JPH02125503A - 小形アンテナ - Google Patents
小形アンテナInfo
- Publication number
- JPH02125503A JPH02125503A JP63277328A JP27732888A JPH02125503A JP H02125503 A JPH02125503 A JP H02125503A JP 63277328 A JP63277328 A JP 63277328A JP 27732888 A JP27732888 A JP 27732888A JP H02125503 A JPH02125503 A JP H02125503A
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- Japan
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- gravity
- antenna
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- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 15
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- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
- H01Q9/0421—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with a shorting wall or a shorting pin at one end of the element
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
- H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、携帯用小形無線機等に使用される小形アンテ
ナに関するものである。
ナに関するものである。
（従来技術とその問題点）
従来、携帯用小形無線機等で使用されるアンテナは、ル
ープアンテナやモノポールアンテナが多く使用され、そ
の使用偏波面は必然的に垂直偏波を主体として運用され
ている。送信局から垂直偏波面で送出された電波は周囲
の影響により％０川用は水平偏波成分に変り受信機乙コ
到達するが。
ープアンテナやモノポールアンテナが多く使用され、そ
の使用偏波面は必然的に垂直偏波を主体として運用され
ている。送信局から垂直偏波面で送出された電波は周囲
の影響により％０川用は水平偏波成分に変り受信機乙コ
到達するが。
数的に垂直偏波成分の力が水平偏波成分より数４１強く
到達する。この着信電波に対して受信機のアンテナ偏波
面が垂直になるよ・うに置くか、氷原になるように置く
かによって通信の通達距離に大きなひらきが有る。例え
ばループアンテナを使用したページャ受信機を例にとる
と、イの指向１’ｆ ｆＱば、第１図に示すようにペー
ジャ受信機を樅（ａ）に置いた時と横（Ｃ）に置いた時
では、ぞの受（ａ感度差ばＲしく大きい。
到達する。この着信電波に対して受信機のアンテナ偏波
面が垂直になるよ・うに置くか、氷原になるように置く
かによって通信の通達距離に大きなひらきが有る。例え
ばループアンテナを使用したページャ受信機を例にとる
と、イの指向１’ｆ ｆＱば、第１図に示すようにペー
ジャ受信機を樅（ａ）に置いた時と横（Ｃ）に置いた時
では、ぞの受（ａ感度差ばＲしく大きい。
従来の携帯用小形無線機においでは、この点の不都合に
対する対策は何ら実施されていない。
対する対策は何ら実施されていない。
例えば、従来のページャ受信機においては、Ｙシャツの
胸ポケットに縦に入れたときに受信感度が最大になるよ
うにアンテナが配置されているが、実際には背広などの
上着のポケットや鞄、ハンドバッグ等に入れて利用され
ることが多い。しかし、このような場合にはページャ受
信機は横になっていることが多くアンテナの指向特性と
しては最悪の方向になっていることになり通信の通達性
能を損っている。
胸ポケットに縦に入れたときに受信感度が最大になるよ
うにアンテナが配置されているが、実際には背広などの
上着のポケットや鞄、ハンドバッグ等に入れて利用され
ることが多い。しかし、このような場合にはページャ受
信機は横になっていることが多くアンテナの指向特性と
しては最悪の方向になっていることになり通信の通達性
能を損っている。
（発明の目的）
本発明の目的は、携帯用小形無線機等のアンテナ指向特
性を、地球の引力（重力）を利用することにより常に最
良の方向に変化させて受信感度を最良に保ち、通信の通
達距離を改善した小形アンテナを提供することにある。
性を、地球の引力（重力）を利用することにより常に最
良の方向に変化させて受信感度を最良に保ち、通信の通
達距離を改善した小形アンテナを提供することにある。
（発明の構成および作用）
本発明の小形アンテナは、前記課題を解決し前記目的を
達成するために、方形板状の２枚の導体板を波長に比較
して十分に小さい間隔で平行に配置し、この２枚の導体
板を絶縁フレームで固定して受信機のケースを兼ねると
ともに、両波体板の１辺の任意の位置より給電し他の辺
の任意の複数箇所に導体またはキャパシタで高周波的に
短絡できる短絡素子を設け、重力を利用して地球引力に
対して常に一定方向の偏波面が得られるように前記複数
の短絡素子の１つを動作させて板状のループアンテナを
構成することを特徴とするものである。すなわち、この
ような小形アンテナを有する携帯用小形無線機に重力方
向検出器を設け、無線機の置かれた向きに対応した重力
方向検出器の出力によって、重力方向に沿った偏波面す
なわち送信側からの垂直偏波面に沿った方向となるよう
に予め設けられた複数の短絡素子のうちの１つを短絡す
るように構成されている。
達成するために、方形板状の２枚の導体板を波長に比較
して十分に小さい間隔で平行に配置し、この２枚の導体
板を絶縁フレームで固定して受信機のケースを兼ねると
ともに、両波体板の１辺の任意の位置より給電し他の辺
の任意の複数箇所に導体またはキャパシタで高周波的に
短絡できる短絡素子を設け、重力を利用して地球引力に
対して常に一定方向の偏波面が得られるように前記複数
の短絡素子の１つを動作させて板状のループアンテナを
構成することを特徴とするものである。すなわち、この
ような小形アンテナを有する携帯用小形無線機に重力方
向検出器を設け、無線機の置かれた向きに対応した重力
方向検出器の出力によって、重力方向に沿った偏波面す
なわち送信側からの垂直偏波面に沿った方向となるよう
に予め設けられた複数の短絡素子のうちの１つを短絡す
るように構成されている。
このことにより、従来、携帯の状態によってアンテナの
向きが変って感度が低下し通信の通達性を劣化させてい
たものが、使用状態に応じてアンテナの偏波面の向きが
最適方向になるように切替り、通信の通達性を最良に保
つことができるものである。
向きが変って感度が低下し通信の通達性を劣化させてい
たものが、使用状態に応じてアンテナの偏波面の向きが
最適方向になるように切替り、通信の通達性を最良に保
つことができるものである。
以下図面により本発明の一実施例について詳細に説明す
る。
る。
第２図（ａ）（ｂ）は、本発明による小形アンテナの一
実施例の構造を示す斜視図と、重力方向検出短絡素子短
絡制御系統のブロック図である。図において、１．２は
波長に比較して十分に小さい間隔りで平行に配置された
方形板状の２枚の導体板、３はこの２枚の導体板１．２
の間に配設された絶縁フレームであり、これらは平板状
ループアンテナ素子となるとともに無線機のケースを兼
用構成している。このケースの寸法は、本実施例の場合
、長さｉ！−８０ｍｍ、幅Ｗ−５０ｍｍ、高さ（間隔）
ｈ＝３゜６ｉｎ＋の平板状直方体（カード形）となって
おり、このケース内部には無線機の機能回路が組込まれ
ると共に、第２図（ロ）の系統図に示した重力方向検出
器４および制御回路５が組込まれている。
実施例の構造を示す斜視図と、重力方向検出短絡素子短
絡制御系統のブロック図である。図において、１．２は
波長に比較して十分に小さい間隔りで平行に配置された
方形板状の２枚の導体板、３はこの２枚の導体板１．２
の間に配設された絶縁フレームであり、これらは平板状
ループアンテナ素子となるとともに無線機のケースを兼
用構成している。このケースの寸法は、本実施例の場合
、長さｉ！−８０ｍｍ、幅Ｗ−５０ｍｍ、高さ（間隔）
ｈ＝３゜６ｉｎ＋の平板状直方体（カード形）となって
おり、このケース内部には無線機の機能回路が組込まれ
ると共に、第２図（ロ）の系統図に示した重力方向検出
器４および制御回路５が組込まれている。
平行に配置された２枚の導体板１．２の１辺の任意の位
置、この実施例では対向する１つの角部り、Ｄ’を給電
点とし、他の辺の対向する任意の２箇所以上、本実施例
では対向する他の角部Ａ。
置、この実施例では対向する１つの角部り、Ｄ’を給電
点とし、他の辺の対向する任意の２箇所以上、本実施例
では対向する他の角部Ａ。
Ａ’ 、Ｃ，Ｃ”に短絡素子６．７が配置され、制御回
路５の出力により短絡素子６．７のいずれか１つが作動
して導体板１．２間が短絡され、導体板１．２が平板状
のループアンテナとして動作する。
路５の出力により短絡素子６．７のいずれか１つが作動
して導体板１．２間が短絡され、導体板１．２が平板状
のループアンテナとして動作する。
第５図に重力方向検出器４の一実施例の構造図を示す。
第５図（ａ）は正面図、第５図（ｂ）はＡ−Ａ断面図で
ある。図において、４１は絶縁体で内部は空洞状の円形
リングであり、４２は空洞内を重力により移動自在の水
銀球である。円形リング４１の内壁にはａ、ｂ、ｃ、ｄ
に分割した区間にそれぞれ内壁に沿っ光平行レール状の
接点４３．４４が設けられている。円形リング４１の方
向が変わっても水銀球４２は重力によって常に最も下位
の位置にあり、その位置の区間ａ、ｂ、ｃ、ｄのいずれ
か一つの接点を短絡する。出力接点４４は、受信機すな
わちアンテナが垂直に近い状態で立っている時、すなわ
ちａまたはＣの区間に重力による水銀球４２がある時に
短絡され、出力接点４３は受信機すなわちアンテナが横
になった状態の時、すなわちｂまたはｄの区間内に重力
による水銀球４２がある時短絡され、それぞれ重力方向
検出器４の出力として現れる。
ある。図において、４１は絶縁体で内部は空洞状の円形
リングであり、４２は空洞内を重力により移動自在の水
銀球である。円形リング４１の内壁にはａ、ｂ、ｃ、ｄ
に分割した区間にそれぞれ内壁に沿っ光平行レール状の
接点４３．４４が設けられている。円形リング４１の方
向が変わっても水銀球４２は重力によって常に最も下位
の位置にあり、その位置の区間ａ、ｂ、ｃ、ｄのいずれ
か一つの接点を短絡する。出力接点４４は、受信機すな
わちアンテナが垂直に近い状態で立っている時、すなわ
ちａまたはＣの区間に重力による水銀球４２がある時に
短絡され、出力接点４３は受信機すなわちアンテナが横
になった状態の時、すなわちｂまたはｄの区間内に重力
による水銀球４２がある時短絡され、それぞれ重力方向
検出器４の出力として現れる。
５は制御回路であり、前記重力方向検出器４からの出力
信号により短絡素子６または７を作動させる制御信号を
出力する。
信号により短絡素子６または７を作動させる制御信号を
出力する。
第３図（ａ）は、本実施例アンテナの対向する１つの角
部り、Ｄ’から給電し、他の角部Ａ、 Ａ’間を短絡し
た場合、第３図（ｂ）は角部Ｂ、Ｂ’を短絡した場合、
第３図（Ｃ）は角部ｃ、ｃ’を短絡した場合のＺ軸方向
の偏波面の利得特性を示す。第３図（ｄ）に示したθは
Ｘ軸からの偏波面の傾きを示している。つまり、θ−０
°はＸ軸、θ＝９０°はＹ軸にそれぞれ平行な偏波であ
る。いずれの図においても放射の強い偏波の方向は、多
少のずれはあるものの、はぼ給電点から短絡点を見た方
向と一致している。
部り、Ｄ’から給電し、他の角部Ａ、 Ａ’間を短絡し
た場合、第３図（ｂ）は角部Ｂ、Ｂ’を短絡した場合、
第３図（Ｃ）は角部ｃ、ｃ’を短絡した場合のＺ軸方向
の偏波面の利得特性を示す。第３図（ｄ）に示したθは
Ｘ軸からの偏波面の傾きを示している。つまり、θ−０
°はＸ軸、θ＝９０°はＹ軸にそれぞれ平行な偏波であ
る。いずれの図においても放射の強い偏波の方向は、多
少のずれはあるものの、はぼ給電点から短絡点を見た方
向と一致している。
第３図から明らかなように、平行に配置された２枚の導
体板１，２の短絡箇所を辺上の任意の位置に変えること
により電界の偏波指向特性を変化させることができ、こ
の短絡の位置を自動制御することにより常にアンテナＩ
旨同性を電波到来または放射方向に対して最適に保つこ
とが可能であることを示すものである。
体板１，２の短絡箇所を辺上の任意の位置に変えること
により電界の偏波指向特性を変化させることができ、こ
の短絡の位置を自動制御することにより常にアンテナＩ
旨同性を電波到来または放射方向に対して最適に保つこ
とが可能であることを示すものである。
第４図のａ −ｃはそれぞれＡ、Ａ、Ｂ、Ｂ’ｃ、
ｃ’ の対向する角の部分を短絡した時の周波数に対す
る放射効率の変化を示したものである。
ｃ’ の対向する角の部分を短絡した時の周波数に対す
る放射効率の変化を示したものである。
共振周波数はＡ、Ａ’ 、Ｂ、Ｂ’ 、Ｃ，Ｃ’ の対
向する２箇所のいずれで短絡してもほとんど変化は見ら
れず、共振点における放射効率も短絡位置に関係なくほ
ぼ同一効率を得ることができることが確認された。
向する２箇所のいずれで短絡してもほとんど変化は見ら
れず、共振点における放射効率も短絡位置に関係なくほ
ぼ同一効率を得ることができることが確認された。
なお、上記説明では判り易くするために平行に配置され
た２枚の導体板１．２の短絡部分はＡＡ′及びｃ、
ｃ’の２箇所を自動的に切替える場合について説明した
が、重力方向検出器４との組合せで短絡部分がＢ、Ｂ″
等各辺の任意の部分に設けても同様の効果が得られるこ
とが確認された。
た２枚の導体板１．２の短絡部分はＡＡ′及びｃ、
ｃ’の２箇所を自動的に切替える場合について説明した
が、重力方向検出器４との組合せで短絡部分がＢ、Ｂ″
等各辺の任意の部分に設けても同様の効果が得られるこ
とが確認された。
また重力方向検出器４は、実施例では金属球体（水銀球
４２）を使用した円形リング４１について説明したが、
更に小形化する為に水と油等液体による浮動現象等を使
用し、キャパシタンスまたはインダクタンスの変化をと
らえて実施することも可能である。
４２）を使用した円形リング４１について説明したが、
更に小形化する為に水と油等液体による浮動現象等を使
用し、キャパシタンスまたはインダクタンスの変化をと
らえて実施することも可能である。
また短絡素子６，７は、高周波的に短絡すればよく、ビ
ンダイオード、可変容量ダイオード等によって実現でき
ることはもとより、重力方向検出器の機械構造として直
接短絡部の容量を変化させることも可能であることはい
うまでもない。
ンダイオード、可変容量ダイオード等によって実現でき
ることはもとより、重力方向検出器の機械構造として直
接短絡部の容量を変化させることも可能であることはい
うまでもない。
以上の実施例についての説明は、受信機の場合の受信ア
ンテナの偏波面を送信側から送られて（る垂直偏波面に
合わせるようにしたものであるが、送信機の場合も常に
送出偏波面を垂直偏波面となるように応用できることは
いうまでもない。
ンテナの偏波面を送信側から送られて（る垂直偏波面に
合わせるようにしたものであるが、送信機の場合も常に
送出偏波面を垂直偏波面となるように応用できることは
いうまでもない。
（発明の効果）
以上詳細に説明したように、本発明によればアンテナの
構成が無線機ケースを兼ねることができ、小形化が実現
でき、無線機の置かれる方向や向きがどのように変わっ
てもアンテナの指向特性を電波到来方向に対して常に最
適に保つことができることから携帯用無線機の小形、軽
量、薄形（カード状）化に与える効果は非常に大きいば
かりでなく、通信の通達性向上に著しい効果を奏する。
構成が無線機ケースを兼ねることができ、小形化が実現
でき、無線機の置かれる方向や向きがどのように変わっ
てもアンテナの指向特性を電波到来方向に対して常に最
適に保つことができることから携帯用無線機の小形、軽
量、薄形（カード状）化に与える効果は非常に大きいば
かりでなく、通信の通達性向上に著しい効果を奏する。
第１図は従来のページャ受信機の電波到来方向に対して
ｘ、ｙ、ｚ軸上で受信機を回転させた時の受信感度を実
測した指向特性図、第２図（ａ）は本発明の小形アンテ
ナの一実施例を示す斜視図、第２図ら）は系統図、第３
図（ａ）〜（Ｃ）は本発明の小形アンテナの実施例にお
ける指向特性図、第３図（ｄ）はその角度の関係を示す
説明図、第４図は本実施例におけるアンテナ放射効率の
変化を示す説明図、第５図は重力方向検出器の一実施例
を示す構造図である。 １．２・・・導体板、３・・・絶縁フレーム、４・・・
重力方向検出器、４１・・・円形リング、４２・・・金
属球（水銀球） 、４３．４４・・・重力検出器出力信
号端子、５・・・制御回路、６，７・・・短絡素子（ビ
ンダイオード、可変容量ダイオード等）。 翳 図 （ａ） （ｂ） Φ−−−〇 （Ｃ） 堵 聞 第 図 周環ｖ、（Ｇ）Ｉｚ） 泊５図 （ａ） （ｂ）
ｘ、ｙ、ｚ軸上で受信機を回転させた時の受信感度を実
測した指向特性図、第２図（ａ）は本発明の小形アンテ
ナの一実施例を示す斜視図、第２図ら）は系統図、第３
図（ａ）〜（Ｃ）は本発明の小形アンテナの実施例にお
ける指向特性図、第３図（ｄ）はその角度の関係を示す
説明図、第４図は本実施例におけるアンテナ放射効率の
変化を示す説明図、第５図は重力方向検出器の一実施例
を示す構造図である。 １．２・・・導体板、３・・・絶縁フレーム、４・・・
重力方向検出器、４１・・・円形リング、４２・・・金
属球（水銀球） 、４３．４４・・・重力検出器出力信
号端子、５・・・制御回路、６，７・・・短絡素子（ビ
ンダイオード、可変容量ダイオード等）。 翳 図 （ａ） （ｂ） Φ−−−〇 （Ｃ） 堵 聞 第 図 周環ｖ、（Ｇ）Ｉｚ） 泊５図 （ａ） （ｂ）
Claims (1)
- 波長に比べて十分に小さい間隔で平行に配置した方形板
状の２枚の導体板を絶縁フレームで固定してケースを兼
ねるとともに、前記２枚の導体板の１辺の任意の位置よ
り給電し他の辺の複数箇所に高周波的に短絡できる短絡
素子を設け、前記ケース内に設けられた重力方向に応じ
て出力を出す重力方向検出器の出力によって前記重力方
向に沿った偏波面となるように前記複数の短絡素子のう
ちの１つを選択短絡するように構成されたことを特徴と
する小形アンテナ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63277328A JPH02125503A (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 小形アンテナ |
| US07/443,366 US5017932A (en) | 1988-11-04 | 1989-10-27 | Miniature antenna |
| GB8924912A GB2227370B (en) | 1988-11-04 | 1989-11-03 | Miniature antenna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63277328A JPH02125503A (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 小形アンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02125503A true JPH02125503A (ja) | 1990-05-14 |
| JPH0467362B2 JPH0467362B2 (ja) | 1992-10-28 |
Family
ID=17581997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63277328A Granted JPH02125503A (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 小形アンテナ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5017932A (ja) |
| JP (1) | JPH02125503A (ja) |
| GB (1) | GB2227370B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010245789A (ja) * | 2009-04-03 | 2010-10-28 | Toyota Central R&D Labs Inc | アンテナ装置 |
| JP2016127591A (ja) * | 2015-01-05 | 2016-07-11 | エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド | アンテナモジュール及びそれを備える移動端末機 |
Families Citing this family (42)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01246904A (ja) * | 1988-03-28 | 1989-10-02 | Kokusai Electric Co Ltd | 小形アンテナ |
| JP3442389B2 (ja) * | 1993-05-27 | 2003-09-02 | グリフィス・ユニヴァーシティー | 携帯型通信装置用アンテナ |
| US5523766A (en) * | 1993-11-05 | 1996-06-04 | At&T Corp. | Apparatus for maintaining antenna polarization in portable communication devices |
| US6288682B1 (en) | 1996-03-14 | 2001-09-11 | Griffith University | Directional antenna assembly |
| JP3286912B2 (ja) * | 1997-12-19 | 2002-05-27 | 株式会社村田製作所 | 表面実装型アンテナおよびそれを用いた通信機 |
| GB9806488D0 (en) * | 1998-03-27 | 1998-05-27 | Philips Electronics Nv | Radio apparatus |
| EP1310014B1 (en) * | 2000-08-08 | 2007-05-30 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Wireless terminal |
| FI116334B (fi) * | 2003-01-15 | 2005-10-31 | Lk Products Oy | Antennielementti |
| AT501577B1 (de) | 2004-04-09 | 2007-05-15 | Franz Ing Stuhlbacher | Verfahren zum befüllen eines behältnisses mit einem gas |
| FI20055420A0 (fi) * | 2005-07-25 | 2005-07-25 | Lk Products Oy | Säädettävä monikaista antenni |
| FI119009B (fi) | 2005-10-03 | 2008-06-13 | Pulse Finland Oy | Monikaistainen antennijärjestelmä |
| FI118782B (fi) | 2005-10-14 | 2008-03-14 | Pulse Finland Oy | Säädettävä antenni |
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