JPH08274536A

JPH08274536A - 腕装着型無線装置

Info

Publication number: JPH08274536A
Application number: JP7072140A
Authority: JP
Inventors: Norio Hama; 範夫浜
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1995-03-29
Filing date: 1995-03-29
Publication date: 1996-10-18

Abstract

(57)【要約】【目的】受信電波の待ち受け状態における受信感度を
良好にすることことができる腕装着型無線装置を提供す
ることを目的とする。【構成】受信電波に共振させるための共振コンデンサ
３６を有するスロットアンテナ２３と、スロットアンテ
ナ２３を収納する無線機ケース４，５，６を腕に装着す
るためのバンド３とを備える腕装着型無線装置であっ
て、スロットアンテナ２３は、アンテナ指向性の主ロー
ブが、バンド３によって腕装着型無線装置１を腕に装着
したときの腕の方向に向くように、無線機ケース４，
５，６に収納されるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、小型携帯用無線装置に
関し、詳しくは、腕時計のように手首に装着するタイプ
の腕装着型無線装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】出願人は、スロットアンテナを無線機ケ
ース内に配設した携帯用無線装置を既に提案している
（特願平６−２４０２２７）。この携帯用無線装置は、
ポケットに収納するタイプのものであって、無線機ケー
スの表面には、内蔵の受信機が良好な感度を得るよう
に、携帯用無線装置を一定の向きにするための目印が印
刷されている。

【０００３】この出願人の提案した携帯用無線装置で
は、使用者が、携帯用無線装置が、目印によって指定さ
れた向きになるように、ポケットに収納し、あるいはベ
ルトに装着して携帯することによって、内蔵のスロット
アンテナの指向性の主ローブが一定の方向を向く結果、
受信機の感度が最良になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、手首に装着
するタイプのものでは、目印によって携帯用無線装置の
向きを指定しても、姿勢や腕の動きによって、スロット
アンテナの指向性の主ローブの向きがまちまちになって
しまう。このため、腕装着型無線機では、目印を付けて
スロットアンテナの向きが一定になるような使用方法を
推奨することが困難であるという改善すべき点がある。

【０００５】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
であり、受信電波の待ち受け状態における受信感度を良
好にすることことができる腕装着型無線装置を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
請求項１に係る腕装着型無線装置は、受信電波に共振さ
せるための共振コンデンサを有するスロットアンテナ
と、スロットアンテナを収納する無線機ケースを腕に装
着するためのバンドとを備える腕装着型無線装置であっ
て、スロットアンテナは、アンテナ指向性の主ローブ
が、バンドによって腕装着型無線装置を腕に装着したと
きの腕の方向に向くように、無線機ケースに収納されて
いることを特徴とする。

【０００７】請求項２に係る腕装着型無線装置は、スリ
ットが形成されると共に受信電波に共振させるための共
振コンデンサを有するスロットアンテナと、スロットア
ンテナを収納する無線機ケースを腕に装着するためのバ
ンドとを備える腕装着型無線装置であって、共振コンデ
ンサを取り付けた部位のスロットアンテナのスリットの
開口が、バンドによって腕装着型無線装置を腕に装着し
たときの腕の方向に向くように形成されていることを特
徴とする。

【０００８】

【作用】請求項１に係る腕装着型無線装置では、バンド
によって腕装着型無線装置を腕に装着すると、スロット
アンテナの指向性の主ローブが、腕の方向、つまり、直
立姿勢で腕を下げたときに、上向きまたは下向きにな
る。この状態では、受信電波に基づく電流が人体に流れ
ることによって、その胴の周囲方向に磁界が発生する。
この結果、磁界アンテナであるスロットアンテナが受信
電波を良好に受電するので、常に、腕装着型無線装置の
受信感度を良好にすることができる。ところで、腕を下
げた姿勢は筋肉が弛緩する最も楽な姿勢であり、受信電
波の待ち受け状態において使用者は、直立姿勢でかつ腕
を下げた姿勢で、受信を待ち受けることが多い。したが
って、受信待ち受け時ににおいて、腕装着型無線装置の
受信感度が良好になる。

【０００９】請求項２に係る腕装着型無線装置では、ス
ロットアンテナの指向性の主ローブの向きがスリットの
開口の向きと同じになるため、バンドによって腕装着型
無線装置を腕に装着すると、共振コンデンサを取り付け
た部位のスロットアンテナのスリットの開口が、腕の方
向、つまり、直立姿勢で腕を下げたときに、上向きまた
は下向きになる。この結果、請求項１記載の腕装着型携
帯用無線装置と同じようにして作用し、受信待ち受け時
において、腕装着型無線装置の受信感度が良好になる。
また、共振コンデンサを設けているため、スロットアン
テナが、受信電波の周波数に共振する結果、腕装着型無
線装置の受信感度がより良好になる。さらに、共振コン
デンサの取付け位置を目印にすることができるので、製
造過程において、指向性の主ローブの向きが常に一定の
方向を向くように、スロットアンテナを無線機ケースに
収納することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例に係る腕装着型の無
線装置について図面を用いて詳細に説明する。

【００１１】図１は、腕装着型無線装置１の表面図を示
している。この腕装着型無線装置１は、いわゆるページ
ャであって、予め決められたＩＤ番号を有し、ポクサグ
（ＰＯＣＳＡＧ）通信方法によって自身のＩＤ番号が送
信されてきたときに、送信データ中の各種データを受信
する。具体的には、腕装着型無線装置１は、常時、間欠
受信を行っており、図示しない送信機側からプリアンブ
ル信号が送信されてくると、これを検出し連続受信に切
り替わる。この後、腕装着型無線装置１は、プリアンブ
ル信号の送信終了後に送信されてくる複数のブロック信
号のうち予め決められたブロック信号を受信する。ブロ
ック信号には、呼び出すべき腕装着型無線装置のＩＤ番
号や各種データが含まれており、腕装着型無線装置１
は、送信されてきたＩＤ番号と、自身のＩＤ番号とを比
較し、一致したときは、各種データを受信すると共に、
受信した各種データを、メモリ（図示せず）に記憶させ
る。その後、腕装着型無線装置１は、各種データに基づ
く各種情報を液晶パネル１１に表示する。

【００１２】腕装着型無線装置１は、同図に示すよう
に、本体２とバンド３とを備えている。本体２は、図２
に示すように、上ケース４、下ケース５および電池蓋６
を備えており、これらによって無線機ケースが構成され
る。また、本体２は、図１に示すように、その表面側の
中央部に、各種情報を表示する液晶パネル１１、および
各種データを受信したことを示すＬＥＤ１２が配設さ
れ、それらの上方に液晶パネル１１およびＬＥＤ１２の
保護・防水用のカバーガラス１３を備えている。また、
本体２の左側部１４には、各種データを受信したときに
振動するバイブレータ１５（図２参照）が収納され、液
晶パネル１１の下方には、バイブレータ１５の振動停止
や液晶パネル１１に表示される時計の時刻合わせなどを
行うためのスイッチ１６，１７が設けられている。

【００１３】また、本体２の内部には、図２に示すよう
に、受信部などの電子回路を搭載するプリント基板２１
と、電子回路に電源を供給する空気電池２２とが収納さ
れている。プリント基板２１の側面の周囲には、受信用
のスロットアンテナ２３が取り付けられている。

【００１４】スロットアンテナ２３は、図３に示すよう
に、無端帯状の第１および第２導電体板３１，３２と、
両導電体板３１，３２によって所定幅のスリット３３を
形成するように、両導電体板３１，３２の一部同士を短
絡する短絡部３４とを備えている。なお、スロットアン
テナ２３は、平銅板をエの字状に打ち抜き、所定形状に
折り曲げた後、第１および第２導電体板３１，３２のそ
れぞれの端部３５，３５同士を重ねて溶着することによ
って、第１および第２導電体板３１，３２がそれぞれ無
端状になるように形成される。また、スロットアンテナ
２３は、特定の周波数に共振させるためのチップコンデ
ンサである共振用コンデンサ３６を備え、共振用コンデ
ンサ３６は、スリット３３を跨いだ状態でコンデンサ取
付端子部４０，４０上に半田付けされている。コンデン
サ取付端子部４０，４０は、スリット３３の延在方向の
ほぼ中央位置、つまり、短絡部３４の同図における左側
の左端部３４ａから、短絡部３４の右端部３４ｂまでの
両導電体板３１，３２の長さ方向のほぼ中央部に形成さ
れている。

【００１５】さらに、スロットアンテナ２３の短絡部３
４と共振コンデンサ３６との中間部位には、第１導電体
板３１を折り曲げて平面形状をコ字状に形成した第１端
子部３７と、第２導電体板３２を折り曲げて平面形状を
Ｌ字状に形成した第２端子部３８とが形成されている。
第１端子部３７は受信部の高周波入力部（図示せず）
に、第２端子部３８はアースにそれぞれ接続される端子
であって、共振コンデンサ３６の位置からそれぞれ遠ざ
かる位置に配設されている。これにより、インピーダン
スの極めて高い位置（共振コンデンサ３６の取付位置）
から受信部の高周波入力部が遠ざかることによって、第
１導電体板３１の高周波入力部に接続される部位のイン
ピーダンスが低くなる結果、高周波入力部とスロットア
ンテナ２３との整合が容易になる。

【００１６】スロットアンテナ２３は、図４に示すよう
に、第１端子部３７の突出部３７ａがプリント基板２１
の孔部４１に挿入された状態で、孔部４１の周囲に形成
されたプリントパターン（図示せず）に半田付けされ、
第２端子部３８がプリント基板２１の切欠部４２に嵌ま
った状態で、切欠部４２の周囲に形成されたプリントパ
ターン（図示せず）に半田付けされる。これにより、ス
ロットアンテナ２３は、プリント基板２１の周囲に沿っ
た状態で取り付けられる。この状態では、第１端子部３
７および第２端子部３８は、孔部４１および切欠部４２
の周囲の各プリントパターンを介して、受信部の高周波
入力部およびアースにそれぞれ接続される。この結果、
スロットアンテナ２３によって受信された高周波信号
は、第１端子部３７および第２端子部３８を介して、受
信部に入力される。

【００１７】図５に示すように、プリント基板２１を本
体２に収納した状態では、共振コンデンサ３６は、本体
２の左側に位置する。これにより、使用者が、腕装着型
無線装置１を左手首に装着し、かつ腕を下げて直立姿勢
をとった場合には、共振コンデンサ３６を取り付けた部
位のスリット３３の開口部３９（図３参照）が、腕の方
向であって上向きになる。つまり、共振コンデンサ３６
が上側に、スロットアンテナ２３の短絡部３４が下側に
それぞれ位置する。逆に、携帯用無線装置１を右手首に
装着したときは、スリット３３の開口部３９が、腕の方
向であって下向きになり、腕共振コンデンサ３６が下側
に、短絡部３４が上側にそれぞれ位置する。

【００１８】次に、スロットアンテナ２３の指向性につ
いて説明する。一般的に、図６に示すように、スロット
アンテナＳＴは、最大放射方向である主ローブがスリッ
トＳＬに対して垂直方向に向く指向性ＦＰ，ＦＰを有し
ている。なお、同図中の符号ＥおよびＨは、電界および
磁界の向きをそれぞれ示す。一方、スロットアンテナＳ
Ｔの端部ＳＴＥ，ＳＴＥ同士を接続すると、本実施例の
スロットアンテナ２３と等価になる。したがって、腕装
着型無線装置１を手首に装着し、使用者が腕を下げて直
立姿勢のときには、スロットアンテナ２３は、上向きま
たは下向きの方向に主ローブを有する指向性を示す。こ
のときに、ページャに一般的に用いられる垂直偏波の電
波が人間に到達すると、人間の体の伸長方向に電流が流
れ、胴周り方向に磁界が発生すると共に磁界の方向と直
角方向に電界が発生する。つまり、人体表面は、金属導
体と等価と考えることができ、いわゆるイメージ効果が
得られる。したがって、このときの電界および磁界の向
きは、図６における磁界Ｈおよび電界Ｅの向きと一致す
る。この結果、人間の伸長方向に流れる電流に基づく垂
直偏波の電波を最もよく受電し、受信回路の受信感度も
向上する。

【００１９】次に、図７，８を参照して、実験によって
測定したスロットアンテナ２３の指向性について説明す
る。図７の破線は、本実施例における腕装着型無線装置
１を手首に装着し、腕を下げて直立姿勢のとき（図９参
照）のスロットアンテナ２３の利得を示し、同図の実線
は、それと同じ向きでのスロットアンテナ単体（図１０
参照）の利得を示している（図１０参照）。また、図８
の破線は、図１１に示すように、図１０におけるスロッ
トアンテナ２３を正面方向からみて右回りに９０°回転
させて収納した腕装着型無線装置を手首に装着し、腕を
下げて直立姿勢をとったときのスロットアンテナ２３の
利得を示し、同図の実線は、それと同じ向きでのスロッ
トアンテナ２３単体の利得を示している。なお、図７，
８における実線は、図９に示すように、直立姿勢の人間
に対して、正面方向（紙面の手前から奥側に向かう方
向）、背面方向（紙面の奥側から手前側に向かう方
向）、左側面方向、右側面方向、および、これらの４つ
の方向とそれぞれ４５°で交差する４つの方向に対する
スロットアンテナ２３の利得を測定している。さらに、
図７，８における単位ｄＢｄは、ダイポールアンテナと
比較したときの利得を表している。

【００２０】図７によれば、腕装着型無線装置１を人体
に装着したときのスロットアンテナ２３の利得は、８つ
の方向に対してほぼ均一な指向性を有している。また、
装着状態では、スロットアンテナ２３単体の場合と比較
して、正面方向に対しては、３ｄＢ向上し、左側方向お
よび右側方向に対しては、大幅に向上している。これら
は、前述したように、人体に電流が流れ、これを受電す
るためである。なお、背面方向では、指向性が悪化して
いるが、これは、人体によって電波が遮蔽されるためで
ある。

【００２１】図８によれば、スロットアンテナ２３を９
０°回転させて人体に装着したときには、単体の場合と
比較して、すべての方向に対して指向性が極端に悪化し
ている。正面および背面方向が左側および右側方向と比
較して悪化の程度が少ないのは、スリット３３の延在方
向と磁界の向きが一致して受電できる場合があるからで
ある。

【００２２】以上のように、本実施例によれば、スロッ
トアンテナ２３を、その指向性の主ローブが、携帯用無
線装置１を腕に装着したときの腕の方向に向くように、
腕装着型無線装置１内に収納したので、腕装着型無線装
置１を人体に装着して腕を下げて直立姿勢のときに、主
ローブが上向きまたは下向きになる。一方、腕を下げた
姿勢は筋肉が弛緩する最も楽な姿勢であり、受信電波の
待ち受け状態において使用者は、直立姿勢でかつ腕を下
げた姿勢で、受信を待ち受けることが多い。したがっ
て、受信待ち受け時ににおいて、すべての向きから到達
する受信電波に対して携帯用無線装置１の受信感度が良
好になる。

【００２３】なお、本実施例では、人体に装着したとき
にスロットアンテナ２３の主ローブが上向きになるよう
に腕装着型無線装置１に収納しているが、これに限定さ
れず、左手首に装着したときに、鉛直方向の下向きにな
るように収納してもよい。これは、図６の理論的な指向
性から当然に導き出される。また、本実施例では、スロ
ットアンテナ２３の主ローブがほぼ上向きに位置する場
合について説明したが、本発明における「アンテナの指
向性の主ローブが、バンドによって腕装着型無線装置を
腕に装着したときの腕の方向に向くように」とは、スロ
ットアンテナ２３を腕に装着したときに、スロットアン
テナ２３の指向性の主ローブの最大放射方向が、鉛直方
向に対して真上向きまたは真下向きからすべての方位に
対して４５°以内までの間で傾斜している場合も含む。
これらの場合において、発明者は、受信部の受信感度が
良好であることを、実験によって確認している。

【００２４】なお、スロットアンテナ２３の形状は本実
施例に限定されず、短絡部３４をスリット３３の延在方
向と直交する方向で２分割し、第１，第２導電体板３
１，３２を有端帯状に構成してもよいし、第１，第２導
電体板３１，３２を開口を有する箱状にそれぞれ形成
し、開口同士が向き合うように重ね合わせてた立体型ス
ロットアンテナに構成してもよい。さらに、無線機ケー
スの外側に溝部を形成し、溝部にスロットアンテナ２３
をはめ込むようにしてもよい。その他、本発明の要旨内
で適宜任意に変更することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明に係る腕装着型無線
装置によれば、バンドによって腕に固定すると、スロッ
トアンテナの指向性の主ローブが、腕の方向に向くの
で、受信電波が人体に到達すると、人体に流れた電流に
よって胴の周囲方向に発生する磁界を効率よく受信で
き、受信感度を向上させることができる。この結果、受
信電波の待ち受け状態において使用者がとる場合が多い
腕を下げて直立した姿勢のときに、腕装着型無線装置の
感度を良好にすることができる。また、共振コンデンサ
を設けているため、スロットアンテナが、受信電波の周
波数に共振する結果、腕装着型無線装置の受信感度がよ
り良好になる。さらに、共振コンデンサの取付け位置を
目印にすることができるので、製造過程において、指向
性の主ローブの向きが常に一定の方向を向くように、ス
ロットアンテナを無線機ケースに収納することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る腕装着型無線装置の表面図であ
る。

【図２】図１のＸ−Ｙ断面図である。

【図３】本実施例に係るスロットアンテナの外観斜視図
である。

【図４】本実施例に係るスロットアンテナをプリント基
板に取り付けたときの外観斜視図である。

【図５】本実施例に係る腕装着型無線装置の表面透視図
である。

【図６】スロットアンテナの指向性を説明するための図
である。

【図７】本実施例に係るスロットアンテナの指向性を示
す図である。

【図８】図７において、スロットアンテナを９０°回転
させたときの指向性を示す図である。

【図９】図７，８の指向性を測定したときの各方向を示
す図である。

【図１０】図７の指向性を測定したときのスロットアン
テナに対する測定方向を示す図である。

【図１１】図８に示す指向性を測定したときのスロット
アンテナに対する測定方向を示す図である。

【符号の説明】

１腕装着型無線装置３バンド４上ケース５下ケース６電池蓋２３スロットアンテナ３１第１導電体板３２第２導電体板３３スリット３４短絡部３６共振用コンデンサ３９開口部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】受信電波に共振させるための共振コンデ
ンサを有するスロットアンテナと、当該スロットアンテ
ナを収納する無線機ケースを腕に装着するためのバンド
とを備える腕装着型無線装置であって、前記スロットアンテナは、アンテナ指向性の主ローブ
が、前記バンドによって前記腕装着型無線装置を腕に装
着したときの当該腕の方向に向くように、前記無線機ケ
ースに収納されていることを特徴とする腕装着型無線装
置。
【請求項２】スリットが形成されると共に受信電波に
共振させるための共振コンデンサを有するスロットアン
テナと、当該スロットアンテナを収納する無線機ケース
を腕に装着するためのバンドとを備える腕装着型無線装
置であって、前記共振コンデンサを取り付けた部位の前記スロットア
ンテナのスリットの開口が、前記バンドによって前記腕
装着型無線装置を腕に装着したときの当該腕の方向に向
くように形成されていることを特徴とする腕装着型無線
装置。