波数を変更することができる。アンテナは、この共振周波数の周囲の周波数帯域内で、比較的良好に動作する。
【０００４】
既知のアンテナは、とりわけ、スロットの共振周波数がモジュールと他のグランド導体との間の接続領域を設計することによって選択されるべきものであるという事実のため、不利である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、とりわけ、アンテナを有する装置であって、２つのグランド導体を必要とせずに共振周波数を選択することができる装置を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、とりわけ、２つのグランド導体を必要とせずに共振周波数を選択することができるアンテナと、アンテナと組み合わせて使用する方法であって、２つのグランド導体を必要とせずに共振周波数を選択することができる方法と、を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による装置は無線周波数信号を受け取るアンテナを有し、上記アンテナが、
−  無線周波数信号を受け取り上記無線周波数信号を電磁界に変換する第１の導体、および
−  上記電磁界の少なくとも一部を受け取り上記受け取った電磁界を入力信号に変換する第２の導体、
を有し、
上記第２の導体は、上記第１の導体とは異なる導体であり、上記入力信号を処理する無線周波数回路に結合される。
【０００８】
第１の導体は、無線周波数信号を受け取り、この無線周波数信号を例えば第１の電流に変換する。第１の電流は電磁界をもたらす。第２の導体は、電磁界の少なくとも一部を受け取り、受け取った電磁界を例えば第２の電流としての入力信号に変換する。第２の電流は無線周波数回路に供給され、処理される。この処理は、例えば、フィルタリング、増幅、混合、検出などを備えている。第２の導体は、第１の導体によって受け取られる無線周波数信号を無線周波数回路に結合するために主に使用される。もちろん、第１の導体が関与しないで第２の導体が無線周波数信号の一部を直に受け取ることも避けられない。したがって、単語「主に」は、ここでは、第２の導体によってピックアップされる信号の少なくとも６０％が第１の導体から生じることを意味する。
【０００９】
このアンテナの共振周波数は、第１の導体に対する第２の導体の寸法およびその位置を設計することによって、選択できる。したがって、このアンテナの共振周波数は、グランド導体と他のグランド導体との間の接続領域を設計することによって選択される必要はなく、本発明によるアンテナは、よりコンパクトにできる。更に、従来のモジュールは導電容器に収められる必要がある。本発明によるアンテナは非導体容器でも使用できる。
【００１０】
この装置は、例えば、スピーカを更に有する。無線周波数信号は、例えば８５０ＭＨｚと９５０ＭＨｚとの間に位置する。もちろん、無線周波数信号は他の電磁界を有し、電磁界は他の無線周波数信号を有する。あるいは、第１および第２の無線周波数信号、又は第１および第２の電磁界、又は第１および第２の電磁信号などについても言及できるだろう。
【００１１】
本発明による装置の一実施例は、無線周波数回路が、上記第２の導体に結合される第１の入力部と上記アンテナの第３の導体に結合される第２の入力部とを有するアンテナダイバシティユニットを有することによって規定され、上記第３の導体は、上記第１および第２の導体とは異なる導体である。アンテナダイバシティ回路を使用することによって、アンテナの性能が向上する。
【００１２】
本発明による装置の一実施例は、上記第３の導体が、主に、上記電磁界の少なくとも一部を受け取るように規定される。この場合、第２および第３の導体は、両方とも、第１の導体によって受け取られる無線周波数信号を無線周波数回路に結合するために使用される。もちろん、第１の導体が関与しないで第３の導体が無線周波数信号の一部を直に受け取ることも避けられない。したがって、単語「主に」は、ここでは、第３の導体によってピックアップされる信号の少なくとも６０％が第１の導体から生じることを意味する。
【００１３】
本発明による装置の一実施例は、上記第３の導体が、主に、上記無線周波数信号を受け取るように規定される。この場合、第２の導体は、第１の導体によって受け取られる無線周波数信号を無線周波数回路に結合するために使用される。第３の導体は、第１の導体が関与しないで、無線周波数信号の一部を直に受け取るために使用される。言い換えると、このアンテナは２つのサブアンテナを有し、第１のサブアンテナは第１および第２の導体を有し、第２のサブアンテナは第３の導体を有する。もちろん、第３の導体が、第１の導体からの電磁界の一部を受け取ることも避けられない。したがって、単語「主に」は、ここでは、第３の導体によってピックアップされる信号の少なくとも６０％は第１の導体から生じないことを意味する。
【００１４】
本発明による装置の一実施例は、アンテナダイバシティ回路が、
−  上記第１の入力部に結合される第１の減衰器、
−  上記第２の入力部に結合される第２の減衰器、および
−  上記第１および第２の減衰器の出力部に結合される入力部を有する結合器、
を有する。
【００１５】
第１の減衰器は、第２の導体からの入力信号を減衰する、又は第１の減衰器を０ｄＢに設定することによって、若しくは第１の減衰器をスイッチを介して短絡することによって、入力信号を減衰せずに送る。第２の減衰器は、第３の導体からの入力信号を減衰する、又は第２の減衰器を０ｄＢに設定することによって、若しくは第２の減衰器をスイッチを介して短絡することによって、入力信号を減衰せずに送る。結合器は、多分減衰した入力信号を結合する。減衰器の減衰量は調節可能である。
【００１６】
本発明による装置の一実施例は、上記無線周波数回路が第１の導体上に搭載されることによって規定される。これによって、装置を最もコンパクトにすることが可能となる。
【００１７】
本発明による装置の一実施例は、上記第１の導体が第１の表面を有する面の形態であり、上記第２の導体が上記第１の表面よりも小さい第２の表面を有する導線の形態であることによって規定される。例えばプリント回路基板などの最も大きい表面を有する面は、無線周波数信号をピックアップするために使用され、プリント回路基板の配線又は配線のようなトレースは、電磁界をピックアップするために使用される。第１の導体がプリント回路基板に一致するという事実は、グランド導体がプリント回路基板上に設けられる従来の状況と比較して、効率的であり、したがって有利である。
【００１８】
本発明による装置の一実施例は、上記第１の導体の周辺の長さが、上記無線周波数信号の波長の１５％の長さと上記無線周波数信号の波長の２００％の長さとの間の値を有することによって規定される。このアンテナは最適に機能する。
【００１９】
本発明による装置の一実施例は、上記第１の導体が実質的に正方形であることによって規定される。このアンテナは最もコンパクトである。単語「実質的に」は、ここでは、第１の導体の２つの辺の間の長さの差が、大きくても一方の辺の２０％であることを意味する。
【００２０】
本発明による装置の一実施例は、上記第２の導体が上記第１の導体の一辺と実質的に平行に位置しており、上記第１および第２の導体が上記第１の導体の一辺の長さよりも小さいギャップ長を有するエアギャップによって互いに離れることによって、規定される。このアンテナの共振周波数は、第２の導体の長さおよびギャップ長を設計することによって選択できる。
【００２１】
本発明による装置は、例えば、ヘッドバンド付きのワイヤレスヘッドフォンを有し、上記無線周波数回路は、上記第２の導体に結合される第１の入力部と上記アンテナの第３の導体に結合される第２の入力部とを有するアンテナダイバシティユニットを有し、上記第３の導体は、主に、他の装置から無線周波数信号を受け取り、第３の導体はヘッドバンドの一部を形成し、上記第１の導体は第１の表面を有する面の形態であり、上記第２の導体は上記第１の表面よりも小さい第２の表面を有する導線の形態であり、上記第２の導体は上記第１の導体の一辺と実質的に平行に位置しており、上記第１および第２の導体は、上記第１の導体の一辺の長さよりも小さいギャップ長を有するエアギャップによって、互いに離れており、第１および第２の導体は、他の面に実質的に位置し（単語「実質的に」は、ここでは、大きくても導体の厚さのプラスマイナスであることに相当する）、当該他の面はヘッドフォンを装着した人間の頭に実質的に平行に位置する（単語「実質的に」は、ここでは、大きくても３０度のプラスマイナスであることに相当する）。
【００２２】
本発明によるアンテナの実施例および本発明による方法の実施例は、本発明による装置の実施例に対応する。
【００２３】
本発明は、とりわけ、共振周波数を規定するのに異なる２つのグランド導体（面）を必要とすることは不利であるという見識に基づいており、とりわけ、共振周波数は２つの導体を互いに位置決めすることによって規定することができるという基本的な概念に基づいており、これによって、２つの導体のうちの一方の導体が無線周波数信号を受け取るために使用され、他の導体が第１の導体によって受け取られる無線周波数信号を無線周波数回路に結合するために使用される。
【００２４】
本発明は、とりわけ、アンテナを有する装置を提供して問題を解決し、これによって、２つのグランド導体を必要とせずに共振周波数を選択でき、本発明は、とりわけ、アンテナがコンパクトであり、たとえ人間の頭部の周囲で使用されても良好な性能を有するという点で、有利である。
【００２５】
本発明のこれらおよび他の態様は、以下に記載される実施例から明らかであり、この実施例を基準にして説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１に示される本発明による装置１は、本発明によるアンテナ２〜４を有する。アンテナ２〜４は、第１の導体２、第２の導体３、および第３の導体４を有する。例えばアンテナダイバシティユニットを有する無線周波数回路１０は、第１の導体２上に搭載されている。第１の導体２は、例えば第１の表面を有する面の形態であり、第２の導体３および第３の導体４は、例えば第１の表面よりも小さい第２の表面を有する導線の形態である。好ましくは、第１の導体２の周辺の長さは、受信されるべき無線周波数信号の波長の半分の長さと、受信されるべき無線周波数信号の波長の二倍の長さとの間の値を有する。第１の導体２は、正方形とすることができる。第２の導体３および第３の導体４は、第１の導体２の辺に平行に位置し、第１の導体２からのエアギャップによって離れている。これらのエアギャップは、第１の導体２の辺の長さよりも小さいギャップ長を有する。第２の導体３および第３の導体４を、第１の導体２と同じ面内に位置させることができる。
【００２７】
図１に示されるアンテナ２〜４は、以下のように動作する。第１の導体２は、無線周波数信号を受け取り、この無線周波数信号を例えば第１の電流に変換し、この第１の電流によって電磁界が生じる。第２の導体３および第３の導体４は、電磁界の少なくとも一部を受け取り、この受け取った電磁界を例えば第２の電流などの入力信号に変換する。第２の電流は、図３で更に記載されているような処理のために無線周波数回路１０に供給される。第２の導体３および第３の導体４は、第１の導体２によって受け取られる無線周波数信号を無線周波数回路１０に結合するために、主に使用される。
【００２８】
このアンテナ２〜４の共振周波数は、第２の導体３および第３の導体４の大きさ（長さ、直径）と、第１の導体２に対する第２および第３の導体の位置（ギャップ長）を設計することによって選択できる。
【００２９】
装置は、例えばスピーカを更に有する。無線周波数信号は、例えば、８５０ＭＨｚと９５０ＭＨｚとの間である。
【００３０】
図２に示される本発明によるアンテナ２，３，５は、第１のサブアンテナ２，３と第２のサブアンテナ５とを有する。アンテナ２，３，５は、この例における第３の導体５がワイヤレスヘッドホンのヘッドバンドの一部を形成するという事実は別にして、図１に示されるアンテナ２〜４に一致する。
【００３１】
図２に示されるアンテナ２，３，５は、第３の導体５が第１の導体２と同じように無線周波数信号を受け取るという事実は別にして、既に記載したアンテナ２〜４の動作に従って動作する。この場合、第３の導体５は、第２の導体３とは異なり、第１の導体２によって受け取られる無線周波数信号を無線周波数回路１０に結合するために使用されない。
【００３２】
もちろん、最小限の構成では、アンテナ２，３は第１の導体２および第２の導体３のみを有し、この場合、無線周波数回路１０はアンテナダイバシティユニットを有さない。
【００３３】
図３に示されるアンテナダイバシティユニット２０は、第２の導体３に結合される第１の入力部１１と、第３の導体４，５に結合される第２の入力部１２と、を有する。斯かるアンテナダイバシティ回路の使用によって、アンテナ２〜５の性能が向上する。アンテナダイバシティ回路２０は、第１の入力部１１に結合される第１の減衰器１３と、第２の入力部１２に結合される第２の減衰器１４と、第１および第２の減衰器１３，１４の出力部に結合される入力部を有する結合器１７と、を有する。第１の減衰器１３は、第２の導体２からの入力信号を減衰させる、又は第１の減衰器を０ｄＢに設定することによって若しくはスイッチ１５を介して第１の減衰器１３を短絡することによって、その入力信号を減衰させずに送る。第２の減衰器１４は、第３の導体４、５からの入力信号を減衰させる、又は第２の減衰器１４を０ｄＢに設定することによって若しくはスイッチ１６を介して第２の減衰器１４を短絡することによって、その入力信号を減衰させずに送る。結合器１７は、多分減衰した入力信号を結合する。減衰器１３，１４の減衰量は調節可能とすることができる。
【００３４】
図４に示される本発明による装置１は、本発明によるアンテナ２〜５と無線周波数回路１０とを有する。この無線周波数回路１０は、アンテナ２〜５とユニット２１とに結合されるアンテナダイバシティユニット２０を有し、ユニット２１は、ＳＡＷフィルタと低ノイズ増幅器とを有する。このユニット２１はミキサ２２に結合されており、このミキサはさらに発振器２３とユニット２７とに結合されており、このユニット２７は、バンドパスフィルタと、中間周波数増幅器と、他のバンドパスフィルタと、線形増幅器と、を有する。発振器２３はローパスフィルタ２４とシンセサイザー２６とに結合されており、このシンセサイザー２６はローパスフィルタ２４とコントローラ２５とに結合されている。ユニット２７は検出器２８に更に結合されており、この検出器は、基準ユニット２９とユニット３０とに結合され、ユニット３０はバッファ増幅器とガウシアンフィルタとを有する。ユニット３０は更にスライサ３１に結合されており、このスライサ３１はプロセッサシステム３２に結合されている。このプロセッサシステム３２は、図示されていないプロセッサとメモリとを有しており、ユニット２０、２５および２６と、図示されていないマン・マシン・インターフェースとに更に結合されている。
【００３５】
図４に示される装置１の動作は、アンテナ２〜５の動作とアンテナダイバシティユニット２０の動作とは別にして、従来のものと共通している。例えばエラー検出および／又は振幅測定値および／又は電力測定値に応答して、プロセッサシステム３２は、減衰器１３，１４および／又はスイッチ１５，１６を制御する／調整するために、アンテナダイバシティユニット２０を制御する。結果として、第２の導体３を介して受け取られる信号は、第３の導体４，５を介して受け取られる信号よりも重要なものとされ、その逆も同様である。
【００３６】
図５には、図１に示される本発明によるアンテナの、第２の導体上で測定したときのリターンロスが、ｄＢ（ｙ軸）対ＭＨｚ（ｘ軸）で示されている。
【００３７】
図６には、図１に示される本発明によるアンテナの、第２の導体上で測定したときのインピーダンスが示されている。
【００３８】
図７には、図１に示される本発明によるアンテナの、第３の導体上で測定したときのリターンロスが、ｄＢ（ｙ軸）対ＭＨｚ（ｘ軸）で示されている。
【００３９】
図８には、図１に示される本発明によるアンテナの、第３の導体上で測定したときのインピーダンスが示されている。
【００４０】
図９には、図２に示される本発明によるアンテナの、第２の導体上で測定したときのリターンロスが、ｄＢ（ｙ軸）対ＭＨｚ（ｘ軸）で示されている。
【００４１】
上記の実施例は、本発明を限定しているのではなく、当業者は添付された特許請求の範囲を逸脱することなく多くの代替実施例を設計することができることに注意すべきである。動詞「有する」およびその活用形の使用は、請求項に記載された以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。要素が単数であることは、斯かる要素の複数の存在を排除するものではない。本発明は、幾つかの個別のエレメントを有するハードウェアによって実現できる。いくつかの手段を列挙している装置請求項では、これらの手段のいくつかを、同じ一つのハードウェアで実現することができる。特定の手段が相互に異なる従属項に挙げられているという単なる事実は、これらの手段の組合せを有利に使用することができないことを示すものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明によるアンテナを有する、本発明による装置を概略的に示す図である。
【図２】第１のサブアンテナと第２のサブアンテナとを有する、本発明によるアンテナを概略的に示す。
【図３】本発明によるアンテナに結合されるアンテナダイバシティユニットを概略的に示す。
【図４】本発明によるアンテナと無線周波数回路とを有する本発明による装置を概略的に示す。
【図５】図１で示される発明によってアンテナの、第２の導体上で測定したときのリターンロスを示す。
【図６】図１に示される本発明によるアンテナの、第２の導体上で測定したときのインピーダンスを示す。
【図７】図１に示される本発明によるアンテナの、第３の導体上で測定したときのリターンロスを示す。
【図８】図１に示される本発明によるアンテナの、第３の導体上で測定したときのインピーダンスを示す。
【図９】図２に示される本発明によるアンテナの、第２の導体上で測定したときのリターンロスを示す。
【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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【国際調査報告】
2006527520.tif 000012
2006527520.tif 000013
2006527520.tif 000014
2006527520.tif 000015