JP2001053543A - アンテナ装置 - Google Patents

アンテナ装置

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JP2001053543A
JP2001053543A JP11228785A JP22878599A JP2001053543A JP 2001053543 A JP2001053543 A JP 2001053543A JP 11228785 A JP11228785 A JP 11228785A JP 22878599 A JP22878599 A JP 22878599A JP 2001053543 A JP2001053543 A JP 2001053543A
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antenna
capacitance
function
circuit
diode
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Osamu Kosakai
修 小堺
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高性能で小型のダイバーシチ受信を行うアン
テナ装置を提供する。 【解決手段】 携帯無線機は、基板上の無線回路2、内
蔵アンテナ3、アンテナ回路4、ダイオードDc1、図
示しないホイップアンテナ等により構成する。ホイップ
アンテナが使用される通常時には、ダイオードDc1に
Voff>Vdを印加して平面アンテナ3の高インピー
ダンス部を短絡しアンテナ間結合を抑制する。フエージ
ング等の発生により内蔵アンテナ3が選択されると、V
on<Vdを加え、ダイオードDc1を非導通とする。ダ
イオードDc1を可変容量ダイオードとし、可変容量に
対応して複数のアンテナ周波数を切換え、広周波数帯域
対応にする。ダイオードDc1の非導通時に、ダイオー
ドDc1の端子間に加わる逆電圧により静電容量を生じ
るので、この容量分を同調容量に使用する等して内蔵ア
ンテナ3を小型化する。

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、より詳細には、携帯無線機等おいてアンテナ切換え
によりダイバーシチ送受信を行うアンテナ装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、各種通信方式に対応していろいろ
な種類のアンテナ装置が開発されている。携帯電話等の
携帯無線機においては、例えばホイップアンテナと平面
アンテナとを切換えてダイバーシチ受信するアンテナ装
置が周知である。
【0003】図6は従来のアンテナ装置を備えた携帯無
線機を概略的に示す図で、携帯無線機20は、ホイップ
アンテナ20a、内蔵型の平面アンテナ20a′、アン
テナ整合回路20b、伝送線路長調整回路20c、図示
しないCPUを備えた無線回路20dにより構成され
る。携帯無線機20が作動し、ホイップアンテナ20a
が使用され送受信が行われるときは、CPUの制御のも
とに伝送線路長調整回路20cが受信電波の伝送線路長
を検出することにより平面アンテナ20a′を短絡しア
ンテナ間結合を抑制するようにしている。フェージング
等の発生により平面アンテナ20a′が選択されると、
アンテナ整合回路20bを介して無線回路20dに接続
され良好な送受信状態が得られるようになっている。
【0004】図7は従来の他のアンテナ装置を備えた携
帯無線機を概略的に示す図で、携帯無線機30は、ホイ
ップアンテナ30a、内蔵型の平面アンテナ30a′、
スイッチング回路30b、リアクタンス回路30c、図
示しないCPUを備えた無線回路30dにより構成され
る。ホイップアンテナ30aが使用される通常の送受信
時には、平面アンテナ30a′は、スイッチング回路3
0bによりリアクタンス回路30cで短絡され、アンテ
ナ間結合が抑制されるようになっている。フェージング
等の発生により平面アンテナ30a′が選択されると、
スイッチング回路30bは、この平面アンテナ30a′
を無線回路30dに接続し良好な送受信状態を得てい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のアンテナ装置に
おいては次のような問題点があった。(イ)例えばアン
テナ間結合を抑制するための回路は、その機能のみしか
有していないために、結合抑制機能を充実させ、回路構
成が高度、複雑化すると、取付けスペースが増大し、他
の回路の構成、配置を圧迫するなど携帯無線機等を構成
する場合の障害となっていた。(ロ)内蔵型のアンテナ
は、携帯無線機等本体の小型化に伴い、出来るだけ小型
化することが望ましいが、その手法はアンテナ自体の改
善に頼っていたために、小型化に限界があった。(ハ)
携帯無線機が使用される周波数帯によりアンテナ周波数
の切換えが行われるが、そのために独立の回路を用意す
る必要があり、全体回路の複雑化や携帯無線機のコスト
高を招来していた。
【0006】本発明は、上述の実情に鑑みてなされたも
ので、ダイバーシチ受信を行うアンテナ装置において、
一方のアンテナに接続され、このアンテナを短絡して他
方のアンテナとのアンテナ間結合を抑制する機能又は一
方のアンテナの送受信周波数を切換える機能を切換え付
与する回路を設けることにより高性能で小型なアンテナ
装置を提供するものである。
【0007】
【発明を解決するための手段】請求項1の発明は、アン
テナ切換えによりダイバーシチ受信を行うアンテナ装置
において、一方のアンテナに接続され、該アンテナを短
絡して他方のアンテナとの結合を抑制する機能又は前記
一方のアンテナの送受信周波数を切換える機能のいずれ
かを切換え付与可能な機能付与回路を備えたことを特徴
とする。
【0008】請求項2の発明は、請求項1に記載された
アンテナ装置において、前記機能付与回路は、短絡機能
と静電容量付与機能を有する素子を含み、短絡によるア
ンテナ間結合の抑制機能と、静電容量付与によるアンテ
ナ送受信周波数の切換機能を有することを特徴とする。
【0009】請求項3の発明は、請求項2に記載された
アンテナ装置において、短絡機能と静電容量付与機能を
有する素子は、静電容量が可変であり、該静電容量の変
化に対応する送受信周波数で送受信可能であることを特
徴とする。
【0010】請求項4の発明は、請求項1乃至3のいず
れかに記載されたアンテナ装置において、短絡機能と静
電容量付与機能を有する素子は、制御電圧により静電容
量を変化させる可変容量ダイオードであることを特徴と
する。
【0011】請求項5の発明は、無線機が請求項1乃至
4のいずれかに記載されたアンテナ装置を備えたことを
特徴とする。
【0012】
【発明の実施の態様】図1は本発明が適用される携帯無
線機の概略構成図で、無線機基板1上に図示しないCP
Uを有する無線回路2、内蔵型の平面アンテナ3、後述
するアンテナ結合抑制等の機能を切換えるアンテナ回路
4(5)(6)が搭載され、またホイップアンテナ7が
図示しない手段により取り付けられている。電波の送受
信環境が良好な場合は、通常ホイップアンテナ7が使用
され送受信が行われる。
【0013】図2は本発明の一実施例を説明するための
アンテナ回路の構成図であり、アンテナ結合抑制機能及
び小型化機能を切換えるアンテナ回路4は、平面アンテ
ナ3から直流阻止容量Cc1、ダイオードDc1、直流
阻止容量Cc2を介して接地に至る直列回路の、前記ダ
イオードDc1の陰極部にチョークコイルLc1を介し
て所定の直流電流Vdを印加し、陽極部にチョークコイ
ルLc2を介して制御電圧Von又はVoffを印加す
る(図2(B))。そして、このアンテナ回路4は平面
アンテナ3上の高インピーダンス部、即ちアンテナの先
端部分に接続する(図2(A))。直流電圧Vdは無線
回路2の駆動電圧Vccの2分の1程度に設定する。
【0014】無線回路2の図示しないCPUが平面アン
テナ3を選択することなく、ホイップアンテナ7により
送受信が行われるときは、ダイオードDc1には電圧V
off>Vdが印加され、該ダイオードDc1は導通す
る。従って、平面アンテナ3上の高インピーダンスとな
る場所が短絡され低インピーダンスとなるため、平面ア
ンテナ3上には電流が誘起されずアンテナ間結合は抑制
される。
【0015】フェージング等により送受信環境が変化
し、平面アンテナ3が選択されると、ダイオードDc1
には電圧Von<Vdが加えられ、ダイオードDc1は
非導通となる。この時ダイオードDc1の端子間には電
圧(Vd-Von)の逆電圧が加えられることにより、
この電圧に応じた静電容量を生じる。この容量分をアン
テナ定数の一部、例えば同調容量として使用することに
より平面アンテナ3の小型化を図る。
【0016】図3は本発明の他の実施例を説明するため
のアンテナ回路の構成図で、図中、5はアンテナ結合抑
制機能及び周波数切換機能を切換えるアンテナ回路、D
c2は可変容量ダイオード、Vf1、Vf2、Voff
は該可変容量ダイオードDc2に印加する直流電圧を示
し、図2と同じ構成部品には同じ参照番号を付し説明を
省略する。
【0017】ホイップアンテナ7により送受信が行われ
平面アンテナ3が選択されないときは、図2と同様、可
変容量ダイオードDc2には電圧Voff>Vdが印加
され、該ダイオードDc2は導通する。従って、平面ア
ンテナ3上の高インピーダンスとなる場所、即ちアンテ
ナ先端部(図3(A))が短絡され低インピーダンスと
なるため、平面アンテナ3上に電流が誘起されずアンテ
ナ間結合は抑制される。
【0018】平面アンテナ3が選択されると、図示しな
いCPUは、携帯無線機が使用される周波数帯、例えば
800Mhz帯、1.5Ghz帯に対応して直流電圧V
f1、及びVf2を選択し、電圧Vf1<Vd及びVf
2<Vdになるよう印加する(図3(B))。従って、可
変容量ダイオードDc2は非導通となり、この時可変容
量ダイオードDc2の端子間には電圧(Vd-Vf1)
又は(Vd-Vf2)の逆電圧が加えられることにな
り、これらの電圧に応じて可変容量ダイオードDc2の
容量が変化する。この容量分によりアンテナ周波数を、
アンテナ装置が使用される周波数帯に対応して切換え、
広い周波数帯にわたって携帯無線機が使用できるように
する。
【0019】アンテナの送受信周波数の切換えは、2つ
以上の電圧により2つ以上の周波数帯に対応するよう切
換えることができる。また周波数帯に対応して切換える
代わりに同一周波数帯の中で所定の周波数に対応して切
換えるようにしてもよい。このときは、同一周波数帯の
中で安定した送受信感度を確保することができる。更
に、アンテナ回路4は、直流阻止容量Cc1等をデスク
リート素子として構成することができる。
【0020】図4は本発明の更に他の実施例を説明する
ためのアンテナ回路の構成図で、図中、6はアンテナ結
合抑制機能及び周波数切換機能を切換えるアンテナ回
路、Dc3は可変容量ダイオードであり、図2及び図3
と同じ構成部品には同じ参照番号を付し説明を省略す
る。図2、図3で述べたのと同じ態様によりアンテナ間
結合を抑制し又は可変容量ダイオードDc3の静電容量
を変化させることによりアンテナ周波数の切換えを行
う。この場合において、可変容量ダイオードDc3に加
わる逆電圧により発生する静電容量により平面アンテナ
3の小型化を図る。
【0021】図5は本発明が適用される他の携帯無線機
の概略構成図で、図中、8はヘリカルアンテナ、9はそ
の整合回路であり、図1と同じ構成部品には同じ参照番
号を付し説明を省略する。図5の携帯無線機において
も、図1から図4で述べたのと同じ態様により、アンテ
ナ結合の抑制及びアンテナ周波数の切換え及び平面アン
テナの小型化を行う。なお、整合回路9はヘリカルアン
テナ8が選択されたとき、このアンテナ8と無線回路2
とのインピーダンスの整合のために挿入される回路であ
る。
【0022】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、アンテナ切換
えによりダイバーシチ受信を行うアンテナ装置におい
て、一方のアンテナに接続され、該アンテナを短絡して
他方のアンテナとの結合を抑制する機能又は前記一方の
アンテナの送受信周波数を切換える機能のいずれかを切
換え付与可能な機能付与回路を備えているので、一つの
回路のみで、アンテナ間結合が抑えられ、広い周波数帯
に対応して使用できる小型なアンテナ装置を提供するこ
とが可能となる。
【0023】請求項2の発明によれば、請求項1に記載
された発明の効果に加えて、前記機能付与回路は、短絡
機能と静電容量付与機能を有する素子を含み、短絡によ
るアンテナ間結合の抑制機能と、静電容量付与によるア
ンテナ送受信周波数の切換機能を有するので、容易にア
ンテナ装置を構成することが可能となる。
【0024】請求項3の発明によれば、請求項2の発明
の効果に加えて、静電容量が可変であり、該静電容量の
変化に対応する送受信周波数で送受信可能であるので、
容易に周波数切換えができると共に静電容量を複数の周
波数帯域に対応して変化させれば広帯域周波数に対応が
可能となり、また一つの周波数帯域内で変化させれば良
好な送受信感度を確保することが可能となる。
【0025】請求項4の発明によれば、請求項1乃至3
のいずれかに記載された発明の効果に加えて、簡単な構
成で安価なアンテナ装置を提供することが可能となる。
【0026】請求項5の発明によれば、請求項1乃至4
のいずれかに記載された発明の効果を有するアンテナ装
置を備えた無線機を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用される携帯無線機の概略構成図で
ある。
【図2】本発明の一実施例を説明するためのアンテナ回
路の構成図である。
【図3】本発明の他の実施例を説明するためのアンテナ
回路の構成図である。
【図4】本発明の更に他の実施例を説明するためのアン
テナ回路の構成図である。
【図5】本発明が適用される他の携帯無線機の概略構成
図である。
【図6】従来のアンテナ装置を備えた携帯無線機を概略
的に示す図である。
【図7】従来の他のアンテナ装置を備えた携帯無線機を
概略的に示す図である。
【符号の説明】
1…無線機基板、2…無線回路、3…内蔵型の平面アン
テナ、4、5、6…アンテナ回路、7…ホイップアンテ
ナ、Cd1…ダイオード、Cd2、Cd3…可変容量ダ
イオード。
フロントページの続き Fターム(参考) 5J021 AA02 AA06 AA13 AB02 AB06 CA06 DB05 FA31 FA32 GA02 GA08 HA05 HA10 JA03 JA05 5J046 AA02 AA04 AA07 AB06 AB10 AB13 PA02 PA07 SA07 5J047 AA02 AA04 AA07 AB06 AB10 AB13 FD01 5K059 CC03 DD02 DD27 EE03 5K062 AA03 AA05 AC01 AC02 AE02 AE03 AF05 AG01 BB03 BB07 BB10

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アンテナ切換えによりダイバーシチ受信
    を行うアンテナ装置において、一方のアンテナに接続さ
    れ、該アンテナを短絡して他方のアンテナとの結合を抑
    制する機能又は前記一方のアンテナの送受信周波数を切
    換える機能のいずれかを切換え付与可能な機能付与回路
    を備えたことを特徴とするアンテナ装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載されたアンテナ装置にお
    いて、前記機能付与回路は、短絡機能と静電容量付与機
    能を有する素子を含み、短絡によるアンテナ間結合の抑
    制機能と、静電容量付与によるアンテナ送受信周波数の
    切換機能を有することを特徴とするアンテナ装置。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載されたアンテナ装置にお
    いて、短絡機能と静電容量付与機能を有する素子は、静
    電容量が可変であり、該静電容量の変化に対応する送受
    信周波数で送受信可能であることを特徴とするアンテナ
    装置。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかに記載された
    アンテナ装置において、短絡機能と静電容量付与機能を
    有する素子は、制御電圧により静電容量を変化させる可
    変容量ダイオードであることを特徴とするアンテナ装
    置。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかに記載された
    アンテナ装置を備えたことを特徴とする無線機。
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