JP3595518B2 - Antenna device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
【0002】
この発明は、携帯電話機等の携帯通信機器に備えられるアンテナ装置に関し、特に、ロッドアンテナが携帯通信機器の筺体内に出没自在に取り付けられるアンテナ装置に関する。
【0003】
【従来の技術】
携帯電話機のように、持ち運びながら使用する携帯通信機器においては、移動中にできるだけコンパクトな形状とするように、ロッドアンテナを携帯通信機器の筺体内に収納させるようにしている。
【0004】
しかしながら、ロッドアンテナを筺体内に収納した状態でも、呼び出し信号等を受信可能な状態として待機する必要があり、ロッドアンテナを筺体内に収納した状態であっても、送受信が可能なアンテナ装置が、例えば特許第2764349号の特許公報において開示されている。
【0005】
この従来のアンテナ装置100を、図6と図7で説明する。これらの図に示すように、携帯通信機器の筺体101の上面に、給電金具102が取り付けられ、給電金具102のサポート孔内に取り付けられた筒状の弾性接触片104を通して、ロッドアンテナ103が筺体101に対して出没できるようになっている。
【0006】
ロッドアンテナ103は、携帯通信機器の使用帯域周波数fで共振する1/4波長のロッドアンテナエレメントで構成される。ロッドアンテナエレメントの上方は、絶縁被覆により覆われ、絶縁被覆の上端は、収納ストッパーを兼ねる摘み103aとなり、また、下方は、引き出しストッパーを兼ねる接続金具103bが固着され、周囲が覆われてる。
【0007】
給電金具102の上方には、絶縁カバー107内に一体成形された螺旋状のヘリカルアンテナ108の基端巻線部が取り付けられている。ヘリカルアンテナ108も周波数fで共振する1/4波長型のアンテナで、その基端巻線部が給電金具102に電気接続することにより、給電線105を介して回路基板106上の空中線結合回路(図示せず)に、常時接続している。
【0008】
このように構成されたアンテナ装置100において、ロッドアンテナ103を筺体101から引き出した図6(a)に示す伸張状態では、ロッドアンテナ103の接続金具103bが弾性接触片104に接触し、給電金具102には、同図(b)に示すように、ロッドアンテナ103とヘリカルアンテナ108が並列状態で接続される。
【0009】
また、ロッドアンテナ103を筺体101内に収納した収納状態では、図7(a)に示すように、ロッドアンテナ103の絶縁被覆された上方部分が弾性接触片104に接触するので、ロッドアンテナ103は、給電金具102から絶縁された状態となるが、ヘリカルアンテナ108は、給電金具102に常時接続しているので、同図(b)に示すようにヘリカルアンテナ108が、空中線結合回路に接続するアンテナとして作用する。
【0010】
従って、ロッドアンテナ103の収納状態においても、携帯通信機器の使用帯域周波数fの無線信号を送受信することができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来のアンテナ装置100によれば、ロッドアンテナ103の収納状態においても送受信が可能となるが、ヘリカルアンテナ108は、ロッドアンテナ103に比べてインダクタンスが大きく、帯域幅BWに対する中心周波数f0で定義されるアンテナのQが高くなる。
【0012】
その結果、空中線結合回路における整合回路による調整が困難となり、収納状態での使用帯域幅が狭く、充分な利得が得られないという問題があった。
【0013】
この発明は、以上の問題点を解決するためになされたもので、ロッドアンテナを収納状態であっても、広帯域での送受信が可能なアンテナ装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
以上の問題点を解決するため、請求項1のアンテナ装置は、ロッドアンテナエレメントと、ロッドアンテナエレメントの上方の絶縁ロッド部と、ロッドアンテナエレメントの下方に電気接続する接続金具とが、直線上に一体に連結されたロッドアンテナと、携帯通信機器の筺体に取り付けられ、中央に穿設されたサポート孔に、ロッドアンテナを挿通させて筺体に対して出没自在とするとともに、ロッドアンテナの伸張状態で、ロッドアンテナの接続金具に電気接続する給電金具と、中央に穿設された挿通孔が、ロッドアンテナを挿通自在とするように、挿通孔をサポート孔と同軸上に配置して、給電金具の上方に取り付けられる絶縁インシュレータと、絶縁インシュレータの外側面に配置され、基端巻線部が給電金具に電気接続されたヘリカルアンテナと、絶縁インシュレータの内方に取り付けられ、絶縁インシュレータの肉厚部を介してヘリカルアンテナの先端巻線部と対向する電極板とを備え、
ロッドアンテナが筺体内に収納される収納状態で、ヘリカルアンテナの先端側に、ヘリカルアンテナの先端巻線部と肉厚部と電極板で構成されるコンデンサを形成することを特徴とする。
【0015】
絶縁インシュレータの肉厚部は、電極板とヘリカルアンテナの先端巻線部に挟まれた誘電体となり、ヘリカルアンテナの先端側に直列に接続されるコンデンサが形成される。
【0016】
これにより、ロッドアンテナが筺体内に収納される収納状態において、トップロードの容量が付加され、ヘリカルアンテナのQが低下する。その結果、ヘリカルアンテナによる共振周波数の帯域が広がり、インピーダンスの変化が少ないので、整合も容易となる。
【0017】
筺体から突出したヘリカルアンテナは、螺旋状に巻回されているので、筺体から大きく突出することなく、携帯通信機器として持ち運ぶ際の障害とならない。
【0018】
ロッドアンテナが筺体から引き出された伸張状態では、ロッドアンテナの基端部に固着された接続金具が給電金具に静電的インピーダンス結合、若しくは直接動電的結合で電気接続し、給電金具に並列に接続されるロッドアンテナとヘリカルアンテナが、アンテナとして作用する。
【0019】
請求項2のアンテナ装置は、ロッドアンテナの伸張状態で、接続金具は、サポート孔内に挿通する絶縁インシュレータの基端部を介して給電金具に対向するとともに、絶縁インシュレータの肉厚部を介してヘリカルアンテナの先端巻線部に対向し、静電的インピーダンス結合で、ロッドアンテナの接続金具がヘリカルアンテナと並列に電気接続することを特徴とする。
【0020】
ロッドアンテナが筺体から引き出された伸張状態では、ロッドアンテナの接続金具は、絶縁インシュレータの基端部と肉厚部の部位にコンデンサが形成されるので、静電的インピーダンス結合によって、給電金具及びヘリカルアンテナの先端巻線部に電気接続する。
【0021】
絶縁インシュレータの基端部と肉厚部の部位に形成される各コンデンサの容量を調整することにより、ロッドアンテナの特性にばらつきがあっても、アンテナ装置全体で使用帯域周波数f0で共振するように調整できる。
【0022】
請求項3のアンテナ装置は、接続金具の基端を、絶縁インシュレータの挿通孔の内径より大径に形成し、ロッドアンテナの引き出しストッパーとしたことを特徴とする。
【0023】
ロッドアンテナを筺体から引き出す際に、引き出しストッパーが絶縁インシュレータに当接し、ロッドアンテナが筺体から抜け出ることがない。
【0024】
また、引き出しストッパーを当接させることによって、接続金具が、給電金具と、ヘリカルアンテナの先端巻線部に対向する位置で位置決めすることができるので、確実にその部位に設計値通りの容量のコンデンサを形成できる。
【0025】
請求項4のアンテナ装置は、電極板が、絶縁インシュレータの挿通孔に沿った筒状に形成し、筒状の電極板内に収容される接触バネを、ロッドアンテナの外側面に弾性接触させ、ロッドアンテナを起立支持したことを特徴とする。
【0026】
ロッドアンテナは、外側面に接触バネが弾性接触するので、伸張状態で、がたつきなく起立支持される。
【0027】
伸張状態で、接触バネを介してロッドアンテナと電極板が、直接、動電的結合で電気接続するので、ロッドアンテナとヘリカルアンテナ間の容量は、ロッドアンテナと電極板間の距離に依存して変化することがなく、安定した静電的インピーダンス結合で電気接続する。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図1乃至図5により説明する。
【0029】
図1に示すように、本実施の形態に係るアンテナ装置1は、携帯通信機器を移動させる際に、ロッドアンテナ2を、その上端部に固定した摘み(収納ストッパー)3を残して携帯通信機器の筺体4内に収納した状態(以下単に収納状態という)としている。
【0030】
この収納状態から通常の通信を行うときには、図2に示すように、摘み3を引き上げ、ロッドアンテナ2を筺体4から引き出した状態(以下単に伸張状態という)とするものである。
【0031】
図1(a)、図2(a)において、5は、携帯通信機器の送信回路、受信回路、整合回路を含む空中線結合回路等を構成する高周波回路部品(図示せず)が実装された回路基板であり、回路基板5の空中線結合回路は、給電線6を介して筺体4の上面に取り付けられた取付リング7に電気接続している。尚、本実施の形態において、特に、静電的インピーダンス結合と記載しない限り、電気接続は、直流でも電流が流れる動電的結合を意味する。
【0032】
取付リング7の内側面には、雌ねじが螺刻され、給電金具8を螺着するようにしている。給電金具8は、その外側面に設けられたフランジ部8aが筺体4に当接するまで取付リング7にねじ込まれ、筺体4へ取り付けられる。
【0033】
給電金具8は、中心にサポート孔10が穿設された略円筒状の金具であり、サポート孔10に、絶縁インシュレータ9の基端部9aと、ロッドアンテナ2を挿通させ、ロッドアンテナ2を筺体4に対して出没自在としている。
【0034】
絶縁インシュレータ9は、絶縁性合成樹脂で全体がほぼ円筒形に形成されたもので、その中心軸に沿って挿通孔9bが形成され、ロッドアンテナ2を挿通自在としている。図示するように、絶縁インシュレータ9は、挿通孔9bが、サポート孔10と同軸線上に配置されるように、給電金具8上に取り付けられるもので、取り付けられた状態で、その基端部9aは、サポート孔10内に嵌挿され、給電金具8のサポート孔10に露出する内側面を覆っている。
【0035】
挿通孔9bの上端は、拡径された電極収容凹部9cとなり、この電極収容凹部9c内に、後述する電極板12と接触バネ13が収容される。
【0036】
ヘリカルアンテナ11は、使用帯域周波数f0の無線信号を送受信する1/4波長のアンテナとなるもので、隣青銅の線材を螺旋状に巻回してなるものである。
【0037】
ヘリカルアンテナ11の基端巻線部11aの内径は、給電金具8の上筒部8bの外径より僅かに短く、螺旋状の基端巻線部11aが上筒部8bの外側面に弾性接触することにより、ヘリカルアンテナ11が起立支持され、また、同時に基端巻線部11aと給電金具8が直接電気接続する。
【0038】
螺旋状のヘリカルアンテナ11は、給電金具8上の絶縁インシュレータ9の外側面に沿って配置され、位置決め支持される。このとき、ヘリカルアンテナ11の先端巻線部11bは、内方に電極収容凹部9cが形成された絶縁インシュレータ9の外側面に配置される。
【0039】
電極収容凹部9cに収容される電極板12は、図3に示すように、黄銅等の金属で、電極収容凹部9cの内壁面に沿って取り付けられるように円筒状に形成されたもので、その上端に一体に形成されたリング状のフランジ部12aを、絶縁インシュレータ9の上面に当接させて位置決めされる。
【0040】
電極板12を取り付けることによって、ヘリカルアンテナ11の先端巻線部11bとの間で挟まれた絶縁インシュレータ9の肉厚部9dは、誘電体となり、電極板12と先端巻線部11b及びその間の肉厚部9dで、図1(b)、図2(b)に示す所定容量c1のコンデンサC1が形成される。
【0041】
電極板12の円筒内には、図3に示すリング状の接触バネ13が嵌着される。接触バネ13は、ベリリウム銅等の弾性金属板で円筒状に形成されたもので、電極収容凹部9cの内底面と電極板12のフランジ部12aに挟まれ、電極収容凹部9c内に位置決め収容される。
【0042】
接触バネ13の円筒の側面には、等角度間隔で複数のバネ片が中心軸方向に向けて切り起こされ、この複数のバネ片が、絶縁インシュレータ9の挿通孔9bに挿通するロッドアンテナ2の外側面に、等角度間隔の異なる位置から弾性接触するようになっている。これにより、筺体4から引き出されたロッドアンテナ2は、自重で筺体4内に落下することなく、起立支持される。
【0043】
絶縁インシュレータ9、ヘリカルアンテナ11、電極板12、接触バネ13等の各部品は、所定位置に取り付けられた後、全体が截頭円錐形の絶縁カバー14で覆われる。
【0044】
絶縁カバー14は、ヘリカルアンテナ11等の部品を外力から保護するために合成ゴムなどの絶縁性エラストマーで成形され、その基端側の内側面を給電金具8の周囲に螺合させ、給電金具8のフランジ部8a上に取り付けられる。絶縁カバー14の上面には、ロッドアンテナ2の中間より大径で、摘み3より小径の貫通孔14aが形成されている。
【0045】
ロッドアンテナ2は、図3に示すように、チタンニッケル合金のワイヤーで形成されたロッドアンテナエレメント2aと、その上端に固着される絶縁ロッド16及び摘み3と、ロッドアンテナエレメント2aの外側面を覆う絶縁パイプ17と、ロッドアンテナエレメント2aの基端の周囲を覆い固着される接続金具15とで構成されている。
【0046】
ロッドアンテナエレメント2aは、基端部に固着される接続金具15とともに、携帯通信機器の使用帯域周波数f0の無線信号について、1/4波長のアンテナとして作用するように、そのワイヤーの太さと長さが定められている。
【0047】
絶縁ロッド16とその上端に取り付けられる摘み3は、ネジ止めして一体化されるもので、絶縁ロッド16は、収納状態で、絶縁インシュレータ9の挿通孔9bを挿通し、その下端が、絶縁インシュレータ9より突出するように、その外径と長さが設定されている。
【0048】
絶縁パイプ17は、その内方に、ロッドアンテナエレメント2aを挿通させるもので、ワイヤーで可撓性のロッドアンテナエレメント2aを直線上に支持し、また、その周囲を保護し絶縁するものである。
【0049】
接続金具15は、絶縁ロッド16とほぼ等しい外径のロッド状に形成され、その下端は、拡径された引き出しストッパー15aとなっている。引き出しストッパー15aの外径は、絶縁インシュレータ9の挿通孔9bの内径より大きく、また、給電金具8のサポート孔10の内径より小さくなっている。従って、筺体4より引き出されるロッドアンテナ2は、給電金具8には接触せず、絶縁インシュレータ9の下端面に当接し、位置決めされる。
【0050】
接続金具15は、その上端で、図2に示すように、絶縁パイプ17から下方に突き出たロッドアンテナエレメント2aの基端を絶縁パイプ17とともに加締めて固着するもので、これにより、ロッドアンテナエレメント2aと電気接続している。
【0051】
同図に示す伸張状態において、接続金具15は、挿通孔9b内で、上部が接触バネ13と弾性接触し、下部が絶縁インシュレータ9の基端部9aを介して給電金具8と対向する。
【0052】
接続金具15の上部は、接触バネ13を介して電極板12と電気接続するので、ヘリカルアンテナ11の先端巻線部11bとの間に、前述した容量c1のコンデンサC1が形成される。また、接続金具15の下部は、絶縁インシュレータ9の基端部9aを介して給電金具8と対向するので、この間に、容量c2のコンデンサC2が形成される。従って、伸張状態では、図2(b)に示すように、ロッドアンテナ2は、ヘリカルアンテナ11と並列で、給電金具8に静電的インピーダンス結合により電気接続する。
【0053】
このように構成されたアンテナ装置の収納状態と伸張状態における作用について説明する。
【0054】
図1(a)に示すように、収納状態において、ロッドアンテナ2の摘み3は、絶縁カバー14に当接し、ロッドアンテナ2は、筺体4内に収納される。
【0055】
このとき、ロッドアンテナエレメント2aも、筺体4内に収納され、接触バネ13は、ロッドアンテナ2の絶縁ロッド16に弾性接触するので、図1(b)に示すように、ロッドアンテナ2は、アンテナとして作用しない。一方、給電金具8に基端巻線部11aを電気接続させたヘリカルアンテナ11は、給電金具8に常時接続しているので、収納状態であっても、λ/4型アンテナとして作用する。このヘリカルアンテナ11には、その先端側である先端巻線部11bに、容量c1のコンデンサC1が接続される。従って、帯域幅BWに対する中心周波数f0で定義されるヘリカルアンテナ11のQは、容量c1だけ容量が大きくなるので、低くなり、より広い帯域で送受信が可能となる。
【0056】
図5は、中心周波数f0を同じ970MHzとして、図4に示す従来のアンテナ装置と比較し、本実施の形態に係るアンテナ装置1の利得を示すもので、従来に比べて、広帯域で整合することが示されている。従って、インピーダンスの変化が少ないので、整合回路による調整が不要であり、ロッドアンテナ2を筺体4内に収納した状態であっても、広帯域で良好な送受信感度が得られる。
【0057】
収納状態から、摘み3を掴み、接続金具15の引き出しストッパー15aが絶縁インシュレータ9に当接するまで、ロッドアンテナ2を引き出すと、図2(a)に示すように、接続金具15の上部が接触バネ13と弾性接触し、下部が絶縁インシュレータ9の基端部9aを介して給電金具8と対向する。
【0058】
従って、前述したように、接続金具15の上部が、容量c1のコンデンサC1で、下部が、容量c2のコンデンサC2で、それぞれ図2(b)に示すように、ヘリカルアンテナ11の先端巻線部11bと給電金具8に、静電的インピーダンス結合で電気接続し、ロッドアンテナ2がλ/4型アンテナとして作用する。
【0059】
この伸張状態で、コンデンサC1の容量c1を小さくし、コンデンサC2の容量c2を大きくすれば、接続金具15の下部と給電金具8間の静電的インピーダンス結合が強くなり、給電金具8に対して、ロッドアンテナ2とヘリカルアンテナ11とが、並列に電気接続する状態に近づくので、ヘリカルアンテナ11自体は並列に接続する補助アンテナとして作用する。
【0060】
一方、コンデンサC1の容量c1を大きくして、コンデンサC2の容量c2を小さくすれば、接続金具15の上部とヘリカルアンテナ11の先端間の静電的インピーダンス結合が強くなり、給電金具8に対して、ヘリカルアンテナ11の先端側にロッドアンテナ2が直列に電気接続する状態に近づく。
【0061】
このように、ロッドアンテナ2によるアンテナ全体のインピーダンス、リアクタンスの不足分などを、コンデンサC1とコンデンサC2の各容量を変化させることにより、容易に調整することができ、量産されるロッドアンテナ2にばらつきがあっても、電極板12の形状等を変えるなどにより、簡単に所定の周波数f0で共振するように、調整できる。
【0062】
本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態において、伸張状態での接続金具15と給電金具8間は、コンデンサを介した静電的インピーダンス結合で電気接続する例で説明したが、接続金具15を給電金具8に接触させるなどして、電気接続するものであってもよい。
【0063】
また、電極板12は、絶縁インシュレータ9の電極収容孔9cに露出するもので説明したが、絶縁インシュレータ9の内方にインサート成形などで埋め込まれるものであってもよい。
【0064】
また、絶縁ロッド16は、ロッドアンテナエレメント2aの上方周囲を絶縁して覆うものであれば、内部にロッドアンテナエレメント2aを収容するものであってもよく、更に、上端に取り付けられる摘み3と一体に成形するものであってもよい。
【0065】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、ロッドアンテナ2を携帯通信機器の筺体4内に収納した収納状態で、アンテナとして作用するヘリカルアンテナ11は、絶縁インシュレータ9に電極板12を取り付けるだけで、その先端側に、コンデンサC1が形成できる。従って、アンテナのQが低下し、広帯域にわたってインピーダンスが変化しないアンテナとなり、ヘリカルアンテナ11であっても、広帯域での送受信が可能となる。
【0066】
筺体4から突出するアンテナは、ヘリカルアンテナ11で構成されているので、筺体4から大きく突出することなく、携帯通信機器を収容し、持ち運ぶ際の障害とならない。
【0067】
請求項2の発明によれば、給電金具8とヘリカルアンテナ11の先端側の2カ所の位置に形成されるコンデンサC1、C2を介して、ロッドアンテナ2と静電的インピーダンス結合するので、ロッドアンテナ2のアンテナ特性を、コンデンサC1、C2の容量を変えることにより、容易に調整できる。
【0068】
請求項3の発明によれば、接続金具15の基端を、拡径するだけで、ロッドアンテナ2が筺体4から抜け出ることを防止でき、引き出しストッパー15aを別に設ける必要がなく、部品点数が増加しない。
【0069】
また、引き出しストッパー15aが絶縁インシュレータに当接する位置を引き出し状態とすることによって、引き出し状態で、接続金具15を、接触バネ13が弾性接触するとともに、給電金具8と対向する位置に確実に位置決めすることができる。
【0070】
請求項4の発明によれば、ロッドアンテナ2の外側面に、接触バネ13が弾性接触するので、引き出したロッドアンテナ2が筺体4内に落下することなく、起立支持することができる。
【0071】
また、伸張状態では、接続金具15に弾性接触し、接続金具15を電極板12に電気接続させるので、ロッドアンテナ2とヘリカルアンテナ11間の容量は、ロッドアンテナ2と電極板12間の距離に依存し変化することがなく、安定した静電的インピーダンス結合で電気接続する。
【0072】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係るアンテナ装置1の収納状態を示し、
(a)は、一部省略縦断面図、
(b)は、その等価回路図である。
【図2】アンテナ装置1の伸張状態を示し、
(a)は、一部省略縦断面図、
(b)は、その等価回路図である。
【図3】アンテナ装置1の各構成部品を示す部分分解断面図である。
【図4】横軸に周波数(MHz)を、縦軸に電圧定在波比(VSWR)をとり、収納状態での従来のアンテナ装置によるアンテナ特性を示す周波数特性図である。
【図5】図4と比較して、収納状態での本実施の形態に係るアンテナ装置1によるアンテナ特性を示す周波数特性図である。
【図6】従来のアンテナ装置100の伸張状態を示し、
(a)は、一部省略縦断面図、
(b)は、その等価回路図である。
【図7】従来のアンテナ装置100の収納状態を示し、
(a)は、一部省略縦断面図、
(b)は、その等価回路図である。
【符号の説明】
1 アンテナ装置
2 ロッドアンテナ
2a ロッドアンテナエレメント
4 筺体
8 給電金具
9 絶縁インシュレータ
9a 基端部
9b 挿通孔
9d 肉厚部
10 サポート孔
11 ヘリカルアンテナ
11a 基端巻線部
11b 先端巻線部
12 電極板
13 接触バネ
15 接続金具
15a 引き出しストッパー
16 絶縁ロッド部
C1 コンデンサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
[0002]
The present invention relates to an antenna device provided in a mobile communication device such as a mobile phone, and more particularly to an antenna device in which a rod antenna is attached to and retracted from a housing of the mobile communication device.
[0003]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In a portable communication device such as a portable telephone which is used while being carried, a rod antenna is housed in a housing of the portable communication device so as to be as compact as possible while moving.
[0004]
However, even in a state where the rod antenna is housed in the housing, it is necessary to wait in a state in which a call signal or the like can be received, and even in a state where the rod antenna is housed in the housing, an antenna device capable of transmitting and receiving is required. For example, it is disclosed in Japanese Patent No. 2764349.
[0005]
This
[0006]
The
[0007]
Above the power supply fitting 102, a base winding portion of a spiral
[0008]
In the
[0009]
Further, in the housed state in which the
[0010]
Therefore, even in the housed state of the
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, according to the
[0012]
As a result, adjustment by a matching circuit in the antenna coupling circuit becomes difficult, and there is a problem that the used bandwidth in the housed state is narrow and sufficient gain cannot be obtained.
[0013]
The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide an antenna device capable of transmitting and receiving in a wide band even when a rod antenna is housed.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the antenna device according to
In a housing state in which the rod antenna is housed in the housing, a capacitor formed by a winding end portion, a thick portion, and an electrode plate of the helical antenna is formed on the front end side of the helical antenna.
[0015]
The thick portion of the insulating insulator becomes a dielectric material sandwiched between the electrode plate and the tip winding of the helical antenna, and a capacitor is formed in series with the tip of the helical antenna.
[0016]
Thereby, in the housed state in which the rod antenna is housed in the housing, the top load capacity is added, and the Q of the helical antenna is reduced. As a result, the band of the resonance frequency due to the helical antenna is widened and the change in impedance is small, so that the matching becomes easy.
[0017]
Since the helical antenna protruding from the housing is spirally wound, it does not protrude greatly from the housing and does not become an obstacle when being carried as a portable communication device.
[0018]
In the extended state in which the rod antenna is pulled out of the housing, the connection fitting fixed to the base end of the rod antenna is electrically connected to the feeding fitting by electrostatic impedance coupling or direct electrokinetic coupling, and is connected in parallel to the feeding fitting. The connected rod antenna and helical antenna function as an antenna.
[0019]
In the antenna device of the second aspect, when the rod antenna is in the extended state, the connection fitting faces the power supply fitting via the base end of the insulating insulator inserted into the support hole, and via the thick portion of the insulating insulator. The connecting member of the rod antenna is electrically connected in parallel with the helical antenna by electrostatic impedance coupling, facing the winding at the tip of the helical antenna.
[0020]
In the extended state where the rod antenna is pulled out of the housing, the connection fitting of the rod antenna has a capacitor formed at the base end portion and the thick portion of the insulating insulator. Therefore, the feeding fitting and the helical connection are formed by electrostatic impedance coupling. Electrically connect to the tip winding of the antenna.
[0021]
By adjusting the capacitance of each capacitor formed in a portion of the proximal end and the thick portion of the insulating insulator, even if there are variations in characteristics of the rod antenna, to resonate with the use band frequency f 0 in the entire antenna device Can be adjusted.
[0022]
An antenna device according to a third aspect is characterized in that the base end of the connection fitting is formed to have a diameter larger than the inner diameter of the insertion hole of the insulating insulator, and serves as a pull-out stopper for the rod antenna.
[0023]
When the rod antenna is pulled out of the housing, the pull-out stopper comes into contact with the insulating insulator, and the rod antenna does not fall out of the housing.
[0024]
In addition, by contacting the drawer stopper, the connection fitting can be positioned at a position facing the power supply fitting and the tip winding portion of the helical antenna. Can be formed.
[0025]
In the antenna device of the fourth aspect, the electrode plate is formed in a cylindrical shape along the insertion hole of the insulating insulator, and a contact spring accommodated in the cylindrical electrode plate is elastically brought into contact with the outer surface of the rod antenna, The rod antenna is supported upright.
[0026]
Since the contact spring elastically contacts the outer surface of the rod antenna, the rod antenna is supported upright in the extended state without rattling.
[0027]
In the extended state, the rod antenna and the electrode plate are directly electrically connected by electrokinetic coupling via the contact spring, so that the capacitance between the rod antenna and the helical antenna depends on the distance between the rod antenna and the electrode plate. It does not change and is electrically connected by stable electrostatic impedance coupling.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0029]
As shown in FIG. 1, the
[0030]
When performing normal communication from the stored state, as shown in FIG. 2, the knob 3 is pulled up, and the
[0031]
In FIGS. 1A and 2A, reference numeral 5 denotes a circuit on which a high-frequency circuit component (not shown) constituting an antenna coupling circuit including a transmission circuit, a reception circuit, a matching circuit, and the like of a portable communication device is mounted. The antenna coupling circuit of the circuit board 5 is electrically connected to a mounting
[0032]
A female screw is threaded on the inner surface of the mounting
[0033]
The
[0034]
The insulating
[0035]
The upper end of the
[0036]
[0037]
The inner diameter of the
[0038]
The helical
[0039]
As shown in FIG. 3, the
[0040]
By attaching the
[0041]
A ring-shaped
[0042]
On the side surface of the cylinder of the
[0043]
After the components such as the insulating
[0044]
The insulating
[0045]
As shown in FIG. 3, the
[0046]
[0047]
The insulating
[0048]
The insulating
[0049]
The connection fitting 15 is formed in a rod shape having an outer diameter substantially equal to that of the insulating
[0050]
As shown in FIG. 2, the connection metal fitting 15 fixes the base end of the
[0051]
In the extended state shown in the drawing, the upper part of the connection fitting 15 makes elastic contact with the
[0052]
Since the upper part of the connection fitting 15 is electrically connected to the
[0053]
The operation of the antenna device configured as described above in the housed state and the extended state will be described.
[0054]
As shown in FIG. 1A, in the stored state, the knob 3 of the
[0055]
At this time, the
[0056]
FIG. 5 shows the gain of the
[0057]
When the
[0058]
Therefore, as described above, the upper portion of the fitting 15, a capacitor C 1 of the capacitor c 1, bottom, a capacitor C 2 of the capacitor c 2, as shown in Figure 2 (b), respectively, of the
[0059]
In this stretched state, to reduce the capacity c 1 of the capacitor C 1, by increasing the capacity c 2 of the capacitor C 2, electrostatic impedance coupling between the lower connection fitting 15 and the
[0060]
On the other hand, by increasing the capacity c 1 of the capacitor C 1, by reducing the capacity c 2 of the capacitor C 2, electrostatic impedance coupling between the tip of the upper and the
[0061]
Thus, the impedance of the entire antenna by the
[0062]
The present invention can be variously modified without being limited to the above embodiment. For example, in the above-described embodiment, an example has been described in which the connection fitting 15 and the
[0063]
Although the
[0064]
Further, the insulating
[0065]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, when the
[0066]
Since the antenna protruding from the housing 4 is constituted by the
[0067]
According to the second aspect of the present invention, since the feeding
[0068]
According to the third aspect of the present invention, the
[0069]
In addition, by setting the position where the draw-
[0070]
According to the fourth aspect of the present invention, since the
[0071]
In the extended state, the connecting
[0072]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a stored state of an
(A) is a partially omitted longitudinal sectional view,
(B) is an equivalent circuit diagram thereof.
FIG. 2 shows an extended state of the
(A) is a partially omitted longitudinal sectional view,
(B) is an equivalent circuit diagram thereof.
FIG. 3 is a partially exploded sectional view showing each component of the
FIG. 4 is a frequency characteristic diagram showing frequency (MHz) on the horizontal axis and voltage standing wave ratio (VSWR) on the vertical axis, showing antenna characteristics of the conventional antenna device in the housed state.
FIG. 5 is a frequency characteristic diagram showing antenna characteristics of the
FIG. 6 shows an extended state of the
(A) is a partially omitted longitudinal sectional view,
(B) is an equivalent circuit diagram thereof.
FIG. 7 shows a stored state of the
(A) is a partially omitted longitudinal sectional view,
(B) is an equivalent circuit diagram thereof.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS
Claims (4)
携帯通信機器の筺体(4)に取り付けられ、中央に穿設されたサポート孔(10)に、ロッドアンテナ(2)を挿通させて筺体(4)に対して出没自在とするとともに、ロッドアンテナ(2)の伸張状態で、ロッドアンテナ(2)の接続金具(15)に電気接続する給電金具(8)と、
中央に穿設された挿通孔(9b)が、ロッドアンテナ(2)を挿通自在とするように、挿通孔(9b)をサポート孔(10)と同軸上に配置して、給電金具(8)の上方に取り付けられる絶縁インシュレータ(9)と、
絶縁インシュレータ(9)の外側面に配置され、基端巻線部(11a)が給電金具(8)に電気接続されたヘリカルアンテナ(11)と、
絶縁インシュレータ(9)の内方に取り付けられ、絶縁インシュレータ(9)の肉厚部(9d)を介してヘリカルアンテナ(11)の先端巻線部(11b)と対向する電極板(12)とを備え、
ロッドアンテナ(2)が筺体(4)内に収納される収納状態で、ヘリカルアンテナ(11)の先端側に、ヘリカルアンテナ(11)の先端巻線部(11b)と肉厚部(9d)と電極板(12)で構成されるコンデンサ(C1)を形成することを特徴とするアンテナ装置。The rod antenna element (2a), the insulating rod part (16) above the rod antenna element (2a), and the connection fitting (15) electrically connected below the rod antenna element (2a) are integrally formed in a straight line. A connected rod antenna (2);
A rod antenna (2) is inserted through a support hole (10) attached to the housing (4) of the portable communication device and drilled at the center so that the rod antenna (2) can freely move in and out of the housing (4). A power supply fitting (8) electrically connected to the connection fitting (15) of the rod antenna (2) in the extended state of 2);
The insertion hole (9b) is arranged coaxially with the support hole (10) so that the insertion hole (9b) formed in the center allows the rod antenna (2) to be inserted therethrough. An insulating insulator (9) mounted above the
A helical antenna (11) disposed on the outer surface of the insulating insulator (9) and having a proximal winding portion (11a) electrically connected to a power supply fitting (8);
An electrode plate (12) attached to the inside of the insulating insulator (9) and facing the tip winding portion (11b) of the helical antenna (11) via the thick portion (9d) of the insulating insulator (9). Prepare,
In a storage state where the rod antenna (2) is stored in the housing (4), a tip winding portion (11b) and a thick portion (9d) of the helical antenna (11) are provided on the tip side of the helical antenna (11). An antenna device characterized by forming a capacitor (C 1 ) composed of an electrode plate (12).
筒状の電極板(12)内に収容される接触バネ(13)を、ロッドアンテナ(2)の外側面に弾性接触させ、ロッドアンテナ(2)を起立支持したことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のアンテナ装置。The electrode plate (12) is formed in a cylindrical shape along the insertion hole (9b) of the insulating insulator (9),
A contact spring (13) housed in a cylindrical electrode plate (12) is brought into elastic contact with the outer surface of the rod antenna (2) to support the rod antenna (2) upright. The antenna device according to any one of claims 3 to 3.
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