JP3075894B2 - 携帯無線機用アンテナ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、携帯電話等の携帯無
線機用のアンテナ装置に関し、特に筐体内に収納可能な
ホイップアンテナと固定アンテナとを有するものに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図１１，図１２は、例えば特開平４−１
９６９０７号公報に示された、従来の自動車電話等の携
帯無線機を示すものである。この図１１，図１２におい
て、８は携帯無線機等の筐体１の上面１ａに取付けられ
たアンテナ収納部で、これは例えばスチロール等で構成
されたその誘電体円筒９の上端側に金属円筒１０を備え
てなるものである。このアンテナ収納部８の筒内には半
波長ホイップアンテナ１１が装着保持され、これを筒内
から引出し，また筒内に収納可能となっている。また、
上記筐体１の上面１ａには直方体の誘電体板１２が取付
けられており、この誘電体板１２における上記半波長ホ
イップアンテナ１１の引出し方向と平行である一方の幅
広面１２ａに、左右に蛇行しつつ上下方向に延在するス
トリップ導体１３が形成され、誘電体板１２とともに、
１／４波長アンテナである固定アンテナ（ブレードアン
テナ）１４を構成している。また、上記ストリップ導体
１３の上端１３ｔは導線１５で上記アンテナ収納部８の
金属円筒１０に接続され、下端１３ｅは給電線内導体５
ａおよび給電線５を介して無線回路部４に接続されてい
る。

【０００３】また、上記アンテナ収納部８を構成する誘
電体円筒９の上端に設けられた金属円筒１０の内壁１０
ａは、図１２に示すように粗面の摩擦面が形成されてお
り、第１接続部２１となっている。また、半波長ホイッ
プアンテナ１１の下端は円板状に形成されて、上記誘電
体円筒９の内壁９ａあるいは金属円筒１０の内壁１０ａ
に当接する第２接続部２２となっており、上記第１接続
部２１とともに、半波長ホイップアンテナ１１を取出し
た時に上記固定アンテナ１４の開放端と当該ホイップア
ンテナの下端とを電気的に接続する第１の接点を構成す
る。

【０００４】なお、図１１に示された誘電体板１２は誘
電率が１０以下で、かつ強度的にも確保できる材料を用
いて構成するのが望ましく、例えばテフロン系樹脂，エ
ポキシ樹脂，ポリオレフィン樹脂やイプシラム基板等で
構成する。あるいは重量増や強度が問題にならなければ
セラミック等で構成することもできる。この誘電体板１
２の表面に形成されるストリップ導体１３はその材料と
して導電性の良い銅が用いられる。また、半波長ホイッ
プアンテナ１１は外力により折れにくい材料で構成する
のが望ましく、例えばニッケルチタン等の超弾性合金な
どにより構成する。また、筐体１から突出した固定アン
テナ１４やアンテナ引き出し部８は、例えば固定アンテ
ナ１４の誘電体板１２を構成する誘電体よりも誘電率の
小さい誘電体で覆うこともできる。

【０００５】次に、動作について説明する。半波長ホイ
ップアンテナ１１をアンテナ収納部８より引出した場
合、半波長ホイップアンテナ１１の下端の第２接続部２
２が第１接続部２１に当接して、ホイップアンテナ１１
とストリップ導体１３とは電気的に接続された状態とな
って、ホイップアンテナ１１と固定アンテナ１４が共に
動作する。このため、固定アンテナ１４の高さ分ホイッ
プアンテナ１１のアンテナ長が長くなり、人体効果、す
なわち携帯無線機の使用者自身への電波吸収及び自身か
らの電波散乱により利得が低下するのを抑えることがで
きる。また、ホイップアンテナ１１はその長さが携帯無
線機の使用周波数の１／２波長に等しいため、その先端
および末端はオープン状態、即ちインピーダンスが無限
大となっている。また、固定アンテナ１４も１／４波長
アンテナであるため、ホイップアンテナ１１と接続され
る開放端のインピーダンスも無限大となっている。この
ため、ホイップアンテナ１１を引き出して固定アンテナ
１４と電気的に接続した時に、固定アンテナ１４からの
ＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio ：電圧定在波
比）による劣化が少なく、また、ホイップアンテナ１１
と固定アンテナ１４との間で電気的な整合をとる必要が
なく、整合回路が不要となる。また、半波長ホイップア
ンテナ１１をアンテナ引出し部８の筒内に収納した場
合、半波長ホイップアンテナ１１の上端側に取付けられ
た誘電体キャップ２３が金属筐体１０の開口部１０ｂに
収納されるので、半波長ホイップアンテナ１１とストリ
ップ導体１３とは電気的に遮断され、固定アンテナ（ブ
レードアンテナ）１４のみが動作することになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の携帯無線機用ア
ンテナ装置は以上のように構成されており、半波長ホイ
ップアンテナと固定アンテナとが元々小型な携帯無線機
の筐体に配設されているために必然的に半波長ホイップ
アンテナと固定アンテナとが互いに近接して配設される
ことになり、半波長ホイップアンテナを収納した場合、
半波長ホイップアンテナと固定アンテナとが相互結合
し、ホイップアンテナの影響を受けて固定アンテナの電
気特性（放射パターン、利得、ＶＳＷＲ等）が劣化する
などの問題点があった。このため、このアンテナ装置を
携帯電話機に搭載した場合、着信，発呼が可能となる地
域が限られてしまう、という問題があった。

【０００７】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、ホイップアンテナ収納時にお
いて、この半波長ホイップアンテナの影響をなくし、電
気的には固定アンテナのみが存在するようにして固定ア
ンテナの電気特性を向上することのできる携帯無線機用
アンテナ装置を得ることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る携帯無線
機用アンテナ装置は、携帯無線機の筐体上面に設けられ
た固定アンテナと、上記筐体に引き出しおよび収納可能
であり、当該引き出しおよび収納動作に際し上記固定ア
ンテナの側面を摺動するアンテナ本体と、上記アンテナ
本体の先端に設けられ、上記摺動方向の長さが上記固定
アンテナの上記摺動方向の長さより長い棒状の誘電体に
より構成されたキャップとからなり、引き出した時に上
記アンテナ本体が上記固定アンテナと接続され、収納し
た時に上記キャップが上記固定アンテナと近接して位置
するホイップアンテナとを設けるようにしたものであ
る。

【０００９】また、この発明に係る携帯無線機用アンテ
ナ装置は、携帯無線機の筐体上面に設けられた固定アン
テナと、上記筐体に引き出しおよび収納可能であり、当
該引き出しおよび収納動作に際し上記固定アンテナの側
面を摺動するアンテナ本体と、上記アンテナ本体の先端
に設けられ、上記摺動方向の長さが上記固定アンテナの
上記摺動方向の長さより長い棒状の誘電体により構成さ
れたキャップとからなるホイップアンテナと、上記筐体
に設けられ、上記ホイップアンテナを引き出し可能に収
納し、収納した時上記固定アンテナに近接して位置させ
るアンテナ収納部と、このアンテナ収納部に設けられ、
上記ホイップアンテナを引き出した時に上記固定アンテ
ナの開放端と当該ホイップアンテナ本体の端部とを電気
的に接続する第１の接点とを設けるようにしたものであ
る。

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【作用】この発明においては、半波長ホイップアンテナ
を引き出した時にホイップアンテナ本体と固定アンテナ
とが電気的に接続されるので、この半波長ホイップアン
テナと固定アンテナとが共にアンテナとして動作する。
また、半波長ホイップアンテナは誘電体キャップを有し
ており、この誘電体キャップは、固定アンテナより長い
誘電体から構成されており、ホイップアンテナの収納時
に、固定アンテナに近接して位置するので、ホイップア
ンテナと固定アンテナとの結合量を低減し、固定アンテ
ナに対するホイップアンテナの影響を少なくする。

【００１３】また、この発明においては、半波長ホイッ
プアンテナを引き出し可能に収納するアンテナ収納部
と、半波長ホイップアンテナを引き出した時に、固定ア
ンテナとホイップアンテナとを電気的に接続する第１の
接点とを設けたので、ホイップアンテナを引き出した時
に半波長ホイップアンテナと固定アンテナとを接続する
実際の構成を提供する。

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図１はこの発明の一実施例による携帯
無線機用アンテナ装置の構成を示す斜視図であり、図２
はそのアンテナ引き出し部の構成を示す断面図である。
この図１および図２において、１〜２３の部分は従来例
と同一のものである。５１はアンテナ収納部８の筒内に
装着保持され、筒内から引出し，また筒内に収納可能な
半波長ホイップアンテナ本体であり、携帯電話機の使用
周波数の１／２波長の整数倍の長さを有する。また、３
３は誘電体で構成された棒状キャップであり、半波長ホ
イップアンテナ５１本体の上側に設けられており、固定
アンテナ１４の高さａ′寸法以上の長さａ寸法を有す
る。この誘電体棒状キャップ３３は、ある程度の強度が
必要なため、具体的には発泡材やエポキシ系樹脂により
構成し、その下側のニッケルチタン等で構成された半波
長ホイップアンテナ本体５１と接合して半波長ホイップ
アンテナ５０を構成するために、誘電体棒状キャップ３
３に溝を入れて「かしめ」たり、ねじ込みを行なった
り、あるいは接着材で接着したりしている。なお、筐体
１から突出した固定アンテナ１４やアンテナ収納部８
は、例えば固定アンテナ１４の誘電体板１２を構成する
誘電体よりも誘電率の小さい誘電体で覆うこともでき
る。

【００１７】また、ホイップアンテナ５０収納時には、
誘電体棒状キャップ３３は固定アンテナ１４に近接して
その側面に位置する。４１は金属接触バネ(1) 、４２は
金属接触バネ(2) であり、この金属接触バネ(1) ４１，
金属接触バネ(2) ４２は無線回路部４のグランド部とし
ての金属筐体に取り付けられており、ホイップアンテナ
５０収納時には、それぞれ半波長ホイップアンテナ本体
５１の上部および下部を無線回路部４の金属筐体のグラ
ンド部に電気的に接触（ショート）させる第２の接点を
構成する。

【００１８】次に、動作について説明する。半波長ホイ
ップアンテナ５０を引出し部８より引出した場合、ホイ
ップアンテナ下端の第２接続部２２が第１接続部２１に
当接して、ホイップアンテナ本体５１とストリップ導体
１３とが電気的に接続された状態となってホイップアン
テナ本体５１と固定アンテナ１４とが共に動作する。ま
た、半波長ホイップアンテナ５０をアンテナ収納部８の
筒内に収納した場合、半波長ホイップアンテナ本体５１
の上端側に取付けられた誘電体棒状キャップ３３が金属
筐体１０の開口部１０ｂに収納され、ホイップアンテナ
本体５１とストリップ導体１３とは非接続となる。しか
もこの時、誘電体棒状キャップ３３のａ寸法が固定アン
テナ１４の高さａ′寸法より長いため、半波長ホイップ
アンテナ５１を固定アンテナ１４より遠ざけることとな
り、アンテナ間の相互結合が低減する。さらに、金属接
触バネ(1) ４１と金属接触バネ(2) ４２が半波長ホイッ
プアンテナ本体５１の上部および下部の第２接続部２２
付近に電気的に接触（ショート）する。このことにより
半波長ホイップアンテナ本体５１は無線回路部４の外周
部の金属グランドと完全に同化し、半波長ホイップアン
テナ本体５１のアンテナ性質は全てなくなる。すなわ
ち、半波長ホイップアンテナ５０収納時は半波長ホイッ
プアンテナ本体５１の影響を受けず、固定アンテナ１４
のみが独立して存在することとなり、固定アンテナ１４
のアンテナ特性を最大限に引き出すことができる。

【００１９】このように、上記実施例によれば、半波長
ホイップアンテナ本体の長さを１／２波長の整数倍と
し、その上側に固定アンテナより長い誘電体キャップを
設け、ホイップアンテナを取り出した時は固定アンテナ
と電気的に接続されるようにしたので、ホイップアンテ
ナの取出し時にはその先端および末端がオープン状態と
なり、固定アンテナからのＶＳＷＲによる劣化が少なく
なるとともに、ホイップアンテナと固定アンテナとの電
気的な整合をとるための整合回路が不要となる。また、
ホイップアンテナに固定アンテナが接続される分ホイッ
プアンテナのアンテナ長を長くでき、人体効果による利
得の低下を抑えることができる。またホイップアンテナ
を収納した時には誘電体キャップが半波長ホイップアン
テナ本体と近接して配置されるので、固定アンテナとの
相互結合を低減できる。また、ホイップアンテナの収納
時にはホイップアンテナと固定アンテナとの接触が断と
なるとともに半波長ホイップアンテナ本体と無線回路部
の金属筐体とを接触し、ホイップアンテナ本体がこの金
属筐体と電気的に一体となるようにしたので、固定アン
テナに対するホイップアンテナ本体の影響をなくすこと
ができ、固定アンテナに近接して配置されるホイップア
ンテナ本体により固定アンテナの利得が低下するのを防
止でき、実質的に送信出力を２倍程度にするのと同様の
固定アンテナの特性改善を達成できる。

【００２０】実施例２．なお、実施例１では固定アンテ
ナ１４としてブレードアンテナを示したが、図３に示す
ように固定アンテナ６１を逆Ｆアンテナとしてもよく、
逆Ｆアンテナに対する半波長ホイップアンテナの影響を
除去できるという、上記実施例１と同様の効果が得られ
る。また、図中では板状逆Ｆアンテナを示すが、線状逆
Ｆアンテナとしてもよい。

【００２１】実施例３．また、実施例１では固定アンテ
ナ１４としてブレードアンテナを示したが、図４に示す
ように固定アンテナ６２をコイル状アンテナとしてもよ
く、コイル状アンテナに対する半波長ホイップアンテナ
の影響を除去できるという、上記実施例１と同様の効果
が得られる。

【００２２】実施例４．また、実施例１では固定アンテ
ナ１４としてブレードアンテナを示したが、図５に示す
ように固定アンテナ６３を逆Ｌアンテナとしてもよく、
逆Ｌアンテナに対する半波長ホイップアンテナの影響を
除去できるという、上記実施例１と同様の効果が得られ
る。

【００２３】実施例５．また、実施例１では半波長ホイ
ップアンテナ収納時、金属接触バネ４１と金属接触バネ
４２を用いて半波長ホイップアンテナ５１を無線回路部
４の外周部の金属グランドへ電気接触させているが、図
６，図７のように誘電体円筒９内で半波長ホイップアン
テナ５１収納時の長さ範囲を金属メッキ部分９として、
無線回路部４の外周部の金属グランド部と電気接触させ
ると同時に、半波長ホイップアンテナ５１の下部の第２
接触部２２付近を電気的に接触（ショート）させるよう
に構成してもよく、固定アンテナに対する半波長ホイッ
プアンテナの影響を完全に除去できるという、上記実施
例１と同様の効果が得られる。

【００２４】実施例６．また、実施例１では金属接触バ
ネ４１または４２を使用したが、この金属接触バネはそ
の一方のみを設けるようにしてもよく、また、図８のよ
うに接点可動式の金属接触ピン４３または４４に置き換
えるように構成してもよく、固定アンテナに対する半波
長ホイップアンテナの影響を完全に除去できるという、
上記実施例１と同様の効果が得られる。

【００２５】実施例７．また、実施例１では金属接触バ
ネ４１または４２を無線回路部４の外周部の金属グラン
ドに取付けているが、図９のように誘電体円筒９の底部
に無線回路部４の金属グランドと同電位の金属接触ピン
４５を設けて、半波長ホイップアンテナ５１の収納時、
第２接触部２２を通して電気接触（ショート）させるよ
うに構成してもよく、固定アンテナに対する半波長ホイ
ップアンテナの影響を完全に除去できるという、上記実
施例１と同様の効果が得られる。

【００２６】実施例８．さらに、実施例１では金属接触
バネ４１または４２を使用したが、無線回路部４との距
離等の条件が揃えば、これを除いて図１０のように半波
長ホイップアンテナ５１が固定アンテナ１４より離れ、
電気的に非接触で中空にある状態としてもよく、この場
合、第２の接点に相当するものを設けることなく固定ア
ンテナに対する半波長ホイップアンテナの影響を完全に
除去できるという効果が得られる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、この発明に係る携帯無線
機用アンテナ装置によれば、携帯無線機の筐体上面に設
けられた固定アンテナと、上記筐体に引き出しおよび収
納可能であり、当該引き出しおよび収納動作に際し上記
固定アンテナの側面を摺動するアンテナ本体と、上記ア
ンテナ本体の先端に設けられ、上記摺動方向の長さが上
記固定アンテナの上記摺動方向の長さより長い棒状の誘
電体により構成されたキャップとからなり、引き出した
時に上記アンテナ本体が上記固定アンテナと接続され、
収納した時に上記キャップが上記固定アンテナと近接し
て位置するホイップアンテナとを設けるようにしたの
で、半波長ホイップアンテナの収納時に、半波長ホイッ
プアンテナの本体が固定アンテナより遠ざかり、固定ア
ンテナに対する半波長ホイップアンテナの影響を軽減で
きる効果がある。

【００２８】また、この発明に係る携帯無線機用アンテ
ナ装置によれば、携帯無線機の筐体上面に設けられた固
定アンテナと、上記筐体に引き出しおよび収納可能であ
り、当該引き出しおよび収納動作に際し上記固定アンテ
ナの側面を摺動するアンテナ本体と、上記アンテナ本体
の先端に設けられ、上記摺動方向の長さが上記固定アン
テナの上記摺動方向の長さより長い棒状の誘電体により
構成されたキャップとからなるホイップアンテナと、上
記筐体に設けられ、上記ホイップアンテナを引き出し可
能に収納し、収納した時上記固定アンテナに近接して位
置させるアンテナ収納部と、このアンテナ収納部に設け
られ、上記ホイップアンテナを引き出した時に上記固定
アンテナの開放端と当該ホイップアンテナ本体の端部と
を電気的に接続する第１の接点とを設けるようにしたの
で、半波長ホイップアンテナ収納時、半波長ホイップア
ンテナの本体が固定アンテナより遠ざかり、固定アンテ
ナに対する半波長ホイップアンテナの影響を軽減できる
実際の構成を提供できる効果がある。

【００２９】

【００３０】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例による携帯無線機用ア
ンテナ装置を示す外観図である。

【図２】この発明の第１の実施例における半波長ホイッ
プアンテナ収納部分の断面図である。

【図３】この発明の第２の実施例による携帯無線機用ア
ンテナ装置を示す外観図である。

【図４】この発明の第３の実施例による携帯無線機用ア
ンテナ装置を示す外観図である。

【図５】この発明の第４の実施例による携帯無線機用ア
ンテナ装置を示す外観図である。

【図６】この発明の第５の実施例による携帯無線機用ア
ンテナ装置を示す外観図である。

【図７】この発明の第５の実施例における半波長ホイッ
プアンテナ収納部分の断面図である。

【図８】この発明の第６の実施例による携帯無線機用ア
ンテナ装置を示す外観図である。

【図９】この発明の第７の実施例による携帯無線機用ア
ンテナ装置を示す外観図である。

【図１０】この発明の第８の実施例による携帯無線機用
アンテナ装置を示す外観図である。

【図１１】従来の携帯電話用アンテナ装置を示す外観図
である。

【図１２】従来の携帯電話用アンテナ装置における半波
長ホイップアンテナ収納部分の断面図である。

【符号の説明】

１ 筺体 １ａ 筺体上面 ４ 無線回路部 ８ アンテナ収納部 ９ 誘電体円筒 ９ａ，９ｂ 誘電体円筒の金属メッキ部分 １０ 金属円筒 １１ 半波長ホイップアンテナ １２ 誘電体板 １３ ストリップ導体 １４ 固定アンテナ（ブレードアンテナ） ２１ 第１接続部 ２２ 第２接続部 ２３ 誘電体キャップ ３３ 誘電体棒状キャップ ４１ 金属接触バネ ４２ 金属接触バネ ５０ 半波長ホイップアンテナ ５１ 半波長ホイップアンテナ本体 ６１ 固定アンテナ（逆Ｆアンテナ） ６２ 固定アンテナ（コイルアンテナ） ６３ 固定アンテナ（逆Ｌアンテナ） ４３ 金属接触ピン ４４ 金属接触ピン ４５ 金属接触ピン

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 携帯無線機の筐体上面に設けられた固定
   アンテナと、 上記筐体に引き出しおよび収納可能であり、当該引き出
   しおよび収納動作に際し上記固定アンテナの側面を摺動
   するアンテナ本体と、上記アンテナ本体の先端に設けら
   れ、上記摺動方向の長さが上記固定アンテナの上記摺動
   方向の長さより長い棒状の誘電体により構成されたキャ
   ップとからなり、引き出した時に上記アンテナ本体が上
   記固定アンテナと接続され、収納した時に上記キャップ
   が上記固定アンテナと近接して位置するホイップアンテ
   ナとを備えたことを特徴とする携帯無線機用アンテナ装
   置。
2. 【請求項２】 携帯無線機の筐体上面に設けられた固定
   アンテナと、 上記筐体に引き出しおよび収納可能であり、当該引き出
   しおよび収納動作に際し上記固定アンテナの側面を摺動
   するアンテナ本体と、上記アンテナ本体の先端に設けら
   れ、上記摺動方向の長さが上記固定アンテナの上記摺動
   方向の長さより長い棒状の誘電体により構成されたキャ
   ップとからなるホイップアンテナと、 上記筐体に設けられ、上記ホイップアンテナを引き出し
   可能に収納し、収納した時上記固定アンテナに近接して
   位置させるアンテナ収納部と、 該アンテナ収納部に設けられ、上記ホイップアンテナを
   引き出した時に上記固定アンテナの開放端と当該ホイッ
   プアンテナ本体の端部とを電気的に接続する第１の接点
   とを備えたことを特徴とする携帯無線機用アンテナ装
   置。