JPH05243829A - 収縮可能アンテナ - Google Patents

収縮可能アンテナ

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JPH05243829A
JPH05243829A JP4185470A JP18547092A JPH05243829A JP H05243829 A JPH05243829 A JP H05243829A JP 4185470 A JP4185470 A JP 4185470A JP 18547092 A JP18547092 A JP 18547092A JP H05243829 A JPH05243829 A JP H05243829A
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elongated
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    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 サポート内に設けられ、収縮位置と伸長位置
の間を移動可能な細長いアンテナ要素と、細長いアンテ
ナ要素の一端で支持された螺旋アンテナ要素とを有し、
細長いアンテナ要素は、収縮位置への移動によって、放
射装置として作動しなくなる２重式アンテナ装置を提供
する。 【構成】 細長いアンテナ要素１１は、誘電管６のボア
内に摺動可能に設けられ、伝導性のバネは、常時内側導
体９と電気接触したままである。サポート５から遠い方
の細長いアンテナ要素１１の端は、螺旋アンテナ要素１
２を支持する。螺旋コイル１２は、非常に小型で、物理
的長さが短いが、細長いアンテナ要素１１の直径より大
きい直径を有する。螺旋アンテナ要素１２の有効電気的
長さは、例えば１／４波長の長さである。螺旋コイル１
２は、球形の誘電封入材料１４内に埋設される。螺旋ア
ンテナ要素１２は、細長いアンテナ要素１１に恒久的に
電気接続される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、携帯無線、特
に手持ち携帯無線電話器に適用することができる収縮可
能なアンテナを有するアンテナ組立体に関する。
【０００２】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】両方向通
信用無線器は、一般的に外部固定ロッド又は収縮可能な
アンテナか内部アンテナのいずれかで作動する。アンテ
ナの固定ロッドタイプは、所定の長さを有する。このよ
うなアンテナは、比較的短くできるが、コンパクトな設
計には向かず、ポケットの中或いは限られた空間を有す
る他の入れ物の中に入れて運ぶ無線器には、特に向かな
い。他方、収縮可能なアンテナは、無線器を使わないと
き、折りたたむことができるので、この目的には便利で
ある。収縮可能なアンテナは、収縮可能な一定長さのア
ンテナも知られているが、入れ子式の管タイプのもの
が、一般的である。
【０００３】米国特許第3087117 号に開示されたような
周知の携帯用無線器は、２つのアンテナ、即ち収縮可能
な要素とともに、内部要素を有し、収縮要素の物理的位
置に応じて、２つの要素の間で自動的に切り換えるため
の装置も備える。したがって、収縮可能なアンテナは、
伸ばした位置で作動し、内部アンテナ要素は、収縮可能
な要素が収縮位置にあるときに作動する。２重式アンテ
ナ装置に関する重要な配慮は、いずれのアンテナも、異
なった状態で相応に効率的に作動すべきことである。例
えば、外部アンテナ要素は、正常な使用中、良好な感度
及び距離性能を提供する一方で、より非効率な内部アン
テナは、準備作動中、満足すべき性能を提供するのがよ
い。
【０００４】米国特許第4868576 号は、収縮可能な細長
い放射要素の基部に螺旋コイルを有する携帯用セル型電
話器用のアンテナを開示する。螺旋コイルを貫通する収
縮可能な要素は、両端に非伝導性部分を有し、それによ
って伸長位置では、細長い要素は、螺旋コイルに電気容
量的に接続され、収縮位置では、細長い要素は、実質的
に接続を外される。螺旋コイルは、無線トランシーバー
のハウジングに固定的に取り付けられる。
【０００５】本発明は、サポート内に設けられ、収縮位
置と伸長位置の間を移動可能な細長いアンテナ要素と、
細長いアンテナ要素の一端で支持された螺旋アンテナ要
素とを有し、細長いアンテナ要素は、収縮位置への移動
によって、放射装置として作動しなくなることを特徴と
するアンテナ組立体を提供する。本発明によるアンテナ
組立体は、小型で便利な二重アンテナ装置を提供し、該
装置は、理想的には携帯用無線器への適用に適し、比較
的流れ作業的な仕方で組み立てることができるので、低
コストである。両方のアンテナ要素は、最適な放射性能
のために、無線器ハウジングの外部とすることができ
る。伸長位置では、細長いアンテナ要素は、単独で或い
は螺旋アンテナ要素と組み合せて、作動する。収縮位置
では、細長いアンテナ要素は、作動しないので、より小
型の螺旋アンテナ要素は、単独で単一のアンテナ機能を
果たす。より好ましい実施例では、伝導性給電装置が、
アンテナ要素に接続され、細長いアンテナ要素は、収縮
位置で伝導性給電装置に結合されたままである。
【０００６】ここで使用している「細長いアンテナ要
素」という用語は、例えばロッドタイプのアンテナ或い
は全体的に細長い形状のコイルタイプのアンテナを包含
する。又、「螺旋」という用語は、均一の直径を有する
らせん形に制限されず、徐々に直径を広げたコイル、例
えばうず巻形態を含むものである。米国特許第4868576
号に開示されたアンテナ形態と比較して、本発明のアン
テナ組立体の好ましい実施例では、細長いアンテナ要素
が伸長位置にあるとき、螺旋アンテナ要素は、サポート
から遠い方の細長い要素の端部によって支持される。
【０００７】アンテナサポートは、細長いアンテナ要素
を収縮位置に実質的に閉じ込めるようになった電気的伝
導性部分を有するのが適当である。サポートは、アンテ
ナ要素に対する給電装置をなす１対の同軸の導体を有す
るのが好ましく、細長いアンテナ要素は、同軸の対の中
央導体に電気接続されている。サポートは、誘電管から
なり、同軸導体が、誘電管の内面及び外面にそれぞれ設
けられる。変形例として、サポートは、例えば、空隙に
よって間隔を隔てられた１対の自立型同心円筒体からな
るものでもよい。いずれの場合でも、細長いアンテナ要
素は、電気伝導性部分が、好ましくはその内端で、同軸
の対の中央導体に、物理的に接触し、その結果、これに
電気接続されるように中央導体内に摺動可能に設けられ
る。
【０００８】好ましい実施例では、螺旋アンテナ要素に
隣接する細長いアンテナ要素の外端に、細長いアンテナ
要素が、収縮位置にあるときに、細長い要素の外端を同
軸の対の中央導体に電気接続する手段が配置される。そ
れゆえ、細長いアンテナ要素の両端は、細長いアンテナ
要素が、縮められたとき、中央導体に接続される。かく
して、細長いアンテナ要素は、放射装置として作動せ
ず、中央導体の機能的な一部になる。
【０００９】１つの実施例では、螺旋アンテナ要素は、
常時細長いアンテナ要素に電気接続されたままである。
この場合、普通の接続装置を設けることができ、該装置
は、螺旋アンテナ要素を同軸の対の中央導体に電気接続
することができ、又細長いアンテナ要素が、収縮位置に
あるとき、細長いアンテナを同軸の対の中央導体に接続
する役目を果たす。かくして、細長いアンテナ要素は、
収縮されたとき、螺旋アンテナ要素への同軸給電の機能
的な一部になる。
【００１０】接続装置は、サポートにある固定電気コネ
クターと、螺旋アンテナ要素に接続された可動電気コネ
クターとからなるのが適当であり、該可動電気コネクタ
ーは、細長いアンテナ要素が、収縮位置にあるとき、固
定電気コネクターに係合する。２つのコネクターは、そ
れぞれ同心コレットの形態をなすのがよい。
【００１１】
【実施例】図に示す携帯用セル型無線電話器は、ハウジ
ング１を有し、該ハウジング１は、送受切換器４を介し
て、アンテナ組立体への同軸給電の内側導体９にそれぞ
れ接続された従来の送信器２及び受信器３を収容する。
同軸給電は、以下でより詳細に説明する。
【００１２】ハウジング１は又、ポータブルセル型電話
器に従来見られる他のあらゆる特徴を包含する。これら
の特徴は、直接には、本発明に関係がないので、本文で
は詳細に説明はしない。アンテナ組立体は、無線ハウジ
ング１の上面に隣接して設けられ、誘電管６の形態のサ
ポート５を有する。管６の誘電材料は、例えば、ポリテ
トラフルオロエチレン（PTFE) 又はポリエチレンである
のがよい。
【００１３】誘電管６のボアは、例えば、ニッケルめっ
きした銅のような伝導性被覆材９を有する。例えば銅の
ような伝導性被覆材１０が、管６の外面に設けられる。
内側及び外側伝導被覆材９及び１０は、互いに電気的に
隔絶されている。内側及び外側導体は、変形例として誘
電管６によって間隔を隔てられた金属円筒体によって形
成してもよい。外側伝導体は、地面にアースされてお
り、接地用金属被覆が、ハウジング１の内面に適当に設
けられる。それゆえ、サポート５は、今説明するアンテ
ナ要素への同軸給電を構成する。
【００１４】アンテナ組立体は、２つの別個のアンテナ
要素、即ち細長いアンテナ要素１１及び螺旋要素１２を
有する。細長い要素は、中央導体７を有し、該導体は、
中実ロッドアンテナでもよいし或いは、変形例として細
長い要素の可撓性を高め、従って破損の危険性を減じる
だけでなく、アンテナの物理的な長さを減じるぎっしり
巻いたコイルの形態でもよい。コイルは、銀めっきした
ベリルウム−銅線ｄｅ作られるのがよい。細長いアンテ
ナ要素１１は、例えば、１／４波長或いは３／８波長の
等価電気的長さを有するように選択されるのがよい。細
長い要素１１の伝導部分７は例えば、可撓性プラスチッ
ク材料で作られた絶縁スリーブ８内に取じ込められる。
細長いアンテナ要素の基部には、一端を、細長いアンテ
ナ要素１１の導体７に接続し、他端を、誘電管６（図３
参照）の内側導体９と電気接続している電気伝導性端部
１７に接続したインピーダンスマッチング誘導子１３が
設けてある。誘導子１３は、絶縁スリーブ８内にある。
細長いアンテナ要素１１の端部分１７は、半径方向に付
勢された燐青銅製バネ２１を収容する円周方向凹部２０
を有する。伝導性バネ２１は、サポート５の内側導体９
との最適な電気接触のために、サポート５の内側導体９
に当っている。
【００１５】細長いアンテナ要素１１は、誘電管６のボ
ア内に摺動可能に設けられ、伝導性のバネ２１は、常時
内側導体９と電気接触したままである。サポート５から
遠い方の細長いアンテナ要素１１の端は、螺旋アンテナ
要素１２を支持する。螺旋コイル１２は、非常に小型
で、物理的長さが短いが、細長いアンテナ要素１１の直
径より大きい直径を有する。螺旋アンテナ要素１２の有
効電気的長さは、例えば１／４波長の長さである。螺旋
コイル１２は、球形の誘電封入材料１４内に埋設され
る。
【００１６】本実施例では、螺旋アンテナ要素１２は、
細長いアンテナ要素１１に恒久的に電気接続される。螺
旋コイル１２の下端は又、封入材料１４の下側を通って
突出するコレット１５の形態で、接触部材に電気接続さ
れている。電気伝導性コレット１６の形態の補足し合う
接点が、サポート５の上端内に設けられる。コレット１
６は、管６のボア内に設けられ、内側導体９に電気接続
される。
【００１７】アンテナが、図１に示すように、伸長位置
にあるときには、インピーダンスマッチング誘導子１３
の下端に連結された電気伝導性端部分１７は、伝導性バ
ネ２１を介して、サポート５の内側導体９に電気接触を
する。かくして、サポート５は、細長いアンテナ要素へ
の同軸給電として機能する。前述したように、誘電管の
内側導体９は、送受切換器４を介して、無線送信器２及
び受信器３に接続される。螺旋アンテナ要素１２は、細
長いアンテナ要素１１に接続されているので、両方の要
素は、伸長位置で組み合せアンテナとして機能的に作動
する。
【００１８】図３に最も明瞭に示すように、端部分１７
は、誘導子３に隣接した細い部分２２を有し、この部分
２２は、アンテナが完全に延ばされたとき、コレット１
６の下側に当接し、アンテナのさらなる伸長を防止する
ストップ即ち止めとして機能する肩２３を構成する。図
２に示す収縮位置では、細長いアンテナ要素は、実質的
に同軸のサポート５内に完全に取り囲まれる。それにも
かかわらず、電気的伝導性端部分１７は、伝導性バネ２
１を介して、内側導体９と電気接触したままである。
又、螺旋アンテナ要素１２から垂下した伝導性コレット
１５は、今や同軸のサポート５の上端の補足し合う導性
コレット１６に係合し、それゆえこれと電気接触をす
る。かくして、細長いアンテナ要素は、本質的に螺旋ア
ンテナ要素１２に直接接続された中央の同軸の給電の一
部になる点で、放射要素として作動しなくなる。かくし
て、螺旋アンテナ要素は、同軸給電の中央導体に直接電
気接続される。コレットの対１５及び１６は、低インダ
クタンス、低抵抗アンテナスイッチかつ又、アンテナを
完全に収縮させたときに、ユーザが感じとることができ
る戻り止めの特徴を構成する。アンテナが、伸ばされる
ときには、コレット１５と１６の間の接触が、断たれ
る。したがって、細長いアンテナ要素の外端は、最早同
軸サポートの内側導体９に接続されず、細長い要素の伸
長部分は、放射アンテナ要素として、その機能を果た
す。
【００１９】細長いアンテナ要素を、伸縮させたとき
に、細長いアンテナ要素１１及び螺旋アンテナ要素１２
に給電するそれぞれの伝送線路のインピーダンス特性２
０は、それら２つの場合における中央導体の異なる性質
にもかかわらず、実質的に同じである。これは円形断面
を有する同軸の伝送線路の場合に、Ｚ0 が、次式によっ
て決定されるからである。
【００２０】 Ｚ0 ＝６０Ｉｎ（ｄ0 ／ｄi ）／（ｅr 1/2 ） ここに、ｅr は、管６の誘電材料の相対誘電率、ｄ
0 は、同軸の給電の外側導体の直径、ｄi は、同軸対の
うちの内側導体の直径である。明らかに、ｅr 及びｄ0
は、伸長位置と収縮位置との間で変化しない。しかし、
中央導体９の全体の直径は、一定であり、内側導体９内
で内部的に摺動する細長いアンテナ要素１１の作用によ
って変えられないので、現寸法ｄi は、変化しないこと
がわかる。
【００２１】変形実施例では、螺旋アンテナ要素１２
を、細長いアンテナ要素１１から電気的に隔絶してもよ
い。この場合、絶縁スリーブ８を貫通して延びる伝導性
部材のような接触装置を設けて、アンテナが、完全に収
縮位置にあるとき、細長い要素の外端を、内側導体９に
電気接続してもよい。収縮位置では、コレットスイッチ
１５、１６は、螺旋アンテナ要素１２を同軸の給電の中
央導体に接続するのに依然として効果的である。かくし
て、コレットの対１５及び１６は、螺旋アンテナ要素１
２用の低インダクタンス、低抵抗アンテナスイッチを構
成する。アンテナが、伸ばされたときには、コレット１
５及び１６間の接触は、断たれ、かくして、螺旋アンテ
ナ要素の連結を外す。又、細長いアンテナ要素の外端の
接触装置と同軸サポートの内側導体９との電気接続も、
断たれ、それによって低端部分１７で内側導体９に電気
接続されたままの細長い要素は、放射アンテナとしてそ
の機能を果たす。
【００２２】前述の説明から、当業者にとって、本発明
の範囲内で種々の変形を成しうることが明らかである。
例えば、中実の誘電管で形成する代わりに、アンテナサ
ポートは、絶縁用スペーサによって間隔の隔たった関係
に保持された一対の同心の金属円筒体からなるものでも
良い。この場合、誘電体は、同心の円筒体間のギャップ
内の空気である。さらに、誘電管及びそのボアも、同心
の金属円筒体も断面が円形である必要はなく、正方形、
長方形、楕円形、その他の適当な形状でもよい。
【図面の簡単な説明】
本発明の実施例を、添付図面を参照しながら、例示とし
て説明する。
【図１】本発明によるアンテナ組立体を備えたポータブ
ルセル型の無線電話の概略的な断面図で、アンテナを伸
ばした状態で示す。
【図２】図１のポータブルセル型の無線電話の概略的な
断面図で、アンテナを縮めた状態を示す。
【図３】アンテナの一部分及びサポートをより詳細に示
す拡大断面図である。
【符号の説明】
１ ハウジング ５ サポート ６ 誘電管 １０ 伝導性被覆材 １１ 細長いアンテナ要素 １２ 螺旋アンテナ要素 １５ コレット

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 サポートに取り付けられ、収縮位置と伸
    長位置との間で移動可能な細長いアンテナ要素と、前記
    細長いアンテナ要素の一端で支持された螺旋アンテナ要
    素とを有し、前記細長いアンテナ要素は、前記収縮位置
    への移動によって、放射装置として作動しないことを特
    徴とするアンテナ組立体。
  2. 【請求項２】 前記アンテナ要素に接続された伝導性給
    電装置をさらに有し、前記細長いアンテナ要素は、前記
    収縮位置で前記伝導性給電装置に接続されたままである
    ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ組立体。
  3. 【請求項３】 前記サポートは、前記伝導性給電装置を
    前記アンテナ要素に提供する一対の同軸の導体を有し、
    前記細長いアンテナ要素は、前記同軸の対の前記中央導
    体に電気接続されることを特徴とする請求項１或いは請
    求項２に記載のアンテナ組立体。
  4. 【請求項４】 前記細長いアンテナ要素は、前記中央導
    体内で摺動可能に取り付けられていることを特徴とする
    請求項３に記載のアンテナ組立体。
  5. 【請求項５】 前記細長いアンテナ要素の前記他端を前
    記同軸の対の中央導体に電気接続させる装置を、前記一
    端の反対側の細長いアンテナ要素の端に設けることを特
    徴する請求項３或いは請求項４に記載のアンテナ組立
    体。
  6. 【請求項６】 前記細長いアンテナ要素が、収縮位置に
    あるとき、前記細長いアンテナ要素の前記一端を前記同
    軸の対の前記中央導体に電気接続させる装置を、前記細
    長いアンテナ要素の前記一端に配置させることを特徴と
    する請求項３から請求項５のいずれかに記載のアンテナ
    組立体。
  7. 【請求項７】 前記サポートは、誘電管を有し、さらに
    前記同心の導体は、前記管の前記内面及び前記外面にそ
    れぞれ設けられることを特徴とする請求項３から請求項
    ６のいずれかに記載のアンテナ組立体。
  8. 【請求項８】 前記サポートの前記同心の導体は、間隔
    を隔てた関係で一対の同心の伝導性円筒体を有すること
    を特徴とする請求項３に記載のアンテナ組立体。
  9. 【請求項９】 前記細長いアンテナ要素が、収縮位置に
    あるとき、前記螺旋アンテナ要素を前記同軸の対の前記
    中央導体に電気接続させる接続装置を有することを特徴
    とする請求項３から請求項８にいずれかに記載のアンテ
    ナ組立体。
  10. 【請求項１０】 前記細長いアンテナ要素は、前記中央
    導体内で摺動可能に取り付けられていることを特徴とす
    る請求項３に記載のアンテナ組立体。
  11. 【請求項１１】 前記固定コネクター及び前記可動コネ
    クターは、それぞれ同心のコレットの形態であることを
    特徴とする請求項１０に記載のアンテナ組立体。
  12. 【請求項１２】 前記細長いアンテナ要素が、収縮位置
    にあるとき、前記接続装置は又、前記細長いアンテナ要
    素を前記同軸の対の中央導体に接続させることを特徴と
    する請求項９から請求項１１にいずれかに記載のアンテ
    ナ組立体。
  13. 【請求項１３】 前記螺旋アンテナ要素は、前記細長い
    アンテナ要素が、伸ばされた位置にあるとき、前記サポ
    ートから遠い方の前記細長いアンテナ要素の端部にある
    ことを特徴とする先行請求項のいずれかに記載のアンテ
    ナ組立体。
  14. 【請求項１４】 添付図面の図１から図３を参照して実
    質的にここに説明したアンテナ組立体。
  15. 【請求項１５】 送信及び受信回路を収容するハウジン
    グと、先行請求項のいずれかに記載のアンテナ組立体と
    を有し、前記アンテナ組立体は、前記送信及び受信回路
    に接続されている携帯用無線トランシーバー。
JP18547092A 1991-07-13 1992-07-13 収縮可能アンテナ Expired - Lifetime JP3406328B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9115134A GB2257835B (en) 1991-07-13 1991-07-13 Retractable antenna
GB9115134:0 1991-07-13

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JPH05243829A true JPH05243829A (ja) 1993-09-21
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US (1) US5353036A (ja)
EP (2) EP0516490B1 (ja)
JP (1) JP3406328B2 (ja)
AT (1) ATE161119T1 (ja)
DE (1) DE69223451T2 (ja)
GB (1) GB2257835B (ja)
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