JPH04336803A - 携帯無線機のアンテナ構造 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は携帯無線機のアンテナ構
造に関し、特に無線機筐体より自在に出し入れできるホ
イップアンテナを使用したアンテナ構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話機の如き携帯無線機においては
受信待ちの状態でホイップアンテナを筐体内に押し込ん
でコンパクトに収納し、送信時に引き出して使用してい
る。この場合、ホイップアンテナを引き出し伸長せしめ
た時と押し込み収納した時とでは電磁環境が変化するた
めアンテナインピーダンスが変化し、電力授受が効率的
に行われなくなる。

【０００３】そこで、インピーダンスマッチングを考慮
した適当形状の内蔵アンテナを別体に設けて、ホイップ
アンテナ収納時にはスイッチ接点により整合回路へ内蔵
アンテナを切替接続するものが提案されている（例えば
特開平１−２６１００４号公報、実開昭６１−４２１４
８号公報）。一方、内蔵アンテナを廃し、整合回路を二
つ設けて、アンテナ伸長時と収納時とで異なる整合回路
を使用するものも提案されている（例えば特開平１−１
６０１０１号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
構造では筐体内に収納されたホイップアンテナは通信に
全く寄与しないため、比較的大きな内蔵アンテナを別体
に設ける必要があって無線機全体をコンパクトにできな
い。また、後者の構造では整合回路を二つ必要とするた
め、回路部が複雑化し、これに伴うコストアッブが問題
である。

【０００５】本発明はかかる課題を解決するもので、コ
ンパクト化が可能で、かつ回路部の複雑化やコストアッ
プも生じない携帯通信機のアンテナ構造を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の構成を図９で説
明すると、携帯無線機の筐体１に出し入れ自在にホイッ
プアンテナ２を設けるとともに、上記筐体１内に第１の
接続手段３を設けて、上記ホイップアンテナ２の引き出
し伸長時にその基端２１を、押し込み収納時にはその先
端２２をそれぞれ上記筐体１内の整合回路４に接続せし
め、かつ上記ホイップアンテナ２には適宜位置に電極導
体８を設けて収納状態でこれと筐体内送受信回路９のア
ース電極５との間に所定容量のキャパシタＣを形成せし
め、一方、上記筐体１内にはアンテナ片６を設けるとと
もに、第２の接続手段７を設けてホイップアンテナ２の
収納時にその基端２１を上記アンテナ片６に導通せしめ
るものである。

【０００７】

【作用】上記構成のアンテナ構造において、ホイップア
ンテナ伸長時の送受信回路フロントエンドへのインピー
ダンスマッチングはアンテナ基端に接続された整合回路
によりなされる。一方、ホイップアンテナを収納した時
には、アンテナ先端に上記整合回路が接続されるととも
に、ホイップアンテナは筐体内のアンテナ片と導通して
一体の内蔵アンテナを構成し、かかるアンテナが適宜位
置で上記キャパシタを介してアースされる。しかして、
アンテナ収納時の送受信回路フロントエンドとのインピ
ーダンスマッチングは、上記キャパシタの容量とアンテ
ナ片の長さを適当に設定することにより達成される。

【０００８】このように、アンテナ伸長、収納のいずれ
の場合にも単一の整合回路によりインピーダンスマッチ
ングが達成されるから、回路構造の複雑化とコストアッ
プが避けられる。また、収納状態でホイップアンテナが
内蔵アンテナの一部を構成するから、全く別体に内蔵ア
ンテナを収納するのに比してアンテナ設置スペースが有
効利用され、通信機本体のコンパクト化が実現される。

【０００９】

【実施例１】図１にはホイップアンテナ伸長状態におけ
るアンテナ構造を示す。通信機の樹脂筐体１内には側壁
近傍に上下方向へ樹脂チューブ２５が設けてあり、該チ
ューブ２５の上端は筐体１頂壁に埋設した金属ナット３
２近くに至り、下端は底壁に設けた水抜孔１１内に嵌入
している。上記金属ナット３２内には筒状の金属ボルト
３３が嵌め込んであり、該金属ボルト３３内に上下動自
在にホイップアンテナ２が挿通してある。

【００１０】ホイップアンテナ２は屈曲性を有する金属
線条を塩化ビニル等の樹脂チューブ（レドーム）２４で
被覆したもので、上下の基端および先端外周にはやや大
径の金属スリーブ２１，２２が嵌着され、金属スリーブ
２２の端部外周にはさらにアンテナトップ２３が設けて
ある。ホイップアンテナ２を上方へ引き出し伸長せしめ
た図示の状態では金属スリーブ２１が上記金属ボルト３
３の内周に接し、この時の接触抵抗で伸長状態が維持さ
れている。また、上記金属スリーブ２１は後述の如く電
極導体８（図９）を兼ねている。

【００１１】上記金属ナット３２の外周には第１の接続
手段たる接触子３より延びる板バネ状の接触板３１が弾
接して導通し、かかる接触子３は筐体１内に設けた送受
信回路のプリント基板９１にネジ止めされて、該基板９
１上に形成された整合回路４の一端に接続されている。 整合回路４の他端は同軸フィーダ４１により送受信回路
のフロントエンドに接続されている。

【００１２】上記樹脂チューブ２４の下端近くの外周に
は筒状のアース電極５が嵌着してあり、これは一部が上
記プリント基板９１上に延びてアースパターン部９２に
ネジ止め導通している。筐体１の側壁内面には、上記樹
脂チューブ２４に沿って上下に平行に延びる金属帯板よ
りなるアンテナ片６が接合してあり、アンテナ片６の下
端は樹脂チューブ２４内に山形状に突出して、この突出
部７が第２の接続手段となっている。

【００１３】ホイップアンテナ２を引き出した図１の状
態で、該アンテナ２への送信電力の供給は送受信回路よ
り同軸フィーダ４１、整合回路４、接触子３、金属ナッ
ト３２、および金属ボルト３３を経て金属スリーブ２１
へとなされ、送受信回路のフロントエンドとホイップア
ンテナ２は、これらの間に設けた整合回路４によりイン
ピーダンス整合されて効率的な通信を行うことができる
。

【００１４】ホイップアンテナ２を押し込んだ状態では
、図２に示す如く、基端の金属スリーブ２１がアンテナ
片６の突出部７に接触して導通し、ホイップアンテナ２
とアンテナ片６により内蔵アンテナが構成される。また
、この状態で上記金属スリーブ２１は上半外周が樹脂チ
ューブ２５を介して上記アース電極５に近接対向し、こ
れらの間に一定容量のキャパシタが形成される。一方、
ホイップアンテナ２先端の金属スリーブ２２はその外周
が金属ボルト３３の内周に接触導通し、接触子３を介し
て上記整合回路４に接続される。

【００１５】この状態で、上記キャパシタの容量および
形成位置（すなわち、金属スリーブ２１とアース電極５
の対向間隔および設置位置）、並びにアンテナ片６の長
さおよびホイップアンテナ２との相対位置関係を適当に
選択することにより、送受信回路フロントエンドから見
た、整合回路４を含むアンテナインピーダンスを所定周
波数で整合状態とすることができる。

【００１６】その効果の一例を図３に示し、９００ＭＨ
ｚ付近において、アンテナ収納状態でのピーク利得が、
伸長状態でのそれと殆ど同じにまで増大している。ちな
みに、この時のアンテナ各部の諸元は、キャパシタ容量
３ｐＦ、その形成位置は下端より５ｍｍ、アンテナ片の
長さ８０ｍｍとした。また、ホイップアンテナ伸長時と
収納時の指向性を図４の（１），（２）に示し、線ｘが
水平面内指向性を、線ｙが垂直面内指向性を示す。これ
より知られる如く、水平面内ではアンテナ伸長時および
収納時のいずれも無指向性に近い特性を示し、携帯通信
機に極めて有用である。

【００１７】

【実施例２】上記実施例では、ホイップアンテナ２とア
ンテナ片６を、金属スリーブ２１と山形突出部７を直接
接触せしめてＤＣ的に接続したが、図５に示す如く、ア
ース電極５下方の樹脂チューブ２５外周にさらに金属リ
ング７１を嵌着してこれに上記突出部７を接触せしめ、
金属リング７１に対向する金属スリーブ２１との間でキ
ャパシタを形成して容量的に接続することもできる。

【００１８】図６に容量接続とした場合のキャパシタ容
量に対するアンテナ共振周波数（ｆｏ）と該共振周波数
での電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の変化を示し、容量を一
定以上の大きさにすればＤＣ接続時とほぼ等しい共振周
波数（８８４ＭＨｚ）、ＶＳＷＲ（１．７）が得られる
。かかる容量接続は、機械的な摩耗を生じることがない
から有利であるとともに、この部分の容量を調整するこ
とによってもインピーダンス整合を図り得る。

【００１９】上記各実施例ではアース電極５に対向する
電極導体を金属スリーブ２１で兼用したが、別体に設け
てももちろん良い。

【００２０】

【他の実施例】筐体１内に設けるアンテナ片６の形状お
よび収納状態のホイップアンテナ２との相対姿勢は用途
に応じて種々変更することができ、図７（１）に示す如
き周期的に屈曲する形状とし、あるいは二股に分岐せし
め（図７（２））、また、ホイップアンテナ２と直交す
るように形成しても良い（図７（３））。

【００２１】接触子３の接触板３１は、図８に示す如く
、金属ナットの外周を弾性的に抱持する欠円筒形状とす
ることもできる。

【００２２】なお、接触子３のプリント基板９１への固
定は半田付けとしても良い。また、アンテナ片６は樹脂
チューブ２５や筐体１内面に印刷やメッキ等で形成し、
あるいは銅箔テープを使用することもできる。さらに帯
板状である必要はなく、棒状体としても良い。

【００２３】

【発明の効果】以上の如く、本発明のアンテナ構造によ
れば、ホイップアンテナの伸長および収納時のいずれに
対しても単一の整合回路によりアンテナ整合が実現され
て、回路構造の複雑化とコストアップが避けられ、また
、収納状態でホイップアンテナは内蔵アンテナの一部を
構成するから、収納スペースが無駄とならず、通信機筐
体の小型化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における通信機アンテナ設置
部の断面図である。

【図２】通信機アンテナ設置部の断面図である。

【図３】アンテナピーク利得の周波数特性を示す図であ
る。

【図４】アンテナの指向性を示す図である。

【図５】本発明の実施例２における通信機アンテナ設置
部の断面図である。

【図６】容量接続時のアンテナ特性を示す図である。

【図７】アンテナ片の他の設置構造を示す図である。

【図８】接触子の他の例を示す斜視図である。

【図９】本発明の構成を説明する概略図である。

【符号の説明】

１　　筐体 ２　　ホイップアンテナ ２１　　金属スリーブ（基端） ２２　　金属スリーブ（先端） ３　　接触子（第１の接続手段） ４　　整合回路 ５　　アース電極 ６　　アンテナ片 ７　　突起部（第２の接続手段） ８　　電極導体 ９　　送受信回路 ９２　　アースパターン部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　携帯無線機の筐体に出し入れ自在にホ
   イップアンテナを設けるとともに、上記筐体内に第１の
   接続手段を設けて上記ホイップアンテナの引き出し伸長
   時にその基端を、押し込み収納時にはその先端をそれぞ
   れ上記筐体内の整合回路に接続せしめ、かつ上記ホイッ
   プアンテナには適宜位置に電極導体を設けて収納状態で
   これと筐体内送受信回路のアースとの間に所定容量のキ
   ャパシタを形成せしめ、一方、上記筐体内にはアンテナ
   片を設けるとともに、第２の接続手段を設けてホイップ
   アンテナの収納時にその基端を上記アンテナ片に導通せ
   しめることを特徴とする携帯無線機のアンテナ構造。