JPH0225283B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、無線機部、受話器、送話器を内蔵
した筐体にアンテナを取り付けた携帯無線機に関
するものである。

「従来の技術」 従来の移動通信方式では、移動体側のアンテナ
構成を簡易にする点から、使用電波を垂直偏波と
する方式が多い。例えばタクシー無線、パーソナ
ル無線、自動車電話等では基地局アンテナは垂直
偏波アンテナである。従つて、このような移動通
信方式では、移動局側も垂直偏波に感度を有する
アンテナを用いることがアンテナ感度を最も向上
させることになる。上記理由により、従来の携帯
無線機のアンテナとしては通常は1/4波長ホイツ
プアンテナが用いられていた。すなわち第８図に
示すように無線機の筐体１１の上面から1/4波長
ホイツプアンテナ１２が突出されていた。無線機
の筐体１１は縦長の方形筒状とされ、その軸心と
沿う一面（前面）の上部に受話器１３が、下部に
送話器１４が設けられている。図に示してないが
内部に無線機部が収容されている。しかしながら
携帯無線機は人体近傍において使用されるため、
アンテナ１２の長さ方向が一定しないこと、更に
受話器１３を耳にあて、送話器１４に向つて送話
を行う場合にはホイツプアンテナ１２は垂直方向
から相当傾けられるため、アンテナ１２の実効利
得が大幅に低下するという欠点を有していた。

更に第８図に示した構成では、アンテナ１２が
筐体１１の上面に突出するため、操作時にアンテ
ナ１２を破損しやすく、無線機の信頼度を下げる
大きな要素となつていた。

上記欠点を解決するものとして、従来第９図に
示すように逆Ｆ形アンテナ１５を携帯無線機の筐
体１１の背面１６上部に取り付け、アンテナ素子
を無線機本体に内蔵可能とした構成があつた。逆
Ｆ形アンテナ１５の板状導体１７は背面１６と近
接対向され、接地部１８は上端部に設けられ、ア
ンテナの給電部１９は上下の中内部に設けられ
る。逆Ｆ形アンテナ１５は垂直・水平両偏波に対
して感度を有するため、無線機が様々な方向に向
けられた場合でもある程度の感度を有し、この第
９図に示した構成は第８図に示した構成に比べて
携帯無線機として適している。

「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、第９図に示した構成における逆
Ｆ形アンテナ１５の放射パタン特性は次のように
なる。いま第１０図に示すように、筐体背面１６
（板状導体１７）と垂直な方向をＸ軸、背面１６
に沿う横方向をＹ軸、縦方向をＺ軸と、その原点
を給電点とすると、Ｘ−Ｙ面パタンは第１１図
Ａ、Ｙ−Ｚ面パタンは第１１図Ｂ、Ｘ−Ｚ面パタ
ンは第１１図Ｃにそれぞれ示すようになる。これ
らのアンテナ特性パタン図で実線の電界の｜E〓｜
成分、破線は｜E〓｜成分を表わしており、最外
周の実線はダイポールアンテナの利得に相当す
る。φはＸ軸からＹ軸方向への角度、θはＺ軸か
らＸ軸方向への角度を示す。

第９図に示した構成において人が携帯無線機の
受話器１３を耳にあてて使用する場合、携帯無線
機の長さ方向を水平方向に傾ける程、逆Ｆ形アン
テナ１５の放射パタンは第１１図Ｃに示したＸ−
Ｚ面パタンに近づく。水平方向に傾けた場合、Ｘ
−Ｚ面パタンの｜E〓｜成分が水平偏波感度とな
り、Ｘ−Ｚ面パタンの｜E〓｜成分が垂直偏波感
度となるため、垂直偏波成分に対する感度は水平
偏波成分に対する感度よりも劣化することとな
る。第９図に示した携帯無線機を第１２図に示す
ように受話器１３を人体頭部２１の耳に当て、送
話器１４が下になるように筐体１１の長さ方向を
60゜傾けて人体頭側に装着した場合、その放射パ
タンを実測すると、第１３図に示すものとなる。
人体頭部２１の水平前後方向をｙ軸、水平左右方
向をｘ軸としている１０は筐体１１を保持してい
る人の手を示す。この図から垂直偏波成分の放射
パタン２２が水平偏波成分の放射パタン２３より
も劣化していることがわかる。このことは通話時
の状態におけるアンテナ１５の垂直偏波感度が低
下していることを意味し、第９図に示した構成で
は通話時のサービス性を損うという重大な欠点を
有していた。

「問題点を解決するための手段」 この発明によれば、携帯無線機筐体側面で受話
器とほゞ隣接する位置に逆Ｆ形アンテナが固定さ
れ、その逆Ｆ形アンテナの接地部は前記アンテナ
取付面の上端部に配置される。この構成により逆
Ｆ形アンテナの感度を最も大きく左右する給電部
と短絡部が鉛直方向を向くから、垂直偏波に対す
る感度が大きくなり逆Ｆ形アンテナを用いた携帯
無線機のアンテナ利得が特に通話を行う場合の人
体頭側装着時において改善される。

「実施例」 第１図はこの発明の一実施例を示し、第９図と
対応する部分に同一符号を付けてある。この発明
においては筐体１１の一方の側面２４の上部に逆
Ｆ形アンテナ１５が取り付けられる。アンテナの
板状導体１７は側面２４の上部に近接対向して配
され、つまり受話器１３と隣接している。また側
面２４は上部が引き込まされて段部２５が形成さ
れ、その段部２５の上側において板状導体１７が
配された場合である。逆Ｆ形アンテナ１５の接地
部１８はアンテナ取付面である筐体側面２４の上
端部に配置される。つまり給電部１９に給電電流
を流した場合、接地部１８にはかなりの電流が流
れるため、この接地部１８を板状導体１７の下端
部に配置した場合には筐体側面２４の段部２５と
接地部１８とが容量性結合を起こし、そのためア
ンテナ特性が著しく劣化するため接地部１８を筐
体側面２４の上端部に配置する。

第２図は第１図に示した構成での逆Ｆ形アンテ
ナの放射特性を920MHzで測定したデータを示
し、その板状導体１７に対する座標軸配置は第１
０図の場合と同一であり、第２図ＡはＸ−Ｙ面パ
タン、第２図ＢはＹ−Ｚ面パタン、第２図ＣはＸ
−Ｚ面パタンをそれぞれ示している。第２図Ｃの
Ｘ−Ｚ面パタンでは｜E〓｜成分及び｜E〓｜成分
に対する感度が同程度あり、第１１図ＣのＸ−Ｚ
面パタンにみられるように｜E〓｜成分の極端な
劣化は認められない。

この第１図に示した無線機を第１２図と同様に
第３図に示すように60゜傾けて人体頭側に装着し
た場合（但し板状導体１７は上側）の水平面パタ
ンは第４図に示すものとなり、従来の構成での水
平面パタン（第１３図）に比べて垂直偏波感度が
改善されていることがわかる。なお920MHzで測
定した。

野外実験によれば、無線機を60゜傾けて人体頭
側に装着した場合の実効利得は、この発明の構成
ではアンテナ素子が筐体１１に対し上側になると
きダイポールアンテナ比で−6dB程度、アンテナ
素子が下側になるときダイポールアンテナ比で−
7dB程度であつた。無線機を右頭側に装着するか
または左頭側に装着するかによつて利得が変動す
るものの、従来の構成の実効利得はダイポールア
ンテナ比で−7.6dBであり、従つて、この発明の
無線機は従来の背面配置逆Ｆ形アンテナをもつ無
線機（第９図）に比べて通話時の利得を最大約
2dB改善できる。

第５図Ａ，Ｂに示すように板状導体１７を段部
２５の高さよりも高くして筐体１１よりアンテナ
素子が突出するように構成してもよい。このよう
にすると板状導体１７と段部２５との間隙による
容量性結合が緩和され、帯域特性が改善される。
板状導体１７の大きさが動作波長よりみて小さい
場合には第６図Ａ，Ｂに示すように板状導体１７
上下方向の接地部１８と反対側の端縁を筐体１１
側に折曲げ延長して折曲げ部２６を設けて板状導
体１７の寸法を等価的に大きくすることにより共
振周波数を下げる構成としてもよい。この折曲げ
部２６は段部２５に対向するように設けても上記
作用に変わりはない。第７図Ａ，Ｂに示すように
筐体側面２４に段部２５を設けずに構成してもよ
い。板状導体１７の大きさが段部２５を設けた場
合よりも大きくなるが、帯域特性はより良好なも
のとなる。この例においても折曲げ部２６を設け
ることにより板状導体１７の大きさを短縮するこ
ともできる。なお、これら構成例において接地部
１８は板状導体１７の隅に位置するよう例示した
が、板状導体１７の辺に沿つて位置をずらしても
よい。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明では携帯無線機
を実際に使用している時点、すなわち通話時点で
のアンテナ利得を高めることが出来、最も人体効
果が大きくなる使用モードでの携帯無線機の実効
放射電力を向上することができ、限られた電池容
量で動作する携帯無線機の性能向上に大きく寄与
する利点がある。更に逆Ｆ形アンテナ１５は小形
にして広帯域な特性を持ち、しかも携帯無線機か
らのアンテナの突出を無くすることもできるの
で、自動車電話方式のような多チヤンネル方式に
適用して信頼度の高い携帯無線機を実現でき、実
用上の価値は極めて高い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の携帯無線機の構成例を示す
斜視図、第２図Ａ〜Ｃ第１図に示した無線機の逆
Ｆ形アンテナの特性例を示す図、第３図は第１図
に示した発明の実施例を人体頭部に装着した状態
を示す上面図、第４図は第３図における逆Ｆ形ア
ンテナの特性例を示す図、第５図乃至第７図はそ
れぞれこの発明の他の実施例の概略を示し、各図
Ａは側面図、各図Ｂは背面図、第８図は従来のホ
イツプアンテナを用いた携帯無線機の概略を示す
斜視図、第９図は逆Ｆ形アンテナを用いた従来の
携帯無線機の概略を示す斜視図、第１０図は第９
図の携帯無線機と座標軸配置との関係を示す図、
第１１図Ａ〜Ｃは第１０図の無線機の逆Ｆ形アン
テナの特性例を示す図、第１２図は第９図に示し
た従来の無線機を人体頭部に装着した状態を示す
上面図、第１３図は第１２図における逆Ｆ形アン
テナの特性例を示す図である。 １１：筐体、１３：受話器、１４：送話器、１
５：逆Ｆ形アンテナ、１７：板状導体、１８：接
地部、１９：給電部、２４：筐体側面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも対向する第１及び第２の面を有し
   無線機部と受話器と送話器を収納する筐体と、そ
   の筐体に固定される逆Ｆ形アンテナとを有する携
   帯無線機において、 上記受話器は上記第１の面に固定され、 上記第１の面と第２の面とに挾まれ、上記筐体
   の側面を形成する第３及び第４の面の一方に、上
   記受話器とほゞ隣接する位置で上記逆Ｆ形アンテ
   ナが固定され、 その逆Ｆ形アンテナの接地部はその逆Ｆ形アン
   テナの取付面の上端部に配置されていることを特
   徴とする携帯無線機。