JP2004248191A - Strap antenna and radio device provided with same - Google Patents

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JP2004248191A
JP2004248191A JP2003038354A JP2003038354A JP2004248191A JP 2004248191 A JP2004248191 A JP 2004248191A JP 2003038354 A JP2003038354 A JP 2003038354A JP 2003038354 A JP2003038354 A JP 2003038354A JP 2004248191 A JP2004248191 A JP 2004248191A
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JP
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antenna
balun
conductor wire
mhz
loading
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Japanese (ja)
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Isataka Yoshino
功高 吉野
Minoru Ozeki
実 大関
Toshiyuki Imagawa
敏幸 今川
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Sony Corp
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Sony Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To expand a receiving frequency band without requiring a sensitivity adjusting operation in a strap antenna. <P>SOLUTION: A strap antenna 2 is composed of a balun 4 for converting a balanced mode into an unbalanced mode, a dipole antenna 8 that is connected to a balanced mode side terminal of the balun 4 and resonated in 200 MHz, a pair of loading means 6, 6 of which one terminal is connected to both terminals of the dipole antenna 8, and a lead wire 10 connected between anti-dipole antenna side terminals of the loading means 6, 6. A pair of loading means 6, 6 are then equipped with loading coils Lc, Lc, and the loading coils Lc, Lc become high impedance to be substantially electrically disconnected for a signal of 200 MHz and become low impedance to be substantially electrically connected for a signal of 100 MHz. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ストラップアンテナ、特に、感度調整操作或いは受信周波数切換操作をしなくても広い周波数帯域に渡って高い受信感度を得ることができるストラップアンテナと、それを用いた無線機に関する。
【0002】
【従来の技術】
高い周波数の電波を受信する無線機のアンテナとして、イヤーホーンをそのまま利用したもの、或いは無線機の筐体内に導体線を配置したもの等が従来良く用いられたが、これらのものは充分な受信感度を得ることが難しく、そこで、例えば、特開平10−84209号公報により紹介されたループアンテナが開発された。この種のアンテナは小型無線機の首紐にループアンテナを取付け、そのループアンテナに、インダクタンス素子を、そのループアンテナの開口面が人体表面に垂直になるような向きに並列に接続したものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば上述した特開平10−84209号公報等により紹介されたようなストラップ状首掛けタイプのアンテナには、テレビジョン放送を受信する場合、広帯域のテレビジョン放送周波数に対して該広帯域全域に渡って充分な受信感度を確保することが難しいという問題があった。
即ち、所謂、携帯液晶TV(テレビジョン受像機)と称されるものは、97〜770MHzという非常に広帯域の高周波信号を受信する必要がある。具体的には、日本におけるテレビジョン放送使用周波数帯域の場合、VHF帯では、90〜108MHz(1〜3cH)、170〜222MHz(4〜12cH)が使用周波数となり、UHF帯では470〜770MHz(13〜62cH)が使用周波数となる。
このような広帯域に渡って充分な高さの受信感度を得ることは難しく、受信感度の低い帯域が生じることは避け得なかった。なぜならば、ループアンテナのループ長が受信周波数帯域を決定し、その帯域外の周波数に対してアンテナの受信感度が低下するからである。
【0004】
そのため、例えば磁性体が移動可能に挿通された感度調整部材を設け、該磁性体の挿通量を受信しようとする周波数に応じて調整するというような感度調整手段の開発も試みられた。しかし、このような感度調整手段によれば、受信しようとする周波数を切り換えるとき毎に、感度調整動作をする必要があるという面倒があった。
【0005】
本発明はこのような問題点を解決すべく為されたものであり、感度調整動作を要することなく広い帯域の周波数の信号に対して充分な受信感度を確保することが可能なストラップアンテナ及びそれを用いた無線機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】
請求項1のストラップアンテナは、平衡モードから不平衡モードに変換するバランを有し、その平衡モード側の端子に接続された2本の導体線の先端にローディングコイルを一対備え、そのローディングコイル間が、導体線で結ばれたストラップアンテナであって、上記ローディングコイルは、予め設定された基本周波数(例えば、100MHz)より高い特定の周波信号(例えば、200MHz)に対してハイインピーダンスになって高周波的に上記バランに接続された導体線と分離することで該導体線をダイポールアンテナとして機能させ、上記基本周波数(例えば、100MHz)の信号に対してはロウインピーダンスになっバランに接続されている上記導体線と上記一対のローディングコイルと該ローディングコイル間を結んでいる上記導体線をループアンテナとして機能させるようにしたことを特徴とする。
【0007】
従って、請求項1のストラップアンテナによれば、高周波信号をバランにて平衡モードから不平衡モードにモード変換することができると共に、基本周波数(例えば、100MHz)より高い特定の周波数(例えば200MHz)の信号に対してはローディングコイルがハイインピーダンスとなって上記バランに接続された導体線から分離し、その導体線をU型ダイポールアンテナとして機能させ、共振させることができる。
また、基本周波数(例えば、100MHz)の信号に対しては上記ローディングコイルがローインピーダンスとなって上記導体線と一対のローディング及びローディングコイル間を結んでいる導体線に一つのアンテナ(ループアンテナ)として機能して共振させることができる。
【0008】
依って、基本周波数(例えば100MHz)に共振し、更にその高調波(3倍波、例えば300MHz、5倍波、例えば500MHz、7倍波、例えば700MHz)に共振するアンテナ(ループアンテナ)と、予め設定された周波数(例えば100MHz)より高い特定の周波数(例えば200MHz)の信号に共振し、更にその高調波(3倍波、例えば600MHz等)に励振するアンテナ(将にダイポールアンテナ)が一つのストラップアンテナによって構成され、広い周波数帯域に渡って受信感度の変化の比較的少ない感度特性を得ることが可能になり、その感度特性を得るのにストラップアンテナに対する感度調整を全く要しない。
尚、そのローディングコイルは基本周波数(例えば100MHz)の共振に必要とされるアンテナ長を短縮するので、アンテナ長が短くても長い波長の信号に共振し得ることから、アンテナを徒に長くすることなく低い周波数の信号に対する受信感度を高めることができる。これも無視できない利点である。
【0009】
請求項5の無線機は、上記請求項1のストラップアンテナと、それと接続された受信装置とからなることを特徴とする。
従って、請求項5の無線機によれば、上記請求項1のストラップアンテナの利点を享受することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明は、基本的には、アンテナとして、平衡モードから不平衡モードにモード変換するバランと、該バランの平衡モード側の端子に接続された2本の導体線の先端にローディングコイルを少なくとも一対備え、その先端の該ローディングコイル間が、導体線にて接続されたものを用いるが、該導体線にこれと絶縁された別の導体線を並列に接続するようにしても良い。このようにすると、互いに並列に接続された導線間に寄生容量が生じ、受信周波数帯域をその寄生容量により拡げることが可能となるからである。
【0011】
また、上記バランに接続された一対の導体線及び上記ローディングコイル間を接続する導体線は、導電性及び機械的柔軟性(フレキシビィリテイ)等を備えるように複数の線材を拠ってつくると良く、その材料として、例えば軟銅が好適である。
【0012】
上記一対の導体線はその該バランに接続された側の部分が互いに略180°の角度を成すようにしても良い。このようにした場合、その一対の導体線は前記特定の周波数(例えば200MHz)の信号に対してU型ダイポールアンテナとして機能する。
また、その角度を約180°よりも小さな角度にしても良い。このようにした場合、その一対の導体線は前記特定の周波数(例えば200MHz)の信号に対してU型ダイポールアンテナとして機能する。
【0013】
【実施例】
以下、本発明を図示実施例に従って詳細に説明する。
図1(A)、(B)は本発明ストラップアンテナの第1の実施例を示すもので、(A)は構成図、(B)はアンテナの回路図である。図面において、2は本ストラップアンテナ(本発明ストラップアンテナの第1の実施例)で、バラン4と、該バラン4に接続された導体線6と、該導体線6の一対の反バラン側端子に接続された一対のローディングボックス(ローディング手段)8と、該ローディングボックス8の反バラン側端子間に接続された導体線10とからなる。該導体線10、導体線6は導電性及び機械的柔軟性等を備える複数の線材を拠って作られ、例えば軟銅からなる。また、拠り線は、それぞれが、絶縁されているリツ線を使用してもよい。
【0014】
上記バラン4は平衡モードを非平衡モードにモード変換しかつインピーダンス変換するもので、平衡部側の端子に一対の導体線6、6が接続され、非平衡部側の端子に受信回路(液晶TV回路)が接続される。該バラン4は具体的には平衡200Ωを不平衡75Ωにモード変換及びインピーダンス変換を行う。
各導体線6、6はアンテナ長(片側アンテナ長)が、図1(A)に示すように、約37cmとなっており、200MHzの高周波信号に共振するU型ダイポールアンテナとして機能し、その高調波(3倍波、5倍波、7倍波)に励振する。
【0015】
ローディングボックス8内では、それぞれ、ローディングコイルLcの一端が導体線6に接続され、他端が導体線10に繋がれている。該導体線10はループアンテナの一部を成すと共に、ストラップアンテナ2を首に掛けられるようにする重要な役割をも果たす。
【0016】
尚、該導体線10に、図1(B)において2点鎖線に示すように、別の導線10aを並列に接続し、それを一つのストラップとするようにしても良い。このようにすると、互いに並列に接続された導線10・10a間に寄生容量が生じ、受信周波数帯域をその寄生容量により拡げることが可能となる。
【0017】
各ローディングコイルLcは例えば100MHzの周波数において、3.0μHのインダクタンスを有している。該コイルLcのインダクタンスは、シールド無しのものである。図2はそのローディングコイルLcのインダクタンスの周波数依存性を示す。そして、図3に示すように、インサーションロスが200MHzで最大になるようにされているのである。具体的には、200MHzではインサーションロスが50dBにも達する。
【0018】
従って、実質的に高周波的分離をするようなハイインピーダンスになるといえるのである。因みに、100MHzではインサーションロスが10dB程度にしかならず、インピーダンスについては高周波的分離を為し得ないローインピーダンスにしかならない。
12は受信回路(受信装置)で、その入力端子はバラン4の不平衡側の端子に接続されている。14は該受信回路12を有する無線機、例えば液晶TV(テレビジョン受像機)である。
【0019】
このストラップアンテナ2は、100MHz共振ループポールアンテナと、200MHz共振U型ダイポールアンテナとが共存する、即ち、100MHz共振ループアンテナとしての機能と、200MHz共振U型ダイポールアンテナとしての機能を有するのである。
先ず、100MHz共振ループアンテナとしての機能について説明すると、ローディングコイルLcは、図3に示すように、100MHzの周波数の信号に対しては、インサーションロスが10dB(ゲイン=−10dB)程度と小さいので、ローディングコイルLcと導体線6との間を高周波的に分離し得ない。
【0020】
従って、100MHzの周波数の信号に対しては、導体線6、6と、ローディングコイルLc、Lcと、導線10とからなるループアンテナが受信アンテナとして機能し、共振する。
そして、そのローディングコイルは共振アンテナ長の短縮機能を有し、アンテナ長が短くても低い周波数の信号に対する受信感度を高めることができるようにする役割を果たす。即ち、ループアンテナはλ(波長)〜1.5λの長さでそのλの高周波信号に共振するので、通常、100MHzに共振するには必要なアンテナ長が3メートルにもなってしまう。これでは携帯用無線機(液晶TV)用としては実用性がない。
【0021】
しかし、本ストラップアンテナ2には、ローディングコイルLcが存在し、ローディングコイルLcの上記アンテナ長短縮機能によりアンテナ長が短くても低い周波数の信号に充分な感度で受信できる。具体的に説明すると、本実施例においては、導体線6が片側アンテナ長37cmで、導線10の、即ち首の後ろに回す部分の長さが40cmとなっており、また、導体線6のバラン4に接続された部分は約180度に開き、その180度に開いた部分間の間隔は10cmとなっている。
【0022】
この場合、ループ長が100MHzの高周波信号の波長は、1.13λになり、その信号に共振するのである。ちなみに、ループアンテナおいては、実効長はλより長いと、すなわち1.5λ程度までは長い程利得が大きくなるという特長があり、従って、本実施例の場合、信号波長の1.13λの実効長を有するので、かなり利得が大きくなる、即ち、受信感度が高くなるのである。
【0023】
従って、実用的なアンテナ長で、100MHz共振ループアンテナが構成され、100MHzの周波数に共振し、更に、100MHzの高調波(3倍波、5倍波、7倍波)に励振するループアンテナが機能するのである。
【0024】
次に、200MHz共振U型ダイポールアンテナとしての機能について説明する。上記各ローディングコイルLcは、図3に示すように、200MHzでの周波数の信号に対してはインサーションロスが50dB(ゲイン:−50dB)にも達し、実質的に、ローディングコイルLcを高周波的に導体線6から分離する。即ち、導体線6のみがアンテナ(将にダイポールアンテナ)として機能することになる。そして、片側アンテナ長が37cmであり、これは200MHzの周波数の信号に共振する。従って、200MHzの周波数信号に共振し、その200MHzの高調波(3倍波、5倍波、7倍波)に励振する。
尚、ダイポールアンテナの場合、各アンテナ長に対する共振波長の計算値より実際の共振波長が多少短くなる傾向がある。
【0025】
以上に述べたように、本ストラップアンテナ2によれば、200MHzの周波数の信号に対してインサーションロスが大きくなるローディングコイルLcが、導体線6からローディングコイルLcを分離するので、200MHz共振U型ダイポールアンテナとして機能する。
また、3.0μHのインダクタンスのローディングコイルLcは100MHzの周波数の信号に対してはインサーションロスが小さく、導体線6と、ローディングコイルLc及び導線10とは高周波的に一体化し、該導体線6、ローディングコイルLc及び導線10によるループアンテナを構成する。そして、ローディングコイルLcによるアンテナ長短縮により短いアンテナ長でも100MHzという比較的低い周波数の高周波信号に共振し得る。従って、100MHz共振ループアンテナとしても機能する。
【0026】
このように、本ストラップアンテナ2は、何の感度調整動作をしなくても、100MHz共振ループアンテナとしても200MHz共振ダイポールアンテナとしても機能するので、100MHz及び200MHzに共振し、その100MHz及び200MHzの高調波(3倍、5倍、7倍)に励振するところの、テレビジョン放送使用周波数帯域を充分にカバーする広い帯域に渡って充分に高い受信感度を得ることができるのである。
【0027】
尚、このストラップアンテナ2において、一対の導体線6、6のバラン4の平衡側端子に接続された側の部分の角度を180°以下(但し30°以上であることが必要)にすると、100MHz共振ループポールアンテナと、200MHz共振V型ダイポールアンテナとが共存するアンテナになる。
【0028】
【発明の効果】
請求項1のストラップアンテナによれば、高周波信号をバランにて平衡モードから不平衡モードにモード変換することができると共に、基本周波数(例えば、100MHz)より高い特定の周波数(例えば200MHz)の信号に対してはローディングコイルがハイインピーダンスとなって導体線からローディングコイルが分離され、その分離された導体線が将にダイポールアンテナとして機能し、共振する。
【0029】
また、基本周波数(例えば、100MHz)の信号に対しては上記ローディングコイルがローインピーダンスとなって導体線と、一対のローディングコイルと、該一対のローディングコイルの反バラン側端子間に接続された導線が一つのアンテナ(ループアンテナ)として機能して共振する。
【0030】
依って、基本周波数(例えば100MHz)に共振し、その高調波(3倍波、例えば300MHz、5倍波、例えば500MHz、7倍波、例えば700MHz)に励振するアンテナ(ループアンテナ)と、基本周波数(例えば、100MHz)より高い特定の周波数(例えば200MHz)の信号に共振し、その高調波(3倍波、例えば600MHz等)に励振するアンテナ(将にダイポールアンテナ)が一つのストラップアンテナによって構成され、広い周波数帯域に渡って受信感度の変化の比較的少ない感度特性を得ることが可能になり、その感度特性を得るのにストラップアンテナに対する感度調整を全く要しない。
尚、そのローディングコイルは共振に必要とされるアンテナ長を短縮するので、アンテナ長が短くても長い波長の信号に共振し得る。従って、アンテナを徒に長くすることなく低い周波数の信号に対する受信感度を高めることができる。
【0031】
請求項2のストラップアンテナによれば、一対のローディング手段の上記ローディングコイルと反対側の端子間に接続された導体線に別の導体線が並列に接続されているので、互いに並列に接続された導線間に寄生容量が生じ、受信周波数帯域をその寄生容量により拡げる(平滑化する)ことが可能となる。
【0032】
請求項3のストラップアンテナによれば、2本の導体線のバランに接続された側の部分が互いに略180°を成すようにしたので、前記特定の周波数信号に対してその2本の信号線がU型ダイポールアンテナとして機能するようにしたので、上記基本周波数に共振するループポールアンテナと、上記特定の周波数に共振するU型ダイポールアンテナとが共存するアンテナになる。
【0033】
請求項4のストラップアンテナによれば、2本の導体線のバランに接続された側の部分が互いに略180°より小さい角度を成すようにしたので、上記基本周波数に共振するループポールアンテナと、上記特定の周波数に共振するV型ダイポールアンテナとが共存するアンテナになる。
【0034】
請求項5の無線機によれば、上記請求項1のストラップアンテナを用いるので、該請求項1のストラップアンテナの利点を享受することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)、(B)は本発明ストラップアンテナの一つの実施例を示すもので、(A)は構成図、(B)は回路図である。
【図2】上記実施例で使用するローディングコイルの周波数とインダクタンスの関係を示す曲線図である。
【図3】上記実施例で使用するローディングコイルの周波数とインサーションロスとの関係を示す曲線図である。
【符号の説明】
2・・・ストラップアンテナ、4・・・バラン、6・・・導体線、
8・・・ローディング手段(ローディングボックス)、
10、10a・・・一対のローディング手段間に接続された導体線、
12・・・受信装置、14・・・無線機、Lc・・・ローディングコイル。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a strap antenna, and more particularly, to a strap antenna capable of obtaining high reception sensitivity over a wide frequency band without performing a sensitivity adjustment operation or a reception frequency switching operation, and a wireless device using the same.
[0002]
[Prior art]
Radio antennas that receive high-frequency radio waves, such as those that use earphones as they are or those that have conductor wires arranged inside the housing of the radio, have been used in the past. It is difficult to obtain sensitivity, and for example, a loop antenna introduced in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-84209 has been developed. In this type of antenna, a loop antenna is attached to a necklace of a small wireless device, and an inductance element is connected to the loop antenna in parallel so that an opening surface of the loop antenna is perpendicular to a human body surface. .
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, for example, when a television broadcast is received, a strap-type neck-hung type antenna as introduced in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-84209, etc. There is a problem that it is difficult to secure a sufficient receiving sensitivity over the whole area.
That is, a so-called portable liquid crystal TV (television receiver) needs to receive a very wide band high frequency signal of 97 to 770 MHz. Specifically, in the case of the frequency band used for television broadcasting in Japan, the frequency used is 90 to 108 MHz (1 to 3 cH) and 170 to 222 MHz (4 to 12 cH) in the VHF band, and 470 to 770 MHz (13 in the UHF band). To 62 cH) is the operating frequency.
It was difficult to obtain a sufficiently high reception sensitivity over such a wide band, and it was inevitable that a band with low reception sensitivity would occur. This is because the loop length of the loop antenna determines the reception frequency band, and the reception sensitivity of the antenna decreases for frequencies outside the band.
[0004]
For this reason, for example, a sensitivity adjusting member in which a magnetic material is movably inserted and a sensitivity adjusting member is provided, and the insertion amount of the magnetic material is adjusted according to a frequency to be received has been developed. However, according to such sensitivity adjusting means, it is necessary to perform the sensitivity adjusting operation every time the frequency to be received is switched.
[0005]
The present invention has been made to solve such a problem, and a strap antenna and a strap antenna capable of securing sufficient reception sensitivity for signals in a wide band without requiring a sensitivity adjustment operation. It is an object of the present invention to provide a wireless device using the same.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The strap antenna according to claim 1 has a balun for converting from a balanced mode to an unbalanced mode, and has a pair of loading coils at the ends of two conductor wires connected to terminals on the balanced mode side, between the loading coils. Is a strap antenna connected by a conductor wire, and the loading coil has a high impedance with respect to a specific frequency signal (for example, 200 MHz) higher than a preset basic frequency (for example, 100 MHz) and has a high frequency. By separating the conductor wire from the conductor wire connected to the balun, the conductor wire functions as a dipole antenna, and becomes a low impedance with respect to the signal of the fundamental frequency (for example, 100 MHz) and is connected to the balun. A conductor wire is connected between the pair of loading coils and the loading coil. Characterized in that the serial conductor wire so as to function as a loop antenna.
[0007]
Therefore, according to the strap antenna of the first aspect, the high-frequency signal can be mode-converted from the balanced mode to the unbalanced mode by the balun, and the specific frequency (for example, 200 MHz) higher than the fundamental frequency (for example, 100 MHz) can be obtained. For the signal, the loading coil becomes high impedance and is separated from the conductor wire connected to the balun, and the conductor wire can function as a U-shaped dipole antenna and resonate.
In addition, for a signal of a fundamental frequency (for example, 100 MHz), the loading coil has low impedance, and the conductor wire and a pair of loading and a conductor wire connecting the loading coil form one antenna (loop antenna). It can function and resonate.
[0008]
Therefore, an antenna (loop antenna) that resonates at a fundamental frequency (for example, 100 MHz) and further resonates at a higher harmonic (a third harmonic, for example, 300 MHz, a fifth harmonic, for example, 500 MHz, a seventh harmonic, for example, 700 MHz), An antenna (generally a dipole antenna) that resonates with a signal of a specific frequency (for example, 200 MHz) higher than a set frequency (for example, 100 MHz) and further excites its higher harmonic (a third harmonic, for example, 600 MHz) is one strap. It is constituted by an antenna, and it is possible to obtain a sensitivity characteristic with a relatively small change in reception sensitivity over a wide frequency band, and no sensitivity adjustment for the strap antenna is required to obtain the sensitivity characteristic.
Since the loading coil shortens the antenna length required for resonance at the fundamental frequency (for example, 100 MHz), the antenna can resonate with a signal having a long wavelength even if the antenna length is short. The receiving sensitivity to a signal with a low frequency can be increased without any problem. This is another advantage that cannot be ignored.
[0009]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a wireless device comprising the strap antenna of the first aspect and a receiving device connected thereto.
Therefore, according to the wireless device of the fifth aspect, it is possible to enjoy the advantages of the strap antenna of the first aspect.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention basically provides, as an antenna, a balun for mode conversion from a balanced mode to an unbalanced mode, and at least one pair of loading coils at the ends of two conductor wires connected to terminals on the balanced mode side of the balun. The loading coil at the end thereof is connected by a conductor wire, but another conductor wire insulated therefrom may be connected in parallel to the conductor wire. This is because a parasitic capacitance occurs between the conductors connected in parallel with each other, and the reception frequency band can be expanded by the parasitic capacitance.
[0011]
Further, the pair of conductor wires connected to the balun and the conductor wire connecting between the loading coils may be formed by a plurality of wires so as to have conductivity and mechanical flexibility (flexibility). As its material, for example, soft copper is suitable.
[0012]
The pair of conductor wires may be configured such that the portions connected to the balun form an angle of approximately 180 ° with each other. In this case, the pair of conductor wires functions as a U-shaped dipole antenna for the signal of the specific frequency (for example, 200 MHz).
Also, the angle may be smaller than about 180 °. In this case, the pair of conductor wires functions as a U-shaped dipole antenna for the signal of the specific frequency (for example, 200 MHz).
[0013]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
FIGS. 1A and 1B show a first embodiment of the strap antenna of the present invention, wherein FIG. 1A is a configuration diagram and FIG. 1B is a circuit diagram of the antenna. In the drawing, reference numeral 2 denotes a strap antenna (a first embodiment of the strap antenna of the present invention), which includes a balun 4, a conductor wire 6 connected to the balun 4, and a pair of terminals on the opposite balun side of the conductor wire 6. It comprises a pair of loading boxes (loading means) 8 connected to each other, and a conductor wire 10 connected between terminals of the loading box 8 on the side opposite to the balun. The conductor wires 10 and 6 are made of a plurality of wires having conductivity, mechanical flexibility, and the like, and are made of, for example, soft copper. Further, the lead wire may be a lit wire which is insulated from each other.
[0014]
The balun 4 converts the mode from the balanced mode to the non-balanced mode and converts the impedance. The balun 4 has a pair of conductor wires 6 connected to terminals on the balanced portion side and a receiving circuit (liquid crystal TV) connected to the terminals on the unbalanced portion side. Circuit) is connected. The balun 4 specifically performs mode conversion and impedance conversion from a balanced 200Ω to an unbalanced 75Ω.
As shown in FIG. 1A, each of the conductor wires 6 has an antenna length (one-sided antenna length) of about 37 cm, and functions as a U-type dipole antenna that resonates with a 200 MHz high-frequency signal. Excitation to waves (3rd harmonic, 5th harmonic, 7th harmonic).
[0015]
In the loading box 8, one end of the loading coil Lc is connected to the conductor wire 6 and the other end is connected to the conductor wire 10, respectively. The conductor wire 10 forms a part of the loop antenna and also plays an important role of allowing the strap antenna 2 to be hung on the neck.
[0016]
As shown by a two-dot chain line in FIG. 1B, another conductive wire 10a may be connected in parallel to the conductive wire 10, and may be used as one strap. By doing so, a parasitic capacitance is generated between the conductors 10 and 10a connected in parallel to each other, and the reception frequency band can be expanded by the parasitic capacitance.
[0017]
Each loading coil Lc has an inductance of 3.0 μH at a frequency of 100 MHz, for example. The inductance of the coil Lc has no shield. FIG. 2 shows the frequency dependence of the inductance of the loading coil Lc. Then, as shown in FIG. 3, the insertion loss is maximized at 200 MHz. Specifically, at 200 MHz, the insertion loss reaches 50 dB.
[0018]
Therefore, it can be said that the impedance becomes substantially high so as to perform high-frequency separation. By the way, at 100 MHz, the insertion loss is only about 10 dB, and the impedance is only low impedance that cannot be separated at high frequencies.
Reference numeral 12 denotes a receiving circuit (receiving device), whose input terminal is connected to an unbalanced side terminal of the balun 4. Reference numeral 14 denotes a wireless device having the receiving circuit 12, for example, a liquid crystal TV (television receiver).
[0019]
The strap antenna 2 has both a 100 MHz resonance loop pole antenna and a 200 MHz resonance U-type dipole antenna, that is, a function as a 100 MHz resonance loop antenna and a function as a 200 MHz resonance U-type dipole antenna.
First, the function as a 100 MHz resonance loop antenna will be described. As shown in FIG. 3, the loading coil Lc has a small insertion loss of about 10 dB (gain = −10 dB) for a signal of a frequency of 100 MHz. In addition, the loading coil Lc and the conductor wire 6 cannot be separated at a high frequency.
[0020]
Therefore, for a signal having a frequency of 100 MHz, the loop antenna including the conductor wires 6 and 6, the loading coils Lc and Lc, and the conductor 10 functions as a reception antenna and resonates.
The loading coil has a function of shortening the length of the resonant antenna, and plays a role in increasing the receiving sensitivity to a signal of a low frequency even if the antenna length is short. That is, since the loop antenna resonates with a high-frequency signal having a length of λ (wavelength) to 1.5λ, the antenna length required to resonate at 100 MHz usually becomes as long as 3 meters. This is not practical for a portable wireless device (liquid crystal TV).
[0021]
However, this strap antenna 2 has a loading coil Lc, and can receive signals of a low frequency with sufficient sensitivity even if the antenna length is short due to the antenna length shortening function of the loading coil Lc. More specifically, in the present embodiment, the conductor wire 6 has a one-sided antenna length of 37 cm, the length of the conductor 10, that is, the length of the portion to be turned around the back of the neck is 40 cm. The part connected to 4 opens at about 180 degrees, and the interval between the parts opened at 180 degrees is 10 cm.
[0022]
In this case, the wavelength of the high-frequency signal having a loop length of 100 MHz is 1.13λ, and resonates with the signal. Incidentally, the loop antenna has a feature that the gain increases as the effective length is longer than λ, that is, up to about 1.5λ. Therefore, in this embodiment, the effective length of the signal wavelength of 1.13λ is increased. Because of the length, the gain is considerably increased, that is, the receiving sensitivity is increased.
[0023]
Therefore, a 100 MHz resonant loop antenna having a practical antenna length is formed, and a loop antenna that resonates at a frequency of 100 MHz and excites to a harmonic (100, 550, 710) of 100 MHz is functioned. You do it.
[0024]
Next, a function as a 200 MHz resonance U-type dipole antenna will be described. As shown in FIG. 3, each of the loading coils Lc has an insertion loss of as high as 50 dB (gain: −50 dB) with respect to a signal having a frequency of 200 MHz. Separate from the conductor wire 6. That is, only the conductor wire 6 functions as an antenna (generally, a dipole antenna). The length of one antenna is 37 cm, which resonates with a signal having a frequency of 200 MHz. Therefore, it resonates with a 200 MHz frequency signal and excites to a 200 MHz harmonic (3rd harmonic, 5th harmonic, 7th harmonic).
In the case of a dipole antenna, the actual resonance wavelength tends to be slightly shorter than the calculated value of the resonance wavelength for each antenna length.
[0025]
As described above, according to the present strap antenna 2, the loading coil Lc having a large insertion loss with respect to a signal having a frequency of 200 MHz separates the loading coil Lc from the conductor wire 6, so that the 200 MHz resonance U-type is used. Functions as a dipole antenna.
The loading coil Lc having an inductance of 3.0 μH has a small insertion loss with respect to a signal having a frequency of 100 MHz, and the conductor wire 6 is integrated with the loading coil Lc and the conductor 10 at a high frequency. , The loading coil Lc and the conductor 10 constitute a loop antenna. Then, even if the antenna length is short due to the shortening of the antenna length by the loading coil Lc, the antenna can resonate with a high frequency signal of a relatively low frequency of 100 MHz. Therefore, it also functions as a 100 MHz resonance loop antenna.
[0026]
As described above, the present strap antenna 2 functions as a 100 MHz resonance loop antenna or a 200 MHz resonance dipole antenna without performing any sensitivity adjustment operation, so that the strap antenna 2 resonates at 100 MHz and 200 MHz, and a harmonic of the 100 MHz and 200 MHz. Sufficiently high reception sensitivity can be obtained over a wide band that sufficiently covers the frequency band used for television broadcasting, which excites waves (3 times, 5 times, and 7 times).
[0027]
In this strap antenna 2, if the angle of the part of the pair of conductor wires 6, 6 connected to the balanced side terminal of the balun 4 is 180 ° or less (however, it is necessary to be 30 ° or more), 100 MHz An antenna in which a resonance loop pole antenna and a 200 MHz resonance V-type dipole antenna coexist.
[0028]
【The invention's effect】
According to the strap antenna of the first aspect, a high-frequency signal can be mode-converted from a balanced mode to an unbalanced mode by a balun, and a signal having a specific frequency (for example, 200 MHz) higher than a fundamental frequency (for example, 100 MHz) can be obtained. On the other hand, the loading coil becomes high impedance and the loading coil is separated from the conductor wire, and the separated conductor wire functions as a dipole antenna and resonates.
[0029]
For a signal of a fundamental frequency (for example, 100 MHz), the loading coil has low impedance so that a conductor wire, a pair of loading coils, and a conductive wire connected between the pair of loading coils on the opposite balun side terminals. Function as one antenna (loop antenna) and resonate.
[0030]
Accordingly, an antenna (loop antenna) that resonates at a fundamental frequency (eg, 100 MHz) and excites its harmonics (3rd harmonic, eg, 300 MHz, 5th harmonic, eg, 500 MHz, 7th harmonic, eg, 700 MHz), and a fundamental frequency An antenna (generally a dipole antenna) that resonates with a signal of a specific frequency (for example, 200 MHz) higher than (for example, 100 MHz) and excites a higher harmonic (a third harmonic, for example, 600 MHz or the like) is constituted by one strap antenna. Thus, it is possible to obtain sensitivity characteristics with a relatively small change in reception sensitivity over a wide frequency band, and no sensitivity adjustment for the strap antenna is required to obtain the sensitivity characteristics.
Since the loading coil shortens the antenna length required for resonance, it can resonate with a signal having a long wavelength even if the antenna length is short. Therefore, it is possible to increase the receiving sensitivity to a signal with a low frequency without lengthening the antenna.
[0031]
According to the strap antenna of the second aspect, since another conductor wire is connected in parallel to the conductor wire connected between the loading coil and the opposite terminal of the pair of loading means, they are connected in parallel with each other. Parasitic capacitance occurs between the conductors, and the reception frequency band can be expanded (smoothed) by the parasitic capacitance.
[0032]
According to the strap antenna of the third aspect, the portions of the two conductor wires connected to the balun form approximately 180 ° with each other, so that the two signal wires for the specific frequency signal Functions as a U-shaped dipole antenna, so that a loop-pole antenna that resonates at the fundamental frequency and a U-shaped dipole antenna that resonates at the specific frequency coexist.
[0033]
According to the strap antenna of the fourth aspect, the portions of the two conductor wires connected to the balun form an angle of less than about 180 ° with each other, so that a loop pole antenna that resonates at the fundamental frequency, The antenna coexists with the V-type dipole antenna resonating at the specific frequency.
[0034]
According to the wireless device of the fifth aspect, since the strap antenna of the first aspect is used, the advantages of the strap antenna of the first aspect can be enjoyed.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B show one embodiment of a strap antenna of the present invention, wherein FIG. 1A is a configuration diagram and FIG. 1B is a circuit diagram.
FIG. 2 is a curve diagram showing a relationship between a frequency and an inductance of a loading coil used in the embodiment.
FIG. 3 is a curve diagram showing a relationship between a frequency of a loading coil used in the above embodiment and an insertion loss.
[Explanation of symbols]
2 ... strap antenna, 4 ... balun, 6 ... conductor wire,
8. Loading means (loading box)
10, 10a ... a conductor wire connected between a pair of loading means,
12: receiving device, 14: radio, Lc: loading coil.

Claims (5)

平衡モードから不平衡モードに変換するバランを有し、該バランの平衡モード側の端子に接続された2本の導体線の先端にローディングコイルを一対備え、そのコイル間が、導体線で結ばれたストラップアンテナであって、
上記ローディングコイルは、予め設定された基本周波数より高い特定の周波信号に対してはハイインピーダンスになって高周波的に上記バランに接続された導体線から分離して該導体線をダイポールアンテナとして機能させ、上記基本周波数の信号に対しては上記バランに接続された導体線と上記一対のローディングコイルと該ローディングコイル間を結んでいる上記導体線部分をループアンテナとして機能させるようにした
ことを特徴とするストラップアンテナ。
It has a balun for converting from a balanced mode to an unbalanced mode, and a pair of loading coils is provided at the ends of two conductor wires connected to terminals on the balanced mode side of the balun, and the coils are connected by a conductor wire. A strap antenna,
The loading coil has a high impedance with respect to a specific frequency signal higher than a preset fundamental frequency, and is separated from the conductor wire connected to the balun in a high frequency manner so that the conductor wire functions as a dipole antenna. For the signal of the fundamental frequency, the conductor wire connected to the balun, the pair of loading coils, and the conductor wire portion connecting the loading coils are made to function as a loop antenna. Strap antenna to do.
前記ローディングコイル間を結ぶ導体線にそれと絶縁された別の導体線が並列に接続された
ことを特徴とする請求項1記載のストラップアンテナ。
2. The strap antenna according to claim 1, wherein another conductor wire insulated from the conductor wire connecting the loading coils is connected in parallel.
前記バランの平衡モード側の端子に接続された2本の導体線のその端子に接続された側の部分が互いに略180°を成し、前記特定の周波数信号に対してその2本の信号線がU型ダイポールアンテナとして機能するようにされた
ことを特徴とする請求項1又は2記載のストラップアンテナ。
The two conductor lines connected to the terminals of the balun on the balanced mode side form substantially 180 degrees with each other on the side connected to the terminals, and the two signal lines for the specific frequency signal. 3. The strap antenna according to claim 1, wherein the strap antenna functions as a U-shaped dipole antenna.
前記バランの平衡モード側の端子に接続された2本の導体線の少なくともその端子に接続された側の部分が互いに約180°よりも小さな角度を成し、前記特定の周波数信号に対してその2本の信号線がV型ダイポールアンテナとして機能するようにされた
ことを特徴とする請求項1又は2記載のストラップアンテナ。
At least portions of the two conductor wires connected to the terminals on the balanced mode side of the balun make an angle of less than about 180 ° with each other, and the angle is smaller than about 180 ° with respect to the specific frequency signal. 3. The strap antenna according to claim 1, wherein the two signal lines function as a V-type dipole antenna.
平衡モードから不平衡モードに変換するバランを有し、該バランの平衡モード側の端子に接続された2本の導体線の先端にローディングコイルを一対備え、該ローディングコイル間が、導体線で結ばれ、該ローディングコイルが、予め設定された基本周波数より高い特定の周波信号に対してはハイインピーダンスになって高周波的に上記バランに接続された導体線から分離して該導体線をダイポールアンテナとして機能させ、上記基本周波数の信号に対しては上記バランに接続された導体線と上記一対のローディングコイルと該ローディングコイル間を結んでいる上記導体線部分をループアンテナとして機能させるようにしたストラップアンテナと、
上記バランの不平衡モード側の端子にアンテナ出力端子が接続された受信装置と、
からなることを特徴とする無線機。
A balun for converting from a balanced mode to an unbalanced mode; a pair of loading coils provided at the ends of two conductor wires connected to a terminal on the balanced mode side of the balun; the loading coils are connected by a conductor wire; The loading coil becomes a high impedance for a specific frequency signal higher than a preset fundamental frequency, and is separated from the conductor wire connected to the balun in a high frequency, and the conductor wire is used as a dipole antenna. A strap antenna for causing the conductor wire connected to the balun, the pair of loading coils, and the conductor wire portion connecting the loading coils to function as a loop antenna for the signal of the fundamental frequency. When,
A receiver in which an antenna output terminal is connected to an unbalanced mode side terminal of the balun,
A wireless device comprising:
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