(57)【要約】本発明は、空間的に互いに隔離して配置された少なくとも２つのアンテナ（２、３）を介して高周波送信信号を分割する出力分割器（１）を備えるとともに、これらのアンテナ（２、３）の１つと出力分割器（１）との間に接続され、これらのアンテナ（２、３）から放射される送信信号間の位相差（Δ）を生成する少なくとも１つの移相器（４）を備える移動無線デバイス用回路装置に関する。移動無線デバイスの送信モードでの指向性を実現し、同時に受信モードでの無指向性を実現するために、本発明は、アンテナ（２、３）から受け取られた高周波信号が位相差なしで出力分割器（１）に印加されるように、移相器（４）が非可逆移相器として構成されることを提案する。
2006521054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間的に互いに隔離して配置された少なくとも２つのアンテナを介して高周波送信信号を分割する出力分割器を備えるとともに、前記アンテナの１つと前記出力分割器との間に接続され、前記アンテナから放射される前記送信信号間の位相差を生成する少なくとも１つの移相器を備える移動無線デバイス用回路装置であって、前記アンテナから受け取られた高周波受信信号が、位相差なしで前記出力分割器に印加されるように、前記移相器が非可逆移相器として構成されることを特徴とする、回路装置。
【請求項２】
前記アンテナがダイポール・アンテナであることを特徴とする、請求項１記載の回路装置。
【請求項３】
前記アンテナのダイポール軸が、互いに平行に配置されていることを特徴とする、請求項２記載の回路装置。
【請求項４】
前記アンテナ間の距離が前記送受信信号の波長よりも小さく、前記アンテナから放射される前記送信信号間の前記位相差が最大で１８０度であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の回路装置。
【請求項５】
前記アンテナ間の距離が前記送受信信号の波長の１０分の１又は１０分の２に相当し、前記アンテナから放射される前記送信信号間の前記位相差が１００度〜１４５度であることを特徴とする、請求項４記載の回路装置。
【請求項６】
空間的に互いに隔離して配置された、移動無線デバイスの少なくとも2つのアンテナを介して高周波送信信号を分割する出力分割器を含む送信／受信モジュールを備え、前記アンテナの1つと前記出力分割器との間に、前記アンテナから放射される前記送信信号間の位相差を生成する移相器が接続されている移動無線デバイスであって、前記アンテナから受け取られた高周波受信信号が、位相差なしで前記出力分割器に印加されるように、前記移相器が非可逆移相器として構成されることを特徴とする、移動無線デバイス。
【請求項７】
前記移動無線デバイスの前記アンテナは、ダイポール軸が互いに平行に配置されたダイポール・アンテナであることを特徴とする、請求項６記載の移動無線デバイス。
【請求項８】
前記移動無線デバイスの前記アンテナが、前記移動無線デバイスの使用者の頭部から異なる距離に配置されることを特徴とする、請求項７記載の移動無線デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空間的に互いに隔離して配置された少なくとも２つのアンテナを介して高周波送信信号を分割する出力分割器（power divider）を備えるとともに、これらのアンテナの１つと出力分割器との間に接続され、これらのアンテナから放射される送信信号間の位相差を生成する少なくとも１つの移相器を備える移動無線デバイス用回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の移動無線デバイスでは、これらの装置の送信モードで生成されるマイクロ波放射のかなりの部分が、移動無線デバイスの使用者の身体、より具体的には使用者の頭部に吸収されることが知られている。確かに、移動無線デバイスの電力領域内にあるマイクロ波放射によって引き起こされる使用者の健康への悪影響については、これまで実証されていない。それでもやはり、移動無線デバイスの使用者の身体内でのマイクロ波放射の比吸収率（ＳＡＲ）ができるだけ少なく抑えられるように、移動無線デバイスは、適切に定められた技術的基準によって構成されることが望ましい。
【０００３】
マイクロ波放射による使用者の負担ができるだけ小さくなるように、例えば、移動無線デバイスのアンテナの指向性は、使用者の方向に放射される電力ができるだけ小さくなるように構成されることができる。この目的のために、移動無線デバイスには、この装置のアンテナと使用者の頭部との間に位置するスクリーン・プレートを装備することが知られている。
【０００４】
欠点は、その場合、このスクリーン・プレートの指向性が、移動無線デバイスの受信モードでも機能してしまい、その結果、受信状態がこの装置の瞬間的な方向に依存して影響を受け得ることである。
【０００５】
移動無線用アンテナによる一定の指向性を実現するために、ＡＴ４０５３４８Ｂから知られるように、複数アンテナの一定の空間配置が用いられることができ、個々のアンテナには、予め定義可能な位相差を有する高周波送信信号が供給される。この目的のために、高周波送信信号は、出力分割器によって分割される。所望の位相差は、移相器がアンテナと出力分割器との間に接続される毎に生成される。
【０００６】
また、この既知の装置の欠点は、送信モードで移動無線デバイスの使用者を保護する指向性が、受信モードでは逆に妨害効果を有することである。原理上は、所望の指向性を有する送信モード専用のアンテナ・アレイに加えて、特別な指向性を有しない別の受信アンテナを使用することが考えられる。しかし、これは、移動無線デバイスで追求されている小型化を考慮すると、一方ではコスト上の理由で、他方ではスペース上の理由で問題外である。実際には、送信モードで所望の指向性を有し、同時に第三世代移動無線デバイス用に十分な帯域幅も有するアンテナ・アレイを十分に小型化するのは不可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
こうした考えに基づき、本発明の目的は、移動無線デバイスが受信モードでは無指向性であるが、送信モードでは移動無線デバイスの使用者を保護する指向性が専ら得られる移動無線デバイス用回路装置を提供することにある。従って、最終的にはこの回路装置は、送信又は受信モード用にそれぞれ別々のアンテナを設けることがなくなり、かかる装置をコスト効率よく、かつ経済的に実現することが可能になるはずである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、アンテナから受け取った高周波受信信号が位相差なしで出力分割器に印加されるように、移相器が非可逆移相器として構成される、冒頭部で規定したタイプの回路装置によって達成される。
【０００９】
送信モードでは、本発明による回路装置の出力分割器は、移動無線デバイスによって放射されるマイクロ波信号を、それぞれ電力レベルが低下した２つ以上の信号に分割する。次いで、これらの信号は、移動無線デバイス内に特定の方式で空間的に隔離して配置されている個々のアンテナに印加される。そのとき、これらのアンテナの少なくとも１つと出力分割器との間には、アンテナから放射される送信信号間にある位相差が生成される移相器が接続されることによって、所望の指向性が得られる。位相差の範囲及び移動無線デバイス内でのアンテナの空間配置は互いに正確に調整され、従って、送信モードにおける所望の指向性が得られる。
【００１０】
受信モードでもやはり、アンテナから受け取った高周波受信信号が出力分割器に印加され、出力分割器はこれらの受信信号を和信号に重畳する。次いで、この和信号は、さらなる処理のために、移動無線デバイスの各構成要素に印加される。本発明によれば、送信モードで必要な、アンテナから放射される送信信号間の位相差を生成するために、非可逆移相器が使用されるという事実の結果、出力分割器を用いて受信モードで重畳される受信信号は、位相差のないものとなる。その結果、移動無線デバイスが受信モードで特定の指向性を有しないようになり、これにより、有利に移動無線デバイスの受信状態は瞬間的な方向に依存しないようになる。しかし、同時に、移動無線デバイスの使用者は、送信モードでマイクロ波放射の高すぎる負担から保護される。
【００１１】
本発明による回路は、少数の規格部品だけで、極めてコスト効率よく、有利に製造されることができる。既に、従来タイプの２つのダイポール・アンテナを使用して、送信モードに適した指向性が実現されることができ、従って、本発明による回路装置は、移動無線デバイス内で最小スペースしか占めない。
【００１２】
アンテナがダイポール・アンテナである場合、アンテナのダイポール軸は、便宜上互いに平行に並べられるべきであるが、そのとき、アンテナ相互間の距離は送受信信号の波長よりも小さくするべきである。同時に、アンテナから放射される送信信号間の位相差は、非可逆移相器によって生成され、最大で１８０度であるべきである。このようにして、移動無線デバイスの送信モードでは、使用者に放射されるマイクロ波電力が大幅に低減され、同時に、使用者から離れた放射方向に過度に集中することのない指向性が、経済的に実現されることができる。後者は、移動無線デバイスの瞬間的な方向とは無関係であり得る、送信モードで移動無線デバイスによって放射される信号が、十分良好に受信されることができ、従って、移動無線デバイスの使用に制限がないことを保証するために重要である。アンテナ相互間の距離が送受信信号の波長の１０分の１又は１０分の２に等しく、かつアンテナから放射される送信信号間の位相差が約１００〜１４５度である場合に、特に適切な指向性が得られることが分かっている。
【００１３】
先に述べた回路装置は、送信／受信モジュールとして、従来タイプの移動無線デバイスにほとんどコストをかけずに設置されることができる。移動無線デバイスのアンテナが、ダイポール軸が互いに平行に並べられたダイポール・アンテナである場合、これらのアンテナは、移動無線デバイスの使用者を効果的に保護するために、使用者の頭部から異なる距離に配置されるべきである。例えば、ダイポール・アンテナは、使用者の頭部から離れた方向を指す軸に沿って適切な距離に配置されることができる。
【００１４】
本発明の実施形態の例は、図面を参照して以下に詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１に示す回路装置は、出力分割器１を備えており、高周波送信信号がその入力Ｓに供給される。出力分割器１を用いて、この送信信号は、出力分割器１の出力Ａ及びＢに存在する、電力が低下した２つの信号に分割される。これらの信号は、空間的に隔離して配置された２つのアンテナ２及び３に印加される。アンテナ２と出力分割器１との間には、アンテナ２及び３から放射される送信信号間の位相差Δを生成するための非可逆移相器４が接続されている。２つのアンテナ２及び３の空間配置ならびに位相差量Δは、送信モードにおけるこの装置の指向性を決定する。アンテナ２及び３で受信された高周波受信信号は、端子Ａ及びＢを経由して出力分割器１に印加される。出力分割器１は、これらの信号を、出力分割器１の端子Ｓに存在する和信号に重畳する。アンテナ２から受け取った信号は、非可逆移相器の結果として位相シフトを受けることはなく、従って、受信信号は、出力分割器１によって同期して重畳される。従って、図示された回路装置の受信モードでは、指向性が全くない。受信時の感度は、空間の全ての方向で等しい大きさである。
【００１６】
図２は、非可逆移相器の製造可能を示す。示された移相器は、３ポート・サーキュレータ５を含み、そのポート６が出力分割器の接続Ａに接続されている。サーキュレータ５に印加された送信信号は、このサーキュレータのポート７を経由して導体素子８に印加される。この送信信号は導体素子８の端部で反射し、その結果、その反射した送信信号は、導体素子８の長さに依存する位相シフトΔを受け、サーキュレータ５のポート７に戻る。次いで、位相シフトされた送信信号は、サーキュレータ５のポート９に出力され、アンテナ２に印加される。アンテナ２で受信された信号は、位相シフトが実現されずに、サーキュレータ５のポート９からそのポート６に直接伝送される。
【００１７】
図３の左図は、図１に示す回路装置を備えた移動無線デバイスの送信モードにおける指向性を示す。
【００１８】
右図は、同装置の受信モードにおける指向性を示す。移動無線デバイスから放射されるマイクロ波は、曲線ＴＸに沿って同一振幅を有する。曲線ＲＸは、空間の全ての方向に本質的に等しい大きさである、移動無線デバイスの受信モード感度を明確にしている。左図に示される指向性は、ダイポール軸が、表示面と垂直であるｚ方向に配置された、２つのダイポール・アンテナを用いて実現されることができる。
【００１９】
同時に、これらのアンテナは、ｘ方向に互いに隔離して配置されており、アンテナ相互間の距離は送信信号の波長の約１０分の１である。これらの２つのアンテナから放射された送信信号間の位相差は約１４５度である。左側の指向性図により、図の中央に設けられたアンテナ・アレイからは右側よりも左側により大きな電力が放射されることがはっきりと分かる。従って、移動無線デバイスの使用者の頭部は、アンテナ・アレイの右側に位置することが賢明である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による回路装置のブロック図を示す。
【図２】本発明による回路装置に使用されることができる非可逆移相器を示す。
【図３】本発明による移動無線デバイスの指向性図を示す。
【符号の説明】
【００２１】
１  出力分割器
２、３  アンテナ
４  移相器
【図１】
2006521054.tif 000003
【図２】
2006521054.tif 000004
【図３】
2006521054.tif 000005
【国際調査報告】
2006521054.tif 000006
2006521054.tif 000007