JP2896391B2

JP2896391B2 - アンテナ装置

Info

Publication number: JP2896391B2
Application number: JP5255986A
Authority: JP
Inventors: 光一常川; 誠嗣萩原
Original assignee: NTT Mobile Communications Networks Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 1993-10-13
Filing date: 1993-10-13
Publication date: 1999-05-31
Anticipated expiration: 2014-05-31
Also published as: JPH07111415A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は小型無線機に利用する。
特に、携帯電話機、コードレス電話機、その他携帯無線
機に利用する。本発明は、通信時あるいは電界強度が小
さいときにはアンテナ素子を引出して使用し、それ以外
のときには携帯に便利なようにアンテナ素子を収容して
使用する伸縮自在なアンテナ装置に関する。本発明は縮
めた状態でも相応の感度を有するアンテナ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】携帯無線機では、通信を行うときに装置
筐体からアンテナ素子を引出し、鞄やポケットに携帯す
るときにはアンテナ素子を筐体内部に収容することがで
きる伸縮自在のアンテナ装置が広く知られている。図１
０は従来例装置を示す図であって、同図（ａ）はアンテ
ナ素子３１を筐体３５の外部に引出した状態を示し、同
図（ｂ）はアンテナ素子３１を筐体３５の内部に収容し
た状態を示す。

【０００３】一般にこのような構造のアンテナ装置は、
無線機を使用しない状態で携帯するには便利であるが、
アンテナ素子３１の長さが利用波長の４分の１に共振す
る場合を除き、給電線３３と無線回路３４との間にイン
ピーダンスを整合させるための整合回路３２が設けられ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】携帯電話機のような無
線機では、通話を行っていないときにも基地局の電波を
受信しつづける待機受信状態にある。上記の従来例装置
では、アンテナ素子を筐体の内部に収容してしまうと感
度はほとんどなくなってしまうから、通話を行わないと
きに待機受信を行う装置には原則的に利用することがで
きない。

【０００５】また上記従来例装置では、無線回路からの
給電はアンテナ素子と筐体との間に行われるから、筐体
表面にもアンテナ電流が生じる。したがって、筐体その
ものを手で持って使用する携帯電話機などでは、アンテ
ナの放射特性に手あるいは人体の影響を受けやすい。す
なわち、筐体の表面に流れるアンテナ電流が人体にも流
れることになるから、装置をどのように手で把持してい
るか、あるいは人体の動きなどに応じてあるいは放射特
性が変動し、通信状態が変化することになる。

【０００６】さらに、近年は小型無線機用周波数割当の
都合により、複数の周波数について周波数切換を行うも
のがあり、その場合には一つのアンテナ装置で複数の周
波数に共用できる広帯域周波数特性のものが必要になっ
ている。

【０００７】本発明はこのような背景に行われたもので
あって、伸縮自在のアンテナ素子を収容した状態でも待
機受信を行うことができる程度の感度があり、筐体に接
する人体その他の影響を受けにくく、給電路に別回路と
しての整合回路を設ける必要がないアンテナ装置を提供
することを目的とする。さらに本発明は複数の周波数に
共用できる広帯域周波数特性を有するアンテナ装置を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の第一は、棒状の
第一アンテナ素子（１）と、この第一アンテナ素子をそ
の内部に伸縮自在に収容する金属円筒（２）と、この金
属円筒のほぼ中心軸に沿って配置された線状金属（３）
と、この金属円筒（２）の下部でこの線状金属（３）と
この金属円筒（２）との間に接続された給電線（４）
と、この金属円筒（２）の上部でその線状金属（３）に
接続され前記第一アンテナ素子（１）に摺接する接触金
具（５）と、この金属円筒（２）の上部近傍に配置され
その一端が前記第一アンテナ素子（１）がこの金属円筒
（２）の内部に収容された状態でその第一アンテナ素子
の先端に接触するコイル状の第二アンテナ素子（６）
と、前記金属円筒（２）の底部に設けられ前記第一アン
テナ素子が収容された状態で前記第一アンテナ素子に前
記給電線の内部導体を接続する接触端子（８）とを備え
たことを特徴とする。

【０００９】前記第一アンテナ素子（１）は二段構造で
あり、引き抜かれた状態でその長さが共振波長（λ）の
ほぼ２分の１であり、前記金属円筒（２）の長さは共振
波長（λ）のほぼ４分の１であり、その金属円筒（２）
の内部にはその第一アンテナ素子（１）をほぼ中心位置
に収容させる非導電性のガイド（７）が設けられ、その
第一アンテナ素子（１）の先端にはその第一アンテナ素
子（１）がその金属円筒（２）の内部に収容された状態
で前記第二アンテナ素子（６）の先端に接触させるため
の先端金属部（１０）を備え、前記ガイド（７）の下部
に前記線状金属（３）に接続された導電環（１３）が設
けられることが望ましい。

【００１０】本発明の第二は、棒状の第一アンテナ素子
（１）と、この第一アンテナ素子をその内部に伸縮自在
に収容する金属円筒（２）と、この金属円筒のほぼ中心
軸に沿って配置された線状金属（３）と、この金属円筒
（２）の下部でこの線状金属（３）とこの金属円筒
（２）との間に接続された給電線（４）と、この金属円
筒（２）の上部でその線状金属（３）に接続され前記第
一アンテナ素子（１）に摺接する接触金具（５）と、こ
の金属円筒（２）の上部近傍に配置されその一端がその
接触金具（５）にコンデンサ（１４）を介して接続され
たコイル状の第二アンテナ素子（６）と、前記金属円筒
（２）の底部に設けられ前記第一アンテナ素子が収容さ
れた状態で前記第一アンテナ素子に前記給電線の内部導
体を接続する接触端子（８）とを備え、前記第二アンテ
ナ素子にタップ（１５）が設けられ、このタップ（１
５）が前記第一アンテナ素子（１）が前記金属円筒
（２）の内部に収容された状態でその第一アンテナ素子
の先端に接触することを特徴とする。

【００１１】前記第一アンテナ素子（１）は二段構造で
あり、引き抜かれた状態でその長さが共振波長（λ）の
ほぼ２分の１であり、前記金属円筒（２）の長さは共振
波長（λ）のほぼ４分の１であり、その金属円筒（２）
の内部にはその第一アンテナ素子（１）をほぼ中心位置
に収容させる非導電性のガイド（７）が設けられ、その
第一アンテナ素子（１）の先端にはその第一アンテナ素
子（１）がその金属円筒（２）の内部に収容された状態
で前記第二アンテナ素子（６）のタップ（１５）に接触
させるための先端金属部（１０）を備えることが望まし
い。

【００１２】本発明の第三は、棒状の第一アンテナ素子
（１）と、この第一アンテナ素子をその内部に伸縮自在
に収容する金属円筒（２）と、この金属円筒のほぼ中心
軸に沿って配置された線状金属（３）と、この金属円筒
（２）の下部でこの線状金属（３）とこの金属円筒
（２）との間に接続された給電線（４）と、この金属円
筒（２）の上部でその線状金属（３）に接続され前記第
一アンテナ素子（１）に摺接する接触金具（５）と、こ
の第一アンテナ素子（１）の先端に設けられこの先端に
電気的に接続された第二アンテナ素子（１９）と、前記
金属円筒（２）の底部に設けられ前記第一アンテナ素子
が収容された状態で前記第一アンテナ素子に前記給電線
の内部導体を接続する接触端子（８）とを備え、前記第
二アンテナ素子（１９）はその第一アンテナ素子（１）
が前記金属円筒（２）の内部に収容された状態でもその
金属円筒（２）の上部に突出する構造であることを特徴
とする。

【００１３】本発明の第四は、棒状の第一アンテナ素子
（１）と、この第一アンテナ素子をその内部に伸縮自在
に収容する金属円筒（２）と、この金属円筒のほぼ中心
軸に沿って配置された線状金属（３）と、この金属円筒
（２）の下部でこの線状金属（３）とこの金属円筒
（２）との間に接続された給電線（４）と、この金属円
筒（２）の上部でその線状金属（３）に接続され前記第
一アンテナ素子（１）に摺接する接触金具（５）と、こ
の第一アンテナ素子（１）の先端に設けられこの先端に
電気的に非接触の第二アンテナ素子（１９）と、前記金
属円筒（２）の底部に設けられ前記第一アンテナ素子が
収容された状態で前記第一アンテナ素子に前記給電線の
内部導体を接続する接触端子（８）とを備え、前記第二
アンテナ素子（１９）はその第一アンテナ素子（１）が
前記金属円筒（２）の内部に収容された状態ではその金
属円筒（２）の上部に突出し前記接触金具（５）に電気
的に接触する構造であることを特徴とする。

【００１４】本発明の第五は、棒状の第一アンテナ素子
（１）と、この第一アンテナ素子をその内部に伸縮自在
に収容する金属円筒（２）と、この金属円筒のほぼ中心
軸に沿って配置された線状金属（３）と、この金属円筒
（２）の下部でこの線状金属（３）とこの金属円筒
（２）との間に接続された給電線（４）と、この金属円
筒（２）の上部でその線状金属（３）に接続され前記第
一アンテナ素子（１）に摺接する接触金具（５）と、こ
の金属円筒（２）の上部近傍に設けられこの第一アンテ
ナ素子（１）がその金属円筒（２）から引き出された状
態では非接触でありその第一アンテナ素子（１）がこの
金属円筒（２）の内部に収容された状態では前記第一ア
ンテナ素子に接触し前記接触金具に電気的に接続される
第二アンテナ素子と、前記金属円筒（２）の底部に設け
られ前記第一アンテナ素子が収容された状態で前記第一
アンテナ素子に前記給電線内部導体を接続する接触端子
（８）とを備えたことを特徴とする。

【００１５】

【作用】第一アンテナ素子（１）は筐体（１１）内に配
置された金属円筒（２）の内部に伸縮自在に収容され
る。通信時あるいは電界強度が小さいときには第一アン
テナ素子（１）は引き出して使用され、それ以外のとき
には携帯に便利なように収容した状態で使用される。

【００１６】金属円筒（２）とその内部に配置された線
状金属（３）は同軸構造をなす。この同軸構造はその金
属円筒（２）の下部で同軸給電線（４）に接続され、そ
の上部で棒状の第一アンテナ素子（１）に接続される。
したがって、この同軸構造は給電線（４）と第一アンテ
ナ素子（１）との間に設けられたインピーダンス変換回
路として作用することになる。同軸構造の特性インピー
ダンスは金属円筒（２）の内径と線状金属（３）の外径
との比で定まるから、この特性インピーダンスを給電線
（４）の特性インピーダンスに整合させ、その同軸構造
の長さを調節することにより第一アンテナ素子（１）の
給電点のインピーダンスに整合させることができる。

【００１７】また、本発明の構造では、金属円筒（２）
の上部で線状金属（３）に接続され第一アンテナ素子
（１）に摺接する金属金具（５）と、金属円筒（２）の
上部近傍に配置されその一端が第一アンテナ素子（１）
がこの金属円筒（２）の内部に収容された状態で第一ア
ンテナ素子（１）の先端に接触するコイル状の第二アン
テナ素子（６）とを設けている。

【００１８】金属円筒（２）および線状金属（３）によ
り構成される同軸構造をなすインピーダンス変換回路
は、設計条件を選ぶことにより第一アンテナ素子（１）
および第二アンテナ素子（２）をほぼ同一波長に共振さ
せることができるので、第一アンテナ素子（１）を内部
に収納した状態でも感度があるから、待機受信を行うこ
とができる。

【００１９】このように同軸構造に構成することによ
り、給電路に別回路としての整合回路を設ける必要がな
く、かつ複数の周波数に共用できる広帯域周波数特性を
得ることができる。また、同軸構造にすることによって
外部胴体を筐体から電気的に分離することができるの
で、接地側の電流分布はこの同軸構造の外部導体に生じ
て筐体にはほとんど発生しないので、筐体に接近する人
体の影響を小さくすることができる。

【００２０】

【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。

【００２１】（第一実施例）（ほぼ同一波長に共振）図１（ａ）は本発明第一実施例における第一アンテナ素
子を引き出した状態での構成を示す斜視図、（ｂ）は第
一アンテナ素子の収納状態での構成を示す斜視図、図２
（ａ）は本発明第一実施例における第一アンテナ素子を
引き出した状態での構成を示す断面図、（ｂ）は第一ア
ンテナ素子の収納状態での構成を示す断面である。

【００２２】本発明第一実施例は、棒状の第一アンテナ
素子１と、この第一アンテナ素子１をその内部に伸縮自
在に収容する金属円筒２と、この金属円筒２のほぼ中心
軸に沿って配置された線状金属３と、金属円筒２の下部
でこの線状金属３と金属円筒２との間に接続された給電
線４と、金属円筒２の上部で線状金属３に接続され前記
第一アンテナ素子１に摺接する接触金具５と、金属円筒
２の上部近傍に配置されその一端が第一アンテナ素子１
が金属円筒２の内部に収容された状態でその第一アンテ
ナ素子の先端に接触するコイル状の第二アンテナ素子６
とを備え、第一アンテナ素子１は二段構造であり、引き
抜かれた状態でその長さが共振波長λのほぼ２分の１で
あり、金属円筒２の長さは共振波長λのほぼ４分の１で
あり、その金属円筒２の内部にはその第一アンテナ素子
１をほぼ中心位置に収容させる非導電性ガイド７が設け
られ、第一アンテナ素子１の先端にはその第一アンテナ
素子１がその金属円筒２の内部に収容された状態で第二
アンテナ素子６の先端に接触させるための先端金属部１
０を備える。

【００２３】次に、このように構成された本発明第一実
施例の動作原理について図２を参照して説明する。

【００２４】第一アンテナ素子１は２段に収納され、そ
の引き伸ばした状態の長さはほぼ１／２波長である。図
２（ａ）に示すような引き出し時においては、給電線４
のインピーダンス５０Ωと１／２波長の第一アンテナ素
子１を下端から給電したときのインピーダンス数百Ωと
を整合させる必要があり、本実施例ではその間に同軸構
造の整合回路が設置される。この同軸構造は外部導体を
構成する金属円筒２と細い線状金属３とからなり、特性
インピーダンスを５０Ωと数百Ωの相乗平均値に近い値
に設定するためにその長さを約１／４波長としている。
同軸構造の特性インピーダンスを約２００Ωに設定する
には、内部導体と外部導体の直径の比が６であればよ
い。すなわち、内部導体の直径が１ｍｍであれば、外部
導体の直径６ｍｍとなる。これによってインピーダンス
変換が行われる。本第一実施例では、第一アンテナ素子
１を収納する非導電性ガイド７が設けられているので線
状金属３は金属円筒２の完全な中心を通すことはできな
いが、その状態でも適当な特性インピーダンスを得るこ
とができる。また、この場合、コイル状の第二アンテナ
素子６はどこにも接続されていなく、かつ共振波長では
ないので、第一アンテナ素子１の動作には全く影響を与
えない。

【００２５】一方、図２（ｂ）に示すように第一アンテ
ナ素子１が収納された場合には、第一接触端子８を介し
て給電線４の内部導体が非導電性ガイド７内に収納され
ている第一アンテナ素子２に接続され、さらに、第一ア
ンテナ素子１の先端は先端金属部１０によって第二アン
テナ素子６の第二接触端子９に接続される。第二アンテ
ナ素子６はあらかじめ低いインピーダンスで共振するよ
うに設計されている。この場合は、収納された第一アン
テナ素子１が同軸形インピーダンス変換器の内部導体と
して動作する。第一アンテナ素子１は線状金属３に比較
して太く、同軸構造の特性インピーダンスは低い値に変
化する。一例として第一アンテナ素子１の直径が３ｍｍ
であり、金属円筒２の直径が６ｍｍであるとすると、こ
の同軸構造の特性インピーダンスは約５０Ωになる。す
なわち、この場合は金属円筒２と収納された第一アンテ
ナ素子１で構成される同軸はインピーダンス変換器では
なく、単なる５０Ω伝送線路として動作し、第二アンテ
ナ素子６の第二接触端子９においても低いインピーダン
スとなる。

【００２６】これにより、低いインピーダンスで動作す
るコイル状の第二アンテナ素子６に整合することにな
り、第二アンテナ素子６が動作して放射が行われる。こ
の場合第一アンテナ素子１は伝送線路として働き、第二
アンテナ素子６の動作には全く影響を与えない。したが
って、このような構成とすることにより、第一アンテナ
素子１の引き出し時、および収納時ともに高い利得をも
ったアンテナ装置を構成することができる。

【００２７】前述の説明では第一アンテナ素子１が１／
２波長程度、金属円筒２を１／４波長としたが、第一ア
ンテナ素子１の長さは任意でもよく、その場合には同軸
インピーダンス変換器の長さ、および特性インピーダン
スを適切に設定すればよい。

【００２８】また、本第一実施例は、第一アンテナ素子
の引き出し時において、金属円筒２はスタブとして動作
し、筐体１１に流れる電流を阻止するため、アンテナ設
置物の影響を受けにくく、さらに、整合回路として分布
定数で構成される同軸形を用いているため、帯域幅が広
く、高い利得が得られる。

【００２９】図３（ａ）および（ｂ）は本発明第一実施
例における実験結果を示す図である。これは、金属円筒
２の長さを５ｃｍ、直径を１ｃｍ、第一アンテナ素子１
の長さを１０ｃｍ、第二アンテナ素子６は直径１ｃｍで
巻数を約２．５回とし、約２００ｃｃの金属筐体に設置
した場合のインピーダンス特性を示したもので、同図
（ａ）は第一アンテナ素子引き出し時の特性を示し、同
図（ｂ）は第一アンテナ素子収納時の特性を示す。

【００３０】これによれば、第一アンテナ素子１の引き
出し時は約１．４４ＧＨｚ、収納時は１．４６ＧＨｚに
共振し、ほぼ同じ周波数で共振している。これは、第一
アンテナ素子１の引き出し時は、アンテナ素子の長さが
１０ｃｍであることから１／２波長アンテナとして動作
し、収納時は第二アンテナ素子６の線長が約２．５ｃｍ
であることから１／４波長アンテナとして動作している
ことがわかる。これにより、同軸変換器の特性インピー
ダンスが変化して各状態で共振したことが実証される。
また、この場合の第一アンテナ素子１の引き出し時の帯
域はＶＳＷＲ＜２で１５０ＭＨｚ、比帯域幅は１０％以
上で非常に広く、利得も１／２波長ダイポールとほぼ同
じになる。

【００３１】（第二実施例）（ほぼ同一波長に共振）図４（ａ）は本発明第二実施例における第一アンテナ素
子引き出した状態での構成を示す斜視図、（ｂ）は第一
アンテナ素子収納状態での構成を示す斜視図である。

【００３２】本発明第二実施例は、第一実施例における
非導電性ガイド７の下部に導電環１３が設けられ、その
他は同様に構成される。

【００３３】導電環１３は第一アンテナ素子１を収納す
る非導電性ガイド７とほぼ同じ直径を有し、給電線４の
内部導体に接続されるとともに、その反対側は線状金属
３に接続される。また、第一アンテナ素子１の収納時に
は第一アンテナ素子１の先端を包み込むようになる。こ
のような構成にすることにより、金属円筒２により構成
された同軸構造となり、線状金属３が内部導体となって
いる部分と導電環１３が内部導体となっている部分とで
特性インピーダンスが異なるため、インピーダンス変換
部の自由度が高くなる。すなわち、このような２段形の
インピーダンス変換回路を構成すれば、さらに帯域を広
くすることが可能となり、２共振特性を得ることができ
る。

【００３４】また、導電環１３が内部導体となっている
部分の特性インピーダンスを５０Ωとすれば、線状金属
３が内部導体となっている部分のみがインピーダンス変
換器として動作するので、金属円筒２を１／４波長に固
定したままでインピーダンス変換部のみの長さを変化さ
せることができる。この場合も第一アンテナ素子１の収
納時は導電環１３と収納された第一アンテナ素子１とが
一体となるので、図１（ｂ）に示す状態と同様になり、
その動作原理も同様になる。

【００３５】したがって、本第二実施例においても、高
い利得を得ることができるとともに、広帯域特性を容易
に得ることができ、設置物の影響が少なく、さらにアン
テナ素子収納時においても高い利得が得られる。

【００３６】（第三実施例）（二波長に共振）図５（ａ）は本発明第三実施例における第一アンテナ素
子引き出し状態での構成を示す断面図、（ｂ）は第一ア
ンテナ素子収納状態での構成を示す断面図である。

【００３７】本発明第三実施例は、棒状の第一アンテナ
素子１と、この第一アンテナ素子１をその内部に伸縮自
在に収容する金属円筒２と、この金属円筒２のほぼ中心
軸に沿って配置された線状金属３と、金属円筒２の下部
でこの線状金属３と金属円筒２との間に接続された給電
線４と、金属円筒２の上部で線状金属３に接続され第一
アンテナ素子１に摺接する接触金具５と、金属円筒２の
上部近傍に配置されその一端が接触金具５にコンデンサ
１４を介して接続されたコイル状の第二アンテナ素子６
とを備え、この第二アンテナ素子にタップ１５が設けら
れ、このタップ１５が第一アンテナ素子１がこの金属円
筒２の内部に収容された状態でその第一アンテナ素子の
先端に接触する。

【００３８】第一アンテナ素子１は二段構造であり、引
き抜かれた状態でその長さが共振波長λのほぼ２分の１
であり、金属円筒２の長さは共振波長λのほぼ４分の１
であり、その金属円筒２の内部には第一アンテナ素子１
を正しく中心位置に収容させる非導電性ガイド７が設け
られ、第一アンテナ素子１の先端には第一アンテナ素子
１がその金属円筒２の内部に収容された状態で第二アン
テナ素子６のタップ１５に接触させるための先端板１０
を備える。

【００３９】このように構成された本第三実施例は、引
き出し時に２共振特性を得るとともに、収容時において
は一波長に共振する。すなわち、第一アンテナ素子１の
引き出し時には、第一アンテナ素子１と並列にコイル状
の第二アンテナ素子６とコンデンサ１４とからなる共振
回路が付加され２共振特性を得ることができ、また、第
一アンテナ素子１の収納時には、接触金具５と第二接触
端子９とが接続され、タップ１５を通して第二アンテナ
素子６が接続されるので、第二アンテナ素子６が１／４
波長放射素子となって放射する。この場合、第一アンテ
ナ素子１の収納時には、コンデンサ１４からタップ１５
までのコイル状の第二アンテナ素子６の部分は短絡され
た状態になり、その部分にはほとんど電流が流れなくな
る。

【００４０】図６（ａ）は本発明第三実施例における第
一アンテナ素子引き出し時のリターンロス特性を示す
図、（ｂ）は第一アンテナ素子収納時のリターン特性を
示す図である。図中、ｆ１およびｆ２は第一アンテナ素
子引き出し時における共振周波数を示し、ｆ３は収納時
における共振周波数を示す。

【００４１】この実験は、金属円筒２の長さを８ｃｍ、
その直径を１ｃｍ、第一アンテナ素子１の長さを１５ｃ
ｍ、第二アンテナ素子６の直径１ｃｍでその巻数は約３
回、コンデンサ１４は約１ｐＦとし、約２００ｃｃの小
型筐体に設置して行った。その結果、図６（ａ）に示す
ように、ｆ１＝８３５ＭＨｚ、およびｆ＝１００５ＭＨ
ｚで共振する２共振特性が得られた。また、同図（ｂ）
に示すように、第一アンテナ素子１を収納した場合は、
タップ１５を第二アンテナ素子６の巻数約２．５回のと
ころに接続することによりｆ３＝９９０ＭＨｚで共振す
る特性が得られた。このように、第二アンテナ素子６の
巻数、コンデンサ１４の値、タップ１５の接続点を調整
することによって、第一のアンテナ素子１の引き出し時
には２共振特性を得ることができ、収納時には単共振特
性を得られることができる。

【００４２】（第四実施例）（一波長共振）図７（ａ）は本発明第四実施例における第一アンテナ素
子を引き出した状態での構成を示す断面図、（ｂ）は第
一アンテナ素子収納状態での構成を示す断面図である。

【００４３】本発明第四実施例は、棒状の第一アンテナ
素子１と、この第一アンテナ素子１をその内部に伸縮自
在に収容する金属円筒２と、この金属円筒２のほぼ中心
軸に沿って配置された線状金属３と、金属円筒２の下部
でこの線状金属３と金属円筒２との間に接続された給電
線４と、金属円筒２の上部で線状金属３に接続され第一
アンテナ素子１に摺接する接触金具５と、第一アンテナ
素子１の先端に設けられこの先端に電気的に非接触の第
二アンテナ素子１９とを備え、この第二アンテナ素子１
９は第一アンテナ素子１がこの金属円筒２の内部に収容
された状態では金属円筒２の上部に突出する構造に構成
される。

【００４４】本第四実施例は、第一アンテナ素子１とし
ての１／４波長線状素子と、さらにそれに付加された１
／４波長のコイル状の第二アンテナ素子１９を用いた例
を示したもので、この例の場合は第一アンテナ素子１と
第二アンテナ素子１９は一体であるが、引き出し時と収
納時にその給電する位置が変わり、両者とも整合が取れ
るように設計することができる。

【００４５】その原理としては第一実施例と同様である
が、第一アンテナ素子１および第二アンテナ素子１９が
一体であることが異なる。第一アンテナ素子１は下部が
径の太い１／４波長の線状素子であり、上部が１／４波
長のコイル状の第二アンテナ素子１９である。この第一
アンテナ素子１は引き出し時には下部から給電されるの
で、全体で１／２波長となり高いインピーダンスで給電
される必要があり、金属円筒２および線状金属３が同軸
インピーダンス変換器として動作する。

【００４６】一方、第一アンテナ素子１の収納時には、
収納されている第一アンテナ素子１が同軸の内部導体と
なり、ほぼ５０Ωの伝送線路として動作し、１／４波長
の第二アンテナ素子１９を低いインピーダンスで給電す
ることになる。したがって、本実施例においても、第一
アンテナ素子１を引き出したとき、収納したときともに
整合を取ることができる。

【００４７】（第五実施例）（一波長共振）図８（ａ）は本発明第五実施例における第一アンテナ素
子を引き出した状態での構成を示す断面図、（ｂ）は第
一アンテナ素子収納状態での構成を示す断面図である。

【００４８】本発明第五実施例は、棒状の第一アンテナ
素子１と、この第一アンテナ素子１をその内部に伸縮自
在に収容する金属円筒２と、この金属円筒２のほぼ中心
軸に沿って配置された線状金属３と、この金属円筒２の
下部でこの線状金属３とこの金属円筒２との間に接続さ
れた給電線４と、この金属円筒２の上部でその線状金属
３に接続され前記第一アンテナ素子１に摺接する接触金
具５と、この第一アンテナ素子１の先端に設けられこの
先端に電気的に非接触の第二アンテナ素子１９とを備
え、この第二アンテナ素子１９はその第一アンテナ素子
１がこの金属円筒２の内部に収容された状態ではその金
属円筒２の上部に突出し前記接触金具５に電気的に接触
する構造に構成される。

【００４９】このように構成された本発明第五実施例
は、１／２波長の第一アンテナ素子１の先端に電気的に
接続されていない１／４波長のコイル状の第二アンテナ
素子１９を設ける。第二接触端子２１はコイル状の第一
アンテナ素子１９の収納時に接触金属５に接触する。こ
の構造の場合は、第一アンテナ素子１の引き出し時に第
一アンテナ素子１が１／２波長のアンテナ素子として動
作し、収納時には第二アンテナ素子１９のみが放射素子
として動作する。収納時には第一実施例と同様に、第一
アンテナ素子１そのものが太い径の給電線として作用し
低いインピーダンスで接触金具５に達するので、第二接
触端子２１によって１／４波長に共振する第二アンテナ
素子１９に給電することができる。

【００５０】（第六実施例）（一波長共振）図９（ａ）は本発明第六実施例における第一アンテナ素
子引き出し状態での構成を示す断面図、（ｂ）は第一ア
ンテナ素子収納状態での構成を示す断面図である。

【００５１】本発明第六実施例は、棒状の第一アンテナ
素子１と、この第一アンテナ素子１をその内部に伸縮自
在に収容する金属円筒２と、この金属円筒２のほぼ中心
軸に沿って配置された線状金属３と、金属円筒２の下部
でこの線状金属３と金属円筒２との間に接続された給電
線４と、金属円筒２の上部で線状金属３に接続され第一
アンテナ素子１に摺接する接触金具５と、この金属円筒
２の上部近傍に設けられこの第一アンテナ素子１がその
金属円筒２から引き出された状態では非接触でありその
第一アンテナ素子１が金属円筒２の内部に収容された状
態では接触金具５に電気的に接触する第二アンテナ素子
２３を備える。

【００５２】このように構成された本第六実施例は、収
納時のアンテナ素子として別の第二アンテナ素子２３を
設置したものである。第一アンテナ素子１を収納したと
きに、先端板１０と給電線２２に接続された第二接触端
子２１とが接続され、これにより第二アンテナ素子２３
に低いインピーダンスで給電することができる。したが
って第一実施例同様の効果を得ることができる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、通
信時あるいは電界強度が小さいきにはアンテナ素子を引
き出して使用し、それ以外のときには携帯に便利なよう
にアンテナ素子を収容して使用することができ、この伸
縮自在のアンテナ素子を収容した状態でも待機受信を行
うことができる効果がある。

【００５４】また、給電路に別回路としての整合回路を
要せずに、かつ複数の周波数に共用できる広帯域周波数
特性をもたせることができるとともに、筐体に接近する
人体の影響を小さくすることができ、さらに、インピー
ダンス変換器が同軸構造であって、アンテナ素子の中間
位置に回路素子を設けるなどの必要がないので、アンテ
ナ装置の機械的構造を堅固にできるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明第一実施例における第一アンテ
ナ素子を引き出した状態での構成を示す斜視図、（ｂ）
は第一アンテナ素子の収納状態での構成を示す斜視図。

【図２】（ａ）は本発明第一実施例における第一アンテ
ナ素子を引き出した状態での構成を示す断面図、（ｂ）
は第一アンテナ素子の収納状態での構成を示す断面図。

【図３】（ａ）は本発明第一実施例における第一アンテ
ナ素子引き出し時のインピーダンス特性を示す図、
（ｂ）は第一アンテナ素子収納時のインピーダンス特性
を示す図。

【図４】（ａ）は本発明第二実施例における第一アンテ
ナ素子引き出し状態での構成を示す斜視図、（ｂ）は第
一アンテナ素子収納状態での構成を示す斜視図。

【図５】（ａ）は本発明第三実施例における第一アンテ
ナ素子引き出し状態での構成を示す断面図、（ｂ）は第
一アンテナ素子収納状態での構成を示す断面図。

【図６】（ａ）は本発明第三実施例における第一アンテ
ナ素子引き出し時のリターンロス特性を示す図、（ｂ）
は第一アンテナ素子収納時のリターンロス特性を示す
図。

【図７】（ａ）は本発明第四実施例における第一アンテ
ナ素子引き出し状態での構成を示す断面図、（ｂ）は第
一アンテナ素子収納状態での構成を示す断面図。

【図８】（ａ）は本発明第五実施例における第一アンテ
ナ素子引き出し状態での構成を示す断面図、（ｂ）は第
一アンテナ素子収納状態での構成を示す断面図。

【図９】（ａ）は本発明第六実施例における第一アンテ
ナ素子引き出し状態での構成を示す断面図、（ｂ）は第
一アンテナ素子収納状態での構成を示す断面図。

【図１０】（ａ）は従来例におけるアンテナ素子引き出
し状態での構成を示す斜視図、（ｂ）はアンテナ素子収
納状態での構成を示す斜視図。

【符号の説明】

１第一アンテナ素子２金属円筒３線状金属４、２２、３３給電線５接触金具６、１９、２３第二アンテナ素子７非電導性ガイド８第一接触端子９、２１第二接触端子１０先端金属部１１、３５筐体１２、３４無線回路１３導電環１４コンデンサ１５タップ３１アンテナ素子３２整合回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平５−235628（ＪＰ，Ａ) 特開平５−22011（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−52450（ＪＰ，Ａ) 特開平２−271701（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−213303（ＪＰ，Ａ) 特開平２−132903（ＪＰ，Ａ) 特開平６−252620（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01Q 5/00 - 11/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】棒状の第一アンテナ素子（１）と、この
第一アンテナ素子をその内部に伸縮自在に収容する金属
円筒（２）と、この金属円筒のほぼ中心軸に沿って配置
された線状金属（３）と、この金属円筒（２）の下部で
この線状金属（３）とこの金属円筒（２）との間に接続
された給電線（４）と、この金属円筒（２）の上部でそ
の線状金属（３）に接続され前記第一アンテナ素子
（１）に摺接する接触金具（５）と、この金属円筒
（２）の上部近傍に配置されその一端が前記第一アンテ
ナ素子（１）がこの金属円筒（２）の内部に収容された
状態でその第一アンテナ素子の先端に接触するコイル状
の第二アンテナ素子（６）と、前記金属円筒（２）の底
部に設けられ前記第一アンテナ素子が収容された状態で
前記第一アンテナ素子に前記給電線の内部導体を接続す
る接触端子（８）とを備えたことを特徴とするアンテナ
装置。
【請求項２】前記第一アンテナ素子（１）は二段構造
であり、引き抜かれた状態でその長さが共振波長（λ）
のほぼ２分の１であり、前記金属円筒（２）の長さは共
振波長（λ）のほぼ４分の１であり、その金属円筒
（２）の内部にはその第一アンテナ素子（１）をほぼ中
心位置に収容させる非導電性のガイド（７）が設けら
れ、その第一アンテナ素子（１）の先端にはその第一ア
ンテナ素子（１）がその金属円筒（２）の内部に収容さ
れた状態で前記第二アンテナ素子（６）の先端に接触さ
せるための先端金属部（１０）を備えた請求項１記載の
アンテナ装置。
【請求項３】前記ガイド（７）の下部に前記線状金属
（３）に接続された導電環（１３）が設けられた請求項
２記載のアンテナ装置。
【請求項４】棒状の第一アンテナ素子（１）と、この
第一アンテナ素子をその内部に伸縮自在に収容する金属
円筒（２）と、この金属円筒のほぼ中心軸に沿って配置
された線状金属（３）と、この金属円筒（２）の下部で
この線状金属（３）とこの金属円筒（２）との間に接続
された給電線（４）と、この金属円筒（２）の上部でそ
の線状金属（３）に接続され前記第一アンテナ素子
（１）に摺接する接触金具（５）と、この金属円筒
（２）の上部近傍に配置されその一端がその接触金具
（５）にコンデンサ（１４）を介して接続されたコイル
状の第二アンテナ素子（６）と、前記金属円筒（２）の
底部に設けられ前記第一アンテナ素子が収容された状態
で前記第一アンテナ素子に前記給電線の内部導体を接続
する接触端子（８）とを備え、前記第二アンテナ素子に
タップ（１５）が設けられ、このタップ（１５）が前記
第一アンテナ素子（１）が前記金属円筒（２）の内部に
収容された状態でその第一アンテナ素子の先端に接触す
ることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項５】前記第一アンテナ素子（１）は二段構造
であり、引き抜かれた状態でその長さが共振波長（λ）
のほぼ２分の１であり、前記金属円筒（２）の長さは共
振波長（λ）のほぼ４分の１であり、その金属円筒
（２）の内部にはその第一アンテナ素子（１）をほぼ中
心位置に収容させる非導電性のガイド（７）が設けら
れ、その第一アンテナ素子（１）の先端にはその第一ア
ンテナ素子（１）がその金属円筒（２）の内部に収容さ
れた状態で前記第二アンテナ素子（６）のタップ（１
５）に接触させるための先端金属部（１０）を備えた請
求項４記載のアンテナ装置。
【請求項６】棒状の第一アンテナ素子（１）と、この
第一アンテナ素子をその内部に伸縮自在に収容する金属
円筒（２）と、この金属円筒のほぼ中心軸に沿って配置
された線状金属（３）と、この金属円筒（２）の下部で
この線状金属（３）とこの金属円筒（２）との間に接続
された給電線（４）と、この金属円筒（２）の上部でそ
の線状金属（３）に接続され前記第一アンテナ素子
（１）に摺接する接触金具（５）と、この第一アンテナ
素子（１）の先端に設けられこの先端に電気的に接続さ
れた第二アンテナ素子（１９）と、前記金属円筒（２）
の底部に設けられ前記第一アンテナ素子が収容された状
態で前記第一アンテナ素子に前記給電線の内部導体を接
続する接触端子（８）とを備え、前記第二アンテナ素子
（１９）はその第一アンテナ素子（１）が前記金属円筒
（２）の内部に収容された状態でもその金属円筒（２）
の上部に突出する構造であることを特徴とするアンテナ
装置。
【請求項７】棒状の第一アンテナ素子（１）と、この
第一アンテナ素子をその内部に伸縮自在に収容する金属
円筒（２）と、この金属円筒のほぼ中心軸に沿って配置
された線状金属（３）と、この金属円筒（２）の下部で
この線状金属（３）とこの金属円筒（２）との間に接続
された給電線（４）と、この金属円筒（２）の上部でそ
の線状金属（３）に接続され前記第一アンテナ素子
（１）に摺接する接触金具（５）と、この第一アンテナ
素子（１）の先端に設けられこの先端に電気的に非接触
の第二アンテナ素子（１９）と、前記金属円筒（２）の
底部に設けられ前記第一アンテナ素子が収容された状態
で前記第一アンテナ素子に前記給電線の内部導体を接続
する接触端子（８）とを備え、前記第二アンテナ素子
（１９）はその第一アンテナ素子（１）が前記金属円筒
（２）の内部に収容された状態ではその金属円筒（２）
の上部に突出し前記接触金具（５）に電気的に接触する
構造であることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項８】棒状の第一アンテナ素子（１）と、この
第一アンテナ素子をその内部に伸縮自在に収容する金属
円筒（２）と、この金属円筒のほぼ中心軸に沿って配置
された線状金属（３）と、この金属円筒（２）の下部で
この線状金属（３）とこの金属円筒（２）との間に接続
された給電線（４）と、この金属円筒（２）の上部でそ
の線状金属（３）に接続され前記第一アンテナ素子
（１）に摺接する接触金具（５）と、この金属円筒
（２）の上部近傍に設けられこの第一アンテナ素子
（１）がその金属円筒（２）から引き出された状態では
非接触でありその第一アンテナ素子（１）がこの金属円
筒（２）の内部に収容された状態では前記第一アンテナ
素子に接触し前記接触金具に電気的に接続される第二ア
ンテナ素子と、前記金属円筒（２）の底部に設けられ前
記第一アンテナ素子が収容された状態で前記第一アンテ
ナ素子に前記給電線内部導体を接続する接触端子（８）
とを備えたことを特徴とするアンテナ装置。