JP3022878B2 - 携帯用端末機のアンテナ装置 - Google Patents
携帯用端末機のアンテナ装置Info
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Description
ンテナ装置に関する。
は、固定型のヘリカル(herical)アンテナと伸縮自在な
ロッド(rod)アンテナとから構成される。前記ヘリカル
アンテナは、アンテナ引込み時に機能し、ロッドアンテ
ナは引出し時に動作する。
し状態のアンテナ装置及び周辺回路の構成を示し、図2
は、従来の携帯用端末機における引込み状態のアンテナ
装置及び周辺回路の構成を示す。なお、ここに示す具体
的な構成及びその動作は、大韓民国特許登録番号第1074
14/1996号に詳述されている。
末機100のアンテナ装置は、ハウジング301の片側
の上面に取り付けられたヘリカルアンテナ130と、ア
ンテナキャップ106によってハウジング301に固着
されたロッドアンテナ120とよりなる。中空のアンテ
ナキャップ106は、その内壁上部に突起107を有
し、この突起107を通してロッドアンテナ120が挿
入される。このアンテナキャップ106の下部に位置す
るハウジング301の上端には導電性雌ねじ111が固
着され、この導電性雌ねじ111に貫通孔を有する円筒
形雄ねじ109が螺合される。ヘリカル巻線108は、
その下端が円筒形雄ねじ109の上部に固着され、前記
アンテナキャップ106の中空部に取り付けられる。ア
ンテナキャップ106は、その下端を円筒形雄ねじ10
9の上側と固定させてハウジング301に取り付けられ
る。
棒(polyacetal rod)104に挿設されたアンテナ心線1
05、上側外周に固定溝102を有する絶縁部103、
絶縁部103の上端に形成された引き手101から構成
される。このロッドアンテナ120は、アンテナキャッ
プ106に挿入され、ヘリカルアンテナ130の中心軸
を通して円筒形雄ねじ109の貫通孔に挿入される。ポ
リアセタール棒104の下端にはストッパ110が挿着
される。
ンテナキャップの上側に形成された突起107が絶縁部
103の固定溝に係合し、ロッドアンテナ120が自然
に引き抜けるのを防止している。ロッドアンテナの引出
し時には、ポリアセタール棒104の下端に挿着された
ストッパ110が、円筒形雄ねじ109の貫通孔上に取
り付けられた板ばね112によって固定される。導電性
雌ねじ111とプリント回路基板205は、給電コネク
タ201を通して接続される。
良好な復元力を有するポリアセタール棒104で包まれ
ており、このポリアセタール棒104はアンテナ心線1
05の保護ロッドとなる。アンテナ心線105は、スト
ッパ110から絶縁部103の下端まで挿入されてい
る。アンテナ心線105は、銀被膜銅線やピアノ線、又
は良好な復元力を有する超弾性ニッケルチタンワイヤ
(形状記憶合金線)などで具現可能である。アンテナ心線
105の電気的長さは、λ/4〜λ/2(860MHzで8
7〜174mm)であり、ハウジング301の縦長さなど
を考慮して適切な長さを取る。しかし、アンテナ心線1
05の実際の物理的長さは、ポリアセタール棒104の
誘電率の作用により約132mmとやや短くなる。ハウジ
ング301の縦長さが更に短い場合は、ロッドアンテナ
の代わりにテレスコーピングアンテナを用いることがで
きる。
08は、ピアノ線に銀メッキしたものであり、5.6mm
の外径を有する。このヘリカル巻線108の電気的長さ
は、ロッドアンテナ120のアンテナ心線105の長さ
と相関する。また、ヘリカルアンテナ130の実質的な
長さは、ロッドアンテナ120のそれに比べ相対的に極
めて短い長さで具現される。
テナ装置の全長が縮められるが、この場合ヘリカルアン
テナのみにより無線信号の放射がなされる。しかし、図
1及び図2のように、アンテナ装置は携帯用端末機の側
方に偏って設置されているため、ヘリカルアンテナ13
0は非対称性を有する。従って、放射パターンが歪んで
望む方向への放射分布が低減する。
は、放射特性が向上し、通話品質が改善される。しか
し、前述のように携帯用端末機の側方に偏って設置され
る構造によりやはりアンテナ放射パターンの非対称問題
を招き、携帯用端末機の向きにより受信感度が変化して
しまう。
引込み時により深刻になる。また、動作周波数が上がる
につれて波長に対するアンテナの長さが増加するため、
放射パターンの歪みが促される。
的放射特性を有する携帯用端末機のアンテナ装置、即ち
安定した受信感度を有する携帯用端末機の無指向性(non
-directional)アンテナ装置を提供することにある。
感度及び対称的放射特性を有する無指向性アンテナ装置
を提供する。この目的を達成するために、本発明のアン
テナ装置においては、長方形ループアンテナが、対称的
電流分布を有するように携帯用端末機のハウジング内の
上側中央に取り付けられ、その一端が携帯用端末機のプ
リント回路基板上の可変キャパシタに接続され、他端が
プリント回路基板の接地プレートに接続される。そして
このループアンテナは、マイクロストリップラインによ
り携帯用端末機のトランシーバと接続される。
孔を有する導電性固定部材が設けられ、この導電性固定
部材の貫通孔に円筒形固定部材が挿着される。そして、
この円筒形固定部材の中心軸を通してロッドアンテナが
出し入れされる。
態を添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明
が以下に示す具体例に限定されるものではなく、各種の
変形が可能であることは、当技術分野で通常の知識を有
する者には明らかである。また、関連する周知の技術に
ついては適宜説明を省略するものとする。
テナ装置の一例を示す図であり、図4は、図3のアンテ
ナ装置の引出し状態、図5は、図3のアンテナ装置の引
込み状態の構成を示す図である。
テナ装置は長方形のループアンテナ(フラフープ(hula
hoop)アンテナ)410と、ロッドアンテナ420から
構成される。ループアンテナ410は、携帯用端末機の
ハウジング401(図4参照)内の上部中央に設けら
れ、出し入れ可能なロッドアンテナ420は、ループア
ンテナ410のコーナー部分に配置される。
430によって支持され、ループアンテナ410の一端
がプリント回路基板430上の可変キャパシタ411
と、他端がプリント回路基板430の接地プレート43
1に接続される。この接地プレート431は、アンテナ
の取り付け及び給電(feeding)のため、プリント回路基
板430の上端部分には形成されていない。ループアン
テナ410と一体に形成されたマイクロストリップライ
ン412は、携帯用端末機のトランシーバの低雑音増幅
器(Low Noise Amplifier:LAN)413に接続され
る。
には貫通孔を有する導電性固定部材414が固定され、
この導電性固定部材414の貫通孔に円筒形固定部材4
15が挿設される。この円筒形固定部材415は、ロッ
ドアンテナ420がハウジング401に伸縮自在に取り
付けられるようにするものである。ロッドアンテナ42
0は、ポリアセタール棒、“NC”の長さを有する絶縁
部、引き手421から構成される。ロッドアンテナ42
0は、ポリアセタール棒の中心軸に沿って導電性心線
(図示せず)を備え、この導電性心線とポリアセタール棒
の下端にストッパ(図示せず)が設けられている。
態で円筒形固定部材415の貫通孔を通してハウジング
401の内部引込み点(retraction point)(図示せず)に
達する。また、ロッドアンテナ420の引き手421
は、引出し状態でハウジング401の外部空間の引出し
点(extension point)(図示せず)に達し、この時ロッド
アンテナ420のポリアセタール棒下端のストッパが円
筒形固定部材415によって固定される。
属ワイヤからなり、引出し状態でλ/2アンテナとして
放射できる長さ(L1)を有する。ループアンテナ410
は、メタルストリップ又はワイヤからなる。ロッドアン
テナ420は、引込み状態でループアンテナ410と電
気的に接続しないように非導電性物質でコーティングさ
れる。また、ロッドアンテナ420は、引出し状態でル
ープアンテナ410と接触し、かつ円筒形固定部材41
5から自然に引き抜かれない程度の太さとする。
テナ410の長さ(h2(縦)×2+h3(横)×2)及び高
さ(h1)、そして可変キャパシタ411は、整合特性(m
atching characteristic)を改善する役割を果たす。即
ち、本発明のアンテナ装置によれば、マイクロストリッ
プライン412を用いてループアンテナ410に無線信
号を給電し、別途の整合回路を備えなくて済む。実際
に、ループアンテナ410の高さを調整したり、給電点
を左右に移動することで、約50Ωの入力インピーダン
スが得られる。
での電流分布を示す図である。上述のように、引込み状
態ではロッドアンテナ420は給電点と導通しておら
ず、放射要素(radiating element)として動作しない。
従って、図6のような対称的電流分布が得られる。この
ような対照的電流分布を測定すると、アジマスプレーン
(azimuth plane)上の放射パターンがほぼ円形となる。
の四つの角の中で相対的に電流分布が低い角に導電性固
定部材414を取り付け、ロッドアンテナ420がルー
プアンテナ410の相対的に低い電流分布を有する所定
箇所に配設されるようにする。
例を示す図である。図7のように、可変キャパシタ41
1は、ねじ込み円筒500と、このねじ込み円筒500
に螺嵌されるねじ510とで構成される。この可変キャ
パシタ411のキャパシタンスは、ねじ込み円筒500
にねじ510を所望の深さまで可変的にねじ込むことに
よって調整できる。
の一例を示す図である。図8において、可変キャパシタ
411は、パッチ接続線530によって隣接パッチと接
続される複数のパッチ520をプリント回路基板430
に形成してなる。この可変キャパシタ411のキャパシ
タンスは、任意の位置でパッチ接続線530を切断する
ことによって調整できる。
アンテナ装置の電圧定在波比(Voltage Standing Wave R
atio:VSWR)を示し、図10はロッドアンテナ引出
し時の電圧定在波比を示す。
のアンテナ装置のアジマスプレーン上での放射パターン
を示し、図12は、ロッドアンテナ引込み時の従来のア
ンテナ装置のアジマスプレーン上での放射パターンを示
す図である。本例のアンテナ装置では、アジマスプレー
ン上の最高ゲインと最低ゲインの差が9dBであり、これ
は従来のアンテナ装置のそれに比べ極めて低い値となっ
ている。このような低いゲイン差により、アンテナ装置
の指向性が低減して安定した受信感度を提供できるよう
になり、通話品質が改善される。
のアンテナ装置のエレベーションプレーン上での放射パ
ターンを示し、図14は、ロッドアンテナ引込み時の従
来のアンテナ装置のエレベーションプレーン上での放射
パターンを示す図である。図13に示すように、本例の
アンテナ装置では最高ゲインが90°位で現れる。しか
し、図14に示すように、従来のアンテナ装置では14
0°位で最高ゲインが現れる。
ンテナ410の電流分布が対称性を有するため、ロッド
アンテナ420が引込み状態であるにも拘わらず対称的
放射パターンが維持される。また、ロッドアンテナ42
0は、引出し状態でλ/2アンテナとして動作する長さ
とすることにより、アンテナ装置の長さ増加に伴うゲイ
ンが得られ、通話品質が改善される。
のアンテナ装置のアジマスプレーン上での放射パターン
を示し、図16は、ロッドアンテナ引出し時の従来のア
ンテナ装置のアジマスプレーン上での放射パターンを示
す図である。図15に示すように、本例のアンテナ装置
では最高ゲインと最低ゲインとのゲイン差は5dBである
が、図16に示すように、従来のアンテナ装置では8dB
のゲイン差を有し、3dBも高い値となっている。
のアンテナ装置のエレベーションプレーン上での放射パ
ターンを示し、ここでは最高ゲインが0〜90°位で現
れる。
ersonal Communication Service)帯域に適用した場合、
放射パターンの非対称問題が解消され通話品質の向上が
図られる。
従来の携帯用端末機のアンテナ装置における放射パター
ンの非対称問題を解消し、安定した受信感度を有する無
指向性アンテナ装置が具現できる。
テナ装置及び周辺回路の構成を示す図。
テナ装置及び周辺回路の構成を示すす図。
例を示す図。
図。
図。
を示す図。
図。
す図。
置のアジマスプレーン上での放射パターンを示す図。
置のアジマスプレーン上での放射パターンを示す図。
置のエレベーションプレーン上での放射パターンを示す
図。
置のエレベーションプレーン上での放射パターンを示す
図。
置のアジマスプレーン上での放射パターンを示す図。
置のアジマスプレーン上での放射パターンを示す図。
置のエレベーションプレーン上での放射パターンを示す
図。
Claims (18)
- 【請求項1】 携帯用端末機のハウジング内上側中央に
取り付けられ、一端が携帯用端末機のプリント回路基板
上の可変キャパシタに接続され、他端が前記プリント回
路基板の接地プレートに接続されるループアンテナと、 前記ループアンテナとに形成され、このループアンテナ
と携帯用端末機のトランシーバとを接続するマイクロス
トリップラインと、 前記ループアンテナの一角に固定され、貫通孔を有する
導電性固定部材と、 この導電性固定部材の貫通孔に挿着される円筒形固定部
材と、 この円筒形固定部材を通して出し入れ可能に設けられた
ロッドアンテナと、を備えることを特徴とする携帯用端
末機のアンテナ装置。 - 【請求項2】 対称的電流分布を有するように携帯用端
末機のハウジング内上側中央に取り付けられ、一端が携
帯用端末機のプリント回路基板上の可変キャパシタに接
続され、他端が前記プリント回路基板の接地プレートに
接続される第1アンテナと、 該第1アンテナと携帯用端末機のトランシーバとを接続
するマイクロストリップラインと、 前記第1アンテナの一角に固定され、貫通孔を有する導
電性固定部材と、 この導電性固定部材の貫通孔に挿着された円筒形固定部
材と、 この円筒形固定部材を通して出し入れ可能な第2アンテ
ナと、を備えることを特徴とする携帯用端末機のアンテ
ナ装置。 - 【請求項3】 第1アンテナがプリント回路基板によっ
て支持される請求項2記載のアンテナ装置。 - 【請求項4】 第1アンテナは、ワイヤからなるループ
アンテナである請求項2記載のアンテナ装置。 - 【請求項5】 第1アンテナは、メタルストリップから
なるループアンテナである請求項2記載のアンテナ装
置。 - 【請求項6】 導電性固定部材が、他の角部よりも相対
的に電流分布が低い一角に設けられる請求項4又は請求
項5に記載のアンテナ装置。 - 【請求項7】 第2アンテナが、ワイヤからなるロッド
アンテナであり、引込み状態で第1アンテナと導通しな
いように非導電性物質でコーティングされる請求項2記
載のアンテナ装置。 - 【請求項8】 第2アンテナが、引出し状態でλ/2ア
ンテナとして作動できる長さに構成される請求項2〜7
のいずれか一項に記載のアンテナ装置。 - 【請求項9】 第2アンテナが、引出し状態で第1アン
テナと接触する程度の太さを有する請求項8記載のアン
テナ装置。 - 【請求項10】 第2アンテナは、引込み状態で給電点
とデカップリングされて第1アンテナだけ放射要素とし
て動作する請求項2記載のアンテナ装置。 - 【請求項11】 可変キャパシタは、ねじ込み円筒と、
このねじ込み円筒に挿入されるねじとからなり、前記ね
じを所望の深さまでねじ込むことによりキャパシタンス
が調整される請求項2記載のアンテナ装置。 - 【請求項12】 可変キャパシタは、プリント回路基板
に形成された複数のパッチと、これらパッチを互いに接
続させるパッチ接続線とからなり、所望の位置でパッチ
接続線を切断することによりキャパシタンスが調整され
る請求項2記載のアンテナ装置。 - 【請求項13】 第1及び第2アンテナが、携帯通信帯
域で動作する請求項2記載のアンテナ装置。 - 【請求項14】 携帯用端末機のハウジング内上側中央
に取り付けられ、一端が携帯用端末機のプリント回路基
板上の可変キャパシタに接続され、他端が前記プリント
回路基板の接地プレートに接続される長方形ループアン
テナと、 このループアンテナと携帯用端末機のトランシーバとを
接続するマイクロストリップラインと、 前記ループアンテナの一角に固定され、貫通孔を有する
導電性固定部材と、 この導電性固定部材の貫通孔に挿着された円筒形固定部
材と、 λ/2長さを有し、引き込み状態で前記ループアンテナ
と導通しないように非導電性物質でコーティングされ、
前記円筒形固定部材を通して出し入れ可能なロッドアン
テナと、を備えることを特徴とする携帯用端末機のアン
テナ装置。 - 【請求項15】 可変キャパシタは、ねじ込み円筒と、
このねじ込み円筒に挿入されるねじとからなり、前記ね
じを所望の深さまでねじ込むことによりキャパシタンス
が調整される請求項14記載のアンテナ装置 - 【請求項16】 可変キャパシタは、プリント回路基板
に形成された複数のパッチと、これらパッチを互いに接
続させるパッチ接続線とからなり、所望の位置でパッチ
接続線を切断することによりキャパシタンスが調整され
る請求項14記載のアンテナ装置。 - 【請求項17】 ロッドアンテナが、引込み状態でルー
プアンテナとデカップリングされてループアンテナだけ
放射要素として動作する請求項14記載のアンテナ装
置。 - 【請求項18】 ループアンテナは、その高さ(h1)
に応じた入力インピーダンスを有することを特徴とする
請求項14記載のアンテナ装置。
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KR1998P6504 | 1998-02-27 |
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JPH11330828A JPH11330828A (ja) | 1999-11-30 |
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JP11052370A Expired - Fee Related JP3022878B2 (ja) | 1998-02-27 | 1999-03-01 | 携帯用端末機のアンテナ装置 |
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EP (1) | EP0945917B1 (ja) |
JP (1) | JP3022878B2 (ja) |
KR (1) | KR100263181B1 (ja) |
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