JP3432831B2 - 携帯電話用アンテナ装置 - Google Patents
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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- Support Of Aerials (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、広範囲な覆域で良好な利得と円偏波特性
を得ることができ、かつ携帯性に優れる携帯電話用アン
テナ装置に関するものである。
を得ることができ、かつ携帯性に優れる携帯電話用アン
テナ装置に関するものである。
背景技術
従来、この種のアンテナとして、1997年電子情報通信
学会通信ソサエティ大会予稿集Ｂ−１−51に開示された
ものがある。
学会通信ソサエティ大会予稿集Ｂ−１−51に開示された
ものがある。
図13は上記文献に示された移動体通信端末用筐体付き
ヘリカルアンテナの構成図である。
ヘリカルアンテナの構成図である。
図13に示されたヘリカルアンテナ11は、金属筐体10上
に所定間隔ｄ隔てて直立するように設けられると共に、
２つの線状素子を交差させ、それぞれの素子をヘリカル
状に曲げ、第１の線状素子と第２の線状素子の頂部で90
度の位相差を与えて給電することで、図14〜図17に示す
ように広範囲にわたり良好な利得と円偏波特性を得てい
る。
に所定間隔ｄ隔てて直立するように設けられると共に、
２つの線状素子を交差させ、それぞれの素子をヘリカル
状に曲げ、第１の線状素子と第２の線状素子の頂部で90
度の位相差を与えて給電することで、図14〜図17に示す
ように広範囲にわたり良好な利得と円偏波特性を得てい
る。
すなわち、図14〜図17は移動体通信端末用アンテナと
してヘリカルアンテナ11を用いた場合の金属筐体10の放
射特性に対する影響を検討した結果を示す特性図であ
る。図14及び図15に示す間隔ｄによる垂直面指向性の変
化から明らかなように、金属筐体10による指向性への影
響は天頂方向においてはほとんどないことがわかる。ま
た、図16及び図17に示す軸比特性から明らかなように、
金属筐体10の影響は比較的少ないことがわかる。その結
果、金属筐体10による諸特性への影響は少なく、装着す
るアンテナとしてヘリカルアンテナ11は適していること
がわかる。
してヘリカルアンテナ11を用いた場合の金属筐体10の放
射特性に対する影響を検討した結果を示す特性図であ
る。図14及び図15に示す間隔ｄによる垂直面指向性の変
化から明らかなように、金属筐体10による指向性への影
響は天頂方向においてはほとんどないことがわかる。ま
た、図16及び図17に示す軸比特性から明らかなように、
金属筐体10の影響は比較的少ないことがわかる。その結
果、金属筐体10による諸特性への影響は少なく、装着す
るアンテナとしてヘリカルアンテナ11は適していること
がわかる。
しかしながら、図13に示された金属筐体１の長さは15
0mm、ヘリカルアンテナ２の長さは80mmであり、両者間
の間隔ｄを含めると全長が230mmを越えることになり、
そのままでは携帯性が損なわれている。
0mm、ヘリカルアンテナ２の長さは80mmであり、両者間
の間隔ｄを含めると全長が230mmを越えることになり、
そのままでは携帯性が損なわれている。
そこで、アンテナ本体を移動体通信端末用筐体に収納
可能にすることが考えられるが、ヘリカルアンテナ本体
を移動体通信端末用筐体に収納可能にしようとすると、
給電回路を可動にするのは困難であるという問題を抱え
ている。
可能にすることが考えられるが、ヘリカルアンテナ本体
を移動体通信端末用筐体に収納可能にしようとすると、
給電回路を可動にするのは困難であるという問題を抱え
ている。
すなわち、図18はIEEE AP−S 1997 Digest 664“A Ne
w GCPW Resonant Quadrifiler Helix Antena for GPS L
and Mobile Applications"のFig.1に示された給電回路
部を示すもので、給電部12は、円筒内の１つの給電ケー
ブルからバラン短絡部13を介して２対の給電ケーブルに
分岐されて、ヘリカルアンテナの各放射素子17に給電を
行うようになされており、ここで、各放射素子17に給電
を行う円筒内４つの給電ケーブルをフレキシブルに構成
することができなく固定された回路構成となっているた
め、給電回路を可動にするのは困難であるという問題を
抱えている。
w GCPW Resonant Quadrifiler Helix Antena for GPS L
and Mobile Applications"のFig.1に示された給電回路
部を示すもので、給電部12は、円筒内の１つの給電ケー
ブルからバラン短絡部13を介して２対の給電ケーブルに
分岐されて、ヘリカルアンテナの各放射素子17に給電を
行うようになされており、ここで、各放射素子17に給電
を行う円筒内４つの給電ケーブルをフレキシブルに構成
することができなく固定された回路構成となっているた
め、給電回路を可動にするのは困難であるという問題を
抱えている。
この発明は上記のような課題を解決するためになされ
たもので、固定された励振用アンテナに対し、それと同
軸上に積み重ねるようにし、かつ電気的に接続しないよ
うにして可動のヘリカルアンテナの放射素子を近接して
設ける構成にすることで、広範囲にわたって良好な円偏
波特性と優れた携帯性を得ることができる携帯電話用ア
ンテナ装置を提供することを目的とする。
たもので、固定された励振用アンテナに対し、それと同
軸上に積み重ねるようにし、かつ電気的に接続しないよ
うにして可動のヘリカルアンテナの放射素子を近接して
設ける構成にすることで、広範囲にわたって良好な円偏
波特性と優れた携帯性を得ることができる携帯電話用ア
ンテナ装置を提供することを目的とする。
発明の開示
この発明に係る携帯電話用アンテナ装置は、携帯電話
の筐体に設けられた第１の円筒と、上記筐体に内蔵され
た送受信機回路に給電線路で接続され、上記第１の円筒
面上二等間隔でかつ上記第１の円筒の中心軸に対して傾
斜角を持つように配置されて、素子長が約半波長の長さ
を有する４素子のダイポールアレーアンテナと、上記第
１の円筒の内径よりも小さい径を持ち、第１の円筒内に
収納可能であり、かつ第１の円筒からの引き出し時に第
１の円筒の同軸上の上方に近接して設けられた第２の円
筒と、上記第２の円筒面上に等間隔で、かつ上記第２の
円筒の中心軸に対して傾斜角を持つように配置された４
素子の線状導体とを備えたものである。
の筐体に設けられた第１の円筒と、上記筐体に内蔵され
た送受信機回路に給電線路で接続され、上記第１の円筒
面上二等間隔でかつ上記第１の円筒の中心軸に対して傾
斜角を持つように配置されて、素子長が約半波長の長さ
を有する４素子のダイポールアレーアンテナと、上記第
１の円筒の内径よりも小さい径を持ち、第１の円筒内に
収納可能であり、かつ第１の円筒からの引き出し時に第
１の円筒の同軸上の上方に近接して設けられた第２の円
筒と、上記第２の円筒面上に等間隔で、かつ上記第２の
円筒の中心軸に対して傾斜角を持つように配置された４
素子の線状導体とを備えたものである。
また、上記４素子の線状導体は、それぞれ素子長が約
半波長の長さを有することを特徴とするものである。
半波長の長さを有することを特徴とするものである。
また、上記４素子の線状導体は、４素子の線状導体の
うち、第２の円筒の中心軸に対して相対する二組の素子
をそれぞれ上端及び下端で短絡したことを特徴とするも
のである。
うち、第２の円筒の中心軸に対して相対する二組の素子
をそれぞれ上端及び下端で短絡したことを特徴とするも
のである。
また、上記第２の円筒の上端及び下端に設けられて、
上記４素子の線状導体のすべてを上記第２の円筒の上端
及び下端でそれぞれ短絡する一対の円板状導体をさらに
備えたことを特徴とするものである。
上記４素子の線状導体のすべてを上記第２の円筒の上端
及び下端でそれぞれ短絡する一対の円板状導体をさらに
備えたことを特徴とするものである。
また、上記第２の円筒の上端及び下端に設けられて、
上記４素子の線状導体のすべてを上記第２の円筒の上端
及び下端でそれぞれ短絡する一対の円環状導体をさらに
備えたことを特徴とするものである。
上記４素子の線状導体のすべてを上記第２の円筒の上端
及び下端でそれぞれ短絡する一対の円環状導体をさらに
備えたことを特徴とするものである。
また、上記４素子の線状導体は、それぞれ素子長が約
1/4波長の奇数倍の長さを有すると共に、４素子の線状
導体のうち、第２の円筒の中心軸に対して相対する二組
の線状導体をそれぞれ上端で短絡したことを特徴とする
ものである。
1/4波長の奇数倍の長さを有すると共に、４素子の線状
導体のうち、第２の円筒の中心軸に対して相対する二組
の線状導体をそれぞれ上端で短絡したことを特徴とする
ものである。
また、上記４素子の線状導体は、それぞれ素子長が約
1/4波長の奇数倍の長さを有すると共に、上記第２の円
筒の上端に設けられて、上記４素子の線状導体のすべて
を第２の円筒上端で短絡する円板状導体をさらに備えた
ことを特徴とするものである。
1/4波長の奇数倍の長さを有すると共に、上記第２の円
筒の上端に設けられて、上記４素子の線状導体のすべて
を第２の円筒上端で短絡する円板状導体をさらに備えた
ことを特徴とするものである。
さらに、上記４素子の線状導体は、それぞれ素子長が
約1/4波長の奇数倍の長さを有すると共に、上記第２の
円筒の上端に設けられて、上記４素子の線状導体のすべ
てを第２の円筒上端で短絡する円環状導体をさらに備え
たことを特徴とするものである。
約1/4波長の奇数倍の長さを有すると共に、上記第２の
円筒の上端に設けられて、上記４素子の線状導体のすべ
てを第２の円筒上端で短絡する円環状導体をさらに備え
たことを特徴とするものである。
図面の簡単な説明
図１は、この発明の実施の形態１に係る携帯電話用ア
ンテナ装置を示す構成概略図、 図２は、この発明の実施の形態１に係る第１の円筒面
上に設けられたダイポールアレーアンテナの給電位相を
示す説明図、 図３は、この発明の実施の形態１に係る第１の円筒面
上に設けられたダイポールアレーアンテナの垂直面内放
射パタンを示す放射特性図、 図４は、この発明の実施の形態１に係る携帯電話用ア
ンテナ装置全体とダイポールアレーアンテナのみの各垂
直面内放射パターンを比較して示す放射特性図、 図５は、この発明の実施の形態１に係るアンテナを筐
体から引き出したときを示す説明図、 図６は、この発明の実施の形態１に係るアンテナを筐
体に収納したときを示す説明図、 図７は、この発明の実施の形態２に係る携帯電話用ア
ンテナ装置を示す構成概略図、 図８は、この発明の実施の形態３に係る携帯電話用ア
ンテナ装置を示す構成概略図、 図９は、この発明の実施の形態４に係る携帯電話用ア
ンテナ装置を示す構成概略図、 図10は、この発明の実施の形態５に係る携帯電話用ア
ンテナ装置を示す構成概略図、 図11は、この発明の実施の形態６に係る携帯電話用ア
ンテナ装置を示す構成概略図、 図12は、この発明の実施の形態７に係る携帯電話用ア
ンテナ装置を示す構成概略図、 図13は、従来の携帯電話用アンテナ装置の概略構成
図、 図14は、従来の携帯電話用アンテナ装置の垂直面指向
性を示す放射特性図、 図15は、従来の携帯電話用アンテナ装置の垂直面指向
性を示す放射特性図、 図16は、従来の携帯電話用アンテナ装置の軸比特性を
示す特性図、 図17は、従来の携帯電話用アンテナ装置の軸比特性を
示す特性図、 図18は、IEEE AP−S 1997 Digest 664“A New GCPW R
esonant Quadrifiler Helix Antena for GPS Land Mobi
le Applications"のFig.1に示された給電回路部を示す
構成図である。
ンテナ装置を示す構成概略図、 図２は、この発明の実施の形態１に係る第１の円筒面
上に設けられたダイポールアレーアンテナの給電位相を
示す説明図、 図３は、この発明の実施の形態１に係る第１の円筒面
上に設けられたダイポールアレーアンテナの垂直面内放
射パタンを示す放射特性図、 図４は、この発明の実施の形態１に係る携帯電話用ア
ンテナ装置全体とダイポールアレーアンテナのみの各垂
直面内放射パターンを比較して示す放射特性図、 図５は、この発明の実施の形態１に係るアンテナを筐
体から引き出したときを示す説明図、 図６は、この発明の実施の形態１に係るアンテナを筐
体に収納したときを示す説明図、 図７は、この発明の実施の形態２に係る携帯電話用ア
ンテナ装置を示す構成概略図、 図８は、この発明の実施の形態３に係る携帯電話用ア
ンテナ装置を示す構成概略図、 図９は、この発明の実施の形態４に係る携帯電話用ア
ンテナ装置を示す構成概略図、 図10は、この発明の実施の形態５に係る携帯電話用ア
ンテナ装置を示す構成概略図、 図11は、この発明の実施の形態６に係る携帯電話用ア
ンテナ装置を示す構成概略図、 図12は、この発明の実施の形態７に係る携帯電話用ア
ンテナ装置を示す構成概略図、 図13は、従来の携帯電話用アンテナ装置の概略構成
図、 図14は、従来の携帯電話用アンテナ装置の垂直面指向
性を示す放射特性図、 図15は、従来の携帯電話用アンテナ装置の垂直面指向
性を示す放射特性図、 図16は、従来の携帯電話用アンテナ装置の軸比特性を
示す特性図、 図17は、従来の携帯電話用アンテナ装置の軸比特性を
示す特性図、 図18は、IEEE AP−S 1997 Digest 664“A New GCPW R
esonant Quadrifiler Helix Antena for GPS Land Mobi
le Applications"のFig.1に示された給電回路部を示す
構成図である。
発明を実施するための最良の形態
実施の形態1.
図１はこの発明の実施の形態１を示す概略構成図であ
る。
る。
図１において、１は携帯電話の筐体、２は上記筐体１
に内蔵される送受信機回路、３は上記送受信機回路２内
の給電回路（図示せず）と後述するダイポールアレーア
ンテナとを接続する給電線路、４は携帯電話の筐体１上
部に直立するように固設された第１の円筒で、この第１
の円筒４面上には、等間隔でかつ第１の円筒４の中心軸
に対して傾斜角を持つように配置された、素子長が約半
波長の長さを有する４素子のダイポールアレーアンテナ
4a〜4dが設けられている。
に内蔵される送受信機回路、３は上記送受信機回路２内
の給電回路（図示せず）と後述するダイポールアレーア
ンテナとを接続する給電線路、４は携帯電話の筐体１上
部に直立するように固設された第１の円筒で、この第１
の円筒４面上には、等間隔でかつ第１の円筒４の中心軸
に対して傾斜角を持つように配置された、素子長が約半
波長の長さを有する４素子のダイポールアレーアンテナ
4a〜4dが設けられている。
また、５は上記第１の円筒４の内径よりも小さい径を
持ち、第１の円筒４内に収納可能であり、かつ第１の円
筒４からの引き出し時に第１の円筒４の同軸上の上方に
近接して直立するように設けられた第２の円筒であり、
この第２の円筒５の面上には、等間隔でかつ第２の円筒
５の中心軸に対して傾斜角を持つように配置された、素
子長が約半波長の長さを有する４素子の線状導体5a〜5d
が設けられている。
持ち、第１の円筒４内に収納可能であり、かつ第１の円
筒４からの引き出し時に第１の円筒４の同軸上の上方に
近接して直立するように設けられた第２の円筒であり、
この第２の円筒５の面上には、等間隔でかつ第２の円筒
５の中心軸に対して傾斜角を持つように配置された、素
子長が約半波長の長さを有する４素子の線状導体5a〜5d
が設けられている。
次に動作原理について説明する。
図２は図１に示したＡ−A'を含む水平面における第１
の円筒４上の４素子のダイポールアレーアンテナの断面
を上方から見た図を示している。
の円筒４上の４素子のダイポールアレーアンテナの断面
を上方から見た図を示している。
図２に示すように第１の円筒４上の４素子のダイポー
ルアレーアンテナを給電線路３からの給電によって左回
りに位相を進めて給電すると、図１の構成ならば、左旋
円偏波を発生する。そして、図３に示すように、垂直面
内放射パターンは天頂方向に大きな利得を持つ形状にな
る。なお、水平面内の放射パターンは、図13に示す構成
を開示した文献に示されているように、筐体からの影響
が少ないので、アンテナ単体の特性同様に、ほぼ無指向
性のパターン形状になる。
ルアレーアンテナを給電線路３からの給電によって左回
りに位相を進めて給電すると、図１の構成ならば、左旋
円偏波を発生する。そして、図３に示すように、垂直面
内放射パターンは天頂方向に大きな利得を持つ形状にな
る。なお、水平面内の放射パターンは、図13に示す構成
を開示した文献に示されているように、筐体からの影響
が少ないので、アンテナ単体の特性同様に、ほぼ無指向
性のパターン形状になる。
そこで、第１の円筒４の上方に、円筒面上に等間隔
で、かつ円筒の中心軸に対して傾斜角を持つように配置
された素子長が約半波長の長さを有する４素子の線状導
体5a〜5dをもつ第２の円筒５を電気的に接続しないよう
に近接させ、両円筒の間隔を適当に選んだとき、第１の
円筒４面上の４素子のダイポールアレーアンテナ4a〜4d
と第２の円筒５面上の４素子の線状導体5a〜5d同士がそ
れぞれ容量結合し、第２の円筒５面上の４素子の線状導
体5a〜5dが４素子のダイポールアレーアンテナとして第
１の円筒４面上のダイポールアレーアンテナの各素子と
同様の位相関係で給電されるため、図４の実線に示した
垂直面内放射パターンのようになり、第１の円筒４面上
のダイポールアレーアンテナに比べ、広範囲にわたって
良好な利得を有する円偏波アンテナとなる。
で、かつ円筒の中心軸に対して傾斜角を持つように配置
された素子長が約半波長の長さを有する４素子の線状導
体5a〜5dをもつ第２の円筒５を電気的に接続しないよう
に近接させ、両円筒の間隔を適当に選んだとき、第１の
円筒４面上の４素子のダイポールアレーアンテナ4a〜4d
と第２の円筒５面上の４素子の線状導体5a〜5d同士がそ
れぞれ容量結合し、第２の円筒５面上の４素子の線状導
体5a〜5dが４素子のダイポールアレーアンテナとして第
１の円筒４面上のダイポールアレーアンテナの各素子と
同様の位相関係で給電されるため、図４の実線に示した
垂直面内放射パターンのようになり、第１の円筒４面上
のダイポールアレーアンテナに比べ、広範囲にわたって
良好な利得を有する円偏波アンテナとなる。
さらに、第２の円筒５は固定されていないために、図
５に示すような第１の円筒４からの引き出し時には図４
に実線で示すような放射特性を有し、図６に示すような
第１の円筒４内への収納時には図３のような放射特性を
有し、携帯電話全体で携帯性に優れた小形な構成にな
る。
５に示すような第１の円筒４からの引き出し時には図４
に実線で示すような放射特性を有し、図６に示すような
第１の円筒４内への収納時には図３のような放射特性を
有し、携帯電話全体で携帯性に優れた小形な構成にな
る。
従って、上記実施の形態１によれば、筐体１上部に直
立するようにして固定された第１の円筒４面上に設けら
れた励振用アンテナとしての４素子のダイポールアレー
アンテナ4a〜4dに対し、第１の円筒４と同軸上に伸縮す
る第２の円筒５に設けられる４素子の線状導体5a〜5dを
積み重ねるようにしかつ電気的に接続しないようにして
近接して設ける構成により、広範囲にわたって良好な円
偏波特性と優れた携帯性を持たせることができる。
立するようにして固定された第１の円筒４面上に設けら
れた励振用アンテナとしての４素子のダイポールアレー
アンテナ4a〜4dに対し、第１の円筒４と同軸上に伸縮す
る第２の円筒５に設けられる４素子の線状導体5a〜5dを
積み重ねるようにしかつ電気的に接続しないようにして
近接して設ける構成により、広範囲にわたって良好な円
偏波特性と優れた携帯性を持たせることができる。
なお、本実施の形態には、第１の円筒４が筐体１上部
に直立するようにして固定され、且つ第２の円筒５が直
立するように設けられた配置が開示されているが、これ
らの配置は単なる一例であり、当業者が通常行う程度の
変形によって適宜配置が変更されたとしても、本発明の
要旨（第１の円筒４の面上に設けられたダイポールアレ
ーアンテナ4a〜4dに対して、第１の円筒４と同軸上に伸
縮する第２の円筒５に設けられた線状導体5a〜5dを積み
重ねるようにし、且つ電気的に接続しないように近接し
て設ける構成とすることにより、広範囲にわたって良好
な円偏波特性と優れた携帯性を実現する）に何ら影響を
与えることはない。
に直立するようにして固定され、且つ第２の円筒５が直
立するように設けられた配置が開示されているが、これ
らの配置は単なる一例であり、当業者が通常行う程度の
変形によって適宜配置が変更されたとしても、本発明の
要旨（第１の円筒４の面上に設けられたダイポールアレ
ーアンテナ4a〜4dに対して、第１の円筒４と同軸上に伸
縮する第２の円筒５に設けられた線状導体5a〜5dを積み
重ねるようにし、且つ電気的に接続しないように近接し
て設ける構成とすることにより、広範囲にわたって良好
な円偏波特性と優れた携帯性を実現する）に何ら影響を
与えることはない。
実施の形態2.
図７は発明の実施の形態２を示す概略構成図である。
図７において、図１に示す実施の形態１と同一部分は
同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号とし
て、6a〜6dは第２の円筒５の面上に等間隔でかつ第２の
円筒５の中心軸に対して傾斜角を持つように配置された
素子長が約1/4波長の奇数倍の長さを有する４素子の線
状導体であり、この４素子の線状導体6a〜6dは、第２の
円筒５の上端5eでそれぞれ対向する素子同士が短絡され
て、２素子の素子長が約半波長の整数倍になる線状導体
対を構成している。
同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号とし
て、6a〜6dは第２の円筒５の面上に等間隔でかつ第２の
円筒５の中心軸に対して傾斜角を持つように配置された
素子長が約1/4波長の奇数倍の長さを有する４素子の線
状導体であり、この４素子の線状導体6a〜6dは、第２の
円筒５の上端5eでそれぞれ対向する素子同士が短絡され
て、２素子の素子長が約半波長の整数倍になる線状導体
対を構成している。
次に動作原理について説明する。
実施の形態１と同様に、第１の円筒４上の４素子のダ
イポールアレーアンテナ4a〜4dを給電線路３から左回り
に位相を進めて給電し、図１の円筒４の上方に４素子の
線状導体6a〜6dをもつ第２の円筒５を電気的に接続しな
いように近接させ、両円筒の間隔を適当に選んだとき、
第１の円筒４面上の素子4a〜4dと第２の円筒６面上の素
子6a〜6d同士がそれぞれ容量結合し、上記のように４素
子6a〜6dは第２の円筒５の上端6eでそれぞれ対向する素
子同士で短絡されているため、２素子の素子長が約半波
長の整数倍になる線状導体対のアレーアンテナとして給
電される。
イポールアレーアンテナ4a〜4dを給電線路３から左回り
に位相を進めて給電し、図１の円筒４の上方に４素子の
線状導体6a〜6dをもつ第２の円筒５を電気的に接続しな
いように近接させ、両円筒の間隔を適当に選んだとき、
第１の円筒４面上の素子4a〜4dと第２の円筒６面上の素
子6a〜6d同士がそれぞれ容量結合し、上記のように４素
子6a〜6dは第２の円筒５の上端6eでそれぞれ対向する素
子同士で短絡されているため、２素子の素子長が約半波
長の整数倍になる線状導体対のアレーアンテナとして給
電される。
ただし、対向する素子同士が短絡してなる上記２素子
のダイポールアレーは、第１の円筒４面上のダイポール
アレーアンテナの各素子と同様の位相関係で給電される
ので、実施の形態１の同様の特性を得ることができる。
なお、２素子のダイポールアレーが第２の円筒５の上端
5eの面上で交差する点は軸対称の位置にあるため、素子
同士を短絡しても同様な性能を得ることができる。
のダイポールアレーは、第１の円筒４面上のダイポール
アレーアンテナの各素子と同様の位相関係で給電される
ので、実施の形態１の同様の特性を得ることができる。
なお、２素子のダイポールアレーが第２の円筒５の上端
5eの面上で交差する点は軸対称の位置にあるため、素子
同士を短絡しても同様な性能を得ることができる。
実施の形態3.
図８はこの発明の実施の形態３を示す概略構成図であ
る。
る。
図８において、図１に示す実施の形態１と同一部分は
同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号とし
て、5eと5fは、第２の円筒５の上端及び下端を示し、こ
の実施の形態３において、実施の形態１と異なる点は、
素子長が約半波長の長さを有する線状導体5a〜５が、第
２の円筒５の上端5e及び下端5fでそれぞれ対向する素子
同士短絡されて、２素子の素子長が約１波長の整数倍に
なる線状ループアンテナを構成している点である。
同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号とし
て、5eと5fは、第２の円筒５の上端及び下端を示し、こ
の実施の形態３において、実施の形態１と異なる点は、
素子長が約半波長の長さを有する線状導体5a〜５が、第
２の円筒５の上端5e及び下端5fでそれぞれ対向する素子
同士短絡されて、２素子の素子長が約１波長の整数倍に
なる線状ループアンテナを構成している点である。
次に動作原理について説明する。
実施の形態１と同様に、第１の円筒４上の４素子のダ
イポールアレーアンテナ4a〜4dを給電線路３からの給電
により左回りに位相を進めて、第１の円筒４の上方に４
素子の線状導体7a〜7dをもつ第２の円筒５を電気的に接
続しないように近接させ、両円筒の間隔を適当に選んだ
とき、第１の円筒４面上の４素子のダイポールアレーア
ンテナ4a〜ｄと第２の円筒５面上の４素子の線状導体7a
〜7d同士がそれぞれ容量結合し、上記のように４素子の
線状導体7a〜7dは第２の円筒５の上端5e及び下端5fでそ
れぞれ対向する素子同士で短絡されているため、２素子
の素子長が約１波長の整数倍になる線状ループアンテナ
として給電される。
イポールアレーアンテナ4a〜4dを給電線路３からの給電
により左回りに位相を進めて、第１の円筒４の上方に４
素子の線状導体7a〜7dをもつ第２の円筒５を電気的に接
続しないように近接させ、両円筒の間隔を適当に選んだ
とき、第１の円筒４面上の４素子のダイポールアレーア
ンテナ4a〜ｄと第２の円筒５面上の４素子の線状導体7a
〜7d同士がそれぞれ容量結合し、上記のように４素子の
線状導体7a〜7dは第２の円筒５の上端5e及び下端5fでそ
れぞれ対向する素子同士で短絡されているため、２素子
の素子長が約１波長の整数倍になる線状ループアンテナ
として給電される。
ただし、上記の２素子線状ループアンテナは、第１の
円筒４面上のダイポールアレーアンテナの各素子と同様
の位相関係で給電されるので、実施の形態１の同様の特
性を得ることができる。なお、２素子の線状ループアン
テナが上端5e及び下端5f面上で交差する点は軸対称の位
置にあるため、素子同士を短絡しても同様な性能を得る
ことができる。
円筒４面上のダイポールアレーアンテナの各素子と同様
の位相関係で給電されるので、実施の形態１の同様の特
性を得ることができる。なお、２素子の線状ループアン
テナが上端5e及び下端5f面上で交差する点は軸対称の位
置にあるため、素子同士を短絡しても同様な性能を得る
ことができる。
実施の形態4.
次に、図９はこの発明の実施の形態４を示す概略構成
図である。
図である。
図９において、図７に示す実施の形態２と同一部分は
同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号とし
て、８は第２の円筒５の上端に設けられて第２の円筒５
面上に設けられた４素子の線状導体6a〜6dを短絡させる
円板状導体を示し、素子長として約1/4波長の奇数倍の
長さを有する線状導体6a〜6dは、円板状導体８で短絡さ
れるため、素子長が約半波長の整数倍になる交差する線
状導体対を構成する。
同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号とし
て、８は第２の円筒５の上端に設けられて第２の円筒５
面上に設けられた４素子の線状導体6a〜6dを短絡させる
円板状導体を示し、素子長として約1/4波長の奇数倍の
長さを有する線状導体6a〜6dは、円板状導体８で短絡さ
れるため、素子長が約半波長の整数倍になる交差する線
状導体対を構成する。
次に動作原理について説明する。
実施の形態２と同様に、第１の円筒４上の４素子のダ
イポールアレーアンテナ4a〜4dを給電線路３から左回り
に位相を進めて給電し、第１の円筒４の上方に４素子の
線状導体6a〜6dをもつ第２の円筒５を電気的に接続しな
いように近接させ、両円筒の間隔を適当に選んだとき、
第１の円筒４面上の素子4a〜4dと第２の円筒５面上の素
子6a〜6d同士がそれぞれ容量結合し、実施の形態２と同
様な原理で動作する。
イポールアレーアンテナ4a〜4dを給電線路３から左回り
に位相を進めて給電し、第１の円筒４の上方に４素子の
線状導体6a〜6dをもつ第２の円筒５を電気的に接続しな
いように近接させ、両円筒の間隔を適当に選んだとき、
第１の円筒４面上の素子4a〜4dと第２の円筒５面上の素
子6a〜6d同士がそれぞれ容量結合し、実施の形態２と同
様な原理で動作する。
ただし、上記の第２の円筒５面上の素子6a〜6dは、第
２の円筒５の上端で円板状導体８により短絡されるが、
第２の円筒５の径が波長に比べ十分小さいと、円板状導
体８の面上はほぼ同電位となるため、実施の形態２と同
様な原理で動作する。
２の円筒５の上端で円板状導体８により短絡されるが、
第２の円筒５の径が波長に比べ十分小さいと、円板状導
体８の面上はほぼ同電位となるため、実施の形態２と同
様な原理で動作する。
実施の形態5.
図10はこの発明の実施の形態５を示す概略構成図であ
る。
る。
図10において、図１に示す実施の形態１と同一部分は
同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号とし
て、９は第２の円筒５の上端及び下端に設けられて第２
の円筒５面上に設けられた４素子の線状導体5a〜5dを短
絡させる一対の円板状導体で示し、素子長が約半波長の
長さを有する線状導体5a〜5dは、第２の円筒５の上端及
び下端でそれぞれ対向する素子同士を一対の円板状導体
９で短絡されるため、２素子の素子長が約１波長の整数
倍になる線状ループアンテナを構成する。
同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号とし
て、９は第２の円筒５の上端及び下端に設けられて第２
の円筒５面上に設けられた４素子の線状導体5a〜5dを短
絡させる一対の円板状導体で示し、素子長が約半波長の
長さを有する線状導体5a〜5dは、第２の円筒５の上端及
び下端でそれぞれ対向する素子同士を一対の円板状導体
９で短絡されるため、２素子の素子長が約１波長の整数
倍になる線状ループアンテナを構成する。
次に動作原理について説明する。
実施の形態１と同様に、第１の円筒４上の４素子のダ
イポールアレーアンテナ4a〜4dを給電線路３から左回り
に位相を進めて給電し、第１の円筒４の上方に４素子の
線状導体5a〜5dをもつ第２の円筒５を電気的に接続しな
いように近接させ、両円筒の間隔を適当に選んだとき、
第１の円筒４面上の素子4a〜4dと第２の円筒５面上の素
子5a〜5d同士がそれぞれ容量結合し、実施の形態３と同
様な原理で動作する。
イポールアレーアンテナ4a〜4dを給電線路３から左回り
に位相を進めて給電し、第１の円筒４の上方に４素子の
線状導体5a〜5dをもつ第２の円筒５を電気的に接続しな
いように近接させ、両円筒の間隔を適当に選んだとき、
第１の円筒４面上の素子4a〜4dと第２の円筒５面上の素
子5a〜5d同士がそれぞれ容量結合し、実施の形態３と同
様な原理で動作する。
ただし、上記第２の円筒５面上の素子5a〜5dは、一対
の円板状導体９で短絡されるが、第２の円筒５の径が波
長に比べ十分小さいと、一対の円板状導体９の面上はほ
ぼ同電位となるため、実施の形態３と同様な原理で動作
する。
の円板状導体９で短絡されるが、第２の円筒５の径が波
長に比べ十分小さいと、一対の円板状導体９の面上はほ
ぼ同電位となるため、実施の形態３と同様な原理で動作
する。
実施の形態6.
図11はこの発明の実施の形態６を示す概略構成図であ
る。
る。
図11において、図９に示す実施の形態４と同一部分は
同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号とし
て、10は第２の円筒５の上端に設けられて第２の円筒５
面上に設けられた４素子の線状導体6a〜6dを短絡させる
円環状導体で示し、素子長が約1/4波長の奇数倍の長さ
を有する線状導体6a〜6dは、第２の円筒５の上端でそれ
ぞれ対向する素子同士を円環状導体10で短絡されるた
め、２素子の素子長が約半波長の整数倍になる交差する
線状導体対を構成する。
同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号とし
て、10は第２の円筒５の上端に設けられて第２の円筒５
面上に設けられた４素子の線状導体6a〜6dを短絡させる
円環状導体で示し、素子長が約1/4波長の奇数倍の長さ
を有する線状導体6a〜6dは、第２の円筒５の上端でそれ
ぞれ対向する素子同士を円環状導体10で短絡されるた
め、２素子の素子長が約半波長の整数倍になる交差する
線状導体対を構成する。
次に動作原理について説明する。
実施の形態１と同様に、第１の円筒４上の４素子のダ
イポールアレーアンテナ4a〜4dを給電線路３から左回り
に位相を進めて給電し、第１の円筒４の上方に４素子の
線状導体6a〜6dをもつ第２の円筒５を電気的に接続しな
いように近接させ、両円筒の間隔を適当に選んだとき、
第１の円筒４面上の素子4a〜4dと第２の円筒５面上の素
子6a〜6d同士がそれぞれ容量結合し、実施の形態２と同
様な原理で動作する。
イポールアレーアンテナ4a〜4dを給電線路３から左回り
に位相を進めて給電し、第１の円筒４の上方に４素子の
線状導体6a〜6dをもつ第２の円筒５を電気的に接続しな
いように近接させ、両円筒の間隔を適当に選んだとき、
第１の円筒４面上の素子4a〜4dと第２の円筒５面上の素
子6a〜6d同士がそれぞれ容量結合し、実施の形態２と同
様な原理で動作する。
ただし、上記の第２の円筒５面上の素子6a〜6dは、第
２の円筒５の上端面上で円環状導体10で短絡されるが、
第２の円筒５の径が波長に比べ十分小さいと、円環状導
体10面上はほぼ同電位となるため、実施の形態２と同様
な原理で動作する。
２の円筒５の上端面上で円環状導体10で短絡されるが、
第２の円筒５の径が波長に比べ十分小さいと、円環状導
体10面上はほぼ同電位となるため、実施の形態２と同様
な原理で動作する。
実施の形態7.
図12はこの発明の実施の形態７を示す概略構成図であ
る。
る。
図12において、図10に示す実施の形態５と同一部分は
同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号とし
て、11は第２の円筒５の上端及び下端に設けられて第２
の円筒５面上に設けられた４素子の線状導体5a〜5dを短
絡させる円環状導体で示し、素子長が約半波長の長さを
有する線状導体5a〜5dは、第２の円筒５の上端及び下端
でそれぞれ対向する素子同士を円環状導体11で短絡され
るため、２素子の素子長が約１波長の整数倍になる線状
ループアンテナを構成する。
同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号とし
て、11は第２の円筒５の上端及び下端に設けられて第２
の円筒５面上に設けられた４素子の線状導体5a〜5dを短
絡させる円環状導体で示し、素子長が約半波長の長さを
有する線状導体5a〜5dは、第２の円筒５の上端及び下端
でそれぞれ対向する素子同士を円環状導体11で短絡され
るため、２素子の素子長が約１波長の整数倍になる線状
ループアンテナを構成する。
次に動作原理について説明する。
実施の形態１と同様に、第１の円筒４上の４素子のダ
イポールアレーアンテナ4a〜4dを給電線路３から左回り
に位相を進めて給電し、第１の円筒４の上方に４素子の
線状導体5a〜5dをもつ第２の円筒５を電気的に接続しな
いように近接させ、両円筒の間隔を適当に選んだとき、
第１の円筒４面上の素子4a〜4dと第２の円筒５面上の素
子5a〜5d同士がそれぞれ容量結合し、実施の形態３と同
様な原理で動作する。
イポールアレーアンテナ4a〜4dを給電線路３から左回り
に位相を進めて給電し、第１の円筒４の上方に４素子の
線状導体5a〜5dをもつ第２の円筒５を電気的に接続しな
いように近接させ、両円筒の間隔を適当に選んだとき、
第１の円筒４面上の素子4a〜4dと第２の円筒５面上の素
子5a〜5d同士がそれぞれ容量結合し、実施の形態３と同
様な原理で動作する。
ただし、上記第２の円筒５面上の素子5a〜5dは、上端
及び下端の面上で一対の円環状導体11で短絡されるが、
第２の円筒５の径が波長に比べ十分小さいと、一対の円
環状導体11の面上はほぼ同電位となるため、実施の形態
３と同様な原理で動作する。
及び下端の面上で一対の円環状導体11で短絡されるが、
第２の円筒５の径が波長に比べ十分小さいと、一対の円
環状導体11の面上はほぼ同電位となるため、実施の形態
３と同様な原理で動作する。
産業上の利用の可能性
以上のように、この発明に係る携帯電話用アンテナ装
置によれば、固定された励振用アンテナとそれと同軸上
積み重ねるように可動の放射素子を電気的に接続しない
ように近接して設けた構成にすることで、広範囲にわた
って良好な円偏波特性と優れた携帯性を得ることができ
る。
置によれば、固定された励振用アンテナとそれと同軸上
積み重ねるように可動の放射素子を電気的に接続しない
ように近接して設けた構成にすることで、広範囲にわた
って良好な円偏波特性と優れた携帯性を得ることができ
る。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平９−107237（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−93025（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−38326（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−236612（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−311604（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01Q 11/08
H01Q 1/10
H01Q 1/24
H01Q 21/08
H01Q 21/24
Claims (8)
- 【請求項１】携帯電話の筐体に設けられた第１の円筒
と、 上記筐体に内蔵された送受信機回路に給電線路で接続さ
れ、上記第１の円筒面上に等間隔でかつ上記第１の円筒
の中心軸に対して傾斜角を持つように配置されて、：素
子長が約半波長の長さを有する４素子のダイポールアレ
ーアンテナと、 上記第１の円筒の内径よりも小さい径を持ち、第１の円
筒内に収納可能であり、かつ第１の円筒からの引き出し
時に第１の円筒の同軸上の上方に近接して設けられた第
２の円筒と、 上記第２の円筒面上に等間隔で、かつ上記第２の円筒の
中心軸に対して傾斜角を持つように配置された４素了の
線状導体と を備えた携帯電話用アンテナ装置。 - 【請求項２】請求項１記載の携帯電話用アンテナ装置に
おいて、上記４素子の線状導体は、それぞれ素子長が約
半波長の長さを有することを特徴とする携帯電話用アン
テナ装置。 - 【請求項３】請求項２記載の携帯電話用アンテナ装置に
おいて、上記４素子の線状導体は、４素子の線状導体の
うち、第２の円筒の中心軸に対して相対する二組の素子
をそれぞれ上端及び下端で短絡したことを特徴とする携
帯電話用アンテナ装置。 - 【請求項４】請求項２記載の携帯電話用アンテナ装置に
おいて、上記第２の円筒の上端及び下端に設けられて、
上記４素子の線状導体のすべてを上記第２の円筒の上端
及び下端でそれぞれ短絡する一対の円板状導体をさらに
備えたことを特徴とする携帯電話用アンテナ装置。 - 【請求項５】請求項２記載の携帯電話用アンテナ装置に
おいて、上記第２の円筒の上端及び下端に設けられて、
上記４素子の線状導体のすべてを上記第２の円筒の上端
及び下端でそれぞれ短絡する一対の円環状導体をさらに
備えたことを特徴とする携帯電話用アンテナ装置。 - 【請求項６】請求項１記載の携帯電話用アンテナ装置に
おいて、上記４素了の線状導体は、それぞれ素子長が約
1/4波長の奇数倍の長さを有すると共に、４素子の線状
導体のうち、第２の円筒の中心軸に対して相対する二組
の線状導体をそれぞれ上端で短絡したことを特徴とする
携帯電話用アンテナ装置。 - 【請求項７】請求項１記載の携帯電話用アンテナ装置に
おいて、上記４素子の線状導体は、それぞれ素子長が約
1/4波長の奇数倍の長さを有すると共に、上記第２の円
筒の上端に設けられて、上記４素子の線状導体のすべて
を第２の円筒上端で短絡する円板状導体をさらに備えた
ことを特徴とする携帯電話用アンテナ装置。 - 【請求項８】請求項１記載の携帯電話用アンテナ装置に
おいて、上記４素子の線状導体は、それぞれ素子長が約
1/4波長の奇数倍の長さを有すると共に、上記第２の円
筒の上端に設けられて、上記４素子の線状導体のすべて
を第２の円筒上端で短絡する円環状導体をさらに備えた
ことを特徴とする携帯電話用アンテナ装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP1998/002937 WO2000001029A1 (fr) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | Unite antenne pour telephones portables |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3432831B2 true JP3432831B2 (ja) | 2003-08-04 |
Family
ID=14208524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53593899A Expired - Fee Related JP3432831B2 (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 携帯電話用アンテナ装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6154184A (ja) |
| EP (1) | EP1039575A4 (ja) |
| JP (1) | JP3432831B2 (ja) |
| CN (1) | CN1269060A (ja) |
| WO (1) | WO2000001029A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US6407709B1 (en) * | 1999-07-16 | 2002-06-18 | Garmin Corporation | Mounting device with integrated antenna |
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| ATE429721T1 (de) * | 2004-06-11 | 2009-05-15 | Ruag Aerospace Sweden Ab | Wendelantenne aus vier leitern |
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| US8456375B2 (en) | 2009-05-05 | 2013-06-04 | Sarantel Limited | Multifilar antenna |
| US8228260B2 (en) * | 2009-05-08 | 2012-07-24 | Sonoco Development, Inc. | Structure having an antenna incorporated therein |
| US8618998B2 (en) | 2009-07-21 | 2013-12-31 | Applied Wireless Identifications Group, Inc. | Compact circular polarized antenna with cavity for additional devices |
| CN110098479B (zh) * | 2019-06-11 | 2024-02-09 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 频率可重构四臂螺旋天线装置 |
| US11183763B2 (en) * | 2019-12-31 | 2021-11-23 | Atlanta RFtech LLC | Low profile dual-band quadrifilar antenna |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2832476B2 (ja) * | 1990-02-14 | 1998-12-09 | 望 長谷部 | ヘリカルアンテナ |
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