JP2950459B2 - Antenna device - Google Patents

Antenna device

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JP2950459B2
JP2950459B2 JP1513494A JP1513494A JP2950459B2 JP 2950459 B2 JP2950459 B2 JP 2950459B2 JP 1513494 A JP1513494 A JP 1513494A JP 1513494 A JP1513494 A JP 1513494A JP 2950459 B2 JP2950459 B2 JP 2950459B2
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antenna element
linear
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linear antenna
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は例えば携帯用無線電話
機に設けられ、小形に構成可能なアンテナ装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antenna device which is provided, for example, in a portable radio telephone and can be constructed compact.

【0002】[0002]

【従来の技術】図11に従来のアンテナ装置を示す。こ
のアンテナ装置は小形無線機に設置されるダイバーシチ
アンテナの場合である。無線機筐体11の上面より線状
アンテナ素子12が突出して取付けられ、線状アンテナ
素子12は筐体11内で整合回路13に接続され、整合
回路13は給電線14を通じて受信部15に接続され
る。筐体11内に内蔵アンテナ素子16が設けられ、内
蔵アンテナ素子16は給電線17を通じて受信部18に
接続される。受信部15と18の両出力は図に示してい
ないがダイバーシチ合成される。
2. Description of the Related Art FIG. 11 shows a conventional antenna device. This antenna device is a case of a diversity antenna installed in a small wireless device. A linear antenna element 12 is mounted so as to protrude from the upper surface of the wireless device housing 11, and the linear antenna element 12 is connected to a matching circuit 13 in the housing 11, and the matching circuit 13 is connected to a receiving unit 15 through a feed line 14. Is done. A built-in antenna element 16 is provided in the housing 11, and the built-in antenna element 16 is connected to a receiving unit 18 through a feed line 17. Although not shown, both outputs of the receivers 15 and 18 are subjected to diversity combining.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このように従来のアン
テナ装置は1/4波長以外のアンテナ素子12を使用す
る場合は整合回路13を必要とする。このため、整合回
路13の損失があり、アンテナの利得が低下していた。
また、整合回路13は帯域が狭い、整合回路13を多段
化して広帯域特性を得ることが出来るが、そのように広
帯域化するとさらに損失が増加した。
As described above, the conventional antenna device requires the matching circuit 13 when the antenna element 12 having a wavelength other than 1/4 wavelength is used. For this reason, there was a loss in the matching circuit 13 and the gain of the antenna was reduced.
Further, the matching circuit 13 has a narrow band, and the matching circuit 13 can be multi-staged to obtain a wide band characteristic. However, when the band is widened in such a manner, the loss is further increased.

【0004】線状アンテナ素子12と無線機筐体11は
非常に近接しており、電流を遮断する機構もないため、
筐体11の影響を受けて線状アンテナ素子12の指向パ
ターン特性が劣化していた。さらに、線状アンテナ素子
12を筐体11内に収納した状態においては、線状アン
テナ素子12が不整合状態となってほとんど放射しない
状態になっていた。
[0004] Since the linear antenna element 12 and the radio device housing 11 are very close to each other and there is no mechanism for interrupting the current,
The directional pattern characteristic of the linear antenna element 12 was deteriorated under the influence of the housing 11. Further, in a state where the linear antenna element 12 is housed in the housing 11, the linear antenna element 12 is in a mismatched state and hardly radiates.

【0005】図11のようにダイバーシチアンテナを構
成する場合には、通常、アンテナ素子として2素子が必
要であり、アンテナ容積が大きいという欠点をもってい
た。以上のように従来のアンテナ装置は損失が大きく利
得が低い狭帯域であり、設置する物の影響を受けて指向
パターン特性が劣化し、アンテナ収納状態ではほとんど
放射しない、さらにダイバーシチ構成とする場合にはア
ンテナ素子が2つ必要でありアンテナ容積が多大となる
という欠点があった。
When a diversity antenna is constructed as shown in FIG. 11, two antenna elements are usually required, which has a disadvantage that the antenna volume is large. As described above, the conventional antenna device has a narrow band with a large loss and a low gain, the directional pattern characteristic is deteriorated under the influence of the object to be installed, and the antenna device hardly radiates when the antenna is housed. Has the disadvantage that two antenna elements are required and the antenna volume becomes large.

【0006】この発明の目的は高い利得を有し、広帯域
特性を容易に得ることができ、設置物の影響が少ないア
ンテナ装置を提供することにある。この発明の他の目的
は前記目的の他に、アンテナ素子収納時においても高い
利得を有するアンテナ装置を提供することにある。この
発明のさらに他の目的はダイバーシチ構成としても非常
に小型なアンテナ装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an antenna device which has a high gain, can easily obtain a wideband characteristic, and is less affected by an installed object. Another object of the present invention is to provide an antenna device having a high gain even when the antenna element is housed, in addition to the above objects. Still another object of the present invention is to provide a very small antenna device even in a diversity configuration.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明によれば線状ア
ンテナ素子の一端が同軸形インピーダンス変換器の内導
体の一端に接続され、その同軸形インピーダンス変換器
の他端に第1給電線が接続され、またこの同軸形インピ
ーダンス変換器の外導体にその延長方向に沿って溝が形
成されてスロットアンテナが構成され、そのスロットア
ンテナに第2給電線の一端が接続される。
According to the present invention, one end of a linear antenna element is connected to one end of an inner conductor of a coaxial impedance converter, and a first feeder is connected to the other end of the coaxial impedance converter. In addition, a groove is formed in the outer conductor of the coaxial impedance converter along the extension direction thereof to form a slot antenna, and one end of the second feed line is connected to the slot antenna.

【0008】更に線状アンテナ素子のインピーダンス変
換器側の端部に、これをほぼ軸心とし、その外側にコイ
ルアンテナが線状アンテナ素子及びインピーダンス変換
器と絶縁して設けられ、線状アンテナ素子はその延長方
向に沿ってインピーダンス変換器内に出入自在とされ、
線状アンテナ素子をインピーダンス変換器内に収納した
状態でコイルアンテナの一端と線状アンテナ素子とが接
続される。
[0008] Further, a coil antenna is provided at an end of the linear antenna element on the impedance converter side substantially at the axis thereof, and a coil antenna is provided outside the linear antenna element insulated from the linear antenna element and the impedance converter. Is allowed to enter and exit the impedance converter along its extension direction,
One end of the coil antenna and the linear antenna element are connected with the linear antenna element housed in the impedance converter.

【0009】更にインピーダンス変換器のほぼ軸心位置
に線状アンテナ素子を案内する誘電体の筒状収納ガイド
が設けられ、その収納ガイドの線状アンテナ素子の反対
側の面は内導体の一部が位置して、線状アンテナ素子を
インピーダンス変換器内に収納すると、線状アンテナ素
子の内端が内導体の上記一部と接触し、その位置から内
導体が収納ガイドに沿って取付けられ、またインピーダ
ンス変換器の線状アンテナ素子側に管状保持部が設けら
れ、その管状保持部に内導体が接続され、かつ管状保持
部内に線状アンテナ素子が摺動自在に挿通保持されてい
る。
Further, a dielectric cylindrical housing guide for guiding the linear antenna element is provided substantially at the axial center of the impedance converter, and the surface of the housing guide opposite to the linear antenna element is a part of the inner conductor. Is located, when the linear antenna element is housed in the impedance converter, the inner end of the linear antenna element comes into contact with the above part of the inner conductor, and the inner conductor is attached along the housing guide from that position, A tubular holding portion is provided on the linear antenna element side of the impedance converter, an inner conductor is connected to the tubular holding portion, and the linear antenna element is slidably inserted and held in the tubular holding portion.

【0010】あるいは線状アンテナ素子はその延長方向
に沿ってインピーダンス変換器内に出入自在とされ、線
状アンテナ素子の突出端部に、線状アンテナ素子をイン
ピーダンス変換器内に収納するとその外導体と接触する
短絡部が設けられ、第2給電線の他端が、第1給電線の
インピーダンス変換器との接続点に接続され、その接続
点から第2給電線側を見たインピーダンスが、線状アン
テナ素子を引き出した状態で著しく高く、収納した状態
で低インピーダンスになるように第2給電線の長が選定
され、また前記接続点からインピーダンス変換器を見た
インピーダンスが、線状アンテナ素子を引き出した状態
で低インピーダンスになり、収納した状態で著しく高く
なるようにインピーダンス変換器が選定されている。
Alternatively, the linear antenna element can freely enter and exit the impedance converter along its extension direction. When the linear antenna element is housed in the impedance converter at the protruding end of the linear antenna element, its outer conductor is formed. The other end of the second power supply line is connected to a connection point of the first power supply line with the impedance converter, and the impedance when the second power supply line side is viewed from the connection point is a line. The length of the second feed line is selected so as to be extremely high when the linear antenna element is pulled out and to have a low impedance when the linear antenna element is stored, and the impedance when the impedance converter is viewed from the connection point is the linear antenna element. The impedance converter is selected so as to have a low impedance when pulled out and to become extremely high when stored.

【0011】更に上記の各構成において、内導体の太さ
が一様でない構成とされる。上記の各構成において、外
導体にスロットアンテナを接近して第2のスロットアン
テナが形成されている。上記の各構成において、外導体
の外側及びスロットアンテナとそれぞれ接近して、これ
に沿って延長された金属線が設けられている。
Further, in each of the above constructions, the thickness of the inner conductor is not uniform. In each of the above configurations, the second slot antenna is formed by approaching the slot antenna to the outer conductor. In each of the above-described configurations, a metal wire extending along and near the outer conductor and the slot antenna is provided.

【0012】[0012]

【実施例】【Example】

・実施例1 図1に請求項1の発明の実施例を示す。線状アンテナ素
子21の一端(図では下端)に、そのほぼ延長線上にお
いて同軸形インピーダンス変換器22が設けられ、その
同軸形インピーダンス変換器22の内導体23は線状ア
ンテナ素子21に接続され、同軸形インピーダンス変換
器22の他端に給電線24の一端が接続される。給電線
24は同軸ケーブルであって、その中心導体が内導体2
3と接続され、外部導体が同軸形インピーダンス変換器
22の外導体25に接続される。つまり同軸形インピー
ダンス変換器22の給電線24側は端板で塞がれ、その
端板の中心孔の内周縁に給電線24の外部導体の周縁が
挿入接続される。外導体25は金属円筒で構成された場
合である。
Embodiment 1 FIG. 1 shows an embodiment of the first aspect of the present invention. At one end (the lower end in the figure) of the linear antenna element 21, a coaxial impedance converter 22 is provided substantially on an extension thereof, and an inner conductor 23 of the coaxial impedance converter 22 is connected to the linear antenna element 21. One end of a feed line 24 is connected to the other end of the coaxial impedance converter 22. The power supply line 24 is a coaxial cable whose central conductor is the inner conductor 2.
3 and the outer conductor is connected to the outer conductor 25 of the coaxial impedance converter 22. That is, the feeder 24 side of the coaxial impedance converter 22 is closed by the end plate, and the outer periphery of the outer conductor of the feeder 24 is inserted and connected to the inner periphery of the center hole of the end plate. The outer conductor 25 is formed of a metal cylinder.

【0013】外導体25にその延長方向に沿ってスリッ
ト26が形成されてスロットアンテナ27が構成され、
そのスロットアンテナ27に給電線28の一端が接続さ
れる。つまり給電線28は同軸ケーブルで構成された場
合で、スロットアンテナ27の中間部で給電線28の中
心導体及び外部導体の各一端がスリット26の両縁にそ
れぞれ接続される。更にこの例ではスロットアンテナ2
7が使用波長で共振するようにコンデンサ29がスリッ
ト26の両縁間に接続される。線状アンテナ素子21の
長さは使用波長の2分の1程度が好ましい。スロットア
ンテナ27のスリット26の幅は通常のスロットアンテ
ナと同様に、使用波長の10分の1以下が好ましい。線
状アンテナ21と給電線24とのインピーダンス整合の
点から同軸形インピーダンス変換器22の長さが決り、
この長さとスロットアンテナ27の長さとが等しくな
る。
A slit 26 is formed in the outer conductor 25 along the extending direction thereof to form a slot antenna 27,
One end of a feed line 28 is connected to the slot antenna 27. That is, the feeder line 28 is formed of a coaxial cable, and one end of each of the center conductor and the outer conductor of the feeder line 28 is connected to both edges of the slit 26 at an intermediate portion of the slot antenna 27. Further, in this example, the slot antenna 2
A capacitor 29 is connected between both edges of the slit 26 so that 7 resonates at the used wavelength. The length of the linear antenna element 21 is preferably about one half of the used wavelength. The width of the slit 26 of the slot antenna 27 is preferably equal to or less than one-tenth of the used wavelength, similarly to a normal slot antenna. The length of the coaxial impedance converter 22 is determined from the point of impedance matching between the linear antenna 21 and the feed line 24,
This length is equal to the length of the slot antenna 27.

【0014】同軸形インピーダンス変換器22の内部に
流れる電流と直交する方向にスリット26が切られてい
るため、同軸形インピーダンス変換器22の内部空間を
スロットアンテナ27が共有しているが、インピーダン
ス変換器22とスロットアンテナ27とは独立に動作す
る。線状アンテナ素子を1/2波長とした場合について
更に説明する。この場合、給電線24のインピーダンス
50Ωと、1/2波長アンテナ素子21を下端から給電
した時のインピーダンス数百Ωとを整合させる必要があ
る。ここではその間に同軸形インピーダンス変換器22
が設けられ、この同軸形インピーダンス変換器22の特
性インピーダンスを、前記50Ωと前記数百Ωの相乗平
均値に近い値に設定し、その長さを約1/4波長とす
る。同軸の特性インピーダンスを例えば約200Ωに設
定するには、内導体23と外導体25の直径の比が約6
であればよい。すなわち例えば内導体23の直径が1m
mであれば、外導体25の直径は6mmとなる。この構
成によればインピーダンス変換器22によってインピー
ダンス変換が行われて給電線24と線状アンテナ素子2
1とのインピーダンス整合がとれる。ただしこの場合、
インピーダンスのイマジナリー部分は完全整合がとれな
い場合がある。この場合は例えば、給電線24と同軸形
インピーダンス変換器22の接続点にコンデンサを並列
に装荷し、このキャパシタンスを適当に調整することに
より完全に整合がとれるようにすることができる。この
整合は後述する他の実施例にも適用できる。
Since the slit 26 is cut in a direction orthogonal to the current flowing inside the coaxial impedance converter 22, the slot antenna 27 shares the internal space of the coaxial impedance converter 22. The device 22 and the slot antenna 27 operate independently. The case where the linear antenna element has a half wavelength will be further described. In this case, it is necessary to match the impedance of the feed line 24 to 50Ω and the impedance when the half-wavelength antenna element 21 is fed from the lower end to several hundred Ω. Here, the coaxial impedance converter 22
The characteristic impedance of the coaxial impedance converter 22 is set to a value close to the geometric mean value of the 50Ω and the several hundred Ω, and the length is set to about 1 / wavelength. To set the coaxial characteristic impedance to, for example, about 200Ω, the ratio of the diameters of the inner conductor 23 and the outer conductor 25 is about 6
Should be fine. That is, for example, the diameter of the inner conductor 23 is 1 m.
If m, the diameter of the outer conductor 25 is 6 mm. According to this configuration, impedance conversion is performed by the impedance converter 22, and the feeder line 24 and the linear antenna element 2
1 can be impedance-matched. However, in this case,
The imaginary part of the impedance may not be perfectly matched. In this case, for example, a capacitor can be loaded in parallel at the connection point between the power supply line 24 and the coaxial impedance converter 22, and the capacitance can be adjusted appropriately to achieve perfect matching. This matching can be applied to other embodiments described later.

【0015】一方スリット26の長さは任意でよいが、
アンテナとして効率的に動作するように、つまり使用波
長で共振するようにコンデンサ29を接続する。このよ
うにしてこのアンテナ装置は外導体25が線状アンテナ
素子21に対するインピーダンス変換器として動作する
と共に、その上に切ったスリット26がスロットアンテ
ナ27として動作し、空間の共有が出来る。この場合、
外導体25に対して長手方向にスリット26を切る必要
があり、これにより両者が独立に動作する。これは、同
軸形インピーダンス変換器22の動作は外導体25の長
手方向の電流を用いているのに対し、スロットアンテナ
27では外導体25の周方向の電流を用いており、これ
らの電流が直交しているからである。また、同軸形イン
ピーダンス変換器22は本来帯域が広く、集中定数を用
いた整合回路でないため損失も少ない。さらに同軸がス
タブの効果をもつので、設置物の影響も少ない。つまり
同軸形インピーダンス変換器22と線状アンテナ素子2
1との接続点からインピーダンス変換器22側を見たイ
ンピーダンスが著しく高く、この部分での電流が小さ
く、外部へ流れる電流も著しく小さいものとなる。
On the other hand, the length of the slit 26 may be arbitrary,
The capacitor 29 is connected so as to operate efficiently as an antenna, that is, to resonate at the used wavelength. Thus, in this antenna device, the outer conductor 25 operates as an impedance converter for the linear antenna element 21, and the slit 26 cut thereon operates as a slot antenna 27, so that space can be shared. in this case,
It is necessary to cut the slit 26 in the longitudinal direction with respect to the outer conductor 25, so that both operate independently. This is because while the operation of the coaxial impedance converter 22 uses the current in the longitudinal direction of the outer conductor 25, the slot antenna 27 uses the current in the circumferential direction of the outer conductor 25, and these currents are orthogonal. Because they do. Further, the coaxial impedance converter 22 has a wide band by nature and is not a matching circuit using a lumped constant, so that the loss is small. Further, since the coaxial has a stub effect, the influence of the installed object is small. That is, the coaxial impedance converter 22 and the linear antenna element 2
The impedance when viewed from the connection point with the impedance converter 22 side is extremely high, the current in this portion is small, and the current flowing to the outside becomes extremely small.

【0016】したがって、このような構成とすることに
より、高い利得を有し、広帯域特性を容易に得ることが
でき、設置物の影響が少なく、さらにダイバーシチ構成
としても非常に小型なアンテナ装置を実現できる。 ・実施例2 図2Aはこの発明の第2の実施例を示し、図1と対応す
る部分に同一符号を付けてある(以下の図も同様であ
る)。この例ではスリット26と接近して、これと平行
にスリット31が外導体25に形成されて第2のスロッ
トアンテナ32が構成される。この第2のスロットアン
テナ32にも第2のコンデンサ33が接続される。この
構成は、スリット26,31を2本とも外導体25の長
手方向に切ってあるので、2本とも外導体25の内側に
長手方向に流れる同軸モードの電流を乱すことなく動作
する。これにより、2本のスロットアンテナ27,32
を構成することが出来るので、一方を無給電素子とし、
両スロットアンテナ27,32の共振周波数を比較的接
近させて広帯域化を図ったり、両共振周波数を比較的離
して2帯域特性(2共振化)とすることが出来る。ま
た、その他の効果は実施例1と全く同じである。
Therefore, by adopting such a configuration, an antenna device having a high gain, a wideband characteristic can be easily obtained, the influence of an installation object is small, and a very small diversity device can be realized. it can. Embodiment 2 FIG. 2A shows a second embodiment of the present invention, and portions corresponding to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals (the same applies to the following drawings). In this example, a slit 31 is formed in the outer conductor 25 in parallel with the slit 26 to form a second slot antenna 32. The second capacitor 33 is also connected to the second slot antenna 32. In this configuration, since both slits 26 and 31 are cut in the longitudinal direction of the outer conductor 25, both operate without disturbing the coaxial mode current flowing inside the outer conductor 25 in the longitudinal direction. Thereby, the two slot antennas 27, 32
So that one of them is a parasitic element,
The resonance frequencies of the slot antennas 27 and 32 can be relatively close to each other to achieve a wide band, or the resonance frequencies can be relatively separated to provide a two-band characteristic (two resonances). Other effects are exactly the same as those of the first embodiment.

【0017】スリット26と31との間隔は例えば0.
1波長以下がよいが、スロットアンテナ27,32の各
共振周波数や外導体25の太さに応じて好ましい値が決
められる。 ・実施例3 図2Bはこの発明の第3の実施例であり、内導体23の
太さを途中で変えたものであり、図3では内導体23の
給電線24側の部分23aを他部分23bに対して太い
部分とした。このような構成では内導体23の細い部分
23aと太い部分23bとで同軸の特性インピーダンス
が違うので、2段整合回路を構成することが出来る。し
たがって、広帯域特性を得ることや、2共振特性を実現
出来る。また、内導体23の給電線24側の太い部分2
3bを50Ωの特性インピーダンスに合わせておけば、
実質的に内導体23の細い部分23aのみが整合回路と
して動作するので、外見の外導体25の長さにかかわら
ず、任意の長さの同軸形整合回路が実現出来る。また、
その他の効果は実施例1と全く同じである。 ・実施例4 図3、4はこの発明の第4の実施例であり、線状アンテ
ナ素子21を収納自在とし、かつ収納時に高い利得が得
られる携帯無線機用小型ダイバーシチアンテナの例であ
る。図3A、図4Aは線状アンテナ素子21を引き出し
た状態、図3B、図4Bは線状アンテナ素子21を収納
した状態である。
The distance between the slits 26 and 31 is, for example, 0.1.
One wavelength or less is preferable, but a preferable value is determined according to each resonance frequency of the slot antennas 27 and 32 and the thickness of the outer conductor 25. Embodiment 3 FIG. 2B shows a third embodiment of the present invention, in which the thickness of the inner conductor 23 is changed in the middle, and FIG. It was a thick part for 23b. In such a configuration, the coaxial characteristic impedance differs between the narrow portion 23a and the thick portion 23b of the inner conductor 23, so that a two-stage matching circuit can be formed. Therefore, it is possible to obtain a wide band characteristic and a two resonance characteristic. In addition, the thick portion 2 of the inner conductor 23 on the side of the feeder line 24
If 3b is set to the characteristic impedance of 50Ω,
Substantially only the thin portion 23a of the inner conductor 23 operates as a matching circuit, so that a coaxial matching circuit of any length can be realized regardless of the apparent length of the outer conductor 25. Also,
Other effects are exactly the same as those of the first embodiment. Embodiment 4 FIGS. 3 and 4 show a fourth embodiment of the present invention, which is an example of a small diversity antenna for a portable wireless device in which the linear antenna element 21 can be housed and a high gain can be obtained when housed. 3A and 4A show a state where the linear antenna element 21 is pulled out, and FIGS. 3B and 4B show a state where the linear antenna element 21 is housed.

【0018】無線機筐体11内に同軸形インピーダンス
変換器22がその長手方向が上下方向となるように収容
され、筐体11の上面11aから線状アンテナ素子21
が外部へ突出されている。筐体11は合成樹脂材のよう
な誘電体で構成された場合である。線状アンテナ素子2
1の同軸形インピーダンス変換器22側の端部の外側に
その線状アンテナ素子21をほぼ軸心としたコイルアン
テナ34が設けられ、コイルアンテナ34は、線状アン
テナ素子21を引き出した状態では線状アンテナ素子2
1及びインピーダンス変換器22と絶縁されている。コ
イルアンテナ34は例えば比較的厚い誘電体層35を介
して線状アンテナ素子21上に巻き付けられて、これに
取付けられる。
A coaxial impedance converter 22 is accommodated in the radio housing 11 so that the longitudinal direction thereof is vertically oriented.
Are projected outside. The case 11 is formed of a dielectric such as a synthetic resin material. Linear antenna element 2
A coil antenna 34 having its linear antenna element 21 substantially as an axis is provided outside the end on the side of the coaxial impedance converter 22 of FIG. Antenna element 2
1 and the impedance converter 22. The coil antenna 34 is wound around the linear antenna element 21 via a relatively thick dielectric layer 35, for example, and attached thereto.

【0019】線状アンテナ素子21はその延長方向に沿
って同軸形インピーダンス変換器22内に出入自在とさ
れる。例えば外導体25の軸心と軸心をほぼ一致させて
誘電体からなる筒状収納ガイド36が設けられ、収納ガ
イド36内に線状アンテナ素子21が出入自在に保持さ
れる。更にこの例では内導体23の給電線24側の部分
23bが太い部分とされ、この太い部分23bは一端が
閉塞され、その他端の開放面側の内周面が収納ガイド3
6の内周面と円滑に連続するように同一径とされ、線状
アンテナ素子21は太い部分23b内にも入ることがで
きるようにされている。内導体23の細い部分23aは
収納ガイド36の外面に沿って線状アンテナ素子21側
に延長され、この線状アンテナ素子21に接続される。
The linear antenna element 21 can freely enter and exit the coaxial impedance converter 22 along the extension direction. For example, a cylindrical storage guide 36 made of a dielectric material is provided so that the axis of the outer conductor 25 substantially coincides with the axis of the outer conductor 25, and the linear antenna element 21 is held in the storage guide 36 so as to be able to move in and out. Further, in this example, a portion 23b of the inner conductor 23 on the side of the power supply line 24 is a thick portion, and one end of the thick portion 23b is closed, and the inner peripheral surface of the other end on the open surface side is the storage guide 3.
6, so that the linear antenna element 21 can enter into the thick portion 23b. The narrow portion 23a of the inner conductor 23 extends to the linear antenna element 21 along the outer surface of the storage guide 36, and is connected to the linear antenna element 21.

【0020】例えばインピーダンス変換器22の線状ア
ンテナ素子21側に金属材の管状保持部37が、外導体
25の軸心の延長線とほぼ軸心を一致させて設けられ、
管状保持部37内に線状アンテナ素子21が摺動自在に
挿通保持される。線状アンテナ素子21の内端に抜け止
め用のつば38が形成されている。内導体23の細い部
分23aは管状保持部37に接続され、管状保持部37
を介して線状アンテナ素子21と電気的に接続される。
なお、コイルアンテナ34は管状保持部37上に誘電体
層35を介して巻かれることになる。コイルアンテナ3
4はそのコイル線に沿う長さがほぼ1/4波長とされて
いる。
For example, a tubular holding portion 37 made of a metal material is provided on the side of the linear antenna element 21 of the impedance converter 22 so as to substantially coincide with the extension of the axis of the outer conductor 25.
The linear antenna element 21 is slidably inserted and held in the tubular holding portion 37. A brim 38 is formed at the inner end of the linear antenna element 21 for retaining. The thin portion 23a of the inner conductor 23 is connected to the tubular holding portion 37, and the tubular holding portion 37
And is electrically connected to the linear antenna element 21 via.
Note that the coil antenna 34 is wound on the tubular holding portion 37 via the dielectric layer 35. Coil antenna 3
No. 4 has a length along the coil wire of approximately 1/4 wavelength.

【0021】線状アンテナ素子21をインピーダンス変
換器22内に収納した状態で線状アンテナ素子21がコ
イルアンテナ34に接続されるようになされている。例
えば線状アンテナ素子21の突出端上に円形金属板39
がその中心で取付けられ、線状アンテナ素子21を収納
すると、金属板39がコイルアンテナ34の上端34a
と接触して電気的に接続される。この時、良好接触が得
られるように金属板39がコイルアンテナ34と、その
コイルの形状を利用して弾性的に接触するようにすると
よい。また、コイルアンテナ34と金属板39は電気的
に接続すればよいので、必ずしも機械的に接触する必要
は無く、わずかな空間をあけて、コイルアンテナ34と
金属板39の近接容量を用いてコイルアンテナ34を給
電するようにしてもよい。
The linear antenna element 21 is connected to the coil antenna 34 with the linear antenna element 21 housed in the impedance converter 22. For example, a circular metal plate 39 is provided on the protruding end of the linear antenna element 21.
When the linear antenna element 21 is stored at the center thereof, the metal plate 39 is attached to the upper end 34a of the coil antenna 34.
And is electrically connected. At this time, the metal plate 39 may be elastically contacted with the coil antenna 34 by utilizing the shape of the coil so that good contact is obtained. Further, since the coil antenna 34 and the metal plate 39 need only be electrically connected, they need not necessarily be in mechanical contact with each other. The antenna 34 may be fed.

【0022】この接触状態では金属板39は管状保持部
37とは接触しないようにされ、かつ線状アンテナ素子
21の内端が内導体23の太い部分23b内に入って、
太い部分23bを介して線状アンテナ素子21が給電線
24と電気的に接続され、線状アンテナ素子21を介し
てコイルアンテナ34が励振される。またこの例では線
状アンテナ素子21の内端が太い部分23bの閉塞端板
と接して、これより線状アンテナ素子21が引き込まな
いようにされ、その状態で金属板39と管状保持部37
との間に間隔が生じるようにされる。
In this contact state, the metal plate 39 is prevented from contacting the tubular holding portion 37, and the inner end of the linear antenna element 21 enters the thick portion 23b of the inner conductor 23,
The linear antenna element 21 is electrically connected to the feed line 24 via the thick portion 23b, and the coil antenna 34 is excited via the linear antenna element 21. Further, in this example, the inner end of the linear antenna element 21 is in contact with the closed end plate of the thick portion 23b so that the linear antenna element 21 is prevented from being pulled in from the closed end plate.
And an interval is created between them.

【0023】更にこの例では線状アンテナ素子21を伸
縮自在とした場合で線状アンテナ素子21のインピーダ
ンス変換器22側一半部21aをチューブ状とし、その
チューブ状部21aよりも他半部21bを細くしてチュ
ーブ状部21a内に摺動しながら出入自在とされる。こ
のため手段は通常の伸縮自在の線状アンテナと同様に構
成すればよい。
Further, in this example, when the linear antenna element 21 is made expandable and contractible, one half 21a of the linear antenna element 21 on the side of the impedance converter 22 is formed in a tube shape, and the other half portion 21b is formed in a tube shape. It is made thin and can slide in and out of the tubular portion 21a. Therefore, the means may be configured in the same manner as a normal telescopic linear antenna.

【0024】なお図示例では筐体11の上面から内部と
連通した筒状突部41が一体に突出形成され、この筒状
突部41内にコイルアンテナ34が位置されている。同
軸形インピーダンス変換器22が筐体11内で固定され
てアンテナ装置が保持される。給電線24、28はそれ
ぞれ筐体11内の受信部15、18に接続され、受信部
15、18の受信出力は図に示していないが合成部でダ
イバーシチ合成される。
In the illustrated example, a cylindrical projection 41 communicating with the inside is integrally formed from the upper surface of the housing 11, and the coil antenna 34 is located in the cylindrical projection 41. The coaxial impedance converter 22 is fixed in the housing 11 to hold the antenna device. The power supply lines 24 and 28 are connected to the receiving units 15 and 18 in the housing 11, respectively, and the reception outputs of the receiving units 15 and 18 are diversity-combined by the combining unit although not shown.

【0025】ここで線状アンテナ素子21はインピーダ
ンス変換器22内に2段式に収納され、その引き伸ばし
た状態の長さは1/2波長に近い。図3A、図4Aのよ
うな引き出した状態においては、線状アンテナ素子21
は実施例1と同様に同軸形インピーダンス変換器22に
より整合が取れる。また、この場合のコイルアンテナ3
4はどこにも接続されていなく、かつ共振波長ではない
ので線状アンテナ素子21の動作には全く影響を与えな
い。
Here, the linear antenna element 21 is accommodated in the impedance converter 22 in a two-stage manner, and the length of the extended state is close to 波長 wavelength. 3A and 4A, the linear antenna element 21 is pulled out.
Can be matched by the coaxial impedance converter 22 as in the first embodiment. In this case, the coil antenna 3
4 has no influence on the operation of the linear antenna element 21 because it is not connected anywhere and has no resonance wavelength.

【0026】一方、図3B、図4Bのように線状アンテ
ナ素子21がインピーダンス変換器22内に収納された
場合には、給電線24の中心導体が内導体23の太い部
分23bを介して、収納されている線状アンテナ素子2
1の内端に接続され、さらに線状アンテナ素子21の先
端は金属板39によってコイルアンテナ34の一端34
aに接続される。ここで、コイルアンテナ34は予め低
いインピーダンスで使用周波数に共振するように設計さ
れている。この場合は、収納された線状アンテナ素子2
1が、同軸形インピーダンス変換器22の内導体として
動作する。線状アンテナ素子21は内導体23の細い部
分23aに比較して太く、この場合のインピーダンス変
換器22における同軸の特性インピーダンスは線状アン
テナ素子21を引き抜いた状態よりも低い値に変化す
る。例として線状アンテナ素子21の直径が3mmであ
り、外導体25の直径が6mmであるとすると、線状ア
ンテナ素子21を収納状態での同軸の特性インピーダン
スは約50Ωになる。すなわち、この場合は外導体25
と収納された線状アンテナ素子21とで構成された同軸
はインピーダンス変換器ではなく、単なる50Ω伝送線
路として動作し、コイルアンテナ34との接続端34a
においても低いインピーダンスとなる。これにより、低
いインピーダンスで動作するコイルアンテナ34とに整
合することになり、コイルアンテナ34が動作して十分
な放射を行う。この場合線状アンテナ素子21は伝送線
路として働き、コイルアンテナ34の動作に全く影響は
無い。
On the other hand, when the linear antenna element 21 is housed in the impedance converter 22 as shown in FIGS. 3B and 4B, the center conductor of the feed line 24 is connected to the inner conductor 23 through the thick portion 23b. Linear antenna element 2 housed
1 and an end of the linear antenna element 21 is connected to one end 34 of the coil antenna 34 by a metal plate 39.
a. Here, the coil antenna 34 is designed in advance to resonate at a used frequency with a low impedance. In this case, the stored linear antenna element 2
1 operates as an inner conductor of the coaxial impedance converter 22. The linear antenna element 21 is thicker than the narrow portion 23a of the inner conductor 23, and the coaxial characteristic impedance of the impedance converter 22 in this case changes to a value lower than the state where the linear antenna element 21 is pulled out. As an example, assuming that the diameter of the linear antenna element 21 is 3 mm and the diameter of the outer conductor 25 is 6 mm, the coaxial characteristic impedance in a state where the linear antenna element 21 is housed is about 50Ω. That is, in this case, the outer conductor 25
And the linear antenna element 21 housed therein operates not as an impedance converter but as a simple 50Ω transmission line, and a connection end 34 a with the coil antenna 34.
Also has a low impedance. This matches the coil antenna 34 that operates with low impedance, and the coil antenna 34 operates and emits sufficient radiation. In this case, the linear antenna element 21 functions as a transmission line, and has no effect on the operation of the coil antenna 34.

【0027】したがって、このような構成とすることに
より、線状アンテナ素子21の引き出し状態と、収納状
態との何れでも高い利得をもったアンテナが構成され
る。また、上記動作においてスロットアンテナ27は全
く独立に動作する。それはスロットアンテナ27では外
導体25の周方向の電流を用いて動作しているので、同
軸モードの電流と直交しているからである。ただし、線
状アンテナ素子21の引き出し状態と収納状態とでは、
外導体25の内部の金属の位置が変わるので、スロット
アンテナ27の共振周波数が若干ずれることがある。
Therefore, by adopting such a configuration, an antenna having a high gain is formed in both the pulled-out state and the housed state of the linear antenna element 21. In the above operation, the slot antenna 27 operates completely independently. This is because the slot antenna 27 operates using the current in the circumferential direction of the outer conductor 25, and is orthogonal to the current in the coaxial mode. However, when the linear antenna element 21 is pulled out and stored,
Since the position of the metal inside the outer conductor 25 changes, the resonance frequency of the slot antenna 27 may be slightly shifted.

【0028】上記各説明では線状アンテナ素子21が1
/2波長程度、外導体25を1/4波長としたが、線状
アンテナ素子21の長さは任意でもよく、その場合はそ
の長さに応じて同軸形インピーダンス変換器22の長
さ、特性インピーダンスを適切に設定すればよい。例え
ば線状アンテナ素子21の長さを0.7波長として、線
状アンテナ素子21を含む垂直面内での最大指向方向を
30°程度上向きとしたり、線状アンテナ素子21の長
さを0.3波長として、最下指向方向を30°程度下向
きとすることもできる。なお0.5波長の線状アンテナ
素子21の垂直面内での最大指向方向は水平方向(横方
向)である。
In the above description, the linear antenna element 21 is 1
Although the outer conductor 25 has a wavelength of about 1 / wavelength and the outer conductor 25 has a quarter wavelength, the length of the linear antenna element 21 may be arbitrary. In that case, the length and characteristics of the coaxial impedance converter 22 are determined according to the length. The impedance may be set appropriately. For example, when the length of the linear antenna element 21 is set to 0.7 wavelength, the maximum directivity in a vertical plane including the linear antenna element 21 is set upward by about 30 °, or the length of the linear antenna element 21 is set to 0. As the three wavelengths, the lowermost directivity direction may be about 30 ° downward. Note that the maximum directivity direction of the linear antenna element 21 having a wavelength of 0.5 in the vertical plane is the horizontal direction (lateral direction).

【0029】図3、4において、線状アンテナ素子21
を引き出した状態においては、外導体25がスタブとし
て動作するために、筐体11内の各部の部品の影響を受
け難い。筐体11を金属製とする場合はスロットアンテ
ナ27のスリットが筐体11の外面に位置させる。この
場合も外導体25がスタブとして動作して筐体11に電
流が流れるのが阻止される。
3 and 4, the linear antenna element 21
Is pulled out, the outer conductor 25 operates as a stub, so that it is hard to be affected by the components of each part in the housing 11. When the housing 11 is made of metal, the slit of the slot antenna 27 is located on the outer surface of the housing 11. Also in this case, the outer conductor 25 operates as a stub to prevent a current from flowing through the housing 11.

【0030】図3、図4に示したアンテナ装置について
実験により確認した結果を図5乃至図7に示す。これ
は、外導体25の長さを5cm、直径を1cm、線状ア
ンテナ素子21の長さを10cm、コイルアンテナ34
は直径1cmで約2.5回巻き、スリット26は長さ5
cm、幅3mm、コンデンサ29は約1pFとし、これ
を約200ccの誘電体筐体11に設置した場合のイン
ピーダンス特性である。図5Aは線状アンテナ素子21
を引き出した状態の線状アンテナ素子21の特性、図5
Bはその引き出し状態でのスロットアンテナ27の特
性、図6Aはその引き出し状態での線状アンテナ素子2
1とスロットアンテナ27との結合特性、図6Bは線状
アンテナ素子21を収納した状態での線状アンテナ素子
21の特性である。アンテナ引き出し状態において、線
状アンテナ素子21は約1.44GHz、スロットアン
テナ27は約1.59GHzに共振し、これらの結合は
最大約9dBであり、アンテナ収納状態においては約
1.46GHzで共振している。すなわち、アンテナ引
き出し状態において、同じ容積を共有していながら、線
状アンテナ素子21とスロットアンテナ27は独立に共
振させることができ、これらの結合は9dBであること
がわかり、さらに、アンテナ収納状態においても任意の
周波数で共振させられることが実証された。
FIGS. 5 to 7 show the results of experiments conducted on the antenna device shown in FIGS. 3 and 4. FIG. This means that the length of the outer conductor 25 is 5 cm, the diameter is 1 cm, the length of the linear antenna element 21 is 10 cm, and the coil antenna 34
Has a diameter of 1 cm and is wound approximately 2.5 times, and the slit 26 has a length of 5
This is an impedance characteristic when the capacitor 29 is about 1 pF in cm, 3 mm in width, and is installed in the dielectric casing 11 of about 200 cc. FIG. 5A shows the linear antenna element 21.
FIG. 5 shows the characteristics of the linear antenna element 21 in a state where
6B shows the characteristics of the slot antenna 27 in the extended state, and FIG. 6A shows the linear antenna element 2 in the extended state.
6B shows the coupling characteristics between the linear antenna element 1 and the slot antenna 27, and FIG. 6B shows the characteristics of the linear antenna element 21 when the linear antenna element 21 is housed. When the antenna is pulled out, the linear antenna element 21 resonates at about 1.44 GHz, the slot antenna 27 resonates at about 1.59 GHz, and the maximum coupling is about 9 dB. When the antenna is housed, it resonates at about 1.46 GHz. ing. That is, in the state where the antenna is pulled out, the linear antenna element 21 and the slot antenna 27 can resonate independently while sharing the same volume, and it can be seen that the coupling thereof is 9 dB. Has also been demonstrated to be resonated at any frequency.

【0031】図7はアンテナ引き出し状態における放射
パターン測定結果である。筐体11と線状アンテナ素子
21と座標軸XYZと原点Oを中心とする球面に沿うZ
軸Zから放射する電界Eθと、原点Oを中心とするXY
面内の円に沿う左回り方向の電界Eφとの関係を図7A
に示し、Bは線状アンテナ素子21の水平面(X−Y)
パターン、Cは線状アンテナ素子21の垂直面(Y−
Z)パターン、Dはスロットアンテナ27の水平面(X
−Y)パターン、Eはスロットアンテナ27の垂直面
(Y−Z)パターンである。このように線状アンテナ素
子21の水平面パターンはほぼ真円であり、垂直面は8
の字に近いパターンが得られ、さらにそのレベルもダイ
ポールアンテナ程度である。このことは、線状アンテナ
素子21が1/2波長形式のアンテナとして動作してい
て、また損失もほとんど無いことがわかる。また、スロ
ットアンテナ27は水平面において、比較的単一指向性
のパターンをもち、そのレベルも3dB程度ダイポール
アンテナより低い程度である。さらに、屋外において相
関係数を測定したところ、両アンテナが空間を共有して
いるにもかかわらず、0.6以下となった。これらの放
射パターンおよび相関係数の実測結果からもダイバーシ
チ効果も十分に得られることがわかる。
FIG. 7 shows a radiation pattern measurement result when the antenna is pulled out. The housing 11, the linear antenna element 21, the coordinate axes XYZ, and Z along a spherical surface centered on the origin O
Electric field Eθ radiated from axis Z and XY about origin O
FIG. 7A shows the relationship with the electric field Eφ in the counterclockwise direction along the in-plane circle.
B is the horizontal plane (XY) of the linear antenna element 21
The pattern C is the vertical plane (Y-
Z) pattern, D is the horizontal plane (X
(Y) pattern, E is a vertical plane (YZ) pattern of the slot antenna 27. Thus, the horizontal plane pattern of the linear antenna element 21 is almost a perfect circle, and the vertical plane is 8
A pattern close to the shape of a triangle is obtained, and its level is about the same as a dipole antenna. This indicates that the linear antenna element 21 operates as a half-wavelength type antenna and that there is almost no loss. The slot antenna 27 has a relatively unidirectional pattern in a horizontal plane, and its level is about 3 dB lower than that of the dipole antenna. Further, when the correlation coefficient was measured outdoors, the value was 0.6 or less even though both antennas shared the space. It can be seen from the actual measurement results of the radiation pattern and the correlation coefficient that a sufficient diversity effect can be obtained.

【0032】したがって、このアンテナ構成とすること
により、高い利得を有し、広帯域特性を容易に得ること
ができ、設置物の影響が少なく、ダイバーシチ構成とし
ても非常に小型であり、さらにアンテナ素子収納時にお
いても高い利得を有するアンテナ装置を提供することが
できる。 ・実施例5 図8にこの発明の第5の実施例を示す。この例はアンテ
ナ引き出し状態では線状アンテナ素子のみアンテナとし
て動作され、アンテナ収納状態ではスロットアンテナの
みをアンテナとして動作させるようにした場合である。
この実施例では図3の場合と同様に線状アンテナ素子2
1はその延長方向において同軸形インピーダンス変換器
22内に出入自在とされる。このため同様に収納ガイド
36を用いることができる。ただしこの場合は収納ガイ
ド36は外導体23のほぼ全長にわたって設けられてい
る。また管状保持部37も同様に設けられて、これに線
状アンテナ素子21が摺動自在に保持される。
Therefore, by adopting this antenna configuration, a high gain, a wide band characteristic can be easily obtained, the influence of the installation object is small, the diversity configuration is very small, and the antenna element housing is further improved. It is possible to provide an antenna device having a high gain even in some cases. Embodiment 5 FIG. 8 shows a fifth embodiment of the present invention. In this example, only the linear antenna element is operated as an antenna when the antenna is pulled out, and only the slot antenna is operated as an antenna when the antenna is stored.
In this embodiment, as in the case of FIG.
Numeral 1 can freely enter and exit the coaxial impedance converter 22 in its extension direction. Therefore, the storage guide 36 can be used similarly. However, in this case, the storage guide 36 is provided over substantially the entire length of the outer conductor 23. Further, a tubular holding portion 37 is similarly provided, and the linear antenna element 21 is slidably held by the tubular holding portion 37.

【0033】更にこの例ではスロットアンテナ27の給
電線28の他端は、インピーダンス変換器22と給電線
24との接続点で給電線28と並列に接続される。イン
ピーダンス変換器22の長さは約1/4波長とされる。
また線状アンテナ素子21を収納した状態で線状アンテ
ナ素子21の突出端を外導体25に接続する短絡部43
が設けられる。図示例では線状アンテナ素子21の先端
部がほぼ直角に折曲げられて短絡部43とされている。
短絡部43が外導体25と良好に接触するように、外導
体25の線状アンテナ素子21側の端縁から内導体23
側に小接片44が一体に延長され、線状アンテナ素子2
1を収納すると短絡部43が小接片44上に接触するよ
うにされる。線状アンテナ素子21がその軸心まわりの
回転が生じないように、例えば抜け止めのつば38(図
4参照)の一部を切欠き直線部を設け、収納ガイド36
の内面形状をつば38の周面形状と一致させればよい。
Further, in this example, the other end of the feed line 28 of the slot antenna 27 is connected in parallel with the feed line 28 at a connection point between the impedance converter 22 and the feed line 24. The length of the impedance converter 22 is about 1/4 wavelength.
A short-circuit portion 43 for connecting the protruding end of the linear antenna element 21 to the outer conductor 25 in a state where the linear antenna element 21 is housed.
Is provided. In the illustrated example, the distal end of the linear antenna element 21 is bent at substantially a right angle to form a short-circuit portion 43.
In order for the short-circuit portion 43 to make good contact with the outer conductor 25, the inner conductor 23
The small contact piece 44 is integrally extended to the side, and the linear antenna element 2
When 1 is stored, the short-circuit portion 43 comes into contact with the small contact piece 44. In order to prevent the linear antenna element 21 from rotating around its axis, for example, a part of the retaining collar 38 (see FIG. 4) is cut out to provide a linear portion, and the storage guide 36 is provided.
May be made to match the peripheral surface shape of the collar 38.

【0034】線状アンテナ素子21を収納した状態でス
ロットアンテナ27が所望周波数で共振するようにコン
デンサ29の容量を選定し、給電線24,28の接続点
から給電線28側を見たインピーダンスが、同軸ケーブ
ルの特性インピーダンス50Ωとなるようにする。また
線状アンテナ素子21を引き出した状態でスロットアン
テナ27の共振周波数が低くなり、周波数帯域が狭いた
め、給電線24,28の接続点から給電線28側を見た
インピーダンスが著しく高くなるようにされる。
The capacitance of the capacitor 29 is selected so that the slot antenna 27 resonates at a desired frequency in a state where the linear antenna element 21 is housed, and the impedance when the feed line 28 side is viewed from the connection point of the feed lines 24 and 28 is adjusted. , The characteristic impedance of the coaxial cable should be 50Ω. Further, since the resonance frequency of the slot antenna 27 is reduced and the frequency band is narrow when the linear antenna element 21 is pulled out, the impedance when the feed line 28 is viewed from the connection point of the feed lines 24 and 28 is significantly increased. Is done.

【0035】従ってアンテナ引き出し状態では給電線2
4,28の接続点から見た場合、給電線28を通してス
ロットアンテナ27を見たインピーダンスが著しく大き
く同軸形インピーダンス変換器22で50Ωに変換され
た線状アンテナ素子21のインピーダンスだけが見える
ことになり、線状アンテナ素子21から放射する。一
方、アンテナ収納状態では、給電線24,28の接続点
から同軸形インピーダンス変換器22を見た場合、その
先端が短絡部43によって短絡されているので、1/4
波長短絡線路となって無限大のインピーダンスとなる。
しかし、スロットアンテナ27側は50Ωに整合がとれ
ているので、給電線28を通してスロットアンテナ27
が給電されて、スロットアンテナ27から放射される。
Therefore, when the antenna is pulled out, the feed line 2
When viewed from the connection points 4 and 28, the impedance when the slot antenna 27 is viewed through the feed line 28 is extremely large, and only the impedance of the linear antenna element 21 converted to 50Ω by the coaxial impedance converter 22 is visible. , From the linear antenna element 21. On the other hand, in the antenna housed state, when the coaxial impedance converter 22 is viewed from the connection point of the feeder lines 24 and 28, since the tip is short-circuited by the short-circuit portion 43, it is 1/4.
It becomes a wavelength short-circuit line and has an infinite impedance.
However, since the slot antenna 27 side is matched to 50Ω, the slot antenna 27
Is supplied and radiated from the slot antenna 27.

【0036】この構成の場合においてダイバーシチアン
テナとするには、実施例2に示したように、スリットを
2本切って一方をダイバーシチアンテナ専用のスロット
アンテナとすればよい。したがって、このアンテナ構成
とすることにより、高い利得を有し、広帯域特性を容易
に得ることができ、設置物の影響が少なく、ダイバーシ
チ構成とすることもでき、その場合も非常に小型であ
り、さらにアンテナ収納状態においても高い利得を有す
るアンテナ装置を提供することができる。 ・実施例6 図9はこの発明の第6の実施例を示す。外導体25の外
面及びスロットアンテナ27の両者に接近し、かつスロ
ットアンテナ27に沿って金属線45が設けられる。金
属線45と外導体25との間に誘電体スペーサ46が介
在される。金属線45と外導体25との間に調整用コン
デンサ47が接続される。金属線45は丸線、板状線の
何れでもよい。このような構成とすることにより、金属
線45がスロットアンテナ27に非常に近接しておかれ
ているため、これが無給電素子として動作し、その共振
周波数をコンデンサ47によって調整してスロットアン
テナ27の共振周波数に近づけることによりスロットア
ンテナ27の帯域を拡大できる。この場合、金属線45
は外導体25の外側に設置されているため、線状アンテ
ナ素子21の動作には全く影響しない。
In the case of this configuration, in order to form a diversity antenna, as shown in the second embodiment, two slits may be cut and one may be a slot antenna dedicated to the diversity antenna. Therefore, by adopting this antenna configuration, a high gain, a wide band characteristic can be easily obtained, the influence of the installation object is small, and a diversity configuration can be adopted. Further, it is possible to provide an antenna device having a high gain even when the antenna is housed. Embodiment 6 FIG. 9 shows a sixth embodiment of the present invention. A metal wire 45 is provided close to both the outer surface of the outer conductor 25 and the slot antenna 27 and along the slot antenna 27. A dielectric spacer 46 is interposed between the metal wire 45 and the outer conductor 25. An adjustment capacitor 47 is connected between the metal wire 45 and the outer conductor 25. The metal wire 45 may be a round wire or a plate wire. With such a configuration, since the metal wire 45 is very close to the slot antenna 27, it operates as a parasitic element, and its resonance frequency is adjusted by the capacitor 47 to adjust the resonance frequency of the slot antenna 27. By approaching the resonance frequency, the band of the slot antenna 27 can be expanded. In this case, the metal wire 45
Is disposed outside the outer conductor 25, so that it does not affect the operation of the linear antenna element 21 at all.

【0037】この場合のインピーダンス特性の実験結果
を図10に示す。アンテナ構造は実施例4と同一であ
り、これに長さ5cm、幅2mmの板状金属線45を無
給電素子としてスロットアンテナ27から約5mm離し
て設置し、約1pFのコンデンサ47を両端部に接続し
たものである。図10Aはスミスチャート図、図10B
はリターンロス図である。図10Bを、無給電素子を設
置していない場合の図5Bと比較すると、明らかに帯域
が広がっていることがわかる。また図10Aでは、共振
点付近で小さな円を描く(キンク)特性となり、これは
広帯域特性をもつアンテナに現われる現象が見られてい
る。
FIG. 10 shows experimental results of impedance characteristics in this case. The antenna structure is the same as that of the fourth embodiment. A plate-shaped metal wire 45 having a length of 5 cm and a width of 2 mm is provided as a parasitic element at a distance of about 5 mm from the slot antenna 27, and capacitors 1 of about 1 pF are provided at both ends. Connected. FIG. 10A is a Smith chart diagram, FIG.
Is a return loss diagram. When FIG. 10B is compared with FIG. 5B in the case where the parasitic element is not installed, it can be seen that the band is clearly widened. Further, in FIG. 10A, a characteristic of drawing a small circle (kink) near the resonance point is exhibited, which is a phenomenon that appears in an antenna having a wide band characteristic.

【0038】したがって、この構成により、前記の実施
例と同様な効果を有し、さらにスロットアンテナ27を
広帯域化することが出来る。図3に示した実施例におい
て、内導体23の太さを一様としてもよい、つまり、内
導体23のすべてを細い線として収納ガイド36に沿わ
せて設けてもよく、あるいは内導体23のすべてを太い
パイプ状として収納ガイド36を兼ねさせてもよい。図
8に示した実施例において、内導体23の一部を図3の
実施例と同様に太い部分23bとしてもよい。図2B、
図3、図8に示した各実施例において、図2に示したよ
うにスロットアンテナを2つ設けてもよい、また図9に
示したように無給電素子(金属線45)をそれぞれスロ
ットアンテナ27の近くに設けてもよい。図2A、図9
に示した各実施例において、図2Bに示したように内部
導体23の太さを一様としなくてもよい。
Therefore, with this configuration, the same effects as in the above embodiment can be obtained, and the slot antenna 27 can have a wider band. In the embodiment shown in FIG. 3, the thickness of the inner conductor 23 may be uniform, that is, all of the inner conductors 23 may be provided as thin lines along the storage guide 36, or Everything may be made into a thick pipe shape and also serve as the storage guide 36. In the embodiment shown in FIG. 8, a part of the inner conductor 23 may be a thick portion 23b as in the embodiment of FIG. FIG. 2B,
In each of the embodiments shown in FIGS. 3 and 8, two slot antennas may be provided as shown in FIG. 2. In addition, as shown in FIG. 27 may be provided. 2A and 9
2B, the thickness of the internal conductor 23 may not be uniform as shown in FIG. 2B.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば同軸
形インピーダンス変換器を用い、かつこれにスロットア
ンテナを形成することにより、高く利得を有し、広帯域
特性を容易に得ることができ、また設置物の影響が少な
い小形のアンテナ装置を提供できる。
As described above, according to the present invention, by using a coaxial impedance converter and forming a slot antenna therein, a high gain and a wide band characteristic can be easily obtained. In addition, a small antenna device which is less affected by an installed object can be provided.

【0040】また線状アンテナ素子と、スロットアンテ
ナとによりダイバーシチアンテナを小形に構成できる。
更に、線状アンテナ素子を同軸形インピーダンス変換器
に収納自在とすることができ、アンテナ引き出し状態で
線状アンテナ素子のみを動作させ、収納状態でスロット
アンテナのみを動作させることができる。
Further, the diversity antenna can be miniaturized by the linear antenna element and the slot antenna.
Further, the linear antenna element can be housed in the coaxial impedance converter, and only the linear antenna element can be operated in the antenna pulled-out state, and only the slot antenna can be operated in the housed state.

【0041】また無給電スロットアンテナや無給電金属
線を設けることにより、スロットアンテナを広帯域化し
たり、2帯域共振とさせることもできる。
Further, by providing a parasitic slot antenna or a parasitic metal wire, the slot antenna can have a wider band or have two-band resonance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】請求項1の発明の実施例を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention.

【図2】Aは同軸形インピーダンス変換器22に長手方
向にスリットを2本切ったこの発明の実施例を示す斜視
図、Bは内導体23の太さを途中で変えたこの発明の実
施例を示す斜視図である。
FIG. 2A is a perspective view showing an embodiment of the present invention in which two slits are cut in a longitudinal direction in a coaxial impedance converter 22, and FIG. 2B is an embodiment of the present invention in which the thickness of an inner conductor 23 is changed in the middle; FIG.

【図3】携帯無線機用小型ダイバーシチアンテナにこの
発明を適用した実施例を示し、Aはアンテナ引き出し状
態、Bはアンテナ収納の各斜視図である。
FIG. 3 shows an embodiment in which the present invention is applied to a small diversity antenna for a portable wireless device, wherein A is an antenna pulled-out state, and B is a perspective view of an antenna housing.

【図4】図3に示した実施例の縦断を示し、Aはアンテ
ナ引き出し状態、Bはアンテナ収納状態である。
4 shows a longitudinal section of the embodiment shown in FIG. 3, wherein A is an antenna pulled-out state, and B is an antenna housed state.

【図5】図3に示したアンテナ状態について実験したイ
ンピーダンス特性を示し、Aはアンテナ引き出し状態の
線状アンテナ素子の特性図、Bはアンテナ引き出し状態
のスロットアンテナの特性図である。
5A and 5B show impedance characteristics obtained by experimenting with respect to the antenna state shown in FIG. 3; FIG. 5A is a characteristic diagram of a linear antenna element in an antenna extended state; FIG. 5B is a characteristic diagram of a slot antenna in an antenna extended state;

【図6】Aはアンテナ引き出し状態の線状アンテナ素子
とスロットアンテナとの結合特性図、Bはアンテナ収納
状態での線状アンテナ素子の特性図である。
FIG. 6A is a characteristic diagram of a linear antenna element and a slot antenna when the antenna is pulled out, and FIG. 6B is a characteristic diagram of the linear antenna element when the antenna is housed.

【図7】図3に示した実施例についての実験した放射パ
ターン特性を示すもので、Aはその線状アンテナ素子、
筐体、測定電界、座標との関係を示す図、Bは線状アン
テナ素子の水平面(X−Y)パターン、Cは線状アンテ
ナ素子の垂直面(Y−Z)パターン、Dはスロットアン
テナの水平面(X−Y)パターン、Eはスロットアンテ
ナの垂直面(Y−Z)パターンである。
FIG. 7 shows the radiation pattern characteristics of the embodiment shown in FIG. 3, which has been experimentally tested, where A is the linear antenna element;
FIG. 6B is a diagram showing a relationship between a housing, a measured electric field, and coordinates, B is a horizontal plane (XY) pattern of a linear antenna element, C is a vertical plane (YZ) pattern of a linear antenna element, and D is a slot antenna. A horizontal plane (XY) pattern, and E is a vertical plane (YZ) pattern of the slot antenna.

【図8】スロットアンテナを線状アンテナ素子収納状態
の専用アンテナとして動作させる実施例を示し、Aはア
ンテナ引き出し状態を示し、Bはアンテナ収納状態を示
す図。
FIG. 8 shows an embodiment in which the slot antenna operates as a dedicated antenna in a state where the linear antenna element is housed, wherein A shows the antenna pulled out state, and B shows the antenna housed state.

【図9】無給電素子を設けて広帯域化したこの発明の実
施例を示す斜視図。
FIG. 9 is a perspective view showing an embodiment of the present invention in which a passive element is provided to increase the bandwidth.

【図10】図9の実施例のインピーダンス特性の実験結
果で、Aはスミスチャート図、Bはリターンロスを示す
図である。
10A and 10B are experimental results of impedance characteristics of the embodiment of FIG. 9, in which A is a Smith chart diagram and B is a diagram showing return loss.

【図11】従来のアンテナ装置を小型無線機に設置され
ているダイバーシチアンテナを示す図。
FIG. 11 is a diagram showing a diversity antenna in which a conventional antenna device is installed in a small wireless device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01Q 3/00 - 3/46 H01Q 21/00 - 21/30 H01Q 23/00 H01Q 25/00 - 25/04 H01Q 1/24 H01Q 5/00 H01Q 9/18 H01Q 9/32 WPI/L(QUESTEL) JICSTファイル(JOIS)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) H01Q 3/00-3/46 H01Q 21/00-21/30 H01Q 23/00 H01Q 25/00-25 / 04 H01Q 1/24 H01Q 5/00 H01Q 9/18 H01Q 9/32 WPI / L (QUESTEL) JICST file (JOIS)

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 線状アンテナ素子と、 外導体及びそのほぼ軸心に配された内導体よりなり、そ
の内導体の一端が上記線状アンテナ素子の一端に接続さ
れた同軸形インピーダンス変換器と、 そのインピーダンス変換器の他端に接続された第1給電
線と、 上記外導体にその延長方向に沿って溝が形成されてなる
スロットアンテナと、 そのスロットアンテナに一端が接続された第2給電線
と、 よりなるアンテナ装置。
1. A coaxial impedance converter comprising a linear antenna element, an outer conductor and an inner conductor disposed substantially at the axis thereof, one end of the inner conductor being connected to one end of the linear antenna element. A first feeder line connected to the other end of the impedance converter, a slot antenna having a groove formed in the outer conductor along the extension direction, and a second feeder having one end connected to the slot antenna. An antenna device consisting of electric wires and
【請求項2】 上記線状アンテナ素子の上記インピーダ
ンス変換器の端部にこれをほぼ軸心とし、その外側にコ
イルアンテナが、上記線状アンテナ素子及び上記インピ
ーダンス変換器と絶縁されて設けられ、 上記線状アンテナ素子はその延長方向に沿って上記イン
ピーダンス変換器内に出入自在とされ、 上記線状アンテナ素子を上記インピーダンス変換器内に
収納した状態で上記コイルアンテナの一端と上記線状ア
ンテナ素子とを電気的に接続する手段が設けられている
ことを特徴とする請求項1記載のアンテナ装置。
2. The linear antenna element is provided at an end of the impedance converter at an end of the impedance converter substantially at an axis, and a coil antenna is provided outside the end thereof insulated from the linear antenna element and the impedance converter. The linear antenna element is allowed to freely enter and exit the impedance converter along an extension direction thereof, and one end of the coil antenna and the linear antenna element in a state where the linear antenna element is housed in the impedance converter. 2. The antenna device according to claim 1, further comprising means for electrically connecting the antenna device to the antenna device.
【請求項3】 上記インピーダンス変換器のほぼ軸心位
置に上記線状アンテナ素子を案内する誘電体の筒状収納
ガイドが設けられ、その収納ガイドの上記線状アンテナ
素子の反対側の面に上記内導体の一部が位置し、その位
置から上記内導体は上記収納ガイドに沿って取付けら
れ、 上記インピーダンス変換器の上記線状アンテナ素子側に
管状保持部が設けられ、その管状保持部内に上記線状ア
ンテナ素子が摺動自在に挿通保持され、 上記管状保持部に上記内導体が接続されていることを特
徴とする請求項2記載のアンテナ装置。
3. A dielectric cylindrical storage guide for guiding the linear antenna element is provided substantially at the axial center of the impedance converter, and the storage guide is provided on a surface of the storage guide opposite to the linear antenna element. A part of the inner conductor is located, and from the position, the inner conductor is attached along the storage guide, a tubular holding portion is provided on the linear antenna element side of the impedance converter, and the tubular holding portion is provided in the tubular holding portion. The antenna device according to claim 2, wherein the linear antenna element is slidably inserted and held, and the inner conductor is connected to the tubular holding portion.
【請求項4】 上記線状アンテナ素子はその延長方向に
沿って上記インピーダンス変換器内に出入自在とされ、 上記線状アンテナ素子の突出端部に、上記線状アンテナ
素子を上記インピーダンス変換器内に収納するとその外
導体と接触する短絡部が設けられ、 上記第2給電線の他端が上記第1給電線と並列に接続さ
れ、その接続点から上記第2給電線側を見たインピーダ
ンスが、上記線状アンテナ素子を引き出した状態で著し
く高く、収納した状態で低インピーダンスになるように
第2給電線の長さが選定されていることを特徴とする請
求項1記載のアンテナ装置。
4. The linear antenna element is allowed to enter and exit the impedance converter along its extension direction, and the linear antenna element is inserted into the impedance converter at a protruding end of the linear antenna element. The other end of the second power supply line is connected in parallel with the first power supply line, and the impedance when the second power supply line side is viewed from the connection point is provided. 2. The antenna device according to claim 1, wherein the length of the second feed line is selected so that the linear antenna element is extremely high when pulled out and has low impedance when stored.
【請求項5】 上記外導体にその延長方向に沿って溝が
形成されて第2スロットアンテナが構成され、その第2
スロットアンテナに第3給電線の一端が接続されている
ことを特徴とする請求項4記載のアンテナ装置。
5. A second slot antenna is formed by forming a groove in the outer conductor along a direction in which the outer conductor extends.
The antenna device according to claim 4, wherein one end of the third feed line is connected to the slot antenna.
【請求項6】 上記内導体の太さが一様でないことを特
徴とする請求項1乃至5の何れかに記載のアンテナ装
置。
6. The antenna device according to claim 1, wherein the thickness of the inner conductor is not uniform.
【請求項7】 上記外導体にその延長方向に沿って溝が
形成されて第2のスロットアンテナが構成されているこ
とを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載のアンテ
ナ装置。
7. The antenna device according to claim 1, wherein a groove is formed in the outer conductor along a direction in which the outer conductor extends, to constitute a second slot antenna.
【請求項8】 上記外導体の外側及び上記スロットアン
テナとそれぞれ接近し、かつこれに沿って延長した金属
線が設けられていることを特徴とする請求項1乃至4の
何れかに記載のアンテナ装置。
8. The antenna according to claim 1, wherein a metal wire is provided near and outside the outer conductor and the slot antenna, respectively, and extends along the slot antenna. apparatus.
【請求項9】 上記内導体の太さが一様でないことを特
徴とする請求項7又は8記載のアンテナ装置。
9. The antenna device according to claim 7, wherein the thickness of the inner conductor is not uniform.
【請求項10】 上記第1給電線と上記同軸形インピー
ダンス変換器との接続点にコンデンサが並列接続されて
いることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の
アンテナ装置。
10. The antenna device according to claim 1, wherein a capacitor is connected in parallel to a connection point between the first feeder line and the coaxial impedance converter.
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