JP4387575B2

JP4387575B2 - Multi-frequency antenna

Info

Publication number: JP4387575B2
Application number: JP2000307181A
Authority: JP
Inventors: 仁一井上
Original assignee: Nippon Antenna Co Ltd
Current assignee: Nippon Antenna Co Ltd
Priority date: 2000-10-06
Filing date: 2000-10-06
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2020-10-06
Also published as: JP2002118408A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機や簡易型携帯電話機（ＰＨＳ：personal handyphone system）等で使用される互いに離れた周波数帯域において使用することのできる多周波共用アンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機やＰＨＳの加入者数は年々増加しており、加入者の増加により利用周波数が不足してきている。このように、加入者の増加により利用周波数が不足している場合には、携帯電話機の周波数帯としてほぼ全域で使用できる周波数帯と、都市部で使用できる周波数帯との２つの周波数帯が割り当てられている場合がある。例えば、欧州においては９００ＭＨｚ帯のＧＳＭ方式の携帯電話機は欧州全域で使用することができるが、さらに、都市部においては利用周波数不足を補うため１．８ＧＨｚ帯のＤＣＳ方式の携帯電話機を使用することができる。このように２周波数帯で携帯電話機を使用するには、携帯電話機を２周波数帯で動作可能に対応させる必要がある。すなわち、２周波数帯のそれぞれの周波数帯における無線回路を内蔵させると共に、２周波数帯で動作する２周波共用アンテナを設ける必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この種の多周波共用アンテナとして、特開平１０−２４２７４０号で公開されている多共振アンテナが知られている。この多共振アンテナは、給電される第１のアンテナ素子に、電磁気的に結合される無給電アンテナ素子を設けるようにしたものであり、無給電アンテナ素子はヘリカル状とされている。
しかしながら、このような従来の多共振アンテナは、具体的なアンテナ構造として実現した際に、アンテナが共振する周波数帯の調整が困難な構造になってしまうという問題点があった。
そこで、本発明は、周波数の調整が容易な多周波共用アンテナを提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の多周波共用アンテナは、一端が給電点とされ、第１の周波数に共振するヘリカルエレメントと、該ヘリカルエレメントに電磁気的に結合するように、該ヘリカルエレメントとほぼ同軸に配置され、第２の周波数に共振する無給電ヘリカルエレメントとを備え、前記無給電ヘリカルエレメントは、その先端に、ほぼ中心軸に沿って直線状に延伸するように折曲された折り返し部を有しており、該折り返し部は前記ヘリカルエレメントと密に結合されないように配置されて、前記折り返し部の長さを変化させて前記無給電ヘリカルエレメントの共振周波数を調整しても、前記ヘリカルエレメントと前記無給電ヘリカルエレメントとの電磁気的な結合関係が変化することなく維持されている。
【０００５】
また、上記本発明の多周波共用アンテナにおいて、前記ヘリカルエレメントおよび前記無給電ヘリカルエレメントが、断面がほぼ円形の絶縁ボビンの外周面に巻回されて構成されており、前記ヘリカルエレメントの下端が、前記絶縁ボビンの下部が装着されている導電性の取付部に接続されていると共に、前記無給電ヘリカルエレメントにおける前記折り返し部が、前記絶縁ボビンの上面から中心軸にほぼ沿って形成された孔部内に収納されていてもよい。
さらに、上記本発明の多周波共用アンテナにおいて、前記ヘリカルエレメントおよび前記無給電ヘリカルエレメントが、中心軸にほぼ沿って形成された貫通孔を有する円筒状の絶縁ボビンの外周面に形成されたヘリカル状の溝内に形成されており、前記ヘリカルエレメントの下端が、前記絶縁ボビンの下端に形成されている固着部に形成された導電膜に接続されていると共に、前記無給電ヘリカルエレメントにおける前記折り返し部が、前記絶縁ボビンに形成されている前記貫通孔内に形成された導電膜により形成されていてもよい。
【０００６】
さらにまた、上記本発明の多周波共用アンテナにおいて、前記絶縁ボビンに形成されている前記貫通孔内を摺動自在となるように、ホイップアンテナが配置されており、該ホイップアンテナが収納された際に、該ホイップアンテナの上部に形成された絶縁部が、前記貫通孔内に位置するようにされていてもよい。
さらにまた、上記本発明の多周波共用アンテナにおいて、前記絶縁ボビンが、ホイップアンテナの先端に絶縁されて固着されており、該ホイップアンテナが伸長された際に、該ホイップアンテナに給電すると共に、前記ホイップアンテナが収納された際に、前記絶縁ボビンに形成された前記ヘリカルエレメントに給電するホルダーを備えていてもよい。
【０００７】
このような本発明によれば、無給電ヘリカルエレメントに直線状の折り返し部を形成するようにしたので、折り返し部の長さを調整することにより周波数の調整を行うことができる。従って、ヘリカルエレメントとの結合関係を変化させることなく周波数の調整を容易に行うことができるようになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の多周波共用アンテナの原理を示す構成を図１に示す。
図１に示すように、多周波共用アンテナ１は、ヘリカルエレメント１０と、このヘリカルエレメント１０に電磁気的に結合されている無給電ヘリカルエレメント１１から構成されている。ヘリカルエレメント１０の下端には給電部２が接続されており、この給電部２から給電されると、ヘリカルエレメント１０はその共振する周波数帯において励振される。同時に、このヘリカルエレメント１０とほぼ同軸に配置されている無給電ヘリカルエレメント１１に、ヘリカルエレメント１０に流れる電流が誘起され、その共振する周波数帯において励振されるようになる。ここで、ヘリカルエレメント１０が周波数ｆ１で共振され、無給電ヘリカルエレメント１１が周波数ｆ２で共振されるとすると、多周波共用アンテナ１は、図２に示すように周波数ｆ１および周波数ｆ２で共振し、周波数ｆ１および周波数ｆ２を中心とする２つの異なる周波数帯で動作するようになる。なお、周波数ｆ１を、例えば８００ＭＨｚ帯の中心周波数とし、周波数ｆ２を、例えば１．５ＧＨｚ帯の中心周波数とすることができる。また、給電部２と多共振アンテナ１とのインピーダンス整合を行う整合回路３を、給電部２と多共振アンテナ１との間に挿入して、両者のインピーダンス整合をとるようにしてもよい。
【０００９】
本発明の多周波共用アンテナ１において、特徴的な構成は、無給電ヘリカルエレメント１１の先端が折曲されて直線状の折り返し部１１ａが形成されている構成である。この折り返し部１１ａは、ヘリカルエレメント１０とは密に結合されておらず、折り返し部１１ａの長さを変化させてもヘリカルエレメント１０と無給電ヘリカルエレメント１１との電磁気的な結合関係は変化することなく維持される。従って、折り返し部１１ａの長さを調整することにより、無給電ヘリカルエレメント１１の共振周波数を他のエレメントに影響を与えることなく独立して調整することができるようになる。なお、折り返し部１１ａは上方に向かって折曲してもよく、その長さを長くすれば、無給電ヘリカルエレメント１１の共振周波数を低い方へシフトすることができ、逆に折り返し部１１ａの長さを短くすれば、無給電ヘリカルエレメント１１の共振周波数を高い方へシフトすることができる。
【００１０】
また、無給電ヘリカルエレメント１１の下端の長さを長くすると、無給電ヘリカルエレメント１１の共振周波数を低い方へシフトすることができると共に、ヘリカルエレメント１０との結合をより密にすることができる。また、逆に無給電ヘリカルエレメント１１の下端の長さを短くすれば、無給電ヘリカルエレメント１１の共振周波数を高い方へシフトすることができると共に、ヘリカルエレメント１０との結合を疎にすることができる。さらに、ヘリカルエレメント１０の上端の長さを長くすると、ヘリカルエレメント１０の共振周波数を低い方へシフトすることができると共に、無給電ヘリカルエレメント１１との結合をより密にすることができる。また、逆にヘリカルエレメント１０の上端の長さを短くすれば、ヘリカルエレメント１０の共振周波数を高い方へシフトすることができると共に、無給電ヘリカルエレメント１１との結合を疎にすることができる。
【００１１】
このような本発明の実施の形態にかかる多周波共用アンテナ１は、多周波数帯で動作する携帯電話機のアンテナに適用することができる。そこで、本発明の実施の形態にかかる多周波共用アンテナ１を、携帯電話機のアンテナに適用した第１の適用例の構成を図３（ａ）（ｂ）に示す。
図３（ａ）（ｂ）に示す携帯電話機５０は、例えば８００ＭＨｚ帯と１．５ＧＨｚの２周波数帯で動作可能とされている。この携帯電話機５０には、電話機用アンテナ５１が備えられている。電話機用アンテナ５１は、ホイップエレメント２０と本発明にかかる多周波共用アンテナ１から構成されている。
【００１２】
ホイップエレメント２０は、多周波共用アンテナ１内を貫通して摺動自在とされており、その先端にはアンテナトップ２１が設けられている。図３（ａ）は、このホイップエレメント２０を携帯電話機５０内に収納した状態を示しており、この状態においては多周波共用アンテナ１が動作状態となる。また、図３（ｂ）はホイップエレメント２０が伸長された状態を示しており、この状態においてはホイップエレメント２０が動作状態となる。
【００１３】
図４に、上記した電話機用アンテナ５１の詳細な構成を示す。図４に示すように、ホイップエレメント２０の先端には細長い絶縁部２２が一体に形成されており、絶縁部２２の先端にはアンテナトップ２１が形成されている。アンテナトップ２１と絶縁部２２とは、樹脂成形によりホイップエレメント２０の先端に一体に設けられている。ホイップエレメント２０は、超弾性金属等からなる線材に樹脂チューブを被覆して構成されており、その下端には金属製のストッパー２３が固着されている。このホイップエレメント２０は、多周波共用アンテナ１における貫通孔内を摺動自在に嵌挿されている。
【００１４】
多周波共用アンテナ１は、円筒状の絶縁ボビン１２と、この絶縁ボビン１２を収納する樹脂製のカバー部１ａとから構成されており、その下部には取付部１ｂが設けられている。この取付部１ｂは、図３（ａ）（ｂ）に示すように多周波共用アンテナ１を携帯電話機５０に取り付ける取付部とされている。この場合、取付部１ｂに形成されたネジを携帯電話機５０に螺着することにより、機械的かつ電気的に多周波共用アンテナ１を携帯電話機５０に取り付けることができる。なお、ホイップエレメント２０を伸長した際には、ストッパー２３が取付部１ｂ内に嵌挿されて、ホイップエレメント２０がストッパー２３を介して取付部１ｂに接続されるようになる。また、ホイップエレメント２０を収納した際には、絶縁部２２が絶縁ボビン１２における貫通孔内に嵌挿されて、多周波共用アンテナ１が動作可能となる。
【００１５】
絶縁ボビン１２には、ヘリカルエレメント１０および無給電ヘリカルエレメント１１が形成されており、絶縁ボビン１２の詳細な構成を図５（ａ）（ｂ）に示す。ただし、図５（ａ）は絶縁ボビン１２の上面図であり、図５（ｂ）はその平面図である。
これらの図に示すように、絶縁ボビン１２の中心軸にほぼ沿うように貫通孔１３が形成されており、絶縁ボビン１２の外周面にはヘリカル状に溝が２条形成されている。この２条の溝内には導電膜が形成されており、一方の溝に形成された導電膜によりヘリカルエレメント１０が形成され、他方の溝に形成された導電膜により無給電ヘリカルエレメント１１が形成されている。なお、無給電ヘリカルエレメント１１が形成される溝は、ヘリカルエレメント１０が形成される溝の上部に一部重なると共に、その溝間のほぼ中央に形成されている。
【００１６】
絶縁ボビン１２の下端からは径が細くされていると共に周側面にネジが形成されたネジ部１４が延伸するよう形成されている。このネジ部１４の表面および絶縁ボビン１２の下面には導電膜が形成されており、この導電膜はヘリカルエレメント１０が形成される溝内に形成された導電膜と接続されている。
さらに、絶縁ボビン１２に形成されている貫通孔１３の上部の径が若干大きくされて、その内周面に導電膜が形成されている。この導電膜により折り返し部１１ａが形成され、折り返し部１１ａは、絶縁ボビン１２の上面に図５（ａ）に示すように形成された溝により、無給電ヘリカルエレメント１１が形成される溝内に形成された導電膜と接続されている。
【００１７】
なお、導電膜は金属材を蒸着したり塗布したりすることにより形成されており、貫通孔１３内に形成された導電膜を下端から切削していくことにより、折り返し部１１ａの長さを調整することができる。これにより、無給電ヘリカルエレメント１１の共振周波数を他のエレメントに影響を与えることなく独立して調整することができる。また、ネジ部１４はカバー部１ａの下部に一体に成形された金属製の取付部１ｂの上部に螺着され、これにより、ヘリカルエレメント１０を取付部１ｂに電気的に接続することができると共に、絶縁ボビン１２を取付部１ｂに固着することができるようになる。螺着した際には、絶縁ボビン１２はカバー部１ａ内に収納されるようになるが、ネジ部１４を取付部１ｂの上部に螺着した後で、カバー部１ａを絶縁ボビン１２を覆うように成形するようにしてもよい。
【００１８】
ここで、図４および図５に示すように構成された電話機用アンテナ５１を図３（ａ）（ｂ）に示すように携帯電話機５０に取り付けた際の電話機用アンテナ５１の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）およびインピーダンス特性を図６ないし図９に示す。ただし、ホイップエレメント２０およびヘリカルエレメント１０は８３０ＭＨｚ〜９２５ＭＨｚを使用するセルラーシステム用とされており、無給電ヘリカルエレメント１１は１５７５．４２ＭＨｚ±１．０２３ＭＨｚを使用するＧＰＳ（Global Positioning System：全地球測位システム）用アンテナとされているものとする。
図６に示すＶＳＷＲ特性および図７に示すインピーダンス特性は、ホイップエレメント２０を伸長した際の電話機用アンテナ５１におけるホイップエレメント２０のアンテナ特性である。図６を参照すると、ホイップエレメント２０は、８３０ＭＨｚ〜９２５ＭＨｚの周波数帯域においてＶＳＷＲが約１．７〜約１．９の良好な特性とされており、図７に示すスミスチャートに示されるように８３０ＭＨｚ〜９２５ＭＨｚの周波数帯域において、インピーダンスはスミスチャートの中心近傍に位置しており、良好なインピーダンス特性とされている。
【００１９】
また、図８に示すＶＳＷＲ特性および図９に示すインピーダンス特性は、ホイップエレメント２０を収納した際の電話機用アンテナ５１における多周波共用アンテナ１のアンテナ特性である。図８を参照すると、多周波共用アンテナ１は、８３０ＭＨｚ〜９２５ＭＨｚの周波数帯域においてＶＳＷＲが約１．６〜約２．３の良好な特性とされていると共に、周波数１５７５．４２ＭＨｚにおいてＶＳＷＲが約１．７と良好な値とされている。また、図９に示すスミスチャートに示されるように８３０ＭＨｚ〜９２５ＭＨｚの周波数帯域および周波数１５７５．４２ＭＨｚにおいて、インピーダンスはいずれもスミスチャートの中心近傍に位置しており、良好なインピーダンス特性とされていることがわかる。このように、本発明にかかる多周波共用アンテナ１は、周波数が大きく異なる２周波数帯において良好に動作することがわかる。
【００２０】
次に、本発明の実施の形態にかかる多周波共用アンテナ１を、携帯電話機のアンテナに適用した第２の適用例の構成を図１０（ａ）（ｂ）に示す。
図１０（ａ）（ｂ）に示す携帯電話機６０は、例えば８００ＭＨｚ帯と１．５ＧＨｚの２周波数帯で動作可能とされている。この携帯電話機６０には、電話機用アンテナ６１が備えられている。電話機用アンテナ６１は、ホイップエレメント２０と本発明にかかる多周波共用アンテナが内蔵されたアンテナトップ３１から構成されている。
ホイップエレメント２０は、携帯電話機６０に対して伸長／収納自在とされており、その先端にはアンテナトップ３１が設けられている。図１０（ａ）は、このホイップエレメント２０を携帯電話機６０内に収納した状態を示しており、この状態においてはアンテナトップ３１に内蔵された多周波共用アンテナが動作状態となる。また、図１０（ｂ）はホイップエレメント２０が伸長された状態を示しており、この状態においてはホイップエレメント２０が動作状態となる。
【００２１】
図１１に、上記した電話機用アンテナ６１の詳細な構成を示す。図１１に示すように、ホイップエレメント２０の先端には細長い絶縁部３２が一体に形成されており、絶縁部３２によりホイップエレメント２０とアンテナトップ３１とが一軸上に配置されるように固着されている。絶縁部３２は、パイプ状とされた金属製のトッププラグ３３内を貫通して、アンテナトップ３１内に達している。ホイップエレメント２０は、超弾性金属等からなる線材に樹脂チューブを被覆して構成されており、その下端には金属製のストッパー２３が固着されている。このホイップエレメント２０には、携帯電話機６０に取り付けられる金属製のホルダー２４が嵌挿されている。
【００２２】
アンテナトップ３１は、円筒状の絶縁ボビン１２と、この絶縁ボビン１２を収納する樹脂製のカバー部３１ａとから構成されており、その下端からはトッププラグ３３が延伸されている。このトッププラグ３３の上部には、絶縁ボビン１２におけるネジ部１４が螺着されて、絶縁ボビン１２がトッププラグ３３に固着されている。同時に、ヘリカルエレメント１０が電気的にトッププラグ３３に接続されている。ホルダー２４は、携帯電話機６０に設けられたネジ部に螺着され、ホイップエレメント２０を伸長した際には、ストッパー２３がホルダー２４内に嵌挿されて、ホイップエレメント２０がストッパー２３を介してホルダー２４に接続されるようになる。また、ホイップエレメント２０を収納した際には、トッププラグ３３がホルダー２４に嵌挿され、ヘリカルエレメント１０がトッププラグ３３を介して電気的にホルダー２４に接続される。なお、絶縁ボビン１２には、ヘリカルエレメント１０および無給電ヘリカルエレメント１１が形成されており、絶縁ボビン１２の構成は、前記図５（ａ）（ｂ）に示す通りであるので、その説明は省略する。
【００２３】
なお、絶縁ボビン１２に形成されている導電膜は金属材を蒸着したり塗布したりすることにより形成されており、貫通孔１３内に形成された導電膜を下端から切削していくことにより、折り返し部１１ａの長さを調整することができ、これにより、無給電ヘリカルエレメント１１の共振周波数を他のエレメントに影響を与えることなく独立して調整することができる。また、ネジ部１４はトッププラグ３３の上部に螺着され、これにより、ヘリカルエレメント１０をトッププラグ３３に電気的に接続することができるようになる。また、絶縁ボビン１２をトッププラグ３３に螺着した後で、カバー部３１ａを絶縁ボビン１２およびトッププラグ３３の上部を覆うように成形、あるいは装着する。
【００２４】
ここで、図１１および図５に示すように構成された電話機用アンテナ６１を図１０（ａ）（ｂ）に示すように携帯電話機６０に取り付けた際の電話機用アンテナ６１の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）およびインピーダンス特性を図１２および図１３に示す。ただし、ホイップエレメント２０およびヘリカルエレメント１０は８３０ＭＨｚ〜９２５ＭＨｚを使用するセルラーシステム用とされており、無給電ヘリカルエレメント１１は１５７５．４２ＭＨｚ±１．０２３ＭＨｚを使用するＧＰＳ用アンテナとされているものとする。
図１２に示すＶＳＷＲ特性および図１３に示すインピーダンス特性は、ホイップエレメント２０を伸長した際の電話機用アンテナ６１におけるホイップエレメント２０のアンテナ特性である。
図１２を参照すると、ホイップエレメント２０は、８３０ＭＨｚ〜９２５ＭＨｚの周波数帯域においてＶＳＷＲが約１．８〜約２．０の良好な特性とされており、図１３に示すスミスチャートに示されるように８３０ＭＨｚ〜９２５ＭＨｚの周波数帯域において、インピーダンスはスミスチャートの中心近傍に位置しており、良好なインピーダンス特性とされている。
【００２５】
また、ホイップエレメント２０を収納した際の電話機用アンテナ６１におけるアンテナ特性は、前記図８に示すＶＳＷＲ特性および図９に示すインピーダンス特性と同様となる。すなわち、アンテナトップ３１に内蔵された多周波共用アンテナは、８３０ＭＨｚ〜９２５ＭＨｚの周波数帯域においてＶＳＷＲが約１．６〜約２．３の良好な特性になると共に、周波数１５７５．４２ＭＨｚにおいてＶＳＷＲが約１．７と良好な値となる。また、８３０ＭＨｚ〜９２５ＭＨｚの周波数帯域および周波数１５７５．４２ＭＨｚにおいて、インピーダンスはいずれもスミスチャートの中心近傍に位置するようになり、良好なインピーダンス特性とされる。このように、アンテナトップ３１に内蔵された本発明にかかる多周波共用アンテナは、周波数が大きく異なる２周波数帯において良好に動作することがわかる。
【００２６】
次に、本発明の実施の形態にかかる多周波共用アンテナ１を、携帯電話機のアンテナに適用した第３の適用例の構成を図１４に示す。
図１４に示す携帯電話機７０は、例えば８００ＭＨｚ帯と１．５ＧＨｚの２周波数帯で動作可能とされている。この携帯電話機７０には、電話機用アンテナ７１が備えられている。電話機用アンテナ７１は、携帯電話機７０に固定されて固着されており、本発明にかかる多周波共用アンテナにより構成されている。
【００２７】
上記した電話機用アンテナ７１の詳細な構成を図１５に示す。図１５に示すように、電話機用アンテナ７１は、絶縁ボビン４２と、絶縁ボビン４２が収納されているカバー部４１ａから構成されている。断面がほぼ円形とされている細長い絶縁ボビン４２の外周面にはヘリカルエレメント１１０と、無給電ヘリカルエレメント１１１が線材を巻回することにより設けられている。また、絶縁ボビン４２の下部は金属製の取付部４３の上部に固着されており、ヘリカルエレメント１１０の下端は取付部４３に電気的に接続されている。さらに、無給電ヘリカルエレメント１１１は、ヘリカルエレメント１１０の上部であって、そのエレメント間に配置されている。この無給電ヘリカルエレメント１１１の上部は、絶縁ボビン４２の上面に沿って折曲され、さらに先端部が折曲されて絶縁ボビン４２の中心軸にほぼ沿って形成された孔部内に配置されている。この折曲されて孔部内に配置された部位が折り返し部１１１ａとされている。この折り返し部１１１ａの長さを調整していくことにより、無給電ヘリカルエレメント１１１の共振周波数を他のエレメントに影響を与えることなく独立して調整することができる。また、絶縁ボビン４２を取付部４３に固着した後で、カバー部４１ａを絶縁ボビン４２および取付部４３の上部を覆うように成形、あるいは装着する。
【００２８】
このように、図１５に示すように構成された電話機用アンテナ７１を図１４に示すように携帯電話機７０に取り付けた際の電話機用アンテナ７１の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）およびインピーダンス特性は、前記図８に示すＶＳＷＲ特性および図９に示すインピーダンス特性と同様となる。ただし、ヘリカルエレメント１１０は８３０ＭＨｚ〜９２５ＭＨｚを使用するセルラーシステム用とされており、無給電ヘリカルエレメント１１１は１５７５．４２ＭＨｚ±１．０２３ＭＨｚを使用するＧＰＳ用アンテナとされているものとする。
すなわち、本発明にかかる多周波共用アンテナが適用された電話機用アンテナ７１は、８３０ＭＨｚ〜９２５ＭＨｚの周波数帯域においてＶＳＷＲが約１．６〜約２．３の良好な特性になると共に、周波数１５７５．４２ＭＨｚにおいてＶＳＷＲが約１．７と良好な値となる。また、８３０ＭＨｚ〜９２５ＭＨｚの周波数帯域および周波数１５７５．４２ＭＨｚにおいて、インピーダンスはいずれもスミスチャートの中心近傍に位置するようになり、良好なインピーダンス特性とされる。このように、本発明にかかる多周波共用アンテナが適用された電話機用アンテナ７１は、周波数が大きく異なる２周波数帯において良好に動作することがわかる。
【００２９】
なお、本発明にかかる多周波共用アンテナは、８３０ＭＨｚ〜９２５ＭＨｚを使用するセルラーシステムと、周波数１５７５．４２ＭＨｚ±１．０２３ＭＨｚを使用するＧＰＳとの２周波数帯に限るものではなく、８００／９００ＭＨｚ帯（ＰＤＣ、ＩＳ−５４／１３６、ＩＳ−９５、ＧＳＭ）のいずれかのセルラーシステムと、ＧＰＳとの周波数帯で動作させることができる。さらに、本発明にかかる多周波共用アンテナは、８００／９００ＭＨｚ帯のいずれかのセルラーシステムと、１．７／１．８／１．９ＧＨｚ帯（ＤＣＳ１８００、ＤＥＣＴ、ＰＨＳ、ＰＣＳ）のいずれかのセルラーシステムとの２周波数帯で動作させることができる。さらにまた、本発明にかかる多周波共用アンテナは、ＧＰＳと、１．７／１．８／１．９ＧＨｚ帯のいずれかのセルラーシステムとの２周波数帯で動作させることができる。
また、第３の適用例において、絶縁ボビン４２に替えて図５に示す絶縁ボビン１２を用いるようにしてもよい。さらに、第１および第２の適用例において、絶縁ボビン１２に替えて図１５に示す絶縁ボビン４２を用いるようにしてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように、無給電ヘリカルエレメントに直線状の折り返し部を形成するようにしたので、折り返し部の長さを調整することにより周波数の調整を行うことができる。従って、ヘリカルエレメントとの結合関係を変化させることなく周波数の調整を容易に行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の多周波共用アンテナの原理構成を示す図である。
【図２】本発明の多周波共用アンテナにおける周波数特性の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態の多周波共用アンテナの第１の適用例の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態の多周波共用アンテナを適用した第１の電話機用アンテナの詳細構成を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態の多周波共用アンテナを適用した第１の電話機用アンテナにかかる絶縁ボビンの詳細構成を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態の多周波共用アンテナを適用した第１の電話機用アンテナの伸長時のＶＳＷＲ特性を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態の多周波共用アンテナを適用した第１の電話機用アンテナの伸長時のインピーダンス特性を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態の多周波共用アンテナを適用した第１の電話機用アンテナの収納時のＶＳＷＲ特性を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態の多周波共用アンテナを適用した第１の電話機用アンテナの収納時のインピーダンス特性を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態の多周波共用アンテナの第２の適用例の構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態の多周波共用アンテナを適用した第２の電話機用アンテナの詳細構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態の多周波共用アンテナを適用した第２の電話機用アンテナの伸長時のＶＳＷＲ特性を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態の多周波共用アンテナを適用した第２の電話機用アンテナの伸長時のインピーダンス特性を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態の多周波共用アンテナの第３の適用例の構成を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態の多周波共用アンテナを適用した第３の電話機用アンテナの詳細構成を示す図である。
【符号の説明】
１多周波共用アンテナ、１ａカバー部、１ｂ取付部、２給電部、３整合回路、１０ヘリカルエレメント、１１無給電ヘリカルエレメント、１１ａ折り返し部、１２絶縁ボビン、１３貫通孔、１４ネジ部、２０ホイップエレメント、２１アンテナトップ、２２絶縁部、２３ストッパー、２４ホルダー、３１アンテナトップ、３１ａカバー部、３２絶縁部、３３トッププラグ、４１ａカバー部、４２絶縁ボビン、４３取付部、５０携帯電話機、５１電話機用アンテナ、６０携帯電話機、６１電話機用アンテナ、７０携帯電話機、７１電話機用アンテナ、１１０ヘリカルエレメント、１１１無給電ヘリカルエレメント、１１１ａ折り返し部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multi-frequency shared antenna that can be used in frequency bands separated from each other used in a mobile phone, a personal handyphone system (PHS), and the like.
[0002]
[Prior art]
The number of mobile phone and PHS subscribers has been increasing year by year, and the frequency of use has become insufficient due to the increase in subscribers. As described above, when the frequency of use is insufficient due to an increase in the number of subscribers, two frequency bands, a frequency band that can be used almost in the whole area and a frequency band that can be used in urban areas, are allocated as mobile phone frequency bands. May have been. For example, in Europe, a 900 MHz band GSM mobile phone can be used throughout Europe, but in urban areas, a 1.8 GHz band DCS mobile phone should be used to compensate for the lack of available frequencies. Can do. Thus, in order to use a mobile phone in two frequency bands, it is necessary to make the mobile phone operable in two frequency bands. In other words, it is necessary to incorporate a radio circuit in each frequency band of the two frequency bands and provide a dual-frequency antenna that operates in the two frequency bands.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
As this type of multi-frequency shared antenna, a multi-resonant antenna disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-242740 is known. In this multi-resonant antenna, a parasitic antenna element that is electromagnetically coupled to a first antenna element to be fed is provided, and the parasitic antenna element has a helical shape.
However, when such a conventional multi-resonant antenna is realized as a specific antenna structure, there is a problem that it is difficult to adjust the frequency band in which the antenna resonates.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a multi-frequency shared antenna whose frequency can be easily adjusted.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the multi-frequency antenna according to the present invention includes a helical element having one end as a feeding point and resonating at a first frequency, and electromagnetically coupled to the helical element. And a parasitic helical element that is arranged substantially coaxially and resonates at the second frequency, and the parasitic helical element The Folded part that is bent so as to extend almost linearly along the central axis Have , The folded portion Is arranged so as not to be tightly coupled with the helical element, and the folded portion Change the length of Even if the resonance frequency of the parasitic helical element is adjusted, The electromagnetic coupling relationship between the helical element and the parasitic helical element is maintained without change.
[0005]
Further, in the multi-frequency antenna according to the present invention, the helical element and the parasitic helical element are configured by being wound around an outer peripheral surface of an insulating bobbin having a substantially circular cross section, and the lower end of the helical element is The lower portion of the insulating bobbin is connected to a conductive mounting portion to which the insulating bobbin is attached, and the folded portion of the parasitic helical element is formed in a hole formed substantially along the central axis from the upper surface of the insulating bobbin. It may be stored in.
Further, in the multi-frequency antenna according to the present invention, the helical element and the parasitic helical element are formed in a helical shape formed on an outer peripheral surface of a cylindrical insulating bobbin having a through hole formed substantially along a central axis. The lower end of the helical element is connected to the conductive film formed on the fixing portion formed at the lower end of the insulating bobbin, and the folded portion of the parasitic helical element is formed. However, it may be formed by a conductive film formed in the through hole formed in the insulating bobbin.
[0006]
Furthermore, in the multi-frequency shared antenna according to the present invention, a whip antenna is arranged so as to be slidable in the through hole formed in the insulating bobbin, and when the whip antenna is stored. In addition, an insulating part formed on the upper portion of the whip antenna may be positioned in the through hole.
Furthermore, in the multi-frequency shared antenna of the present invention, the insulating bobbin is insulated and fixed to the tip of a whip antenna, and when the whip antenna is extended, the whip antenna is fed, When the whip antenna is housed, a holder for supplying power to the helical element formed on the insulating bobbin may be provided.
[0007]
According to the present invention, since the linear folded portion is formed in the parasitic helical element, the frequency can be adjusted by adjusting the length of the folded portion. Accordingly, the frequency can be easily adjusted without changing the coupling relationship with the helical element.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A configuration showing the principle of the multi-frequency antenna of the present invention is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the multi-frequency antenna 1 includes a helical element 10 and a parasitic helical element 11 that is electromagnetically coupled to the helical element 10. The power supply unit 2 is connected to the lower end of the helical element 10. When power is supplied from the power supply unit 2, the helical element 10 is excited in the resonating frequency band. At the same time, a current flowing through the helical element 10 is induced in the parasitic helical element 11 arranged almost coaxially with the helical element 10 and is excited in the resonant frequency band. Here, if the helical element 10 is resonated at the frequency f1, and the parasitic helical element 11 is resonated at the frequency f2, the multi-frequency shared antenna 1 resonates at the frequency f1 and the frequency f2, as shown in FIG. It operates in two different frequency bands centered on the frequency f1 and the frequency f2. Note that the frequency f1 can be a center frequency in the 800 MHz band, for example, and the frequency f2 can be a center frequency in the 1.5 GHz band, for example. In addition, a matching circuit 3 that performs impedance matching between the power feeding unit 2 and the multi-resonant antenna 1 may be inserted between the power feeding unit 2 and the multi-resonant antenna 1 so that impedance matching between the two is achieved.
[0009]
In the multi-frequency antenna 1 of the present invention, a characteristic configuration is a configuration in which the end of the parasitic helical element 11 is bent to form a linear folded portion 11a. The folded portion 11a is not tightly coupled with the helical element 10, and the electromagnetic coupling relationship between the helical element 10 and the parasitic helical element 11 changes even if the length of the folded portion 11a is changed. Maintained without. Therefore, by adjusting the length of the folded portion 11a, the resonance frequency of the parasitic helical element 11 can be adjusted independently without affecting other elements. Note that the folded portion 11a may be bent upward, and if the length is increased, the resonance frequency of the parasitic helical element 11 can be shifted to the lower side, and conversely the length of the folded portion 11a. If the length is shortened, the resonance frequency of the parasitic helical element 11 can be shifted higher.
[0010]
Further, when the length of the lower end of the parasitic helical element 11 is increased, the resonance frequency of the parasitic helical element 11 can be shifted to a lower side, and the coupling with the helical element 10 can be made denser. On the other hand, if the length of the lower end of the parasitic helical element 11 is shortened, the resonance frequency of the parasitic helical element 11 can be shifted higher and the coupling with the helical element 10 can be made sparse. it can. Furthermore, when the length of the upper end of the helical element 10 is increased, the resonance frequency of the helical element 10 can be shifted to a lower side, and the coupling with the parasitic helical element 11 can be made denser. Conversely, if the length of the upper end of the helical element 10 is shortened, the resonance frequency of the helical element 10 can be shifted higher and the coupling with the parasitic helical element 11 can be made sparse.
[0011]
The multi-frequency shared antenna 1 according to the embodiment of the present invention can be applied to an antenna of a mobile phone that operates in a multi-frequency band. 3 (a) and 3 (b) show a configuration of a first application example in which the multi-frequency shared antenna 1 according to the embodiment of the present invention is applied to an antenna of a mobile phone.
The cellular phone 50 shown in FIGS. 3A and 3B is operable in, for example, two frequency bands of 800 MHz band and 1.5 GHz. The mobile phone 50 is provided with a telephone antenna 51. The telephone antenna 51 includes the whip element 20 and the multi-frequency shared antenna 1 according to the present invention.
[0012]
The whip element 20 is slidable through the multi-frequency antenna 1, and an antenna top 21 is provided at the tip thereof. FIG. 3A shows a state in which the whip element 20 is housed in the mobile phone 50. In this state, the multi-frequency shared antenna 1 is in an operating state. FIG. 3B shows a state in which the whip element 20 is extended. In this state, the whip element 20 is in an operating state.
[0013]
FIG. 4 shows a detailed configuration of the telephone antenna 51 described above. As shown in FIG. 4, an elongated insulating portion 22 is integrally formed at the tip of the whip element 20, and an antenna top 21 is formed at the tip of the insulating portion 22. The antenna top 21 and the insulating portion 22 are integrally provided at the tip of the whip element 20 by resin molding. The whip element 20 is configured by covering a wire made of superelastic metal or the like with a resin tube, and a metal stopper 23 is fixed to the lower end thereof. The whip element 20 is slidably inserted in the through hole in the multi-frequency antenna 1.
[0014]
The multi-frequency shared antenna 1 is composed of a cylindrical insulating bobbin 12 and a resin cover portion 1a for housing the insulating bobbin 12, and a mounting portion 1b is provided at the lower part thereof. The attachment portion 1b is an attachment portion for attaching the multi-frequency shared antenna 1 to the mobile phone 50 as shown in FIGS. In this case, the multi-frequency shared antenna 1 can be mechanically and electrically attached to the mobile phone 50 by screwing the screw formed in the attachment portion 1 b to the mobile phone 50. When the whip element 20 is extended, the stopper 23 is inserted into the mounting portion 1b, and the whip element 20 is connected to the mounting portion 1b via the stopper 23. Further, when the whip element 20 is housed, the insulating portion 22 is inserted into the through hole in the insulating bobbin 12 so that the multi-frequency antenna 1 can operate.
[0015]
The insulating bobbin 12 is formed with the helical element 10 and the parasitic helical element 11, and the detailed configuration of the insulating bobbin 12 is shown in FIGS. 5A is a top view of the insulating bobbin 12, and FIG. 5B is a plan view thereof.
As shown in these drawings, a through-hole 13 is formed so as to be substantially along the central axis of the insulating bobbin 12, and two helical grooves are formed on the outer peripheral surface of the insulating bobbin 12. A conductive film is formed in the two grooves, the helical element 10 is formed by the conductive film formed in one groove, and the parasitic helical element 11 is formed by the conductive film formed in the other groove. Has been. Note that the groove in which the parasitic helical element 11 is formed partially overlaps the upper part of the groove in which the helical element 10 is formed, and is formed at substantially the center between the grooves.
[0016]
From the lower end of the insulating bobbin 12, a screw portion 14 having a diameter reduced and a screw formed on the peripheral side surface is formed to extend. A conductive film is formed on the surface of the screw portion 14 and the lower surface of the insulating bobbin 12, and this conductive film is connected to a conductive film formed in a groove in which the helical element 10 is formed.
Further, the diameter of the upper portion of the through hole 13 formed in the insulating bobbin 12 is slightly increased, and a conductive film is formed on the inner peripheral surface thereof. The folded portion 11a is formed by this conductive film, and the folded portion 11a is formed in the groove where the parasitic helical element 11 is formed by the groove formed on the upper surface of the insulating bobbin 12 as shown in FIG. The conductive film is connected.
[0017]
The conductive film is formed by evaporating or applying a metal material, and the length of the folded portion 11a is adjusted by cutting the conductive film formed in the through hole 13 from the lower end. can do. Thus, the resonance frequency of the parasitic helical element 11 can be adjusted independently without affecting other elements. Further, the screw portion 14 is screwed onto the upper portion of a metal attachment portion 1b formed integrally with the lower portion of the cover portion 1a, whereby the helical element 10 can be electrically connected to the attachment portion 1b. The insulating bobbin 12 can be fixed to the mounting portion 1b. When screwed, the insulating bobbin 12 is housed in the cover portion 1a. After the screw portion 14 is screwed to the upper portion of the mounting portion 1b, the cover portion 1a is covered with the insulating bobbin 12. You may make it shape | mold.
[0018]
Here, the voltage standing wave ratio of the telephone antenna 51 when the telephone antenna 51 configured as shown in FIGS. 4 and 5 is attached to the cellular phone 50 as shown in FIGS. (VSWR) and impedance characteristics are shown in FIGS. However, the whip element 20 and the helical element 10 are for a cellular system using 830 MHz to 925 MHz, and the parasitic helical element 11 is a GPS (Global Positioning System) using 1575.42 MHz ± 1.023 MHz. ) Antenna.
The VSWR characteristics shown in FIG. 6 and the impedance characteristics shown in FIG. 7 are antenna characteristics of the whip element 20 in the telephone antenna 51 when the whip element 20 is extended. Referring to FIG. 6, the whip element 20 has good characteristics with a VSWR of about 1.7 to about 1.9 in the frequency band of 830 MHz to 925 MHz. As shown in the Smith chart shown in FIG. In the frequency band of ˜925 MHz, the impedance is located in the vicinity of the center of the Smith chart, and has good impedance characteristics.
[0019]
Further, the VSWR characteristic shown in FIG. 8 and the impedance characteristic shown in FIG. 9 are antenna characteristics of the multi-frequency antenna 1 in the telephone antenna 51 when the whip element 20 is housed. Referring to FIG. 8, the multi-frequency shared antenna 1 has good characteristics with a VSWR of about 1.6 to about 2.3 in a frequency band of 830 MHz to 925 MHz, and a VSWR of about 1 at a frequency of 1575.42 MHz. .7, which is a good value. Further, as shown in the Smith chart shown in FIG. 9, in the frequency band of 830 MHz to 925 MHz and the frequency of 1575.42 MHz, the impedance is all located near the center of the Smith chart and has good impedance characteristics. I understand. Thus, it can be seen that the multi-frequency shared antenna 1 according to the present invention operates well in two frequency bands with greatly different frequencies.
[0020]
Next, FIGS. 10A and 10B show a configuration of a second application example in which the multi-frequency antenna 1 according to the embodiment of the present invention is applied to an antenna of a mobile phone.
The cellular phone 60 shown in FIGS. 10A and 10B is operable in two frequency bands, for example, 800 MHz band and 1.5 GHz. The mobile phone 60 is provided with a telephone antenna 61. The telephone antenna 61 includes a whip element 20 and an antenna top 31 in which a multi-frequency shared antenna according to the present invention is incorporated.
The whip element 20 is extendable / retractable with respect to the mobile phone 60, and an antenna top 31 is provided at the tip thereof. FIG. 10A shows a state in which the whip element 20 is housed in the mobile phone 60. In this state, the multi-frequency shared antenna built in the antenna top 31 is in an operating state. FIG. 10B shows a state in which the whip element 20 is extended. In this state, the whip element 20 is in an operating state.
[0021]
FIG. 11 shows a detailed configuration of the telephone antenna 61 described above. As shown in FIG. 11, an elongated insulating portion 32 is integrally formed at the tip of the whip element 20, and the whip element 20 and the antenna top 31 are fixed by the insulating portion 32 so as to be arranged on one axis. Yes. The insulating portion 32 penetrates through a pipe-shaped metal top plug 33 and reaches the antenna top 31. The whip element 20 is configured by covering a wire made of superelastic metal or the like with a resin tube, and a metal stopper 23 is fixed to the lower end thereof. The whip element 20 is fitted with a metal holder 24 attached to the mobile phone 60.
[0022]
The antenna top 31 includes a cylindrical insulating bobbin 12 and a resin cover portion 31a that houses the insulating bobbin 12, and a top plug 33 extends from the lower end. The threaded portion 14 of the insulating bobbin 12 is screwed onto the top plug 33 so that the insulating bobbin 12 is fixed to the top plug 33. At the same time, the helical element 10 is electrically connected to the top plug 33. The holder 24 is screwed into a screw portion provided in the mobile phone 60, and when the whip element 20 is extended, the stopper 23 is fitted into the holder 24, and the whip element 20 is inserted into the holder via the stopper 23. 24 is connected. When the whip element 20 is stored, the top plug 33 is inserted into the holder 24, and the helical element 10 is electrically connected to the holder 24 via the top plug 33. The insulating bobbin 12 is formed with the helical element 10 and the parasitic helical element 11, and the configuration of the insulating bobbin 12 is as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b). To do.
[0023]
The conductive film formed on the insulating bobbin 12 is formed by depositing or applying a metal material, and by cutting the conductive film formed in the through hole 13 from the lower end, The length of the folded portion 11a can be adjusted, whereby the resonance frequency of the parasitic helical element 11 can be adjusted independently without affecting other elements. Further, the screw portion 14 is screwed onto the upper portion of the top plug 33, whereby the helical element 10 can be electrically connected to the top plug 33. In addition, after the insulating bobbin 12 is screwed to the top plug 33, the cover portion 31 a is formed or mounted so as to cover the upper portions of the insulating bobbin 12 and the top plug 33.
[0024]
Here, the voltage standing wave ratio of the telephone antenna 61 when the telephone antenna 61 configured as shown in FIGS. 11 and 5 is attached to the cellular phone 60 as shown in FIGS. (VSWR) and impedance characteristics are shown in FIGS. However, the whip element 20 and the helical element 10 are for a cellular system using 830 MHz to 925 MHz, and the parasitic helical element 11 is a GPS antenna using 1575.42 MHz ± 1.023 MHz. .
The VSWR characteristics shown in FIG. 12 and the impedance characteristics shown in FIG. 13 are antenna characteristics of the whip element 20 in the telephone antenna 61 when the whip element 20 is extended.
Referring to FIG. 12, the whip element 20 has good characteristics with a VSWR of about 1.8 to about 2.0 in the frequency band of 830 MHz to 925 MHz. As shown in the Smith chart shown in FIG. In the frequency band of ˜925 MHz, the impedance is located in the vicinity of the center of the Smith chart, and has good impedance characteristics.
[0025]
The antenna characteristics of the telephone antenna 61 when the whip element 20 is housed are the same as the VSWR characteristics shown in FIG. 8 and the impedance characteristics shown in FIG. That is, the multi-frequency shared antenna built in the antenna top 31 has a favorable characteristic of VSWR of about 1.6 to about 2.3 in the frequency band of 830 MHz to 925 MHz, and VSWR of about 1 at the frequency of 15575.42 MHz. .7 and a good value. In addition, in the frequency band of 830 MHz to 925 MHz and the frequency of 1575.42 MHz, the impedance is positioned near the center of the Smith chart, and good impedance characteristics are obtained. Thus, it can be seen that the multi-frequency shared antenna according to the present invention built in the antenna top 31 operates well in two frequency bands with greatly different frequencies.
[0026]
Next, FIG. 14 shows a configuration of a third application example in which the multi-frequency shared antenna 1 according to the embodiment of the present invention is applied to an antenna of a mobile phone.
The mobile phone 70 shown in FIG. 14 is operable in two frequency bands, for example, 800 MHz band and 1.5 GHz. The mobile phone 70 is provided with a telephone antenna 71. The telephone antenna 71 is fixed and fixed to the mobile telephone 70, and is constituted by a multi-frequency shared antenna according to the present invention.
[0027]
FIG. 15 shows a detailed configuration of the telephone antenna 71 described above. As shown in FIG. 15, the telephone antenna 71 includes an insulating bobbin 42 and a cover portion 41 a in which the insulating bobbin 42 is accommodated. On the outer peripheral surface of the elongated insulating bobbin 42 having a substantially circular cross section, a helical element 110 and a non-feeding helical element 111 are provided by winding a wire. The lower portion of the insulating bobbin 42 is fixed to the upper portion of the metal attachment portion 43, and the lower end of the helical element 110 is electrically connected to the attachment portion 43. Further, the parasitic helical element 111 is disposed above the helical element 110 and between the elements. The upper portion of the parasitic helical element 111 is bent along the upper surface of the insulating bobbin 42, and further, the tip is bent and disposed in a hole formed substantially along the central axis of the insulating bobbin 42. . A portion that is bent and disposed in the hole is a folded portion 111a. By adjusting the length of the folded portion 111a, the resonance frequency of the parasitic helical element 111 can be adjusted independently without affecting other elements. In addition, after the insulating bobbin 42 is fixed to the mounting portion 43, the cover portion 41 a is molded or attached so as to cover the insulating bobbin 42 and the upper portion of the mounting portion 43.
[0028]
Thus, the voltage standing wave ratio (VSWR) and the impedance characteristic of the telephone antenna 71 when the telephone antenna 71 configured as shown in FIG. 15 is attached to the mobile telephone 70 as shown in FIG. This is the same as the VSWR characteristic shown in FIG. 8 and the impedance characteristic shown in FIG. However, it is assumed that the helical element 110 is for a cellular system using 830 MHz to 925 MHz, and the parasitic helical element 111 is a GPS antenna using 1575.42 MHz ± 1.023 MHz.
That is, the telephone antenna 71 to which the multi-frequency shared antenna according to the present invention is applied has good characteristics with a VSWR of about 1.6 to about 2.3 in a frequency band of 830 MHz to 925 MHz, and a frequency of 1575.42 MHz. VSWR is about 1.7, which is a good value. In addition, in the frequency band of 830 MHz to 925 MHz and the frequency of 1575.42 MHz, the impedance is positioned near the center of the Smith chart, and good impedance characteristics are obtained. Thus, it can be seen that the telephone antenna 71 to which the multi-frequency shared antenna according to the present invention is applied operates well in two frequency bands with greatly different frequencies.
[0029]
The multi-frequency shared antenna according to the present invention is not limited to the two frequency bands of the cellular system using 830 MHz to 925 MHz and the GPS using the frequency of 1575.42 MHz ± 1.023 MHz. PDC, IS-54 / 136, IS-95, GSM) and GPS can be operated in the frequency band. Furthermore, the multi-frequency shared antenna according to the present invention includes any cellular system in the 800/900 MHz band and any cellular system in the 1.7 / 1.8 / 1.9 GHz band (DCS1800, DECT, PHS, PCS). It can be operated in two frequency bands with the system. Furthermore, the multi-frequency shared antenna according to the present invention can be operated in two frequency bands of GPS and any cellular system in the 1.7 / 1.8 / 1.9 GHz band.
Further, in the third application example, the insulating bobbin 12 shown in FIG. 5 may be used instead of the insulating bobbin 42. Further, in the first and second application examples, an insulating bobbin 42 shown in FIG. 15 may be used instead of the insulating bobbin 12.
[0030]
【The invention's effect】
In the present invention, as described above, since the linear folded portion is formed in the parasitic helical element, the frequency can be adjusted by adjusting the length of the folded portion. Accordingly, the frequency can be easily adjusted without changing the coupling relationship with the helical element.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a principle configuration of a multi-frequency antenna according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of frequency characteristics in the multi-frequency shared antenna of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a first application example of the multi-frequency shared antenna according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a detailed configuration of a first telephone antenna to which the multi-frequency shared antenna according to the embodiment of the present invention is applied.
FIG. 5 is a diagram showing a detailed configuration of an insulating bobbin according to the first telephone antenna to which the multi-frequency shared antenna according to the embodiment of the present invention is applied.
FIG. 6 is a diagram showing a VSWR characteristic at the time of extension of the first telephone antenna to which the multi-frequency shared antenna according to the embodiment of the present invention is applied.
FIG. 7 is a diagram showing impedance characteristics at the time of extension of the first telephone antenna to which the multi-frequency shared antenna according to the embodiment of the present invention is applied.
FIG. 8 is a diagram illustrating a VSWR characteristic when the first telephone antenna to which the multi-frequency shared antenna according to the embodiment of the present invention is applied is housed.
FIG. 9 is a diagram showing an impedance characteristic when the first telephone antenna to which the multi-frequency shared antenna according to the embodiment of the present invention is applied is housed.
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a second application example of the multi-frequency common antenna according to the embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing a detailed configuration of a second telephone antenna to which the multi-frequency shared antenna according to the embodiment of the present invention is applied.
FIG. 12 is a diagram showing a VSWR characteristic at the time of extension of the second telephone antenna to which the multi-frequency shared antenna according to the embodiment of the present invention is applied.
FIG. 13 is a diagram showing impedance characteristics at the time of extension of the second telephone antenna to which the multi-frequency shared antenna according to the embodiment of the present invention is applied.
FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a third application example of the multi-frequency common antenna according to the embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a diagram showing a detailed configuration of a third telephone antenna to which the multi-frequency shared antenna according to the embodiment of the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Multi-frequency common antenna, 1a cover part, 1b attachment part, 2 feeding part, 3 matching circuit, 10 helical element, 11 parasitic feeding helical element, 11a folding | turning part, 12 insulation bobbin, 13 through hole, 14 screw part, 20 Element, 21 Antenna top, 22 Insulating part, 23 Stopper, 24 Holder, 31 Antenna top, 31a Cover part, 32 Insulating part, 33 Top plug, 41a Cover part, 42 Insulating bobbin, 43 Mounting part, 50 Mobile phone, 51 Telephone Antenna, 60 mobile phone, 61 telephone antenna, 70 mobile phone, 71 telephone antenna, 110 helical element, 111 parasitic helical element, 111a folded portion

Claims

A helical element having one end as a feeding point and resonating at a first frequency;
A parasitic element disposed substantially coaxially with the helical element so as to be electromagnetically coupled to the helical element and resonating at a second frequency;
The parasitic helical element is at the tip of its has a bent folded back portion to extend linearly along a substantially central axis,
The folded portion is arranged so as not to be tightly coupled to the helical element, and even if the resonance frequency of the parasitic helical element is adjusted by changing the length of the folded portion , the helical element and the parasitic helical element multiband antenna, characterized in that it is maintained without electromagnetic coupling relationship with the elements changes.

The helical element and the non-feeding helical element are configured to be wound around the outer peripheral surface of an insulating bobbin having a substantially circular cross section, and the lower end of the helical element is conductively attached to the lower part of the insulating bobbin. The folded portion of the parasitic helical element is housed in a hole formed substantially along the central axis from the upper surface of the insulating bobbin. The multi-frequency common antenna according to 1.

The helical element and the parasitic helical element are formed in a helical groove formed on an outer peripheral surface of a cylindrical insulating bobbin having a through-hole formed substantially along a central axis, and the helical element The lower end of the insulating bobbin is connected to a conductive film formed on a fixed portion formed on the lower end of the insulating bobbin, and the folded portion of the parasitic helical element is formed on the insulating bobbin. 2. The multi-frequency antenna according to claim 1, wherein the multi-frequency antenna is formed of a conductive film formed in the hole.

A whip antenna is arranged so as to be slidable in the through hole formed in the insulating bobbin, and when the whip antenna is housed, an insulating part formed on the upper part of the whip antenna The multi-frequency antenna according to claim 3, wherein the antenna is positioned in the through hole.

The insulating bobbin is insulated and fixed to the tip of a whip antenna. When the whip antenna is extended, the whip antenna is supplied with power, and when the whip antenna is stored, the insulating bobbin is attached to the insulating bobbin. The multi-frequency shared antenna according to claim 3, further comprising a holder for feeding power to the formed helical element.