ТЕЛЕФОН МОБИЛЬНЫЙ СОТОВОЙ СВЯЗИ

стороне корпуса размещена плата приемо-передатчика с продольно расположенной наружной антенной, которая установлена со стороны торца платы приемо-передатчика вблизи шарнирного соединения откидной крышки с корпусом. ТМСС содержит также набор клавиш на лицевой стороне корпуса и дисплей, размещенный на внутренней поверхности откидной крышки. Угол поворота откидной крышки от ее исходного положения, то есть от положения касания внутренней поверхности откидной крышки с лицевой поверхностью корпуса, до фиксированного открытого положения обычно составляет не более 180º.
Однако выбранный в качестве прототипа ТМСС имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что в рабочем режиме ТМСС, когда откидная крышка находится в открытом положении, корпус ТМСС (с размещенным в нем микрофоном, платой приемо-передатчика и антенной) и откидная крышка ТМСС (с размещенным в ней телефоном) находятся в вблизи головы пользователя и электромагнитное излучение от ТМСС воздействует на организм пользователя без какого-либо ослабления. В основном, излучение идет в сторону пользователя через антенну, но часть излучения от приемо-передатчика телефона идет в сторону пользователя через корпус телефона, который соприкасается практически всей лицевой стороной с головой человека. Поэтому в настоящее время достаточно актуальной является задача защиты пользователя от воздействия электромагнитного (особенно микроволнового) излучения ТМСС.
Эта задача частично решается путем использования для защиты пользователя различных отражающих и/или поглощающих экранов, выполненных, например, в виде размещенных между ТМСС и пользователем пластин, закрепленных на одежде пользователя или на корпусе ТМСС [2, 3], либо в виде кожухов, надеваемых на корпус [4, 5].
Однако все эти средства не достаточно эффективны. Например, размещение пластин на одежде между телом пользователя и ТМСС защищает человека только от воздействия электромагнитного излучения от ТМСС, находящегося в режиме ожидания и не защищает от излучения ТМСС при нахождении его в рабочем режиме, когда ТМСС соприкасается с головой пользователя. Чтобы перекрыть всю зону облучения пользователя пластины должны иметь значительные размеры, поэтому размещать их непосредственно на корпусе ТМСС нецелесообразно, так как это усложняет его конструкцию и создает неудобства при использовании. Кроме того, материалы, из которых изготавливают пластины, могут оказывать негативное влияние на характеристики передатчика и приемника ТМСС, сопровождающееся ухудшением качества телефонной связи.
Применение экранирующего кожуха, надеваемого на корпус ТМСС, также недостаточно эффективно, так как кожух только частично защищает пользователя от электромагнитного излучения. Например, известно экранирующее устройство для защиты пользователя от излучения, поступающего от антенны ТМСС [3]. Устройство содержит кожух, одна из торцевых стенок которого выполнена съемной, а на другой выполнено отверстие для антенны, на боковых стенках выполнены отверстия для переключателей, а на передней стенке - окно для дисплея и клавиатуры и установленный на верхнем торце кожуха защитный экран с одним верхним выступом, имеющим отверстие для приема антенны, и двумя нижними выступами. На поверхность экрана, обращенную к антенне, нанесено покрытие из материала, поглощающего электромагнитное излучение. Защитный экран закрывает антенну по всей ее длине (за исключением открытого конца антенны) и тем самым частично защищает пользователя от излучения антенны, при этом оно не защищает пользователя от излучения, проходящего через окно в передней стенке кожуха, которая соприкасается с головой пользователя при работе ТМСС. Конструкция неудобна и ненадежна в использовании, имеет протяженные линейные размеры и не пригодна для использования в ТМСС с откидной крышкой.
Известно защитное устройство для пользователей радиотелефонами, содержащее надеваемый на телефонный аппарат кожух, одна торцевая стенка которого выполнена съемной, в боковых стенках выполнены отверстия для переключателей, а на передней стенке выполнены окна для клавиатуры, микрофона и телефона, а также защитный экран с поглотителем [5]. Внутренняя полость кожуха поделена на две части перегородкой с поглотителем и отверстием для антенны, а экран выполнен с отверстиями для прохождения звука и установлен на передней стенке кожуха с возможностью вертикального перемещения, при этом нижняя часть кожуха соразмерна экрану, а верхняя - длине антенны, и в верхней части кожуха поглотитель нанесен только на лицевую и боковые стенки. Телефонный аппарат размещают в нижней части кожуха, антенну пропускают через отверстие в перегородке и вводят в верхнюю часть кожуха, которая окружает боковую часть антенны по всей ее длине и тем самым частично защищает пользователя от излучения антенны. При этом излучение с открытого конца антенны будет продолжать воздействовать на голову пользователя.
Наличие в защитном устройстве вертикально перемещаемого экрана позволяет пользователю после набора нужного номера (при наборе номера экран находится в верхней части кожуха) переместить экран в нижнюю часть кожуха и начать разговор. При этом экран закрывает отверстия на передней стенке кожуха, и тем самым ослабляет излучение приемо-передатчика телефона в сторону головы пользователя. Излучение от антенны и элементов приемо-передатчика телефонного аппарата поглощается поглотителем, нанесенным на внутреннюю поверхность экрана и кожуха.
Данная конструкция, также как предыдущая, не обеспечивает надежной защиты пользователя от электромагнитного излучения телефонного аппарата, кроме того, она также неудобна и ненадежна в использовании, имеет протяженные линейные размеры и не пригодна для использования в ТМСС, выполненных с откидной крышкой.
В заявляемом техническом решении для уменьшения воздействия на пользователя электромагнитного излучения, как от антенны, так и от платы приемо-передатчика ТМСС предлагается изменить расположение составных частей ТМСС с откидной крышкой и увеличить угол поворота откидной крышки при нахождении ее в открытом положении.
Предлагается телефон мобильный сотовой связи, содержащий корпус, откидную крышку, шарнирно соединенную с корпусом и закрывающую его лицевую сторону, плату приемо-передатчика с продольно расположенной антенной, телефон, микрофон, размещенный в корпусе, а также дисплей и набор клавиш, размещенный на лицевой стороне корпуса, при этом телефон размещен в корпусе, дисплей размещен на лицевой стороне корпуса рядом с набором клавиш, плата приемо-передатчика размещена на внутренней или наружной поверхности откидной крышки, антенна, которая является наружной или встроенной, установлена со стороны торца платы приемопередатчика, удаленного от шарнирного соединения откидной крышки с корпусом, при этом угол поворота а откидной крышки от положения касания ее внутренней поверхности с лицевой поверхностью корпуса до фиксированного открытого положения составляет 215º-280º.
В предлагаемом телефоне мобильном сотовой связи угол поворота а откидной крышки от положения касания ее внутренней поверхности с лицевой поверхностью корпуса до первого фиксированного открытого положения составляет 215º-235º, а до второго фиксированного открытого положения составляет 260º-280º.
В предлагаемом телефоне мобильном сотовой связи ограничителем поворота откидной крышки до второго фиксированного открытого положения является торец корпуса, расположенный со стороны шарнирного соединения.
В предлагаемом телефоне мобильном сотовой связи ограничитель поворота откидной крышки до первого фиксированного открытого положения содержит прилив, выполненный, по крайней мере, с одной боковой стороны корпуса и выступающий за его торец, расположенный со стороны шарнирного соединения, а также стержень, снабженный на противоположных концах головками, и пружину, охватывающую стержень, при этом стержень размещен в сквозном отверстии в выступающей части прилива, ось сквозного отверстия параллельна оси шарнирного соединения, концевые участки сквозного отверстия выполнены с увеличенным диаметром для размещения головок стержня и пружины, установленной между удаленной от корпуса головкой стержня и средним участком сквозного отверстия.
Размещение микрофона и телефона в корпусе ТМСС, а также размещение платы приемо-передатчика на внутренней или наружной поверхности откидной крышки и установка антенны со стороны удаленного от шарнирного соединения торца приемо-передающей платы позволяет при нахождении ТМСС в рабочем режиме существенно отдалить от пользователя основные источники излучения ТМСС (антенну и плату приемопередатчика). Размещение платы приемо-передатчика на одной из основных поверхностей откидной крышки (на внутренней или наружной поверхности) позволяет установить на противоположной поверхности откидной крышки (соответственно на наружной или внутренней поверхности) отражающий экран и/или поглотитель электромагнитного излучения и, тем самым, дополнительно уменьшить облучение пользователя при нахождении ТМСС в рабочем режиме, при этом такой отражающий экран и/или поглотитель электромагнитного излучения можно использовать для дополнительной защиты пользователя при нахождении ТМСС в режиме ожидания, например, при нахождении ТМСС на одежде пользователя (при заданном расположении его относительно тела человека). Возможность фиксированного поворота откидной крышки на заданные значительные по величине углы в пределах от 215º до 280º позволяет в рабочем режиме ТМСС направить основное излучение от антенны и платы приемо-передатчика в сторону от головы пользователя, при этом наилучшим для пользователя является угол поворота откидной крышки 260º-280º, а при повороте откидной крышки на угол 215º-235º существенно уменьшается степень облучения человека, находящегося вблизи пользователя.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами.
На фиг.1 изображен первый вариант выполнения предлагаемого ТМСС (плата приемо-передатчика размещена на внутренней поверхности откидной крышки) при закрытом положении откидной крышки.
На фиг.2 изображен второй вариант выполнения предлагаемого ТМСС (плата приемо-передатчика размещена на наружной поверхности откидной крышки) при закрытом положении откидной крышки.
На фиг.3, фиг.4 и фиг.5 изображены три проекции предлагаемого ТМСС, показанного на фиг.1, при первом фиксированном открытом положении откидной крышки.
На фиг.6 изображена одна из проекций предлагаемого ТМСС, показанного на фиг.1, при втором фиксированном открытом положении откидной крышки.
На фиг.7 изображен фрагмент откидной крышки с размещенной на ее внутренней поверхности платы приемо-передатчика с встроенной антенной.
На фиг.8 приведено совмещенное изображение предлагаемого ТМСС, показанного на фиг.3 и фиг.6, при первом и втором фиксированных открытых положениях откидной крышки, а также показаны диаграммы направленности излучения наружной антенны при этих фиксированных открытых положениях откидной крышки.
В обоих вариантах выполнения, показанных на фиг.1 - фиг.6, ТМСС содержит корпус 1 и откидную крышку 2, соединенные между собой шарнирным соединением 3. На лицевой стороне корпуса 1 размещены дисплей 4 и набор клавиш 5. В первом варианте выполнения ТМСС плата приемо-передатчика 6 размещена на внутренней поверхности откидной крышки 2 (фиг.1 и фиг.3 - фиг.6), а во втором варианте выполнения ТМСС плата приемо-передатчика 6 размещена на наружной поверхности откидной крышки 2 (фиг.2). Наружная антенна 7 установлена вдоль платы приемопередатчика 6 со стороны ее торца 8, удаленного от шарнирного соединения 3.
На фиг.3 - фиг.5 показан ТМСС (первый вариант выполнения), откидная крышка 2 которого установлена в первом фиксированном открытом положении, при котором ее угол поворота а (от положения касания внутренней поверхности крышки 2 с лицевой поверхностью корпуса 1) составляет 225º. Для фиксации крышки в этом положении служит ограничитель поворота откидной крышки 2, который содержит прилив 9, выполненный с боковой стороны корпуса 1 и выступающий за расположенный со стороны шарнирного соединения 3 торец 10 корпуса 1, а также стержень 11, снабженный на противоположных концах головками 12, 13 и пружину 14, охватывающую стержень 11. Стержень 11 размещен в сквозном отверстии 15 в выступающей части прилива 9, причем ось сквозного отверстия 15 параллельна оси шарнирного соединения 3. Сквозное отверстие 15 имеет средний участок 16 с уменьшенным диаметром и два концевых участка 17, 18 с увеличенным диаметром для размещения головок 12, 13 стержня 11 и пружины 14, установленной между удаленной от корпуса 1 головкой 13 стержня 11 и средним участком 16 сквозного отверстия 15.
Предлагаемый ТМСС содержит также микрофон, телефон, клеммную колодку для подсоединения зарядного устройства, размещенные в корпусе 1 (не показаны на чертеже).
На фиг.6 изображен тот же ТМСС (первый вариант выполнения), откидная крышка 2 которого установлена во втором фиксированном открытом положении, при котором ее угол поворота а (от положения касания внутренней поверхности откидной крышки 2 с лицевой поверхностью корпуса 1) составляет 270º. Ограничителем для фиксации откидной крышки 2 в этом положении является торец корпуса 10, расположенный со стороны шарнирного соединения.
На фиг.7 изображен фрагмент откидной крышки 2 ТМСС, в котором со стороны торца платы приемо-передатчика 6, удаленного от шарнирного соединения 3, установлена встроенная антенна 7, выполненная в виде отрезка коаксиальной линии, содержащей внутренний 19 и наружный 20 проводники.
На фиг.8 приведено совмещенное изображение ТМСС, показанного на фиг.3 и фиг.6, при двух фиксированных открытых положениях откидной крышки 2 и диаграммы направленности излучения 21, 22 наружной антенны 7 соответственно при первом и втором фиксированных открытых положениях этой крышки. При обоих фиксированных положениях откидной крышки 2 длина L диаграммы направленности излучения антенны 7 составляет около 50 см, а ее ширина В составляет около 10 см.
Из фиг.8 видно, что при обоих фиксированных открытых положениях откидной крышки открытый конец антенны 7 и основная зона облучения этой антенны удалены от головы пользователя на расстояние, равное суммарной длине платы приемо-передатчика 6 (которая соразмерна по длине с откидной крышкой 2) и антенны 7, при этом излучение направлено в сторону от головы пользователя. В прототипе заявляемого технического решения антенна расположена на торце корпуса ТМСС, который примыкает к голове пользователя и излучение от антенны направлено в сторону головы пользователя, то есть зона облучения антенны захватывает верхнюю часть головы (мозг) человека.
В рабочем режиме к голове пользователя примыкает корпус 1 предлагаемого ТМСС, содержащий микрофон, телефон, набор клавиш 5, дисплей 4 и другие элементы, излучение от которых незначительно, и не примыкают к голове пользователя размещенные на откидной крышке 2 плата приемо-передатчика 6 и антенна 7, являющиеся основными источниками излучения ТМСС.. Кроме того, при указанных фиксированных положениях откидной крышки 2 излучение, идущее с основных (широких) поверхностей платы приемо-передатчика 6 направлено в сторону от головы пользователя (в прототипе это излучение направлено к уху пользователя). Экспериментально установлено, что наилучшим для пользователя ТМСС является второе фиксированное открытое положение откидной крышки, при котором угол поворота а откидной крышки от положения касания ее внутренней поверхности с лицевой поверхностью корпуса ТМСС составляет 260º-280º. При этих углах излучение, как от антенны (при любой форме диаграммы направленности излучения), так и от платы приемо-передатчика (от основных поверхностей этой платы) не направлено в сторону пользователя, то есть второе фиксированное открытое положение откидной крышки является наиболее благоприятным для пользователя. Однако из-за излучения антенны такое положение откидной крышки может быть не благоприятно для людей, находящихся вблизи пользователя (например, в транспорте). Поэтому желательно, чтобы при данном фиксированном положении антенна была бы направлена в сторону, противоположную от людей.
При углах а более 280º появляется возможность облучения пользователя от платы приемо-передатчика, при этом с увеличением угла увеличивается степень облучения пользователя.
При углах а менее 260º также несколько возрастает облучение пользователя от платы приемо-передатчика, но при значениях угла а от 260º до 215º облучение пользователя не является существенным для его здоровья, при этом при значениях угла а от 215º до 235º значительно снижается степень облучения от антенны ТМСС окружающих людей. То есть наиболее оптимальным для пользователя и одновременно для людей, находящихся вблизи пользователя, является первое фиксированное открытое положение откидной крышки, при котором угол а ставляет 215º-235º.
Таким образом, предлагаемая конструкция ТМСС позволяет уменьшить воздействие на пользователя электромагнитного излучения, как от антенны, так и от платы приемо-передатчика при всех значениях угла поворота а откидной крышки в пределах от 215º до 280º. Кроме того, при установке откидной крышки в первое фиксированное открытое положение (при значениях угла а от 215º до 235º) предлагаемая конструкция ТМСС обеспечивает возможность снижения воздействия электромагнитного излучения на людей, находящихся вблизи пользователя.
Предлагаемый ТМСС работает следующим образом.
В режиме ожидания ТМСС находится при закрытом положении откидной крышки 2, то есть при ее исходном положении (фиг.1).
При поступлении вызова пользователь открывает откидную крышку 2, устанавливает ее в первое (фиг.3 - фиг.5) или второе (фиг.6) фиксированное открытое положение и начинает разговор. При этом для установки откидной крышки 2 в первое фиксированное открытое положение пользователь нажимает на головку 13 стержня 11 и выдвигает головку 12 пределы прилива 9 в зазор между откидной крышкой 2 и корпусом 1, в результате чего происходит фиксация откидной крышки 2 в первом открытом положении относительно корпуса 1. Для перевода откидной крышки 2 из первого во второе фиксированное открытое положение пользователь прекращает нажатие на головку 13 стержня 11, то есть устанавливает головку 12 в первоначальное положение, и поворачивает откидную крышку 2 до упора ее в торец 10 корпуса 1. После окончания разговора пользователь возвращает крышку 2 в исходное положение (фиг.1).
Источники информации
1. Каталог мобильных телефонов компании Samsung, http://www. Samsung mobile.ru, http://www.msamsung.ru.
2. Патент РФ на полезную модель №71849, МПК Н05К 9/00, 5/00, публ. 20.03.2008 г.
3. Патент РФ на полезную модель №83167, МПК Н05К 9/00, A61N 1/16, публ. 20.05.2009 г.
4. Патент США №5338896, МПК Н05К 9/00, публ. 16.08.1994 г.
5. Патент РФ на полезную модель №14750, МПК H01Q 17/00, публ. 20.08.2000 г.