(57)【要約】【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。【選択図】図１
2012182554.tif 000002
【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。
【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
【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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