JP2000506703A - 携帯トランシーバ用二重アンテナ構成 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 携帯トランシーバ用のアンテナ構成は、トランシーバ上に取り付けられた、トランシーバの電気回路によって駆動されるように結合されたプリント回路アンテナを有するように、開示されている。延長可能な単極アンテナもまた、トランシーバ上に取り付けられ、延長された位置にあるときにはプリント回路アンテナと電気的に結合し、収縮された位置にあるときにはプリント回路アンテナと電気的に分離する。コネクターは、その第１の端においてプリント回路アンテナに固定的に取り付けられ、単極アンテナが延長された位置と収縮された位置との間を摺動する際、その第２の端において単極アンテナとの接触を維持する。単極アンテナは、延長された位置においてコネクターと接触する導体部と収縮された位置においてコネクターと接触する非導体部とを有する。単極アンテナの位置を感知するために分離回路が提供され、その回路は、単極アンテナが延長された位置にあるときにはトランシーバにフル・パワーで送信させ、単極アンテナが収縮された位置にあるときにはトランシーバに減少された電力で送信させる。

Description

【発明の詳細な説明】 携帯トランシーバ用二重アンテナ構成 背景技術 1.発明の分野 本発明は、携帯トランシーバ用二重アンテナ構成に関し、特に、単極アンテナ が延長または収縮された位置にあるかによって単極アンテナに電気的に結合また は分離されるプリント回路アンテナに関する。 2.関連技術の説明 携帯トランシーバ技術においては、より小さい第２のアンテナが延長可能なホ イップ・アンテナに協同して用いられることが広く知られている。ホイップ・ア ンテナは延長したときに取扱いが厄介なので、トランシーバが積極的に使用され ているときを除いては、収縮されていることが通常は望ましい。第２のアンテナ は、トランシーバの筐体の内部に置かれるか（たとえば、イマニシの米国特許第 ４，９５８，３８２号およびサルニモ等の米国特許第５，１３８，３２９号）、 ホイップ・アンテナの周囲にまたは隣接して独立アンテナ要素として置かれる（ たとえば、アーウィン等の米国特許第４，１２１，２１８号）。 米国特許第４，９５８，３８２号および米国特許第５，１３８，３２９号で用 いられた内部アンテナは、それらの意図した目的には充分ではあるが、それらの 各々の延長アンテナと協同して動作しない。このことは、これらのアンテナ・シ ステムの有効性を減じるのみならず、どちらのアンテナも無線放送できない期間 を引き起こす。 米国特許第４，１２１，２１８号におけるヘリカル・アンテナは、ホイップ・ アンテナの周囲または隣に位置するように開示されている。ヘリカル・アンテナ は、サイズ的には比較的小さいが（その物理的長さより電気的長さの方が長いた め）、少なくとも長い電気的な長さを有するより小さいアンテナを用いることが 望ましい。さらに、ヘリカル・アンテナとホイップ・アンテナとの間の分離の距 離は、それらの間の容量結合に対して直接的な関係がある。この分離の距離はま た、アンテナ間のインピーダンス整合についての要素であり、それは最適な分離 についての妥協への必要性を生み出す。さらに、米国特許出願番号０８／４５９ ，２３７号の「プリント基板スリーブ単極アンテナ」と名づけられた、本発明の 譲受け人の有する特許出願において示されるように、ヘリカル・アンテナの一つ の不利な点は、周波数にわたる入力インピーダンスにおける変化に起因するその 動作輻射帯域幅の減少にある。特に、帯域幅におけるこの減少は、より小さいサ イズのアンテナに起因するより低い輻射抵抗と高いＱを引き起こす多量の蓄積さ れたエネルギーとの結合から生ずる。 また、（自由空間における波長に対して）物理的に小さいアンテナは、物理的 に長いアンテナを除いては、電気的に等価なアンテナに比較して、無効近接場に おいてより高いエネルギーの蓄積を有することが見い出されている。無効近接場 におけるエネルギーの蓄積は、無効近接場に位置する損失の多い媒体（たとえば 、人体組織）にエネルギーを結合するメカニズムである。したがって、特定の送 信された出力電力レベルに対して、携帯トランシーバ機器のユーザーに結合する エネルギーを増加させ、非イオン化電磁ＲＦエネルギーを放射する。 したがって、本発明の主要な目的は、延長された位置では単極アンテナによっ て輻射させ、単極アンテナが縮小した位置にあるときはプリント回路アンテナに よって輻射させる携帯トランシーバ用二重アンテナ構成を提供することにある。 本発明の別の目的は、プリント回路アンテナのサイズが最小となる携帯トラン シーバ用二重アンテナ構成を提供することにある。 本発明の更に別の目的は、アンテナがアンテナ間の電力の最適な伝達に整合し た携帯トランシーバ用二重アンテナ構成を提供することにある。 さらに、本発明の別の目的は、送信される電力のレベルが使用されるアンテナ に依存する携帯トランシーバ用二重アンテナ構成を提供することにある。 さらにまた、本発明の別の目的は、２つのアンテナ間において直接的な電気結 合を有する携帯トランシーバ用二重アンテナ構成を提供することにある。 本発明のこれらの目的および特徴は、以下の図面とともになされる以下の説明 を参照することにより、より簡単に明らかになる。 本発明の要約 本発明の第１の態様によれば、携帯トランシーバ用アンテナ構成は、トランシ ーバ上に配設された、トランシーバの電気回路によって駆動されるように結合さ れたプリント回路アンテナを有するように開示されている。延長された単極アン テナもまた、トランシーバ上に配設され、延長された位置にあるときにはプリン ト回路アンテナに電気的に結合され、収縮された位置にあるときはプリント回路 アンテナから電気的に分離される。コネクターは、第１の端においてプリント回 路アンテナに固定的に取り付けられ、単極アンテナが延長された位置と収縮され た位置との間を摺動するとき、第２の端において単極アンテナと接触を維持する 。単極アンテナは、延長された位置においてはコネクターに接触する導体部分と 、収縮した位置においてはコネクターに接触する非導体部分とを有する。 本発明の第２の態様によれば、携帯トランシーバ用二重アンテナ構成は、延長 された位置と収縮された位置との間における延長可能な単極アンテナの位置を感 知するための回路を有するように開示されている。延長された位置にあるときに は、単極アンテナはプリント回路アンテナに電気的に結合されて、フル・パワー で送信するために用いられる。単極アンテナが収縮された位置にあるときは、単 極アンテナはプリント回路アンテナから電気的に分離され、プリント回路アンテ ナは減少された電力レベルで送信するために用いられる。 図面の簡単な説明 明細書は、特に本発明を指摘し明白に本発明を請求する請求の範囲で終了して いるが、同様のことは、添付の図面と協同することにより以下の説明からより良 く理解されると信じられる。 図１は、本発明の二重アンテナ構成を有する携帯トランシーバの概略側面図で あり、単極アンテナが延長された位置にある場合である。 図２は、図１に示された携帯トランシーバの概略側面図であり、単極アンテナ が収縮された位置にある場合である。 図３は、図１および図２に示された携帯トランシーバの概略上面図である。 図４は、図１〜図３の二重アンテナ構成の斜視図であり、プリント回路アンテ ナが単極アンテナに結合している様子が示されている。 図５は、図１〜図４に示されたプリント回路アンテナの第１の実施例の概略分 解正面図である。 図５Ａは、図１〜図４に示されたプリント回路アンテナの他の実施例の概略分 解正面図である。 図６は、単極アンテナが収縮された位置にあるときの直流位置感知回路を示す 回路図である。 図７は、単極アンテナが延長された位置にあるときの直流位置感知回路を示す 回路図である。 発明の詳細な説明 図面を通して同一の参照番号が同一の要素を示す図面を詳細に参照すると、図 １および図２は、送信および受信電気回路（不図示）を含む筐体１２を有する携 帯トランシーバ１０を示す。本発明によれば、携帯トランシーバ１０用の二重ア ンテナ構成が提供されている。第１のアンテナ１４は、好ましくはプリント回路 アンテナの形態であり、第２のアンテナ１６は、好ましくは延長可能な単極アン テナ（ホイップ・アンテナとしても知られている）の形態である。プリント回路 アンテナ１４または単極アンテナ１６の一つだけが所定の時間で電力を送信する ために用いられることが理解されよう。 意図された目的を達成するために、プリント回路アンテナ１４がトランシーバ 筐体１２内に位置する電気コネクター１５，１７を介して筐体１２内の送信およ び受信電気回路に直接接続されていることも理解されよう。単極アンテナ１６は 、高さｈ₁を有する延長された位置と高さｈ₂を有する収縮された位置との間で延 長可能とされ、これらの高さの各々はトランシーバ筐体１２の上面１３（図３参 照）に関して測定されている。第１のコネクター１８は、プリント回路アンテナ １４に固定的に（たとえば、半田付けにより）取り付けられた第１の端２０と、 （好ましくは、一組の対向するばねフィンガーなどの形態で）接触を未だ維持し つつ延長された位置と収縮された位置との間で単極アンテナ１６をスライド可能 とするように構成された第２の端とを有している。単極アンテナ１６は、低端部 から上方先端部２６にかけて多数の単極アンテナ１６を超えて位置する導体部２ ４を具備する。上方先端部は非導体材料（たとえば、誘電体物質）からなる。し たがって、図１から明らかなように、延長された位置にあるときは、単極アンテ ナ１６の導体部２４は第１のコネクター１８の第２の端２２に接触しており、そ の結果、単極アンテナ１６はそのようなときにはトランシーバ１０の輻射要素で ある。一方、単極アンテナ１６が収縮されたた位置にあるときは、図２から明ら かなように、その非導体先端部２６が第１のコネクター１８の第２の端２２に接 触しており、その結果、プリント回路アンテナ１４はトランシーバ１０の輻射要 素となる。単極アンテナ１６は短縮可能型の構成を有するけれども、収縮された 位置にあるときには（図２参照）、少なくともその導体部２４の大多数がトラン シーバ筺体１２内に含まれるような一定の長さを維持していることが好ましい。 プリント回路アンテナ１４と単極アンテナ１６との間の距離ｄは、図３におい てトランシーバ筐体１２の上面１３に沿うそれらの夫々の位置を反映するとき、 単極アンテナ１６が延長された位置にあるときには、単極アンテナ１６にとって の最適なアンテナ効率が得られるように設計されることが理解される。この理由 としては、プリント回路アンテナ１４が延長された位置にあるときは、プリント 回路アンテナは単極アンテナ１６に対するインピーダンス整合網を含むことによ る。 プリント回路アンテナ１４は、一般的に、本発明の譲り受け人の所有に関わる ここに関連したものとして組み込まれている米国特許出願番号第０８／４５９， ２３７号の「プリント基板単極アンテナ」に記載されているアンテナに適合して いる。したがって、プリント回路アンテナ１４は、実質的に長方形の形状と第１ および第２の側部を有するプリント回路基板２８を有する。図５において最も良 く示されているように、第１の導体トレース３０はプリント回路基板２８上に形 成され、供給端から対向端までの物理的な長さｌ₁を有する。電気コネクター１ ５，１７は、プリント回路基板２８に取り付けられ、第１の導体トレース３０に 結合されている。プリント回路アンテナ１４は、好ましくは、第１の導体トレー ス３０としてプリント回路基板２８の反対側に形成された第２の導体トレース３ ２の形態で導体要素を有する。ここで、第２の導体トレース３２は、接地端から 対向端までの物理的な長さｌ₂を有する。第２の導体トレース３２は、第２の導 体トレース３２に整列している第１の導体トレース３０の部分において事実上の 給電点を実効あるものとする延長された接地平面を画定する導体パッチ要素（図 ５参照）であるのが好ましい。第２の導体トレース３２は、プリント回路基板２ ８の第１の導体トレース３０と同じ側に形成されてもよい。どちらの場合にも、 第２の導体トレース３２の物理的な長さｌ₂は、第１の導体トレース３０とイン ピーダンス整合できるようにされる。 図１および図２から明らかなように、プリント回路アンテナ１４は、トランシ ーバ筐体１２の上面１３から延びる高さｈ₃を有する。好ましくは、第１のコネ クター１８は、半田付けまたは他の同等の方法によって第１の導体トレース３０ に接続される。第１のコネクター１８はトランシーバ筐体１２の上面１３につい て高さｈ₄になるように位置されることに注目しなければならない。この高さは 、好ましくは、第２の導体トレース３２の物理的な長さｌ₂と略同じである。プ リント回路アンテナ１４のサイズを最小にするためには、電気的な長さが物理的 な長さｌ₁より大きくなるように第１の導体トレース３０が非線形設計を有する ことが、明らかである。このようにして、プリント回路アンテナ１４は、全体の 物理的なサイズを最小としながらトランシーバ動作のための望ましい中心周波数 の、好ましくは、略４分の１波長の高さｈ₃を有することができる。その結果と して、プリント回路アンテナ１４は単極アンテナ１６と協同して作動できる。単 極アンテナ１６は、好ましくは、トランシーバ動作のための望ましい中心周波数 の略２分の１である延長された位置における高さｈ₁を有する。第１の導体トレ ース３０のこのような非線型形状により、プリント回路アンテナ１４と単極アン テナ１６との間の整合をさらに高めるために水平的に第１のコネクター１８を調 節することが可能となる。 上記において注目したように、プリント回路アンテナ１４のような物理的に小 さいアンテナは、一般的に、物理的に長いアンテナを除いては、電気的に等価な ものよりも、無効近接場においてより高いエネルギー蓄積を有している。したが って、所定の送信された出力電力レベルに対しては、物理的に小さなアンテナは 携帯トランシーバ機器のユーザーに対してエネルギー結合を増加させ（なぜなら ば、無効近接場におけるエネルギー蓄積は人体組織のような損失の多い媒体に対 してエネルギーを結合させるメカニズムである）、非イオン化電磁ＲＦエネルギ ーを放出する。トランシーバ１０のユーザーに対するエネルギー結合を最小とす るために、プリント回路アンテナ１４が用いられるものであるとき（すなわち、 単極アンテナ１６が縮小された位置にあるとき）、トランシーバ１０によって送 信される電力を減ずるためにスイッチング回路３４を用いることができる。この ことに関連して、位置感知回路３４が直流（ＤＣ）回路として表現できる。この ことは、参照番号１４ａとして表されているプリント回路アンテナの代わりの実 施例に第２のコネクター３８（図１および図２参照）の第１の端３６を接続する ことによって、達成できる。図５Ａに示すように、プリント回路アンテナ１４ａ は、略長方形の形状をした、第１および第２の側部を有する第１のプリント回路 基板２８ａを含む。第１のプリント回路基板２８ａは、プリント回路アンテナ１ ４に関連して図示され説明されたようにそれに取り付けられたコネクター１５ａ ，１７ａと同様に、その上に形成された第１の導体トレース３０ａを含む。しか しながら、プリント回路アンテナ１４ａは、第１のプリント回路基板２８ａに隣 接して位置する第２のプリント回路基板２９をさらに含む。ここで、第２のプリ ント基板２９もまた、実質的に長方形の形状であり、第１および第２の側部を有 する。このようにして、プリント回路アンテナ１４ａは、２つまたはそれ以上の プリント回路基板を有する多層基板から構成されている。特に、第２のコネクタ ーの第１の端３６は、二次トレース４２に接続されており、このことは第２のプ リント回路２９の第１の面に形成されるように図示されている。代わりとして、 二次トレース４２は第１のプリント回路基板２８ａの背面に置かれてもよい。二 次トレース４２は、第１のプリント回路基板２８ａを介して貫通孔またはビア（ 不図示）によってコネクター１７ａに接続されている。導体パッチ３２ａは、第 ２のプリント回路基板２９の背面に形成されている。 第２のコネクター３８の第２の端４０は単極アンテナ１６に対して摺動接触し ている。このことは、第１のコネクター１８について上述したプリント回路アン テナ１４と単極アンテナとの間での直接的な電気接続と同様である。したがって 、単極アンテナ１６が収縮された位置にあるとき、非導体部２６は第２のコネク ター端４０と接触状態にあり開放直流回路（図６参照）を形成する。このように することにより、プリント回路アンテナ１４ａによって送信される電力の減少を 引き起こす。さもなくば、単極アンテナ１６の導体部２４は第２のコネクター端 ４ ０と接触状態にあり閉直流回路（図７参照）を形成する結果、最大電力が単極ア ンテナ１６によって送信される。もちろん、位置感知回路３４は単極アンテナ１ ６の位置および送信される電力量を感知する一つの方法でしかない。他の直流感 知技術も使用でき、たとえば、第２のコネクター端４０の一つのばねフィンガー を接地させて、直流接地に対して他のばねフィンガーを感知する方法などである 。また、一組の直列インダクター４４，４６を、いかなるＲＦ信号の進入も阻止 するために位置感知回路３４内の直流および位置感知回路３４外の直流に隣接し て配置させ、それにより単極アンテナ１６の性能を低下させないようにすること ができることにも注意しなければならない。 本発明の好ましい実施例を図示および説明してきたが、携帯トランシーバ用二 重アンテナ構成のさらなる適応が、発明の範囲を逸脱しない範囲で通常の公知の 技術で適当な修正により達成できる。たとえば、単一のコネクターを用いること によりプリント回路アンテナ１４と単極１６との間の直接的な電気接続を提供す ることができ、適当なアンテナおよびそれにより輻射すべき電力量を単極アンテ ナ１６の位置により確認することができる。もちろん、電力レベルにおいて区別 を必要としない場合は、使用するアンテナだけを決定する。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９８年４月６日（１９９８．４．６） 【補正内容】 したがって、所定の送信された出力電力レベルに対しては、物理的に小さなア ンテナは携帯トランシーバ機器のユーザーに対してエネルギー結合を増加させ（ なぜならば、無効近接場におけるエネルギー蓄積は人体組織のような損失の多い 媒体に対してエネルギーを結合させるメカニズムである）、非イオン化電磁ＲＦ エネルギーを放出する。トランシーバ１０のユーザーに対するエネルギー結合を 最小とするために、プリント回路アンテナ１４が用いられるものであるとき（す なわち、単極アンテナ１６が縮小された位置にあるとき）、トランシーバ１０に よって送信される電力を減ずるためにスイッチング回路（位置感知回路）３４を 用いることができる。このことに関連して、位置感知回路３４が直流（ＤＣ）回 路として表現できる。このことは、参照番号１４ａとして表されているプリント 回路アンテナの代わりの実施例に第２のコネクター３８（図１および図２参照） の第１の端３６を接続することによって、達成できる。図５Ａに示すように、プ リント回路アンテナ１４ａは、略長方形の形状をした、第１および第２の側部を 有する第１のプリント回路基板２８ａを含む。第１のプリント回路基板２８ａは 、プリント回路アンテナ１４に関連して図示され説明されたようにそれに取り付 けられたコネクター１５ａ，１７ａと同様に、その上に形成された第１の導体ト レース３０ａを含む。しかしながら、プリント回路アンテナ１４ａは、第１のプ リント回路基板２８ａに隣接して位置する第２のプリント回路基板２９をさらに 含む。ここで、第２のプリント基板２９もまた、実質的に長方形の形状であり、 第１および第２の側部を有する。このようにして、プリント回路アンテナ１４ａ は、２つまたはそれ以上のプリント回路基板を有する多層基板から構成されてい る。特に、第２のコネクターの第１の端３６は、二次トレース４２に接続されて おり、このことは第２のプリント回路２９の第１の面に形成されるように図示さ れている。代わりとして、二次トレース４２は第１のプリント回路基板２８ａの 背面に置かれてもよい。二次トレース４２は、第１のプリント回路基板２８ａを 介して貫通孔またはビア（不図示）によってコネクター１７ａに接続されている 。導体パッチ３２ａは、第２のプリント回路基板２９の背面に形成されている。 第２のコネクター３８の第２の端４０は単極アンテナ１６に対して摺動接触し ている。このことは、第１のコネクター１８について上述したプリント回路アン テナ１４と単極アンテナとの間での直接的な電気接続と同様である。したがって 、単極アンテナ１６が収縮された位置にあるとき、非導体部２６は第２のコネク ター端４０と接触状態にあり開放直流回路（図６参照）を形成する。このように することにより、プリント回路アンテナ１４ａによって送信される電力の減少を 引き起こす。さもなくば、単極アンテナ１６の導体部２４は第２のコネクター端 ４０と接触状態にあり閉直流回路（図７参照）を形成する結果、最大電力が単極 アンテナ１６によって送信される。もちろん、位置感知回路３４は、単極アンテ ナ１６の位置を感知し送信される電力量を決定する一つの方法でしかない。他の 直流感知技術も使用でき、たとえば、第２のコネクター端４０の一つのばねフィ ンガーを接地させて、直流接地に対して他のばねフィンガーを感知する方法など である。また、一組の直列インダクター４４，４６を、いかなるＲＦ信号の進入 も阻止するために位置感知回路３４内の直流および位置感知回路３４外の直流に 隣接して配置させ、それにより単極アンテナ１６の性能を低下させないようにす ることができることにも注意しなければならない。 本発明の好ましい実施例を図示および説明してきたが、携帯トランシーバ用二 重アンテナ構成のさらなる適応が、発明の範囲を逸脱しない範囲で通常の公知の 技術で適当な修正により達成できる。たとえば、単一のコネクターを用いること によりプリント回路アンテナ１４と単極１６との間の直接的な電気接続を提供す ることができ、適当なアンテナおよびそれにより輻射すべき電力量を単極アンテ ナ１６の位置により確認することができる。もちろん、電力レベルにおいて区別 を必要としない場合は、使用するアンテナだけを決定する。 請求の範囲 １．携帯トランシーバ（１０）用のアンテナ構成であって、前記携帯トランシ ーバ（１０）が、該携帯トランシーバ（１０）を動作させるための電気回路を含 むトランシーバ筐体（１２）の上面（１３）上に取り付けられた延長可能な単極 アンテナ（１６）を有し、 前記携帯トランシーバ（１０）用のアンテナ構成が、 （ａ）筐体（１２）の上面（１３）上に取り付けられた、前記トランシーバ電気 回路によって駆動されるように結合されたプリント回路アンテナ（１４）であっ て、前記延長可能な単極アンテナ（１６）が、延長された位置にあるときには前 記プリント回路アンテナ（１４）に電気的に接続され、収縮された位置にあると きには前記プリント回路アンテナ（１４）から電気的に分離されるように適合さ れている、プリント回路アンテナ（１４）と、 （ｂ）前記延長可能な単極アンテナ（１６）が前記延長された位置にあるときに は、該延長可能な単極アンテナ（１６）が前記トランシーバ（１０）の唯一の輻 射要素であり、前記延長可能な単極アンテナ（１６）が前記収縮された位置にあ るときには、前記プリント回路アンテナ（１４）が前記トランシーバ（１０）の 唯一の輻射要素であるように、前記延長可能な単極アンテナ（１６）の位置を感 知する回路（３４）と、 によって特徴づけられる、携帯トランシーバ用のアンテナ構成。 ２．前記プリント回路アンテナ（１４）に固定的に取り付けられた第１の端（ ２０）と、前記延長可能な単極アンテナ（１６）が前記延長された位置と前記収 縮され位置との間を摺動するとき前記延長可能な単極アンテナ（１６）との接触 を維持する第２の端（２２）とを有するコネクター（１８）をさらに含む、請求 項１記載のアンテナ構成。 ３．前記延長可能な単極アンテナ（１６）が導体部（２４）と非導体部（２６ ）とを有し、前記延長可能な単極アンテナの導体部（２４）が前記延長された位 置において前記コネクター（１８）に接触し、前記延長可能な単極アンテナの非 導体部（２６）が前記収縮された位置において前記コネクター（１８）に接触す る、 請求項２記載のアンテナ構成。 ４．前記コネクター（１８）が、前記プリント回路アンテナ（１４）と前記延 長可能な単極アンテナ（１６）との間でインピーダンス整合回路を組み込む位置 において前記プリント回路アンテナ（１４）に取り付けられている、請求項２記 載のアンテナ構成。 ５．前記プリント回路アンテナ（１４）が、 （ａ）第１の側部と第２の側部とを有するプリント回路基板（２８）と、 （ｂ）給電端から対向端までの物理的長さ（ｌ₁）を有する前記プリント回路基 板の第１の側部上に形成された第１の導体トレース（３０）を含む輻射要素と、 をさらに含む、請求項１記載のアンテナ構成。 ６．前記第１の導体トレース（３０）が前記物理的長さ（ｌ₁）より大きい電 気的長さを有する、請求項５記載のアンテナ構成。 ７．前記プリント回路アンテナ（１４）が、前記第１の導体トレース（３０） に隣接する前記プリント回路基板（２８）上に形成された第２の導体トレース（ ３２）を有する導体要素をさらに含み、前記第２の導体トレース（３２）が接地 端から対向端までの物理的長さ（ｌ₂）を有し、前記第２の導体トレース（３２ ）が、該第２の導体トレース（３２）に整列された前記第１の導体トレース（３ ０）の部分において事実上の給電点を生じさせる延長された接地平面を画定する 、請求項５記載のアンテナ構成。 ８．前記第２の導体トレース（３２）が前記プリント回路基板の第２の側部上 に形成されている、請求項７記載のアンテナ構成。 ９．前記第２の導体トレース（３２）が前記プリント回路基板の第１の側部上 に形成されている、請求項７記載のアンテナ構成。 １０．前記第２の導体トレース（３２）の物理的長さ（ｌ₂）が前記第１の導 体トレース（３０）とのインピーダンス整合を提供する寸法とされている、請求 項７記載のアンテナ構成。 １１．前記プリント回路アンテナ（１４）に固定的に取り付けられた第１の端 （２０）と、前記延長可能な単極アンテナ（１６）が前記延長された位置と前記 収縮された位置との間を摺動するときに前記延長可能な単極アンテナ（１６）と の接触を維持する第２の端（２２）とを有するコネクター（１８）をさらに含み 、該コネクター（１８）が、前記第２の導体トレース（３２）の物理的長さ（ｌ₂ ）に略等しい前記トランシーバ筐体（１２）の上面（１３）の上方のある高さ （ｈ₄）で前記プリント回路アンテナ（１４）に取り付けられている、請求項７ 記載のアンテナ構成。 １２．前記回路（３４）が、前記延長可能な単極アンテナ（１６）が前記延長 された位置にあるときには前記トランシーバ（１０）にフル・パワーで送信させ 、前記延長可能な単極アンテナ（１６）が前記収縮された位置にあるときには前 記トランシーバ（１０）に減少された電力で送信させる、請求項１記載のアンテ ナ構成。 １３．前記回路（３４）が、 （ａ）前記プリント回路アンテナ（１４）上に形成された二次導体トレース（４ ２）と、 （ｂ）第１の端（３６）において前記二次導体トレース（４２）の一端に固定的 に取り付けられ、第２の端（４０）において前記延長可能な単極アンテナ（１６ ）に摺動するように取り付けられたコネクター（３８）と、 をさらに含む、請求項１２記載のアンテナ構成。 １４．前記二次導体トレース（４２）の他端が前記トランシーバ電気回路に接 続されている、請求項１３記載のアンテナ構成。 １５．前記二次導体トレース（４２）の他端が接地されている、請求項１３記 載のアンテナ構成。 １６．前記回路（３４）が、該回路（３４）の入力と直列に位置する第１のイ ンダクター（４４）と、前記回路（３４）の出力と直列に位置する第２のインダ クター（４６）とをさらに含み、ＲＦ信号の前記回路（３４）への進入が防止さ れる、請求項１３記載のアンテナ構成。 １７．前記プリント回路アンテナ（１４）が、 （ａ）第１の側部と第２の側部とを有する第１のプリント回路基板（２８ａ）と 、 （ｂ）前記第１のプリント回路基板の第１の側部上に形成された、給電端から対 向端までの物理的長さ（ｌ₁）を有する第１の導体トレース（３０ａ）を含む輻 射要素と、 （ｃ）第１の側部と第２の側部とを有する第２のプリント回路基板（２９）と、 をさらに含み、 前記二次トレース（４２）が前記第１のプリント回路基板の第２の側部上に形 成されている、請求項１３記載のアンテナ構成。 １８．前記第２のプリント回路基板の第２の側部上の導体パッチ（３２）をさ らに含む、請求項１７記載のアンテナ構成。 １９．前記プリント回路アンテナ（１４）が、 （ａ）第１の側部と第２の側部とを有する第１のプリント回路基板（２８ａ）と 、 （ｂ）前記第１のプリント回路基板の第１の側部上に形成された、給電端から対 向端までの物理的長さ（ｌ₁）を有する第１の導体トレース（３０ａ）を含む輻 射要素と、 （ｃ）第１の側部と第２の側部とを有する第２のプリント回路基板（２９）と、 をさらに含み、 前記二次トレース（４２）が前記第２のプリント回路基板の第１の側部上に形成 されている、請求項１７記載のアンテナ構成。 ２０．前記第２のプリント回路基板の第２の側部上の導体パッチ（３２）をさ らに含む、請求項１９記載のアンテナ構成。 ２１．前記延長可能な単極アンテナ（１６）が、前記延長された位置でトラン シーバ動作用の所望の中心周波数で略２分の１波長共振をする、請求項１記載の アンテナ構成。 ２２．前記プリント回路アンテナ（１４）がトランシーバ動作用の所望の中心 周波数で略４分の１波長共振をする、請求項１記載のアンテナ構成。 ２３．前記プリント回路アンテナ（１４）が、前記延長可能な単極アンテナ（ １６）が前記延長された位置にあるときには、該延長可能な単極アンテナ（１６ ）用の最適アンテナ効率が得られるように、該延長可能な単極アンテナ（１６） から離れて位置している、請求項１記載のアンテナ構成。 ２４．前記プリント回路アンテナ（１４）が、前記延長可能な単極アンテナ（ １６）が前記延長された位置にあるときには、該延長可能な単極アンテナ（１ ６）に対してインピーダンス整合網を含む、請求項１記載のアンテナ構成。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ， ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ， ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，Ｎ Ｏ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ， ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ラムプ，ロス，ウォーレン，ジュニア. アメリカ合衆国27609 ノース カロライ ナ州ラレイ，ホワイト オーク ロード 2408

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．携帯トランシーバ用のアンテナ構成であって、 （ａ）前記トランシーバ上に配設された、該トランシーバの電気回路によって駆 動されるように結合されたプリント回路アンテナと、 （ｂ）延長された位置にあるときには前記プリント回路アンテナに電気的に接続 され、収縮された位置にあるときには前記プリント回路アンテナから電気的に分 離されるように前記トランシーバ上に設けられた、延長可能な単極アンテナと、 を含む、携帯トランシーバ用のアンテナ構成。 ２．前記プリント回路アンテナに固定的に取り付けられた第１の端と、前記単 極アンテナが延長された位置と収縮され位置との間を摺動するとき前記単極アン テナとの接触を維持する第２の端とを有するコネクターをさらに含む、請求項１ 記載のアンテナ構成。 ３．前記単極アンテナが導体部と非導体部とを有し、前記単極アンテナ導体部 が前記延長された位置において前記コネクターに接触し、前記単極アンテナ非導 体部が前記収縮された位置において前記コネクターに接触する、請求項２記載の アンテナ構成。 ４．前記コネクターが、前記プリント回路アンテナと前記単極アンテナとの間 でインピーダンス整合回路を組み込む位置において前記プリント回路アンテナに 取り付けられている、請求項２記載のアンテナ構成。 ５．前記単極アンテナが前記延長された位置にあるときには、前記単極アンテ ナが前記トランシーバの輻射要素であり、前記単極アンテナが前記収縮された位 置にあるときには、前記プリント回路アンテナが前記トランシーバの輻射要素で ある、請求項１記載のアンテナ構成。 ６．前記プリント回路アンテナが、 （ａ）第１の側部と第２の側部とを有するプリント回路基板と、 （ｂ）給電端から対向端までの物理的長さを有する前記プリント回路基板の第１ の側部上に形成された第１の導体トレースを含む輻射要素と、 をさらに含む、請求項１記載のアンテナ構成。 ７．前記第１の導体トレースが前記物理的長さより大きい電気的長さを有する 、請求項６記載のアンテナ構成。 ８．前記プリント回路アンテナが、前記第１の導体トレースに隣接する前記プ リント回路基板上に形成された第２の導体トレースを有する導体要素をさらに含 み、前記第２の導体トレースが接地端から対向端までの物理的長さを有し、前記 第２の導体トレースが、該第２の導体トレースに整列された前記第１の導体トレ ースの部分において事実上の給電点を生じさせる延長された接地平面を画定する 、請求項６記載のアンテナ構成。 ９．前記第２の導体トレースが前記プリント回路基板の第２の側部上に形成さ れている、請求項８記載のアンテナ構成。 １０．前記第２の導体トレースが前記プリント回路基板の第１の側部上に形成 されている、請求項８記載のアンテナ構成。 １１．前記第２の導体トレースの物理的長さが前記第１の導体トレースとのイ ンピーダンス整合を提供する寸法とされている、請求項８記載のアンテナ構成。 １２．前記プリント回路アンテナに固定的に取り付けられた第１の端と、前記 単極アンテナが前記延長された位置と前記収縮された位置との間を摺動するとき に前記単極アンテナとの接触を維持する第２の端とを有するコネクターをさらに 含み、該コネクターが、前記第２の導体トレースの物理的長さに略等しい前記ト ランシーバの上方のある高さで前記プリント回路アンテナに取り付けられている 、請求項８記載のアンテナ構成。 １３．前記単極アンテナの位置を感知する回路をさらに含み、該回路が、前記 単極アンテナが前記延長された位置にあるときには前記トランシーバにフル・パ ワーで送信させ、前記単極アンテナが前記収縮された位置にあるときには前記ト ランシーバに減少された電力で送信させる、請求項１記載のアンテナ構成。 １４．前記位置感知回路が、 （ａ）前記プリント回路アンテナ上に形成された二次導体トレースと、 （ｂ）第１の端において前記二次導体トレースの一端に固定的に取り付けられ、 第２の端において前記単極アンテナに摺動するように取り付けられたコネクター と、 をさらに含む、請求項１３記載のアンテナ構成。 １５．前記二次導体トレースの他端が前記トランシーバ電気回路に接続されて いる、請求項１４記載のアンテナ構成。 １６．前記二次導体トレースの他端が接地されている、請求項１４記載のアン テナ構成。 １７．前記位置感知回路が、前記回路の入力と直列に位置する第１のインダク ターと、前記回路の出力と直列に位置する第２のインダクターとをさらに含み、 ＲＦ信号の前記回路への進入が防止される、請求項１４記載のアンテナ構成。 １８．前記プリント回路アンテナが、 （ａ）第１の側部と第２の側部とを有する第１のプリント回路基板と、 （ｂ）前記第１のプリント回路基板の第１の側部上に形成された、給電端から対 向端までの物理的長さを有する第１の導体トレースを含む輻射要素と、 （ｃ）第１の側部と第２の側部とを有する第２のプリント回路基板と、 をさらに含み、 前記二次トレースが前記第１のプリント回路基板の第２の側部上に形成されてい る、請求項１４記載のアンテナ構成。 １９．前記第２のプリント回路基板の第２の側部上の導体パッチをさらに含む 、請求項１８記載のアンテナ構成。 ２０．前記プリント回路アンテナが、 （ａ）第１の側部と第２の側部とを有する第１のプリント回路基板と、 （ｂ）前記第１のプリント回路基板の第１の側部上に形成された、給電端から対 向端までの物理的長さを有する第１の導体トレースを含む輻射要素と、 （ｃ）第１の側部と第２の側部とを有する第２のプリント回路基板と、 をさらに含み、 前記二次トレースが前記第２のプリント回路基板の第１の側部上に形成されて いる、請求項１４記載のアンテナ構成。 ２１．前記第２のプリント回路基板の第２の側部上の導体パッチをさらに含む 、請求項２０記載のアンテナ構成。 ２２．前記単極アンテナが、前記延長された位置でトランシーバ動作用の所望 の中心周波数で略２分の１波長共振をする、請求項１記載のアンテナ構成。 ２３．前記プリント回路アンテナがトランシーバ動作用の所望の中心周波数で 略４分の１波長共振をする、請求項１記載のアンテナ構成。 ２４．前記プリント回路アンテナが、前記単極アンテナが前記延長された位置 にあるときには、該単極アンテナ用の最適アンテナ効率が得られるように、該単 極アンテナから離れて位置している、請求項１記載のアンテナ構成。 ２５．前記プリント回路アンテナが、前記単極アンテナが前記延長された位置 にあるときには、該単極アンテナに対してインピーダンス整合網を含む、請求項 １記載のアンテナ構成。 ２６．携帯無線トランシーバであって、 （ａ）送受信電気回路と、 （ｂ）該送受信電気回路を囲む筐体と、 （ｃ）アンテナ構成であって、 （１）前記トランシーバ筐体に取り付けられた、前記送受信電気回路に接続さ れるとともに該送受信電気回路によって駆動されるプリント回路アンテナと、 （２）延長された位置から収縮された位置まで摺動可能となるように前記トラ ンシーバ筐体に取り付けられた延長可能な単極アンテナと、 を含むアンテナ構成と、 を含み、 前記プリント回路アンテナと前記単極アンテナとが、該単極アンテナが前記無 線トランシーバの輻射要素となるように前記単極延長された位置で電気的に結合 され、前記プリント回路アンテナと前記単極アンテナとが、該プリント回路アン テナが前記無線トランシーバの輻射要素になるように前記単極収縮された位置に おいて電気的に分離される、携帯無線トランシーバ。