JP2002359510A - 携帯無線装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 携帯無線装置に付属するアンテナ装置の性能
を向上させ、通信品質を向上させた携帯無線装置を提供
する。 【解決手段】 装置本体から伸長格納自在のアンテナ装
置を備える携帯無線装置において、前記装置本体は、前
記アンテナ装置に接続するための本体接点部を備え、前
記アンテナ装置は、上部アンテナ体・アンテナ給電部・
下部ストレートエレメント体を含む構成部材を、棒体状
に直列配置して一体構成される送受信用アンテナであ
り、下部ストレートエレメント体は、前記アンテナ給電
部から長手方向に延伸して前記本体接点部に接続する接
続用導体を備えて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話機・ＰＨ
Ｓ・モバイル端末機器等の携帯無線装置に係り、より詳
細には、無線通信の送受信感度を良好にするアンテナ装
置を備える携帯無線装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来における携帯無線装置の一
例としての携帯電話機の構造を示し、装置本体Ａはその
内部には、伸長と格納によって出し入れ自在とされる無
線送受信用のアンテナ装置Ｂを備えている。ここでのア
ンテナ装置Ｂは、外方端部側から直線状に配列される格
納時用のヘリカルコイルアンテナ２０・ヘリカルコイル
アンテナの給電点２１・伸長時用ホイップアンテナ３０
・ホイップアンテナの給電点３１の各構成部材を含ん
で、直列的な棒体状アンテナを形成するよう一体に構成
されている。

【０００３】図４(ａ)は、装置本体Ａからアンテナ装置
Ｂを伸長させた時の状態を示す断面による構成説明図で
ある。ここでは、装置本体Ａのアンテナ伸長側の端部Ａ
１の内側に配設された内部導体に給電するための接点金
具１０と、アンテナ装置Ｂのアンテナ格納側端部に配設
されたホイップアンテナの給電点３１とが、アンテナ伸
長時には相対的な移動によって位置決めされて互いに接
触し、電気的導通が得られる構造となっており、ホイッ
プアンテナ３０に給電がなされる。図４(ａ)はアンテナ
が最大に伸長された状態であって、ここで、放射波の影
響がある有効長Ｌ３は、ヘリカルコイルアンテナ２０の
伸長側端部から装置本体Ａのアンテナ格納側端部Ａ２と
の距離によって示されるものとしてよい。

【０００４】図４(ｂ)は、装置本体Ａからアンテナ装置
Ｂを格納または収納させた時の状態を示す断面による構
成説明図である。ここでは、アンテナ装置Ｂのアンテナ
格納端部側にあるホイップアンテナの給電点３１は、装
置本体Ａのアンテナ格納側端部Ａ２の側へ移動してき
て、本体のどことも接続はしない。しかし、ヘリカルコ
イルアンテナ給電点２１が今度は相対的に移動してくる
ので、装置本体Ａのアンテナ伸長側端部Ａ１の内側にあ
る接点金具１０と接続することとなり、ヘリカルコイル
アンテナ２０との電気的接触接続が得られる。アンテナ
が格納された状態における有効長Ｌ３'は、伸長時と同
じく、ヘリカルコイルアンテナ２０の伸長側端部から装
置本体Ａのアンテナ格納側端部Ａ２との距離によって示
されるが、これはアンテナ装置Ｂの縮小移動した距離の
分だけ小さな距離となるので、ここでは「Ｌ３−Ｌ３'
＝アンテナ装置Ｂの移動距離」の関係となることがわか
る。

【０００５】図５(ａ)は、従来の携帯無線装置による電
力放射特性パターンを示す説明図であり、また、図５
(ｂ)は、従来の携帯無線装置を使用するユーザー(人体)
とその装置との放射特性パターンの位置関係を示す説明
図である。図５(ａ)では、携帯無線装置の本体Ａの上方
端からアンテナ装置Ｂが上方に伸長された状態となって
いて、そのアンテナ装置Ｂが伸長される根元部にあたる
本体Ａの内部には、給電部Ｃ(図４における接点金具１
０)が設けられている。この給電部Ｃからは送信出力に
よる電力放射がなされるので、垂直偏波成分Ｄ１と水平
偏波成分Ｄ２を含んだ放射波Ｄのような放射特性パター
ンが現れる。

【０００６】そして、図５(ｂ)は、(ａ)で示した携帯無
線装置を、ユーザーＵが使用している状態を示したもの
である。従来の携帯無線装置の構造によれば、装置本体
Ａの給電部Ｃのある付近にはスピーカーが内蔵されてお
り、通常のユーザーＵは自身の耳にこのスピーカーをあ
てながら通話を行うので、ユーザーＵと放射波Ｄとの関
係は図５(ｂ)に示すような特性パターンのある関係を示
すことがわかる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５
(ｂ)から明らかなように、ユーザーの通話時の使用状況
によれば、ユーザーの人体または頭部が送受信される放
射波の障壁となるため、放射を妨げて放射利得を劣化さ
せ、アンテナ感度劣化や電力放射特性の劣化を生じさせ
てしまうことがあった。本発明は上記の点に鑑みてなさ
れたもので、携帯無線装置に付属するアンテナ装置の性
能を向上させ、通信品質をさらに高めた携帯無線装置を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し、所望
の目的を達成するために、本発明にかかる携帯無線装置
は、装置本体から伸長格納自在のアンテナ装置を備える
携帯無線装置において、前記装置本体は、前記アンテナ
装置に給電接続するための本体接点部を備え、前記アン
テナ装置は、上部アンテナ体・アンテナ給電部・下部ス
トレートエレメント体を含む構成部材を、棒体状に直列
配置して一体構成される送受信用アンテナであり、下部
ストレートエレメント体は、前記アンテナ給電部から長
手方向に延伸して前記本体接点部に接続する給電接続用
導体を備えて、構成される。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に図１〜図３を参照して、本発
明による携帯無線装置の実施の形態について詳細に説明
する。なお、本実施の形態は、本発明の携帯無線装置を
携帯電話機に適用したものである。図１は、本発明によ
る携帯無線装置における第一の実施の形態である携帯電
話機の構造を示す断面による説明図である。そして、図
２(ａ)は本発明にかかる携帯電話機による電力放射特性
パターンを示す説明図であり、また図２(ｂ)は使用する
ユーザー(人体)とその装置との放射特性パターンの位置
関係を示す説明図である。さらに、図３は、本発明によ
る携帯無線装置における第二の実施の形態である別の携
帯電話機の構造を示す断面による説明図である。

【００１０】図１に示した携帯電話機では、装置本体Ａ
はその内部には、伸長と格納のために出し入れ自在とさ
れる無線送受信用のアンテナ装置Ｂを備えている。ここ
でのアンテナ装置Ｂは、外方端部側から直線状に配列さ
れるヘリカルコイルアンテナ(上部アンテナ体Ｂ１)・ヘ
リカルコイルアンテナの給電点(アンテナ給電部Ｂ２)・
下部ストレートエレメント体Ｂ３を含む構成部材を、こ
の配列のままで棒体状に直列配置して一体構成される送
受信用アンテナである。そして、この下部ストレートエ
レメント体Ｂ３は、ヘリカルコイルアンテナ(上部アン
テナ体Ｂ１)の給電部Ｂ２から長手方向に延伸して本体
接点部１０に接続する給電接続用導体３１を備えて、構
成される。

【００１１】図１(ａ)は、装置本体Ａからアンテナ装置
Ｂを伸長させた時の状態を示す。この伸長時では、上部
アンテナ体Ｂ１(ヘリカルコイルアンテナ)の給電点Ｂ２
から導通接続されて延伸される給電接続用導体３１が、
その下端部側で位置決めされて、装置本体Ａが内設する
接点金具１０と接触し、電気的に接続する構造となって
いる。下部ストレートエレメント体Ｂ３は、中心部に給
電接続用導体３１を含んでおり、この下部ストレートエ
レメント体Ｂ３自体を伝送線路として構成することがで
きる。そして、この伝送線路の構成の一例として、同軸
ケーブルを適用することができる。そのとき、この同軸
ケーブルの中心には給電接続用導体３１すなわち伝送線
路内部導体３１があり、さらにこの内部導体３１の周囲
を取り囲んで外部導体３２がある。この外部導体３２
は、下端部側に外部導体用接点３３を有していて、そこ
から本体Ａの接点金具１１と接続して、例えばアースを
とる構造とすることもできる。この伸長状態において
は、アンテナの有効長Ｌ１は、上部アンテナ体Ｂ１(ヘ
リカルコイルアンテナ)の伸長側端部から給電部Ｂ２ま
での距離（４／π）と、給電部Ｂ２から本体端部Ａ１ま
での距離（４／π）と、を合わせた距離Ｌ１として、有
効長を求めることができる。

【００１２】図１(ｂ)は、装置本体Ａからアンテナ装置
Ｂを格納または収納させた時の状態を示す。ここでは、
アンテナ装置Ｂの上部アンテナ体Ｂ１(ヘリカルコイル
アンテナ)の給電部Ｂ２は、本体Ａの下端部Ａ２の付近
に移動されて位置決めがなされ、格納時は上部アンテナ
体Ｂ１(ヘリカルコイルアンテナ)が突出する構造となっ
ている。ここでの給電部Ｂ２は、装置本体Ａが内設する
接点金具１２と接触して、電気的に接続する構造であ
る。なお、図１に示す構造では、給電接続用導体３１お
よび給電部Ｂ２と接続する本体側接点として、伸長時に
は接点金具１０、格納時には接点金具１２、というよう
に別個でそれぞれに配設することとしている。しかしな
がらこれに限られるものではなく、本体側接点としてひ
とつの接点金具のみを設けて、伸長時には給電接続用導
体３１に、また格納時には給電部２１に接続するような
構造とすることも可能である。

【００１３】図２(ａ)は、本発明にかかる携帯電話機に
よる電力放射特性を示す説明図である。アンテナ装置Ｂ
は、上部アンテナ体Ｂ１・アンテナ給電部Ｂ２・下部ス
トレートエレメント体Ｂ３を備え、装置本体Ａの上端面
Ａ１から伸長され突出される状態となっている。ここで
は、下部ストレートエレメント体Ｂ３が伸長された分だ
け、給電部Ｂ２が装置本体Ａから離されて上方側に移動
されてきている。この給電部Ｂ２(図１における給電部
２１)からは、送信出力による電力放射がなされるの
で、垂直偏波成分Ｄ１と水平偏波成分Ｄ２を含んだ放射
波Ｄのような放射特性パターンで示される。

【００１４】また、図２(ｂ)は、本発明にかかる携帯電
話機を使用するユーザー(人)と装置との放射特性パター
ンとその位置関係を示す説明図であるが、ここでの給電
部Ｂ２はユーザー(人体)から離されて、アンテナの上方
端部側にかなり移動されてしまっているので、人体が放
射波の障壁になるという影響がかなり軽減され、アンテ
ナ特性に及ぼす影響が出難いようになっている。よっ
て、携帯電話機の使用者らの人体によって装置アンテナ
の電力放射特性パターンが影響を受けることを大幅に低
減させ、アンテナの放射利得や感度の劣下を防ぐことが
できる。

【００１５】図３は、本発明における第二の実施の形態
である別の携帯電話機の構造を示す断面による説明図で
ある。この携帯電話機も、装置本体Ａに伸長／格納が可
能で出し入れ自在とされるアンテナ装置Ｂを備えてい
る。このアンテナ装置Ｂは、上部アンテナ体Ｂ１・アン
テナ給電部Ｂ２・下部ストレートエレメント体Ｂ３を含
む構造であるのは、前述の携帯電話機と同じであるが、
この他の構成要素として、アンテナの先端側に第２アン
テナ体Ｂ４とその給電部Ｂ５を備えている。よって、図
３のアンテナ装置Ｂでは、端部側から、第２アンテナ体
(Ｂ４)・第２アンテナ体の給電部(Ｂ５)・上部アンテナ
体(Ｂ１)・上部アンテナ体の給電部(Ｂ２)・下部ストレ
ートエレメント体(Ｂ３)が連設される配列構造となり、
それぞれの給電部(Ｂ２とＢ５)は、装置本体Ａが内設す
る接点と連絡して電気的接続が確保される。

【００１６】図３の携帯電話機では、アンテナ伸長時に
は、上部アンテナ体Ｂ１・アンテナ給電部Ｂ２・下部ス
トレートエレメント体Ｂ３による構成要素によりアンテ
ナとしての機能確保がなされる。そして、これらの構成
部要素の連結する組合せにより、伸縮自在な構造を形成
することができる。上部アンテナ体Ｂ１は、ホイップア
ンテナ等の棒体形状のアンテナであり、上部アンテナ体
Ｂ１の下端部側にはその給電部Ｂ２を備える。上部アン
テナ体Ｂ１から連設される下部ストレートエレメント体
Ｂ３は、筒状の立体構造をなし、内部に上部アンテナ体
Ｂ１・給電部Ｂ２を挿通させて受入れることができ、上
部アンテナ体Ｂ１を下部ストレートエレメント体Ｂ３に
すっかり収納してしまうこともできる。このような挿通
受入収納構造により、アンテナ装置Ｂ自体に伸縮自在な
構造を備えさせることができる。

【００１７】下部ストレートエレメント体Ｂ３は内部に
給電接続用導体４２を挿通させているが、アンテナ伸長
時にはこの給電接続用導体４２の上方端部側で、上部ア
ンテナＢ１の給電点Ｂ２と電気的に接触接続し、さらに
この給電接続用導体４２は接点４４を介して装置本体Ａ
の給電用接点１０と電気的に接触接続する。下部ストレ
ートエレメント体Ｂ３もまた、図１の場合と同様に、こ
れ自体を伝送線路として構成することができる。そのと
き、伝送線路外部導体４１と伝送線路外部導体用接点４
３を配設して、装置本体Ａの給電用接点１０と接触接続
する構造とすることができる。

【００１８】図３に示されるような、上部アンテナ体Ｂ
１と下部ストレートエレメント体Ｂ３が伸長された状態
においては、アンテナの有効長Ｌ２は、上部アンテナ体
Ｂ１の伸長側端部から給電部Ｂ２付近までの距離（４／
π）と、給電部Ｂ２付近から本体端部Ａ１までの距離
（４／π）と、を合わせた距離Ｌ２として、その有効長
を求めることができる。

【００１９】そしてまた、図３に示されるアンテナ装置
Ａの上方最頂部にある第２アンテナ体Ｂ４とその給電部
Ｂ５については、アンテナが格納された時に、そのアン
テナ機能をなすよう設定される。すなわち、アンテナ格
納時には、上部アンテナ体Ｂ１と下部ストレートエレメ
ント体Ｂ３は装置本体Ａの中に収納され、第２アンテナ
体Ｂ４は装置本体Ａから突出されるよう位置決めがなさ
れており、また、第２アンテナ体Ｂ４と連結する給電部
Ｂ５は、装置本体Ａが備える給電用接点１０と接触して
電気的接続が得られる構造となっている。

【００２０】上述してきたように、本発明の携帯無線装
置によれば、アンテナの性能が格段に向上するため、通
信の品質も良くすることができる。通常、携帯電話機で
は、電界強度測定値(RSSI値)が最良でなかった場合、よ
り強度の得られる基地局を自動的にサーチし始めるが、
このとき、消費電力も相当に大きくかかってしまう。し
かしながら、本発明によれば、アンテナ性能を大幅に向
上させることができると、この電界強度測定値(RSSI値)
を少しでも長い時間最良の状態で得ることができるよう
になるため、基地局サーチを行う回数を低減でき、バッ
テリ消費を抑えることができる。さらに、無線通信チャ
ンネルをしっかりとキャッチできるため、当然だが通話
品質向上につながる。

【００２１】

【発明の効果】本発明の携帯無線装置によれば、アンテ
ナの給電点を装置本体から離れた所に設定することがで
きるので、アンテナの性能が向上し、通信通話品質を格
段に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による携帯無線装置の第一の実施の形態
を示す断面による構成説明図である。

【図２】図２(ａ)は本発明による携帯無線装置による電
力放射特性パターンを示す説明図であり、また図２(ｂ)
は使用するユーザー(人体)と装置との放射特性パターン
の位置関係を示す説明図である。

【図３】本発明による携帯無線装置の第二の実施の形態
を示す断面による構成説明図である。

【図４】従来における携帯無線装置の一例を示す断面に
よる構成説明図であり、図４(ａ)は、装置本体Ａからア
ンテナ装置Ｂを伸長させた時の状態を、また図４(ｂ)
は、装置本体Ａからアンテナ装置Ｂを格納または収納さ
せた時の状態を示す。

【図５】図５(ａ)は、従来の携帯無線装置による電力放
射特性パターンを示す図であり、また図５(ｂ)は、従来
の携帯無線装置を使用するユーザー(人体)と装置との放
射特性パターンの位置関係を示す図である。

【符号の説明】

Ａ 装置本体 Ｂ アンテナ装置 Ｂ１ 上部アンテナ体 Ｂ２ 上部アンテナの給電部 Ｂ３ 下部ストレートエレメント体 Ｂ４ 第２アンテナ体 Ｂ５ 第２アンテナ体の給電部 １０ 装置本体Ａの給電用の接点部（接点金具） １１，１２ 装置本体Ａの接点金具 ３１ 給電接続用導体（伝送線路内部導体） ３２ 伝送線路外部導体 ３３ 伝送線路外部導体用接点 ４１ 伝送線路外部導体 ４２ 給電接続用導体（伝送線路内部導体） ４３ 伝送線路外部導体用接点 ４４ 伝送線路内部導体用接点 Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ３' アンテナの有効長

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置本体から伸長格納自在のアンテナ装
   置を備える携帯無線装置において、 前記装置本体は、前記アンテナ装置に給電するための本
   体接点部を備え、 前記アンテナ装置は、上部アンテナ体・アンテナ給電部
   ・下部ストレートエレメント体を含む構成部材を、棒体
   状に直列配置して一体構成される送受信用アンテナであ
   り、 下部ストレートエレメント体は、前記アンテナ給電部か
   ら長手方向に延伸して前記本体接点部に接続する給電接
   続用導体を備え、構成されることを特徴とする携帯無線
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の携帯無線装置におい
   て、 前記上部アンテナ体は、螺旋形アンテナまたは棒状形ア
   ンテナで構成されることを特徴とする携帯無線装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の携帯無線装置に
   おいて、 前記下部ストレートエレメント体は、伝送線路を含んで
   構成されることを特徴とする携帯無線装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３いずれか１項に記載の携帯
   無線装置において、 前記アンテナ装置は、伸長または格納方向に伸縮自在と
   なる構造を備えて構成されることを特徴とする携帯無線
   装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４いずれか１項に記載の携帯
   無線装置において、 前記アンテナ給電部は、アンテナ伸長時には前記給電接
   続用導体を通して前記本体接点部と接続され、また、ア
   ンテナ格納時には直接前記本体接点部と接続されるよう
   構成されることを特徴とする携帯無線装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜４いずれか１項に記載の携帯
   無線装置において、 前記アンテナ装置は、上部アンテナ体からさらに先端側
   に、第２アンテナ体およびその給電部を備えて構成され
   ることを特徴とする携帯無線装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の携帯無線装置におい
   て、 前記第２アンテナ体の給電部は、アンテナ伸長時には接
   続されずに、アンテナ格納時には直接前記本体接点部と
   接続されるよう構成されることを特徴とする携帯無線装
   置。