JPH0787541A - 腕時計型無線受信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バンド状アンテナが接続された状態、或いは
開放された状態のいずれであっても良好な受信感度を得
ることのできる腕時計型無線受信機を提供することを目
的とする。 【構成】 電気的接続部２１，２２の着脱状態を検出す
るバンド状アンテナの着脱検出手段２０ａ，２０ｂと当
該着脱検出手段からの検出信号に基づいて、インピーダ
ンス整合回路３０，３２のインピーダンス設定値を制御
する制御手段３１を具備しているので、バンド状アンテ
ナの接続時と開放時のいずれの状態においてもインピー
ダンス整合を図ることができ、常に良好な受信感度を得
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電気的接続部を介し
て着脱自在に二分割されるバンド状アンテナと、前記バ
ンド状アンテナのインピーダンス整合回路を備えた受信
機本体とから構成される腕時計型の無線受信機に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】腕時計型無線受信機、例えば、移動体通
信システムの一種であるページングシステムにおけるペ
ージャーとして、図４に示すような腕時計型の小型無線
受信機が開発されている。図中、１は時計機能を有する
受信機本体であり、当該受信機本体１には導体で形成さ
れたリード部材２ａ，２ｂを介してバンド３ａ，３ｂ内
に形成されるアンテナ部材４ａ，４ｂが電気的に接続さ
れている。

【０００３】各バンド３ａ，３ｂの内部には、可撓性の
導体で形成されるアンテナ部材４ａ，４ｂが一体的に配
設されている。また、バンド３ａの端部にはフック金具
５が固設され、一方のバンド３ｂの端部側には位置調節
可能な留め金具６が半固定状態で嵌設されている。この
留め金具６は、装着する者の手首の太さに合わせて移動
でき、装着時には前記フック金具５と係合されて受信機
本体１を手首に固定する。

【０００４】また、バンド３ａのフック金具５が取り付
けられた側の端部には、アンテナ部材４ａに固設された
金属製の突状端子７がバンド３ａの裏面側に突出するよ
うに設けられており、又バンド３ｂの端部側には前記突
状端子７と係合する複数の係合孔８，８・・・が穿設さ
れている。

【０００５】受信機本体１には、受信したメッセージ等
を表示する液晶パネル９や、受信の有無等を音声で報知
するスピーカー１０などが配設されている。また、受信
機本体１の内部には、図５に示すように、アンテナ部材
４ａ，４ｂに接続するインピーダンス整合回路１１や、
ＲＦ増幅器（高周波増幅器）１２などが配設されてい
る。尚、アンテナ部材４ｂと接続するインピーダンス整
合回路１１内には、トリマーコンデンサ１３が配設さ
れ、受信機本体１を装着する者の手首の太さに合わせて
前記突状端子７と係合する適当な位置の係合孔８が選択
された際に、ループアンテナＲの半径の変化に対応させ
てアンテナのインピーダンスを微調整できるように成さ
れている。

【０００６】そして、受信機本体１を手首に装着するた
めに、フック金具５と留め金具６を係合させる際に、ア
ンテナ部材４ａの突状端子７を所定位置の係合孔８に嵌
入させることにより、図５に示すようにアンテナ部材４
ａと４ｂは電気的に接続されてループアンテナＲが形成
される。なお、前記インピーダンス整合回路１１は、こ
のループアンテナＲとＲＦ増幅器１２とのインピーダン
ス整合を図るものである。

【０００７】このループアンテナＲに送信電波の磁界成
分が入射すると、ループアンテナＲに高周波電流が誘起
し、その誘起電流はインピーダンス整合回路１１を構成
するインピーダンス変換回路およびリアクタンス打ち消
し回路等を経て、反射損が最小限に抑えられた所謂マッ
チング状態で、減衰することなくＲＦ増幅器１２に送り
込まれ、増幅された後に復調回路（図示省略）に供給さ
れることとなる。したがって、アンテナ部材４ａと４ｂ
によってループアンテナＲが形成された状態で、良好な
受信感度を得ることが可能である。尚、ループアンテナ
Ｒとインピーダンス整合回路１１は、受信周波数におい
て、選択度Ｑをもっている。ここに、選択度Ｑは、同調
回路（並列共振回路）において、共振点をｆ0とし、帯
域幅をＢとするならば、Ｑ＝ｆ0／Ｂで表され、このＱ
が高い場合には信号成分のみを増幅し、それ以外の周波
数成分を減衰させる特性を示すものである。

【０００８】ところで、このような腕時計型無線受信機
は、手首に装着して使用することが普通であるから、イ
ンピーダンス整合回路１１は、前述のようにアンテナ部
材４ａと４ｂが接続されてループアンテナＲが形成され
た状態に合わせて定数設定が行われている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、腕時計
型無線受信機であっても、手首から外してテーブルなど
の上において使用したり、或いはポケットの中に入れて
携帯するという状況は十分に想定される。そして、その
場合には、バンド３ａのフック金具５とバンド３ｂの留
め金具６との係合が外された状態、即ち、アンテナ部材
４ａと４ｂの電気的接続が断たれた状態となるのが一般
的であり、この状態では前記ループアンテナＲは形成さ
れないこととなる。したがって、ループアンテナＲが形
成された状態に合わせて設定されたインピーダンス整合
回路１１の定数は、アンテナ部材４ａと４ｂが接続され
ない状況においては不適合となり、反射損等が増大し
て、アンテナ部材４ａおよび４ｂに誘起された電流のロ
スが多くなり、ＲＦ増幅器１２に送り込まれる高周波電
流が減衰するという欠点があった。そのため、バンド３
ａと３ｂを開放した状態では、無線受信機の受信感度が
著しく低下し、送信されてきた呼出し番号やメッセージ
等を正常に受信できない事態になるという虞があった。

【００１０】そこで、本発明は、上記課題を解決するた
めになされたもので、バンド状アンテナが接続された状
態或いは開放された状態のいずれであっても良好な受信
感度を得ることのできる腕時計型無線受信機を提供する
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の手段は次の通り
である。即ち、上記課題を解決するために、本発明に係
る腕時計型無線受信機は、電気的接続部を介して着脱自
在に二分割されるバンド状アンテナと、前記バンド状ア
ンテナと接続される信号処理回路との間のインピーダン
ス整合を図るインピーダンス整合回路を備えた受信機本
体とから構成され、且つ、前記電気的接続部の着脱状態
を検出するバンド状アンテナの着脱検出手段と、当該着
脱検出手段からの検出信号に基づいて、前記インピーダ
ンス整合回路内のインピーダンス設定値を制御する制御
手段とを具備したことを特徴としている。

【００１２】

【作用】本発明に係る腕時計型無線受信機によれば、バ
ンド状アンテナの着脱検出手段（例えば、バンド状アン
テナの接続状態検出線の断続状態を検出する装置）によ
って、電気的接続部を介して二分割されているバンド状
アンテナの着脱状態を検出し、その検出手段からの検出
信号を制御手段（例えば、スッチングトランジスタ）に
送ってインピーダンス整合回路内のインピーダンス設定
値を適宜制御する（例えば、検出信号に基づいてバリキ
ャップダイオードに逆方向電圧を印加し、その静電容量
の変化によってインピーダンス整合回路の定数を変化さ
せる）ことによって、バンド状アンテナの接続時と開放
時のいずれの状態においても良好な受信感度を得ること
ができる。

【００１３】

【実施例】以下、図１乃至図２を参照して実施例を説明
する。ここに、図１は本発明に係る腕時計型無線受信機
の概略構成を示す正面図であり、図２は本発明に係る腕
時計型無線受信機に適用されるインピーダンス整合回路
および制御回路の一実施例を示す回路図である。

【００１４】なお、前述の図４と同一の構成について
は、同一符号を付して説明する。図１において、１は無
線受信機本体であり、３ａ，３ｂは無線受信機本体１に
取り付けられたバンドである。このバンド３ａ，３ｂの
外皮は合成樹脂などで成形され、その内部の右側には可
撓性の導体で構成されるアンテナ部材４ａと４ｂが一体
的に埋め込まれ、その一端は金属製のリード部材２ａ，
２ｂを介して受信機本体１の内部の回路と電気的に接続
している。また、バンド３ａ，３ｂ内部の左側には、可
撓性の導線で構成されるアンテナ接続状態検出線２０
ａ，２０ｂが配設され、その一端は金属製のリード部材
２ａ，２ｂを介して受信機本体１の内部の回路と電気的
に接続している。

【００１５】バンド３ａの端部にはフック金具５が設け
られ、又、前記アンテナ部材４ａおよびアンテナ接続状
態検出線２０ａに接続する金属製の突状端子７および突
起状のアンテナ接続状態検出端子２１が固設されてい
る。一方のバンド３ｂの端部側には、位置調節が可能に
半固定状態で留め金具６が嵌設され、又、前記突状端子
７，突起状のアンテナ接続状態検出端子２１と係合する
係合孔８，８・・・および２２，２２・・・が所定間隔
で複数個穿設されている。尚、これらの係合孔８，８・
・・および２２，２２・・・は、前記突状端子７とアン
テナ部材４ｂ、および前記アンテナ接続状態検出端子２
１とアンテナ接続状態検出線２０ｂとを夫々電気的に接
続するためのものであり、バンド３ｂのアンテナ部材４
ｂ等を被覆している部分にのみ形成してもよいし、また
アンテナ部材等を貫通するように形成してもよい。

【００１６】受信機本体１には、受信したメッセージ等
を表示する液晶パネル９や、受信の有無を音声で報知す
るスピーカー１０等が配設されている。また、受信機本
体１の内部には、図２に示すように、アンテナ部材４
ａ，４ｂと接続するインピーダンス整合回路３０，３２
と、アンテナ接続状態検出線２０ａ，２０ｂと接続する
アンテナ接続状態検出端子２１およびインピーダンス制
御回路３１と、ＲＦ増幅器１２と、電池（図示省略）等
が配設されている。アンテナ部材４ｂと接続するインピ
ーダンス整合回路３２内にはトリマーコンデンサＶＣが
配設され、受信機本体１を装着する者の手首の太さに合
わせて前記突起７と係合する適当な位置の係合孔８が決
定された際に、ループアンテナＲの半径の変化に対応さ
せてアンテナのインピーダンスを微調整できるようにな
っている。

【００１７】また、アンテナ接続状態検出線２０ａと接
続するインピーダンス制御回路３１内にはスイッチング
トランジスタ３３が配設されており、当該スイッチング
トランジスタ３３のコレクタ端子には抵抗器を介して、
電源電圧Ｖccが供給され、このスイッチングトランジス
タ３３からの出力電圧は、インピーダンス整合回路３０
内に配設されるバリキャップダイオード（可変容量ダイ
オード）３５の端子間に逆方向電圧として印加され、バ
リキャップダイオード３５内の空乏層の幅の変化により
その逆方向電圧の大きさに応じた端子間容量が得られる
ようになっている。即ち、アンテナ接続状態検出線２０
ａと２０ｂが、突起状のアンテナ接続状態検出端子２１
と係合孔２２の係合によって電気的に接続した場合に
は、スイッチングトランジスタ３３のベース端子が接地
されて当該スイッチングトランジスタ３３がオフ状態と
なり、コレクタ端子に抵抗器３４を介して接続されてい
るバリキャップダイオード３５に所定の逆方向電圧が加
わることとなる。

【００１８】例えば、バリキャップダイオード３５の特
性曲線が図３に示すものであり、且つ、バリキャップダ
イオード３５の端子間に加えられる逆方向電圧が２ボル
トである場合には、バリキャップダイオード３５内の空
乏層の変化によって約１２ｐＦの静電容量が得られるこ
ととなる。したがって、インピーダンス整合回路３０内
のバリキャップダイオード３５と並列接続されているコ
ンデンサ及びインピーダンス整合回路３２内のトリマー
コンデンサＶＣの定常状態の定数を、バンド３ａ，３ｂ
が開放された状態（即ち、アンテナ接続状態検出線２０
ａと２０ｂが非接触の状態）に合わせて設定すると共
に、アンテナ部材４ａと４ｂが接続されてループアンテ
ナＲが形成された状態（即ち、アンテナ接続状態検出線
２０ａと２０ｂが接続した状態）におけるアンテナのイ
ンピーダンス整合に最適なインピーダンス整合回路３０
内のバリキャップダイオード３５の容量を他のコンデン
サの定数との関係で予め計算しておく。そして、その定
数に適合するバリキャップダイオード３５の端子間容量
（例えば、１２ｐＦ）を得ることができる逆方向電圧
（例えば、２ボルト）をバリキャップダイオード３５の
端子間に加えることにより、バンド３ａ，３ｂが開放さ
れた状態およびバンド３ａ，３ｂが接続されてアンテナ
部材４ａ，４ＢによりループアンテナＲを形成した状態
の双方で最適なインピーダンス整合を図ることができ、
従来のようにバンドの開放時であっても著しい受信感度
の低下を生じることがなく、常に良好な受信を行うこと
が可能となる。

【００１９】そして、インピーダンス整合回路３０でイ
ンピーダンス整合された高周波電流はＲＦ増幅器１２で
増幅され、復調回路（図示省略）に送られる。以上が、
本発明に係る腕時計型無線受信機の一実施例の概略構成
であり、次にその作用について説明する。先ず、バンド
３ａ，３ｂを開放した状態、即ち受信機本体１を手首に
装着せずに、テーブル等の上に置いて使用したり、ポケ
ットの中などに入れて携帯する場合について述べる。

【００２０】この場合には、アンテナ接続状態検出線２
０ａに連なる突状端子２１と、アンテナ接続状態検出線
２０ｂとは電気的に非接触状態にある。したがって、図
２におけるインピーダンス制御回路３１のスイッチング
トランジスタ３３のベース端子には電源電圧Ｖｃｃが供
給されて、当該スイッチングトランジスタ３３がオン状
態となり、インピーダンス整合回路３０のバリキャップ
ダイオード３５に加わる逆方向電圧は０ボルトとなるた
め、図３の特性曲線に基づくとバリキャップダイオード
３５は約１７ｐＦの静電容量を示すが、定常状態におけ
るインピーダンス整合回路３０，３２は、前述のように
バンド３ａと３ｂの開放状態に合わせて最適なインピー
ダンス整合が行われるように定数が設定されているた
め、アンテナ部材４ａ，４ｂが接続されず、ループアン
テナＲが形成されない状態であっても、従来のように受
信感度が著しく低下することがなく、良好に送信電波を
受信することができる。

【００２１】次に、この腕時計型無線受信機を手首に装
着する場合について説明する。この場合には、通常の腕
時計を着けるときと同じ要領でフック金具５を留め金具
６に係合させるが、装着する者の手首に合わせて留め金
具６の位置を調節する際に、フック金具５を留め金具６
に係合させたとき、突状端子７および突起状のアンテナ
接続状態検出端子２１が何れかの係合子８および２２に
嵌入して、アンテナ部材４ａと４ｂ，アンテナ接続状態
検出線２０ａと２０ｂを電気的に接続するようにしてお
く。また、係合孔８および２２の選択位置によって、ア
ンテナ部材４ａと４ｂで形成されるループアンテナＲの
半径が変化するので、インピーダンス整合回路３２内の
トリマーコンデンサＶＣによってインピーダンス整合の
微調整も予め行っておく必要がある。

【００２２】そして、前述のようにアンテナ接続状態検
出端子２１を介してアンテナ接続状態検出線２０ａと２
０ｂが接続されるとインピーダンス制御回路３１のスイ
ッチングトランジスタ３３のベース端子が接地されて、
当該スイッチングトランジスタ３３がオフ状態となる。
これにより、スイッチングトランジスタ３３のコレクタ
端子に供給される電源電圧が、抵抗器３４の電圧降下に
よって例えば約２ボルトとなり、この２ボルトの逆方向
電圧が、インピーダンス整合回路３０のバリキャップダ
イオード３５に印加される。そのため、バリキャップダ
イオード３５には図３の特性曲線に示されるように、前
記逆方向電圧（２ボルト）に対して約１２ｐＦの静電容
量が誘起され、このバリキャップダイオード３５の静電
容量の変化によって、インピーダンス整合回路３０の定
数も変化し、アンテナ部材４ａと４ｂの接続によって形
成されるループアンテナＲのインピーダンス整合に最適
な状態となる。したがって、受信機本体１を手首に装着
した状態、即ちバンド３ａと３ｂを接続し、アンテナ部
材４ａ，４ｂによってループアンテナＲを形成した状態
においても、良好な受信感度を得ることができる。尚、
前述のようにバンド３ａ，３ｂが開放されている状態、
或いは接続されている状態のいずれの場合にも、インピ
ーダンス整合回路３０でインピーダンス整合された高周
波電流はＲＦ増幅器１２によって増幅された後に復調回
路に送られて処理され、受信したメッセージ等を受信機
本体１の液晶パネル９に表示したり、受信の有無をスピ
ーカー１０の音声で報知するように制御される。

【００２３】以上述べたように、本発明に係る腕時計型
無線受信機によれば、バンド３ａ，３ｂが開放された状
態と、バンド３ａ，３ｂが接続されてアンテナ４ａ，４
ｂによりループアンテナＲを形成した状態との双方にお
いて、インピーダンス整合がとれた状態となり、常に良
好な受信感度を得ることが可能となる。即ち、本発明に
係る腕時計型無線受信機は、手首に装着する場合、或い
はテーブルなどの上に置いて使用する場合やポケット等
に入れて携帯する場合のいずれの状況であっても、送信
電波を良好に受信することができ、常に高い受信感度が
要求されるページングシステムのページャー等として最
適である。

【００２４】尚、本実施例では、受信機本体１に液晶パ
ネル９を配設したデジタル式の時計機能をもったものに
ついて説明したが、これに限らずアナログ式の時計機能
を有するものであっても良い。また、本実施例では、バ
ンド状アンテナの着脱検出手段として、バンド３ａ，３
ｂ内に配設した導線から成るアンテナ接続状態検出線２
０ａ，２０ｂを用い、アンテナ接続状態検出線２０ａに
接続する突起状のアンテナ接続状態検出端子２１を係合
孔２２との電気的接続の有無を検出する場合について説
明したが、これに代えて、例えばフック金具５などの適
当な位置にマイクロスイッチ等を配設し、そのオン／オ
フ状態を検出するようにしても良い。さらに、本実施例
ではインピーダンス整合回路の制御手段として、スイッ
チングトランジスタ３３を用い、そのスイッチングトラ
ンジスタ３３のオン／オフに伴うバリキャップダイオー
ド３５への逆方向電圧の変化によってインピーダンス整
合を図る場合について説明したが、これに限らずＣＰＵ
やワンチップマイコン等を用いて制御するようにしても
良い。また、前述の実施例では、インピーダンス整合回
路３０及び３２の定常状態の定数をバンド状アンテナ３
ａ，３ｂが開放された状態に合わせて設定し、そのバン
ド３ａと３ｂが接続されてループアンテナＲが形成され
た際に制御手段によって、インピーダンス整合回路３０
の定数が最適状態に設定される構成する場合について説
明したが、回路構成を変更することによって、インピー
ダンス整合回路３０の定常状態における定数をアンテナ
部材４ａと４ｂが接続されてループアンテナＲが形成さ
れた場合に合わせて設定し、そのバンド３ａ，３ｂが開
放されて、アンテナ部材４ａ，４ｂの接続が開放された
際に制御手段によってインピーダンス整合回路３０の定
数が最適状態に設定されるようにすることもできる。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る腕時計
型無線受信機によれば、バンド状アンテナの着脱検出手
段（例えば、バンド状アンテナの接続状態検出線の断続
状態を検出する装置）によって、電気的接続部を介して
二分割されているバンド状アンテナの着脱状態を検出
し、その検出手段からの検出信号を制御手段（例えば、
スッチングトランジスタ）に送ってインピーダンス整合
回路内のインピーダンス設定値を適宜制御する（例え
ば、検出信号に基づいてバリキャップダイオードに逆方
向電圧を印加し、その静電容量の変化によってインピー
ダンス整合回路の定数を変化させる）ことによって、バ
ンド状アンテナの接続時と開放時のいずれの状態におい
ても良好な受信感度を得ることができるという優れた効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る腕時計型無線受信機の
概略構成を示す正面図である。

【図２】本発明の一実施例に係る腕時計型無線受信機内
の回路の一例を示す回路図である。

【図３】本発明の一実施例に係る腕時計型無線受信機に
用いられるバリキャップダイオードの特性を表すグラフ
である。

【図４】従来の腕時計型無線受信機の概略構成を示す正
面図である。

【図５】従来の腕時計型無線受信機内の回路を示す回路
図である。

【符号の説明】

１ 受信機本体 ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ リード部材 ３ａ，３ｂ バンド ４ａ，４ｂ アンテナ部材 ５ フック金具 ６ 留め金具 ７ 突状端子 ８ 係合孔 ９ 液晶パネル １０ スピーカー １１ インピーダンス整合回路 １２ ＲＦ増幅器（高周波増幅器） １３ トリマーコンデンサ ２０ａ，２０ｂ アンテナ接続状態検出線（バンド状ア
ンテナの着脱状態検出手段） ２１ 突起状のアンテナ接続状態検出端子 ２２ 係合孔 ３０ インピーダンス整合回路 ３１ インピーダンス制御回路（制御手段） ３２ インピーダンス整合回路 ３３ スイッチングトランジスタ ３４ 抵抗器 ３５ バリキャップダイオード（可変容量ダイオ
ード） ＶＣ トリマーコンデンサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気的接続部を介して着脱自在に二分割さ
   れるバンド状アンテナと、前記バンド状アンテナと接続
   される信号処理回路との間のインピーダンス整合を図る
   インピーダンス整合回路を備えた受信機本体とから構成
   される腕時計型無線受信機において、 前記電気的接続部の着脱状態を検出するバンド状アンテ
   ナの着脱検出手段と、 当該着脱検出手段からの検出信号に基づいて、前記イン
   ピーダンス整合回路内のインピーダンス設定値を制御す
   る制御手段と、 を具備したことを特徴とする腕時計型無線受信機。