JP3711168B2

JP3711168B2 - antenna

Info

Publication number: JP3711168B2
Application number: JP04841696A
Authority: JP
Inventors: 仁一井上
Original assignee: Nippon Antenna Co Ltd
Current assignee: Nippon Antenna Co Ltd
Priority date: 1996-02-13
Filing date: 1996-02-13
Publication date: 2005-10-26
Anticipated expiration: 2016-02-13
Also published as: JPH09219612A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホイップアンテナがヘリカルアンテナに対し摺動自在とされたアンテナに関するものであり、特に、携帯電話機に適用されて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来のアンテナの概要を図４に示す。図４（ａ）（ｂ）に示すタイプＡのアンテナは、特開平６−２１６６３０号公報に記載されているように、エレメント部１０３の上部に絶縁部１０６が設けられたホイップアンテナと、ヘリカルアンテナ１０４とからなる。ホイップアンテナは、ヘリカルアンテナ１０４内を摺動して筺体１００内に収納することができ、収納したホイップアンテナを筺体１００から伸張することができる。また、ヘリカルアンテナ１０４は筺体１００の上部突出部内に固定して設けられている。
【０００３】
このようなタイプＡのアンテナのホイップアンテナを摺動させて伸張させた状態を図４（ａ）に示す。この場合は、筺体１００内の信号源１０２よりの信号は整合回路（ＭＣ）１０１を介して、給電部１０５に供給される。そして、給電部１０５からエレメント導体１０３の下端およびヘリカルアンテナ１０４の下端に信号が供給されて、エレメント導体１０３およびヘリカルアンテナ１０４が動作状態とされて送信される。また、ホイップアンテナで受信された信号は、上記送信経路と逆の経路で受信部に導かれる。
【０００４】
また、ホイップアンテナを摺動させて筺体１００内に収納した状態を同図（ｂ）に示す。この場合、筺体１００内の信号源１０２よりの信号は、整合回路（ＭＣ）１０１を介して給電部１０５に供給されるが、給電部１０５からはヘリカルアンテナ１０４だけに信号が供給されて、ヘリカルアンテナ１０４のみが動作状態とされる。
この場合、ホイップアンテナがヘリカルアンテナ１０４の動作に影響を与えないように、ホイップアンテナの上部に形成された絶縁部１０６がヘリカルアンテナ１０４内に位置するようになる。
【０００５】
また、上記したアンテナとは異なる構成の従来のンテナの概要を図４（ｃ）（ｄ）にタイプＢとして示す。このアンテナは、特開平２−２７１７０１号公報に記載されているように、コイル状のエレメント部１０３の上部および下部に絶縁部１０６が設けられたホイップアンテナと、ヘリカルアンテナ１０４とからなる。ホイップアンテナは、ヘリカルアンテナ１０４内を摺動して筺体１００内に収納することができ、収納したホイップアンテナを筺体１００から伸張することができる。
また、ヘリカルアンテナ１０４は筺体の上部突出部内に固定して設けられている。
【０００６】
このようなタイプＢのアンテナのホイップアンテナを摺動させて伸張させた状態を図４（ｃ）に示す。この場合は、筺体１００内の信号源１０２よりの信号は整合回路（ＭＣ）１０１を介して、給電部１０５に供給される。そして、給電部１０５がヘリカルアンテナ１０４の下端に設けられて、ヘリカルアンテナ１０４が励振される。このヘリカルアンテナ１０４とコイル状のエレメント部１０３とは誘電結合されているため、ヘリカルアンテナ１０４が励振されることにより、誘電結合されたエレメント部１０３も励振されるようになる。
したがって、ホイップアンテナおよびヘリカルアンテナ１０４とが動作状態とされる。なお、この時ホイップアンテナの下部に形成された絶縁部１０６がヘリカルアンテナ１０４内に位置するようにされている。
【０００７】
また、ホイップアンテナを摺動させて筺体１００内に収納した状態を同図（ｄ）に示す。この場合、筺体１００内の信号源１０２よりの信号は、整合回路（ＭＣ）１０１を介して給電部１０５に供給され、給電部１０５に接続されたヘリカルアンテナ１０４が動作状態とされる。この時、コイル状のエレメント導体１０３は筺体１００内に収納されて非動作状態とされる。
この場合、ホイップアンテナがヘリカルアンテナ１０４の動作に影響を与えないように、ホイップアンテナの上部に形成された絶縁部１０６がヘリカルアンテナ１０４内に位置するようにされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、携帯電話機においては、その筐体の小型化の要請が高く、そのためアンテナの収納スペースも縮小させる必要がある。
しかしながら、図４に示すような従来のタイプの構造では、その性能を維持しつつアンテナを小型化することができないという問題点があった。
そこで、本発明は伸張時および収納時において、従来のアンテナの性能に影響を与えることなく、筐体内におけるアンテナの収納スペースを縮小することのできるアンテナを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のアンテナは、上部に絶縁部が設けられると共に、該絶縁部の下部に約１／４波長の電気長とされたエレメント部を備えるホイップアンテナと、約１／２波長の電気長とされたヘリカルエレメントとを備え、上記ホイップアンテナは、下端が給電部とされている上記ヘリカルアンテナ内を摺動することにより伸縮自在とされており、上記ホイップアンテナが伸張された時に、該ホイップアンテナの下端が、上記ヘリカルアンテナのほぼ中央に電気的に接続され、上記ホイップアンテナが収納された状態において、上記ホイップアンテナの上記絶縁部が上記ヘリカルエレメント内に位置するようにされており、上記ヘリカルアンテナは、ほぼ中央がくびれたほぼ円筒状の絶縁筒上に巻回されて、該絶縁筒の中央のくびれた部分において上記ヘリカルアンテナの表面が内側に露出しており、上記ホイップアンテナが伸張された時に、上記露出したヘリカルアンテナに上記ホイップアンテナの下端が電気的に接続されるようにしている。
【００１０】
また、上記アンテナにおいて、上記ホイップアンテナは伸張された時に動作状態となり、上記ヘリカルアンテナと共に動作することにより、等価的に約１／２波長の電気長のアンテナとして動作し、上記ホイップアンテナが収納された時に、上記ヘリカルアンテナだけが動作するものである。
【００１１】
このような本発明のアンテナによれば、ホイップアンテナが動作する時に、ヘリカルアンテナの一部を共有することができるので、ホイップアンテナの長さを使用周波数帯域の約１／４波長の電気長としても、その動作時に１／２波長アンテナとして動作させることができる。このため、ホイップアンテナの長さを短くすることができ、筐体内の収納スペースをその分縮小することができるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明のアンテナの実施の形態の概要の構成を図１に示す。
図１において、１は携帯電話機等の無線機筐体であり、２は絶縁部２−１およびエレメント部２−２からなるホイップアンテナであり、２−１はホイップアンテナ２の上部を構成する絶縁部であり、２−２は使用周波数帯域の約１／４波長の電気長を有するフレキシブルな導電体で構成されたエレメント部であり、３は使用周波数帯域の約１／２波長の電気長を有するヘリカルアンテナである。
【００１３】
また、４は信号源５とヘリカルアンテナ給電部６とのインピーダンス整合を行う整合部であり、５はアンテナから送信される時に送信信号源とされ、アンテナから受信される時に受信信号源とされる信号源であり、６はヘリカルアンテナの下端部に形成されているヘリカルアンテナ給電部であり、７はホイップアンテナ２のエレメント部２−２の下端に形成されているホイップアンテナ給電部である。
なお、ホイップアンテナ２はヘリカルアンテナ３内を摺動自在とされており、これによりホイップアンテナ２は筺体１に対して伸縮自在とされている。また、ヘリカルアンテナ３は無線機筺体１の突出部内に収納されるように、無線機筺体１にアンテナが取り付けられている。
【００１４】
このように構成されたアンテナの動作を説明すると、図１（ａ）はホイップアンテナ２を伸張した状態を示しており、同図（ｂ）はホイップアンテナ２を収納した状態を示している。
図１（ａ）に示すように、ホイップアンテナ２を伸張すると、ホイップアンテナ２の下端であるエレメント部２−２の下端が、ヘリカルアンテナ３の中途に接触するようになり、これにより両者が電気的に接続される。この場合、エレメント部２−２の下端が接続されるヘリカルアンテナ３の位置はヘリカルアンテナ給電部６から約１／４波長の位置である。したがって、約１／４波長の長さのエレメント部２−２に約１／４波長の長さのヘリカルアンテナ３が接続されることになる。したがって、ホイップアンテナ２を伸張させた時は、エレメント部２−２と、このエレメント部２−２に接続されているヘリカルアンテナ３とで等価的に１／２波長のアンテナが構成される。
【００１５】
この時、信号源５が送信信号源とすると、信号源５からは整合部４を介してヘリカルアンテナ給電部６に高周波信号が給電されるため、エレメント部２−２と、このエレメント部２−２に接続されているヘリカルアンテナ３とで構成された１／２波長のアンテナに高周波信号が給電されて放射されるようになる。
また、この時構成されている１／２波長の等価的アンテナにより受信された高周波信号は、ヘリカルアンテナ給電部６および整合部４を介して受信信号源となる。
【００１６】
次に、ホイップアンテナ２を筺体１内に収納した場合の動作を説明すると、図１（ｂ）に示すようにヘリカルアンテナ３内を摺動させてホイップアンテナ２を収納する。すると、ホイップアンテナ２の上部を構成する絶縁部２−１がヘリカルアンテナ内に位置するようになり、ヘリカルアンテナ３とホイップアンテナ２との電気的接続が絶たれるようになる。
したがって、信号源５が送信信号源の時は、信号源５からは整合回路４を介してヘリカルアンテナ給電部６に高周波信号が給電されて、約１／２波長の長さのヘリカルアンテナ３に高周波信号が給電されて放射されるようになる。
また、ヘリカルアンテナ３により受信された高周波信号は、ヘリカルアンテナ給電部６および整合部４を介して受信信号源となる。
【００１７】
このように、ホイップアンテナ２を伸張した時は、ホイップアンテナ２とヘリカルアンテナ３とによる１／２波長アンテナが構成され、ホイップアンテナ２を収納した時は、ヘリカルアンテナ３による１／２波長アンテナが構成されることになる。
この時、ホイップアンテナ２は約１／４波長の短い長さとすることができるので、ホイップアンテナ２の無線機筺体１内の収納スペースを縮小することができる。
また、アンテナは伸張および収納時において１／２波長アンテナとして動作するので、周囲の環境の影響を受けにくく、安定した指向性およびインピーダンス特性を得ることができる。
なお、ヘリカルアンテナ３のみが動作する場合は、ヘリカルアンテナ３内にホイップアンテナ２の絶縁部２−１が位置するようになるため、ホイップアンテナ２がヘリカルアンテナ３の動作に影響を与えることはない。
【００１８】
次に、図２に本発明のアンテナの実施の形態の詳細な構成例を示す。図２（ａ）はホイップアンテナ２を伸長した時の状態を示しており、同図（ｂ）はホイップアンテナ２を収納した時の状態を示している。また、同図（ｃ）はヘリカルアンテナ３の近傍を拡大して示す断面図である。
この図において、ホイップアンテナ２の先端には絶縁性のアンテナトップ２−３が形成されており、アンテナトップ２−３に連接して絶縁部２−１が一体に形成されている。また、エレメント部２−２はフレキシブルな導電性のエレメント２−５に絶縁チューブ２−４を嵌挿することにより形成されており、その先端は絶縁部２−１内に埋め込まれるように絶縁部２−１が成型されている。さらにエレメント部２−２の下端には導電性のストッパー１０が一体に設けられており、このストッパー１０とエレメント２−５とは電気的に接続されている。
【００１９】
さらに、ヘリカルアンテナ３は中央がくびれたほぼ円筒状の絶縁筒上に巻回されて構成されており、この絶縁筒の中央のくびれた部分において、ヘリカルアンテナ３の表面が内側に露出している。また、絶縁性のコイルカバー８がヘリカルアンテナ３の全面を覆うように設けられている。このコイルカバー８の下端には導電性のホルダー９が螺着されており、このホルダー９にヘリカルアンテナ３が電気的に接続されている。このホルダー９は無線器筺体に取り付けられる部分であり、アンテナにはホルダー９を介して無線器筺体から給電される。
このようなヘリカルアンテナ３内、およびホルダー９内をホイップアンテナ２は摺動可能とされている。
【００２０】
ここで、ヘリカルアンテナ３に対しホイップアンテナ２を伸長した時は、図２（ａ）に示すようにエレメント部２−２の下端に設けられた導電性のストッパー１０がヘリカルアンテナ３の内部に挿入されるようになる。そして、このストッパー１０の鍔部がヘリカルアンテナ３のほぼ中央部の露出部に接触して、電気的に接続されるようになる。
この詳細構造を図２（ｃ）の断面図に示すが、中央がくびれたほぼ円筒状の絶縁筒に巻回されたヘリカルアンテナ３の、絶縁筒の中央のくびれた部分においてヘリカルアンテナ３の表面が内側に露出した部分に、ストッパー１０の鍔部が接触している。この時、ストッパー１０の鍔部はヘリカルアンテナ３が巻回されている絶縁筒の内側に形成された段部に係合する。これにより、ホイップアンテナ２とヘリカルアンテナ３の一部とで約１／２波長のアンテナが構成されることになる。
【００２１】
そして、ヘリカルアンテナ３に対しホイップアンテナ２を収納した時は、図２（ｂ）に示すようにエレメント部２−２の上部に設けられた絶縁部２−１がヘリカルアンテナ３の内部に挿入されるようになる。従って、ホイップアンテナ２とヘリカルアンテナ３との接続は断たれて、ヘリカルアンテナ３のみがホルダー９に接続されることになる。これにより、約１／２波長のヘリカルアンテナ３のみが動作状態となる。
なお、この場合ホイップアンテナ２の絶縁部２−１がヘリカルアンテナ３内に位置しているため、ホイップアンテナ２はヘリカルアンテナ３の動作に影響を与えない。
【００２２】
次に、図３に本発明の他の実施の形態の構成例を示す。
図３に示すように、ホイップアンテナ２は絶縁部２−１とエレメント部２−２により構成されるが、ホイップアンテナ２の上部を形成している絶縁部２−１は、絶縁性の合成樹脂を成型することにより形成されており、その上端に絶縁性のアンテナトップ２−３が形成されている。また、エレメント部２−２はフレキシブルな導電線により形成されており、このエレメント部２−２の外周に絶縁チューブを嵌挿するようにしてもよい。なお、絶縁部２−１とエレメント部２−２との外径はほぼ同径に形成されている。
【００２３】
また、ヘリカルアンテナ３は携帯電話機等の無線機筺体１の突出部内に収納されるよう取り付けられており、このヘリカルアンテナ３内をホイップアンテナ２が摺動可能に組み付けられている。
このエレメント部２−２の下端部にはホイップアンテナ給電部７が形成されており、このホイップアンテナ給電部７はホイップアンテナ２が図２（ａ）に示すように伸張された時に、ヘリカルアンテナ３の中途に接触するようにされている。これにより、前述したようにホイップアンテナ２とヘリカルアンテナ３とで１／２波長アンテナを等価的に構成することができる。
この時、信号源５よりの高周波信号は整合部４を介してヘリカルアンテナ３の下端に供給される。すなわち、ヘリカルアンテナ給電部は整合部４とヘリカルアンテナ３の接続部となる。
【００２４】
このようなアンテナを無線機筺体１内に収納した状態を図３（ｂ）に示すが、この時は絶縁部２−１がヘリカルアンテナ３内に位置するようになる。したがって、エレメント部２−２とヘリカルアンテナ３との接触は絶たれ、信号源５からの高周波信号は整合部４を介してヘリカルアンテナ３だけに供給されるようになる。
さらに、ヘリカルアンテナ３内には高周波に影響を与えない絶縁部２−３だけが挿入されることになるため、ヘリカルアンテナ３の動作に影響を与えることがない。
【００２５】
以上説明したように、ホイップアンテナ２を無線機筺体１内に収納した時に、ヘリカルアンテナ３から下に突出する長さは、従来では１／２波長以上の長さとされるが、本発明のアンテナにおいては、約１／４波長の長さとされたエレメント部２−２の長さだけとすることができるため、無線機筺体１内に必要とされるアンテナ収納スペースの大きさを縮小することができる。
また、本発明のアンテナはアンテナ収納スペースが小さいにもかかわらず、伸張時および収納時において、１／２波長アンテナとして動作するため周囲環境の影響を受けづらく、安定した指向性およびインピーダンス特性を得ることができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明のアンテナは以上のように構成されているので、ホイップアンテナが動作する時に、ヘリカルアンテナの一部を共有することができるので、ホイップアンテナの物理的な長さを使用周波数帯域の約１／４波長としても、その動作時に１／２波長アンテナとして動作させることができる。このため、ホイップアンテナの長さを短くすることができるので、アンテナを収納した時の筐体内の収納スペースをその分縮小することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアンテナの実施の形態の構成の概要を示す図である。
【図２】本発明のアンテナの実施の形態の詳細な構成の一例を示す図である。
【図３】本発明のアンテナの他の実施の形態の詳細な構成の一例を示す図である。
【図４】従来のアンテナの構成の概要を示す図である。
【符号の説明】
１無線機筺体
２ホイップアンテナ
２−１絶縁部
２−２エレメント部
２−３アンテナトップ部
２−４絶縁チューブ
２−５エレメント
３ヘリカルアンテナ
４整合部
５信号源
６ヘリカルアンテナ給電部
７ホイップアンテナ給電部
８コイルカバー
９ホルダー
１０ストッパー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an antenna in which a whip antenna is slidable with respect to a helical antenna, and is particularly suitable when applied to a mobile phone.
[0002]
[Prior art]
An outline of this type of conventional antenna is shown in FIG. As shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-216630, a type A antenna shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b) includes a whip antenna in which an insulating portion 106 is provided above an element portion 103, and a helical antenna. 104. The whip antenna can be accommodated in the casing 100 by sliding in the helical antenna 104, and the accommodated whip antenna can be extended from the casing 100. The helical antenna 104 is fixedly provided in the upper projecting portion of the housing 100.
[0003]
FIG. 4A shows a state where the whip antenna of the type A antenna is slid and extended. In this case, a signal from the signal source 102 in the housing 100 is supplied to the power feeding unit 105 via the matching circuit (MC) 101. Then, a signal is supplied from the power feeding unit 105 to the lower end of the element conductor 103 and the lower end of the helical antenna 104, and the element conductor 103 and the helical antenna 104 are set in an operating state and transmitted. Further, the signal received by the whip antenna is guided to the receiving unit through a path opposite to the transmission path.
[0004]
Moreover, the state which made the whip antenna slide and was accommodated in the housing 100 is shown in the figure (b). In this case, the signal from the signal source 102 in the housing 100 is supplied to the power feeding unit 105 via the matching circuit (MC) 101, but the signal is supplied only from the power feeding unit 105 to the helical antenna 104, and the helical Only the antenna 104 is activated.
In this case, the insulating portion 106 formed on the upper portion of the whip antenna is positioned in the helical antenna 104 so that the whip antenna does not affect the operation of the helical antenna 104.
[0005]
An outline of a conventional antenna having a configuration different from that of the antenna described above is shown as type B in FIGS. As described in Japanese Patent Laid-Open No. 2-271701, this antenna includes a whip antenna in which an insulating portion 106 is provided above and below a coiled element portion 103, and a helical antenna 104. The whip antenna can be accommodated in the casing 100 by sliding in the helical antenna 104, and the accommodated whip antenna can be extended from the casing 100.
The helical antenna 104 is fixedly provided in the upper projecting portion of the housing.
[0006]
FIG. 4C shows a state where the whip antenna of the type B antenna is slid and extended. In this case, a signal from the signal source 102 in the housing 100 is supplied to the power feeding unit 105 via the matching circuit (MC) 101. Then, the power feeding unit 105 is provided at the lower end of the helical antenna 104, and the helical antenna 104 is excited. Since the helical antenna 104 and the coiled element portion 103 are inductively coupled, when the helical antenna 104 is excited, the inductively coupled element portion 103 is also excited.
Therefore, the whip antenna and the helical antenna 104 are set in an operating state. At this time, the insulating portion 106 formed in the lower portion of the whip antenna is positioned in the helical antenna 104.
[0007]
Moreover, the state which made the whip antenna slide and was accommodated in the housing 100 is shown in the figure (d). In this case, a signal from the signal source 102 in the housing 100 is supplied to the power feeding unit 105 via the matching circuit (MC) 101, and the helical antenna 104 connected to the power feeding unit 105 is put into an operating state. At this time, the coiled element conductor 103 is housed in the housing 100 and is in a non-operating state.
In this case, the insulating portion 106 formed on the top of the whip antenna is positioned in the helical antenna 104 so that the whip antenna does not affect the operation of the helical antenna 104.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the cellular phone, there is a high demand for miniaturization of the housing, and therefore the space for storing the antenna needs to be reduced.
However, the conventional type structure as shown in FIG. 4 has a problem that the antenna cannot be reduced in size while maintaining its performance.
Accordingly, an object of the present invention is to provide an antenna capable of reducing the space for storing the antenna in the housing without affecting the performance of the conventional antenna during expansion and storage.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an antenna of the present invention includes a whip antenna provided with an insulating part at the top and an element part having an electrical length of about ¼ wavelength at the bottom of the insulating part. A helical element having an electrical length of two wavelengths, and the whip antenna can be expanded and contracted by sliding in the helical antenna having a lower end serving as a feeding portion, and the whip antenna extends. The lower end of the whip antenna is electrically connected to substantially the center of the helical antenna so that the insulating portion of the whip antenna is positioned in the helical element in a state where the whip antenna is housed. are in, the helical antenna is wound on a substantially cylindrical insulating tube which substantially central constriction, within the insulating cylinder In the constricted portion and the surface of the helical antenna is exposed to the inside, when the whip antenna is extended, so that the lower end of the whip antenna is electrically connected to the helical antenna and the exposed.
[0010]
Further, in the antenna, the whip antenna is in an operating state when extended, and operates as an antenna having an electrical length of about ½ wavelength by operating with the helical antenna, and the whip antenna is accommodated. Only the helical antenna operates.
[0011]
According to the antenna of the present invention, a part of the helical antenna can be shared when the whip antenna operates, so that the length of the whip antenna is set to an electrical length of about ¼ wavelength of the used frequency band. Can be operated as a half-wave antenna during the operation. For this reason, the length of the whip antenna can be shortened, and the storage space in the housing can be reduced accordingly.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A schematic configuration of an embodiment of an antenna of the present invention is shown in FIG.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a wireless device casing such as a mobile phone, 2 denotes a whip antenna composed of an insulating part 2-1 and an element part 2-2, and 2-1 denotes an insulation constituting the upper part of the whip antenna 2. 2-2 is an element portion made of a flexible conductor having an electrical length of about ¼ wavelength of the used frequency band, and 3 is an electric length of about ½ wavelength of the used frequency band. This is a helical antenna.
[0013]
Reference numeral 4 denotes a matching unit that performs impedance matching between the signal source 5 and the helical antenna feeding unit 6, and reference numeral 5 denotes a transmission signal source when transmitted from the antenna, and a reception signal source when received from the antenna. Reference numeral 6 denotes a signal source, 6 is a helical antenna feeding portion formed at the lower end of the helical antenna, and 7 is a whip antenna feeding portion formed at the lower end of the element portion 2-2 of the whip antenna 2.
The whip antenna 2 is slidable in the helical antenna 3, so that the whip antenna 2 can be expanded and contracted with respect to the housing 1. The antenna is attached to the wireless device housing 1 so that the helical antenna 3 is housed in the protruding portion of the wireless device housing 1.
[0014]
The operation of the antenna configured as described above will be described. FIG. 1A shows a state where the whip antenna 2 is extended, and FIG. 1B shows a state where the whip antenna 2 is stored.
As shown in FIG. 1 (a), when the whip antenna 2 is extended, the lower end of the element part 2-2, which is the lower end of the whip antenna 2, comes into contact with the middle of the helical antenna 3. Connected. In this case, the position of the helical antenna 3 to which the lower end of the element part 2-2 is connected is a position of about ¼ wavelength from the helical antenna feeding part 6. Therefore, the helical antenna 3 having a length of about ¼ wavelength is connected to the element portion 2-2 having a length of about ¼ wavelength. Therefore, when the whip antenna 2 is extended, the element portion 2-2 and the helical antenna 3 connected to the element portion 2-2 constitute an equivalent half-wave antenna.
[0015]
At this time, if the signal source 5 is a transmission signal source, a high-frequency signal is fed from the signal source 5 to the helical antenna feeding unit 6 via the matching unit 4, so that the element unit 2-2 and the element unit 2-2 A high-frequency signal is fed to and radiated from a half-wavelength antenna constituted by the helical antenna 3 connected to 2.
Further, the high-frequency signal received by the half-wave equivalent antenna configured at this time becomes a reception signal source via the helical antenna feeding unit 6 and the matching unit 4.
[0016]
Next, the operation when the whip antenna 2 is housed in the housing 1 will be described. The whip antenna 2 is housed by sliding in the helical antenna 3 as shown in FIG. Then, the insulation part 2-1 which comprises the upper part of the whip antenna 2 comes to be located in a helical antenna, and the electrical connection of the helical antenna 3 and the whip antenna 2 comes off.
Therefore, when the signal source 5 is a transmission signal source, a high-frequency signal is fed from the signal source 5 to the helical antenna feeding unit 6 via the matching circuit 4 to the helical antenna 3 having a length of about ½ wavelength. A high frequency signal is fed and radiated.
Further, the high frequency signal received by the helical antenna 3 serves as a reception signal source via the helical antenna feeding unit 6 and the matching unit 4.
[0017]
Thus, when the whip antenna 2 is extended, a half-wave antenna is formed by the whip antenna 2 and the helical antenna 3, and when the whip antenna 2 is housed, the half-wave antenna by the helical antenna 3 is Will be composed.
At this time, since the whip antenna 2 can have a short length of about ¼ wavelength, the storage space in the wireless device housing 1 of the whip antenna 2 can be reduced.
Further, since the antenna operates as a half-wavelength antenna when extended and stored, it is difficult to be affected by the surrounding environment, and stable directivity and impedance characteristics can be obtained.
When only the helical antenna 3 operates, the insulating portion 2-1 of the whip antenna 2 is positioned in the helical antenna 3, so that the whip antenna 2 does not affect the operation of the helical antenna 3. .
[0018]
Next, FIG. 2 shows a detailed configuration example of the embodiment of the antenna of the present invention. 2A shows a state when the whip antenna 2 is extended, and FIG. 2B shows a state when the whip antenna 2 is stored. FIG. 2C is a cross-sectional view showing the vicinity of the helical antenna 3 in an enlarged manner.
In this figure, an insulating antenna top 2-3 is formed at the tip of the whip antenna 2, and an insulating portion 2-1 is formed integrally with the antenna top 2-3. The element section 2-2 is formed by inserting an insulating tube 2-4 into a flexible conductive element 2-5, and the tip of the element section 2-2 is embedded in the insulating section 2-1. 2-1 is molded. Further, a conductive stopper 10 is integrally provided at the lower end of the element portion 2-2, and the stopper 10 and the element 2-5 are electrically connected.
[0019]
Furthermore, the helical antenna 3 is configured to be wound on a substantially cylindrical insulating cylinder with a narrowed center, and the surface of the helical antenna 3 is exposed to the inside at the narrowed part of the center of the insulating cylinder. . An insulating coil cover 8 is provided so as to cover the entire surface of the helical antenna 3. A conductive holder 9 is screwed to the lower end of the coil cover 8, and the helical antenna 3 is electrically connected to the holder 9. The holder 9 is a portion that is attached to the wireless device housing, and power is supplied to the antenna from the wireless device housing through the holder 9.
The whip antenna 2 can slide in the helical antenna 3 and the holder 9.
[0020]
Here, when the whip antenna 2 is extended with respect to the helical antenna 3, a conductive stopper 10 provided at the lower end of the element portion 2-2 is inserted into the helical antenna 3 as shown in FIG. Will come to be. And the collar part of this stopper 10 contacts the exposed part of the approximate center part of the helical antenna 3, and comes to be electrically connected.
This detailed structure is shown in the cross-sectional view of FIG. 2 (c). The surface of the helical antenna 3 in the constricted portion at the center of the insulating cylinder of the helical antenna 3 wound around a substantially cylindrical insulating cylinder with a narrowed center. The buttocks of the stopper 10 are in contact with the portion exposed to the inside. At this time, the flange portion of the stopper 10 engages with a step portion formed inside the insulating tube around which the helical antenna 3 is wound. As a result, the whip antenna 2 and a part of the helical antenna 3 constitute an antenna of about ½ wavelength.
[0021]
When the whip antenna 2 is stored in the helical antenna 3, the insulating portion 2-1 provided on the upper portion of the element portion 2-2 is inserted into the helical antenna 3 as shown in FIG. Become so. Accordingly, the connection between the whip antenna 2 and the helical antenna 3 is cut off, and only the helical antenna 3 is connected to the holder 9. As a result, only the helical antenna 3 of about ½ wavelength is in an operating state.
In this case, since the insulating portion 2-1 of the whip antenna 2 is located in the helical antenna 3, the whip antenna 2 does not affect the operation of the helical antenna 3.
[0022]
Next, FIG. 3 shows a configuration example of another embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 3, the whip antenna 2 includes an insulating part 2-1 and an element part 2-2, but the insulating part 2-1 forming the upper part of the whip antenna 2 is an insulating synthetic resin. And an insulating antenna top 2-3 is formed at the upper end. Moreover, the element part 2-2 is formed with the flexible conductive wire, and you may make it insert an insulation tube in the outer periphery of this element part 2-2. Note that the outer diameters of the insulating part 2-1 and the element part 2-2 are formed to be substantially the same diameter.
[0023]
Moreover, the helical antenna 3 is attached so that it may be accommodated in the protrusion part of radio | wireless machine housings 1, such as a mobile telephone, The whip antenna 2 is assembled | attached so that the inside of this helical antenna 3 is slidable.
A whip antenna feeding part 7 is formed at the lower end of the element part 2-2. When the whip antenna feeding part 7 is extended as shown in FIG. It is supposed to come in contact with the middle. Thereby, as described above, the half-wave antenna can be equivalently configured by the whip antenna 2 and the helical antenna 3.
At this time, the high frequency signal from the signal source 5 is supplied to the lower end of the helical antenna 3 through the matching unit 4. In other words, the helical antenna feeding portion is a connection portion between the matching portion 4 and the helical antenna 3.
[0024]
FIG. 3B shows a state in which such an antenna is housed in the wireless device housing 1. At this time, the insulating portion 2-1 is positioned in the helical antenna 3. Therefore, the contact between the element part 2-2 and the helical antenna 3 is cut off, and the high-frequency signal from the signal source 5 is supplied only to the helical antenna 3 via the matching part 4.
Furthermore, since only the insulating portion 2-3 that does not affect the high frequency is inserted into the helical antenna 3, the operation of the helical antenna 3 is not affected.
[0025]
As described above, when the whip antenna 2 is housed in the radio housing 1, the length protruding downward from the helical antenna 3 is conventionally a length of ½ wavelength or more. Therefore, the size of the antenna storage space required in the wireless device housing 1 can be reduced because only the length of the element portion 2-2 having a length of about ¼ wavelength can be used. it can.
In addition, the antenna of the present invention operates as a half-wavelength antenna when extended and stored, even though the antenna storage space is small, so that it is difficult to be influenced by the surrounding environment and obtains stable directivity and impedance characteristics. be able to.
[0026]
【The invention's effect】
Since the antenna of the present invention is configured as described above, a part of the helical antenna can be shared when the whip antenna operates, so that the physical length of the whip antenna is about 1 of the used frequency band. Even when the wavelength is set to / 4, it can be operated as a ½ wavelength antenna during the operation. For this reason, since the length of the whip antenna can be shortened, the storage space in the housing when the antenna is stored can be reduced accordingly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a configuration of an antenna according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of a detailed configuration of an antenna according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an example of a detailed configuration of another embodiment of the antenna of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing an outline of a configuration of a conventional antenna.
[Explanation of symbols]
1 Radio equipment housing 2 Whip antenna 2-1 Insulating part 2-2 Element part 2-3 Antenna top part 2-4 Insulating tube 2-5 Element 3 Helical antenna 4 Matching part 5 Signal source 6 Helical antenna feeding part 7 Whip antenna feeding Part 8 Coil cover 9 Holder 10 Stopper

Claims

A whip antenna having an insulating part provided at the upper part and an element part having an electrical length of about ¼ wavelength at the lower part of the insulating part, and a helical element having an electrical length of about ½ wavelength ,
The whip antenna can be extended and contracted by sliding in the helical antenna whose lower end is a feeding portion. When the whip antenna is extended, the lower end of the whip antenna is In the state where the whip antenna is housed in an electrically connected state substantially at the center, the insulating portion of the whip antenna is positioned within the helical element ,
The helical antenna is wound on a substantially cylindrical insulating tube having a substantially constricted center, and the surface of the helical antenna is exposed to the inside in the constricted portion of the central portion of the insulating tube. The antenna according to claim 1, wherein a lower end of the whip antenna is electrically connected to the exposed helical antenna when extended .

The whip antenna is in an operating state when extended, and by operating together with the helical antenna, it operates equivalently as an antenna having an electrical length of about ½ wavelength,
2. The antenna according to claim 1, wherein only the helical antenna operates when the whip antenna is housed.