JPH0388404A

JPH0388404A - アンテナ回路及び腕装着型無線機

Info

Publication number: JPH0388404A
Application number: JP1175168A
Authority: JP
Inventors: Norio Hama; 浜　範夫
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1988-08-05
Filing date: 1989-07-06
Publication date: 1991-04-12
Anticipated expiration: 2013-12-02
Also published as: JP2830095B2

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〕本発明は、小型携帯無線機の、特にアンテナ回路と、そ
れを用いる腕装着型無線機に関する。

〔従来の技術〕

従来は、携帯型小型無線機のアンテナ回路には、アンテ
ナ回路の共振周波数の量産時のばらつきをなくすために
可変容量ダイオードを取り付けた例がある。

しかし、この場合には、一端可変容量ダイオドにより共
振周波数を合わせてしまえば、それ以後は、共振周波数
はずれることはないので、いわば可変容量ダイオードが
、消極的に使用される例である。

一方、ある周波数範囲を連続して受信できるような小型
無線機では、アンテナ回路の共振周波数を連続して変化
させる必要があるので、可変容量ダイオードが使用され
る。しかし、何らかの原因でアンテナ回路の共振周波数
がずれた場合の補ＩＥの１」的には使用されず、また、
周波数がずれることは、はとんどない。

さらに、安定した送受信を行なう方式として、Ａ　Ｆ　
Ｃ（Ａｕｔｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）
回路方式があり、これも送受信周波数のずれを補正する
ために、可変容量ダイオードを用いるが、これは、スー
パーヘテロダイン方式における局部発振器の発振周波数
を補正するもので、本発明の主旨とは異なるものである
。

〔発明が角ゲ決しようとする課題〕

本発明は、腕に装着するための腕バンドと一体になった
ループアンテナを有するアンテナ回路、及び、腕装着型
無線機に対して適用される。

すなわち、ループアンテナが腕を周回する形で装着され
ることから、ループアンテナの長さが、使用する個人に
よって異なる。すると、ループアンテナのインダクタン
スの値が個人によって異なるわけであるから、アンテナ
回路の共振周波数は、個人によってまちまちの値となり
、ループアンテナの利得のばらつきとなる。これは、各
個人の無線機の感度に影響を匂え、はなはだしく、共転
胴波数がずれれば、送受信できなくなる恐れがある。

一方、ループアンテナを腕に装着した場合、人体の影響
により、共振周波数がずれる。このことは、腕に装着し
た状態で送受信できても、腕に装着すると、送受信でき
なくなる可能性があるということである。

これらは、アンテナ四路の」（転胴波数がずれるために
生ずる現象であるから、もとの共振周波数に戻してやれ
ばよいか、これをループアンテナの使用台が手作業で行
なうのは、非常にわずられしく、非現実的である。

そこで、本発明の目的は、アンテナ回路の共振周波数の
ずれを自動的に補正し、常に一定の周波数に）１ミ振周
波数を保つことができるアンテナ回路を提供する。

また、かかるアンテナ回路を取すイ４けた本発明の腕装
着型無線機は、使用する個人の腕の太さに関係なく、ま
た、腕装着時、非装着時を問わず、常に一定の感度で送
受信できる。

　０〔課題を解決するための手段〕上記課題を解決するため、本発明のアンテナ回路は、ａ）腕に装着するための腕バンドと一体になっているル
ープアンテナと、前記ループアンテナに接続されるコン
デンサとが、特定の周波数に共振する特性を有するアン
テナ回路において、ｂ）前記ループアンテナの一部を切
り離し、腕に脱着する手段を有するコネクタ部が電気的
接合容量を持ち、前記ループアンテナの長さの変化に応
じて、前記結合容量を自動的に変化させるコネクタ構造
を持つことを特徴とする。

さらに、かかるアンテナ回路を腕装着型無線機に取り付
けると、両者を一体化した腕装着型無線機が構成される
。

また、ａ）腕に装着するための腕バンドと一体になっているル
ープアンテナと、前記ループアンテナに接続されるコン
デンサとが、特定の周波数に共振する特性を有するアン
テナ回路において、ｂ）前記アンテナ回路に接続さる可
変容量ダイオードと、Ｃ）前記可変容量ダイオードの容量を、前記ルプアンテ
ナの長さに応じて、随時変化させるための、前記可変容
量ダイオードの印加直流電圧を発生する、電圧発生器を
具備することを特徴とする。

また、ａ）腕に装着するための腕バンドと一体になっているル
ープアンテナと、前記ループアンテナに接続されるコン
デンサとが、特定の周波数に共振する特性を有するアン
テナ回路において、ｂ）前記アンテナ回路に接続される
可変容量ダイオードと、Ｃ）前記可変容量ダイオードの容量を、前記ルプアンテ
ナの腕装着時と非装着時で、随時変化させるための、前
記可変容量ダイオードの印加直流電圧を発生する電圧発
生器を具備することを特徴とする。

また、ａ）腕に装着するための腕バンドと一体になっているル
ープアンテナと、前記ループアンテナに接続される可変
容量ダイオードとが特定の周波数に共振する特性を有す
るアンテナ回路において、ｂ）前記ループアンテナの一
部を切り離し、腕に装着する手段を有するコネクタ部が
電気的結合容量を持ち、前記ループアンテナの長さに応
じて、前記結合容量を自動的に変化させるコネクタ構造
を持つことを特徴とする。

また、ａ）腕に装着するための腕バンドと一体になっているル
ープアンテナと、前記ループアンテナに接　３続される第１可変容量ダイオードとが、特定の周波数に
共振する特性を有するアンテナ回路において、ｂ）前記アンテナ回路に接続される第２可変容量ダイオ
ードと、Ｃ）前記第２可変容量ダイオードの容量を前記ループア
ンテナの長さに応じて、随時変化させるための、前記第
２可変容量ダイオードの印加直流電圧を発生する、電圧
発生器を具備することを特徴とする。

また、ａ）腕に装着するための腕バンドと一体になっているル
ープアンテナと、前記ループアンテナに接続される第１
可変容量ダイオードとが、特定の周波数に共振する特性
を有するアンテナ回路において、ｂ）前記アンテナ回路に接続される第２可変容量　４ダイオードと、Ｃ）前記第２可変容量ダイオードの容量を、前記ループ
アンテナの腕装着時と非装着時で、随時変化させるため
の、前記第２可変容量ダイオードの印加直流電圧を発生
する、電圧発生器を具備することを特徴とする。

さらに、かかるアンテナ四路を取り付けると、両者を一
体化した腕装着型無線機が構成される。

〔作　用〕

先に述べたように、本発明の目的とすることは、腕の太
さや、腕装着時と非装着時によって、ループアンテナの
インダクタンスの値の変化によって生ずる共振周波数の
変化を自動的に補正することにある。その手段として、
ループアンテナに付属するコネクタ部に電気的結合容量
を含ませ、または、可変容量ダイオードを接続し、これ
らの電気的結合容量を自動的に変化させる。一般に、ル
ープアンテナが長くなると、インダクタンスが増加する
ので、電気的結合容量を小さくする。逆に、ループアン
テナが短くなると、インダクタンスが５減少するので、電気的結合容量を大きくする。このよう
に変化させることで、共振周波数は一定に保つことがで
きる。

また、腕装着時と非装着時でインダクタンスが変わった
場合、それに見合うだけの直流電圧変化を、電圧発生器
から可変容量ダイオードに与えてやれば、電気的結合容
量を自動的に変化させることができ、共振周波数を一定
に保つことができる。

〔実　施　例〕

第１図は、本発明のうち、ループアンテナのコネクタ部
に電気的結合容量を持たせるアンテナ回路を腕時計用バ
ンドとコネクタに応用した例である。腕バンド１０１，
１０２は、合成皮革などの絶縁体でできており、ＩＬい
に尾錠１０３で接続される。尾錠１０３には、金属板１
０５が付属している。金属板１０５は、尾錠１０３の中
間に腕バンド１０２を横切るように取り（＝１けられて
おり、図のごとく、表面から見た尾錠１０３の面積に比
べ、十分大きい面積をもつ。また、金属板１．０５は、
腕バンド１０１の内部に含まれているループ　６アンテナ１０６に裏面から接続されている。ループアン
テナ１０４，１．０６は、銅などの導電体でできている
。

腕バンド１０２の内部にあるループアンテナ１０４は、
腕バンド１０２の末端へ行くにしたがって、その横幅が
狭くなっている。腕の細い人の場合、腕バンド１０２は
、余りの部分が多くなる。

つまり、腕バンド１０１．１０２の腕周回長は短くなる
が、金属板１０５とループアンテナ１０４が重なり合う
面積は大きくなる。この重なり合う部分で電気的結合容
量が発生し、この場合の電気的結合容量は大きくなる。

逆に、腕の太い人の場合、腕バンド１０２の余りの部分
は少なくなる。つまり、腕バンド１０１゜１０２の腕周
回長は長くなるが、金属板１０５とループアンテナ１０
４の重なる面積は小さくなる。

この場合、電気的結合容量は小さくなる。

尚、腕バンドに含まれるループアンテナ１０４は、金属
板１０５よりも先端部では、アンテナとして機能しない
。したがって、ループアンテナが　７長いという意味は、金属板１０５の位置から、ループア
ンテナ１０４の先端部とは、反対側の部分が長いという
ことを表わす。

第２図は、第１図の構造の電気的等価回路である。ルー
プアンテナ１０４，１０６は、コイルで表わされ、イン
ダクタンス１．０４ａ、１０６ａをもつ。また、金属板
１０５とループアンテナ］０４が重なってできる電気的
結合容量　１０７　ａと、共振回路を構成する別の電気
的結合容量　１０８　ａがある。

電気的結合容量１０８ａは、固定容量あるいは、可変容
量ダイオードと固定容量を組み合わせた、可変容量が考
えられる。この容量１０８ａの両端子１０９ａ、１０９
ｂか、またはその一方を用いて、高周波信号を取り出す
。

このインダクタンス１０４ａ　　１０６ａの和と、電気
的結合容Ｊｉ１０７ａ、１０８ａのそれぞれの逆数の和
の逆数との積を一定にすることで、常に同し共振周波数
を保つことができる。

これらを等式で表現すると、インダクタンス１８０４ａ、１０６ａを”　ｌ０４６＋　　Ｌ　１０６ｍ、
電気的結合容量］０７ａ、１０８ａをＣｌ０７ｍ＋　Ｃ
ｔｏｓｓ、共振周波数をｆとすれば、という関係が成り立つ。ｆを一定の値にするには、（Ｌ
　＋０４−　＋　Ｌ　＋０６−）　　・Ｃｆａｔａｌ　
−Ｃ６Ｕ＊１ｓｎｌ（３式）％式％３式の関係を保ちつつ、ループアンテナ１０４゜１０６
の長さが若干短くなったときのインダクタンス］、０４
ａ、１０６ａの変化を補償するような電気的結合容量１
０７ａの値を理論的に求める。

インダクタンス１０４ａ、１０６ａは、尾錠１０３で高
周波的につながり、１本のインダクタンスになる。

このインダクタンスの値をＬ　ｆａｔａｌ　とすると、
１つＬ　ｆａｔｍｌ　　＝　Ｋ、、。Ｓ　Ｎ２／１１　　（
＝　Ｌ　１０４．＋　Ｌ　ＩＱ（、−）・・・（４式）ここで、Ｋは長岡係数、μ０は真空における透磁率、Ｓ
はループアンテナ１．０４，１．０６を尾錠１０３で接
続したあとの開口面積、Ｎはループアンテナの巻数、ｐ
はループアンテナの横幅である。

ループアンテナが構成する開口曲積Ｓは、開一部を円型
とし、その半径をａとすれば、Ｓ−πａ２　　　　　　　　　　　　・・・（５式）で
ある。いま、ループアンテナの長さが若干短くなったと
すると、短くなった量を△αとおけば、このときの開口
面積Ｓ′は、（６式）を（４式）に代入すれば、ループアンテナの長
さが短くなったときのり、。ｌヮ、が求められる。

ループアンテナが短くなる前と後のり、。１ｍｌの値の
化は開口面積Ｓの比に比例し、その比△０ａ　＋（７式）を見れば、△αが大きくなると、ΔＬ、。、１
は１より小さくなって、Δα＝Ｏすなわち、ループアン
テナの長さを変えない時に比べり３．、の値が小さくな
ることがわかる。

さて、次は、電気的結合容量１０７ａを求める。

Ｃ１ｏ’７ｍ＝Σ　　　　　　　　　　・・・（８式）
Σは、物質の誘電率、Ａは、ループアンテナ１０４が、
金属板１０５と重なり合う部分の面積、ｄは両者の金属
面間の距離である。Σは、ループアンテナ１０４をおお
っている、腕バンド−０２の祠質と、腕バンド−０２の
裏面と金属板１０５との微小空間の誘電率から求まる。

ここで、Ｃｌ０８ｍ　＞　＞　Ｃ＋ｏ７ｍとすると、第
２図の共振回路の共振周波数に影響する電気的結合容量
は、Ｃｌ０７ｍで近似できる。したがって、Ｃ＋　ａ　
＋　ｓ　＋÷Ｃ１０７−−（９式）３式、４式に示すよ
うに、Ｌ　ｌ　ｎ　ｌ　＊　ｌとＣｌｏｌｍの積は一定
である必要がある。したがって、７式で求めた、ループ
アンテナが短くなったときの、△Ｌ　ｆａｔａｌの値は
、Ｃｌ　ｏ　ｌ　ｍ　ｌの変化の比△Ｃｌ　ｎ　１．１
によって補償してやればよい。３式を変形して、この意
味を等式で表わすと、Ｌ　ｌ　ｏ　ｌ　ｍ　ｌ　　・△Ｌ　ｌｏｌｍｌ　　’
　Ｃｌａｌｍｌ　　・△Ｃ１６１＊＝Ｃｏｎｓｔａｎｔ
　　　　　　　　　　　−（１０式）△Ｉ’　ｌｏｌｍ
ｌ　　・△Ｃｌｏｌｍｌ　＝１　　　・・・（１１式）
１１式、７式から、△Ｃｌ　ｎ　ｌ　＠　＋の値の変化
の比は、２となる。８式、９式から、△Ｃｌｎ１ｍ１の値は、電気
的結合容量Ｃ１０７ｍの面積Ａの変化量におきかえられ
る。したがって、面積Ａは△αの関数とみて、１２式か
ら（ａ）２π （１３式）となる。βは、△α＝０のときの面積である。△αが大
きくなる、つまり、ループアンテナの長さが短くなると
Ａ（△α）の値は大きくなり、Ｃｌ０７ｍの値が大きく
なる。したがって、Ｌ、。ｌ。

の変化の比△Ｌ　ｌｏｌｍｌを補償できる。

第３図は、１３式を表現した図であるが、くΔαく２π
ａの範囲でＡ（△α）を変化させることによってΔＬ　
ｔａ。１を補償できる。そして、第１図に示す、ループ
アンテナ１０４は、その先端にいくに従って幅が狭くな
っているが、その幅は、ループアンテナ１０４と金属板
１０５が重なる面積が、１３式に従うように決めてやれ
ばよい。

一方、Ｃｌ０Ｒｓ＞　＞　Ｃ１０７ｍが成り立たない場
合は、Ｃ１゜、１にはＣ１ｏ８．の値も考慮する必要が
あるが、その場合でも、Ａ（△α）の式には、Ｃｌ０８
ｍが含まれるが、理論計算で求められ、その関数に従っ
て、ループアンテナ１０４の幅を決めればよい。

このようにして、ループアンテナの長さが△αだけ変わ
ると、自動的にＡ（△α）が決まり、補償後の電気的結
合容量Ｃｌ０７ｍが決まるわけである。

３このようにして決まったＣ４゜７．はループアンテナの
長さを短くしたときのＬｌ。ｔｅｌ　とともに北進回路
を形成するが、そのノ（転円波数は、ループアンテナの
長さを短くする前に比べて、変わらない。

このようにして、本発明の［１的が達成されるわけであ
る。

すなわち、腕の細い人の場合は腕を周回する腕バンド１
０１．１０２に含まれるループアンテナ１０４．１０６
の周回長は短くなり、そのインダクタンス１０４ａ、１
０６ａは小さくなるが、金属板１０５とループアンテナ
１０４の重なる面積は大きくなり、そのキャパシタンス
１０７ａは大きくなる。インダクタンス１０４ａ、１．
０６ａの減少分をキャパシタンス１０７ａで補い、イン
ダクタンス１０４ａ、１０６ａとキャパシタンス１０７
ａ、１０８ａのそれぞれの逆数の和の逆数の積は一定に
なる。

また、腕の太い人は、ループアンテナ１０４゜１０６の
周回長が長くなり、そのインダクタンス１０４ａ、、１
０６ａは大きくなるが、キャパシタ４ンス１０７ａは小さくなる。インダクタンス１０４ａ、
１０６ａの増加分をキャパシタンス１０７ａが相殺し、
やはり、インダクタンス１．０．４ａ。

１０６ａとキャパシタンス１０７ａ、１０８ａのそれぞ
れの逆数の和の逆数の積は一定になる。

第４図は、第１図の尾錠部分を横から見た図である。腕
バンド１０２を尾錠１０３と金属板１０５の間にはさみ
込むたけなので、脱着が簡単である。また尾錠１０３は
、２ケ所で腕バンド１０２を押さえるため、両側から腕
バンド１０２を引っばっても容易に抜けない。

第５図は、第１図と同様のアンテナ回路を用いた腕バン
ドの横断面図である。腕バンド１１１の内部にループア
ンテナ１１２が含まれている。そして、双方の腕バンド
を接続するための毛ばり１１３が多数付属している。毛
ばり１１３によって、双方の腕バンドは、任意の位置で
重ね合わせ、接続することができる。そして、重ね合わ
せるとき、腕バンド１１１９周回長を短くするとループ
アンテナ１１２の重なり合う面積が大きくなり、その５部分で大きなキャパシタンスをもつ。一方、腕バンド１
１１の周回長を長くするとループアンテナ１１２の重な
り合う面積が小さくなるので、その部分のキャパシタン
スは小さくなる。

第６図は、第５図の実施例を斜め上方から見た図である
。この場合も、電気的な等価回路は、第２図と同じであ
り、ループアンテナ１１２の長さが変われば、自動的に
、ループアンテナ１１２の重なる面積が変わり、電気的
結合容量　１０７　ａが変わるので共振周波数はいつも
一定の値に保つことができる。

ループアンテナ１１２の横幅の狭い部分も、１３式を満
たすように決めてやればよい。

第７図は、本発明を腕時計型無線機に応用した例である
。本体１１４に無線機が含まれている。

とてもシンプルで、無線機を感じさせないこのスタイル
は、簡単な送受信機や、選択呼び出し受信機に好適であ
る。

第８図は、本発明のうち、従来のアンテナ回路に可変容
量ダイオードを取り（＝１けたアンテナ回路６図である。第９図は、従来から用いられるアンテナ回路
例図である。この実施例においても、ルプアンテナの長
さが変わることによる、共振周波数の変化を抑える一実
施例が示される。

ループアンテナ２０１は、コネクタ２０２の部分で脱着
ができるようになっており、電気的には、コネクタ２０
２を接続することで、ループアンテナ２０１が構成され
、ループアンテナ２０１と可変抵抗２０４が接続される
ことになる。この可変抵抗２０４は、抵抗２０３と合わ
せて、ｎ１変容量ダイオード２０６の直流電圧を決める
ものである。

電源電圧が端子２１２から供給される。この電源は、常
に一定の電圧を発生させる電源である。そして、ループ
アンテナ２０１は、アース２１１により接地されている
。したがって、抵抗２０３と可変抵抗２０４の抵抗比に
より、可変容量ダイオード２０６に印加される電圧が決
まる。さらに、可変抵抗２０４の抵抗値を変化させると
、可変容量ダイオード２０６に印加される電圧が変化し
、容量を変化させることができる。可変抵抗２０４７の抵抗値は、数十〜百ｌ（Ωという大きな値のため、ル
ープアンテナ２０１を含めたアンテナ回路の共振回路と
してのＱの低下はありえず、アンテナ回路の感度が低下
することはない。

コンデンサ５．７．１０は、直流しゃ所用のものである
。

可変容量ダイオード２０８が本来の選局用である。端子
２１４から、選局用の直流電圧が抵抗２０９を介して印
加される。従来は、′第９図にもあるように可変容量ダ
イオード２０８とコンデンサ２０７、さらにループアン
テナ２０］によってアンテナ回路が構成されていたわけ
である。この可変容量ダイオード２０８は、アンテナ回
路が常に同一の周波数に共振させる目的の場合には、ア
ンテナ回路の共振周波数のばらつきをなくしたり、もし
ばらつきがなければ、単なるコンデンサでおきかえが可
能なものである。

さて、本発明の目的は、ループアンテナの長さが変わっ
たとき、共振周波数のずれを１−１動的に補償すること
であるから、その目的を実現するアン８テナ回路として、その中に、可変容量ダイオード２０６
を加えたことに大きな特徴がある。

第１０図は、第９図のごとく、従来から用いられるアン
テナ回路を用い、ループアンテナ２０１の長さが長い場
合のアンテナ回路の共振特性を示す図、また、第１１図
は、同様にループアンテナ２０１の長さが短い場合の共
振特性を示す図である。

ループアンテナ２０１の長さが長い場合、ループアンテ
ナ２０１のインダクタンスは大きくなるため低い周波数
ｆ１の送信局を受信している。そこで、ループアンテナ
２０１の長さを短くした場合、そのインダクタンスは小
さくなるため、今まで受信していた送信局ｆ、の感度が
小さくなり、代わって高い周波数にあるｆ２送信局の感
度か大きくなってしまう。すなわち、ループアンテナ２
０１の長さを変えたために同調ずれをおこしたわけであ
る。

本発明のアンテナ回路によれば、このような原因で生ず
る同調ずれを防ぐことができる。

第１１図において、ループアンテナ２０１を短くした分
だけインダクタンスが減っているので、周波数ｆ、に最
大感度がくるように保つために、可変容量ダイオード２
０６の容量を増やす。可変容量ダイオード２０６の容量
を増やすために、カソード側に印加している直流電圧を
下げる。直流電圧を下げるためには、可変抵抗２０４を
小さくすればよい。この可変抵抗２０４は、コネクタ２
０２部分と、腕バンド内部に形成されている抵抗板２１
２から成っている。このようにすることで、ループアン
テナ２０１を短くしても、周波数をｆｌに保つことがで
きる。抵抗板２１２の値については、この値を用いて、
インダクタンスの増減を補償するので、インダクタンス
の変化△Ｌ１゜。

を補償する容量として１２式の△Ｃｌｏｌｍｌが利用で
きる。すなわち、ループアンテナ長が△αだけ短くなっ
たときの、ループアンテナに並列に接続される等価容量
の変化量がΔＣ１゜、１であるから、１２式にＣｌｅｌ
ｍｌの変化量が従うように可変容量ダイオード２０６の
値を随時変えればよい。

０つまり、可変容量ダイオード２０６には、それに合うだ
けの直流電圧を印加すればよいことになる。

それはさらに、必要な抵抗を取り付ければよいことにな
るわけである。

第１２図は、可変抵抗２０４の構造を示す図である。コ
ネクタ２０２により、腕バンド２２２の内部に含まれる
でいるループアンテナ２０１ａ。

２０１ｂが接続されている。ループアンテナ２０１ａが
ある側の腕バンド２２２ａには、さらに抵抗板２２１が
含まれている。抵抗板２２１は、それぞれ抵抗値の異な
るセクションが連続してつながっており、その１つ１つ
には、電気的導通可能な穴２２０がおいている。これら
の穴２２０は、腕バンドの表面から裏面までを貫通した
構造になっている。穴２２０の１つは、コネクタ２０２
内部にある突起と結合してループアンテナ２０１ｂにつ
ながっている。

第１３図は、コネクタ２０２の縦断面図である。

ループアンテナ２０１ｂの先には、金具２２４、またル
ープアンテナ２０１ａのある腕バンド２２１２ａの途中に、金具２２５が取り付けられている。

金具２２４と２２５は、ループアンテナ２０１．ａ。

２０１ｂと電気的導通がとれており、この両者の結合に
は、シャフト２２６、フック２２７、押さえ金具２２８
が用いられる。これら３つの金具により圧着され、ルー
プアンテナ２０１ａ、２０１ｂが接合される。

さて、金具２２４には、突起２２３がある。これが腕バ
ンド２２２ａの片側に設けられた穴２２０の１つに押入
される。穴２２０は、電気的に導通しており抵抗板２２
１の中に開けられている。

突起２２３と穴２２０は、それぞれの断面がくびれでお
り、電気的な導通を確実にしている。このようにして、
抵抗板２２１と、金具２２４、さらにループアンテナ２
０１ｂが接続される。

突起２２３は、ループアンテナ２０１が長くなるときは
、ループアンテナ２０１ａの先端側の穴２２０に押入さ
れることになる。すると、抵抗板２２１の長さを長くし
て使用することになるので、突起２２３から、可変容量
ダイオード２０６の間２の抵抗値は増加する。したがって、可変容量ダイオード
２０６のカソードに印加される電圧が大きくなり、ルー
プアンテナ２０１のインダクタンスの増加を補償する形
で、容量が小さくなっていき、その結果、同調ずれは起
こらず、一定の感度を保つことができる。

逆に、ループアンテナ２０１が短くなれば、ループアン
テナ２０１ａの無線機本体側の穴２２０に挿入されるの
で、抵抗板２２１は短くして使用することになり、印加
電圧は下がり、ループアンテナ２０１のインダクタンス
の減少を補償する形で、可変容量ダイオード２０６の容
量が増え、同調ずれを防ぐことができるオ）けである。

このように、本発明のアンテナ回路を用いるとループア
ンテナと一体になっている腕バンドの長さを変えても、
同調ずれを自動的に補償するようになっているので、感
度をいつも一定の状態に保つことができる。

さらに、第１４図にあるような、アンテナ回路が平衡出
力型になっている回路においても適用で３きることはいうまでもない。

第１５図は、本発明のうち、従来のアンテナ回路に可変
容量ダイオードを取り付けたアンテナ回路図であるが、
第８図の実施例ではその目的が異なる。第１５図におい
ては、ループアンテナを腕に装着したときと、しないと
きて、アンテナ回路の共振周波数のずれを自動的に補償
する一実施例が示される。

ループアンテナ３０１は、コネクタ３０２の部分で脱着
ができるようになっている。そして、コネクタ３０２は
、同時に、ループアンテナ３０１側とコンデンサ３０４
側を直流電気的に接続するスイッチの役目を果たすもの
である。コネクタ３０２は、ループアンテナ３０１のど
の位置にあってもよい。抵抗３０３を介して、直流電圧
が端子３０３ａからＪｊえられている。端子−３１５は
、直流電圧をモニターする端子である。直列に接続され
るコンデンサ３０５と、可変容量ダイオード３０６は、
無線機が、目的の周波数に同調できるように設けられた
コンデンサである。いわば、選局４用のコンデンサである。そして、抵抗３０７を介して端
子３１１から選局用の直流電圧が与えられて、可変容量
ダイオードの容量が決まる。

さて、本発明のアンテナ回路の特徴は、上に述べた、選
局用の可変容量ダイオード３０６とは別に、可変容量ダ
イオード３０つと、それと直列に接続されるコンデンサ
３０８、さらに、直流電圧印加用の抵抗３１０と端子３
１２を設けた点にある。

初めに、ループアンテナ３０１が腕を周回しない状態に
おいて、選局用のコンデンサ３０５と可変容量ダイオー
ド３０６を用いて、ループアンテナ３０１と共振回路を
構成することによって同調がとれたとする。その状態で
、コネクタ３０２の部分でループアンテナ３０１を切り
はなし、今度は、腕を周回する状態でループアンテナ３
０１をコネクタ３０２に接続したとする。

すると、人体の腕の影響により、ループアンテナ３０１
のインダクタンスの値が変わり、腕を周回しない場合に
比べ、アンテナ回路の共振周波数がずれてしまう。そこ
で、可変容量ダイオード３１０に印加する直流電圧を変
えて、ループアンテナ３０１に並列に接続されているコ
ンデンサの容量を等価的に変えて、もとの腕を周回しな
い時の共振周波数にアンテナ回路を再同調させる。これ
により腕の影響で、共振周波数がずれることなく、安定
して無線機の感度を保つことができる。もちろん、初め
に腕に周回した状態で、腕からはずした場合でも、これ
らの操作により共振周波数のずれを直すことができる。

無線機の高周波信号は、端子３１３の先に接続される高
周波回路で増幅され、安定した出力を得ることができる
。

第１６図は、本発明のアンテナ回路を組み込んだ腕装着
型受信機の一実施例を示す回路ブロック図である。

ループアンテナ３０１て受信した信号は、本発明のアン
テナ回路３２０を通り、高周波増幅回路３２４で増幅さ
れ、局部発振回路３２５からの信号と汎合されて、中間
周波数に変換される。さらに、その増幅回路３２７を経
て、検波回路３２８で検波され、復調信号が再生回路３
２９によって処理されて、各種の情報信号が得られる。

例えば、初めに腕に装着していない場合を仮定する。こ
の状態において、選局回路３３０からの直流電圧が端子
３０７に印加され、ある周波数ｆ１に同調され、高周波
信号を受信している。そして、中間周波数増幅回路３２
７の出力において、高周波増幅回路３２４の利得を調整
するためにＡＧＣ回路３３１が接続されている。この回
路により、検波回路３２８の入力信号は常に一定のレベ
ルに調整されている。

第１７図は、この状態における、アンテナ回路の共振特
性を示すスペクトラム図である。共振特性３４０の最も
利得の大きい周波数に、信号のスペクトラム３４１があ
る。

さて、次に、コネクタ３０２を切りはなし、ループアン
テナ３０１をアンテナ回路３２０から直流電気的に切り
はなしたとする。すると、端子３１５の電圧は、今まで
グランド電位だったのが、コ　７電源電位に立ち上がる。そして、今度は、腕に装着する
ためのループアンテナ３０１が腕を周５！１シた状態と
なって、コネクタ３０２に接続される。

すると、端子３１５は、再びグランド電位になる。

ここでは、選局回路３３０からの直流電圧に変化はない
。しかしスイッチ回路に３２１において、端子３１５が
グランド電位になったとき、ＡＧＣ回路３３１の動作を
止める信号が出力される。また、周波数補正回路３２２
を動作させるための信号が出力される。さらに、周波数
補正データ出力回路３２３を動作させるための信号が出
力される。

この状態では、ＡＧＣ回路３３↑が動作しないので、中
間周波増幅回路３２７の出力は、アンテナ回路３２０の
出力レベルに比例する。そして、アンテナ回路の共振周
波数は、腕に装着したために、装着前の周波数ｆ１から
ずれて、ｆ２になっている。

このとき、周波数補正データ出力回路３２３は、現在共
振している周波数１２に対し、微小周波数６１分だけ、
共振周波数をずらすように信号を出８力する。

この信号を受けて、周波数補正回路３２２は、△ｆ分を
補正した直流電圧を出力し、端子３１２に印加され、ア
ンテナ回路３２０は、ｆ、＋△ｆの共振周波数になる。

第１８図は、共振周波数がｆ２＋△ｆになったときの共
振特性を示す図である。このとき、中間周波増幅回路３
２７の出力には、アンテナ回路３２０の共振特性に比例
したレベルの信号が得られる。つまり、この場合信号利
得３４５が、信号利得３４４に増えた分だけ、この出力
のレベルは増えるわけである。この出力は、周波数補正
データ出力回路３２３に入力されあらかじめ、記憶して
おいた共振周波数ｆ２の時のレベルと比較され、大きい
場合は、ｆ２＋Δｆの周波数が選択される。

小さい場合は、ｆ２の周波数が選択される。ｆ。

＋△ｆのレベルが大きい場合、すなわち、第１６図の場
合のように信号利得３４４に増えた場合は周波数補正デ
ータ出力回路３２３は、さらに△ｆだけ高い周波数に共
振させるように信号を出す。

３つこの信号を受けて、周波数補正回路３２２が直流電圧を
新たに決め、端子３１２に直流電圧を印加し、アンテナ
回路３２０は、ｆ２＋２△ｆに共振周波数が一致するこ
とになる。そして、中間周波増幅回路３２７のレベルか
、今度は１つ前に検出したｆ２＋△ｆの共振周波数のレ
ベル、つまり、第１８図の信号利得３４４に比例したレ
ベルと比較され、大きいレベルの共振周波数の場合が周
波数補正データ出力回路３２３で選択される。

これら一連の動作をくり返し、共振周波数がｆ２＋ｎ△
ｆ　（ｎは整数）での中間周波増幅回路３２７の出力レ
ベルが、ｆ２＋（ｎ−１，）△ｆてのレベルを下回った
場合、周波数補正データ出力回路３２３は、共振周波数
をｆ２＋（ｎｌ）△ｆとして最終的に選択し、周波数補
正回路３２２に信号を出力する。そして、この信号を受
けて、周波数補正回路３２２は、新たに設定した、最後
の直流電圧を出力する。また、同時に、スイッチ回路３
２１に対して、補正終了の信号を出す。スイッチ回路３
２１では、補正路ｒ信号を受け、周波０数補正データ出力回路３２３の動作を止める信号と、周
波数補正回路３２２の最後の直流電圧を保持させ、その
動作を止める信号を出す。さらに、ＡＧＣ回路３３１を
再動作させるための信号が出力されて、ＡＧＣ回路３３
１に送られる。このようにして、周波数補正動作が終了
するわけである。

第１９図は、本発明のアンテナ四路が、目動的に共振周
波数のずれを補正するために動作する回路の信号変化を
示すタイミングチャート図である。

前に述べた一連の動作が、この図で表わされている。

腕装着前、アンテナ回路３２０は、共振周波数ｆ、を保
っていたか、腕にはめるために、腕バンドのコネクタを
切りはなす。すると、端子３１５の電圧３４６が電源電
圧に立ち上がる。その時、アンテナ回路３２０の周波数
ｆ１ての信号利得３５０は、ループアンテナを切りはな
しであるため、はとんどない。そして、次に、腕に腕バ
ンドを装着する。すると、端子３１５の電圧３４６は、
グランド電位に低下する。これにより、ＡＧＣ回路１３３１を止めるため、また、周波数補ＩＩニデータ出力
回路３２３、周波数補正回路３２２を動作させるため、
これらを制御する信号３４７が電源電圧に立ち上がる。

周波数補正データ出力回路３２３が、補正信号３４８△
ｆを出力すると、周波数補１１１回路３２２は、ｆ２か
らｆ２＋△ｆに共振周波数を変えるために、直流電圧３
４９を少し大きくする。すると、アンテナ回路３２０の
周波数ｆ、における信号利得３５０も少し増え、中間周
波増幅回路３２７の信号３５ルベルも少し増える。この
ときは、ＡＧＣ回路３３１が止まっているので、アンテ
ナ回路３２０の周波数ｆ、における信号利得３５０レベ
ルに比例するわけである。

中間周波増幅回路３２７の信号３５ルベルが増えたため
、周波数補正データ出力回路３２３は、次の補正をする
ために、ｆ２＋２△ｆに具振周波数を変えるために、補
正信号３４８２△ｆを出すわけである。

これらをくり返しながら、中間周波増幅回路３２２７の出力信号３５１が最大となるｎ△ｆをさがす。

第１９図において、６△ｆ補正したところで、中間周波
増幅回路３２７の信号３５ルベルが初めて下がったので
１つ手前のｆ２＋５△ｆに共振周波数を変えるために周
波数補正データ出力回路３２３は、補正信号３４８５△
ｆを出し、スイッチ回路３２１に信号３５２を入力する
。信号３５２のトリガパルスを検出し、周波数補正デー
タ出力回路３２３と、周波数補正回路３２２を制御する
信号３４７が立ち下がり周波数補正回路３２２は、ｆ２
＋５△ｆのときの直流電圧３４９を保持して１にまる。

そして、同時にＡＧＣ回路３３１を制御する信号３４７
も立ち下がり、ＡＧＣ回路３３１が再動作する。そして
、中間周波増幅回路３２７の信号レベルは、３５１一連
の補正動作前のレベルにもどり、補正動作は終了する。

以上のように、腕に装着されたときのアンテナ回路３２
０の同調周波数は、ｆ２＋（ｎ−１）△ｆとなり、△ｆ
を小さくすれば腕に装着しないと３きの周波数ｆ１に限りなく近づく。△ｆは、アンテナ回
路の共振特性により適当な値を選べば良い。

すなわち、１回に補正する周波数差△ｆは、その補正精
度と補正に要する時間を考慮して決める。

補正動作時の中間周波増幅回路３２７の出力信号３５ル
ベルを最大にするような、共振周波数を求めるアルゴリ
ズムは、いわゆる、電子計算機で実行されているデータ
の最大値を求める手法のどれを用いても実行可能である
。

このようにして、腕に装着したときの共振周波数ｆ２を
腕に装着しない時の周波数１１を補正てきる。これらの
動作は、すべて自動で行なわれ、ユーザーには、何ら手
をわずられずことなく１．！（転胴波数の補正を行なわ
せることができる。

また、受信感度も、腕に装着したときと、そうでないと
きとで、周波数ずれによる差をなくすることができる。

（発明の効果〕以上に述べたように、本発明のアンテナ回路は、ループ
アンテナの長さ、つまり装着する人の腕の４太さ等によって、または、腕に装着するときと、そうで
ないときとで、アンテナ回路の共振周波数が変わってし
まうことを防ぐために、自動的に共振周波数のずれを補
償し、常に一定の周波数に同調できるものである。

また、かかるアンテナ回路を取り付けた腕装着型無線機
は、装着する人の腕の太さが変わって腕バンドの長さが
変わっても、また、無線機を腕に装着したときも、そう
でないときも、特別な調整をすることなく、自動的に一
定の周波数信号を一定の感度で安定して受信できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のアンテナ回路のループアンテナのコ
ネクタ部分を示す一実施例図。第２図は、本発明のアンテナ回路の等価回路図。第３図は、面積Ａ（△α）とループアンテナの長さの変
化分△αの関係を示す図。第４図は、第１図を横から見た図。第５図は、本発明のアンテナ回路のループアン５テナのコネクタ部分を示す一実施例図。第６図は、第５図を斜め上方から見た図。第７図は、本発明のアンテナ回路を腕装着型無線機に応
用した一実施例図。第８図は、本発明のアンテナ回路の一実施例図。第９図は、従来のアンテナ回路側図。第１０図は、ループアンテナの長さが長い場合のアンテ
ナ回路の共振特性を示す図。第１１図は、ループアンテナの長さが短い場合のアンテ
ナ回路の共振特性を示す図。第１２図は、本発明のアンテナ回路を腕装着型無線機に
応用した場合のコネクタ部における可変抵抗のしくみを
説明する図。第１３図は、コネクタ部の縦断面図。第１４図は、本発明のアンテナ回路の一実施例図。第１５図は、本発明のアンテナ回路の一実施例図。第１６図は、本発明のアンテナ回路を組み込んだ腕装着
型無線機の一実施例を示す回路プロ・ソク６図。第１７図は、腕非装着時の共振周波数ｆ、のときのアン
テナ回路の共振特性を示す図。第１８図は、腕装着時の、共振周波数がｆ２とｆ２＋Δ
ｆになったときのアンテナ回路の共振特性を示す図。第１９図は、本発明のアンテナ回路が、自動的に共振周
波数のずれを補正するために動作する回路の信号変化を
示すタイミングチャート図。１０１．１０２・・・腕バンド１０３・・・・・・・尾錠１０４．１０６・・・ループアンテナ１０４ａ、１０６ａ・ループアンテナのインダクタンス１０５・・・・・・・金属板１０７ａ・・・・・・コネクタ部分の電気的結合容量１０８ａ・・・・・・共振回路を構成する別の電気的結
合容量。７１０９ａ、１０９ｂ・端子１１０・・・・・・・Ａ（△α）を表わす■線１１１・
・・・◆・・腕バンド１１２・・・・・・・ループアンテナ１１３・・・・・・・毛ばり１１４・・・・・・・無線機本体２０１．２０１ａ、２０１ｂ・・・・・・・ループアンテナ２０２・・・・・・・コネクタ２０３．２０９・・◆抵抗２０４・・・・・・・可変抵抗２０５．２０７，２１０・・・◆◆・・コンデンサ２０６・・・・・・・共振周波数ずれ補償用可変容量ダ
イオード２０８・・・・・・・選局用可変容量ダイオド２１１・・◆・・◆・アース２１２．２１４・・・直流電圧印加端子２１３・・・・
・・・高周波信号出力端子８２２０・・・・・・・穴２２１・・・・・・・抵抗板２２２ａ　２２２ｂ・腕バンド２２３・・・・・・・突起２２４．２２５・・◆金具２２６・・・・・・・シャフト２２７・・・・・・・フック２２８・・・・・・・押さえ金具２３０．２３１・・・共振周波数ずれ補償用可変容量ダ
イオード２３２．２３３・・・選局用可変量ダイオード２３４．
２３５・・・高周波じゃ段チョークコイル２３６．２３７・・・コンデンサ２３８．２３９・・・高周波信号出力端子３０１・・・
・・・・ループアンテナ３０２・・・・・・・コネクタ３０３．３０７，３１０・・・抵抗３０４．３０５，３０８４つ ◆◆・・・・・コンデンサ３０６．３０９・・・可変容量ダイオード３１１．３１
２，３１３，３１５，３０３ａ・・・・・・・端子３１４・・・・・・・グランド３２０・・・・・・・アンテナ回路３２１・・・・・・・スイッチ回路３２２・・・・・・・周波数補正回路３２３・・・・・・・周波数補ＩＥデータ出力回路３２４・・・・・・・高周波増幅回路３２５・・・・・・・局部発振回路３２６・・・・・・・混合回路３２７・・・・・・・中間周波増幅回路３２８・・・・
・・・検波回路３２９・・・・・・・再生回路３３０・・・・・・・選局回路３３１・・・・・・・ＡＧＣ回路３４０．３４２，３４３・・・・・・・共振特性０３４１　　・３４４　・３４５　・　・３４６　・　・３４７　・　・３４８・３４９　・　・３５０　・　・３５１　・・腕非装着時で共振周波数がｆｌのときの信号利得・腕装着時で共振周波数がｆ２＋△ｆのときの信号利得・腕装着時で、共振周波数がｆ２のときの信号利得・端子３１５直流電圧・ＡＧＣ回路３３１、周波数補正回路３２２、周波数補正データ出力四路３２３を制御する信号・周波数補正データ出力量路３２３の出力信号・周波数補正回路３２２の出力電圧・アンテナ回路３２０の周波数ｆ、における信号列得・中間周波増幅回路３２７１３５２・　・３５３・　・の信号・周波数補正データ出力量路３２３が、スイッチ回路３２１を制御するための信号・アンテナ回路３２０がそれぞれの示す共振周波数を保つ特開間隔以上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）腕に装着するための腕バンドと一体になっている
ループアンテナと、前記ループアンテナに接続されるコ
ンデンサとが特定の周波数に対して共振するアンテナ回
路において、前記ループアンテナの一部を切り離して腕に脱着する機
能を有し、かつ電気的結合容量を持つコネクタ部の前記
電気的結合容量を、前記ループアンテナの長さの変化に
応じて自動的に変化させる手段を有することを特徴とす
るアンテナ回路。
（２）腕に装置するための腕バンドと一体になっている
ループアンテナと、前記ループアンテナに接続されるコ
ンデンサとが特定の周波数に対して共振するアンテナ回
路を有する腕装着型無線機において、前記ループアンテナの一部を切り離して腕に脱着する機
能を有し、かつ電気的結合容量を持つコネクタ部、前記コネクタ部の前記電気的結合容量を前記ループアン
テナの長さの変化に応じて自動的に変化させる手段を有
することを特徴とする腕装着型無線機。
（３）腕に装着するための腕バンドと一体になっている
ループアンテナと、前記ループアンテナに接続されるコ
ンデンサとが特定の周波数に対して共振するアンテナ回
路において、前記アンテナ回路に接続される可変容量ダイオード、前記可変容量ダイオードの容量を前記ループアンテナの
長さに応じて随時変化させるため、前記可変容量ダイオ
ードに印加する直流電圧を発生する電圧発生回路を有す
ることを特徴とするアンテナ回路。
（４）腕に装着するための腕バンドと一体になっている
ループアンテナと、前記ループアンテナに接続されるコ
ンデンサとが特定の周波数に対して共振するアンテナ回
路を有する腕装着型無線機において、前記アンテナ回路に接続される可変容量ダイオード、前記可変容量ダイオードの容量を前記ループアンテナの
長さに応じて随時変化させるため、前記可変容量ダイオ
ードに印加する直流電圧を発生する電圧発生回路を有す
ることを特徴とする腕装着型無線機。
（５）腕に装着するための腕バンドと一体になっている
ループアンテナと、前記ループアンテナに接続されるコ
ンデンサとが特定の周波数に対して共振するアンテナ回
路において、前記アンテナ回路に接続される可変容量ダイオード、前記可変容量ダイオードを前記ループアンテナの腕装着
時と腕非装着時で随時変化させるため、前記可変容量ダ
イオードに印加する直流電圧を発生する電圧発生回路を
有することを特徴とするアンテナ回路。
（６）腕に装置するための腕バンドと一体になっている
ループアンテナと、前記ループアンテナに接続されるコ
ンデンサとが特定の周波数に対して共振するアンテナ回
路を有する腕装着型無線機において、前記アンテナ回路に接続される可変容量ダイオード、前記可変容量ダイオードを前記ループアンテナの腕装着
時と腕非装着時で随時変化させるため、前記可変容量ダ
イオードに印加する直流電圧を発生する電圧発生回路を
有することを特徴とする腕装着型無線機。
（７）腕に装着するための腕バンドと一体になっている
ループアンテナと、前記ループアンテナに接続される可
変容量ダイオードとが特定の周波数に対して共振するア
ンテナ回路において、前記ループアンテナの一部を切り離して腕に脱着する機
能を有し、かつ電気的結合容量を持つコネクタ部の前記
電気的結合容量を、前記ループアンテナの長さの変化に
応じて自動的に変化させる手段を有することを特徴とす
るアンテナ回路。
（８）腕に装置するための腕バンドと一体になっている
ループアンテナと、前記ループアンテナに接続される可
変容量ダイオードとが特定の周波数に対して共振するア
ンテナ回路を有する腕装着型無線機において、前記ループアンテナの一部を切り離して腕に脱着する機
能を有し、かつ電気的結合容量を持つコネクタ部、前記コネクタ部の前記電気的結合容量を前記ループアン
テナの長さの変化に応じて自動的に変化させる手段を有
することを特徴とする腕装着型無線機。
（９）腕に装着するための腕バンドと一体になっている
ループアンテナと、前記ループアンテナに接続される第
１可変容量ダイオードとが特定の周波数に対して共振す
るアンテナ回路において、前記アンテナ回路に接続され
る第２可変容量ダイオード、前記第２可変容量ダイオードの容量を前記ループアンテ
ナの長さに応じて随時変化させるため、前記第２可変容
量ダイオードに印加する直流電圧を発生する電圧発生回
路を有することを特徴とするアンテナ回路。
（１０）腕に装置するための腕バンドと一体になってい
るループアンテナと、前記ループアンテナに接続される
第１可変容量ダイオードとが特定の周波数に対して共振
するアンテナ回路を有する腕装着型無線機において、前記アンテナ回路に接続される第２可変容量ダイオード
、前記第２可変容量ダイオードの容量を前記ループアンテ
ナの長さに応じて随時変化させるため、前記第２可変容
量ダイオードに印加する直流電圧を発生する電圧発生回
路を有することを特徴とする腕装着型無線機。
（１１）腕に装着するための腕バンドと一体になってい
るループアンテナと、前記ループアンテナに接続される
第１可変容量ダイオードとが特定の周波数に対して共振
するアンテナ回路において、前記アンテナ回路に接続さ
れる第２可変容量ダイオード、前記第２可変容量ダイオードを前記ループアンテナの腕
装着時と腕非装着時で随時変化させるため、前記第２可
変容量ダイオードに印加する直流電圧を発生する電圧発
生回路を有することを特徴とするアンテナ回路。
（１２）腕に装置するための腕バンドと一体になってい
るループアンテナと、前記ループアンテナに接続される
第１可変容量ダイオードとが特定の周波数に対して共振
するアンテナ回路を有する腕装着型無線機において、前記アンテナ回路に接続される第２可変容量ダイオード
、前記第２可変容量ダイオードを前記ループアンテナの腕
装着時と腕非装着時で随時変化させるため、前記第２可
変容量ダイオードに印加する直流電圧を発生する電圧発
生回路を有することを特徴とする腕装着型無線機。