JP2003324305A - ３バンドアンテナの構成方法、および、３バンドアンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １個のアンテナによって、与えられた３種類
の周波数Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃの電波を送，受信し得る技術
を創作して提供する。 【解決手段】 （Ａ）に示すように、高周波回路１に対
して円筒状アンテナエレメント４とヘリカルアンテナエ
レメント３とを直列に配列して接続すると、（Ｂ）図に
実線で示したように周波数ｆ０とｆｂとｆｃで共振す
る。前記ヘリカルアンテナエレメント３の中に調整ロッ
ド５を挿入すると、前記実線で示した同調曲線は鎖線の
ように変化する。この変化は調整ロッド５の直径（ヘリ
カルアンテナ３の直径に対する比率）と、挿入深さとに
よって異なる。これらの要因を調節して、鎖線カーブの
同調点をＦａ，Ｆｂ，Ｆｃに導く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、１個のアンテナ装
置によって３種類の周波数の電波を送，受信し得るよう
に創作した３バンドアンテナに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】１個のアンテナ装置によって２種類の周
波数の電波を送，受信し得るデュアルバンドアンテナは
実用されている。しかし、３種類の周波数の電波を送，
受信し得る３バンドアンテナは実用化されていない。そ
の理由を次に述べる。図４は従来例のアンテナの同調特
性を説明するために示したもので、（Ａ）は線条アンテ
ナのシンボル図、（Ｂ）はヘリカルアンテナのシンボル
図、（Ｃ）は筒状アンテナのシンボル図、（Ｄ）はこれ
らのアンテナ装置のＶＳＷＲ特性図表である。（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）図に例示したように、それぞれ単一のア
ンテナエレメントから成るアンテナ装置は、（Ｄ）図に
示すように基本周波数ｆ０で共振するとともに、第３高
調波３ｆ０，および第５高調波５ｆ０で共振する。しか
し、これら共振周波数の間には１：３：５の比率が決ま
っていて、これらを任意に設定することができない。図
５（Ａ）に例示したように、高周波回路１に対して円筒
状アンテナエレメント４とヘリカルアンテナエレメント
３とを直列に接続すると、基本周波数ｆ０に共振すると
ともに、周波数ｆａ，周波数ｆｂで共振する。上記の共
振周波数ｆａは、先に述べた第３高調波３ｆ０よりも若
干低周波数側に偏り、かつ、共振周波数ｆｂは第５高調
波５ｆ０よりも可成り低周波数側に偏る。こうした現象
を利用して、周波数ｆ０の電波と、周波数ｆａの電波と
を送，受信するアンテナ装置を構成することは可能であ
る。しかし、この場合、第５高調波に対応する共振周波
数ｆｂを任意に設定することができない。このため、従
来一般に、３バンドアンテナを実用化することができな
かった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】例えばパソコンと既設
通信システムとを結ぶアダプターを構成する場合、８９
０〜９６０ＭＨｚ（携帯電話ＧＳＭ用）と、１．７１〜
１．８９ＧＨｚ（ＰＨＳ用）と、２．４〜２．５ＧＨｚ
（無線ＬＡＮ用）との、３種類の波長の電波を送，受信
し得るアンテナが必要となる。従来のアンテナ技術によ
ると、３個のアンテナを設けて切換え使用したり、また
は、１個のデュアルバンドアンテナと１個の通常アンテ
ナとを設けて切換え使用したりしなければならないの
で、構造が複雑で、アンテナ装置部分が大形，大重量と
なり、製造コストが高価になる。その上、構造が複雑で
あることはトラブル発生要因が増えることになり、作動
信頼性が低下する。本発明は上述の事情に鑑みて為され
たものであって、１個のアンテナ装置によって、任意の
３種類の周波数の電波を送，受信し得るアンテナ技術を
提供しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】任意の３種類の周波数の
電波を送受信するため、本発明者は前記図５（Ａ）に示
した複合アンテナエレメントに、更に１個のアンテナエ
レメントを加えて、図６（Ａ）に示すような複合アンテ
ナエレメントを構成した。その工程に従って以下に述べ
る。図６（Ａ）に示した複合アンテナエレメントの内、
直列的に接続されているヘリカルアンテナエレメント３
と円筒状アンテナエレメント４とは、先に図５（Ａ）に
示したと類似の構成であって、高周波回路１の出力端に
接続される。これにより、図６（Ｂ）に実線で描いたよ
うに、ｆ０，ｆ３，ｆ４の３つの共振周波数が現れる。
なお、本発明において、中空の円筒状アンテナと、内実
の円柱状アンテナとは等価である。その理由は、内実の
円柱状導体に高周波電流を流した場合、高周波電流の表
皮作用によって、電流密度が表層部に集中するからであ
る。

【０００５】（図６（Ａ）参照）、前記複合アンテナエ
レメント中のヘリカルアンテナエレメント３の中へ、導
電性の調整ロッド５を同心状に挿入すると、（Ｂ）図に
実線で描いた同調特性カーブは鎖線で描いたように変化
する。すなわち、基本波の同調周波数は矢印ａのよう
に、ｆ０からＦａに、微小な変化を示す。第３高調波に
相当する同調周波数は矢印ｂのように、ｆ３からＦｂ
に、僅かに変化する。そして、第５高調波に相当する同
調周波数は矢印ｃのように、ｆ４からＦｃに、比較的大
きく変化する。上記の変化状況は調整ロッド５の挿入状
態に伴って変化する。本発明者の実験，研究によれば、
（ａ）調整ロッド５をヘリカルアンテナエレメント３の
中へ挿入する長さ寸法と、（ｂ）調整ロッド５の直径寸
法の、ヘリカルアンテナエレメント３のヘリカル径に対
する比とを変化させて、図６（Ｂ）の共振周波数Ｆｃを
調節することが推奨される。調節方法は、この他にも種
々考えられるが、上記（ａ），（ｂ）を変化させて共振
周波数Ｆｃを変化させた場合、共振周波数Ｆａの変化
（矢印ａ）および共振周波数Ｆｂの変化（矢印ｂ）は、
実用上無視し得る程度に微小である。更に、前以って該
微小変化を予測して予め補正しておくことにより、いっ
そう正確に共振周波数Ｆａ，Ｆｂを所望の値とすること
ができる。このため、基本設計段階で、基本周波数に対
する共振周波数Ｆａと、第３高調波に対応する共振周波
数Ｆｂとを適宜に設定しておけば、調整ロッド５の調節
によって第５高調波に対応する共振周波数Ｆｃを所望の
値に導くことができる。

【０００６】３バンドアンテナを構成する実際の工程を
想像してみて、前記（ａ），（ｂ）の手段で共振周波数
Ｆｃのみを調節し得ることが如何ほど重要であるかを御
理解願いたい。共振周波数Ｆｃを調節しようとして弄
（いじ）っているうちに、他の共振周波数ＦａやＦｂが
変化してしまうと手がつけられなくなってしまうからで
ある。ここに、前記の「共振周波数Ｆｃのみを調節し得
る」とは「共振周波数Ｆｃを調節する際、調整済みの共
振周波数Ｆａ，Ｆｂが実用上不変」ということである
が、この「実用上不変」の意味は次のとおりである。例
えば共振周波数Ｆａを携帯電話ＧＳＭの８９０〜９６０
ＭＨｚに調整してある場合、この同調周波数帯域８９０
〜９６０ＭＨｚのカバーを保持さえしていれば、微小変
化は許容されるという考え方である。

【０００７】平面幾何学に例をとってみたとき「３直線
が１点で交わること」が、非常に限定された条件下にお
いてのみ成立する特異な状態であるように、アンテナ工
学において指定された３種類の周波数に共振させること
は至難の命題である。本発明者が創作した調整ロッドの
挿入深さと直径比率とによる３バンドアンテナの調整
は、聞き知ってみればコロンブスの卵であるが、従来技
術では予想し得なかった効果を奏したものである。

【０００８】以上に説明した本発明の基本的原理に基づ
いて、本願請求項１の３バンドアンテナの構成方法は、
任意所望の３つの周波数Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃを送，受信し
得る３バンドアンテナを構成する方法において、（ただ
し、Ｆａ＜Ｆｂ＜Ｆｃ）。 （１） 円筒状もしくは大径の円柱状アンテナエレメン
トの片方の端に対し、ヘリカルアンテナエレメントの片
方の端を接続導通せしめて、基本波の共振周波数がほぼ
Ｆａとなり、第３高調波の共振周波数がほぼＦｂとなる
円筒・ヘリカル複合アンテナエレメントを構成し、
（２） 前期ヘリカルアンテナエレメントの中へ、これ
よりも小径の棒状をなす調整ロッドを挿入するととも
に、上記調整ロッドの直径寸法、および、ヘリカルアン
テナ内への挿入深さ寸法を適宜に選定することによっ
て、前記円筒・ヘリカル複合アンテナエレメントの基本
波を周波数Ｆａで共振させるとともに、第３高周波を周
波数Ｆｂで共振させ、かつ、第５高調波を周波数Ｆｃで
共振させることを特徴とする。

【０００９】以上に説明した本発明方法によると、ＭＨ
ｚないしＧＨｚの領域において、従来は至難であった３
バンドアンテナを容易に、しかも低コストで構成するこ
とができ、その上、比較的小形，軽量で高性能の３バン
ドアンテナが構成される。さらに、本発明方法は３バン
ドアンテナを工業的に大量生産するに適していて、アン
テナ産業の発達、および無線機器技術の向上に貢献する
ところ多大である。

【００１０】請求項２の発明に係る３バンドアンテナ構
成方法は、前記請求項１の発明方法の構成要件に加え
て、前記の基本周波数を、携帯電話ＧＳＭ周波数帯（８
９０〜９６０ＭＨｚ）に設定し、第３高調波の同調周波
数をＰＣＳ周波数帯（１．７１〜１．８９ＧＨｚ）に設
定し、かつ、第５高調波の同調周波数を無線ＬＡＮ周波
数帯（２．４〜２．５ＧＨｚ）に設定することを特徴と
する。以上に説明した請求項２の発明方法によると、前
記請求項１に係る基本発明の特性を利用して、１個のア
ンテナを構成することにより携帯電話とＰＣＳと無線Ｌ
ＡＮとの３者に対応することができる。

【００１１】請求項３に係る発明方法の構成は、前記請
求項１または請求項２の発明方法の構成要件に加えて、
前記円筒状もしくは大径の円柱状アンテナエレメントの
中央部を屈曲せしめて当該３バンドアンテナを収納し得
るようにし、および／または、該アンテナの基端部を無
線機ケースに対して旋回せしめて当該３バンドアンテナ
を収納し得るようにすることを特徴とする。以上に説明
した請求項３の発明方法によると、請求項１または請求
項２の発明の効果を妨げることなく、本発明に係る３バ
ンドアンテナを無線機ケースに対して収納したり伸長さ
せたりすることができる。

【００１２】請求項４に係る発明方法の構成は、前記請
求項１ないし請求項３の発明方法の構成要件に加えて、
前記円柱状もしくは大径の円柱状アンテナエレメントの
開放端側の付近に、ヘリカルアンテナエレメント（３）
の内径とほぼ同寸の外径寸法（Ｄ３）を有する柱状の導
通部（８ｄ）を形成するとともに、上記導通部に対して
同心状に位置せしめて、調整ロッド（５Ｐ）を、電気的
に絶縁せしめて機械的に接続し、上記調整ロッドの先端
部に、前記導通部（８ｄ）とほぼ等しい外径寸法（Ｄ
３）を有する電気絶縁材料製の絶縁キャップ（１０）を
装着し、ヘリカルアンテナエレメント（３）を前記調整
ロッドに接触させることなく、同心状に被せて、その片
方の端を前記導通部に嵌め合わせて電気的に導通させ、
他方の端を前記絶縁キャップ（１０）に嵌め合わせて支
持することを特徴とする。以上に説明した請求項４の発
明方法によると、本発明に係る３バンドアンテナを、高
精度、低コストで工業的に生産することができ、その
上、製品が丈夫で、取り落としたり、ぶっつけたりして
衝撃を与えても調整状態が変化しない。

【００１３】請求項５に係る３バンドアンテナは（図２
参照）、入力端を高周波回路に接続される円筒状アンテ
ナエレメント（４）と、上記円筒状アンテナエレメント
の開放端側に対し、電気的に導通されて機械的に接続さ
れたヘリカルアンテナエレメント（３）と、上記ヘリカ
ルアンテナエレメントの中へ同心状に挿入されて、該ヘ
リカルアンテナエレメントに対して接触導通しない調整
ロッド（５）とを具備した複合アンテナエレメントが構
成されていて、上記複合アンテナエレメントの基本波に
共振する周波数をＦａとし、第３高調波に共振する周波
数をＦｂとし、第５高調波に共振する周波数をＦｃとし
て、 Ｆａ：Ｆｂの比が１：３よりも小さく、かつ、Ｆａ：Ｆ
ｃの比が１：５よりも小さく、Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃの３種
類の周波数の電波を送，受信し得ることを特徴とする。
以上に説明した請求項５の発明を適用すると、比較的簡
単で小形な１個のアンテナによって、３種類の周波数の
電波を高利得で送，受信することができる。

【００１４】請求項６に係る３バンドアンテナの構成
は、前記請求項５の発明の構成要件に加えて（図２参
照）前記円筒状アンテナエレメントの両端部を除く中間
区域に、ヘリカルアンテナエレメントの中心線に対して
ほぼ直交する連結ピンから成る関節が設けられており、
および／または、前記円筒状アンテナエレメントの入力
端部分が、無線機ケースに対して回動可能に装着され得
るようになっていることを特徴とする。以上に説明した
請求項６の発明を適用すると、基本発明装置である請求
項５の３バンドアンテナの効果を妨げることなく、該３
バンドアンテナを無線機ケースに対して収納したり伸長
させたりすることができ、携帯に便利である上に、携行
中にアンテナを破損する危険性が格段に減少せしめるこ
とができる。

【００１５】請求項７に係る３バンドアンテナの構成
は、前記請求項５，同６の構成要件に加えて（図１参
照）前記の円筒状もしくは円柱状のアンテナエレメント
（８）の先端部に、ヘリカルアンテナエレメント（３）
の入力端と密に嵌合する外径寸法Ｄ３の導通部（８ｄ）
が形成されるとともに、上記導通部（８ｄ）の先端側
に、これと同心の絶縁柱（９）が固着されており、上記
絶縁柱（９）によって、「外径寸法Ｄ５＜Ｄ３の調整ロ
ッド（５Ｐ）」が同心状に支持されており、かつ、上記
調整ロッド（５Ｐ）の先端に、「前記ヘリカルアンテナ
エレメント（３）の開放端の内径に対して嵌合する絶縁
キャップ（１０）」が装着されていて、前記ヘリカルア
ンテナエレメント（３）に対して調整ロッド（５Ｐ）
が、相互に接触導通することなく、かつ同心に保持され
ていることを特徴とする。以上に説明した請求項７の発
明によると、本発明に係る３バンドアンテナを高精度か
つ低コストで工業的に生産することができ、その上、調
整状態が確実に保持され、容易に調整狂いを生じる虞れ
が無く、信頼性に優れている。

【００１６】請求項８に係る３バンドアンテナの構成
は、前記請求項７の発明の構成要件に加えて（図１参
照）前記円筒状ないし円柱状アンテナエレメント（８）
の導通部（８ｄ）の根本側に、これと同心で、外径寸法
Ｄ２＞Ｄ３の嵌合部（８ｃ）が形成されていて、有頂無
底円筒状のアンテナカバー（６）が、前記嵌合部（８
ｃ）に嵌着されていることを特徴とする。以上に説明し
た請求項８の発明を適用すると、アンテナ性能に悪影響
を及ぼす虞れ無く、総べてのアンテナエレメントが外部
物体に対してプロテクトされているので、損耗の進行が
極めて少なく、耐久性に優れている。従って、その取扱
い操作に細心の注意を払う必要が無く、取扱い易い。

【００１７】請求項９に係る発明の構成は、前記請求項
７の発明の構成要件に加えて、（図１参照）アンテナ特
性が異なり、基本的な構造を同じくする複数種類の３バ
ンドアンテナが構成されていて、種類を異にする３バン
ドアンテナ相互の間において、円筒状ないし円柱状アン
テナエレメント（８）、ヘリカルアンテナエレメント
（３）、および調整ロッド（５Ｐ）は部品の互換性を有
し、種類を異にする３バンドアンテナ相互の間において
絶縁柱（９）が形状，寸法を異にするものであることを
特徴とする。以上に説明した請求項９の発明を適用する
と、複数種類の３バンドアンテナ、すなわち、互いに同
調特性を異にする複数仕様の３バンドアンテナ相互の間
において、主要な構成部材に互換性を持たせ、絶縁柱の
形状，寸法を調整して「ヘリカルアンテナエレメントに
対する調整ロッドの挿入寸法」を変化させることによ
り、複数種類のアンテナ性能を現出させることができ
る。上述のようにして部品の互換性を高めると、多機種
生産する場合においても量産効果によるコスト低減およ
び品質向上の効果が得られる。

【００１８】請求項１０に係る発明の構成は、前記請求
項６の発明の構成要件に加えて、（図２参照）、アンテ
ナ性能がほとんど等しい２種類の３バンドアンテナが構
成されていて、上記２種類の３バンドアンテナ相互の間
において、ヘリカルアンテナエレメント（３）および調
整ロッド（５）は部品互換性を有しており、該２種類の
３バンドアンテナの内の片方は、回転軸として機能する
連結ピン（７ｃ）で結合された２個の円柱状アンテナエ
レメント（７ａ，７ｂ）を有し、該２種類の３バンドア
ンテナの他方は、回転軸として機能する連結ピンの無い
１個の円筒状アンテナエレメント（４）を有しているこ
とを特徴とする。以上に説明した請求項１０の発明を適
用すると、相互に大幅に部品互換性を有し、かつ同様の
アンテナ特性を有する、収納型３バンドアンテナと非収
納式３バンドアンテナとを工業的に低コストで生産する
ことができ、その上、生産工程管理が容易である。

【００１９】請求項１１に係る３バンドアンテナの構成
は、前記請求項７の発明の構成要件に加えて（図１参
照）基本的な構造が類似し、アンテナ特性を異にする複
数種類の３バンドアンテナが構成されていて、種類を異
にする３バンドアンテナ相互の間において、円筒状ない
し円柱状アンテナエレメント（８）、ヘリカルアンテナ
エレメント（３）は部品の互換性を有しており、種類を
異にする３バンドアンテナ相互の間において、調整ロッ
ド（５Ｐ）の、長さ寸法が異なっていることを特徴とす
る。以上に説明した請求項１１の発明を適用すると、ア
ンテナ特性を異にする複数種類の３バンドアンテナを生
産する場合、異なる種類の３バンドアンテナ相互の間に
大幅な部品互換性を与えて、大量生産による低コスト，
高品質の効果が得られ、その上、僅少の部品変換によっ
て異なる種類の３バンドアンテナに組み変えることがで
きる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る３バンドアン
テナの１実施形態における要部を描いた断面図である。
符号４を付して示した構成部分は円柱状アンテナエレメ
ントであって、先に原理図として示した図６における円
筒状アンテナエレメント４に対応する。本発明において
円柱状アンテナエレメントと円筒状アンテナエレメント
とが等価であることは先に述べたとおりである。なお、
本図１においては説明の便宜上、図の上下に基づいて上
下の呼称を用いる。この上下とは、使用状態における上
下の意味ではない。前記円柱状アンテナエレメント８の
基端部８ａの上方にフランジ８ｂが形成されている。こ
の直径寸法Ｄ１とする。上記フランジ８ｂの上方に、直
径寸法Ｄ２＜Ｄ１なる円柱状の嵌合部８ｃが同心状に一
体連設されており、さらにその上方に直径寸法Ｄ３＜Ｄ
２なる導通部８ｄが同心状に一体連設されている。そし
て、その上方に、さらに小径の結合ピン８ｅが同心状に
一体連設されている。ヘリカルアンテナエレメント３
は、その下端部付近が密巻きになっていて、この密巻き
部が前記導通部８ｄに対して弾性的に嵌着され、電気的
に導通されるとともに機械的に支持されている。

【００２１】前記ヘリカルアンテナエレメント３の中
に、これと同心状に、内径寸法Ｄ４、外径寸法Ｄ５の導
電材料製の管状調整ロッド５Ｐが挿入され、次のように
して位置ぎめ支持されている。Ｄ３＞Ｄ５＞Ｄ４であ
る。前記の結合ピン８ｅにより、これと同心に絶縁柱９
が支持されていて、この絶縁柱９に対して調整ロッド５
Ｐの下端部が嵌着されている。この調整ロッド５Ｐの上
端に絶縁キャップ１０が冠着され、この絶縁キャップ１
０の外径寸法がＤ３になっていて、ヘリカルアンテナエ
レメント３に内嵌し、該ヘリカルアンテナエレメント３
と調整ロッド５Ｐとを同心に、かつ電気的に絶縁して支
持する。符号６を付して示したのは、有頂無底の管状ア
ンテナカバーで、前記嵌合部８ｃに嵌着し、フランジ８
ｂに突き当てて位置決めされる。

【００２２】本実施形態（図１）においては、設計的お
よび実験的に、円柱状アンテナエレメント８、ヘリカル
アンテナエレメント３、および調整ロッド５Ｐの形状，
寸法、並びにヘリカルアンテナエレメント３に対する調
整ロッド５Ｐの挿入深さ寸法を設定して工業的に大量生
産できるように設定した。このように構成すると、大量
生産による低コスト，高品質の効果が得られる。さらに
本実施形態においては、図１に示した製品に比して絶縁
柱９の形状，寸法のみ異なる製品（３バンドアンテナ）
も準備した（図示省略）。絶縁柱９の形状，寸法を変え
ると、ヘリカルアンテナエレメント３に対する調整ロッ
ド５Ｐの挿入深さが変化して、異なった３バンド特性が
得られる。このようにして複数種類の、アンテナ特性を
異にする３バンドアンテナを生産すると、大部分の構成
部材が互換性を有し、絶縁柱９のみ（必要が有ればアン
テナカバー６を一緒に）を交換することによって対応で
きるので好都合である。上記と同様の技術的思想に基づ
いて、調整ロッド５Ｐだけ（要すればアンテナカバー６
を併せて）を交換することによって、アンテナ特性を異
にする複数種類の３バンドアンテナを生産することも有
効である。

【００２３】図２（Ａ）は、前掲の図１に示した実施形
態の３バンドアンテナを摸式化して描いたシンボル図で
ある。図２（Ｂ）は、上記（Ａ）図の改良例を説明する
ためのシンボル図である。次に、本図２（Ｂ）につい
て、（Ａ）と異なる点を抽出して次に述べる。垂直軸Ｚ
と水平軸Ｘ，Ｙとからなる直交３軸を想定する。図２
（Ｂ）においてＸ軸は紙面に垂直である。本図（Ｂ）の
円柱状アンテナエレメントは２分割されて、円柱状アン
テナエレメント・先端部７ａと、同基端部７ｂとになっ
ており、Ｘ軸方向の連結ピン７ｃによって相対的回動可
能に連結されている。上記の回動は円滑自在ではなく、
摩擦のために妨げられ、指先で容易に回せるが、手を放
すと、そのままの状態が保たれるようになっている。本
例と異なる実施形態として、回動に節度を与える手段
（図示せず）を設けても良い。

【００２４】これにより、往復円弧矢印θのように起立
・傾倒回動可能となる。通常は起立させた状態で用いる
が、傾倒させて収納した状態でも着呼受信可能である。
また、電波の伝播条件が良いときは収納状態のままで
送，受信することもできる。さらに本実施形態において
は、円柱状アンテナエレメント・基端部７ｂの、無線機
ケース（図外）への取付部にブラケット７ｄが形成さ
れ、取付ネジ１１によって往復円弧矢印Φのように回動
可能に取り付けられる。本発明を実施する際、θ方向回
動とΦ方向回動との内の何れか片方が可能なように構成
しても良く、両方とも可能なように構成しても良い。

【００２５】図２について（Ａ）と（Ｂ）とを比較する
と、ヘリカルアンテナエレメント３および調整ロッド５
は同様の構成部材である。従って、両方の３バンドアン
テナの同調特性をほぼ等しからしめることは容易であ
る。このようにして、アンテナ特性がほぼ等しい、収納
形と非収納形との３バンドアンテナを構成することがで
きる。この場合、双方の３バンドアンテナの間で部品の
互換性が大きいので、少機種大量生産に近い状態で工業
的に生産することができ、大量生産による低コスト，高
品質効果が得られる。また、収納形と非収納形との間に
おける組み変えも、少数のパーツの交換によって容易に
行なうことができる。

【００２６】図３は、前掲の図１に示した実施形態に係
る３バンドアンテナのＶＳＷＲ（ボルテージ・スタンデ
ィック・ウェーブ・レシオ）図表である。 （Ａ）図に見られるように、携帯電話ＧＳＭ用の９３０
ＭＨｚと、ＰＳ用の１．８ＧＨｚと、無線ＬＡＮ用の
２．４５ＧＨｚとに同調する特性が表されている。
（Ｂ）図はＧＳＭ用周波数近傍の詳細を示すＶＳＷＲ図
表であり、（Ｃ）図はＰＣＳ用周波数近傍の詳細を示す
ＶＳＷＲ図表である。このような同調特性を有している
ので、本実施形態に係る３バンドアンテナは、例えばパ
ソコンと既設通信システムとを結ぶアダプター用のアン
テナとして好適である。

【００２７】

【発明の効果】請求項１に係る発明方法によると、ＭＨ
ｚないしＧＨｚの領域において、従来は至難であった３
バンドアンテナを容易に、しかも低コストで構成するこ
とができ、その上、比較的小形，軽量で高性能の３バン
ドアンテナが構成される。さらに、本発明方法は３バン
ドアンテナを工業的に大量生産するに適していて、アン
テナ産業の発展、および無線機器技術の向上に貢献する
ところ多大である。請求項２の発明方法によると、前記
請求項１に係る基本発明の特性を利用して、１個のアン
テナを構成することにより携帯電話とＰＣＳと無線ＬＡ
Ｎとの３者に対応することができる。請求項３の発明方
法によると、請求項１または請求項２の発明の効果を妨
げることなく、本発明に係る３バンドアンテナを無線機
ケースに対して収納したり伸長させたりすることができ
る。請求項４の発明方法によると、本発明に係る３バン
ドアンテナを、高精度、低コストで工業的に生産するこ
とができ、その上、製品が丈夫で、取り落としたり、ぶ
っつけたりして衝撃を与えても調整状態が変化しない。

【００２８】請求項５の発明を適用すると、比較的簡単
で小形な１個のアンテナによって、３種類の周波数の電
波を高利得で送，受信することができる。請求項６の発
明を適用すると、基本発明装置である請求項５の３バン
ドアンテナの効果を妨げることなく、該３バンドアンテ
ナを無線機ケースに対して収納したり伸長させたりする
ことができ、携帯に便利である上に、携行中にアンテナ
を破損する危険性が格段に減少せしめることができる。
請求項７の発明によると、本発明に係る３バンドアンテ
ナを高精度かつ低コストで工業的に生産することがで
き、その上、調整状態が確実に保持され、容易に調整狂
いを生じる虞れが無く、信頼性に優れている。請求項８
の発明を適用すると、アンテナ性能に悪影響を及ぼす虞
れ無く、総べてのアンテナエレメントが外部物体に対し
てプロテクトされているので、損耗の進行が極めて少な
く、耐久性に優れている。従って、その取扱い操作に細
心の注意を払う必要が無く、取扱い易い。

【００２９】請求項９の発明を適用すると、複数種類の
３バンドアンテナ、すなわち、互いに同調特性を異にす
る複数仕様の３バンドアンテナ相互の間において、主要
な構成部材に互換性を持たせ、絶縁柱の形状，寸法を調
整して「ヘリカルアンテナエレメントに対する調整ロッ
ドの挿入寸法」を変化させることにより、複数種類のア
ンテナ性能を現出させることができる。上述のようにし
て部品の互換性を高めると、多機種生産する場合におい
ても量産効果によるコスト低減および品質向上の効果が
得られる。請求項１０の発明を適用すると、相互に大幅
に部品互換性を有し、かつ同様のアンテナ特性を有す
る、収納型３バンドアンテナと非収納式３バンドアンテ
ナとを工業的に低コストで生産することができ、その
上、生産工程管理が容易である。請求項１１の発明を適
用すると、アンテナ特性を異にする複数種類の３バンド
アンテナを生産する場合、異なる種類の３バンドアンテ
ナ相互の間に大幅な部品互換性を与えて、大量生産によ
る低コスト、高品質の効果が得られ、その上、僅少の部
品交換によって異なる種類の３バンドアンテナに組み変
えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る３バンドアンテナの１実施形態を
示す要部断面図である。

【図２】本発明に係る３バンドアンテナの２例を示す模
式図であって、（Ａ）は非収納形の１例を描き、（Ｂ）
は収納形の１例を描いてある。

【図３】前掲の図１に示した実施形態におけるＶＳＷＲ
図表である。

【図４】公知のアンテナエレメントにシンボル図に、そ
の同調特性図表を付記した図である。

【図５】複合アンテナのシンボル図に、その同調特性図
表を付記した図である。

【図６】本発明の基本的原理を説明するために示したも
ので、（Ａ）は本発明に係る３バンドアンテナのシンボ
ル図、（Ｂ）はその同調特性図表である。

【符号の説明】

１…高周波回路、２…モノポールアンテナ、３…ヘリカ
ルアンテナエレメント、４…円状アンテナエレメント、
５…調整ロッド、５Ｐ…パイプ状調整ロッド、６…アン
テナカバー、７ａ…円柱状アンテナエレメント・先端
部、７ｂ…円柱状アンテナエレメント・基端部、７ｃ…
連結ピン、７ｄ…ブラケット、８…円柱状アンテナエレ
メント、８ａ…基端部、８ｂ…フランジ、８ｃ…嵌合
部、８ｄ…導通部、８ｅ…結合ピン、９…絶縁柱、１０
…絶縁キャップ、１１…取付ネジ。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 任意所望の３つの周波数Ｆａ，Ｆｂ，Ｆ
   ｃを送，受信し得る３バンドアンテナを構成する方法に
   おいて、（ただし、Ｆａ＜Ｆｂ＜Ｆｃ）。 （１） 円筒状もしくは大径の円柱状アンテナエレメン
   トの片方の端に対し、ヘリカルアンテナエレメントの片
   方の端を接続導通せしめて、基本波の共振周波数がほぼ
   Ｆａとなり、第３高調波の共振周波数がほぼＦｂとなる
   円筒・ヘリカル複合アンテナエレメントを構成し、 （２） 前記ヘリカルアンテナエレメントの中へ、これ
   よりも小径の棒状をなす調整ロッドを挿入するととも
   に、 上記調整ロッドの直径寸法、および、ヘリカルアンテナ
   内への挿入深さ寸法を適宜に選定することによって、 前記円筒・ヘリカル複合アンテナエレメントの基本波を
   周波数Ｆａで共振させるとともに、第３周調波を周波数
   Ｆｂで共振させ、 かつ、第５高調波を周波数Ｆｃで共振させることを特徴
   とする、３バンドアンテナの構成方法。
2. 【請求項２】 前記の基本周波数を、携帯電話ＧＳＭ周
   波数帯（８９０〜９６０ＭＨｚに設定し、第３高調波の
   同調周波数をＰＣＳ周波数帯（１．７１〜１．８９ＧＨ
   ｚ）に設定し、かつ、第５高調波の同調周波数を無線Ｌ
   ＡＮ周波数帯（２．４〜２．５ＧＨｚに設定することを
   特徴とする、請求項１に記載した３バンドアンテナの構
   成方法。
3. 【請求項３】 前記円筒状もしくは大径の円柱状アンテ
   ナエレメントの中央部を屈曲せしめて当該３バンドアン
   テナを収納し得るようにし、 および／または、該アンテナの基端部を無線機ケースに
   対して旋回せしめて当該３バンドアンテナを収納し得る
   ようにすることを特徴とする、請求項１または請求項２
   に記載した３バンドアンテナの構成方法。
4. 【請求項４】 前記円柱状もしくは大径の円柱状アンテ
   ナエレメントの開放端側の付近に、ヘリカルアンテナエ
   レメント（３）の内径とほぼ同寸の外径寸法（Ｄ３）を
   有する柱状の導通部（８ｄ）を形成するとともに、 上記導通部に対して同心状に位置せしめて、調整ロッド
   （５Ｐ）を、電気的に絶縁せしめて機械的に接続し、 上記調整ロッドの先端部に、前記導通部（８ｄ）とほぼ
   等しい外径寸法（Ｄ３）を有する電気絶縁材料製の絶縁
   キャップ（１０）を装着し、 ヘリカルアンテナエレメント（３）を前記調整ロッドに
   接触させることなく、同心状に被せて、その片方の端を
   前記導通部に嵌め合わせて電気的に導通させ、他方の端
   を前記絶縁キャップ（１０）に嵌め合わせて支持するこ
   とを特徴とする、請求項１ないし請求項３の何れかに記
   載した３バンドアンテナの構成方法。
5. 【請求項５】 入力端を高周波回路に接続される円筒状
   アンテナエレメント（４）と、 上記円筒状アンテナエレメントの開放端側に対し、電気
   的に導通されて機械的に接続されたヘリカルアンテナエ
   レメント（３）と、 上記ヘリカルアンテナエレメントの中へ同心状に挿入さ
   れて、該ヘリカルアンテナエレメントに対して接触導通
   しない調整ロッド（５）とを具備した複合アンテナエレ
   メントが構成されていて、 上記複合アンテナエレメントの基本波に共振する周波数
   をＦａとし、第３高調波に共振する周波数をＦｂとし、
   第５高調波に共振する周波数をＦｃとして、 Ｆａ：Ｆｂの比が１：３よりも小さく、 かつ、Ｆａ：Ｆｃの比が１：５よりも小さく、 Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃの３種類の周波数の電波を送，受信し
   得ることを特徴とする３バンドアンテナ。
6. 【請求項６】 前記円筒状アンテナエレメントの両端部
   を除く中間区域に、ヘリカルアンテナエレメントの中心
   線に対してほぼ直交する連結ピンから成る関節が設けら
   れており、 および／または、前記円筒状アンテナエレメントの入力
   端部分が、無線機ケースに対して回動可能に装着され得
   るようになっていることを特徴とする、請求項５に記載
   した３バンドアンテナ。
7. 【請求項７】 前記の円筒状もしくは円柱状のアンテナ
   エレメント（８）の先端部に、ヘリカルアンテナエレメ
   ント（３）の入力端と密に嵌合する外径寸法Ｄ３の導通
   部（８ｄ）が形成されるとともに、 上記導通部（８ｄ）の先端側に、これと同心の絶縁柱
   （９）が固着されており、上記絶縁柱（９）によって、
   「外径寸法Ｄ５＜Ｄ３の調整ロッド（５Ｐ）」が同心状
   に支持されており、 かつ、上記調整ロッド（５Ｐ）の先端に、「前記ヘリカ
   ルアンテナエレメント（３）の開放端の内径に対して嵌
   合する絶縁キャップ（１０）」が装着されていて、 前記ヘリカルアンテナエレメント（３）に対して調整ロ
   ッド（５Ｐ）が、相互に接触導通することなく、かつ同
   心に保持されていることを特徴とする、請求項５または
   請求項６に記載した３バンドアンテナ。
8. 【請求項８】 前記円筒状ないし円柱状アンテナエレメ
   ント（８）の導通部（８ｄ）の根本側に、これと同心
   で、外径寸法Ｄ２＞Ｄ３の嵌合部（８ｃ）が形成されて
   いて、 有頂無底円筒状のアンテナカバー（６）が、前記嵌合部
   （８ｃ）に嵌着されていることを特徴とする、請求項７
   に記載した３バンドアンテナ。
9. 【請求項９】 アンテナ特性が異なり、基本的な構造を
   同じくする複数種類の３バンドアンテナが構成されてい
   て、 種類を異にする３バンドアンテナ相互の間において、円
   筒状ないし円柱状アンテナエレメント（８）、ヘリカル
   アンテナエレメント（３）、および調整ロッド（５Ｐ）
   は部品の互換性を有し、 種類を異にする３バンドアンテナ相互の間において絶縁
   柱（９）が形状，寸法を異にするものであることを特徴
   とする、請求項７に記載した３バンドアンテナ。
10. 【請求項１０】 アンテナ性能がほとんど等しい２種類
    の３バンドアンテナが構成されていて、 上記２種類の３バンドアンテナ相互の間において、ヘリ
    カルアンテナエレメント（３）および調整ロッド（５）
    は部品互換性を有しており、 該２種類の３バンドアンテナの内の片方は、回転軸とし
    て機能する連結ピン（７ｃ）で結合された２個の円柱状
    アンテナエレメント（７ａ，７ｂ）を有し、 該２種類の３バンドアンテナの他方は、回転軸として機
    能する連結ピンの無い１個の円筒状アンテナエレメント
    （４）を有していることを特徴とする、請求項６に記載
    した３バンドアンテナ。
11. 【請求項１１】 基本的な構造が類似し、アンテナ特性
    を異にする複数種類の３バンドアンテナが構成されてい
    て、 種類を異にする３バンドアンテナ相互の間において、円
    筒状ないし円柱状アンテナエレメント（８）、ヘリカル
    アンテナエレメント（３）は部品の互換性を有してお
    り、 種類を異にする３バンドアンテナ相互の間において、調
    整ロッド（５Ｐ）の、長さ寸法が異なっていることを特
    徴とする、請求項７に記載した３バンドアンテナ。