JP2520557B2 - 無線機用アンテナ - Google Patents

無線機用アンテナ

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、線状アンテナとコイル
状エレメントとを組み合せてなる無線機用のアンテナに
関する。
【０００２】
【従来の技術】携帯用電話機などの携帯無線機は、携帯
の便を計りケーシングの外形寸法等の小型化及び軽量化
が進行しているため、アンテナに付いても収納可能な小
型アンテナが種々研究されている。このような小型アン
テナには双方向性通信手段として収納時にも相手側から
の呼出信号を常時応答可能であることが要請されている
と共にアンテナ感度の向上が要望されている。而るにア
ンテナ収納時においても応答可能となるように内蔵アン
テナ素子を別に設けておき、これらのアンテナを適宜切
り換える方式のものが考えられているが、構造が複雑化
し全体形状が大型化するなどの問題が発生するため、線
状アンテナとローディングアンテナとを同軸上に設け線
状アンテナ収納時にはローディングアンテナが働くよう
に構成したアンテナも提案されている。
【０００３】従来のこの種の小型アンテナの構造を図６
〜図９を用いて説明する。図６及び図７で示した第１の
従来例では、共振波長のほぼ１／４の電気長を有する線
状アンテナ６の先端部に共振波長のほぼ１／４の電気長
を有する所要巻数のローディングコイル７０を内蔵する
短縮アンテナ７を接続部６０で連設し、線状アンテナ６
の伸長時にあってはこの線状アンテナ６とローディング
コイル７０とが一体である、共振波長のほぼ１／２の電
気長を有するアンテナとして働くように、また線状アン
テナ６のケーシング９内収納時にあってはケーシング９
上部に突出するローディングコイル７０部分のみの、共
振波長のほぼ１／４の電気長を有する短縮アンテナとし
て働くように構成されている。なお、図中の符号８０は
回路基板、符号８は給電部である。
【０００４】また図８及び図９の模式図で示した第２の
従来例は、共振波長のほぼ１／４の電気長を有する線状
アンテナ６の先端上方に、共振波長のほぼ１／４の電気
長を有する所要巻数のコイル状エレメント７０を分離固
着し、線状アンテナ６の伸長時にあっては線状アンテナ
６の下端部にて給電し実質的に線状アンテナ６のみ働く
ようにし、線状アンテナ６の縮小時にあってはこの線状
アンテナ６と給電部８との接続を絶つと同時に前記コイ
ル状エレメント７０の下端部が給電部８に接続して給電
され、実質的にコイル状エレメント７０のみ働くように
構成しているものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】確かに、上述の従来例
は共にアンテナ自体の構造が以前より簡略化されてはい
る。しかし、第１の従来例ではケーシング９から共振波
長のほぼ１／４の電気長を有する線状アンテナ６を引き
出した場合の電気特性が悪く、ローディングコイル７０
が線状アンテナ６の電気的性能を劣化させるため利得の
低減を如何ともし難く、特に第２の従来例にあっては線
状アンテナ６の先端部分にローディングコイル７０が一
定の距離を空けて延設されており、収納スペースをこれ
以上小さく出来ない問題点がある。また上述の２つの従
来例共に線状アンテナ６とコイル状エレメント７０との
合計長は常に一定であり、この寸法を必要に応じて縮小
させることは不可能である。
【０００６】本発明は上述したような問題を解決し、線
状アンテナをケーシングより引き出した場合の電気的特
性を良好なものとし、線状アンテナとコイル状エレメン
トの合計長を可変とし、線状アンテナをケーシング内に
収納した際にこの合計長を更に短いものとして、限られ
た無線機内の収納スペースの有効利用を行うことを課題
とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このため、本発明の携帯
無線機用アンテナは、筺体内に出し入れ出来、この筺体
内に収納可能な部分と、筺体外部に常に突出する部分か
ら成る線状アンテナと、この線状アンテナの先端方向延
長軸を中心とする所要巻数のコイル状エレメントを有
し、このコイル状エレメントの端面が前記線状アンテナ
の突出部の端部から離れる第１の状態と、前記線状アン
テナの突出部が前記コイル状エレメントの内部に入る第
２の状態を実現するため、前記コイル状エレメントのコ
イル全体を合成樹脂で固定し、コイル中心部に中空部分
を設け、更に線状アンテナ突出部先端に線状アンテナよ
り太い拡幅部を設け、この拡幅部がコイル中心の中空部
の内部に入っており、この拡幅部分が前記中空内部で摺
動する構造をもつ無線機用アンテナとなしたものであ
る。
【０００８】また、前記線状アンテナが多段ロッドアン
テナの構造を備えていても良い。
【０００９】
【作用】本発明の構成では線状アンテナの先端部に所要
巻数のコイル状エレメントを上下方向に摺動自在となる
ように同軸上に設けているので、コイル状エレメントを
引き上げると、コイル状エレメントの下端部分が線状ア
ンテナの先端部分から遠ざかり、両者は機械的にも電気
的にも分離された状態となる。即ち、線状アンテナの伸
長時にはコイル状エレメントが線状アンテナの先端部か
ら遠ざかると共に、線状アンテナの下端部の給電点から
線状アンテナへと給電されるため、実質的に線状アンテ
ナのみがコイルの影響を受けることなく電気特性の極め
て良好なアンテナとして働く。これは線状アンテナを多
段ロッドアンテナで構成しても同様である。
【００１０】一方、コイル状エレメントを押し下げる
と、線状アンテナの先端部はコイル状エレメントの下端
部からコイル内部に入り込み、両者は機械的にも電気的
にも結合された状態となる。即ち、線状アンテナと所要
巻数のコイル状エレメントの全体長は更に短縮され、線
状アンテナのケーシング内収納時には、コイル状エレメ
ントが線状アンテナ先端部に掛かると共に、線状アンテ
ナ先端部近傍の給電点を介し容量結合によりコイル状エ
レメントに給電され、実質的にコイル状エレメントのみ
がアンテナとして働くことになる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが、本発明
はこの実施例にのみ限定されるものではない。
【００１２】図１は本発明の一実施例における線状ホイ
ップアンテナ２の伸長時の断面図、図２は図１の模式
図、図３は線状ホイップアンテナ２の縮小時の断面図、
図４は図３の模式図、図５は線状ホイップアンテナ２の
縮小時の各部の寸法を表す模式図である。
【００１３】本実施例は９００ＭＨｚ帯を使用する携帯
用電話機のアンテナに係り、共振波長のλ／２の電気長
（１６７ｍｍ）を有するホイップアンテナ２の先端部に
共振波長λ／４の電気長（２５ｍｍ）を有する所要巻数
の短縮ホイップアンテナ３を上下方向に摺動自在と成る
ように同軸上に設ける。短縮ホイップアンテナ３は樹脂
製の摘持部３０の内部にローディングコイル３１が設け
られ、このローディングコイル３１の内側に中空部３３
が形成され、この中空部３３の内壁面には上下２箇所に
山越え３２が突設され、中空部３３の下端部にはホイッ
プアンテナ２を挿通する開口部が形成されている。
【００１４】ホイップアンテナ２は可撓性を有するアン
テナ芯線が挿入された可撓性を有する合成樹脂製の棒状
体であり、アンテナ芯線に導通する黄銅製の金具２０が
その下端部に固着され、下端部にはストッパ部２１が、
上端部にはストッパ部２２が被冠されている。上端のス
トッパ部２２は短縮ホイップアンテナ３下端の開口部か
ら中空部３３内に挿入され、下端のストッパ部２１はケ
ーシング１上面部に開口された部位よりケーシング１内
部へと摺動自在に挿通されている。
【００１５】ケーシング１上面部の開口部には円筒形の
リング１０が嵌入され、リング１０には回路基盤より給
電部１２が配線され、リング１０の更に内側には円筒形
の接触部１１が嵌入されている。ホイップアンテナ２が
伸長された状態ではストッパ部２１が接触部１１下端に
当接しており、またこの部位の金具２０が接触部１１，
リング１０を介して給電部１２に導通している。符号１
３は給電点を示していることになる。
【００１６】さて短縮ホイップアンテナ３の摘持部３０
を引くとホイップアンテナ２は伸長状態となり、ストッ
パ部２２が山越え３２より下に位置するため、ローディ
ングコイル３１の下端部分はホイップアンテナ２の先端
部から遠ざかり、両者は機械的にも電気的にも分離され
た状態となる。即ちこの状態ではローディングコイル３
１がホイップアンテナ２の先端部から遠ざかると共に、
ホイップアンテナ２下端部の給電点１３からホイップア
ンテナ２へと給電されるため、実質的にホイップアンテ
ナ２のみがローディングコイル３１の影響を受けること
なく電気特性の極めて良好なアンテナとして働く訳であ
る。この状態を図２で図示するが短縮ホイップアンテナ
３は存在しないに等しく、ホイップアンテナ２のみ給電
点１３から整合回路４へ接続され動作している。この時
短縮ホイップアンテナ３とホイップアンテナ２とを合わ
せた全体長が最長状態となってはいるが、ホイップアン
テナ２が伸長状態であるため何等不都合は生じない。
【００１７】次に図３にて図示するように、短縮ホイッ
プアンテナ３の摘持部３０を上方より押圧すると、ホイ
ップアンテナ２は縮小開始状態となりケーシング１内部
へと縮小し始める。この時ストッパ部２２が２箇所の山
越え３２を越えて中空部３３の上端に移動するため、ロ
ーディングコイル３１の下端部分はホイップアンテナ２
の先端部に掛かり両者は機械的にも電気的にも結合され
た状態となる。ホイップアンテナ２の全体はケーシング
１内部に完全に収納され、ホイップアンテナ２の先端部
が接触部１１内に嵌入され、この結果、容量結合により
ローディングコイル３１に給電され、実質的にローディ
ングコイル３１のみが働いて応答待機状態となる。この
状態を図４で示すが、この場合にはホイップアンテナ２
は存在しないに等しく、短縮ホイップアンテナ３のみ給
電点１３に対して容量性の結合状態を呈している。この
時短縮ホイップアンテナ３とホイップアンテナ２とを合
わせた全体長は両者の合計長よりも短い最短状態と成っ
ており、限られたケーシング１内の収納スペースの有効
利用を実現している。この事情をより明確にするため本
実施例の実寸の一例を図５の模式図にて示した。
【００１８】尚、本実施例では、ホイップアンテナ２の
収納状態において、ホイップアンテナ２下端部の金具２
０が接地金具５に接触して接地されるようにケーシング
１下方の所要箇所に接地金具５が設けられている。これ
は収納状態のホイップアンテナ２のインピーダンスＺを
無限大にし、ホイップアンテナ２に対する給電を完全に
遮断するための措置である。
【００１９】また短縮ホイップアンテナ３内のストッパ
部２２と山越え３２とは、ホイップアンテナ２の伸長時
及び縮小時に短縮ホイップアンテナ３が上記所定の位置
に納まったか否かの感触を与えるための構成である。
【００２０】尚、本発明は上記実施例に限定されず、線
状アンテナとして伸縮自在の多段式ロッドアンテナを用
いることも好ましく、線状アンテナ又はコイル状エレメ
ントの電気長はλ／４，λ／２等々送受信可能なもので
あれば任意であり、また線状アンテナとコイル状エレメ
ントとの摺動関係を実現するのに、ベローズ等を利用し
たり、この部位にロッドアンテナ用の構成を採ることな
ども可能である。即ち本発明の思想を逸脱しない限りに
おいては種々バリエーションを与えることが出来、これ
らもまた本発明の権利範囲である。
【００２１】
【発明の効果】以上、本発明は、筺体内に出し入れ出
来、この筺体内に収納可能な部分と、この筺体外部に常
に突出する部分から成る線状アンテナと、この線状アン
テナの先端方向延長軸を中心とする所要巻数のコイル状
エレメントを有し、このコイル状エレメントの端面が前
記線状アンテナの突出部の端部から離れる第１の状態
と、前記線状アンテナの突出部が前記コイル状エレメン
トの内部に入る第２の状態を実現するため、前記コイル
状エレメントのコイル全体を合成樹脂で固定し、コイル
中心部に中空部分を設け、更に線状アンテナ突出部分先
端に線状アンテナより太い拡幅部を設け、この拡幅部が
コイル中心の中空部の内部に入っており、この拡幅部分
が該中空部内部で摺動する構造としたので、線状アンテ
ナの伸長時にはコイル状エレメントが線状アンテナの先
端部から遠ざかると共に、線状アンテナ下端部の給電点
から線状アンテナへ給電されるため、実質的に線状アン
テナのみがコイル状エレメントの影響を受けることなく
電気特性の極めて良好な送受信アンテナとして働き、逆
に線状アンテナの縮小時には線状アンテナとコイル状エ
レメントとの全体長は双方の合計長よりも更に短縮さ
れ、線状アンテナのケーシング内収納時には、コイル状
エレメントが線状アンテナ先端部に掛かると共に線状ア
ンテナ先端部近傍の給電点を介し容量結合によってコイ
ル状エレメントに給電され、実質的にコイル状エレメン
トのみがアンテナとして働くようになり、この結果、線
状アンテナをケーシングより引き出した場合の電気的特
性が極めて良好となり、また限られた無線機内の収納ス
ペースの有効利用にも成功し、所期の目的を達成するこ
とが出来た。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の伸長時の断面図である。
【図２】図１の模式図である。
【図３】同実施例の縮小時の断面図である。
【図４】図３の模式図である。
【図５】同実施例の縮小時のアンテナ各部の寸法の一例
を示す模式図である。
【図６】第１の従来例を示す断面図（伸長時）である。
【図７】第１の従来例を示す断面図（縮小時）である。
【図８】第２の従来例を示す模式図（伸長時）である。
【図９】第２の従来例を示す模式図（縮小時）である。
【符号の説明】
１ ケーシング １１ 接触部 １３ 給電部 ２ ホイップアンテナ ２０ 金具 ２１ ストッパ部 ２２ ストッパ部 ３ 短縮ホイップアンテナ ３１ ローディングコイル ３３ 中空部 ５ 接地金具

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 筺体内に出し入れ出来、この筺体内に収
    納可能な部分と、この筺体外部に常に突出する部分から
    成る線状アンテナと、この線状アンテナの先端方向延長
    軸を中心とする所要巻数のコイル状エレメントを有し、
    このコイル状エレメントの端面が前記線状アンテナの突
    出部の端部から離れる第１の状態と前記線状アンテナの
    突出部が前記コイル状エレメントの内部に入る第２の状
    態を実現するため、前記コイル状エレメントのコイル全
    体を合成樹脂で固定し、コイル中心部に中空部分を設
    け、更に線状アンテナ突出部先端に線状アンテナより太
    い拡幅部を設け、この拡幅部がコイル中心の中空部の内
    部に入っており、この拡幅部分が該中空部内部で摺動す
    る構造を有することを特徴とする無線機用アンテナ。
  2. 【請求項２】 前記線状アンテナが多段ロッドアンテナ
    の構造を有することを特徴とする請求項１記載の無線機
    用アンテナ。
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