JP3441316B2 - 共用アンテナ装置 - Google Patents
共用アンテナ装置Info
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- JP3441316B2 JP3441316B2 JP29038996A JP29038996A JP3441316B2 JP 3441316 B2 JP3441316 B2 JP 3441316B2 JP 29038996 A JP29038996 A JP 29038996A JP 29038996 A JP29038996 A JP 29038996A JP 3441316 B2 JP3441316 B2 JP 3441316B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、通信分野に係り、
主に衛星を利用した携帯無線通信と地上に設置した無線
基地局を介して行う携帯無線通信に供する共用アンテナ
装置に関するものである。
主に衛星を利用した携帯無線通信と地上に設置した無線
基地局を介して行う携帯無線通信に供する共用アンテナ
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、衛星を用いた携帯電話の構想が各
社から提案されており、それらの周波数帯は、地上の携
帯電話から衛星へは１．６ＧＨｚ帯が、衛星から地上の
携帯電話へは２．４ＧＨｚ帯が割当てられている。また
１．６ＧＨｚ帯では地上から衛星、衛星から地上の双方
向の通信に用いる周波数帯としても割当てられている。
さらに、地上通信には従来から８００ＭＨｚ帯、１．５
ＧＨｚ帯、１．９ＧＨｚ帯などが割当てられている。衛
星通信と地上通信の共用アンテナとしては本出願人は同
軸線と導線を用いた２線ヘリカルアンテナの上端部にお
いて給電する方法を提案している（特願平８−２６９７
７）。
社から提案されており、それらの周波数帯は、地上の携
帯電話から衛星へは１．６ＧＨｚ帯が、衛星から地上の
携帯電話へは２．４ＧＨｚ帯が割当てられている。また
１．６ＧＨｚ帯では地上から衛星、衛星から地上の双方
向の通信に用いる周波数帯としても割当てられている。
さらに、地上通信には従来から８００ＭＨｚ帯、１．５
ＧＨｚ帯、１．９ＧＨｚ帯などが割当てられている。衛
星通信と地上通信の共用アンテナとしては本出願人は同
軸線と導線を用いた２線ヘリカルアンテナの上端部にお
いて給電する方法を提案している（特願平８−２６９７
７）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、衛星通信と
地上通信の両方に共用できるアンテナを提供し、当該ア
ンテナにより衛星通信と地上通信の両方で通信できる携
帯無線機（携帯電話）を実現することを課題とする。
地上通信の両方に共用できるアンテナを提供し、当該ア
ンテナにより衛星通信と地上通信の両方で通信できる携
帯無線機（携帯電話）を実現することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上述の
目的は前述特許請求の範囲に記載された手段により達成
される。すなわち、４線ヘリカルアンテナ（円偏波アン
テナ）に並列給電し、線状アンテナまたは単線ヘリカル
アンテナ（直線偏波アンテナ）に直列給電し、前記２つ
のアンテナが相互に影響し合わないようにするため、ア
ンテナと給電点の間にコンデンサ等の容量性素子を設け
て高周波電流の流れを制御するものである。アンテナ同
士の配置はそれぞれの軸を略同一軸上に配置し、相互干
渉を避け、指向性を良好に保つ。また、円偏波アンテナ
を１．６GHｚ帯で動作させ、線状アンテナを４分の１波
長のアンテナとして８００〜９００Mhzで動作させる
と、特に線状アンテナにおいては円偏波アンテナと連携
して良好な２分の１波長の垂直ダイポールアンテナ（図
２）としての特性を示す。
目的は前述特許請求の範囲に記載された手段により達成
される。すなわち、４線ヘリカルアンテナ（円偏波アン
テナ）に並列給電し、線状アンテナまたは単線ヘリカル
アンテナ（直線偏波アンテナ）に直列給電し、前記２つ
のアンテナが相互に影響し合わないようにするため、ア
ンテナと給電点の間にコンデンサ等の容量性素子を設け
て高周波電流の流れを制御するものである。アンテナ同
士の配置はそれぞれの軸を略同一軸上に配置し、相互干
渉を避け、指向性を良好に保つ。また、円偏波アンテナ
を１．６GHｚ帯で動作させ、線状アンテナを４分の１波
長のアンテナとして８００〜９００Mhzで動作させる
と、特に線状アンテナにおいては円偏波アンテナと連携
して良好な２分の１波長の垂直ダイポールアンテナ（図
２）としての特性を示す。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態は、上記の課題
を解決するため、円偏波アンテナ（４線ヘリカルアンテ
ナ）の軸下方に高周波電流を供給する給電点に容量性素
子を介して直線偏波アンテナ（線状アンテナまたは単線
ヘリカルアンテナ）を付加する。この構成により、円偏
波アンテナと直線偏波アンテナを１本の給電線（同軸
線）で給電可能となるので、携帯電話に搭載して機械的
な切換え操作を伴わずに複数の無線通信網にアクセスで
きる。
を解決するため、円偏波アンテナ（４線ヘリカルアンテ
ナ）の軸下方に高周波電流を供給する給電点に容量性素
子を介して直線偏波アンテナ（線状アンテナまたは単線
ヘリカルアンテナ）を付加する。この構成により、円偏
波アンテナと直線偏波アンテナを１本の給電線（同軸
線）で給電可能となるので、携帯電話に搭載して機械的
な切換え操作を伴わずに複数の無線通信網にアクセスで
きる。
【０００６】本発明による共用アンテナは、主に円偏波
アンテナ（４線ヘリカルアンテナ）１１と共通の給電点
１、直線偏波アンテナ（単線ヘリカルアンテナ）２１、
第１の容量性素子２、第２の容量性素子３から構成され
る。直線偏波アンテナ２１は線状アンテナであってもよ
い。
アンテナ（４線ヘリカルアンテナ）１１と共通の給電点
１、直線偏波アンテナ（単線ヘリカルアンテナ）２１、
第１の容量性素子２、第２の容量性素子３から構成され
る。直線偏波アンテナ２１は線状アンテナであってもよ
い。
【０００７】まず、円偏波アンテナ１１は２本の導線a
を円筒状の支持体１２に沿って１８０度回転させながら
巻付けてあり、上端部にある交差部１３において絶縁体
（図示せず）により直線的に隔てられつつ互いに向かい
合った導線a同士が電気的に接続されている。次に、支
持体１２の下端部に巻終り端１４が有り、２本の導線a
は巻終り端１４で電気的に結合されている。上端部にあ
る交差部１３で２本の導線aは前記絶縁体で隔てられる
ことにより、実質的に長さが若干異なる。このことは、
２つの周波数で共振することを意味する。さらにガンマ
整合素子bを介して励振させることにより所望の周波数
において複共振が発生し円偏波アンテナとして動作す
る。
を円筒状の支持体１２に沿って１８０度回転させながら
巻付けてあり、上端部にある交差部１３において絶縁体
（図示せず）により直線的に隔てられつつ互いに向かい
合った導線a同士が電気的に接続されている。次に、支
持体１２の下端部に巻終り端１４が有り、２本の導線a
は巻終り端１４で電気的に結合されている。上端部にあ
る交差部１３で２本の導線aは前記絶縁体で隔てられる
ことにより、実質的に長さが若干異なる。このことは、
２つの周波数で共振することを意味する。さらにガンマ
整合素子bを介して励振させることにより所望の周波数
において複共振が発生し円偏波アンテナとして動作す
る。
【０００８】円偏波アンテナ１１の動作に影響をあまり
与えることなく、直線偏波アンテナ（単線ヘリカルアン
テナ）２１を付加するため、共通の給電点１に第２の容
量性素子３を介して直線偏波アンテナ２１を電気的に接
続する。直線偏波アンテナ２１は円筒状の支持体２２に
線状導体ｃを巻き付けている。ここで円偏波アンテナ１
１の動作周波数帯を１．６ＧＨｚ帯（衛星通信周波数
帯）、直線偏波アンテナ２１を８００ＭＨｚ〜９００Ｍ
Ｈｚ帯（地上の携帯電話周波数帯）のλ／４（４分の１
波長）アンテナとすれば、直線偏波アンテナ２１は円偏
波アンテナ１１と連携して、実質的には１つのλ／２
（２分の１波長）垂直ダイポールアンテナとしての振る
舞いをする。すなわちλ／２垂直ダイポールアンテナ
（図２）としての機能を有する。
与えることなく、直線偏波アンテナ（単線ヘリカルアン
テナ）２１を付加するため、共通の給電点１に第２の容
量性素子３を介して直線偏波アンテナ２１を電気的に接
続する。直線偏波アンテナ２１は円筒状の支持体２２に
線状導体ｃを巻き付けている。ここで円偏波アンテナ１
１の動作周波数帯を１．６ＧＨｚ帯（衛星通信周波数
帯）、直線偏波アンテナ２１を８００ＭＨｚ〜９００Ｍ
Ｈｚ帯（地上の携帯電話周波数帯）のλ／４（４分の１
波長）アンテナとすれば、直線偏波アンテナ２１は円偏
波アンテナ１１と連携して、実質的には１つのλ／２
（２分の１波長）垂直ダイポールアンテナとしての振る
舞いをする。すなわちλ／２垂直ダイポールアンテナ
（図２）としての機能を有する。
【０００９】さらに、直線偏波アンテナ２１が円偏波ア
ンテナ１１の放射方向の反対側に配置されるので円偏波
の放射パターンの乱れを抑制することが可能となる。
ンテナ１１の放射方向の反対側に配置されるので円偏波
の放射パターンの乱れを抑制することが可能となる。
【００１０】共通の給電点１には同軸線３１の中心導体
３４が接続している。円偏波アンテナ１１への給電は、
給電点１から第１の容量性素子２を介してガンマ整合素
子ｂに行う。導線ａは同軸線３１の外部導体３３に結合
線４で接続する。直線偏波アンテナ２１への給電は、給
電点１から第２の容量性素子３を介して行う。
３４が接続している。円偏波アンテナ１１への給電は、
給電点１から第１の容量性素子２を介してガンマ整合素
子ｂに行う。導線ａは同軸線３１の外部導体３３に結合
線４で接続する。直線偏波アンテナ２１への給電は、給
電点１から第２の容量性素子３を介して行う。
【００１１】上述するアンテナは携帯電話機本体に搭載
し、本体内の無線回路部から同軸線３１を通じ給電点１
に送信電力を給電する。
し、本体内の無線回路部から同軸線３１を通じ給電点１
に送信電力を給電する。
【００１２】
【実施例】実験的に動作を確認するために、図１の構成
に準拠したアンテナで、放射パターンを測定した（図
３）。
に準拠したアンテナで、放射パターンを測定した（図
３）。
【００１３】円偏波アンテナ（４線ヘリカルアンテナ）
１１は直径１５ｍｍ、長さ５５ｍｍのガラス円筒に幅２
ｍｍの銅線を巻き付けたものである。直線偏波アンテナ
（単線ヘリカルアンテナ）２１は直径７ｍｍ、長さ１７
ｍｍの樹脂円筒に直径０．３ｍｍの導線を５ターンさせ
た。共通の給電点１と直線偏波アンテナ２１の間には数
ｐＦのセラミックコンデンサ（第２の容量性素子３）を
設けた。
１１は直径１５ｍｍ、長さ５５ｍｍのガラス円筒に幅２
ｍｍの銅線を巻き付けたものである。直線偏波アンテナ
（単線ヘリカルアンテナ）２１は直径７ｍｍ、長さ１７
ｍｍの樹脂円筒に直径０．３ｍｍの導線を５ターンさせ
た。共通の給電点１と直線偏波アンテナ２１の間には数
ｐＦのセラミックコンデンサ（第２の容量性素子３）を
設けた。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、衛
星通信と地上通信の両方に共用できる小型の共用アンテ
ナを実現でき、衛星通信と地上通信の両方に共用できる
小型の携帯無線機を実現できる。異なる偏波と異なる周
波数で動作する共用アンテナに同時に給電することが可
能となり、アンテナ相互の干渉を抑制でき、機械的な切
換をしないので、アンテナ部、無線機本体の信頼性が向
上する。
星通信と地上通信の両方に共用できる小型の共用アンテ
ナを実現でき、衛星通信と地上通信の両方に共用できる
小型の携帯無線機を実現できる。異なる偏波と異なる周
波数で動作する共用アンテナに同時に給電することが可
能となり、アンテナ相互の干渉を抑制でき、機械的な切
換をしないので、アンテナ部、無線機本体の信頼性が向
上する。
【図１】 本発明の一実施形態のアンテナ構成図。
【図２】 ２分の１波長ダイポールアンテナの説明図。
【図３】 図１において、衛星通信周波数と地上の携帯
電話周波数帯での放射パターンの測定例。
電話周波数帯での放射パターンの測定例。
【符号の説明】
１：共通の給電点
２：第１の容量性素子
３：第２の容量性素子
４：結合線
１１：円偏波アンテナ（４線ヘリカルアンテナ）
１２：支持体
１３：交差部
１４：巻終り端
２１：直線偏波アンテナ（単線ヘリカルアンテナ）
２２：支持体
ａ：導線
ｂ：ガンマ整合素子
ｃ：線状導体
３１：同軸線
３２：同軸線の誘電体
３３：同軸線の外部導体
３４：同軸線の中心導体
Claims (4)
- 【請求項１】４線ヘリカルアンテナから成る第１のアン
テナには高周波的に並列給電すると共に、線状アンテナ
または単線ヘリカルアンテナから成る第２のアンテナに
は高周波的に直列給電し、且つ前記第１及び第2のアン
テナは共通の給電点を備える共用アンテナ装置であっ
て、前記給電点に高周波電流を印加することで前記第１
のアンテナより円偏波を発生させると共に、前記第１の
アンテナと第２のアンテナによって垂直ダイポールアン
テナとして機能させるようにしたことを特徴とする共用
アンテナ装置。 - 【請求項２】前記第１のアンテナと前記第２のアンテナ
の軸が略同一軸上に配置され、且つ前記第２のアンテナ
を前記第１のアンテナの放射方向と反対側に配置するよ
うにしたことを特徴とする請求項１に記載の共用アンテ
ナ装置。 - 【請求項３】前記第１のアンテナと前記第２のアンテナ
が各々、容量性素子を介して給電されることを特徴とす
る特徴とする請求項１に記載の共用アンテナ装置。 - 【請求項４】前記第１のアンテナを１．６GHｚ帯で動作
させると共に、前記第２のアンテナを４分の１波長のア
ンテナとして８００〜９００MHｚ帯で動作させることに
より、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナによっ
て２分の１波長の垂直ダイポールアンテナとして機能さ
せるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の共用
アンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29038996A JP3441316B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 共用アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29038996A JP3441316B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 共用アンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10135733A JPH10135733A (ja) | 1998-05-22 |
| JP3441316B2 true JP3441316B2 (ja) | 2003-09-02 |
Family
ID=17755388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29038996A Expired - Fee Related JP3441316B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 共用アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3441316B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3180784B2 (ja) * | 1998-11-17 | 2001-06-25 | 日本電気株式会社 | 反射板を有する携帯端末装置 |
| EP1280233A4 (en) | 2000-04-13 | 2004-12-22 | Mitsubishi Electric Corp | ANTENNA ELEMENT AND PORTABLE COMMUNICATION TERMINAL |
| CN106602271B (zh) * | 2017-02-20 | 2024-02-02 | 长城信息股份有限公司 | 一种结构强化型天线 |
-
1996
- 1996-10-31 JP JP29038996A patent/JP3441316B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10135733A (ja) | 1998-05-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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