JP4588756B2 - 無線通信端末における別途に給電方式のホイップ（ｗｈｉｐ）機能を備えた多重帯域アンテナ - Google Patents

Description

本発明は、無線通信端末における別途に給電方式のホイップ（ＷＨＩＰ）機能を備えた多重帯域アンテナに関し、さらに詳しくは、無線通信端末の外部に引き出されるホイップアンテナに別途に給電し、前記ホイップアンテナから放射される電磁波信号によって前記無線通信端末の内部に実装されている内蔵型アンテナから放射された電磁波信号の放射効率を増大させ、その帯域幅を拡張させる無線通信端末における別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナに関する。

本発明において、無線通信端末とは、移動通信端末、ＰＣＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ）、携帯情報端末（ＰＤＡ）、スマートフォン、次世代移動通信端末（ＩＭＴ−２０００）、無線ＲＡＮ端末などのように、個人が携帯しながら無線で通信できる端末を称する。以下、一例として、折り畳み（ｆｏｌｄｅｒ）型無線通信端末を例に挙げて説明する。
そして、λ_０は、各放射体から放射される共振周波数帯域の電磁波信号のそれぞれの波長である。

近年、高周波素子などの集積化技術及び無線通信技術の発展に伴い、無線通信端末の小型化が進んでいる。

特に、無線通信端末の小型化傾向に伴い、無線信号を送受信するアンテナの大きさも非常に小さくなっている。

前記アンテナは、電圧／電流と表現される電気信号を電界／磁界に表現される電磁波信号に互いに変換する機能を行う。すなわち、アンテナは、外部（自由空間）に放射される電磁波信号を導線上に形成されている電磁気を介して感知して電気信号に変換し、電気信号を導線の終端から特定の周波数帯域へと共振させて電磁波信号に変換して外部に放射する。

このようなアンテナは、無線信号送信用及び無線信号受信用の区分がない。すなわち、アンテナは、設計工程、または、製作工程において、特定の周波数帯域の特性に合うように製作されており、アンテナが無線信号送信機器に実装されれば、送信用アンテナになり、無線信号受信機器に実装されれば、受信用アンテナになり、無線信号送受信機器に実装されれば、送／受信用アンテナになるものである。

このように、アンテナが電気信号を電磁波信号に変換させて外部に放射できれば、その逆機能（電磁波信号を電気信号に変換させる機能）も可能であることは明らかである。したがって、以下の実施形態においては、アンテナで電気信号を電磁波信号に変換して外部に放射する動作に対してのみ説明する。

一方、近年、無線通信端末の外見をきれいにするために無線通信端末の内部に小さなサイズのアンテナ（通称、インテナ（ｉｎｔｅｎｎａ））を実装している傾向にある。

図１は、従来技術に係る内蔵型アンテナを実装した無線通信端末に対する実施形態を示す斜視図である。

同図に示すように、従来技術に係る内蔵型アンテナを実装した無線通信端末には、本体１０の内部の上端の一側に内蔵型アンテナ１１が実装されている。

図に示されてはいないが、前記のような内蔵型アンテナ１１は、多重周波数帯域信号を処理するために、内部で発生した電気信号を受信する１つの給電点に複数の放射体（導体線）が接続された形となっている。

図２は、従来技術を適用した無線通信端末における内蔵型アンテナの電圧定在波比に対する実施形態を示すグラフである。

同図に示すように、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ：Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ、以下、「ＣＤＭＡ」と称する）方式の周波数帯域（８００ＭＨｚ）における電圧定在波比（ＶＳＷＲ：Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｗａｖｅ Ｒａｔｉｏ）値（２０，２１）が２．１：１〜４．２：１程度であって、インピーダンス整合特性が低下するため信号伝達における損失が高く、したがって、アンテナ性能がよくない。

また、北米地域のＰＣＳ（以下、「ＵＳＰＣＳ」と称する）方式の周波数帯域（１８００〜１９００ＭＨｚ）における電圧定在波比値（２２，２３）も、２．４：１〜３．０：１程度で、性能がよくない。

一方、図面符号２４は、衛星位置確認システム（ＧＰＳ：Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ、以下、「ＧＰＳ」と称する）方式の周波数帯域（１５７５ＭＨｚ）の電圧定在波比値であって、１．６：１程度である。

ここで、アンテナは、定在波比が低いほど（グラフ上に示された谷間がより深くなればなるほど）当該周波数帯域の電気信号が導体線上でよく流れ、したがって、電磁波信号の輻射効率が高まる。

しかしながら、前記のような従来技術は、アンテナを無線通信端末の内部に実装することにより、ケース及びアンテナ周辺の金属性媒質などによって電磁波の反射及び屈折が発生するため、電磁波信号を強く放射することが難しく、無線通信端末の内部の空間が狭いため、多重周波数帯域特性を有する電磁波信号の効率的な放射が困難である。

特に、前記のような従来技術は、多重周波数帯域特性を有する共振周波数帯域の電磁波信号のエネルギーが弱いため、当該周波数帯域における電磁波信号の効率的な放射が非常に困難であるという問題がある。

また、一般のアンテナでは、１．５程度の範囲内の電圧定在波比値が用いられている。しかしながら、電圧定在波比値として１．５程度を使っている従来技術に係るアンテナでは、周波数帯域幅が狭いため、１．５程度の電圧定在波比値を用いる多重帯域アンテナを実現することができないという問題がある。

前記のような従来技術の問題を克服するため、本発明は、次のような技術を提供しようとする。

第１に、多重周波数帯域（例：ＣＤＭＡ／ＧＰＳ／ＵＳＰＣＳなど）の信号を同時に処理できる最小サイズの内蔵型アンテナ及びモノポールタイプのホイップアンテナ（ＷＨＩＰ Ａｎｔｅｎｎａ）を実現する。

第２に、前記ホイップアンテナを別途に給電し、前記内蔵型アンテナに該当する周波数帯域（例：８００ＭＨｚ〜２２００ＭＨｚなど）の信号の放射効率を向上させる。

第３に、前記ホイップアンテナに別途に給電し、前記内蔵型アンテナに利用可能な周波数帯域（ｔｒｉ−ｂａｎｄ及びｑｕａｄ−ｂａｎｄなど）の範囲を増やす。

第４に、前記ホイップアンテナが無線通信端末の内部に引き入れられることによって、ホイップアンテナの影響を受けずに内蔵型アンテナが単独で動作するようにする。

第５に、前記内蔵型アンテナにおいては、特定の放射体どうしをカップリングし、当該周波数帯域の範囲（例：８００ＭＨｚ〜２２００ＭＨｚなど）の信号の放射効率を向上させる。

第６に、前記内蔵型アンテナにおいては、中央給電方式及び短絡回路網を利用して当該周波数帯域での劣化現象を抑制する。

本発明は、前記のような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、無線通信端末の外部に引き出されるホイップアンテナに別途に給電し、前記ホイップアンテナから放射される電磁波信号によって、前記無線通信端末の内部に実装されている内蔵型アンテナから放射された電磁波信号の放射効率を増大させ、その帯域幅を拡張させるための無線通信端末における別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナを提供することである。

上記の目的を達成するための本発明は、無線通信端末の多重帯域アンテナにおいて、電気信号供給手段から供給された電気信号を給電する第１給電点と、前記電気信号供給手段から供給された電気信号を給電する第２給電点と、前記無線通信端末の内部に実装され、前記第１給電点から給電された電気信号を電磁波信号として放射する複数の放射手段と、前記第１給電点から給電された電気信号を分岐させ、前記複数の放射手段のうち、当該放射手段にそれぞれ伝送する分岐手段と、該複数の放射手段から放射された電磁波信号の放射効率を増大させ、その帯域幅を拡張させるため、前記無線通信端末の外部に引き出されることによって、前記第２給電点から給電された電気信号を電磁波信号として放射するホイップ放射手段とを備え、前記第２給電点は、前記電気信号供給手段から前記第１給電点へと電気信号を供給する第１伝送線路から分岐させた別途の第２伝送線路を介して電気信号を受信し、かつ、給電することを特徴とする。

本発明は、内蔵型アンテナとは別にホイップアンテナに給電し、前記ホイップアンテナから放射される電磁波信号によって、内蔵型アンテナから放射された電磁波信号の大きさを増大（出力インピーダンスの向上）させるため、電波環境の弱い地域でも内蔵型アンテナの性能の低下なく、効率的に通信を行うことができるという効果がある。

また、本発明は、内蔵型アンテナとは別にホイップアンテナに給電し、前記ホイップアンテナから放射される電磁波信号によって、内蔵型アンテナから放射された電磁波信号の帯域幅を拡張させるため、利用可能な周波数帯域の範囲を増やすことができるという効果がある。

また、本発明は、内蔵型アンテナの特定の放射体どうしをカップリングし、特定の共振周波数帯域の電磁波信号の出力インピーダンスを向上できるという効果がある。

また、本発明は、内蔵型アンテナの放射体に中央給電方式で電気信号を供給し、短絡回路網を利用するため、特定の共振周波数帯域の電磁波信号の劣化現象を抑制できるという効果がある。

また、本発明は、無線通信端末の外部に引き出されるホイップアンテナを利用することで内蔵型アンテナの性能を向上できるため、無線通信端末に小型の内蔵型アンテナを効率的に搭載できるため、面積確保における困難点を改善できるという効果がある。

図１は、従来技術に係る内蔵型アンテナを実装した無線通信端末に対する実施形態を示す斜視図である。

図２は、従来技術を適用した無線通信端末における内蔵型アンテナの電圧定在波比に対する実施形態を示すグラフである。

図３は、本発明に係る別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナを実装した無線通信端末に対する実施形態を示す斜視図である。

図４は、本発明に係る無線通信端末に別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナを実装するフレームに対する実施形態を示す斜視図である。

図５は、本発明に係る無線通信端末における別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナに対する実施形態を示す構成図である。

図６は、本発明に係る無線通信端末で別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナのうち、内蔵型アンテナに対する実施形態を示す平面図である。

図７は、本発明に係る無線通信端末における別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナのうち、内蔵型アンテナに対する実施形態を示す側面図である。

図８は、本発明に係る無線通信端末における別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナのうち、内蔵型アンテナに対する他の実施形態を示す側面図である。

図９は、本発明に係る無線通信端末における別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナに対する実施形態を示す平面図である。

図１０は、本発明に係る無線通信端末における別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナに対する実施形態を示す側面図である。

図１１は、本発明を適用した無線通信端末における別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナの電圧定在波比に対する実施形態を示すグラフである。

上述した目的、特徴及び長所は、添付した図面に係る次の詳細な説明を介してさらに明確になるはずである。以下、添付した図面を参照して本発明に係る好ましい実施形態を詳しく説明する。

以下では、無線通信端末に実装され、ＣＤＭＡ方式の周波数帯域、ＵＳＰＣＳ方式の周波数帯域及びＧＰＳ方式の周波数帯域の全てを支援する三重周波数帯域用内蔵型アンテナを本発明の実施形態として説明している。しかし、本発明は、必ずしもこれに限定されるものではなく、単一周波数帯域、または、三重以上の多重周波数帯域などの高周波帯域を用いる無線通信端末全般にわたって適用できるということは、当業者にとって自明なことである。

図３は、本発明に係る別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナを実装した無線通信端末に対する実施形態を示す斜視図である。

同図に示すように、本発明に係る別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナを実装した無線通信端末には、本体１０内の上端の一側に内蔵型アンテナ３０が実装されており、本体１０の上端の一側に貫通ホール５０が形成されており、前記貫通ホール５０にホイップアンテナ４０が実装されている。

前記ホイップアンテナ４０は、内部に導体線を備えており、前記導体線を絶縁体が包む形で形成されている。また、前記ホイップアンテナ４０の絶縁体の下部の周辺には、前記導体線と接続されている接触帯（図示せず）が形成されている。

また、前記ホイップアンテナ４０は、前記貫通ホール５０に実装されており、前記無線通信端末の内部に引き入れられるか、または、前記無線通信端末の外部に引き出される。

一方、前記内蔵型アンテナ３０は、プラスチック材質のフレーム（墳出物またはキャリア）６０内の一側に固定・付着されて前記無線通信端末の本体１０の上端の一側に実装される。そして、前記貫通ホール５０は、前記フレーム６０の一側面に固定・付着され、前記無線通信端末の本体１０の上端の一側に実装される。このようなフレーム６０の構造について、図４を参照して詳しく説明すると次の通りである。

図４は、本発明に係る無線通信端末に別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナを実装するフレームに対する実施形態を示す斜視図である。

同図に示すように、本発明に係る無線通信端末に別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナを実装するフレーム６０の内部には、無線通信端末の内部のプリント基板（図示せず）上に形成されている第１給電点と接続されている第１接触点６１と、前記プリント基板上に形成されている接地面と接続されている短絡点６２とが形成されている。

そして、前記フレーム６０内に形成されているホールに内蔵型アンテナ３０が固定・付着されている（図示せず）。

ここで、前記内蔵型アンテナ３０の一側は、前記第１接触点６１と接続されており、前記無線通信端末の電気信号供給部（図示せず）から供給される電気信号を前記第１給電点及び前記接触点６１を介して常に受信する。

そして、前記フレーム６０の一側面に固定・付着されている貫通ホール５０には、無線通信端末の内部のプリント基板上に形成されている第２給電点と接続されている接触ピン６３が形成されている。そして、前記接触ピン６３の一側は、前記第２給電点と接続されており、他側は、貫通ホール５０内を包む形で形成されている。

ここで、前記ホイップアンテナ４０が貫通ホール５０を介して無線通信端末の外部に一定部分が引き出されることによって、前記ホイップアンテナ４０の下部の周囲に形成されている接触帯４１が前記接触ピン６３と接続される。したがって、前記ホイップアンテナ４０は、無線通信端末の電気信号供給部から供給される電気信号を前記第２給電点及び前記接触ピン６３を介して受信する。

前記接触帯４１は、導電性導体をホイップアンテナ４０の一側に帯の形で巻いたり、ホイップアンテナ４０の下部に挟むことによって形成される。

これに反し、前記接触ピン６３を介して電気信号を受信する前記ホイップアンテナ４０が途中に無線通信端末の内部に一定部分を引き入れられると、既に接続されていた前記接触帯４１及び前記接触ピン６３間の接触が切れるようになる。したがって、前記ホイップアンテナ４０は、無線通信端末の電気信号の供給部側からの電気信号を受信することができなくなる。

一方、前記フレーム６０は、一側隅に複数（例：３，４個）のメスホールが形成されている。

そして、前記複数のメスホールにそれぞれ複数のオス固定部材（例：ねじなど）を付け、前記フレーム６０を前記無線通信端末の本体１０上の一側に固定・付着する。

図５は、本発明に係る無線通信端末における別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナに対する実施形態を示す構成図である。

同図は、本発明に係る無線通信端末における別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナは、電気信号供給部７１から供給される電気信号を第１伝送線路７２を介して受信し、内蔵型アンテナ３０に給電する第１給電点８０と、前記電気信号供給部７１から供給される電気信号を第２伝送線路７３を介して受信し、ホイップアンテナ４０に給電する第２給電点９０と、前記無線通信端末の内部に実装され、前記第１給電点８０から給電された電気信号を電磁波信号として放射する内蔵型アンテナ３０と、前記内蔵型アンテナ３０から放射された電磁波信号の放射効率を増大し、その帯域幅を拡張させるため、無線通信端末の外部に引き出すことによって、前記第２給電点９０から給電された電気信号を電磁波信号として放射するホイップアンテナ４０とを備える。

そして、前記内蔵型アンテナ３０は、前記第１給電点８０から給電された電気信号をＣＤＭＡ方式の周波数帯域（例：８００ＭＨｚ）の電磁波信号として放射する第１放射体３１と、前記第１給電点８０から給電された電気信号をＵＳＰＣＳ方式の周波数帯域（例：１８００ＭＨｚ）の電磁波信号として放射する第２放射体３２と、前記第１給電点８０から給電された電気信号をＧＰＳ方式の周波数帯域（例：１５７５ＭＨｚ）の電磁波信号として放射する第３放射体３３とを備える。

前記内蔵型アンテナ３０は、前記第１給電点８０から給電された電気信号を分岐させ、前記第１放射体３１及び前記第３放射体３３にそれぞれ伝送する共通線路３４をさらに備える。

前記ホイップアンテナ４０は、１ＧＨｚの周波数帯域で共振する電磁波信号を放射するモノポール（ｍｏｎｏ−ｐｏｌｅ）タイプのアンテナとなる。

前記第１給電点８０、前記第２給電点９０、前記第１伝送線路７２及び前記第２伝送線路７３は、無線通信端末のプリント基板上に実現される。

そして、前記第２給電点９０は、電気信号供給部７１から第１給電点８０への第１伝送線路７２から分岐させた第２伝送線路７３を介して電気信号を受信するようになる。

本発明では、アンテナに電気信号を給電する第１給電点８０及び第２給電点９０をそれぞれ実現し、ホイップアンテナ４０は、第２給電点９０から給電される電気信号によって別途に直接給電されるようにする。一方、１つの給電点を介して内蔵型アンテナ３０及びホイップアンテナ４０に電気信号を同時に給電できるように実現できるが、このような場合は、別の給電方式ではなく、内蔵型アンテナを単に外側に延長して給電する方式である。

また、本発明では、前記ホイップアンテナ４０が貫通ホール５０を介して外部に引き出されることによって、前記第２給電点９０から給電された電気信号を電磁波信号として放射し、したがって、前記ホイップアンテナ４０から放射される共振周波数帯域の電磁波信号は、エネルギー（例えば、前記内蔵型アンテナから放射された共振周波数帯域の電磁波信号の電磁気場の大きさ）を増加させるようにする。

また、本発明では、前記ホイップアンテナ４０を無線通信端末の内部に引き入れられることによって、前記第２給電点９０から前期ホイップアンテナ４０への電気信号供給が遮断される。このように本発明では、ホイップアンテナ４０が無線通信端末の外部に引き出されると、ホイップアンテナ４０及び内蔵型アンテナ３０の全てが当該機能を行ない、ホイップアンテナ４０を無線通信端末の内部に引き入れられると、内蔵型アンテナ３０のみが当該機能を行う。

図６は、本発明に係る無線通信端末における別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナのうち、内蔵型アンテナに対する実施形態を示す平面図であり、図７は、本発明に係る無線通信端末における別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナのうち、内蔵型アンテナに対する実施形態を示す側面図である。

図６及び図７に示すように、無線通信端末の内部には、プリント基板（ＰＣＢ）７０の上部に内蔵型アンテナ３０が実装されているフレーム６０が締結されている。

フレーム６０に形成されている短絡点６２が前記プリント基板７０上の接地面と接続されており、フレーム６０に形成されている接触点６１が、前記プリント基板７０上の第１給電点８０と接続されている。

そして、共通線路３４は、一側が接触点６１を介して第１給電点８０と接続されており、一直線上の他側方向の終端に前記第１給電点８０から給電された電気信号を伝送する。ここで、前記共通線路３４の終端において、前記第１給電点８０から伝送された電気信号が、それぞれ第１放射体３１及び第３放射体３３に分岐されて伝送される。

そして、第１放射体３１は、前記共通線路３４の終端から無線通信端末の内部の上端側に分かれて、前記無線通信端末の内部の上端の一側方向に凸凹に曲がった形（ｍｅａｎｄｅｒ ｌｉｎｅ）で配列されている。ここで、第１放射体３１が凸凹に曲がった形で配列されるため、自体でインダクタンス成分を有することができ、したがって、人の手などによるキャパシタンス成分を相殺できるため、アンテナの性能を向上できるようにする。

また、前記第１放射体３１は、前記共通線路３４から分岐された電気信号を前記共通線路３４の電気信号方向の反対側に伝送する。

そして、第２放射体３２は、一側が接触点６１を介して第１給電点８０と接続されており、一直線上の他側の方向の終端に前記第１給電点８０から給電された電気信号を前記共通線路３４の電気信号方向と同じ方向に伝送する。

そして、前記第３放射体３３は、前記共通線路３４の終端から無線通信端末の内部の下端側に分かれ、前記共通線路３４から分岐された電気信号を前記共通線路３４の電気信号方向の反対側に伝送する。

また、前記第３放射体３３は、前記共通線路３４から分岐された電気信号を前記第２放射体３２の電気信号方向の反対側に伝送し、前記第２放射体３２と一定間隔を置いて（例：０．０３mm）隣接するように配列されている。したがって、前記第２放射体３２及び前記第３放射体３３からそれぞれ伝送される電気信号の間にカップリングが生じて、当該共振周波数帯域の電磁波信号のエネルギーが増加するようになり、アンテナの性能が向上され得る。

一方、前記第１放射体３１は、当該共振周波数帯域に対して電気的な長さ０．４λ_０に相応する物理的な長さ、及び０．００１４λ_０の幅を有する導体線となる。

前記第２放射体３２は、当該共振周波数帯域に対し、電気的な長さ０．２７λ_０に相応する物理的な長さ、及び０．００５３λ_０の幅を有する導体線となる。

前記第３放射体３３は、当該共振周波数帯域に対して電気的な長さ０．１８λ_０に相応する物理的な長さ、及び０．０１２８λ_０の幅を有する導体線となる。

一方、前記第１放射体〜前記第３放射体３１〜３３のそれぞれは、ニッケル−メッキの半導体は銅からなっており、かつ、錫−メッキの半導体は銅からなっており、ベリリウム−銅の導体線となる。

また、前記第１放射体〜第３放射体３１〜３３のそれぞれは、当該共振周波数帯域に応じて電気的な長さ及び幅が可変し、前記電気的な長さ及び幅は、実験値によって決定される。

図８は、本発明に係る無線通信端末における別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナのうち、内蔵型アンテナに対する他の実施形態を示す側面図である。

同図に示すように、本発明に係る無線通信端末における別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナのうち、内蔵型アンテナは、無線通信端末の内部の上端側の左右の中央に形成され、電気信号供給部７１から供給される電気信号を各構成要素に給電する第３給電点３０ｃと、前記第３給電点３０ｃから給電された電気信号をＣＤＭＡ方式の周波数帯域（例：８００ＭＨｚ）の電磁波信号として放射する第４放射体３０ａ、前記第３給電点３０ｃから給電された電気信号をＧＰＳ方式の周波数帯域（例：１５７５ＭＨｚ）の電磁波信号として放射する第５放射体３０ｂ、短絡回路網３０ｆを接地させる短絡ピン３０ｅ及び前記第３給電点３０ｃと前記短絡ピン３０ｅとの間に前記第５放射体３０ｂと同じ長さで形成され、前記第３給電点３０ｃから給電された電気信号の一部を部分的に電磁波信号として放射する前記短絡回路網３０ｆを備える。

上記のような内蔵型アンテナでは、無線通信端末の内部のプリント基板（接地面）７０とアンテナ接地用短絡ピン３０ｅとが接続されており、第３給電点３０ｃと短絡ピン３０ｅとの間に第５放射体３０ｂと同じ長さの短絡回路網３０ｆを形成し、第３給電点３０ｃから給電される電気信号の一部が電磁波信号として放射されるようにする。

すなわち、前記のような内蔵型アンテナは、従来の内蔵型アンテナとは異なり、第３給電点３０ｃを、アンテナの終端ではなく接地面の左右の中心に置くことによって、充分な共振の長さを有するようにする。

前記第４放射体３０ａの一側及び前記第５放射体３０ｂの一側のそれぞれは、第３給電点３０ｃに接続されており、各放射体３０ａ，３０ｂの他側は、同じ方向に配列される。したがって、各放射体３０ａ，３０ｂでは、電気信号が同じ方向に流れるようになり、そのため、各放射体３０ａ，３０ｂの間には相殺電流成分が最小化され、互いに増加干渉が発生する。

そして、前記第４放射体３０ａは、第３給電点３０ｃから無線通信端末の内部の上端側に分かれ、前記無線通信端末の内部の上端の一側方向に凸凹に曲がった形（ｍｅａｎｄｅｒ ｌｉｎｅ）に配列されている。

そして、前記第５放射体３０ｂは、第３給電点３０ｃを中心に左右両方向に分岐されるようになり、したがってＧＰＳ方式の周波数帯域の電磁波信号が、無線通信端末の内部の全てに分配され、無指向性電磁波信号の放射が可能になる。

そして、前記短絡回路網３０ｆは、第３給電点３０ｃから無線通信端末の内部の下端側に分かれ、前記無線通信端末の内部の下端の一側方向に凸凹に曲がった形（ｍｅａｎｄｅｒ ｌｉｎｅ）に配列されている。

一方、前記第４放射体３０ａ、前記第５放射体３０ｂ及び前記短絡回路網３０ｆのそれぞれは、当該共振周波数帯域に対して、１．５×１０^−３λ_０の幅の導体線となる。また、前記第４放射体３０ａは、その凸凹に曲がった間隔が、２．０×１０^−３λ_０、長さは、０．７λ_０である。また、前記第５放射体３０ｂ及び前記短絡回路網３０ｆの長さは、それぞれ０．３５λ_０である。

一方、前記第４放射体３０ａ、前記第５放射体３０ｂ及び前記短絡回路網３０ｆのそれぞれは、０．６×１０^−３λ_０の厚さを有するニッケル−メッキの銅材質の導体線となる。

一方、前記第４放射体３０ａ、前記第５放射体３０ｂ及び前記短絡回路網３０ｆのそれぞれは、表面を低圧射出機でコーティングし、表面の腐食を防止した銅テープまたはフレキシブルプリント回路（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ＰＣＢ）となる。

図９は、本発明に係る無線通信端末における別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナに対する実施形態を示す平面図であり、図１０は、本発明に係る無線通信端末における別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナに対する実施形態を示す側面図である。

図９及び図１０に示すように、前記ホイップアンテナ４０が、無線通信端末の外部に引き出されることによって、前記ホイップアンテナ４０の下部の一側に形成されている接触帯４１が、第２給電点９０と接続されているフレーム６０内の接触ピン６３の一側と接続される。

そうすると、前記ホイップアンテナ４０は、前記接触ピン６３及び前記接触帯４１を介して第２給電点９０からの電気信号を受信して、当該共振周波数帯域の電磁波信号を放射する。

したがって、前記内蔵型アンテナ３０から放射された当該共振周波数帯域の電磁波信号の大きさが増大し、その帯域幅が拡張される。

これに反し、前記ホイップアンテナ４０が無線通信端末の内部に引き入れられることによって、既に接続された接触帯４１と接触ピン６３との接触が切れる。

したがって、前記ホイップアンテナ４０は、第２給電点９０からの電気信号の供給が遮断され、電磁波信号の放射機能を行なわない。このとき、前記内蔵型アンテナ３０のみがその機能を行う。

すなわち、前記ホイップアンテナ４０が無線通信端末の内部に引き入れられることによって、電磁波信号を放射しなくなり、前記内蔵型アンテナ３０から離隔され、各アンテナ３０，４０間にカップリングが生じない。

記ホイップアンテナ４０は、６０ｍｍの長さ及び０．７φの外部直径を有する導体線となる。

図１１は、本発明が適用された無線通信端末における別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナの電圧定在波比に対する実施形態を示すグラフである。

同図に示すように、ＣＤＭＡ方式の周波数帯域（８００ＭＨｚ）における電圧定在波比（ＶＳＷＲ：Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｗａｖｅ Ｒａｔｉｏ）値８０，８１は、１．７：１程度であって、従来技術より放射効率が増大され、ＣＤＭＡ方式の周波数帯域幅も同様に拡張し、アンテナの性能が改善されたことを確認できる。

また、ＵＳＰＣＳ方式の周波数帯域（１８００〜１９００ＭＨｚ）における電圧定在波比値８２，８３も同様に従来技術より改善されたことを確認できる。

そして、図面符号８４は、ＧＰＳ方式の周波数帯域（１５７５ＭＨｚ）の電圧定在波比値を示す。

また、全周波数帯域（７００ＭＨｚ〜２ＧＨｚ）における電圧定在波比値は、１．６：１〜２．５：１程度であって、全ての周波数帯域において、インピーダンス整合特性が向上し、放射効率が増大することを確認できる。したがって、各通信方式（ＣＤＭＡ，ＧＰＳ，ＵＳＰＣＳなど）の周波数帯域幅が拡張し、従来のアンテナでは通信不可能となっていた帯域幅においても通信が可能となるため、多重帯域を実現できる。

さらに、図８を参照して、前述した内蔵型アンテナが搭載されている別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナの電圧定在波比に対するグラフは、図示されていないが、ＣＤＭＡ方式の周波数帯域（８００ＭＨｚ）における電圧定在波比値が改善されることは明らかなことである。

以上で説明した本発明は、前述した実施形態及び添付した図面によって限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形及び変更が可能であるということが本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者にとって明白である。

Claims (17)

1. 無線通信端末の多重帯域アンテナにおいて、
   電気信号供給手段から供給された電気信号を給電する第１給電点と、
   前記電気信号供給手段から供給された電気信号を給電する第２給電点と、
   前記無線通信端末の内部に実装され、前記第１給電点から給電された電気信号を電磁波信号として放射する複数の放射手段と、
   前記第１給電点から給電された電気信号を分岐させ、前記複数の放射手段のうち、当該放射手段にそれぞれ伝送する分岐手段と、
   該複数の放射手段から放射された電磁波信号の放射効率を増大させ、その帯域幅を拡張させるため、前記無線通信端末の外部に引き出されることによって、前記第２給電点から給電された電気信号を電磁波信号として放射するホイップ放射手段と、
   を備え、
   前記第２給電点は、
   前記電気信号供給手段から前記第１給電点へと電気信号を供給する第１伝送線路から分岐させた別途の第２伝送線路を介して電気信号を受信し、かつ、給電することを特徴とする無線通信端末における別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナ。
2. 前記ホイップ放射手段が、
   前記無線通信端末の内部に引き入れられることによって、前記第２給電点から給電された電気信号供給が遮断されることを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末における別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナ。
3. 前記ホイップ放射手段は、
   前記無線通信端末の外部に一定部分引き出されることによって、その下部の一側に形成されている第１接触部材が、前記無線通信端末に固定されたフレーム内の第２接触部材を介して前記第２給電点と接触されることを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末で別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナ。
4. 前記ホイップ放射手段は、
   前記無線通信端末の内部に一定部分が引き入れられることによって、その下部の一側に形成されている第１接触部材と、前記無線通信端末に固定されたフレーム内の第２接触部材との接続が切れることから、前記第２給電点との接触が切れることを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末における別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナ。
5. 前記ホイップ放射手段が、
   １ＧＨｚの周波数帯域で共振する電磁波信号を放射するモノポールタイプのアンテナであることを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末で別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナ。
6. 前記ホイップ放射手段は、
   前記無線通信端末の上端の一側に形成されている貫通ホールに実装され、前記無線通信端末の内部に引き入れられ、または、前記無線通信端末の外部に引き出されることを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末で別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナ。
7. 前記複数の放射手段が、
   前記第１給電点から給電された電気信号を前記分岐手段を介して受信し、コード分割多重接続（ＣＤＭＡ）方式の周波数帯域の電磁波信号として放射する第１放射手段と、
   前記第１給電点から給電された電気信号を北米地域個人携帯通信（ＵＳＰＣＳ）方式の周波数帯域の電磁波信号として放射する第２放射手段と、
   前記第１給電点から給電された電気信号を前記分岐手段を介して受信し、衛星位置確認システム（ＧＰＳ）方式の周波数帯域の電磁波信号として放射する第３放射手段と
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末における別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナ。
8. 前記第１放射手段が、
   前記分岐手段の終端から無線通信端末の内部上端側に分かれ、前記無線通信端末の内部の上端の一側方向に凸凹に曲がった形（ｍｅａｎｄｅｒ ｌｉｎｅ）に配列され、前記分岐手段から分岐させた電気信号を前記分岐手段の電気信号方向の反対方向に放射することを特徴とする請求項７に記載の無線通信端末における別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナ。
9. 各放射手段から放射される共振周波数帯域の電磁波信号のそれぞれの波長をλ_０とすると、
   前記第１放射手段は、
   当該共振周波数帯域に対し、電気的な長さ０．４λ_０に相応する物理的な長さ、及び０．００１４λ_０の幅を有する導体線であり、
   前記第２放射手段は、
   当該共振周波数帯域に対し、電気的な長さ０．２７λ_０に相応する物理的な長さ、及び０．００５３λ_０の幅を有する導体線であり、
   前記第３放射手段は、
   当該共振周波数帯域に対し、電気的な長さ０．１８λ_０に相応する物理的な長さ、及び０．０１２８λ_０の幅を有する導体線であることを特徴とする請求項７に記載の無線通信端末における別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナ。
10. 前記各放射手段は、
    前記無線通信端末に固定されたフレームの一側にそれぞれ付着され、前記無線通信端末の裏面の上端の一側に実装されることを特徴とする請求項７に記載の無線通信端末で別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナ。
11. 前記ホイップ放射手段が、
    ６０ｍｍの長さ及び０．７φの外部直径を有する導体線を備えたことを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末における別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナ。
12. 前記複数の放射手段のそれぞれは、
    ニッケル−メッキの銅材質の導体線であるか、錫−メッキの銅材質の導体線であるか、または、ベリリウム−銅材質の導体線であることを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末における別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナ。
13. 前記第１給電点が、
    前記無線通信端末の内部の上端側の左右の中央に形成されており、
    前記複数の放射手段が、
    前記第１給電点から給電された電気信号をコード分割多重接続（ＣＤＭＡ）方式の周波数帯域の電磁波信号として放射する第４放射手段と、
    前記第１給電点から給電された電気信号を衛星位置確認システム（ＧＰＳ）方式の周波数帯域の電磁波信号として放射する第５放射手段と、
    前記第１給電点から給電された電気信号の一部を部分的に電磁波信号として放射する第６放射手段と、
    該第６放射手段を接地させる短絡ピンと
    を備えたことを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末における別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナ。
14. 前記第４放射手段が、
    前記第１給電点から無線通信端末の内部の上端側に分かれ、前記無線通信端末の内部の上端の一側方向に凸凹に曲がった形（ｍｅａｎｄｅｒ ｌｉｎｅ）で配列されることを特徴とする請求項１３に記載の無線通信端末で別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナ。
15. 各放射手段から放射される共振周波数帯域の電磁波信号のそれぞれの波長をλ_０とすると、
    前記第４放射手段は、
    当該共振周波数帯域に対し、１．５×１０^−３λ_０の幅を有し、０．６×１０^−３λ_０の厚さを有し、長さが０．７λ_０の導体線であり、
    前記第５放射手段は、
    当該共振周波数帯域に対し、１．５×１０^−３λ_０の幅を有し、０．６×１０^−３λ_０の厚さを有し、長さが０．３５λ_０の導体線であり、
    前記第６放射手段は、
    当該共振周波数帯域に対し、１．５×１０^−３λ_０の幅を有し、０．６×１０^−３λ_０の厚さを有し、長さが０．３５λ０の導体線であることを特徴とする請求項１３に記載の無線通信端末における別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナ。
16. 前記第４放射手段から放射される共振周波数帯域の電磁波信号の波長をλ_０とすると、
    前記第４放射手段は、
    凸凹に曲がった間隔が２．０×１０^−３λ_０であることを特徴とする請求項１４に記載の無線通信端末における別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナ。
17. 前記それぞれの複数の放射手段が、
    その表面を低圧査出機によって表面をコーティングし、表面の腐食を防止した銅テープまたはフレキシブルプリント回路（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ＰＣＢ）となったことを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末における別途に給電方式のホイップ機能を備えた多重帯域アンテナ。

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