JP2003179420A - アンテナ - Google Patents
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- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
- H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
- H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
- H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
- H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
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- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
Abstract
が高い携帯無線機用アンテナを得る。 【解決手段】 λ/4アンテナ12を格納するλ/4長
の金属管19,、並行するλ/4長の金属板,あるいは
導電パターン,外套管,λ/4地線を設け、アンテナ素
子を伸長状態と格納状態で給電状況を変えるスイッチ機
構を設ける。λ/4長の金属管19,金属板等はアンテ
ナの伸長時にはアンテナとダイポールアンテナを構成
し、格納時にはλ/4アンテナ素子として機能する。λ
/4外套管はアンテナ伸長時にはアンテナ素子とシュペ
ルトップアンテナを構成し、格納時にはλ/4アンテナ
素子として機能する。λ/4地線はアンテナ伸長時に
は、アンテナ素子とともにブラウンアンテナを構成し、
アンテナ格納時にはλ/4アンテナ素子として機能す
る。
Description
の携帯型無線機に用いられるアンテナに係るものであ
る。
普及しているが、これらの無線機はますます小型化が進
み、それに伴って使用されるアンテナも小型化され、筐
体内に格納できるように構成されている。
4λモノポールアンテナが使用されているが、携帯無線
機のアンテナは通話時には利得を大きくするために筐体
外に突出して伸張された状態で使用され、不使用時には
邪魔にならないように筐体内に格納された状態とされる
ことが多い。しかし、不使用時に筐体内に格納された状
態であっても呼び出しに応じる必要があるため、IDの
送出及び呼び出し信号の受信が可能なだけの利得が必要
である。
アンテナを備えた従来の無線機の断面図であり、(a)
に示されたのはアンテナ伸長状態、(b)に示されたの
は格アンテナ納状態である。この図において、1は無線
機の筐体、2は1/4λアンテナ素子、3は導体又は絶
縁体からなる摘み、4は給電接続部、5は絶縁体管、6
は高周波電源あるいはチューナである。なお、無線機に
おいてアンテナは高周波電源あるいはチューナに切り替
えて接続されるが、説明を簡単にするため本発明に実施
例も含めて、以後の説明においてチューナへの接続は省
略する。無線機が動作中、高周波電源6は常に給電接続
部4に接続されている。アンテナ素子2は給電接続部4
に接触しながら無線機筐体1から伸縮可能に構成されて
おり、給電接続部4を経由して高周波電源6に常時接続
されている。
にアンテナ素子2が筐体内の絶縁管4から引き出された
状態となり、不使用時には(b)に示されたようにアン
テナ素子2が筐体内の絶縁管4内に引き込まれた状態で
格納され、(a)に示された伸長状態及び(b)の格納
状態においてはアンテナ素子2はともにλ/4モノポー
ルアンテナとして機能する。
ノポールアンテナは、アンテナ伸張状態であってもアン
テナ格納状態であっても1/4λモノポールアンテナと
して動作するため、携帯無線機の性能にとって重要なア
ンテナ利得が十分でない。
ない従来の1/4λモノポールアンテナを、アンテナ格
納状態では1/4λモノポールアンテナとして動作し、
アンテナ伸長状態では1/2λダイポールアンテナとし
て動作するように構成する。
方向に設置された2組の1/4λモノポールアンテナの
中心部で、同軸ケーブルから平衡−不平衡変換して給電
が行われる。すなわち給電部で最大振幅の電流分布とな
り、かつ2組の1/4λモノポールアンテナへの電流位
相は180度反転しているので、同軸ケーブルから見て
1/2λダイポールアンテナとして動作する。
する。図2に示されたのは、本発明をダイポールアンテ
ナに適用した第1実施例の無線機の断面図、(a)に示
されたのはアンテナ伸長状態、(b)に示されたのはア
ンテナ格納状態、(c)に示されたのはアンテナ本体の
断面図である。
は無線機筐体11内に格納可能な1/4λアンテナ素
子、13は導体又は絶縁体からなる摘み、16は高周波
電源,17はアンテナ素子基部、18は給電導体、19
は円筒状のλ/4格納導体、15は格納導体の上端部に
配設され、中心孔を有する円筒形状でありその中心孔で
アンテナ素子12を軸支する第1絶縁体、20は格納導
体19の下端部に配設され、中心孔を有する円筒形状で
ありその中心孔でアンテナ素子12の下端部を軸支する
第2絶縁体である。高周波電源16の一方が給電導体1
8に接続され、他方が格納導体19の上端部に接続され
ている。
おいて、アンテナ素子基部17に給電導体18を経由し
て高周波電力の一方が供給され、格納導体19の上端部
に高周波電力の他方が供給される。このようにして基部
17に一方の極性の高周波電力が供給されたアンテナ素
子12と上端部に他方の極性の高周波電力が供給された
格納導体19は、共働して1/2λダイポールアンテナ
として動作する。
おいて、アンテナ素子12の基部が17が給電導体18
から離間することにより高周波電源16の一方から切り
放されるが、格納導体19の上端部には高周波電力の他
方が供給される。このようにして上端部に高周波電力が
供給された格納導体19は1/4λモノポールアンテナ
として動作するが、高周波電源16の一方から切り放さ
れたアンテナ素子12はアンテナとしては動作しない。
ある第2実施例の無線機の断面図であり、(a)に示さ
れたのはアンテナ伸長状態、(b)に示されたのはアン
テナ格納状態、(c)に示されたのはアンテナ本体の断
面図である。
は無線機筐体11内に格納可能な1/4λアンテナ素
子、13は導体又は絶縁体からなる摘み、16は高周波
電源,17はアンテナ素子基部、18は給電導体、19
は円筒状のλ/4格納導体、15は格納導体の上端部に
配設され、中心孔を有する円筒形状でありその中心孔で
アンテナ素子12を軸支する絶縁体、60は格納導体1
9の下端部に配設され、中心孔を有する円筒形状であり
その中心孔でアンテナ素子12の下端部と接続される導
電体である。高周波電源16の一方が給電導体18に接
続され、他方が格納導体19の上端部に接続されてい
る。
おいて、アンテナ素子基部17に給電導体18を経由し
て高周波電力の一方が供給され、格納導体19の上端部
に高周波電力の他方が供給される。このようにして基部
17に一方の極性の高周波電力が供給されたアンテナ素
子12と上端部に他方の極性の高周波電力が供給された
格納導体19は、共働してλ/2ダイポールアンテナと
して動作する。
おいて、アンテナ素子基部17が導電体60を介してλ
/4モノポールアンテナとして動作している格納導体1
9の電圧最大点に接続されることにより、格納導体19
と同様にλ/4モノポールアンテナとして動作する。
実施例の変形である第3実施例の無線機の断面図であ
り、(a)に示されたのはアンテナ伸長状態、(b)に
示されたのはアンテナ格納状態、(c)に示されたのは
アンテナ本体の断面図である。
は無線機筐体11内に格納可能な1/4λアンテナ素
子、13は導体又は絶縁体からなる摘み、16は高周波
電源,17はアンテナ素子基部、18は給電導体、62
は半円筒状のλ/4格納導体、15は格納導体の上端部
に配設され、中心孔を有する円筒形状でありその中心孔
でアンテナ素子12を軸支する絶縁体、61は格納導体
62の下端部に配設され、中心孔を有する円筒形状であ
りその中心孔でアンテナ素子12の下端部と接続される
導電体である。高周波電源16の一方が給電導体18に
接続され、他方が格納導体62の上端部に接続されてい
る。
おいて、アンテナ素子基部17に給電導体18を経由し
て高周波電力の一方が供給され、半円筒状の格納導体6
2の上端部に高周波電力の他方が供給される。このよう
にして基部17に一方の極性の高周波電力が供給された
アンテナ素子12と上端部に他方の極性の高周波電力が
供給された半円筒状の格納導体62は、共働してλ/2
ダイポールアンテナとして動作する。
おいて、アンテナ素子基部17が導電体61を介してλ
/4モノポールアンテナとして動作している半円筒状の
格納導体62の電圧最大点に接続されることにより、半
円筒状の格納導体62と同様にλ/4モノポールアンテ
ナとして動作する。なお、導電体61に代えて絶縁体を
使用することも可能であり、その場合には、アンテナ素
子基部17が給電導体18から離間することにより高周
波電源16の一方から切り放され、アンテナ素子12は
アンテナとしては動作せず、他方の極性の高周波電力が
供給された半円筒状の格納導体62のみが1/4λモノ
ポールアンテナとして動作する。
実施例の変形である第4実施例の無線機の断面図であ
り、(a)に示されたのはアンテナ伸長状態、(b)に
示されたのはアンテナ格納状態、(c)に示されたのは
アンテナ本体の断面図である。
は無線機筐体11内に格納可能な1/4λアンテナ素
子、13は導体又は絶縁体からなる摘み、16は高周波
電源,17はアンテナ素子基部、18は給電導体、6
3,64は格納された状態のアンテナ素子と並行して配
置されたλ/4長の部分円筒状の2枚の導体板、15は
格納導体の上端部に配設され中心孔を有する円筒形状で
ありその中心孔でアンテナ素子12を軸支する絶縁体、
61は格納導体62の下端部に配設され、中心孔を有す
る円筒形状でありその中心孔でアンテナ素子12の下端
部と接続される導電体である。高周波電源16の一方が
給電導体18に接続され、他方が部分円筒状の2枚の導
体板63,64の上端部に接続されている。
おいて、アンテナ素子基部17に給電導体18を経由し
て高周波電力の一方が供給され、部分円筒状の2枚の導
体板63,64の上端部に高周波電力の他方が供給され
る。このようにして基部17に一方の極性の高周波電力
が供給されたアンテナ素子12と上端部に他方の極性の
高周波電力が供給された部分円筒状の2枚の導体板6
3,64は、共働してλ/2ダイポールアンテナとして
動作する。
おいて、アンテナ素子基部17が導電体61を介してλ
/4モノポールアンテナとして動作している2枚の導体
板63,64の電圧最大点に接続されることにより、2
枚の導体板63,64と同様にλ/4モノポールアンテ
ナとして動作する。なお、導電体61に代えて絶縁体を
使用することも可能であり、その場合には、アンテナ素
子基部17が給電導体18から離間することにより高周
波電源16の一方から切り放され、アンテナ素子12は
アンテナとしては動作せず、他方の極性の高周波電力が
供給された2枚の導体板63,64のみが1/4λモノ
ポールアンテナとして動作する。
実施例の変形である第5実施例の無線機の断面図であ
り、(a)に示されたのはアンテナ伸長状態、(b)に
示されたのはアンテナ格納状態、(c)に示されたのは
アンテナ本体の断面図である。
は1/4λアンテナ素子、13は導体又は絶縁体からな
る摘み、16は高周波電源,17はアンテナ素子基部、
18は給電接続部、65は金属板、15は給電接続部1
8と導体板65を絶縁する絶縁体、61はアンテナ素子
基部17を導体板65に接続する導電体である。高周波
電源16の一方が給電接続部18に接続され、他方が導
体板65の上端部に接続されている。
おいて、アンテナ素子基部17に給電接続部18を経由
して高周波電力の一方が供給され、導体板65の上端部
に高周波電力の他方が供給される。このようにして基部
17に一方の極性の高周波電力が供給されたアンテナ素
子12と上端部に他方の極性の高周波電力が供給された
導体板65は、共働してλ/2ダイポールアンテナとし
て動作する。
おいて、アンテナ素子基部17が導電体61を介してλ
/4モノポールアンテナとして動作している導体板65
の電圧最大点に接続されることにより、導体板65と同
様にλ/4モノポールアンテナとして動作する。なお、
導電体61に代えて絶縁体を使用することも可能であ
り、その場合には、アンテナ素子基部17が給電接続部
18から離間することにより高周波電源16の一方から
切り放され、アンテナ素子12はアンテナとしては動作
せず、他方の極性の高周波電力が供給された導体板65
のみが1/4λモノポールアンテナとして動作する。
に、無線機に内蔵される印刷基板上あるいは絶縁体であ
る筐体に形成された導電パターンで構成することも可能
であり、簡単な構成を採ることができる。
ップアンテナに適用した第6実施例の無線機の断面図で
あり、(a)に示されたのはアンテナ伸長状態、(b)
に示されたのはアンテナ格納状態、(c)に示されたの
はアンテナ本体の断面図である。図8は、図7のシュペ
ルトップアンテナの部分拡大図であり、図8(a)は図
7(a)の部分A拡大正面図及び部分B拡大正面図、図
8(b)は図7(b)の部分Cの拡大正面図及び部分D
の拡大正面図である。
22は導体管よりなる1/4λアンテナ素子、23は導
電体からなる摘み、24は同軸給電体の内部導体、25
は同軸給電体の外部導体、26は高周波電源、27は1
/4λ導電体外套管(シュペルトップ)、28は外套管
側導体、29は外套管側接点、30は高周波電源側接
点、31は給電接続部、32は摺動接点支持絶縁体、3
3は摺動接点である。
給電接続部31が設けられており、管状であるアンテナ
素子22の下端部外側には摺動接点支持絶縁体32を介
して摺動接点33が設けられている。導電体からなる摘
み23はアンテナ素子22と電気的に接続されており、
格納時に外套管側導体28に電気的接続が可能なように
構成されている。
は、高周波電源側接点30が設けられている。外套管側
導体28は、同軸給電体の外部導体25と同径でありか
つ外部導体25を延長した位置に配置されているが、外
部導体25とは離隔しており、内側に外套管側接点29
が設けられている。高周波電源26の一方が同軸給電体
の内部導体24に接続され、他方が同軸給電体の外部導
体25に接続されている。
テナ伸長状態において、同軸給電体の内部導体24にア
ンテナ素子22の給電接続部31が接続されているとと
もに、摺動接点33により高周波電源側接点30と外套
管側接点29が接続される。
4及び給電接続部31を経由して高周波電力の一方がア
ンテナ素子22に供給され、同軸給電体の外部導体2
5、高周波電源側接点30、摺動接点33、外套管側接
点29及び外套管側導体28を経由して高周波電力の他
方が導電体外套管27に供給される。
一方の極性の高周波電力が供給されたアンテナ素子22
に対して外套管側導体28を経由して高周波電力の他方
が供給された導電体外套管27がシュペルトップとして
動作することにより、シュペルトップアンテナが構成さ
れる。
テナ格納状態において、アンテナ素子22は給電接続部
31を介して同軸給電体の内部導体24に接続されてい
るが、アンテナ素子22の下端部内側に設けられている
摺動接点33はアンテナ素子22が格納されることによ
り移動し、高周波電源側接点30と外套管側接点29の
接続が絶たれる。また、アンテナ素子22と電気的に接
続された摘み23が外套管側導体28に接続される。
4、給電接続部31、摘み23及び外套管側導体28を
経由して高周波電力の一方が外套管27に供給され、外
套管27が1/4λモノポールアンテナとして動作する
1が同軸給電体の内部導体24の上端部外側に設けられ
ているとして説明したが、給電接続部31がアンテナ素
子22の下端部外側に設けることも可能である。
ンテナに適用した第7実施例の無線機の断面図であり、
(a)に示されたのはアンテナ伸長状態、(b)に示さ
れたのはアンテナ格納状態、(c)に示されたのはアン
テナ本体の断面図である。図10は、図9のブラウンア
ンテナの部分拡大図であり、図10(a)は図9(a)
の部分A拡大正面図及び部分B拡大正面図、図10
(b)は図9(b)の部分Cの拡大正面図及び部分Dの
拡大正面図である。
42は導体管よりなる1/4λアンテナ素子、43は導
電体からなる摘み、44は同軸給電体の内部導体、45
は同軸給電体の外部導体、46は高周波電源、47は1
/4λ地線(グラウンド)、48は地線側導体、49は
地線側接点、50は高周波電源側接点、51は給電接続
部、52は摺動接点支持絶縁体、53は摺動接点であ
る。
給電接続部51が設けられており、管状であるアンテナ
素子42の下端部外側には摺動接点支持絶縁体52を介
して摺動接点53が設けられている。導電体からなる摘
み43はアンテナ素子42と電気的に接続されており、
格納時に地線側導体48に電気的接続が可能なように構
成されている。
は、高周波電源側接点50が設けられている。地線側導
体48は、同軸給電体の外部導体45と同径でありかつ
外部導体45を延長した位置に配置されているが、外部
導体45とは離隔しており、内側に地線側接点49が設
けられている。高周波電源46の一方が同軸給電体の内
部導体44に接続され、他方が同軸給電体の外部導体4
5に接続されている。
ンテナ伸長状態において、同軸給電体の内部導体44に
アンテナ素子42の給電接続部51が接続されていると
ともに、摺動接点53により高周波電源側接点50と地
線側接点49が接続される。
4及び給電接続部51を経由して高周波電力の一方がア
ンテナ素子42に供給され、同軸給電体の外部導体4
5、高周波電源側接点50、摺動接点53、地線側接点
49及び地線側導体48を経由して高周波電力の他方が
導電体地線47に供給される。
一方の極性の高周波電力が供給されたアンテナ素子42
に対して地線側導体48を経由して高周波電力の他方が
供給された導電体地線47により、ブラウンアンテナが
構成される。
ンテナ格納状態において、アンテナ素子42は給電接続
部51を介して同軸給電体の内部導体44に接続されて
いるが、アンテナ素子42の下端部内側に設けられてい
る摺動接点53はアンテナ素子42が格納されることに
より移動し、高周波電源側接点50と地線側接点49の
接続が絶たれる。また、アンテナ素子42と電気的に接
続された摘み43が地線側導体48に接続される。
4、給電接続部51、摘み43及び地線側導体48を経
由して高周波電力の一方が地線47に供給され、地線4
7が1/4λモノポールアンテナとして動作する
1が同軸給電体の内部導体44の上端部外側に設けられ
ているとして説明したが、給電接続部51がアンテナ素
子42の下端部外側に設けることも可能である。
伸長状態、(b)はアンテナ格納状態。
断面図であり、(a)はアンテナ伸長状態、(b)はア
ンテナ格納状態、(c)はアンテナ本体断面構造。
ポールアンテナの断面図であり、(a)はアンテナ伸長
状態、(b)はアンテナ格納状態、(c)はアンテナ本
体断面構造。
るダイポールアンテナの断面図であり、(a)はアンテ
ナ伸長状態、(b)はアンテナ格納状態、(c)はアン
テナ本体断面構造。
るダイポールアンテナの断面図であり、(a)はアンテ
ナ伸長状態、(b)はアンテナ格納状態、(c)はアン
テナ本体断面構造。
るダイポールアンテナの断面図であり、(a)はアンテ
ナ伸長状態、(b)はアンテナ格納状態、(c)はアン
テナ本体断面構造。
ナの断面図であり、(a)はアンテナ伸長状態、(b)
はアンテナ格納状態、(c)はアンテナ本体断面構造。
あり、(a)は図7(a)のシュペルトップアンテナの
A部拡大正面図及びB部拡大正面図、(b)は図7
(b)のシュペルトップアンテナのC部拡大正面図及び
D部拡大正面図。
面図であり、(a)はアンテナ伸長状態、(b)はアン
テナ格納状態、(c)はアンテナ本体断面構造。
り、(a)は図10(a)のブラウンアンテナのA部拡
大正面図及びB部拡大正面図、(b)は図10(b)の
ブラウンアンテナのC部拡大正面図及びD部拡大正面
図。
Claims (2)
- 【請求項1】 無線機筐体内に格納可能なλ/4アンテ
ナ素子;前記アンテナ素子を格納時に前記アンテナ素子
を同軸状に格納するλ/4円筒状格納導体;前記格納導
体の上端部に配設され、中心孔を有する円筒形状であ
り、前記中心孔で前記アンテナ素子を軸支する第1絶縁
体;前記格納導体の上端部に配設され、中心孔を有する
円筒形状であり、前記中心孔で前記アンテナ素子の下端
部を軸支する第2絶縁体;前記円筒状絶縁体の内側に前
記格納導体と絶縁されて配設され、中心孔を有する円筒
形状であり、前記中心孔で前記アンテナ素子と摺接する
給電導体を有し;前記給電導体に前記高周波電源の一方
が接続され;前記格納導体の上端部に高周波電源の他方
が接続され;前記アンテナ伸張時において、前記アンテ
ナ素子の基部に前記給電導体を経由して高周波電源の一
方が供給され、前記格納導体に高周波電源の他方が供給
されることにより前記アンテナ素子及び前記格納導体が
λ/2ダイポールアンテナとして機能し;前記アンテナ
格納時において、前記アンテナ素子が前記高周波電源の
一方から切り放され、前記格納導体に前記高周波電源の
他方が供給されることにより、前記格納導体がλ/4モ
ノポールアンテナとして機能する:アンテナ。 - 【請求項2】 無線機筐体内に格納可能なλ/4アンテ
ナ素子;前記アンテナ素子を格納時に前記アンテナ素子
を同軸状に格納するλ/4長円筒状の格納導体;前記格
納導体の上端部に配設され、中心孔を有する円筒形状で
あり、前記中心孔で前記アンテナ素子を軸支する絶縁
体;前記格納導体の上端部に配設され、中心孔を有する
円筒形状であり、前記中心孔で前記アンテナ素子の下端
部を軸支する導体;前記円筒状絶縁体の内側に前記格納
導体と絶縁されて配設され、中心孔を有する円筒形状で
あり前記中心孔で前記アンテナ素子と摺接する給電導体
を有し;前記給電導体に前記高周波電源の一方が接続さ
れ;前記格納導体の上端部に高周波電源の他方が接続さ
れ;前記アンテナ伸張時において、前記アンテナ素子の
基部に前記給電導体を経由して高周波電源の一方が供給
され、前記格納導体に高周波電源の他方が供給されるこ
とにより前記アンテナ素子及び前記格納導体がλ/2ダ
イポールアンテナとして機能し;前記アンテナ格納時に
おいて、前記アンテナ素子が前記高周波電源の一方から
切り放され、前記格納導体に前記高周波電源の他方が供
給されることにより、前記格納導体がλ/4モノポール
アンテナとして機能する:アンテナ。
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