JP4769967B2 - アンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話機等に備えられるアンテナ装置に関する。

携帯電話機において、ＵＨＦ帯域以上で励振されるホイップアンテナを外部に備えるとともに、ＶＨＦ帯域で主に励振されるコイル状アンテナを内蔵したものがある（特許文献１参照）。すなわち、特許文献１において、ホイップアンテナ１は、接触金具５を介して給電部３と電気的に接続され、伸張時にＵＨＦ帯域以上で共振する。コイル状アンテナ２は、装置基板１０に実装された周波数フィルタ４を介して給電部３と電気的に接続される。周波数フィルタ４は、ＶＨＦ帯域で低いインピーダンスに設定され、コイル状アンテナ２に給電する。この構成により、ＵＨＦ帯域以上では、外部のホイップアンテナ１が励振され、ＶＨＦ帯域では、内蔵されたコイル状アンテナ２が主に励振される。このように、それぞれ異なる周波数に対応する複数のアンテナと、複数のアンテナの使用状況を周波数に応じて切換える切換手段とを有することにより良好な受信動作を行うことができる。

近年、携帯電話機で地上波デジタルテレビを鑑賞するために、テレビ専用のロッドアンテナが必要となっている。
特開２００５−１７６３０２号公報

しかし、地上波デジタル電波には、ラジオ用の垂直偏波と、主にテレビ用の水平偏波とがあり、従来のアンテナ装置では単独で両偏波を受けることができなかった。
また、アンテナの伸縮長さには、筐体長さやアンテナ形状などにより制限があるため、受信感度を上げることが困難であった。

本発明の課題は、異なる種類の電波を受信できるようにすることである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ロッドアンテナと、このロッドアンテナを収納する筒状アンテナと、この筒状アンテナの一端側に設けた第１の給電部と、前記筒状アンテナの他端側に設けた第２の給電部とを備え、前記ロッドアンテナに、前記筒状アンテナから引き出した状態で向きを変えられる可倒部を設け、前記ロッドアンテナは、前記筒状アンテナから引き出した状態で、該筒状アンテナと直列接続されるアンテナ装置を特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のアンテナ装置であって、前記筒状アンテナはヘリカルコイルアンテナであることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のアンテナ装置であって、前記ロッドアンテナは伸縮式であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載のアンテナ装置であって、受信回路を前記第１の給電部または前記第２の給電部に接続するスイッチを備えることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載のアンテナ装置であって、前記第１の給電部は、前記筒状アンテナの前記ロッドアンテナを引き出す側に設けられた地上波デジタルテレビ受信用であり、前記第２の給電部は、地上波デジタルラジオ受信用であることを特徴とする。

本発明によれば、異なる種類の電波を受信することができる。

以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
（実施形態１）
図１及び図２は本発明を適用した実施形態１の構成として携帯電話機のアンテナを備える筐体内を透視状態で示したもので、図示例では、第１筐体１と第２筐体２がヒンジ部３を介して折り畳み可能に結合された携帯電話機において、第１筐体１の一側部に筒状アンテナ４が内蔵されている。この筒状アンテナ４にはロッドアンテナ５が引き出し自在（図３参照）に収納されている。

ロッドアンテナ５は、筒状アンテナ４から引き出した状態において、基部側に設けられた可倒部５１により向きを任意に変えられる可倒式で伸縮式のものである。以上の筒状アンテナ４及びロッドアンテナ５は、図４に示すように、ユニット化されている。

図５は筒状アンテナ４を示すもので、この筒状アンテナ４は金属製、もしくは、樹脂材にメッキや蒸着を施したもので、図示のように、一端部にフレア加工部４１が形成されて、他端部に切欠部４２が形成されている。この筒状アンテナ４は、望ましくはさらに誘電体でコーティングしておくことで、電気長が長くなる。

図６はロッドアンテナ５を示すもので、このロッドアンテナ５は、図示のように、ピンジョイントによる可倒部５１で基部シャフト５２と中間部シャフト５３とを連結して、中間部シャフト５３に伸縮シャフト５４を組み込んだもので、伸縮シャフト５４の先端部にはトップ５５が設けられている。また、基部シャフト５２の基端部にはフランジ５６が形成されており、基部シャフト５２、中間部シャフト５３及び伸縮シャフト５４はホルダ５７にスライド自在に保持されている。このホルダ５７が、第１筐体１の一側部内において、ネジ止め固定される。

図７はアンテナ装置の回路構成の一例を示したもので、図示のように、筒状アンテナ４のフレア加工部４１にロッドアンテナ５のホルダ５７が接着により固定されている。これにより筒状アンテナ４とロッドアンテナ５が直列接続可能にユニット化されており、筒状アンテナ４内にロッドアンテナ５が収納可能となっている。また、筒状アンテナ４からロッドアンテナ５を引き出した状態において、フランジ５６がホルダ５７の端面に突き当たって抜け止めがなされる。

そして、図７に示されるように、ホルダ５７に第１の給電部１１が接続され、筒状アンテナ４の切欠部４２側に第２の給電部１１が接続されている。第１の給電部１１には、オンオフスイッチ１３を介してマッチング回路１５が接続され、第２の給電部１２には、オンオフスイッチ１４を介してマッチング回路１６が接続されている。これら二つのマッチング回路１５・１６には切替スイッチ１７を介して受信回路１８が接続されている。

ここで、第１の給電部１１は、主に水平偏波（一部に垂直偏波のものもある）の地上波デジタルテレビ受信用であり、第２の給電部１２は、垂直偏波の地上波デジタルラジオ受信用である。なお、地上波デジタルテレビ用の電波は、４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚであり、その受信用アンテナとして好ましくは、例えば１／４波長アンテナで必要な電気長が１６０ｍｍ〜９７ｍｍ程度のものとされている。また、地上波デジタルラジオ用の電波は、１７０ＭＨｚ〜２４０ＭＨｚであり、その受信用アンテナとして好ましくは、例えば１／４波長アンテナで必要な電気長が４４０ｍｍ〜３２５ｍｍ程度のものとされている。

以上のアンテナ装置を備えた携帯電話機において、地上波デジタルテレビ視聴時は、図７に示したように、切替スイッチ１７がマッチング回路１５側に切り替えられる同時に、第１の給電部１１側のスイッチ１３が連動してオンとなり、第２の給電部１２側のスイッチ１４はオフとなる。また、ロッドアンテナ５は、筒状アンテナ４から引き出しておくことで、基部シャフト５２が第１の給電部１１に接続状態となる。

そして、筒状アンテナ４から露出状態のピンジョイントによる可倒部５１において、図２に示すように、中間部シャフト５３を第１筐体１に対し横にほぼ直角に向けるとともに、その中間部シャフト５３から伸縮シャフト５４を引き出して伸ばす。こうして、ロッドアンテナ５により地上波デジタルテレビの水平偏波を受信する。

一方、地上波デジタルラジオ聴取時には、図８に示すように、切替スイッチ１７がマッチング回路１６側に切り替えられる同時に、第２の給電部１２側のスイッチ１４が連動してオンとなり、第１の給電部１１側のスイッチ１３はオフとなる。また、ロッドアンテナ５は、図３に示すように、筒状アンテナ４から引き出しておくことで、ロッドアンテナ５が筒状アンテナ４を介して第２の給電部１２に接続状態となる。こうして、直列状態の筒状アンテナ４及びロッドアンテナにより地上波デジタルラジオの垂直偏波を受信する。

以上のように、地上波デジタルテレビの水平偏波を、筒状アンテナ４から引き出して横にほぼ直角に向けて伸縮シャフト５４も伸ばしたロッドアンテナ５により受信でき、また、地上波デジタルラジオの垂直偏波を、筒状アンテナ４と引き出して伸縮シャフト５４も伸ばしたロッドアンテナ５との直列接続状態により受信できる。
しかも、地上波デジタルラジオの垂直偏波の受信は、筒状アンテナ４と引き出して伸縮シャフト５４も伸ばしたロッドアンテナ５との直列接続状態で行うため、アンテナ長を長くして受信感度を向上できる。
さらに、筒状アンテナ４を誘電体でコーティングしておけば、電気長を長くして、受信感度をより向上できる。

（実施形態２）
図９は本発明を適用した実施形態２の構成としてアンテナ装置を回路構成の一例とともに示したもので、前述した実施形態１と同様の部分には同一符号を付してその説明を省略し、以下では異なる部分について説明する。
すなわち、実施形態２では、図９に示すように、筒状アンテナをヘリカルコイルアンテナ６で構成している。このヘリカルコイルアンテナ６は、必要に応じて誘電体でコーティングしておくことで、電気長がさらに長くなる。

このように、筒状アンテナとしてヘリカルコイルアンテナ６を用いれば、前述した実施形態１と同様の作用効果が得られることに加え、地上波デジタルラジオの垂直偏波の受信時において、ヘリカルコイルアンテナ６により電気長がさらに長くなるため、受信感度をさらに向上できるといった利点が得られる。
そして、ヘリカルコイルアンテナ６をさらに誘電体でコーティングしておけば、電気長をさらに長くして、受信感度をより一層向上できるものとなる。

なお、以上の実施形態においては、折り畳み式の携帯電話機としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、折り畳み式のＰＤＡ、その他の携帯端末機、一体型の携帯電話機やＰＤＡ、その他の携帯端末機であっても良い。
また、ロッドアンテナ及び筒状アンテナの形状等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

本発明を適用した実施形態１の構成を示すもので、携帯電話機のアンテナを備える筐体内を透視状態で示した正面図である。 図１のロッドアンテナを引き出して倒した状態を示した正面図である。 図１のロッドアンテナを引き出した状態を示した部分斜視図である。 図１のアンテナ装置の斜視図である。 図４の筒状アンテナの側面図（ａ）と、その矢印Ｂ部の拡大図（ｂ）及び矢印Ｃ部の拡大図（ｃ）である。 図４のロッドアンテナの伸ばした状態を示した側面図（ａ）と、その底面図（ｂ）と、ロッドアンテナを縮めた状態を示した側面図（ｃ）と、そのロッドアンテナの端面図（ｄ）である。 アンテナ装置の回路構成の一例を示した概略図である。 図７の他方のスイッチを接続した状態を示した概略図である。 本発明を適用した実施形態２の構成を示すもので、アンテナ装置を回路構成の一例とともに示した概略図である。

符号の説明

１ 筐体
１１ 第１の給電部
１２ 第２の給電部
１３・１４・１７ スイッチ
１５・１６ マッチング回路
１８ 受信回路
４ 筒状アンテナ
４１ フレア加工部
４２ 切欠部
５ ロッドアンテナ
５１ 可倒部
５２ 基部シャフト
５３ 中間部シャフト
５４ 伸縮シャフト
５５ トップ
５６ フランジ
５７ ホルダ
６ ヘリカルコイルアンテナ

Claims (5)

1. ロッドアンテナと、
   このロッドアンテナを収納する筒状アンテナと、
   この筒状アンテナの一端側に設けた第１の給電部と、
   前記筒状アンテナの他端側に設けた第２の給電部とを備え、
   前記ロッドアンテナに、前記筒状アンテナから引き出した状態で向きを変えられる可倒部を設け、
   前記ロッドアンテナは、前記筒状アンテナから引き出した状態で、該筒状アンテナと直列接続される、
   ことを特徴とするアンテナ装置。
2. 前記筒状アンテナはヘリカルコイルアンテナであることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記ロッドアンテナは伸縮式であることを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ装置。
4. 受信回路を前記第１の給電部または前記第２の給電部に接続するスイッチを備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
5. 前記第１の給電部は、前記筒状アンテナの前記ロッドアンテナを引き出す側に設けられた地上波デジタルテレビ受信用であり、
   前記第２の給電部は、地上波デジタルラジオ受信用であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のアンテナ装置。

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