JPH03110901A - アンテナ装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば携帯無線機等に用いられるアンテナ
装置暑こ関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種のアンテナ装置の構成としては、実開昭６
２−２１６３６号公報に示されるものがあった。

第７図は、従来の携帯無線機に係るアンテナ装置を示し
た構成図であり、（１）は無線機本体、（２）は無線機
本体（１）上部に設けられた内部アンテナ、（３）ハ無
線ＭＡ　ｍ　１４１の側面にセットされたバッテリバッ
ク、（６）は外部アンテナのエレメント部であり、従来
はばね用ステンレスなどＩこより構成され、無線機本体
（１）に収納した状態から抜き出して使用される。

この外部アンテナの長さは使用周波数が８００ＭＨｚ程
度であればλ／２（λは波長）長である約１７ａｍ程度
必要とする。

（６）はエレメント部（５）の先端部に設けられたキャ
ップ部であり、エレメント部（５）と共に外部アンテナ
（８）を構成し、無線機本体（１）に収納した外部アン
テナ（８）を抜き出す際に容易に抜出せるよう利用され
るものである。（７）はキャップ部（６）のホルダ一部
である。

また、従来においては外部アンテナ（８）を使用して無
線通信を行なう場合、外部アンテナ（８）を無線機本体
（１）から抜き出したとき、無線機大体（１）の内部に
設けた切替えスイッチ（図示せず）が作動して内部アン
テナ（２）から外部アンテナ（８）に自動的に切り替わ
って使用可能となされている。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように、無線機は広範な温度で使用されることに鑑
み、外部アンテナ（８）を障害物に当てたり、落下した
りするなどの不慮の事故などによって外部アンテナ（８
）に大きな外力が加わりその外力が除去された後におい
て外部アンテナ（８）のエレメント部（５）が曲がった
ままになってしまうことがあった。

これでは、外部アンテナ（８）として所定長が確保でき
ず外部アンテナ（８）として所望の電気的特性が得られ
ず、十分な外部アンテナ（８）としての機能が達成でき
ないという問題点があった。

この発明は、かかる問題点を解消するためになされたも
ので、外部アンテナのエレメント部を超弾性を呈する全
く新規な加工硬化型Ｎ　ｉ−Ｔ　ｉ系合金で構成するこ
とにより、外部アンテナのエレメント部に大きな外力が
加わって除去されても外部アンテナのエレメント部が曲
がったりあるいは折れたりすることを防止し得、外部ア
ンテナとしての特性劣化を軽減した新規なアンテナ装置
を提出することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るアンテナ装置は、無線機に設けられた外
部アンテナのエレメント部を加工硬化型Ｎ　ｉ　−Ｔ　
ｉ系合金ｌこより構成したものでゐろ。

〔作用〕

この発明に係るアンテナｐ（７３のエレメント部は、無
線機筐体から抜き出された状態で過度の外力が加わって
も、そのエレメント部は加工硬化型Ｎｉ−Ｔｉ系合金で
構成されているので、その超弾性により過度の外力を取
り去った後でも塑性変形を生ずることなく、元の状態に
復帰する。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図を用いて詳細に説明する
。

第１図は、この発明に係るアンテナ装部の構成図でゐろ
。

第１図において、（９）はアンテナのエレメントで、後
述するように加工硬化型Ｎ　ｉ−Ｔ　ｉ系合金１こより
構成している。Ｏｄはエレメント（９）を被覆する樹脂
チューブ、０はキャップで、エレメント（９）の一端に
かしめて取り付けている。四はキャップ０１１と一体に
形成された剛体部、０はホルダーで、無線機の筐体に取
す付けられ、アンテナのエレメント（９）を自由に通過
せしめ、エレメント（９）を保持するものである。α４
はエレメント（９）の他端に設けられたストッパーで、
ホルダー〇の下端部に係止されてホルダー■から抜ける
のを防止するものである。

また、このストッパーａ４は第１図に示すように先端の
角部には多少の丸みを形成している。

ここで、アンテナのエレメント（９）に用いる加工硬化
型Ｎｉ−Ｔｉ合金ｌこついて説明する。一般の金属材料
では、弾性限を超える外力（応力）を加えろと、原子間
にすべりが生じて塑性変形を起こし、外力を除去しても
元の状態に戻らなくなる。しかし、加工硬化型Ｎ１−Ｔ
　ｉ合金と呼ばれる材料は、通常の状態で弾性限を超え
る外力を加えると、変形を生ずるが、冷間にて例えば、
３５０℃〜４００℃にて熱処理し、予め転位密度を憎や
しておくことで変形時の転位生成を防ぎ弾性体を得てお
り、これにより逆に外力を除去すると元の状態に戻る。

加工硬化型Ｎ１−Ｔ　ｉ合金は、通常の金属を加工硬化
したものより大きな最大回復歪（約４％）を示す。

第２図は、加工硬化型Ｎ　ｉ−Ｔ　ｉ系合金によるサン
プルを第８図（Ａ＞の条件にて測定した応力−ひすみ線
図（２０℃における実測データ）でゐろ。第２図から明
らかなように、加工硬化材料では応力を大〜くしていく
とひずみも次第に大λくなり、次に応力を小さくしてい
くとひずみも小さくなり、応力を除去すると、ついＥこ
は、ひずみも零となってしまう。

例えば、従来アンテナ装置のエレメントとして使用して
いるばねステンレスと加工硬化型Ｎｉ−Ｔｉ系合金につ
いて比較すると次のようになる。

表１は、従来のばねステンレスとこの実施例の加工硬化
型Ｎ１−Ｔ　ｉ系合金（Ｎｉ４８：Ｔ玉５０　：Ｃｏ　
２　）との曲げ角度θに対する復元角度θ′及び復元率
ηの比較表である。

第３図は表１のデータを得るための説明図であり、アン
テナ（ト）の一端部を固定点００とし、この固表 定点０１から約７ｃｍの点に外力を加え、曲げ角度θま
で曲げ、外力を除去したときの復元角度θ′を測定し１
こものでゐろ。第３図において点線は外力を加えｆこア
ンテナの位置、−点１線は外力を除去したときのアンテ
ナの位置を示す。

この場合、アンテナ＠は従来のばねステンレスとこれに
対比すべき加工硬化型Ｎ　ｉ−Ｔ　ｉ系合金を用い、ア
ンテナ（イ）の長さは約１４ａｍ％直径約２ｍｍのもの
を用いた。復元率ηは曲げ角度θ１こ対する復θ− 光角度θ′の比（−）として求めたものである。

θ 表１から明らかなように曲げ角度θが３０°程度なら、
ばね用ステンレスも加工硬化型Ｎ　ｉ−Ｔ　ｉ系合金も
復元率は共に３００％であるが、曲げ角度が４５°以上
になると両者間１こおいて復元率ηに差異が生ずる。

重要なことは、加工硬化型Ｎｉ−Ｔｉ系合金の場合には
曲げ角度が９０°になっても復元率ηは１００％である
ことにある。この場合、従来のばねステンレスの復元率
ηは７２％であり、顕著な差異がある。

このように、加工硬化型Ｎ　ｉ−Ｔ　ｉ系合金と従来の
ばねステンレスとの間に大きな復元率ηの差異があるこ
とは、実質的なアンテナ高さおよび方向に影響を及ぼし
、アンテナの電気的特性１こ影響が生ずる。

例えば、第４図の如く、エレメントの２点から、角度θ
にて折り曲がりを生じた場合、エレメントｌによってそ
の軸方向に対して垂直に生じていた偏波Ａが、エレメン
ト１．に対して垂直に生ずる偏波１１とエレメント１２
に対して垂直に生ずる偏波ｂ′に分配されることとなり
、これＩζよって、アンテナ特性（輻射効率］が低下す
ることとなる。

もつとも、加工硬化型Ｎｉ　−Ｔ　ｉ系合金の電気抵抗
は５０〜１００μΩ−ａｌであり、従来のばねステンレ
スが１０μΩ−ａｍ　　程度に比し、若干大きいものの
Ｓｌｌ抵抗の点でアンテナ装置として実際上はとんど差
異なく利用可能なものでゐろ。

第５図は、この発明Ｊと係るアンテナ袋Ｉの他の実施傍
を示す構成図である。第５図１こおいて、α力は加工硬
化型Ｎ　ｉ　−Ｔ　ｉ系合金をらせん状に巻回して構成
したエレメント、（至）はらせん状のエレメント（ロ）
を被覆する樹脂チューブである。

なお、第１図と簡１様に、■はキャップ、卯は剛体部、
０はホルダー、α４はストッパーである。

この他の実施例においても、アンテナのニレメンｌ−Ｑ
力をらせん状の加工硬化型Ｎ　ｉ−Ｔ　ｉ系合金により
構成したので、エレメント長力に対する復元率ηは、む
しろ第１図の場合よりも大入いものとなる。

次１こ、第６図（ａｌにおいては、無線機筐体＠の寸法
１＋よりもアンテナのエレメント長１２が大きい場合に
、アンテナのエレメントＱ１＋を無、Ｗｉｆｆ１体＆）
内ｌこ完全ｌこ収納しうる構成について示しｔこもので
ある。第６図（ａ）において、（２）は無線機筐体（１
）に設けられた収納チューブで、無線機筐体−の頭部（
２０ａ）から底部（２０ｂ）に向かって延び、底部（２
０ｂ）において屈曲部のを設け、さらに底部（２０ｂ）
　ｊこおいて延在するように構成している。

（９）は例えば加工硬化型Ｎ１−Ｔ　ｉ系合金で構成さ
れたアンテナのエレメントで上述のよう醗と超弾性ノ性
質１ｃより第６図（ａ）の点線で示すように収納チュー
ブのの屈曲部の１こおいても屈曲されて、収納チュープ
ロ内に収納される。もつとも、収納チューブ囚の長さは
アンテナのエレメント（９）の長さよりも多少長く構成
している。

ところで、アンテナのエレメント（９）を使用して無線
通信を行なう場合ｌこは、アンテナのエレメント（９）
を無線機筐体ωから抜き出すが、このエレメント（９）
を無線機２体圀から抜き出しても、エレメント（９）は
加工硬化型Ｎｉ　−Ｔ　ｉ系合金ｌこより構成されてい
るので、第６図（！＆）の突縁で示したようｌこ直線状
に起立する。

また、第６図（ａ）において、（至）はアンテナのエレ
メント（９）に取り付けられた剛体部であり、無線機筐
体（イ）に収納した状態で屈曲部のの前後Ｉζ設けてい
る。これは、アンテナのエレメント（９）が収納チュー
ブ（２）内を容易に摺動可能とするために設けたもので
ある。更に、アンテナのエレメント（９）に設けたスト
ッパー０４はその先端を円弧状に形成しているので、−
層収納チューブの内の摺動が容易となる。

第６図においては、無線機筐体（ハ）が特殊の形状であ
る円形の場合を示す。（至）は、無線機巨体（至）内に
設けた収納チューブであり、大きな屈曲部＠を形成して
いる。その他の点は、第６図（ａｌと同様である。

また、第８図向に示す如く、加工硬化型Ｎ　ｉ−Ｔ　ｉ
系合金は環境温度による特性変化が少ないという利点も
備えており、携帯無線機のように、使用環境温度が幅広
い機器においてはより有効となる。

なお、無線機に内部及び外部アンテナを具備したものに
おいて、外部アンテナを無線機筐体から抜出したとλＩ
こ、内部アンテナから外部アンテナに自動的に切替れる
ものにおいて、その外部アンテナにこの発明に係るアン
テナ装置が適用できるのは勿論である。

このと〜、アンテナのエレメントの下端部に剛性部を設
け、この剛性部が切替えスイッチを作動せしめ、内部ア
ンテナから外部アンテナに切り替わるよう構成すること
がでとる。

〔発明の効果〕

以上のよう憂こ、この発明によれば無線機の外部アンテ
ナのエレメント部を加工硬化型Ｎ　ｉ−Ｔ　ｉ系合金醗
こより構成したので、外部アンテナに大きな外力が加わ
り、その外力が除去されれば元の状態に復帰し易いので
、使用環境温度の幅広い場合でも従来のように曲がった
ままの状態を軽減しうる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係るアンテナ装置の一実施例を示
す構成図、第２図はこの発明に係る超弾性材料の応カー
伸び模式図、第３図は超弾性材料の曲げ角度θに対する
復元角度θ′を測定するための説明図、第４図はアンテ
ナのエレメントの屈曲による電気的影響についての説明
図、第５図はこの発明の他の実施例を示す構成図、第６
図（ａ）　、　（ｂ）は別の発明に係るアンテナ装置の
構成図、第７図は従来のアンテナ装置を示す構成図、第
８図は加工硬化型Ｎ　ｉ−Ｔ　ｉ合金の温度条件による
応力−ひすみ曲線図である。 各図において、（９）はエレメント、（２）は樹脂チュ
ーブ、■はキャップ、υは剛体部、口はホルダー（イ）
、（至）は無線機巨体、（２）、（至）は収納チューブ
、＠。 勿は屈曲部である。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）無線機に設けられた外部アンテナのエレメント部
   を加工硬化型Ｎｉ−Ｔｉ系合金により構成したことを特
   徴とするアンテナ装置。
2. （２）請求項第１項において、加工硬化型Ｎｉ−Ｔｉ系
   合金はＮｉ、Ｔｉを含む三元化合金であることを特徴と
   するアンテナ装置。