JP2003060418A

JP2003060418A - 移動体通信装置

Info

Publication number: JP2003060418A
Application number: JP2001247965A
Authority: JP
Inventors: Toshinori Yonesu; 利徳米須; Akihiko Hirata; 明彦平田; Futoshi Deguchi; 太志出口; Sumio Tate; 純生楯
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-08-17
Filing date: 2001-08-17
Publication date: 2003-02-28

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、電波の放射効率を向上させること
ができる移動体通信装置を提供することを目的とする。【解決手段】放射素子１１と、放射素子１１に対向し
て設けられたマッチングスタブ１４と、放射素子１１と
マッチングスタブ１４にそれぞれ接続された同軸ケーブ
ル１６とを備えたアンテナ装置を搭載したことで、放射
特性を向上させることができる。

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，ＰＨ
Ｓ，コードレス電話の子機，移動体データ通信装置など
の移動体通信装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、移動体通信装置に用いられるアン
テナとしては、ヘリカルアンテナやあるいは、先端部の
みにヘリカル部を設けた線状アンテナが好適に用いられ
ている。

【０００３】この様なアンテナ装置を搭載した移動体通
信装置は、アンテナ装置を中心に等方的な電波放射を行
うことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の構成では、アンテナ装置を中心に等方的に電波を放
射しているので、移動体通信装置を使用する際に人体の
頭部に近づけると頭部が電波の放射を阻害し、トータル
として電波の放射効率が悪いという問題があった。

【０００５】本発明はこのような問題を解決する為に、
電波の放射効率を向上させることができる移動体通信装
置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、受信した受信
信号を受信音声信号か受信データ信号の少なくとも一つ
に変換する受信部と、送信音声信号か送信データ信号の
少なくとも一方を送信信号に変換する送信部と、受信信
号を受信し送信信号を送信するアンテナ装置と、所定の
データを入力する入力手段と、所定のキャラクタ等を表
示する表示手段と、各部を制御する制御部を備えた移動
体通信装置であって、アンテナ装置として、放射素子
と、放射素子に対向して設けられたマッチングスタブ
と、放射素子とマッチングスタブにそれぞれ接続された
ケーブルとを備えた構成とした。

【０００７】

【発明の実施の形態】請求項１記載の発明は、受信した
受信信号を受信音声信号か受信データ信号の少なくとも
一つに変換する受信部と、送信音声信号か送信データ信
号の少なくとも一方を送信信号に変換する送信部と、前
記受信信号を受信し前記送信信号を送信するアンテナ装
置と、所定のデータを入力する入力手段と、所定のキャ
ラクタ等を表示する表示手段と、各部を制御する制御部
を備えた移動体通信装置であって、アンテナ装置とし
て、放射素子と、前記放射素子に対向して設けられたマ
ッチングスタブと、前記放射素子と前記マッチングスタ
ブにそれぞれ接続されたケーブルとを備えた構成とした
ことを特徴とする移動体通信装置とすることで、自体方
向に放出される電波よりも非人体側への電波の放射を大
きくできるので、放射特性を向上させることができる。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１におい
て、放射素子にメアンダ部を設けたことで共振周波数を
従来どうりで非常にシンプルにアンテナを構成できる。
しかもメアンダ部を設けることで、電流腹をアンテナ上
部に上げることができ放射効率が向上するので、小型化
を実現できる。

【０００９】請求項３記載の発明は、放射素子とマッチ
ングスタブを連結する底部を設け、前記放射素子，前記
マッチングスタブ及び前記底部を一体構成とした事を特
徴とする請求項２記載の移動体通信装置とすることで、
放射素子とマッチングスタブの配置位置がずれることに
よる特性の変化などを防止でき、生産性も向上する。

【００１０】請求項４記載の発明は、放射素子，マッチ
ングスタブ及び底部を金属板で構成した事を特徴とする
請求項３記載の移動体通信装置とすることで、曲げ加工
などを容易に行うことができ、生産性が更に向上する。

【００１１】請求項５記載の発明は、放射素子はメアン
ダ部と直線部を有し、前記直線部はマッチングスタブと
対向し、メアンダ部とは非対向とした事を特徴とする請
求項２記載の移動体通信装置としたことで、容易に整合
可能で、電流腹をアンテナ上部に移動し、放射効率を高
めることができる。

【００１２】請求項６記載の発明は、直線部に屈曲部を
設け、前記屈曲部を設けることで、メアンダ部をマッチ
ングスタブの方へシフトした事を特徴とする請求項５記
載の移動体通信装置とすることで、頭部などからメアン
ダ部を遠ざけることができるので、放射特性の劣化を抑
えることができる。

【００１３】請求項７記載の発明は、放射素子の中途に
メアンダ部を設けるとともに前記メアンダ部に対向して
マッチングスタブを設け、前記マッチングスタブにも別
のメアンダ部を設けた事を特徴とする請求項２記載の移
動体通信装置とすることで、アンテナ下部のマッチング
スタブ部をメアンダ状にすることで放射効率を落とすこ
となくアンテナを小型化することが可能になる。放射素
子は直線状にしておけば、さらに放射効率が低下するこ
となく、小型化できる。

【００１４】請求項８記載の発明は、放射素子に複数の
メアンダ部を設け、前記複数のメアンダ部の内少なくと
も一つをマッチングスタブと対向させるとともに、前記
マッチングスタブにもメアンダ部を設けた事を特徴とす
る請求項２記載の移動体通信装置とすることで、アンテ
ナ装置を小型にでき、移動体通信装置自体も小型化でき
る。

【００１５】請求項９記載の発明は、ケーブルの外側に
アース線を設けるとともに内側に給電線を設け、前記ア
ース線をマッチングスタブに接合し、前記給電線を放射
素子に接合した事を特徴とする請求項２記載の移動体通
信装置とすることで、いわゆる同軸ケーブルを用いるの
で、配線が複雑に絡まることはなく、生産性が向上す
る。

【００１６】請求項１０記載の発明は、放射素子の方側
に接合片を突出させて設け、前記接合片に給電線を接合
した事を特徴とする請求項９記載の移動体通信装置とす
ることで、接合片の位置を予め決定しておくことで、給
電線と放射素子の接合位置を常に一定にできるので、給
電線と放射素子の接合位置ずれによる特性の変化を防止
できる。

【００１７】請求項１１記載の発明は、接合片に貫通孔
を設け、前記貫通孔に給電線を貫通させて接合した請求
項１０記載の移動体通信装置とすることで、確実に放射
素子と給電線との接合を強化させることができ、振動に
対して強度を向上させることができる。

【００１８】本発明の実施の形態１について図面を参照
しながら説明する。図１，図２は本発明の一実施の形態
における移動体通信装置に用いられるアンテナ装置の斜
視図及び側面図である。

【００１９】図１，図２において、１１は放射素子で、
放射素子１１には直線部１２と直線部１２の先端に設け
られたメアンダ部１３で構成されている。メアンダ部１
３はジグザグ構造となっている。

【００２０】１４はマッチングスタブで、マッチングス
タブ１４と放射素子１１は底部１５を介して互いに取り
付けられている。

【００２１】なお、最も好ましい構成としては、放射素
子１１，マッチングスタブ１４及び底部１５を一体構成
とし、底部１５の両端を同一方向に曲げて、放射素子１
１及びマッチングスタブ１４を構成することが好まし
い。

【００２２】この場合の製法としては、例えば金属板を
打ち抜き加工して、先端にメアンダ部１３を有した帯状
体を形成し、その帯状体の中途から所定の幅を持たせて
（この所定の幅の部分が底部１５となる）同一方向に折
り曲げて形成される。この様な製法で、放射素子１１及
びマッチングスタブ１４を構成すると、非常に生産性が
良い。また、金属板としては、Ｆｅを主成分とした金属
板の表面に所定のメッキ膜などを形成したものや、銅
板、アルミニウム板の導電性の良い金属板が好ましく、
その上曲げ加工などがしやすく、加工面及びコスト面で
非常に有利である。

【００２３】また、メアンダ部１３はジグザグ構造であ
るので、放射素子１１自体の長さを短くすることがで
き、アンテナ装置の小型化を容易に行うことができる。
更に、このメアンダ部１３はジグザグ構造であるので、
機械的強度に優れ、外力が加わったとしても、容易には
変形せず、しかも弾性を大きくできるので復元力を大き
くできるので、すぐに元の形状に近い形状に復帰する。

【００２４】更に、メアンダ部１３を設けることで、ア
ンテナ装置の電流腹（最大の電流が流れるポイント）を
アンテナ装置の上部に上げることができるので、電波を
放出する場合にもより効率よく電波を送出できる。

【００２５】１６は同軸ケーブルで、同軸ケーブル１６
の一端はアンテナ装置に接続され、他端は携帯端末装置
等の内部回路等と電気的に接合される。同軸ケーブル１
６はアンテナ装置の側方に配置され、同軸ケーブル１６
の外側に設けられたアース線１７はマッチングスタブ１
４の途中の部分のしかも側面にハンダなどによって、接
合されているとともに、同軸ケーブル１６の内側に設け
られた給電線１８は、直線部１２の側方に一体に設けら
れた接合片１２ａにハンダなどの接合材を用いて電気的
に接合されている。なお、図に示すように、接合片１２
ａに貫通孔を設けて、その貫通孔に給電線１８を貫通さ
せてハンダなどで接合させることで、作業性を良くし、
しかも給電線１８と直線部１２との接合性を向上させる
ことができる。なお、直線部１２に直接給電線１８を設
ける場合には、接合片１２ａは不要となる。

【００２６】また、マッチングスタブ１４は対向する放
射素子１１の部分と同様の形状とした方が好ましい。本
実施の形態では、直線部１２は直線状の帯状体としてい
るので、マッチングスタブ１４も同様の直線状の帯状体
形状としている。これは、マッチングスタブ１４の働き
として、放射素子１１に流れる電流の方向と逆の方向に
マッチングスタブ１４にも電流を流すことによって、電
波をキャンセルさせるためである。

【００２７】従って、好ましい形態としては、直線部１
２の長さをマッチングスタブ１４の長さよりも長く形成
し、しかもメアンダ部１３とマッチングスタブ１４が互
いに向き合う方向に対して直接向き合わないようにす
る。すなわち、メアンダ部１３はマッチングスタブ１４
の先端Ａよりも上方に位置する様に構成することが好ま
しい。これは、前述の説明の通り、マッチングスタブ１
４は直線状の帯状体であるので、メアンダ部１３と直接
対向するような構成であれば、電流の流れる方向が逆に
なり、所望の特性を得ることはできない（電波を放射し
ない。）。

【００２８】次に他の実施の形態について説明する。

【００２９】図３に示すように、メアンダ部１３を放射
素子１１の中途に設け、しかもメアンダ部１３に合わせ
て、マッチングスタブ１４にもメアンダ部１４ａを設け
た構成である。この構成によれば、メアンダ部１３，メ
アンダ部１４ａの素子に流れる電流は互いに逆位相とな
り、互いにキャンセルしあい電波を放射しなく、アンテ
ナ最下点（給電点付近の）インピーダンスを下げること
ができ容易に整合可能となる。さらに放射素子を直線状
にすることで放射効率を低下することなくアンテナを小
型化できる点で有利である。

【００３０】更に図４に示すように、放射素子１１の先
端部と中途にそれぞれメアンダ部１３ａ，１３ｂを設け
た構成であり、しかもマッチングスタブ１４にもメアン
ダ部１４ａを設けた。この様に、放射素子１１に複数の
メアンダ部１４ａを設けても良い。この構成によれば、
図３に示すアンテナよりもさらに小型化が可能になる点
で有利である。

【００３１】図５に示すように、直線部１２に屈曲部１
２ｂを設けることで、メアンダ部１３をマッチングスタ
ブ側にシフトさせる構成でも良い。この時好ましくは、
マッチングスタブの先端Ａよりも上方において屈曲部１
２ｂを設けることが好ましい。通常、コードレス電話な
どにアンテナ装置を取り付ける場合には、人が通話のた
めに頭部にコードレス電話を近づけた場合、放射素子１
１が頭部に近く、マッチングスタブ１４が頭部から離れ
た側に配置される。従って、図５に示す様な構造であれ
ば、すなわち、放射素子１１のメアンダ部１３をマッチ
ングスタブ１４側にシフトさせることで、障害物となる
頭部から放射素子１１のメアンダ部１３を離すことがで
きるので、放射特性などの劣化を更に抑えることができ
る。

【００３２】図６，図７は図５に示す他の実施の形態の
更なる変形例で、あり、屈曲部１２ｂの折り曲げ方を調
整することで、マッチングスタブ１４の延長線上にメア
ンダ部１３が配置される構成となっている。図５に示す
他の実施の形態では、マッチングスタブ１４と直線部１
２の一部との間（底面１５上）にメアンダ部１３を配置
する構成としたが、図６，図７に示すような構成では、
更に、メアンダ部１３を更に頭部などから話すことがで
きるので、放射特性の劣化を更に抑えることができる。

【００３３】又更に、図８，図９に示すように、屈曲部
１２ｂを更に大きく屈曲させて、メアンダ部１３をマッ
チングスタブ１４を越えて、配置させるように（底部１
５と対向しないように）、配置することで、更に放射特
性を向上させることができる。

【００３４】また、図１０〜図１２に示すように、アン
テナ素子をホルダ１９に取りつける場合もある。ホルダ
１９には略Ｕ字型のアンテナ素子をはめ込む凹部２０や
溝等設けられており、アンテナ素子は凹部２０等にはめ
込まれ、接着剤などでホルダ１９に取り付けられる。マ
ッチングスタブ１４と放射素子１１の間には、ホルダ１
９の一部である突出部２１，２２が配置されており、こ
の突出部２１，２２と他の部分の間に前述の凹部２０や
溝が設けられている。更に、ホルダ１９自体は絶縁材料
で構成され、好ましくはＡＢＳ樹脂やエラストマ等の樹
脂材料で構成することで、成形などが良好にしかも簡単
に行える。また、ホルダ１９の端部には貫通孔２３が設
けられており、この貫通孔２３にはネジなどが挿入さ
れ、装置の回路基板などにアンテナ装置を固定させる。

【００３５】この様に、ホルダ１９に取り付けられたア
ンテナ素子は、図１３に示すように、樹脂のレドーム２
４に挿入され、耐候性を向上させたり、機械的強度を更
に向上させる。

【００３６】また、最もシンプルな実施の形態を図１４
に示す。

【００３７】図１４において、１は放射素子、２はマッ
チングスタブで、放射素子１とマッチングスタブ２は底
部３で連結されている。４は同軸ケーブルで、同軸ケー
ブル４のアース線５はマッチングスタブ２にハンダなど
で接合し、給電線６は放射素子１にハンダなどで接合さ
れている。この様に、放射素子１などにメアンダ部など
を設けなくて、十分に電波の放射などに方向性を持たせ
ることができるので、放射効率を向上させることができ
る。

【００３８】図１５及び図１６はそれぞれ本発明の一実
施の形態における移動体通信装置を示す斜視図及びブロ
ック図である。図１５及び図１６において、２９は音声
を音声信号に変換するマイク、３０は音声信号を音声に
変換するスピーカ、３１はダイヤルボタン等から構成さ
れる操作部、３２は着信等を表示する表示部、３３はア
ンテナ装置で、アンテナ装置３３は図１〜図１４に示さ
れる構成である。なお、図１５においては、図１〜図１
２，図１４に示されているアンテナ装置を図１３に示す
レドーム２３に格納している。３４はマイク２９からの
音声信号を復調して送信信号に変換する送信部で、送信
部３４で作製された送信信号は、アンテナ装置３３を通
して外部に放出される。３５はアンテナ装置３３で受信
した受信信号を音声信号に変換する受信部で、受信部３
５で作成された音声信号はスピーカ３０にて音声に変換
される。３６は送信部３４，受信部３５，操作部３１，
表示部３２を制御する制御部である。

【００３９】以下その動作の一例について説明する。

【００４０】先ず、着信があった場合には、受信部３５
から制御部３６に着信信号を送出し、制御部３６は、そ
の着信信号に基づいて、表示部３２に所定のキャラクタ
等を表示させ、更に操作部３１から着信を受ける旨のボ
タン等が押されると、信号が制御部３６に送出されて、
制御部３６は、着信モードに各部を設定する。即ちアン
テナ装置３３で受信した信号は、受信部３５で音声信号
に変換され、音声信号はスピーカ３０から音声として出
力されると共に、マイク２９から入力された音声は、音
声信号に変換され、送信部３４を介し、アンテナ装置３
３を通して外部に送出される。

【００４１】次に、発信する場合について説明する。

【００４２】まず、発信する場合には、操作部３１から
発信する旨の信号が、制御部３６に入力される。続いて
電話番号に相当する信号が操作部３１から制御部３６に
送られてくると、制御部３６は送信部３４を介して、電
話番号に対応する信号をアンテナ装置３３から送出す
る。その送出信号によって、相手方との通信が確立され
たら、その旨の信号がアンテナ装置３３を介し受信部３
５を通して制御部３６に送られると、制御部３６は発信
モードに各部を設定する。即ちアンテナ装置３３で受信
した信号は、受信部３５で音声信号に変換され、音声信
号はスピーカ３０から音声として出力されると共に、マ
イク２９から入力された音声は、音声信号に変換され、
送信部３４を介し、アンテナ装置３３を通して外部に送
出される。

【００４３】なお、本実施の形態では、音声を送信受信
した例を示したが、音声に限らず、文字データ等の音声
以外のデータの送信もしくは受信の少なくとも一方を行
う装置についても同様な効果を得ることができる。

【００４４】なお、アンテナ装置３３を取り付ける際に
は、頭部側にマッチングスタブ２，１４が配置されるこ
とが好ましい。すなわち、図１５に示す構成では、スピ
ーカ３０が存在する面側にマッチングスタブ２，１４が
位置するように、アンテナ装置３３を取り付けることが
好ましい。

【００４５】この様に、本実施の形態の略Ｊ字型のアン
テナ装置を移動体通信装置に搭載することによって、ア
ンテナ特性をあまり劣化させない状態でも、電波が人体
へ放出されないようにすることができるので、放射特性
を向上させることができ、移動体通信装置の送信かもし
くは受信特性の少なくとも一方を向上させることができ
る。

【００４６】本実施の形態においては、アンテナ装置と
移動体通信装置は、アンテナ装置の同軸ケーブルを移動
体通信装置の回路に電気的に接続することによって、従
来と同様に取り付けることができる。

【００４７】

【発明の効果】本発明は、受信した受信信号を受信音声
信号か受信データ信号の少なくとも一つに変換する受信
部と、送信音声信号か送信データ信号の少なくとも一方
を送信信号に変換する送信部と、受信信号を受信し送信
信号を送信するアンテナ装置と、所定のデータを入力す
る入力手段と、所定のキャラクタ等を表示する表示手段
と、各部を制御する制御部を備えた移動体通信装置であ
って、アンテナ装置として、放射素子と、放射素子に対
向して設けられたマッチングスタブと、放射素子とマッ
チングスタブにそれぞれ接続されたケーブルとを備えた
構成としたことで、自体方向に放出される電波よりも非
人体側への電波の放射を大きくできるので、放射特性を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における移動体通信装置
に用いられるアンテナ装置の斜視図

【図２】本発明の一実施の形態における移動体通信装置
に用いられるアンテナ装置の側面図

【図３】本発明の他の実施の形態による移動体通信装置
に用いられるアンテナ装置を示す斜視図

【図４】本発明の他の実施の形態による移動体通信装置
に用いられるアンテナ装置を示す斜視図

【図５】本発明の他の実施の形態による移動体通信装置
に用いられるアンテナ装置を示す斜視図

【図６】本発明の他の実施の形態による移動体通信装置
に用いられるアンテナ装置を示す斜視図

【図７】本発明の他の実施の形態による移動体通信装置
に用いられるアンテナ装置を示す側面図

【図８】本発明の他の実施の形態による移動体通信装置
に用いられるアンテナ装置を示す斜視図

【図９】本発明の他の実施の形態による移動体通信装置
に用いられるアンテナ装置を示す側面図

【図１０】本発明の一実施の形態による移動体通信装置
に用いられるアンテナ装置を示す斜視図

【図１１】本発明の一実施の形態による移動体通信装置
に用いられるアンテナ装置を示す正面図

【図１２】本発明の一実施の形態による移動体通信装置
に用いられるアンテナ装置を示す側面図

【図１３】本発明の一実施の形態による移動体通信装置
に用いられるアンテナ装置を示す正面図

【図１４】本発明の一実施の形態による移動体通信装置
に用いられるアンテナ装置を示す正面図

【図１５】本発明の一実施の形態における移動体通信装
置を示す斜視図

【図１６】本発明の一実施の形態における移動体通信装
置を示すブロック図

【符号の説明】

１１放射素子１２直線部１２ａ接合片１３メアンダ部１４マッチングスタブ１５底部１６同軸ケーブル１７アース線２９マイク３０スピーカ３１操作部３２表示部３３アンテナ装置３４送信部３５受信部３６制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者出口太志大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者楯純生大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5J046 AA04 AB06 PA01 PA04 5J047 AA04 AB06 FD01 5K011 AA06 JA01 5K023 AA07 BB06 LL05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】受信した受信信号を受信音声信号か受信デ
ータ信号の少なくとも一つに変換する受信部と、送信音
声信号か送信データ信号の少なくとも一方を送信信号に
変換する送信部と、前記受信信号を受信し前記送信信号
を送信するアンテナ装置と、所定のデータを入力する入
力手段と、所定のキャラクタ等を表示する表示手段と、
各部を制御する制御部を備えた移動体通信装置であっ
て、アンテナ装置として、放射素子と、前記放射素子に
対向して設けられたマッチングスタブと、前記放射素子
と前記マッチングスタブにそれぞれ接続されたケーブル
とを備えた構成としたことを特徴とする移動体通信装
置。
【請求項２】放射素子にメアンダ部を設けた事を特徴と
する請求項１記載の移動体通信装置。
【請求項３】放射素子とマッチングスタブを連結する底
部を設け、前記放射素子，前記マッチングスタブ及び前
記底部を一体構成とした事を特徴とする請求項２記載の
移動体通信装置。
【請求項４】放射素子，マッチングスタブ及び底部を金
属板で構成した事を特徴とする請求項３記載の移動体通
信装置。
【請求項５】放射素子はメアンダ部と直線部を有し、前
記直線部はマッチングスタブと対向し、メアンダ部とは
非対向とした事を特徴とする請求項２記載の移動体通信
装置。
【請求項６】直線部に屈曲部を設け、前記屈曲部を設け
ることで、メアンダ部をマッチングスタブの方へシフト
した事を特徴とする請求項５記載の移動体通信装置。
【請求項７】放射素子の中途にメアンダ部を設けるとと
もに前記メアンダ部に対向してマッチングスタブを設
け、前記マッチングスタブにも別のメアンダ部を設けた
事を特徴とする請求項２記載の移動体通信装置。
【請求項８】放射素子に複数のメアンダ部を設け、前記
複数のメアンダ部の内少なくとも一つをマッチングスタ
ブと対向させるとともに、前記マッチングスタブにもメ
アンダ部を設けた事を特徴とする請求項２記載の移動体
通信装置。
【請求項９】ケーブルの外側にアース線が設けるととも
に内側に給電線を設け、前記アース線をマッチングスタ
ブに接合し、前記給電線を放射素子に接合した事を特徴
とする請求項２記載の移動体通信装置。
【請求項１０】放射素子の側方に接合片を突出させて設
け、前記接合片に給電線を接合した事を特徴とする請求
項９記載の移動体通信装置。
【請求項１１】接合片に貫通孔を設け、前記貫通孔に給
電線を貫通させて接合した事を特徴とする請求項１０記
載の移動体通信装置。