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Dokumentenidentifikation DE69524834T2 27.06.2002
EP-Veröffentlichungsnummer 0706232
Titel Tragbares Funkgerät
Anmelder Seiko Epson Corp., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Hama, Norio, Suwa-shi, Nagano-ken, 392, JP
Vertreter Hoffmann, E., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 82166 Gräfelfing
DE-Aktenzeichen 69524834
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 04.10.1995
EP-Aktenzeichen 951156595
EP-Offenlegungsdatum 10.04.1996
EP date of grant 02.01.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.06.2002
IPC-Hauptklasse H01Q 13/10
IPC-Nebenklasse H01Q 1/22   G08B 3/10   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein tragbares Funkgerät zur Verwendung beispielsweise als Pager, und insbesondere den Aufbau eines Spaltantennenelements in dessen Gehäuse.

Herkömmliche tragbare Funkgeräte verwenden eine Ferritantenne, eine kleine Schleifenantenne, eine plattenförmige Schleifenantenne oder ähnliches. Die Empfangseffizienz einer derartigen Antenne ist durch das Verhältnis der verwendeten Wellenlänge zur Antennenlänge bestimmt.

Daher muß ein tragbares Funkgerät, das eine Schleifenantenne verwendet, bei hohen Frequenzen verwendet werden. Damit das tragbare Funkgerät beispielsweise für das VHF-Band verwendet werden kann, muß die Öffnungsfläche der Schleifenantenne vergrößert werden, was eine kleine Größe des tragbaren Funkgeräts erschwert. Wenn η die Antenneneffizienz ist, yrad der Strahlungswiderstand und yloss der Antennenwiderstand ist, wird il durch die folgende. Gleichung ausgedrückt:

η = Yrad/(yrad + yloss) ... (1

Der Strahlungswiderstand yrad ist proportional zum Quadrat der Öffnungsfläche einer Schleifenantenne. Der Antennenwiderstand yloss ist proportional zur Antennenlänge und ist umgekehrt proportional zum Flächeninhalt eines Antennenelements. Daher muß, um gleichzeitig eine Reduzierung der Öffnungsfläche eines Antennenelements und eine Erhöhung der Antenneneffizienz η zu erzielen, der Flächeninhalt des Antennenelements erhöht werden, d.h., es bestehen Beschränkungen bei der Form eines Antennenelements, was zu einer Erhöhung der Breite des Antennenelements führt. Wenn eine breite Schleifenantenne in einem Gehäuse untergebracht wird, das eine gekrümmt ausgebauchte Seitenfläche aufweist, wird nutzloser Raum innerhalb des Gehäuses erzeugt. Bei einer Antenne mit einem großen Flächeninhalt, die beispielsweise in JP-B- 1-34414 vorgeschlagen wurde, bildet die Fläche der Schleifenantenne parallel zur Öffnungsfläche eine vertikal dicke Fläche. Daher ist ersichtlich, daß die Unterbringung einer derartigen Schleifenantenne in dem oben beschriebenen Gehäuse nutzlosen Raum in diesem erzeugt.

Bei einem kleinen tragbaren Funkgerät muß eine Leiterplatte nahe einer Antenne angeordnet werden, weil der Raum in dem Gehäuse begrenzt ist. Bei einem solchen Layout wird die Schleifenantenne von einer elektronischen Schaltung auf der Leiterplatte beeinflußt, was ihre Empfindlichkeit verschlechtert. Insbesondere wenn eine Direktumwandlungsfunkgeräteschaltung verwendet wird, interferieren das Überlagerungsschwingungssignal und das beim Überlagerungsschwingungssignal auftretende Rauschen beim Funksenden und -empfang zwischen jenem Funkgerät und anderen Funkgeräten. Um dieses Problem bei einem kleinen tragbaren Funkgerät, das eine Schleifenantenne verwendet, zu eliminieren, muß die Antenne an einer Position angeordnet werden, die von der Überlagerungsoszillatorschaltung getrennt ist, oder es muß eine effektive Abschirmstruktur vorgesehen sein, um elektromagnetische Strahlung von der Überlagerungsoszillatorschaltung zu unterdrücken. Daher schließt die Verwendung einer Schleifenantenne die Reduzierung der Größe des tragbaren Funkgeräts aus.

Die vorliegenden Erfinder haben die Verwendung einer Spaltantenne in einem tragbaren Funkgerät wie beispielsweise einem Pager vorgeschlagen. Es ist jedoch selbst mit einer Spaltantenne schwierig, eine Reduzierung der Größe des tragbaren Funkgeräts zu erzielen. D.h., wenn wie in Fig. 21 (a) gezeigt, ein Spaltantennenelement 90 einen Aufbau aufweist, bei dem eine Leiterplatte 94 in Zwischenlage zwischen zwei leitfähigen Platten 92 und 93 angeordnet ist, bei denen eine Spaltnut 91 zwischen ihren Außenrandabschnitten gebildet ist, wird ein zu großer Raum (Spaltnut) zwischen den leitfähigen Platten 92 und 93 erzeugt. Des weiteren wird, wenn das Spaltantennenelement 90 in einem Funkgerätegehäuse 95 mit einer gekrümmt ausgebauchten Seitenendfläche 951 untergebracht ist, nutzloser Raum S innerhalb des Gehäuses 95 erzeugt.

Des weiteren empfängt bei einem in Fig. 21(b) gezeigten Spaltantennenelement 90, bei dem zwei leitfähige Platten 92 und 93 so übereinandergelegt sind, daß eine Spaltnut 91 zwischen ihren Außenrandabschnitten gebildet ist, das Spaltantennenelement 90 Rauschen von einer auf die leitfähigen Platten geschichteten Leiterplatte 94, wodurch seine Empfindlichkeit reduziert wird.

GB-A-2 217 131 offenbart ein tragbares Funkgerät, das eine eine Funkgeräteschaltung bildende Leiterplatte und ein Schleifenantennenelement umfaßt, das eine erste und eine zweite leitfähige Platte umfaßt, die so angeordnet sind, daß die Leiterplatte zwischen ihnen untergebracht ist. Die leitfähigen Platten sind im wesentlichen ebene Platten, die gleichzeitig die obere und die untere Platte des Gerätegehäuses bilden. Die zwei leitfähigen Platten sind an der Oberseite bzw. der Unterseite eines Rahmens befestigt, der die Peripherie des Gehäuses bildet und die zwei leitfähigen Platten im Abstand voneinander hält. Ein Seitenabschnitt des Gehäuses, nämlich der Rahmen, weist eine runde Form an einer Position radial außerhalb der leitfähigen Platten auf.

Angesichts der vorgenannten Probleme herkömmlicher Funkgeräte besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein tragbares Funkgerät zu schaffen, das ein Spaltantennenelement mit einer verbesserten Form verwendet, das die Erzeugung von nutzlosem Raum innerhalb eines Gehäuses mit einer gekrümmt ausgebauchten Seitenendfläche vermeidet, wenn das Spaltantennenelement in dem Gehäuse untergebracht ist, um eine Reduzierung seiner Größe im Vergleich zur Größe herkömmlicher tragbarer Funkgeräte zu ermöglichen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein tragbares Funkgerät mit einem internen Aufbau zu schaffen, das weniger durch das von einer Leiterplatte erzeugte Rauschen beeinflußt wird, um zu ermöglichen, daß die Leiterplatte näher an einem Antennenelement angeordnet wird und dadurch eine Reduzierung von dessen Größe im Vergleich zur Größe herkömmlicher tragbarer Funkgeräte zu ermöglichen.

Diese Aufgaben werden mit einem tragbaren Funkgerät gemäß Anspruch 1 gelöst.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Bei einer ersten Ausführungsform des tragbaren Funkgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung weist das Funkgerätegehäuse einen Seitenabschnitt auf, der zu dessen Außenrand hin ausgebaucht ist, und die erste und die zweite leitfähige Platte, die das Spaltantennenelement bilden, weisen Seitenabschnitte auf, die zu deren Außenrandkanten hin ausgebaucht sind und eine Spaltnut bilden. Tragbare Funkgeräte müssen eine kleine Größe aufweisen, da sie in eine Tasche gesteckt und herumgetragen werden, und gleichzeitig müssen sie ein gutes Design und einen komfortablen Aufbau aufweisen. Daher weist bei dieser Erfindung das Funkgerätegehäuse einen Seitenabschnitt auf, der zu dessen Außenrand hin dünner wird, um das Design und den Aufbau zu verbessern. Des weiteren kann das Spaltantennenelement, da es die ausgebauchten Seitenabschnitte aufweist, entlang der Innenfläche des Funkgerätegehäuses angeordnet werden, wodurch nutzloser Raum innerhalb des Funkgerätegehäuses eliminiert wird. Als Folge kann eine Reduzierung der Größe des tragbaren Funkgeräts erzielt werden. Bei einer anderen Ausführungsform weist das Funkgerätegehäuse eine im wesentliche kugelförmige Form auf, und zwei halbkugelförmige leitfähige Platten werden als Spaltantennenelement eingesetzt, um dadurch im wesentlichen die gleichen Wirkungen wie bei der ersten Ausführungsform zu erzielen.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Bei jeder der folgenden Ausführungsformen ist ein Antennenelement in einem Gehäuse untergebracht, um ein in ein Gehäuse integriertes tragbares Gerät wie beispielsweise einen Pager zu bilden.

Fig. 1 (a) ist eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Funkgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 1 (b) ist eine Seitenansicht des Funkgeräts von Fig. 1 (a);

Fig. 1 (c) ist eine Draufsicht eines Funkgeräts mit einem Spiralkabel an einem Gehäuse;

Fig. 1 (d) stellt einen Zustand dar, in dem das Funkgerät von Fig. 1 (c) von einem menschlichen Körper herabhängt;

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht des Funkgeräts von Fig. 1(a) in Explosionsdarstellung;

Fig. 3(a) ist eine Draufsicht des in Fig. 2 gezeigten Antennenelements;

Fig. 3(b) ist eine Vorderansicht des Antennenelements von Fig. 2;

Fig. 3(c) ist eine Seitenansicht des Antennenelements von Fig. 2 von links;

Fig. 3(d) ist eine Seitenansicht des Antennenelements von Fig. 2 von rechts;

Fig. 4 ist eine Draufsicht des in Fig. 2 gezeigten Antennenelements in aufgeklapptem Zustand;

Fig. 5 ist ein Schnitt längs der Linie X-X' von Fig. 1;

Fig. 6 ist ein Schnitt längs der Linie Y-Y' von Fig. 1;

Fig. 7 ist ein Ersatzschaltbild des in Fig. 2 gezeigten Antennenelements;

Fig. 8(a) und (b) sind Blockschaltbilder einer Direktumwandlungsfunkgeräteschaltung;

Fig. 9 ist eine graphische Darstellung des Vergleichs zwischen der Empfangsempfindlichkeit eines Funkgeräts, das die Spaltantenne gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet, und der Empfangsempfindlichkeit eines Funkgeräts, das eine herkömmliche Spaltantenne verwendet;

Fig. 10 ist eine graphische Darstellung des Vergleichs zwischen der Empfangsempfindlichkeit eines Funkgeräts mit einer Überlagerungsoszillatorlayoutstruktur gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und der Empfangsempfindlichkeit eines Funkgeräts mit einer Überlagerungsoszillatorlayoutstruktur gemäß einem Vergleichsbeispiel;

Fig. 11 ist eine graphische Darstellung des Vergleichs zwischen den Empfangsempfindlichkeiten eines Funkgeräts, bei dem das Antennenelement gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorhanden ist, wenn das Funkgerät auf einem menschlichen Körper angeordnet bzw. nicht auf ihm angeordnet ist;

Fig. 12 ist eine graphische Darstellung des Vergleichs zwischen der Empfangsempfindlichkeit eines Funkgeräts, bei dem das Antennenelement gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorhanden ist, wenn es sich auf einem menschlichen Körper befindet, und der Empfangsempfindlichkeit eines eine herkömmliche Schleifenantenne verwendenden Superhet-Funkgeräts, wenn es sich auf einem menschlichen Körper befindet;

Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht eines Antennenelements, das in einer zweiten Ausführungsform des Funkgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung eingebaut ist;

Fig. 14 ist ein Schnitt entlang einer Linie entsprechend der Linie X-X' von Fig. 1 in dem in Fig. 13 gezeigten Funkgerät;

Fig. 15 ist ein Schnitt längs einer Linie entsprechend der Linie Y-Y von Fig. 1 in dem in Fig. 13 gezeigten Funkgerät;

Fig. 16(a) ist eine Draufsicht des in Fig. 13 gezeigten Antennenelements;

Fig. 16(b) ist eine Vorderansicht des in Fig. 13 gezeigten Antennenelements;

Fig. 16(c) ist eine Seitenansicht des Antennenelements von Fig. 13 von rechts;

Fig. 17 ist eine perspektivische Ansicht einer dr)tten Ausführungsform eines.Funkgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 18(a) ist eine Draufsicht des Antennenelements in aufgeklapptem Zustand, das in das in Fig. 17 gezeigte Funkgerät eingebaut ist;

Fig. 18(b) ist eine perspektivische Ansicht des Antennenelements von Fig. 17;

Fig. 18(c) ist eine Draufsicht des Antennenelements von Fig. 17 von unten;

Fig. 18(d) ist eine Seitenansicht des Antennenelements von Fig. 17;

Fig. 19 ist eine vertikale Querschnittsansicht des Funkgeräts von Fig. 17;

Fig. 20 ist eine perspektivische Ansicht eines Funkgeräts gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 21 (a) stellt ein Funkgerät dar, das eine herkömmliche Spaltantenne verwendet; und

Fig. 21 (b) stellt ein Funkgerät dar, das eine andere herkömmliche Spaltantenne verwendet.

Erste Ausführungsform

Fig. 1 (a) ist eine perspektivische Ansicht, die eine Außenansicht einer ersten Ausführungsform eines tragbaren Funkgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Fig. 1(b) ist eine Seitenansicht des Funkgeräts von Fig. 1 (a).

In den Fig. 1 (a) und 1 (b) verwendet das Funkgerät 10 ein Gehäuse 13, das durch Anordnen eines oberen Gehäuseelements 11 auf einem unteren Gehäuseelement 12 gebildet ist. Das Gehäuse 13 weist von oben gesehen eine elliptische Form auf. Das Gehäuse 13 weist einen Seitenabschnitt 130 auf, der zu dessen Außenrand hin gekrümmt ausgebaucht ist. Somit ist das Design des Funkgeräts 10 verbessert, und der Benutzer kann das Funkgerät 10 auf einfache Weise in die Tasche stecken oder es aus ihr herausnehmen. Die Empfangsinhalte werden auf einer Flüssigkristallanzeigetafel 14 an der oberen Fläche des Gehäuses 13 angezeigt, so daß der Benutzer sie durch eine im oberen Gehäuseelement 11 eingesetzte Schutzlinse 140 überprüfen kann. Unter der Flüssigkristallanzeigetafel 14 sind zwei Betätigungsknöpfe 151 und 152 angeordnet. Um dem Benutzer eine Seite des Funkgeräts 10 anzugeben, die oben oder unten sein sollte, wenn der Benutzer das Funkgerät 10 in eine Tasche steckt und es herumträgt, ist eine Pfeilmarkierung 16 am oberen Gehäuseelement 11 vorgesehen. Das Funkgerät 10 ist intern so aufgebaut, daß es die maximale Empfindlichkeit zeigt, wenn es mit der Markierung 16 nach oben oder unten herumgetragen wird. Wie in Fig. 1 (c) gezeigt, kann ein Spiralkabel 74 an einer Position nahe der Markierung 16 anstatt der Markierung 16 vorgesehen sein, so daß der Benutzer das Funkgerät 10 in der in Fig. 1 (d) gezeigten Weise mit dem mit dem Spiralkabel 74 versehenen Teil des Geräts nach oben aufhängen kann. Somit kann der Benutzer das Funkgerät 10 mit einem speziellen Teil von ihm nach oben oder unten herumtragen, so daß das Funkgerät 10 in einer Richtung ausgerichtet ist, die beim Herumtragen die höchste Empfindlichkeit sicherstellt.

In dem Funkgerät 10 mit der oben beschriebenen Form ist eine Spaltantenne im Gehäuse 13 untergebracht, die eine Form aufweist, die zur inneren Form des Gehäuses 13 paßt und die nicht leicht durch eine elektronische Schaltung beeinträchtigt wird. Die Struktur dieser Spaltantenne wird nachstehend unter Bezug auf die Fig. 2 bis 4 beschrieben.

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht in Explosionsdarstellung der ersten Ausführungsform des Funkgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 3(a) ist eine Draufsicht des Antennenelements. Fig. 3(b) ist eine Vorderansicht des Antennenelements. Fig. 3(c) ist eine Seitenansicht des Antennenelements von links. Fig. 3(d) ist eine Seitenansicht des Antennenelements von rechts. Fig. 4 ist eine Draufsicht des Antennenelements in aufgeklapptem Zustand.

In Fig. 2 ist das Antennenelement 20 (ein Spaltantennenelement) zwischen dem unteren Gehäuseelement 11 und dem oberen Gehäuseelement 12 untergebracht. Das Antennenelement 20 weist eine Form auf, das zur Form der Innenseite der oberen und unteren Gehäuseelemente 11 und 12 paßt. D.h., die gesamte Form des Antennenelements 20 ist hexagonal, wie in Fig. 3(a) gezeigt, und das Antennenelement 20 weist einen Seitenabschnitt 200 auf, der zu dessen Außenrands kante hin schräg ausgebaucht ist, wie in den Fig. 3(b) bis 3(d) gezeigt. Das Antennenelement 20 umfaßt eine erste leitfähige Platte 21, die eine obere Hälfte bildet, eine zweite leitfähige Platte 23, die der ersten leitfähigen Platte 21 gegenüber so angeordnet ist, daß eine Spaltnut zwischen deren äußeren Umfängen gebildet wird, und einen Kurzschließabschnitt 24 zum elektrischen Kurzschließen der ersten und der zweiten leitfähigen Platte 21 bzw. 23. Die erste und die zweite leitfähige Platte 21 bzw. 23 weisen an ihrer Oberfläche einen quadratischen Öffnungsabschnitt 210 bzw. 230 auf.

Bei dem Antennenelement 20 sind die erste und die zweite leitfähige Platte 21 und 23 sowie der Kurzschließabschnitt 24 als eine Einheit gebildet, wie in Fig. 4 gezeigt. Das in Fig. 3 gezeigte Antennenelement 20 wird aus der in Fig. 4 gezeigten Struktur durch Umfalten einer der leitfähigen Platten auf die andere mittels Biegen an einem Kopplungsabschnitt 241 zwischen dem Kurzschließabschnitt 24 und der ersten leitfähigen Platte 21 und einem Kopplungsabschnitt 242 zwischen dem Kurzschließabschnitt 24 und der zweiten leitfähigen Platte 23 gewonnen. Damit ist der Seitenabschnitt 200 des Antennenelements 20 aus Seitenabschnitten 215 und 235 gebildet, die zu dessen Außenrand kanten hin in der ersten bzw. der zweiten leitfähigen Platte 21 bzw. 23 schräg ausgebaucht sind.

Fig. 5 ist ein Querschnitt längs der Linie X-X von Fig. 1. Fig. 6 ist ein Querschnitt längs der Linie Y-Y' von Fig. 1. Wenn das Funkgerät 10 unter Verwendung des Antennenelements 20 mit dem oben beschriebenen Aufbau hergestellt werden soll, werden das Antennenelement 20, eine eine Funkgeräteschaltung bildende Leiterplatte 30, die Flüssigkristallanzeigetafel 14, eine elektrische Zelle 33 etc. in dem Gehäuse 13 untergebracht, wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt.

Wie in Fig. 5 und 6 gezeigt, ist das Antennenelement 20, da es den ausgebauchten Seitenabschnitt 200 aufweist, innerhalb des Gehäuses 13 längs der Innenflächen des oberen und des unteren Gehäuseelements 11 und 12 angeordnet, wodurch nutzloser Raum innerhalb des Seitenabschnitts 130 des Gehäuses 13 im wesentlichen eliminiert wird.

Die Leiterplatte 30, welche die Funkgeräteschaltung bildet, ist in Zwischenlage zwischen der ersten und der zweiten leitfähigen Platte 21 und 23 angeordnet. Die Spaltnut 22 des Antennenelements 20 befindet sich an dem Außenrandabschnitt der Leiterplatte 30. An der Vorderseite der Leiterplatte 30 ist der Öffnungsabschnitt 210 der ersten leitfähigen Platte 21 angeordnet. Daher kann der Benutzer die von der Flüssigkristallanzeigetafel 14 angezeigten Daten durch den Öffnungsabschnitt 210 hindurch sehen. An der Rückseite der Leiterplatte 30 ist der Öffnungsabschnitt 230 der zweiten leitfähigen Platte 23 angeordnet. Daher kann der Benutzer die elektrische Knopfzelle 33, die als Stromquelle des Funkgeräts 10 dient, durch den Öffnungsabschnitt 230 hindurch durch eine neue ersetzen, indem er einen hinteren Deckel 125 des unteren Gehäuseelements 12 entfernt.

An einer Position auf der Seite der X'-Richtung bezüglich der Leiterplatte 30 erstreckt sich der Kurzschließabschnitt 24 über die Spaltnut 22 hinweg, um die erste und die zweite leitfähige Platte 21 und 23 elektrisch kurzzuschließen. An der X-Richtungsseite der Leiterplatte 30 ist ein Abstimmkondensatorelement 301 montiert, das über Anschlüsse 302 und. 303 an die erste bzw. die zweite leitfäfiige Platte 21 bzw. 23 elektrisch angeschlossen ist. Die Anschlußposition des Abstimmkondensatorelements 301 liegt der Kurzschließposition der ersten und der zweiten leitfähigen Platte 21 bzw. 23 bezüglich des Kurzschließabschnitts 24 gegenüber, wie in Fig. 7 gezeigt, die ein Ersatzschaltbild des Antennenelements 20 ist.

Das Abstimmkondensatorelement 301 ermöglicht es, daß das Antennenelement 20 selbst dann auf einen hohen Antennengewinn abgestimmt wird, wenn die Länge der Spaltnut 22 kürzer als die Länge entsprechend der Hälfte der verwendeten Wellenlänge (λ/2) ist. Somit ist das Anordnen des Abstimmkondensatorelements 301 an einer zentralen Position in der Longitudinalrichtung der Spaltnut 22, d.h. an einer Position, die so weit wie möglich vom Kurzschließabschnitt 24 entfernt ist, am effektivsten. Die nähere Umgebung der Position des Anschlusses des Abstimmkondensatorelements 301 an das Antennenelement 20 bildet einen Abschnitt hoher Impedanz des Antennenelements 20, von dem elektromagnetische Wellen abgestrahlt werden. Somit steckt, wenn der/die Benutzerin) das Funkgerät 10 herumträgt, er oder sie das Funkgerät 10 in eine Tasche, wobei die Position der Verbindung zwischen dem Abstimmkondensatorelement 301 und dem Antennenelement 20 oben oder unten liegt, um die höchste Empfindlichkeit zu erzielen. Die Richtung, in der das Funkgerät 10 während der Benutzung ausgerichtet werden sollte, kann durch die Pfeilmarkierung 16 auf dem oberen Gehäuseelement 11 und/oder das Kabel 74 angegeben werden, wie oben erläutert.

Bei dieser Ausführungsform ist die Funkgeräteschaltung eine Direktumwandlungsschaltung. Fig. 8(a) ist ein Schaltbild einer derartigen Funkgeräteschaltung.

In Fig. 8(a) bilden ein HF-Verstärker 340 (Hochfrequenzverstärkungsschaltung), der das Signal aus dem Antennenelement 20 empfängt, ein Mischer 341, ein Überlagerungsoszillator 342 (Überlagerungsoszillatorschaltung), ein Tiefpaßfilter 343, ein Detektor 344, ein Decodierer 345 und eine CPU 346 die Funkgeräteschaltung. Anders als bei einer Einzel-Superhet-Funkgeräteschaltung kann eine Umsetzung in eine Zwischenfrequenz nicht ausgeführt werden. D.h., es kann leicht sein, daß bei der Direktumwandlungsfunkgeräteschaltung, da die Abstimmfrequenz mit der Schwingungsfrequenz des Überlagerungsoszillators 342 übereinstimmt, das Überlagerungsschwingungssignal des Überlagerungsoszillators 342 zu dem Antennenelement 20 gelangt, wobei ein empfangenes Signal oder das Interferieren mit einem anderen Funkgerät unterdrückt wird. Außerdem wird der Betriebstakt einer Spannungserhöhungsschaltung (die später erläutert wird) über eine Stromleitung als Störung geliefert, die dem Überlagerungsschwingungssignal superponiert ist. Wenn die Frequenz des Betriebstakts, die im allgemeinen von zehn plus einigen kHz bis zu mehreren MHz reicht, sehr niedrig ist und wenn das Träger/Rausch-Verhältnis der Taktschwingung nicht gut ist, kommt das Seitenbandrauschen des Betriebstakts von dem Antennenelement 20 an, durchläuft die HF-Schaltung und die Mischerschaltung und wird dann in Basisbandrauschen in dem Direktumwandlungsdetektorschaltungsausgangssignal umgesetzt, wodurch das Signal/Rausch-Verhältnis eines empfangenen Nutzsignals reduziert wird.

Um einen solchen Nachteil zu vermeiden, sollten bei der Direktumwandlungsfunkgeräteschaltung das Antennenelement 20 und der Überlagerungsoszillator 342 in Positionen im Abstand voneinander angeordnet sein. Bei einem kleinen Funkgerät 10 wie demjenigen dieser Ausführungsform ist es jedoch im allgemeinen unmöglich, ein derartiges Layout zu erzielen.

Des weiteren ist es auch erforderlich, Mittel zum Vermeiden des Mischens des Seitenbandrauschens des Betriebstakts der Spannungserhöhungsschaltung in das Antennenelement vorzusehen.

Daher ist bei dieser Ausführungsform der Überlagerungsoszillator 342 an der Vorderseite der Leiterplatte 30 an einer von der Mitte des Antennenelements 20 weg zu der X'-Richtung hin versetzten Position, d.h. in einer Position in der Nähe des Kurzschließabschnitts 24, in einem Zustand montiert, in dem er in einem Abschirmbehälter angeordnet ist, wie in Fig. 5 gezeigt, so daß der Überlagerungsoszillator 342 in einer Position angeordnet werden kann, wo er das Antennenelement 20 nicht stark beeinflußt. Somit befindet sich der Überlagerungsoszillator 342 in einer Position entfernt von der Anschlußposition zwischen dem Abstimmkondensatorelement 301 und dem Antennenelement 20 (welche der Abschnitt höchster Impedanz in dem Antennenelement 20 ist), wo das Antennenelement 20 am wenigsten von dem Rauschen von dem Überlagerungsoszillator 342 beeinflußt wird. An der Vorderseite der Leiterplatte 30 ist des weiteren ein digitaler IC 347 montiert, der als Decodierer 345 und die CPU 346 etc. dient. Der Einfluß des digitalen ICs 347 auf das Antennenelement 20 ist jedoch relativ klein, und es besteht keine Beschränkung bezüglich der Position des digitalen ICs 347.

Hinsichtlich des Problems des Auftretens des Seitenbandrauschens des Betriebstakts der Spannungserhöhungsschaltung in dem Überlagerungsschwingungssignal kann das Mischen des Seitenbandrauschens in das Antennenelement 20 beseitigt werden, wenn das oben beschriebene Layout verwendet wird. Wenn der Betriebstakt auf den Sperrbereich des Tiefpaßfilters eingestellt wird und wenn der Taktoszilllator ein Kristalloszillator ist, kann ein derartiges Mischen zuverlässiger vermieden werden.

Fig. 8(b) ist ein Schaltbild der Funkgeräteschaltung mit Stromversorgungsleitungen. Die elektrische Zelle 348 ist eine Trockenzelle oder eine Luftsauerstoff-Batterie von 1,5 Volt oder niedriger. Eine Spannung von zwei Volt oder mehr ist erforderlich, um einen Direktumwandlungs-IC 349 zu betreiben. Somit wird die Spannung der elektrischen Zelle 348 durch einen Gleichspannungswandler 352 verstärkt. Ein Spannungsverstärkungsverfahren ist das Ladungspumpverfahren durch ein Reaktanzelement. Ein Kristalloszillator 350 wird als Referenzsignalquelle verwendet, die zum Speichern und Entladen elektrischer Ladungen verwendet wird. Der Kristalloszillator mit einer Frequenz im Bereich von 32,768 kHz bis 76,8 kHz wird auch als Referenzsignal für den Taktbetrieb oder die Datendemodulation in der CPU verwendet.

Das Maß der Dämpfung durch das Tiefpaßfilter 343 bei 32,768 kHz liegt bei 90 dB oder darüber. Dies kann, zusammen mit einem hohen Q des Kristalloszillators 350, den Betriebstakt und das Seitenbandrauschen ausreichend dämpfen.

Bei dem in Fig. 8(b) gezeigten Aufbau ist der Überlagerungsoszillator 342 gesondert vorgesehen, und der Mischer 341 befindet sich innerhalb des ICs. Bei diesem Aufbau ist eine Signalleitung 351 ein freiliegendes gedrucktes Muster auf der Platine oder ähnliches. Die Signalstärke auf der Signalleitung 351 bei einem Abschlußwiderstand von 50 Ω Wiegt zwischen -10 dBm und -20 dBm, und die Impedanz der Signalleitung 351 beträgt einige kΩ. Somit ist das Maß der externen Abstrahlung sehr hoch, und die Abstrahlung erfolgt in der Nach-oben und der Nach-unten- Richtung der Signalleitung 351. Insbesondere bei einem kleinen und dünnen Funkgerät mit einem Aufbau, bei dem die Signalleitung 351 von einer Schleifenantenne bedeckt ist, strahlt die Überlagerungsoszillatorschaltung 342 intensive Strahlungen ab. Die vorliegenden Erfinder maßen und stellten fest, daß die abgestrahlte elektrische Feldstärke am Eingangsanschluß des HF- Verstärkers 340 110 dBuV beträgt. Die minimale elektrische Empfangsfeldstärke des Funkgeräts 10 liegt zwischen 10 dBuV und 15 dBuV. Somit wird die Empfangssignalwelle entweder beim HF-Verstärker 340 oder dem Mischer 341 aufgrund einer Störung durch eine elektrische Welle verzerrt und unterdrückt, die von jenem Funkgerät ausgeht und um 100 dB stärker als die elektrische Empfangsfeldstärke ist.

Des weiteren nimmt der Pegel des im Schwingungssignal auftretenden Seitenbandrauschens proportional zur elektrischen Feldstärke zu und erscheint als Basisbandrauschen, welches das Signal/Rausch-Verhältnis der Empfangssignalwelle verschlechtert.

Diese Ausführungsform stellt selbst bei einem tragbaren Funkgerät mit der oben beschriebenen Schaltungskonfiguration eine gute Leistungsfähigkeit sicher.

Bei dem in Fig. 8(b) gezeigten Aufbau reduziert sich, da das Antennenelement 20 und das oben beschriebene Layout eingesetzt werden, die abgestrahlte elektrische Feldstärke am Eingangsanschluß des HF-Verstärkers 340 auf 80 dBuV. Daher wird die Empfangssignalwelle nicht unterdrückt, und der Seitenbandrauschpegel ist reduziert, wodurch das Signal/Rausch-Verhältnis erhöht wird. Die gleiche Wirkung kann bei einem Aufbau, der sich von dem in Fig. 8(b) gezeigten Aufbau unterscheidet, erzielt werden, wenn der Überlagerungsoszillator 342 und der Mischer 341 als abgeschirmte einzige Einheit so gebildet sind, daß das Ausgangssignal dieser Einheit ein Basisbandsignal sein kann, und wenn das Tiefpaßfilter 343 und der Detektor 344 auf gesonderten ICs vorgesehen sind.

Wenn eine Stromversorgungsschaltung oder eine Empfangsschaltung, die an das Antennenelement 20 elektrisch angeschlossen sind, eine symmetrische Schaltung ist, ist der HF-Verstärker 340 über die Spaltnut 22 sowohl an die erste als auch die zweite leitfähige Platte 21 bzw. 23 angeschlossen. Wenn die Stromversorgungsschaltung oder die Empfangsschaltung eine nichtsymmetrische Schaltung ist, ist der HF-Verstärker 340 entweder an die erste leitfähige Platte 21 oder an die zweite leitfähige Platte 23 angeschlossen. Bei der vorliegenden Ausführungsform, die eine solche nichtsymmetrische Stromversorgung einsetzt, ist der Überlagerungsoszillator 342, der eine Rauscherzeugungsquelle ist, an der Vorderseite der Leiterplatte 30 so montiert, daß das Rauschen aus dem Überlagerungsoszillator 342 durch den Öffnungsabschnitt 210 der ersten leitfähigen Platte 21 extrahiert werden kann, und der HF-Verstärker 340 ist über einen Steckverbinder an die zweite leitfähige Platte 23 angeschlossen, während ein Massepotential über einen Steckverbinder 305 an die erste leitfähige Platte 21 angelegt wird, wie in Fig. 6 gezeigt, um den Einfluß des Rauschens vom Überlagerungsoszillator 342 zu reduzieren. Dabei ist die Position des Anschlusses (Stromspeisepunkt) des HF-Verstärkers 340 an die zweite leitfähige Platte 23 von der Position des Anschlusses des Abstimmkondensatorelements 301 weg versetzt, welche die höchste Impedanz angibt, um die Impedanzanpassung zwischen dem Antennenelement 20 und dem HF-Verstärker 340 zu vereinfachen. Die Position des Anschlusses zwischen dem HF- Verstärker 340 und dem Antennenelement 20 und die Position des Überlagerungsoszillators 342 sind in Fig. 7 gezeigt.

Bei dem in oben beschriebener Weise ausgestalteten Funkgerät 10 wird, da eine Spaltantenne als Antennenelement 20 verwendet wird, eine magnetische Feldkomponente gemessen. Des weiteren ist das Funkgerät 10 zur Verwendung als Pager geeignet, da der Antennengewinn aufgrund des Spiegeleffekts eines menschlichen Körpers zunimmt, wenn das Funkgerät 10 in einer Brusttasche angeordnet ist.

Bei dem Funkgerät 10 ist der Seitenabschnitt 200 des Antennenelements 20 zu dessen Außenrand hin schräg ausgebaucht, so daß er zur Form des Seitenabschnitts 130 des Gehäuses 13 paßt, der zu dessen Außenrand hin schräg ausgebaucht ist. Somit kann das Antennenelement 20 längs der Innenfläche des Seitenabschnitts 130 des Gehäuses 13 in das Gehäuse 13 gepackt werden, wodurch nutzloser Raum innerhalb des Gehäuses 13 eliminiert wird. Demzufolge kann eine relativ kleine Größe des Funkgeräts 10 erzielt werden, während ein hoher Grad an Freiheit beim Design des Funkgeräts 10 gewährleistet ist.

Des weiteren entweicht, da das Antennenelement 20 die Öffnungsabschnitte 210 und 230 aufweist, das von der Leiterplatte 30 erzeugte Rauschen aus den Öffnungen 210 und 230, d.h., das Rauschen gelangt nicht einfach in das Antennenelement 20. Es ist möglich, die Flüssigkristallanzeigetafel 14 unter Verwendung des Öffnungsabschnitts 210 anzuordnen. Des weiteren gelangt bei dieser Ausführungsform, da der Überlagerungsoszillator 342 nahe einer Position niedriger Impedanz auf dem Antennenelement 20 angeordnet ist, das vom Überlagerungsoszillator 342 erzeugte Rauschen nicht einfach zum Antennenelement 20. Somit kann bei einem Direktumwandlungsfunkgerät 10 selbst dann, wenn der Überlagerungsoszillator 342 nahe dem Antennenelement 20 angeordnet ist, ein Einfluß des vom Überlagerungsoszillator 342 erzeugten Rauschens reduziert werden. Als Folge kann die relativ kleine Größe erzielt werden, während eine hohe Empfindlichkeit aufrechterhalten wird.

Im Fall der in JP-A-60-239106 offenbarten Spaltantenne kann die oben beschriebene Wirkung nicht erzielt werden, wenn der Aufbau mit Ausnahme der Antenne gleich ist wie jener dieser Erfindung. Des weiteren ist es schwierig, das in Fig. 1 gezeigte Design zu erzielen.

Bei dieser Ausführungsform kann ein dielektrischer Stoff (Glasepoxidharz) in die Spaltnut 22 des Antennenelements 20 gefüllt werden. In einem derartigen Antennenelement 20 wird ein Empfangssignal scheinbar proportional zur Quadratwurzel der Dielektrizitätskonstante des in die Spaltnut 22 gefüllten dielekretischen Stoffes verkürzt. Dies ist dazu äquivalent, daß die effektive Länge des Antennenelements 20 vergrößert wird. In einem derartigen Zustand können Signale mit großen Wellenlängen selbst dann empfangen werden, wenn das Antennenelement 20 klein und dünn ist. Im Gegensatz dazu kann, wenn die Wellenlängen der Signale gleich sind, das Antennenelement 20 (das Funkgerät 10) noch kleiner und dünner gemacht werden.

Während bei der bevorzugten Ausführungsform der Überlagerungsoszillator 342, der die Hauptrauscherzeugungsquelle ist, gemäß Darstellung an einer Position angeordnet ist, die von dem Mittelabschnitt des Antennenelements 20 zum Kurzschließabschnitt 24 hin versetzt ist, um den Einfluß der auf der Leiterplatte 30 montierten elektronischen Teile zu unterdrücken, ist es wünschenswert, daß auch andere Rauscherzeugungsquellen an Positionen angeordnet sind, die zum Kurzschließabschnitt 24 hin versetzt sind. Des weiteren kann in einem Fall, in dem die Leiterplatte 30 relativ klein ist, diese Leiterplatte 30 an einer Position angeordnet werden, die aus dem Mittelabschnitt des Antennenelements 20 zum Kurzschließabschnitt 24 hin versetzt ist.

Die Empfangsempfindlichkeit des Funkgeräts 10 wird nun unter Bezug auf die Fig. 9 bis 12 beschrieben.

In Fig. 9 gibt eine Richtcharakteristik 101 die Empfangsempfindlichkeit eines tragbaren Funkgeräts im freien Raum (nicht vom menschlichen Körper etc. beeinflußt) an, das eine in Fig. 7 gezeigte Spaltantenne einsetzt, bei der die leitfähigen Platten 21 und 23 vertikal gebildet sind, und eine Richtcharakteristik 100 gibt die Empfangsempfindlichkeit eines tragbaren Funkgeräts im freien Raum an, welches das Antennenelement 20 gemäß der vorliegenden Erfindung einsetzt, bei dem die leitfähigen Platten 21 und 23 den Seitenabschnitt 200 bilden, wie in Fig. 2(b) gezeigt. In beiden Fällen beträgt die Gesamtlänge des Antennenelements 20 150 mm, und die Empfangsfrequenz beträgt 280 MHz. Bei der Richtcharakteristik 100 ist der beste Wert 14 dBuV/m, was um 3 dB bis 4 dB besser ist als der beste Wert der Richtcharakteristik 101. Wenn eine derartige Verbesserung mit einer herkömmlichen Schleifenantenne erzielt werden soll, muß die Öffnungsfläche entsprechend groß sein, was eine kleine Größe des Funkgeräts verhindert. Im Gegensatz dazu kann bei dieser Ausführungsform, da ein in Fig. 21 gezeigter, zuvor nutzloser Raum S effektiv eingesetzt werden kann, eine hervorragende Charakteristik erzielt werden, während eine Reduzierung der Größe erreicht werden kann.

Ln Fig. 10 gibt eine Richtcharakteristik 100 die Empfangsempfindlichkeit eines tragbaren Funkgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung im freien Raum an, bei dem der Überlagerungsoszillator 342 an einer Position angeordnet ist, die von der Mitte des Antennenelements 20 zu der X'-Richtung hin versetzt ist, wie in Fig. 5 gezeigt, und eine Richtcharakteristik 102 gibt die Empfangsempfindlichkeit eines tragbaren Funkgeräts im freien Raum an, bei dem der Überlagerungsoszillator 342 zu der zur X'-Richtung entgegengesetzten Richtung hin versetzt ist. Der Unterschied zwischen den Richtcharakteristika 100 und 102 beträgt etwa 10 dB. Dies bedeutet, daß die Empfangsempfindlichkeit durch das Layout beeinflußt wird. Bei einer Spaltantenne weist die nähere Umgebung des Kurzschließabschnitts 24 die geringste Impedanz auf. Somit ist, selbst wenn Rauschen von dem Überlagerungsoszillator 342 von dieser näheren Umgebung abgestrahlt wird, der das Antennenelement 20 erreichende Rauschpegel klein.

In Fig. 11 geben Richtcharakteristika 103 und 100 die Empfangsempfindlichkeit eines Funkgeräts 10 an, bei dem das Antennenelement 20 auf einen menschlichen Körper bzw. nicht auf einen menschlichen Körper gelegt ist. Wie das Funkgerät 10 auf den menschlichen Körper gelegt ist, ist in Fig. 1 (d) dargestellt. Wenn das tragbare Funkgerät auf die Vorderseite eines menschlichen Körpers gelegt ist, wird die Empfindlichkeit um etwa 4 dB verbessert. Dies zeigt an, daß das Antennenelement 20 gemäß dieser Ausführungsform die magnetische Feldkomponente erfaßte, wie eine Schleifenantenne.

In Fig. 12 gibt eine Richtcharakteristik 103 die Empfangsempfindlichkeit des Funkgeräts 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform an, welches das Antennenelement 20 einsetzt, wenn das Funkgerät 10 auf einen menschlichen Körper gelegt ist, und eine Richtcharakteristik 104 gibt die Empfangsempfindlichkeit eines herkömmlichen tragbaren Superhet-Funkgeräts an, das eine Schleifenantenne einsetzt, wenn das Funkgerät auf einen menschlichen Körper gelegt ist. Bei diesen tragbaren Funkgeräten war die Empfangsempfindlichkeit nahezu gleich, nämlich 10 dBuV/m. Bei dem Superhet-Funkgerät unterscheidet sich die Frequenz eines Überlagerungsschwingungssignals von der Empfangsfrequenz um beispielsweise 455 kHz oder 10 MIHz. Somit kann der Einfluß eines Überlagerungsoszillationssignals auf sein Funkgerät und andere eliminiert werden, und die Richtcharakteristik 104 kann so auf einfache Weise erzielt werden, selbst wenn die Schleifenantenne verwendet wird. Bei dem Direktumwandlungsfunkgerät gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann, da das Antennenelement 20 optimal angeordnet ist, das oben beschriebene Problem gelöst werden, ein Funkgerät kann in der in Fig. 1 gezeigten Weise ausgelegt werden, und es können Charakteristika erzielt werden, die jenen eines herkömmlichen Superhet-Funkgeräts äquivalent sind.

Zweite Ausführungsform

Während die erste Ausführungsform so aufgebaut ist, daß der Seitenabschnitt 200 des Antennenelements 20 zu dessen Außenrand hin schräg ausgebaucht ist, so daß er zur Form des Seitenabschnitts 130 des Gehäuses 13 paßt, der zu dessen Außenrand hin gekrümmt ausgebaucht ist, ist eine zweite Ausführungsform so aufgebaut, daß ein Seitenabschnitt 400 eines Antennenelements 40 (Spaltantennenelement) in gleicher Weise wie das Gehäuse 13, das die gleiche Form wie dasjenige der ersten Ausführungsform aufweist, zu dessen Außenrand hin gekrümmt ausgebaucht ist, wie in Fig. 13 gezeigt.

in diesem Fall ist der Seitenabschnitt 400 des Antennenelements 40 eng an der Innenfläche des Seitenabschnitts 130 des Gehäuses 13 befestigt, wie in den Fig. 14 und 15 gezeigt, und daher ist im wesentlichen kein Raum zwischen dem Antennenelement 40 und dem Gehäuse 13 vorhanden.

Bei einem tragbaren Funkgerät 10a, das das Antennenelement 40 verwendet, sind die die Funkgeräteschaltung bildende Leiterplatte 30 und die Anzeigetafel 14 innerhalb des Gehäuses 13 angeordnet. Die Anzeigetafel 14 ist an der Vorderseite der Leiterplatte 30 angeordnet. Wie in den Fig. 16(a) bis 16(c) gezeigt, umfaßt das Antennenelement 40 eine erste und eine zweite leitfähige Platte 41 bzw. 43, zwischen denen in Zwischenlage die Leiterplatte 30 angeordnet ist und die eine Spaltnut 42 außerhalb des Umfangs der Leiterplatte 30 bilden, und einen Kurzschließabschnitt 44 zum elektrischen Kurzschließen der ersten und der zweiten leitfähigen Platte 41 bzw. 43. Der Seitenabschnitt 400 des Antennenelements 40 ist aus zwei Seitenabschnitten 415 und 435 der ersten bzw. der zweiten leitfähigen Platte 41 bzw. 43 gebildet, die zu deren Außenrandskanten hin gekrümmt ausgebaucht sind. Die erste und die zweite leitfähige Platte 41 bzw. 43 weisen Öffnungsabschnitte 410 bzw. 430 an Positionen entsprechend den zwei Seiten der Leiterplatte 30 auf. Der äußere Aufbau dieser Ausführungsform ist gleich wie derjenige der ersten Ausführungsform, weshalb auf dessen Beschreibung verzichtet wird.

Das in der oben beschriebenen Weise aufgebaute Funkgerät 10a weist die gleichen Wirkungen auf wie jene der ersten Ausführungsform. D.h., da das Antennenelement 20 eine Spaltantenne ist, wird die magnetische Feldkomponente erfaßt. Des weiteren wird, wenn das Funkgerät 10a in eine Brusttasche gesteckt wird, der Antennengewinn aufgrund des Spiegeleffekts des menschlichen Körpers erhöht.

Des weiteren ist bei dem Funkgerät 10a, da der Seitenabschnitt 400 des Antennenelements 40 so zu dessen Außenrand hin gekrümmt ausgebaucht ist, daß er zur Form des Seitenabschnitts 130 des Gehäuses 13 paßt, der zu dessen Außenrand hin gekrümmt ausgebaucht ist, kein nutzloser Raum an der Innenseite des Seitenabschnitt, 130 des Gehäuses 13 vorhanden. Somit kann ein hohes Maß an Freiheit beim Design des Funkgeräts 10 erzielt werden, während eine Reduzierung von dessen Größe erreicht werden kann.

Dritte Ausführungsform

Fig. 17 ist eine perspektivische Ansicht, welche die äußere Form eines tragbaren Funkgeräts gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt. Fig. 18(a) ist eine Ansicht eines bei der dritten Ausführungsform verwendeten Antennenelements in auseinandergeklapptem Zustand. Fig. 18(b) ist eine perspektivische Ansicht eines Antennenelements. Fig. 18(c) ist eine Ansicht des Antennenelements von unten. Fig. 18(d) ist eine Seitenansicht des Antennenelements.

Bei dem in Fig. 17 gezeigten Funkgerät 50 weist ein Gehäuse 53 eine im wesentlichen sphärische Form auf, und eine Flüssigkristallanzeigetafel 54 mit einer Schutzlinse ist an einer Position entsprechend einem Pol dieser sphärischen Form angeordnet. Betätigungsknöpfe 551 und 552 sind an der Seite der Flüssigkristallanzeigetafel 54 angeordnet. Die Pfeilmarkierung 56 ist auf dem Gehäuse 53 vorgesehen, um anzuzeigen, daß das Funkgerät 50 mit dieser Seite nach oben in eine Tasche gesteckt und herumgetragen werden sollte (statt dessen oder zusätzlich kann ein Kabel wie das Kabel 74 von Fig. 1 verwendet werden). Wenn das Funkgerät 50 mit der durch die Markierung 56 markierten Seite nach oben herumgetragen wird, wird die Empfindlichkeit des Funkgeräts 50 maximal.

Wie in den Fig. 18(a) bis 18(c) gezeigt, ist in diesem sphärischen Funkgerät 50 ein Antennenelement (Spaltantennenelement) 60 untergebracht, das durch Anordnung von zwei im wesentlichen halbkugelförmigen ersten und zweiten leitfähigen Platten 61 bzw. 63 übereinander derart gebildet ist, daß eine Spaltnut 62 zwischen ihnen vorgesehen ist. Die erste leitfähige Platte 61 wird über den Kurzschließabschnitt 64 mit der zweiten leitfähigen Platte 63 elektrisch kurzgeschlossen. Wie schematisch in Fig. 18(d) dargestellt, ist das Abstimmkondensatorelement 301 an die erste bzw. die zweite leitfähige Platte 61 bzw. 63 an einer Position angeschlossen, die derjenigen entgegengesetzt ist, wo der Kurzschließabschnitt 64 vorgesehen ist. Die erste leitfähige Platte 61 weist einen Öffnungsabschnitt 610 an einem Abschnita von ihr auf, der einem Pol der Kugelform entspricht.

Fig. 19 ist eine vertikale Querschnittsansicht des Funkgeräts 50. Die Flüssigkristallanzeigetafel 14 mit einer Schutzlinse 140 ist an dem Öffnungsabschnitt 610 der ersten leitfähigen Platte 61 angeordnet. Ein Öffnungsabschnitt 630 ist an einem Abschnitt der zweiten leitfähigen Platte 63 entsprechend dem anderen Pol so gebildet, daß der Benutzer die elektrische Zelle 33 durch den Öffnungsabschnitt 630 hindurch durch eine neue ersetzen kann, indem er einen hinteren Deckel 525 öffnet.

Bei dieser Ausführungsform ist, da das Innere des Antennenelements 60 relativ groß ist, die Leiterplatte 30 innerhalb des Antennenelements 60 als Schaltungsblock angeordnet. Da jedoch die durch die Leiterplatte 30 gebildete Funkgeräteschaltung vom Direktumwandlungstyp ist, ist der Überlagerungsoszillator in gleicher Weise wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen an einer Position angeordnet, die vom Mittelabschnitt des Antennenelements 60 zum Kurzschließabschnitt 64 hin so versetzt ist, daß das vom Überlagerungsoszillator erzeugte Rauschen nicht in das Antennenelement 60 gelangt. Die Leiterplatte 30 selbst kann an einer Position angeordnet sein, die vom Zentrum des Antennenelements 60 zum Kurzschließabschnitt 64 hin versetzt ist. Der übrige Aufbau dieser Ausführungsform ist gleich wie bei der ersten Ausführungsform.

Das in oben beschriebener Weise aufgebaute Funkgerät 50 weist die gleichen Wirkungen auf wie jene der vorhergehenden Ausführungsformen. D.h., da das Antennenelement 60 eine Spaltantenne ist, wird die magnetische Feldkomponente erfaßt. Des weiteren wird, wenn es in einer Brusttasche herumgetragen wird, der Antennengewinn aufgrund des Spiegeleffekts des menschlichen Körpers erhöht.

Des weiteren ist bei dem Funkgerät 50 das kugelförmige Antennenelement 60 durch halbkugelförmige erste und zweite leitfähige Platten 61 bzw. 63 so gebildet, daß es zur Kugelform des Gehäuses 53 paßt, und ein solches Antennenelement 60 ist im Gehäuse 53 untergebracht. Demzufolge ist kein nutzloser Raum in dem Gehäuse 53 vorhanden, und daher kann ein hoher Grad an Freiheit beim Design des Funkgeräts 50 erzielt werden, und eine Reduzierung von dessen Größe kann erreicht werden.

Andere Ausführungsformen

Fig. 20 stellt ein tragbares Funkgerät 70 als Modifikation der ersten und der zweiten Ausführungsform dar. Das Funkgerät 70 weist eine Form auf, bei der ein ausgesparter Abschnitt 71 an dessen einer Seite gebildet ist, während ein ausgebauchter Abschnitt 72 an der anderen Seite gebildet ist. Dies erleichtert es, daß der Benutzer das Funkgerät 70 hält. Ein Seitenabschnitt 73 ist zu dessen Außenrand hin ausgebaucht, und ein Spaltantennenelement wie das bei der ersten oder der zweiten Ausführungsform verwendete, bei dem sein Seitenabschnitt zu dessen Außenrand hin ausgebaucht ist, wird verwendet, obwohl dies nicht gezeigt ist, um eine Reduzierung der Gesamtgröße des Funkgeräts 70 zu erzielen. Ein derartiges Funkgerät 70 besitzt die Vorteile, daß es ein gutes Design aufweist und daß es dem Benutzer ermöglicht, mit den Händen die Richtung zu fühlen, in der das Funkgerät 70 in einer Tasche ausgerichtet ist. Des weiteren kann, wenn das Funkgerät 70 unter Verwendung eines in Fig. 1(d) gezeigten Spiralkabels 74 aufgehängt wird, der Antennengewinn erhöht werden. Außerdem ermöglicht das Funkgerät 70 es dem Benutzer, es handlich zu tragen, als ob der Benutzer ein Accessoire tragen würde.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, weist bei dem gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung geschaffenen tragbaren Funkgerät das Gehäuse den Seitenabschnitt auf, der zu dessen Außenrand hin ausgebaucht ist, und die erste und die zweite leitfähige Platte, die das Spaltantennenelement bilden, weisen die Seitenabschnitte auf, die zu deren Außenrandkanten hin ausgebaucht sind und zwischen sich die Spaltnut bilden. Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Gehäuse eine im wesentlichen kugelförmige Form auf, und die erste und die zweite leitfähige Platte, die das im Gehäuse untergebrachte Spaltantennenelement bilden, weisen eine, im wesentlichen halbkugelige äußere. Form auf. Somit ist bei der vorliegenden Erfindung, da die Form der Spaltantenne zur Form des Gehäuses paßt, kein nutzloser Raum in dem Gehäuse vorhanden, wodurch die Größe des tragbaren Funkgeräts reduziert wird.

Die erste und die zweite leitfähige Platte weisen einen Öffnungsabschnitt in einem Bereich auf, der der Leiterplatte zugewandt ist. Somit kann das Rauschen, das von den auf der Leiterplatte montierten elektronischen Teilen erzeugt wird, durch die Öffnungsabschnitte entweichen, wodurch die Empfindlichkeit des Funkgeräts erhöht wird.

Da die Leiterplatte, die die Rauscherzeugungsquelle ist, oder der auf der Leiterplatte montierte Überlagerungsoszillator an einer Position angeordnet ist, die vom Mittelabschnitt des Antennenelements zum Kurzschließabschnitt hin versetzt ist, kann die Rauscherzeugungsquelle von dem Abschnitt hoher Impedanz des Antennenelements getrennt werden. Bei diesem Aufbau wird, da ein Rauschsignal nicht einfach in das Antennenelement gelangt, selbst wenn das Direktumwandlungsverfahren verwendet wird, das Senden oder der Empfang des tragbaren Funkgeräts und anderer Funkgeräte nicht beeinträchtigt. Insbesondere bei einem Aufbau, bei dem eine Orthogonaltransformationsmischerschaltung und die Basisbandsignalerfassungsschaltung sich im gleichen IC befinden und bei dem der Überlagerungsoszillator und die Mischerschaltung über ein gedrucktes Leitermuster aneinander angeschlossen sind, kann der Einfluß dieser Strahlung eliminiert werden, obwohl der Strahlungspegel des Schwingungssignals hoch ist. Dieser Effekt kann verstärkt werden, wenn der Betriebstakt der Spannungserhöhungsschaltung, der die Ursache des Seitenbandrauschens sein kann, das im Schwingungssignal auftritt, auf den Sperrbereich (Nicht- Durchlaß-Band) des Tiefpaßfilters der Direktumwandllungserfassungsschaltung eingestellt wird und wenn ein Kristalloszillator als Taktquelle verwendet wird.

Des weiteren ist die Hochfrequenzverstärkungsschaltung der Funkgeräteschaltung vorzugsweise an die leitfähige Platte elektrisch angeschlossen, die sich auf der Seite der Leiterplatte befindet, die von deren Seite abgewandt ist, wo die Überlagerungsoszillatorschaltung der Funkgeräteschaltung vorgesehen ist, um den Einfluß des Rauschens von der Überlagerungsoszillatorschaltung zu reduzieren.

Ein dielektrischer Stoff kann in die Spaltnut gefüllt werden, wodurch die Empfangswellenlänge scheinbar verkürzt wird, was eine kleine Antenne zum Empfang von Signalen großer Wellenlängen ermöglicht.


Anspruch[de]

1. Tragbares Funkgerät, umfassend:

eine Leiterplatte (30), die eine Funkgerätescheltung bildet,

ein Spaltantennenelement (20; 40; 60), das eine erste und eine zweite leitfähige Platte (21, 23; 41, 43; 61, 63) umfaßt, die so angeordnet: sind, daß sich die Leiterplatte zwischen ihnen befindet und daß sie eine Spaltnut (22; 42; 62) an einem Außenrandabschnitt der Leiterplatte begrenzen, wobei die leitfähigen Platten durch einen Kurzschließabschnitt (24; 44; 64) über die Spaltnut hinweg kurzgeschlossen sind, und

ein Gehäuse (13; 531, in dem die Leiterplatte und das Spaltantennenelement untergebracht sind,

dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Seitenabschnitt (130) des Gehäuses eine abgerundete Form aufweist und die erste und die zweite leitfähige Platte so ausgebildet sind, daß sie im wesentlichen zur abgerundeten Form des Gehäuses passen.

2. Gerät nach Anspruch 1, bei dem das Gehäuse (13) einen Seitenabschnitt (130) aufweist, der zu dessen Außenrand hin ausgebaucht ist, und die erste und die zweite leitfähige Platte (21, 23; 41, 43) Seitenabschnitte (200; 400) aufweisen, die so ausgebaucht sind, daß der Abstand zwischen den leitfähigen Platten zu deren Außenrandkanten hin abnimmt, wobei die erste und die zweite leitfähige Platte so angeordnet sind, daß sich die Leiterplatte (30) in Zwischenlage zwischen ihnen befindet.

3. Gerät nach Anspruch 2, bei dem die Seitenabschnitte (200) der ersten und der zweiten leitfähigen Platte (21, 23) zu deren Außenrandkantan hin schräg ausgebaucht sind.

4. Gerät nach Anspruch 2, bei dem die Seitenabschnitte (400) der ersten und der zweiten leitfähigen Platte (41, 43) zu deren Außenrandkanten hin gekrümmt ausgebaucht sind.

5. Gerät nach Anspruch 1, bei dem das Gehäuse (53) eine im wesentlichen kugelförmige äußere Form aufweist und die erste und die zweite leitfähige Platte (61, 63) jeweils eine im wesentlichen halbkugelige äußere Form aufweisen, wobei die erste und die zweite leitfähige Platte so angeordnet sind, daß die Leiterplatte (30) in ihnen untergebracht ist.

6. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend ein Abstimmkondensatorelement (301), das an die erste und die zweite leitfähige Platte (21, 23; 41, 43; .61, 63) an einer Position elektrisch angeschlossen ist, die einer Position gegenüberliegt, bei der der Kurzschließabschnitt (24; 44; 64) gebildet ist.

7. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste und die zweite leitfähige Platte (21, 23; 41, 43; 61, 63) jeweils einen Öffnungsabschnitt (210, 230; 610, 630) in einem der Leiterplatte (30) gegenüberliegenden Bereich aufweisen.

8. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Leiterplatte (30) in einer Position angeordnet ist, die von einem Mittelabschnitt der Spaltantenne (20; 40; 60) zu dem Kurzschließabschnitt (24; 44; 64) hin versetzt ist.

9. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Funkgeräteschaltung eine Direktumwandlungsschaltung ist, wobei sich eine Überlagerungsoszillatorschaltung (342) von ihr in einer Position befindet, die von einem Mittelabschnitt des Antennenelements (20; 40; 60) zu dem Kurzschließabschnitt (24; 44; 64) hin versetzt i t.

10. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Funkgeräteschaltung eine Direktumwandlungsschaltung ist, wobei eine Hochfrequenzverstärkungsschaltung (340) von ihr an diejenige der leitfähigen Platten (21, 23; 41, 43; 61, 63) elektrisch angeschlossen ist, die sich auf einer Seite der Leiterplatte (30) befindet, die von deren Seite abgewandt ist, wo eine Überlagerungsoszillatorschaltung (342) der Funkgeräteschaltung vorgesehen ist.

11. Gerät nach Anspruch 9 oder 10, bei dem die Direktumwandlungsfunkgeräteschaltung, eine Orthogonaltransformationsmischerschaltung und eine Basisbandsignalerfassungsschaltung im gleichen IC angeordnet sind.

12. Gerät nach Anspruch 9, 10 oder 11, bei dem die Direktumwandlungsfunkgeräteschaltung über eine Spannungserhöhungsschaltung (352) zum Erhöhen der Spannung einer elektrischen Zelle getrieben wird, wobei die Betriebsfrequenz der Spannungserhöhungsschaltung auf einen Sperrbereich einer in der Funkgeräteschaltung enthaltenen Basisbandsignalfilterschaltung (343) eingestellt ist.

13. Gerät nach Anspruch 12, bei dem die Betriebsfrequenz durch einen Kristalloszillator (350) eingestellt ist.

14. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Spaltnut (22; 42; 62) mit einem dielektrischen Stoff gefüllt ist.

15. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Kombination mit Anspruch 6, ferner umfassend eine Anzeigeanordnung (16, 74), die an der Außenseite des Gehäuses (13; 53) in einer Position entsprechend der Position entweder der Verbindungsposition zwischen der ersten und der zweiten leitfähigen Platte (21, 23; 41, 43; 61, 63) durch das Abstimmkondensatorelement (301) oder des Kurzschließabschnitts (24; 44; 64) vorgesehen ist.

16. Gerät nach Anspruch 15, bei dem die Anzeigeanordnung ein Spiralkabel (74) umfaßt, das in der genannten Position an dem Gehäuse befestigt ist.







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