ES2271135T3 - Aparato telefonico inalambrico con blindaje emi. - Google Patents

Abstract

Aparato telefónico inalámbrico, en especial un radioteléfono o teléfono móvil (1), un teléfono sin cable (20) o similar, con una parte superior (12, 22) que tiene per- foraciones para elementos de control (13, 23), con una parte inferior (21) y con un elemento apantallador (100) conductor eléctrico para proteger contra la radiación EMI producida por el componente electrónico de este aparato, caracterizado por- que para el apantallamiento de radiación de alta frecuencia y baja frecuencia el elemento de apantallamiento (100) es además conductor magnético, y porque hay previsto como mínimo un dispositivo (27) para aplicar un contracampo con partes de campo de baja frecuencia y/o alta frecuencia para extinguir al menos parcialmente el campo generado por la electrónica del aparato en el elemento de apantallamiento (100) con objeto de reducir adicionalmente la porción de campo del aparato telefónico-radiación de energía en dirección a la cabeza del usuario.

Description

Aparato telefónico inalámbrico con blindaje EMI.

La invención se refiere a un aparato telefónico inalámbrico, en especial un radioteléfono o teléfono móvil, un teléfono sin cable o similar, con una cápsula superior que tiene perforaciones para elementos de control, con una cápsula inferior y con un elemento apantallador conductor eléctrico para proteger contra la radiación EMI producida por el componente electrónico de este aparato.

Un aparato de este tipo conocido del documento EP 0 633 585 A1 está diseñado como teléfono manual cuya parte superior está revestida por la cara interior con un elemento de apantallamiento en forma de una chapa metálica conductora de electricidad.

El inventor de la presente solicitud ha determinado en numerosas series de medición que los teléfonos móviles, pero también los inalámbricos, emiten una considerable radiación parásita y el aparato conocido del documento EP 0 633 585 no es adecuado para eliminar de manera suficiente la radiación parásita producida. Esta radiación parásita se sitúa típicamente en un dominio de frecuencias por debajo de algunos Giga-Hertz. La intensidad de esta radiación parásita es de algunos vatios para un teléfono móvil típico. Por consiguiente, esta radiación parásita resulta por esa razón bastante inquietante porque el aparato telefónico en cuestión se coloca directamente en la zona de las sienes del usuario. Por consiguiente, existe una necesidad imperiosa de superar esta desventaja de los aparato convencionales del tipo en cuestión.

Del documento US-A-5374779 se conoce una construcción para apantallar ondas electromagnéticas. Esta construcción, que se emplea por ejemplo en relación a aparatos de radio que funcionan en el dominio de ondas de muy alta frecuencia, comprende material de apantallamiento en forma de láminas conductoras magnéticas.

Un objetivo de la presente invención consiste en crear un aparato telefónico inalámbrico que, como mínimo al utilizarlo en la oreja de un usuario, emita en dirección a la cabeza, en especial las sienes del usuario, una radiación parásita de alta o baja frecuencia considerablemente inferior que los aparatos según el estado actual de la técnica.

El objetivo se consigue mediante las características de la reivindicación 1. En las restantes reivindicaciones se indican perfeccionamientos ventajosos de la invención.

El dispositivo previsto según la invención para aplicar un contracampo con porciones de campo de baja y/o alta frecuencia sirve para la extinción al menos parcial del campo magnético generado por los elementos electrónicos del aparato, estando acoplado este dispositivo a la chapa metálica de la parte superior y/o de la parte inferior y/o del estabilizador lateral de la antena o la antena para reducir notablemente la porción de campo de la radiación de energía del aparato telefónico en dirección a la cabeza del usuario. Desde el punto de vista de la técnica de comunicaciones esta medida electrónica de apantallamiento es equiparable a una medida para modificar el efecto direccional de la antena emisora/receptora en la realización en la que el lado de las sienes del aparato (lado del elemento de manejo del teléfono/teléfono móvil) está configurado como zona más pobre en radiación de alta frecuencia.

El elemento apantallador según la invención puede tener distintas construcciones. Según una variante especialmente preferida, el elemento de apantallamiento contiene un compuesto de material formado por material conductor eléctrico y material conductor magnético. Este material compuesto puede comprender una chapa conductora eléctrica y una chapa conductora magnética. Como chapa conductora magnética interesa sobre todo chapa MU. Alternativamente a un material compuesto de dos chapas metálicas puede haber prevista también una chapa metálica conductora eléctrica, sobre todo una chapa MU con un revestimiento metálico conductor eléctrico, para formar el elemento de apantallamiento según la invención. Además, la correspondiente chapa puede estar configurada maciza, perforada o reticulada. Este material se caracteriza por un peso reducido y resulta especialmente adecuado para incluir en el material de plástico de la parte superior o inferior o para revestir sus caras interiores.

El elemento de apantallamiento según la invención puede presentar distintas formas. Por ejemplo, dentro del ámbito de la invención está encapsular en el material de apantallamiento los componentes del aparato emisores de radiación electromagnética, por ejemplo la pieza receptora/emisora de HF. De manera alternativa o complementaria, el elemento de apantallamiento puede estar previsto como elemento de apantallamiento de gran superficie en la cara interior de la parte superior y/o la parte inferior, como mínimo como revestimiento parcial, o como mínimo una de estas partes puede estar configurada integralmente con un elemento de apantallamiento de este tipo de material de apantallamiento EMI.

La chapa metálica MU forma una base de partida preferida para distintas formas de realización del elemento de apantallamiento EMI según la invención.

Según un perfeccionamiento ventajoso de la invención, el estabilizador lateral de antena normalmente revestido con un manguito de plástico o en general un elemento de antena, que también puede estar previsto en el interior de la caja de cápsulas del aparato, del aparato telefónico inalámbrico puede estar incluido en la medida de apantallamiento EMI según la invención. Para este fin está previsto ventajosamente que el revestimiento de la antena para apantallar la radiación de la cabeza de un usuario comprenda el material del elemento de apantallamiento según la invención, por ejemplo chapa metálica MU, que cubra el estabilizador lateral de la antena como mínimo en el lado de la cabeza hasta que se garantice la función de antena del lado opuesto a la cabeza, mientras que en el lado de la cabeza se disponga de un apantallamiento EMI.

Una forma de realización preferida de esta variante prevé que el elemento de apantallamiento EMI tiene, para apantallar el revestimiento de la antena, una forma en U general con ramas de U que discurren paralelas al estabilizador lateral de antena, que garantiza un ángulo de recepción de radiación de la antena en el lado opuesto a la cabeza en el dominio de cómo mínimo 90º a unos 170º.

Pero en la medida de apantallamiento EMI según la invención puede incluirse también una antena dispuesta totalmente en la caja o integrada en ésta. Para este fin está previsto ventajosamente que la antena para el apantallamiento EMI de la cabeza de un usuario comprenda el elemento de apantallamiento según la invención, por ejemplo una chapa metálica MU, que cubre la antena en el lado de la cabeza hasta que se garantice la función de antena en el lado opuesto a la cabeza mientras que hay una apantallamiento EMI óptimo en el lado dirigido a la cabeza.

El dispositivo para aplicar un contracampo electromagnético comprende ventajosamente una unidad generadora de señales y/o de alimentación para generar un contracampo electromagnético que a través de una antena dipolar en miniatura \lambda/x (x significa un número entero positivo) se acopla/coloca/aplica en la chapa metálica MU.

El dispositivo para aplicar un contracampo electromagnético comprende ventajosamente un bucle de medición y regulación, que contiene la mencionada antena dipolar en miniatura \lambda/x, con una sonda para medir el campo magnético generado por los componentes electrónicos del aparato. Con ello se prepara una medida de apantallamiento que se regula electrónicamente de manera activa (no pasiva) y que se adapta a la potencia actual de este componente electrónico.

Esta disposición del bucle de regulación se optimiza haciendo que la unidad de generación de la señal y de alimentación esté unida al bucle de medición y regulación a través de una unidad procesadora de señales. Esta unión comprende preferentemente un medio para sincronización de señal/fase y este medio ajusta ventajosamente un desfase de la señal de 180º para la sincronización de fase/paquete de señales.

La invención se explicará con más detalle a modo de ejemplo basándose en los dibujos; se muestra:

Fig. 1 un teléfono móvil provisto de un apantallamiento EMI en forma de una caja de compuesto de chapa metálica conductora eléctrica y magnética,

Fig. 2 el aparato manual de un teléfono inalámbrico, con una caja apantallada según la Fig. 1 y además con una medida de apantallamiento electrónica en forma de un dispositivo para generar contracampos,

Fig. 3 en forma de diagrama el curso temporal de la amplitud del campo electromagnético generado por el aparato manual o el teléfono móvil según las Figs. 1 y 2 y el curso temporal de la amplitud del contracampo electromagnético según la invención allí aplicado, y

Fig. 4 una sección de la cápsula inferior de la caja de la Fig. 1 para explicar su estructura a partir de un compuesto de chapa metálica conductora eléctrica y magnética.

El teléfono móvil designado en la Fig. 1 de manera general por el número de referencia 10 constituye un ejemplo del aparato telefónico en cuestión. El teléfono móvil 10 comprende una caja 11 con una parte superior 12 y con una parte inferior no mostrada en la Fig. 1 (véase la parte inferior 21 del teléfono inalámbrico según la Fig. 2 o la vista en sección según la Fig. 4). En la parte superior 12 se encuentran numerosas escotaduras o aberturas para diferentes elementos, por ejemplo un teclado con diferentes teclas, entre otros un teclado decimal para fines de selección o para entrada de órdenes o datos, designándose en conjunto el teclado con la cifra de referencia 13. Por encima del teclado 13 hay prevista una abertura rectangular para un display 14. Por encima del display 14 hay previstas aberturas 15 a modo de rejilla para un altavoz dispuesto debajo de la parte superior 12. El elemento correspondiente a estas aberturas a modo de rejilla se encuentra por debajo del teclado 13 en forma de aberturas 16 a modo de rejilla para como mínimo un micrófono para hablar.

El teléfono móvil 10 mostrado en la Fig. 1 comprende, además, una antena en forma de un estabilizador lateral de antena que está revestido de un manguito de plástico 17.

Según la invención, como mínimo el lado de la caja 11 que en la utilización correcta del teléfono móvil 10 se coloca sobre la zona de las sienes de la cabeza de un usuario, en el teléfono móvil 10 según la Fig. 1 la parte superior 12 del teléfono móvil 10, está formada especialmente para producir un apantallamiento de campos electromagnéticos. En las formas de realización mostradas en las Figs. 1, 2 y 4 las partes superior e inferior de la caja 11 están formadas de manera continua por material conductor eléctrico y magnético. Tal como se muestra en la Fig. 4 basándose en una parte inferior 100, ésta consta (lo mismo que por ejemplo la parte superior) de un material compuesto de una chapa 101 conductora eléctrica y una chapa 102 conductora magnética, tal como una chapa MU.

Alternativamente, la parte superior 12 puede ser como hasta ahora habitualmente de plástico y encontrarse en el interior y puede estar revestida de material de apantallamiento conductor eléctrico y magnético, al menos en las zonas que emiten radiación electrica/magnética especialmente intensa y fácilmente determinable al medir. Para configurar también esta medida de modo que pueda reequiparse, la parte superior de plástico está configurada de manera más delgada de lo habitual y el resto del espesor disponible de la parte superior está revestido de chapa metálica MU, al menos parcialmente. El estabilizador lateral de la antena está incluido según la invención igualmente en la medida de apantallamiento electrico/magnético. Esto se consigue, por ejemplo, revistiendo con chapa MU el manguito 17 del estabilizador lateral de la antena como mínimo en el lado que señala hacia la oreja del usuario. La correspondiente porción del manguito de revestimiento tiene una forma en U general con brazos en U que discurren paralelos al estabilizador lateral de antena o su manguito de revestimiento 17, que garantiza un ángulo de recepción-radiación de la antena en el lado alejado de la cabeza situado en el dominio de cómo mínimo 90º hasta aproximadamente 170º. Esta medida de apantallamiento referente a la antena del teléfono móvil puede aplicarse también en el caso de una antena que esté integrada en la caja 11 del teléfono móvil 10.

La Fig. 2 muestra una variante del aparato telefónico inalámbrico en cuestión en forma de un aparato telefónico de un teléfono inalámbrico. Este aparato telefónico designado en general con el número de referencia 20 tiene una estructura similar a la del aparato mostrado en la Fig. 1 con una parte inferior 21, una parte superior 22 y numerosas aberturas para un teclado 23 y un display 24. Además, en la zona superior de la caja del teléfono hay previstas en la parte superior 22 aberturas 25 distribuidas en círculo a modo de rejilla para el paso del sonido de un altavoz allí dispuesto. Para el micrófono se encuentran allí aberturas 26a, 26b y 26c en el extremo inferior de la parte superior 22.

La parte superior 22 está revestida de manera similar con chapa metálica MU o consta de este material como en el aparato de la Fig. 1. Además, la antena no representada que se coloca por ejemplo dentro de la caja está revestida de manera correspondiente con chapa metálica MU en la dirección del lado anterior del aparato 20 dirigida a la cabeza del usuario sin impedir la recepción/radiación de la antena.

Además de la medida de apantallamiento basada en la chapa metálica MU o las medidas de apantallamiento correspondientes, en la forma de realización del aparato de la Fig. 2 hay prevista una medida de apantallamiento de campos electrónica y activa (de alta frecuencia) en forma de cómo mínimo un dispositivo 27 para aplicar un contracampo electromagnético en la chapa metálica de la parte superior 22, para compensar al menos parcialmente el campo electromagnético generado por el componente electrónico del aparato 20. El dispositivo 27 se muestra esquemáticamente por fuera de la caja o de la parte superior e inferior de la caja, aunque en una forma de realización conforme a la práctica está integrado en el aparato 22 sobre la superficie de la caja y comprende una unidad de generación/registro de señales y/o de alimentación, que no se muestra individualmente y que sirve para generar el contracampo electromagnético que a través de como mínimo una antena dipolar 28 en miniatura \lambda/x se acopla/coloca/aplica en la chapa metálica MU.

El dispositivo 27 para aplicar un contracampo electromagnético comprende (igualmente no mostrado) un bucle de medición y regulación para la unidad generadora de señales y de alimentación, con una unidad procesadora de señales para unir la unidad generadora de señales y de alimentación con el bucle de medición y regulación. La unión de estas dos unidades comprende preferentemente un medio para sincronización de fase/paquete de señales, que produce preferentemente un desfase del paquete de señales de 180º. Con ello, la pulsación prefijada estandarizada (GSM, UMTS) del paquete de señales de voz de 100 Hz (pulsación DECT) en el caso de un teléfono inalámbrico ó 217 Hz en el caso de un teléfono móvil (900 ó 1800 MHz), es tomada en cuenta. Esto puede hacerse, por ejemplo, de modo que se capta una parte del paquete de señales modulado con el portador de 900 MHz y se alimenta desfasada en la antena dipolar 28 en miniatura \lambda/x. Sin embargo, la alimentación se produce a intensidad reducida para que el solapamiento de las amplitudes de las señales de campo de la antena de la señal útil y la señal de extinción de compensación produzca cerca de la cabeza una extinción de la amplitud lo más completa posible, tal como sabe el técnico de por sí, por lo cual no entraremos aquí en detalles.

A la chapa de metal MU que eventualmente forma la parte superior de un teléfono móvil (véase Figs. 1 y 2) se le aplica, a favor de la medida de apantallamiento explicada anteriormente, un contracampo electromagnético cuya fase está desplazada 180º con respecto al campo electromagnético emitido por el teléfono móvil. Dicho con otras palabras, la chapa de metal MU junto con la antena emisora \lambda/x o varias antenas de este tipo forma una antena emisora de alta frecuencia y gran superficie para aplicar contracampos electromagnéticos. Esta antena emisora se alimenta con una señal de compensación débil de alta frecuencia o máxima frecuencia para generar el contracampo electromagnético a través del dispositivo 27. Según un perfeccionamiento ventajoso, la antena emisora de gran superficie junto con la o las antenas \lambda/x se somete en el dispositivo 27 a un registro de potencia de la señal. Las intensidades de señal parciales registradas de las diversas antenas forman la base para una señal emisora de alta frecuencia de compensación que debe generarse en el dispositivo 27 (contracampo electromagnético), que se aplica en las correspondientes antenas, de tal manera que visto en superficie, en las sienes del usuario que utiliza el teléfono móvil se regula un mínimo de potencia de señal de alta frecuencia en el marco temporal de milisegundos a segundos. Esta regulación se basa en líneas de campo de diferente intensidad en distintas posiciones del teléfono móvil o de las sienes de un usuario.

Si por ejemplo el teléfono móvil funciona con un dispositivo telefónico libre que el usuario sujeta con una mano, se producen diferentes procesos de regulación que, sin embargo, se producen siempre hacia el lado del teclado del teléfono móvil con una intensidad mínima de la señal de alta frecuencia.

Claims (20)

1. Aparato telefónico inalámbrico, en especial un radioteléfono o teléfono móvil (1), un teléfono sin cable (20) o similar, con una parte superior (12, 22) que tiene perforaciones para elementos de control (13, 23), con una parte inferior (21) y con un elemento apantallador (100) conductor eléctrico para proteger contra la radiación EMI producida por el componente electrónico de este aparato, caracterizado porque para el apantallamiento de radiación de alta frecuencia y baja frecuencia el elemento de apantallamiento (100) es además conductor magnético, y porque hay previsto como mínimo un dispositivo (27) para aplicar un contracampo con partes de campo de baja frecuencia y/o alta frecuencia para extinguir al menos parcialmente el campo generado por la electrónica del aparato en el elemento de apantallamiento (100) con objeto de reducir adicionalmente la porción de campo del aparato telefónico-radiación de energía en dirección a la cabeza del usuario.

2. Aparato telefónico inalámbrico según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo (27) comprende una unidad de alimentación, generación y registro de señal para generar un contracampo electromagnético, que a través de cómo mínimo una antena dipolar (28) de miniatura \lambda/x aislada está acoplada a la chapa de metal MU por uno o dos lados (x es un número entero positivo).

3. Aparato telefónico inalámbrico según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el dispositivo comprende un bucle de medición y regulación que contiene una antena dipolar (28) de miniatura \lambda/x, con una sonda o antena para medir el campo electromagnético total resultante generado en dirección a la cabeza por la electrónica del aparato.

4. Aparato telefónico inalámbrico según las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado porque la unidad de alimentación y generación de señal está unidad al bucle de medición y regulación a través de una unidad procesadora de señales.

5. Aparato telefónico inalámbrico según la reivindicación 4, caracterizado porque la unión de las dos unidades comprende un medio para la sincronización de fase/señal de alta frecuencia.

6. Aparato telefónico inalámbrico según la reivindicación 5, caracterizado porque el medio para la sincronización de fase/paquete de señales produce un desfase de las señales de máxima frecuencia de 180 grados para el contracampo.

7. Aparato telefónico inalámbrico según una de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque el dispositivo de control (27) considera a la chapa de metal MU como antenas emisoras de gran superficie al generar el contracampo electromagnético.

8. Aparato telefónico inalámbrico según la reivindicación 6, caracterizado porque el dispositivo (27) además de la antena de gran superficie incluye en la generación del contracampo electromagnético la antena dipolar (28) de miniatura \lambda/x hasta eventualmente una pluralidad de tales antenas dipolares.

9. Aparato telefónico inalámbrico según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de apantallamiento (100) contiene un material compuesto de material conductor eléctrico (101) y material conductor magnético (102).

10. Aparato telefónico inalámbrico según la reivindicación 9, caracterizado porque el elemento de apantallamiento (100) contiene un material compuesto de chapa conductora eléctrica y conductora magnética (101, 102).

11. Aparato telefónico inalámbrico según las reivindicaciones 1, 9 ó 10, caracterizado porque el elemento de apantallamiento (100) contiene chapa MU.

12. Aparato telefónico inalámbrico según la reivindicación 11, caracterizado porque la chapa MU está provista de un revestimiento de metal conductor eléctrico.

13. Aparato telefónico inalámbrico según una de las reivindicaciones 1 y 9 a 13, caracterizado porque el elemento de apantallamiento (100) comprende material de apantallamiento macizo.

14. Aparato telefónico inalámbrico según una de las reivindicaciones 1 y 9 a 13, caracterizado porque el elemento de apantallamiento (100) está configurado de manera reticular o perforada.

15. Aparato telefónico inalámbrico según una de las reivindicaciones 1 y 9 a 14, caracterizado porque el elemento de apantallamiento (100) está dispuesto en la zona de los componentes del aparato que emiten radiación electromagnética.

16. Aparato telefónico inalámbrico según una de las reivindicaciones 1 y 9 a 14, caracterizado porque el elemento de apantallamiento (100) se extiende por toda la superficie de la parte superior (12, 22) y/o de la parte inferior (21) excepto en las perforaciones de estas partes del aparato.

17. Aparato telefónico inalámbrico según la reivindicación 1 y 9 a 16, caracterizado porque el elemento de apantallamiento (100) se extiende por el borde saliente hacia atrás de la parte superior (12, 22) o de la parte inferior (21).

18. Aparato telefónico inalámbrico según una de las reivindicaciones 1 y 9 a 17, caracterizado porque la parte superior (12, 22) o la parte inferior (21) es o son del material del elemento de apantallamiento (100).

19. Aparato telefónico inalámbrico según una de las reivindicaciones 1 y 9 a 18, con un elemento de antena revestido por ejemplo de plástico y que sobresale por encima de la parte superior (12, 22) o de la parte inferior (21), caracterizado porque el revestimiento (17) del elemento de antena comprende material de apantallamiento del elemento de apantallamiento (100), que cubre el estabilizador lateral de antena que eventualmente sobresale de la caja hasta que se garantiza el funcionamiento de la antena en el lado alejado de la cabeza.

20. Aparato telefónico inalámbrico según la reivindicación 1 y 9 a 19, con una antena dispuesta totalmente en la caja, caracterizado porque el elemento de apantallamiento (100) se extiende en la zona de la antena para el apantallamiento EMI de la cabeza de un usuario y porque se garantiza el funcionamiento de la antena en dirección contraria a la cabeza.