JP2000049649A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダイバーシチ方式のアンテナを有する小形携
帯無線機を人が手に持った時の、手によるアンテナ性能
の劣化を低減する。 【解決手段】 小形携帯無線機は、ホイップアンテナ11
とダイバーシチ受信用の内蔵アンテナ12を有する。送信
時にはホイップアンテナ11を選択し、受信時には、いず
れか感度のよいほうのアンテナをアンテナ切替スイッチ
15で選択する。ホイップアンテナ11で送信又は受信して
いる時に、インピーダンス切替スイッチ114とインピー
ダンス切替回路115で、内蔵アンテナ12のインピーダン
スを変え、基板に接続する。基板にのみ流れていた高周
波アース電流を、内蔵アンテナ12にも流れるようにす
る。内蔵アンテナ12に流れる高周波アース電流は手に覆
われないので、基板に流れる高周波アース電流が手で覆
われて送受信の効率が悪くなっていた状態が改善され、
通信品質の向上が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナ装置に関
し、特に、移動無線機で使用されるダイバーシチ方式の
アンテナ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話等の移動無線機に対する
需要が急激に高まっている。従来の携帯電話用アンテナ
としては、携帯機本体に収納可能なホイップアンテナと
ダイバーシチ受信用の内蔵アンテナが知られている。携
帯電話やＰＨＳ等の移動通信市場拡大に伴い、より小形
で性能の良いアンテナ装置が求められている。

【０００３】従来の携帯電話等の移動無線機のアンテナ
は、図５と図６に示すような構成をしている。ホイップ
アンテナ51、61は、送受信共用のメインアンテナで、一
般的には、無線機本体55、66の上部に位置し、内蔵アン
テナ52、62は、ダイバーシチ受信専用サブアンテナとし
て用いられており、一般的には、レシーバ65の反対側で
手に覆われないように、上部に位置している。図７に示
すように、ホイップアンテナ71は、アンテナ整合回路73
とアンテナ切替スイッチ75を介して、無線回路76に接続
されている。内蔵アンテナ72も、アンテナ整合回路74と
アンテナ切替スイッチ75を介して、無線回路76に接続さ
れている。受信時には、アンテナ切替スイッチ75によっ
て受信電界の高い方のアンテナを選択することによっ
て、高品位で安定した移動通信が可能となる。

【０００４】日本国内の携帯電話システムでは、800Ｍ
Ｈz帯と1.5ＧＨz帯のデジタル方式であるＰＤＣ方式が
一般的に使われており、移動機のアンテナは、メインの
ホイップアンテナと、サブの内蔵アンテナの２つのアン
テナを用いることによって、アンテナ切替方式のダイバ
ーシチ受信を行なっている。ホイップアンテナで送信又
は受信を行なう時、ホイップアンテナには、送信又は受
信周波数の高周波電流が流れている。しかし、一般的
に、高周波電流はホイップアンテナに流れるのみでな
く、図５と図６におけるばね等の給電線53、63を介し
て、基板54、64全体にも流れる。ホイップアンテナ81で
送信又は受信を行なっている時は、内蔵アンテナ82はど
こにも接続されていないので、内蔵アンテナ82に高周波
電流は流れない。基板83には、高周波アース電流が流れ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のアンテ
ナ装置においては、図８に示すように、人が手86に無線
機本体85を持ち、レシーバ84を耳に当てて使用する状態
では、基板83に流れる高周波アース電流を手86で覆い、
アンテナのグランドプレーンをシールドするようなこと
になるので、アンテナ性能が劣化し、通話品質が悪化し
てしまうという問題があった。

【０００６】本発明は、上記の問題を解決するもので、
高周波アース電流を人の手に覆われないようにして、ア
ンテナ性能の劣化を防止することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、アンテナ装置を、内蔵アンテナのイン
ピーダンスを調整するための調整回路と、調整回路に設
けたインピーダンス切替スイッチと、アンテナ切替スイ
ッチが送信時または受信時にホイップアンテナを選択し
ている時、高周波アース電流を内蔵アンテナに流す手段
とを備えた構成とした。

【０００８】このように構成したことにより、ホイップ
アンテナでの送信時または受信時に、内蔵アンテナのイ
ンピーダンスを変えて、高周波アース電流が内蔵アンテ
ナに流れるようでき、人が手に持った時のアンテナ性能
の劣化を低減できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、ホイップアンテナと、ダイバーシチ受信用の内蔵ア
ンテナと、これらのアンテナを切り替えるためのアンテ
ナ切替スイッチとを有する小形携帯無線機のアンテナ装
置において、前記内蔵アンテナのインピーダンスを調整
するための調整回路と、前記調整回路に設けたインピー
ダンス切替スイッチと、前記アンテナ切替スイッチが送
信時または受信時に前記ホイップアンテナを選択してい
る時、高周波アース電流を前記内蔵アンテナに流す手段
とを具備するアンテナ装置であり、ホイップアンテナで
の送信時または受信時に、内蔵アンテナのインピーダン
スを変えて、高周波アース電流が内蔵アンテナに流れる
ようにするという作用を有する。

【００１０】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１記載のアンテナ装置において、前記アンテナ切替スイ
ッチが受信時に前記ホイップアンテナを選択している
時、高周波アース電流を内蔵アンテナに流す手段を備え
たものであり、ホイップアンテナでの受信時に、内蔵ア
ンテナのインピーダンスを変えて、高周波アース電流が
内蔵アンテナに流れるようにするという作用を有する。

【００１１】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１記載のアンテナ装置において、前記アンテナ切替スイ
ッチが送信時に前記ホイップアンテナを選択している
時、高周波アース電流を内蔵アンテナに流す手段を備え
たものであり、ホイップアンテナでの送信時に、内蔵ア
ンテナのインピーダンスを変えて、高周波アース電流が
内蔵アンテナに流れるようにするという作用を有する。

【００１２】以下、本発明の実施の形態について、図１
〜図４を用いて説明する。

【００１３】（第１の実施の形態）本発明の第１の実施
の形態は、送信時にホイップアンテナを選択している
時、高周波アース電流を内蔵アンテナに流すアンテナ装
置である。

【００１４】図１は、本発明の第１の実施の形態のアン
テナ装置の構成を説明する図である。図１において、ホ
イップアンテナ11は、送受信兼用メインアンテナであ
り、アンテナ整合回路13とアンテナ切替スイッチ15を介
して、無線回路19に接続されている。内蔵アンテナ12
は、ダイバーシチ受信用サブアンテナであり、インピー
ダンス切替スイッチ114とアンテナ整合回路14とアンテ
ナ切替スイッチ15を介して、無線回路19に接続されてい
る。インピーダンス切替スイッチ114には、インピーダ
ンス切替回路115が接続され、接地されている。なお、
アンテナ整合回路14は省略してもよい。

【００１５】無線回路19は、送信回路110と、周波数回
路111と、受信回路112と、制御回路113からなる。アン
テナ切替スイッチ15は、ホイップアンテナ11と内蔵アン
テナ12の切替えによつて、ダイバーシチ受信を行なうと
ともに、送信回路110と受信回路112を切り替えて、ホイ
ップアンテナ11を共用することを実現している。

【００１６】図１のアンテナ切替スイッチ15の場合は、
ホイップアンテナ11で送信する時はＡＮＴ１−Ｔｘスイ
ッチ16をオンにし、ホイップアンテナ11で受信する時は
ＡＮＴ１−Ｒｘスイッチ17をオンにし、内蔵アンテナ12
で受信する時はＡＮＴ２−Ｒｘスイッチ18をオンにす
る。それぞれの状態に無関係なスイッチはオフにしてい
る。

【００１７】インピーダンス切替スイッチ114は、ＡＮ
Ｔ１−Ｔｘスイッチ16と連動させ、ＡＮＴ１−Ｔｘスイ
ッチ16がオンの時、インピーダンス切替回路115に接続
され、ＡＮＴ１−Ｔｘスイッチ16がオフの時、アンテナ
整合回路14、アンテナ切替スイッチ15に接続されるよう
にしておく。また、インピーダンス切替回路115は、イ
ンピーダンス切替スイッチ114が接続された時、接続点1
16から内蔵アンテナ12側を見込んだインピーダンスが、
送信周波数で50Ωになるようにしておく。

【００１８】ここで、ホイップアンテナ11で送信する場
合、インピーダンス切替スイッチ114が、インピーダン
ス切替回路115に接続され、内蔵アンテナ12は、インピ
ーダンス切替回路115を通して、基板のアースに接続さ
れる。

【００１９】図２に示すように、ホイップアンテナ21で
送信を行なっている時、人が手26に無線機本体25を持
ち、レシーバ24を耳に当てて使用する状態では、高周波
電流は基板23にはほとんど流れず、内蔵アンテナ22に流
れる。そのため、高周波電流が手26で覆われず、アンテ
ナ性能の劣化を最小限に抑え、通話品質を向上させるこ
とができる。

【００２０】上記のように、本発明の第１の実施の形態
では、アンテナ装置を、送信時にホイップアンテナを選
択している時、高周波アース電流を内蔵アンテナに流す
構成としたので、高周波電流が手で覆われず、アンテナ
性能の劣化を最小限に抑え、通話品質を向上させること
ができる。

【００２１】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態は、受信時にホイップアンテナを選択している
時、高周波アース電流を内蔵アンテナに流すアンテナ装
置である。

【００２２】図３は、本発明の第２の実施の形態のアン
テナ装置の構成を説明する図である。図３において、ホ
イップアンテナ31は、送受信兼用メインアンテナであ
り、アンテナ整合回路33とアンテナ切替スイッチ35を介
して、無線回路39に接続されている。内蔵アンテナ32
は、ダイバーシチ受信用サブアンテナであり、インピー
ダンス切替スイッチ310とアンテナ整合回路34とアンテ
ナ切替スイッチ35を介して、無線回路39に接続されてい
る。また、インピーダンス切替スイッチ310には、イン
ピーダンス切替回路311が接続され、接地されている。
なお、アンテナ整合回路34は省略してもよい。

【００２３】図３のアンテナ切替スイッチ35の場合は、
ホイップアンテナ31で送信する時は、ＡＮＴ１−Ｔｘス
イッチ36をオンにし、ホイップアンテナ31で受信する時
は、ＡＮＴ１−Ｒｘスイッチ37をオンにし、内蔵アンテ
ナ32で受信する時は、ＡＮＴ２−Ｒｘスイッチ38をオン
にする。それぞれの状態に無関係なスイッチはオフにし
ている。

【００２４】インピーダンス切替スイッチ310は、ＡＮ
Ｔ１−Ｒｘスイッチ37と連動させ、ＡＮＴ１−Ｒｘスイ
ッチ37がオンの時、インピーダンス切替回路311に接続
され、ＡＮＴ１−Ｒｘスイッチ37がオフの時、アンテナ
整合回路34とアンテナ切替スイッチ35に接続されるよう
にしておく。また、インピーダンス切替回路311は、イ
ンピーダンス切替スイッチ310が接続された時、接続点3
12から内蔵アンテナ32側を見込んだインピーダンスが、
受信周波数で50Ωになるようにしておく。

【００２５】ここで、ホイップアンテナ31で受信する場
合、インピーダンス切替スイッチ310がインピーダンス
切替回路311に接続され、内蔵アンテナ32は、インピー
ダンス切替回路311を通して、基板のアースに接続され
る。

【００２６】図２に示すように、ホイップアンテナ21で
受信を行なっている時、人が手26に無線機本体25を持
ち、レシーバ24を耳に当てて使用する状態では、高周波
電流は基板23にはほとんど流れず、内蔵アンテナ22に流
れる。そのため、高周波電流が手26で覆われず、アンテ
ナ性能の劣化を最小限に抑え、通話品質を向上させるこ
とができる。

【００２７】上記のように、本発明の第２の実施の形態
では、アンテナ装置を、受信時にホイップアンテナを選
択している時、高周波アース電流を内蔵アンテナに流す
構成としたので、高周波電流が手で覆われず、アンテナ
性能の劣化を最小限に抑え、通話品質を向上させること
ができる。

【００２８】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施
の形態は、送受信時にホイップアンテナを選択している
時、高周波アース電流を内蔵アンテナに流すアンテナ装
置である。

【００２９】図４は、本発明の第３の実施の形態の構成
を説明する図である。ホイップアンテナ41は、送受信兼
用メインアンテナであり、アンテナ整合回路43とアンテ
ナ切替スイッチ45を介して、無線回路49に接続されてい
る。内蔵アンテナ42は、ダイバーシチ受信用サブアンテ
ナであり、インピーダンス切替スイッチ410とアンテナ
整合回路44とアンテナ切替スイッチ45を介して、無線回
路49に接続されている。また、インピーダンス切替スイ
ッチ410には、インピーダンス切替回路411、413が接続
され、接地されている。なお、アンテナ整合回路44は省
略してもよい。

【００３０】図４のアンテナ切替スイッチ45の場合は、
ホイップアンテナ41で送信する時は、ＡＮＴ１−Ｔｘス
イッチ46をオンにし、ホイップアンテナ41で受信する時
は、ＡＮＴ１−Ｒｘスイッチ47をオンにし、内蔵アンテ
ナ42で受信する時は、ＡＮＴ２−Ｒｘスイッチ48をオン
にする。それぞれの状態に無関係なスイッチはオフにし
ている。

【００３１】インピーダンス切替スイッチ410は、ＡＮ
Ｔ１−Ｔｘスイッチ46、ＡＮＴ１−Ｒｘスイッチ47と連
動させ、ＡＮＴ１−Ｔｘスイッチ46がオンの時、インピ
ーダンス切替回路411に接続され、ＡＮＴ１−Ｒｘスイ
ッチ47がオンの時、インピーダンス切替回路413に接続
され、ＡＮＴ２−Ｒｘがオンの時、アンテナ整合回路4
4、アンテナ切替スイッチ45に接続されるようにしてお
く。また、インピーダンス切替回路411、413は、インピ
ーダンス切替スイッチ410が接続された時、接続点412、
414から内蔵アンテナ42側を見込んだインピーダンス
が、それぞれ送信周波数、受信周波数で、50Ωになるよ
うにしておく。

【００３２】ここで、ホイップアンテナ41で送信する場
合、インピーダンス切替スイッチ410が、インピーダン
ス切替回路411に接続され、内蔵アンテナ42は、インピ
ーダンス切替回路411を通して、基板のアースに接続さ
れる。また、ホイップアンテナ41で受信する場合、イン
ピーダンス切替スイッチ410がインピーダンス切替回路4
13に接続され、内蔵アンテナ42は、インピーダンス切替
回路413を通して基板のアースに接続される。

【００３３】図２に示すように、ホイップアンテナ21で
送信又は受信を行なっている時、人が手26に無線機本体
25を持ち、レシーバ24を耳に当てて使用する状態では、
高周波電流は基板23にはほとんど流れず、内蔵アンテナ
22に流れる。そのため、高周波電流が手26で覆われず、
アンテナ性能の劣化を最小限に抑え、通話品質を向上さ
せることができる。

【００３４】上記のように、本発明の第３の実施の形態
では、アンテナ装置を、送受信時にホイップアンテナを
選択している時、高周波アース電流を内蔵アンテナに流
す構成としたので、高周波電流が手で覆われず、アンテ
ナ性能の劣化を最小限に抑え、通話品質を向上させるこ
とができる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、本発明では、移動無線機
に用いられるアンテナ装置を、アンテナ切替スイッチが
ホイップアンテナを選択している時に、内蔵アンテナの
インピーダンスを調整して、内蔵アンテナに高周波アー
ス電流が流れるように構成したので、人が移動無線機を
手に持って基板に流れる高周波アース電流を覆うことに
よる感度劣化を低減し、高品位で安定した移動通信が可
能となるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のアンテナ装置の構
成図、

【図２】本発明の第１の実施の形態のアンテナ装置を備
えた小形無線機を人が手に持って使用した時の状態を示
す図、

【図３】本発明の第２の実施の形態のアンテナ装置の構
成図、

【図４】本発明の第３の実施の形態のアンテナ装置の構
成図、

【図５】従来の小形無線機の構成図、

【図６】従来の小形無線機の構成図、

【図７】従来の小形無線機の構成図、

【図８】従来の小形無線機を人が手に持って使用した時
の状態を示す図である。

【符号の説明】

11、21、31、41、51、61、71、81 ホイップアンテナ 12、22、32、42、52、62、72、82 内蔵アンテナ 13、14、33、34、43、44、73、74 アンテナ整合回路 15、35、45、75 アンテナ切替スイッチ 16、36、46 ＡＮＴ１−Ｔｘスイッチ 17、37、47 ＡＮＴ１−Ｒｘスイッチ 18、38、48 ＡＮＴ２−Ｒｘスイッチ 19、39、49、76 無線回路 23、54、63、83 基板 24、65、84 レシーバ 25、55、66、85 小形移動無線機本体 26、86 手 53、64 給電線 110 送信回路 111 周波数回路 112 受信回路 113 制御回路 114、310、410 インピーダンス切替スイッチ 115、311、411、413 インピーダンス切替回路 116、312、412、414 接続点

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホイップアンテナと、ダイバーシチ受信
   用の内蔵アンテナと、これらのアンテナを切り替えるた
   めのアンテナ切替スイッチとを有する小形携帯無線機の
   アンテナ装置において、前記内蔵アンテナのインピーダ
   ンスを調整するための調整回路と、前記調整回路に設け
   たインピーダンス切替スイッチと、前記アンテナ切替ス
   イッチが送信時または受信時に前記ホイップアンテナを
   選択している時、高周波アース電流を前記内蔵アンテナ
   に流す手段とを具備することを特徴とするアンテナ装
   置。
2. 【請求項２】 前記アンテナ切替スイッチが受信時に前
   記ホイップアンテナを選択している時、高周波アース電
   流を内蔵アンテナに流す手段を備えたことを特徴とする
   請求項１記載のアンテナ装置。
3. 【請求項３】 前記アンテナ切替スイッチが送信時に前
   記ホイップアンテナを選択している時、高周波アース電
   流を内蔵アンテナに流す手段を備えたことを特徴とする
   請求項１記載のアンテナ装置。