JPH05308213A - コードレス電話装置のアンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外部アンテナと内蔵アンテナのそれぞれの長
所を活かし、短所を補い、高性能で低コストのアンテナ
を実現する。 【構成】 装置本体１１内に無線ユニット１２および送
信用の内蔵アンテナ１３を有し、受信用のアンテナとし
てアンテナエレメント１７を収納した非導電性のアンテ
ナケース１５を装置本体１１に回転可動部１６を介して
取り付けた外部アンテナ１４を有し、アンテナエレメン
ト１７が、細長いプリント基板１８上に直線状に設けた
アンテナパターン１９ａ〜１９ｃと、これらアンテナパ
ターン間に分散装荷されたコイル２０ａ，２０ｂとを有
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コードレス電話機や携
帯電話機、携帯無線通信機などのコードレス電話装置の
アンテナ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、コードレス電話装置の基地局のア
ンテナの構成は、外部アンテナと内蔵アンテナとに分け
られる。図６は従来の外部アンテナの構成を示してお
り、１は基地局本体、２は無線ユニット、３は無線ユニ
ット２に接続された外部アンテナであり、その基端部を
基地局本体１の側面に回転可能に取り付けられている。
外部アンテナ３としては、一般的にホイップアンテナが
用いられる。送信と受信を分ける構成では、それぞれの
周波数に同調する長さの２本のアンテナが必要である
が、通常は１本のアンテナで送受を共用し、これを単同
調用のアンテナとして使う場合と、アンテナ部分の一部
にヘリカル素子を導入し、メカニカルに工夫を施した２
周波共振特性を持たせたアンテナとして用いる場合とが
ある。

【０００３】図７は従来の内蔵アンテナの構成を示して
おり、１は基地局本体、２は無線ユニット、４は無線ユ
ニット２に接続された内蔵アンテナである。内蔵アンテ
ナ４としては、プリント基板上のパターンや導線などの
間にインピーダンス整合用のコイルを分散装荷してアン
テナエレメントを構成したものが一般的である。送受を
分ける場合は、それぞれの周波数に同調する２個のアン
テナを用い、送受を共用する場合は、コイルとコンデン
サの並列共振作用を利用して２周波共振作用を持たせた
アンテナを用いる。

【０００４】また子機間通話に対応する場合など、基地
局が複数の無線ユニットを有する場合には、無線ユニッ
トと同数の送受共用可能な外部アンテナまたは内蔵アン
テナを取り付ける構成にするか、または無線ユニットの
すべての送信と受信とをそれぞれ合成して送受１本ずつ
のアンテナにするか、さらにはすべての送受を合成共用
とし、１本のアンテナで構成するなどの方法がとられ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、以下に説明するような問題点がある。まず外
部アンテナの場合、２周波共振タイプのアンテナを用い
ると良好な利得が得られるので高性能なアンテナを実現
できるが、構造が複雑であり、非常にコストが高くな
る。また単同調タイプのアンテナは、構造は簡単になる
が性能を得るために送受で２本使うとやはりコストが高
くつき、さらにデザイン上望ましくない。また単同調タ
イプのアンテナで無理に送受共用を図ると、利得が低下
し、高性能なアンテナを実現することが困難になる。

【０００６】内蔵アンテナの場合は、１つまたは２つの
プリント基板あるいは線材とコイルやコンデンサなどの
数点の部品でアンテナを構成できるので、外部アンテナ
に比べ大きくコストを下げることができるが、アンテナ
の利得はアンテナの高さに依存するので、アンテナを基
地局本体に内蔵してしまうと、アンテナの高さが基地局
本体の高さで制約されてしまう。このため、構造上、必
要なアンテナ高さを得ることが難しく、利得は外部アン
テナに比べ低くなり、特に基地局において送信より波長
の長い受信側で不利になり、内蔵アンテナで高性能なア
ンテナを実現することは困難であった。

【０００７】また複数の無線ユニットを有する基地局の
アンテナを構成する場合、無線ユニットの個数分の複数
の外部アンテナを取り付けると、デザイン面から著しく
不利になり、内蔵アンテナを混在させると性能の劣化と
各無線ユニット毎の性能のアンバランスを生じ、また全
ての送受信を合成してアンテナを構成しようとすると、
送信および受信でそれぞれ複雑な合成回路が必要にな
り、さらに合成回路の損失により送信では送信出力の低
下、受信では感度劣化などの無線特性の上での問題が生
じた。

【０００８】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、外部アンテナおよび内蔵アンテナのそれ
ぞれの長所を活かし、短所を補った優れたコードレス電
話装置のアンテナ装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、細長いプリント基板上にアンテナパター
ンおよびコイル等の部品で構成したアンテナエレメント
あるいは線状導体からなるアンテナエレメントを非導電
性のアンテナケースに収納し、これを装置本体に回動可
能に取り付けて外部アンテナとしたものである。

【００１０】また本発明は、アンテナを送受共用化する
場合には、アンテナパターン間にコイルと並列共振素子
を装荷したプリント基板上のアンテナエレメントまたは
送受それぞれの周波数に同調する長さの２つの導線より
なるアンテナエレメントを１つの非導電性のアンテナケ
ースに収納し、これを装置本体に回動可能に取り付けて
外部アンテナとしたものである。

【００１１】また本発明は、基地局が複数の無線ユニッ
トを有する場合でも、それに応じてプリント基板の表裏
を利用した複数のアンテナパターンあるいは複数の導線
でアンテナエレメントを１つの非導電性のアンテナケー
スに収納し、これを装置本体に回動可能に取り付けて外
部アンテナとしたものである。

【００１２】

【作用】したがって、本発明によれば、外部アンテナを
従来の内蔵アンテナと同様に基板や導線およびコイルな
どの数点の部品で実現できるとともに、アンテナの性能
としては、装置本体に回動可能に設けることにより、装
置本体の高さの制約を受けず従来の外部アンテナと同様
の高いアンテナ配置をとれるので、従来の外部アンテナ
を用いるより安いコストで高性能なアンテナを実現する
ことができる。特に波長の長い受信周波数に対しては従
来の内蔵アンテナよりかなり有利になり、良好な利得が
得られる。

【００１３】また本発明によれば、アンテナパターン間
にコイルと並列共振素子を装荷したプリント基板上のア
ンテナエレメントまたは送受それぞれの周波数に同調す
る長さの２つの導線よりなるアンテナエレメントを１つ
のアンテナケースに収納することにより、１本のアンテ
ナで送受共用化を図ることができ、従来の内蔵アンテナ
より良好な性能を従来の外部アンテナより安いコストで
実現することができる。

【００１４】また本発明によれば、基地局が複数の無線
ユニットを有する場合でも、１つのアンテナケースに複
数のアンテナエレメントを収納することにより、外見上
は１本のアンテナで、性能が良好でコスト面でも有利な
アンテナを実現することができる。

【００１５】

【実施例】本発明の第１実施例の構成を図１に示す。図
１（ａ）において、１１は基地局、１２は無線ユニッ
ト、１３は無線ユニット１２に接続された送信用の内蔵
アンテナである。１４は無線ユニット１２に接続された
受信用の外部アンテナであり、非導電性のアンテナケー
ス１５と、このアンテナケース１５を基地局本体１１の
側面に回転可能に取り付ける回転可動部１６と、アンテ
ナケース１５内に収納されて基地局本体１１内の無線ユ
ニット１２に接続されたアンテナエレメント１７とから
なる。図１（ｂ）はアンテナケース１５の内部に収納さ
れたアンテナエレメント１７の構造を示し、１８は細長
いプリント基板、１９ａ〜１９ｃはプリント基板１８上
に設けられたアンテナパターン、２０ａ，２０ｂはアン
テナパターン１９ａと１９ｂ、１９ｂと１９ｃとの間に
分散装荷したコイルである。

【００１６】本実施例では、無線ユニット１２の構成を
送信と受信とに分けており、送信側を内蔵アンテナ１３
で、受信側を外部アンテナ１４で構成している。図１に
おいて、内蔵アンテナ１３のアンテナ高さは、基地局本
体１１の底部から内部アンテナ１３の頂部までのＨしか
とれず、実際の波長はこれよりかなり大きいので利得が
低下する。基地局側において送信と受信を比べると、受
信の方が波長が長く、内蔵時の波長短縮率が大きくなる
ので利得低下の度合いも大きくなる。そこで本実施例で
は、受信アンテナを外部アンテナとして構成し、送信ア
ンテナを内蔵することで送受両方を内蔵とした場合より
も性能を上げている。受信用の外部アンテナ１４は、プ
ラスチックなどの非導電性の材料からなるアンテナケー
ス１５に収納され、基地局本体１１に回転可動部１６を
介して取り付けられ、前後方向に回転できるように構成
されている。実使用状態では、従来の外部アンテナ同
様、垂直に高い配置とすることができ、受信周波数に対
する良好な利得が得られる。外部アンテナ１４の利得は
長さＬ１の値で決まり、最も高くなるようにすなわち垂
直になるように回転させた時に最大利得が得られる。ま
た各アンテナパターン１９ａ〜１９ｃの長さと各コイル
２０ａ，２０ｂの素子値で受信周波数に対するインピー
ダンス整合がとられ、基地局本体１１内のインピーダン
ス整合回路はなくてもよく、かつ調整の自由度は従来の
外部アンテナよりも多くなり、整合が容易となる利点が
ある。

【００１７】次に本発明の第２の実施例の構成を図２に
示す。図２（ａ）において、２１は基地局本体、２２は
無線ユニット、２３は無線ユニット２２に接続された外
部アンテナ、２４は非導電性のアンテナケース、２５は
回転可動部、２６はアンテナエレメントである。図２
（ｂ）はアンテナケース２４の内部に収納したアンテナ
エレメント２６の構成を示し、２７は細長いプリント基
板、２８ａ〜２８ｄはプリント基板２７上に設けられた
アンテナパターン、２９ａ，２９ｂはアンテナパターン
２８ａと２８ｂ、２８ｃと２８ｄとの間に分散装荷した
コイル、３０はアンテナパターン２８ｂと２８ｃとの間
に装荷した並列共振素子である。

【００１８】本実施例では、無線ユニット２２が内部に
共用器を有し、送信と受信を共用する構成をとり、外部
アンテナ２３もそれに対応して２周波共振特性を持たせ
ている。本来は送信と受信で波長が異なるので長さの違
う２本のアンテナが必要になるが、１つのアンテナで２
周波共振特性を持たせるために、アンテナパターン２８
ｂと２８ｃとの間に送信周波数で反共振特性を有する並
列共振素子３０を装荷してある。これにより、受信周波
数に対しては、並列共振素子３０はコイル２９ａ，２９
ｂと等価となり、アンテナエレメント２６の全長がアン
テナとして働くのに対し、送信周波数に対しては、並列
共振素子３０が反共振点となり、この部分で切断されて
いるのと等価になり、アンテナパターン２８ａと２８ｂ
とコイル２９ａのみからなるより短いアンテナとなる。
すなわち図２（ｂ）において長さＬ２の受信アンテナと
これよりも短い長さＬ３の送信アンテナが同一のアンテ
ナケース２４内に入っているのと等価になる。またコイ
ル２９ａは送信と受信の、コイル２９ｂは受信のインピ
ーダンスの調整用に使うことができる。本実施例では、
送信受信ともアンテナの配置を高くすることができ、本
質的に従来の外部アンテナと同等の利得が得られる。

【００１９】図３は本発明の第３実施例の構成を示して
いる。図３（ａ）において、３１は基地局本体、３２は
無線ユニット、３３は無線ユニット３３に接続された送
信用の内蔵アンテナ、３４は無線ユニット３３に接続さ
れたインピーダンス整合回路、３５はインピーダンス整
合回路３４に接続された受信用の外部アンテナ、３６は
非導電性のアンテナケース、３７は回転可動部、３８は
アンテナエレメントである。図３（ｂ）はアンテナケー
ス３６の内部に収納したアンテナエレメント３８の構造
を示し、１本の針金または線材などからなる導線３９だ
けで構成されている。

【００２０】本実施例では、第１実施例の場合と同様に
送信と受信とを分ける構成をとっており、送信を内蔵ア
ンテナ３３で、受信を外部アンテナ３５で構成してい
る。本実施例では、アンテナエレメント３８が第１実施
例と異なり、受信の周波数に同調できるような長さの１
本の導線３９により構成されており、導線３９の下端部
から装置本体３１内のインピーダンス整合回路３４を経
て無線ユニット３２に接続されている。本実施例では、
第１実施例と同等の性能を得ることができる他、アンテ
ナエレメント３８が１本の線状の導体でよいので、アン
テナケース３６を細い構造にでき、さらに材料によって
はフレキシブルな構造とすることもできるなど、構造
上、デザイン上の利点がある。

【００２１】図４は本発明の第４実施例の構成を示して
いる。図４（ａ）において、４１は基地局本体、４２は
無線ユニット、４３は無線ユニット４２に接続された送
信用インピーダンス整合回路、４４は無線ユニット４２
に接続された受信用インピーダンス整合回路、４５は各
インピーダンス整合回路４３，４４に接続された外部ア
ンテナ、４６は非導電性のアンテナケース、４７は回転
可動部、４８はアンテナエレメントである。図４（ｂ）
はアンテナケース４６の内部に収納したアンテナエレメ
ント４８の構造を示し、針金または線材などからなる短
い導線４９と長い導線５０からなる。

【００２２】本実施例では、無線ユニット４２の構成と
しては送信と受信とを分ける構成をとり、１つのアンテ
ナケース４６に送信用と受信用の２本のアンテナを収納
することにより、外見上は送受共用した場合と同様にな
る。アンテナエレメント４８の構成としては、送信用と
受信用にそれぞれ同調できるような長さの異なる線状の
導線４９，５０が２本並列した構成をとる。波長の短い
送信側は短い方の導線４９を用い、下端部から装置本体
４１内の送信インピーダンス整合回路４３に接続され、
波長の長い受信側は長い方の導線５０を用い、下端部か
ら装置本体４１の受信インピーダンス整合回路４４に接
続される。２本の導線４９，５０は、互いに直接接触し
ないよう絶縁する必要がある。本実施例では第２実施例
と同等の性能を得ることができる他、無線ユニット４２
内の共用器が不要になる利点がある。

【００２３】図５は本発明の第５実施例の構成を示して
いる。図５（ａ）において、５１は基地局本体、５２は
第１の無線ユニット、５３は送信用および受信用のイン
ピーダンス整合回路をそれぞれ有する第２の無線ユニッ
ト、５４は各無線ユニット５２，５３に接続された外部
アンテナ、５５は非導電性のアンテナケース、５６は回
転可動部、５７はアンテナエレメントである。図５
（ｂ）はアンテナエレメント５７の表側を示し、図２
（ｂ）と同様に、細長いプリント基板５８上にアンテナ
パターン５９ａ〜５９ｄ、分散装荷されたコイル６０
ａ，６０ｂおよび並列共振素子６１を備えている。図５
（ｃ）はアンテナエレメント５７の裏側を示しており、
プリント基板５８上に長さの異なるアンテナパターン６
２，６３が設けられている。

【００２４】本実施例では、子機間通話などに対応する
ため、基地局本体５１が２台の無線ユニット５２，５３
を備え、それぞれの送受で計４つのアンテナを１つのア
ンテナケース５５の中に構成している。アンテナエレメ
ント５７の構造は、１枚の細長い両面用プリント基板５
８上に、表側の面に第２実施例と同様な２周波共振特性
を持たせたアンテナを構成し、裏面に第４実施例と同じ
概念の並列する２本のアンテナパターンを利用したアン
テナを構成している。送受共用化した第１の無線ユニッ
ト５２は、表側の２周波共用アンテナに接続され、送受
分離した第２の無線ユニット５３内の送信側のインピー
ダンス整合回路に裏側の短い方のアンテナパターン６２
が接続され、第２の無線ユニット５３内の受信側のイン
ピーダンス整合回路に長い方のアンテナパターン６３が
それぞれ接続されている。

【００２５】本実施例では、送受共用タイプと送受分離
タイプの組み合わせを示したが、送受共用タイプのみの
構成、あるいは送受分離タイプのみの構成とすることも
容易であり、無線ユニットの数が３台以上になっても、
基板上のパターンを増すことで対応できる。また第３ま
たは第４実施例のように導線を用いた構成も導線の数を
増やすことで対応できる。本実施例では、第２実施例ま
たは第４実施例と基本的には同等の性能が得られる他、
複数の無線ユニットに対応して複数のアンテナが必要な
場合も、外見上は１本のアンテナで対応できる利点があ
る。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、細長い
プリント基板上に直線状に設けたアンテナパターン間に
分散装荷したコイルを有するアンテナエレメントを、非
導電性のアンテナケースに収納して装置本体に回動可能
に設けた外部アンテナを有するので、従来の内蔵アンテ
ナでは高さを得ることが構造的に難しく、高性能なアン
テナを実現できなかった短所を補い、しかも外部アンテ
ナを従来の内蔵アンテナと同様にプリント基板や線材と
数点の部品により構成できるので、高性能でより安価な
アンテナ装置を実現することができる。

【００２７】また本発明によれば、外部アンテナを単同
調として構成し、アンテナを内蔵した場合特に性能上不
利であった基地局側の波長の長い受信周波数用としてこ
の外部アンテナを用い、波長が短く劣化の少ない送信周
波数用として内蔵アンテナを用いることにより、アンテ
ナの２周波に対する性能を容易に向上させることができ
る。またアンテナエレメントは、プリント基板のアンテ
ナパターンとコイルとで構成したり、線材により構成す
るなどの方法をアンテナケースの形状に応じて選択する
ことができ、種の形状、構造のアンテナを実現すること
ができる。

【００２８】さらに本発明によれば、アンテナエレメン
トをプリント基板上に並列共振素子を装荷して構成した
り、または長さの異なる２本の導線を用いて構成するな
どの方法をとることにより、外部アンテナを２周波共振
特性を持たせて送信受信共用のアンテナとすることがで
き、従来の２周波共振タイプの外部アンテナと同等以上
の性能をより安価に実現することができる。

【００２９】さらに本発明によれば、外部アンテナを複
数の無線ユニットを有する基地局用として構成したとき
は、実質的には複数のアンテナを外見上は１本に見せる
ことができ、従来はアンテナを１本にしたときに必要で
あった複雑で高価な合成分配回路が不要となり、また複
数のアンテナを取り付けた場合に比べてデザイン上のメ
リットが大きい効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の第１実施例における基地局の概
略斜視図 （ｂ）本発明の第１実施例におけるアンテナエレメント
の概略正面図

【図２】（ａ）本発明の第２実施例における基地局の概
略斜視図 （ｂ）本発明の第２実施例におけるアンテナエレメント
の概略正面図

【図３】（ａ）本発明の第３実施例における基地局の概
略斜視図 （ｂ）本発明の第３実施例におけるアンテナエレメント
の概略正面図

【図４】（ａ）本発明の第４実施例における基地局の概
略斜視図 （ｂ）本発明の第４実施例におけるアンテナエレメント
の概略正面図

【図５】（ａ）本発明の第５実施例における基地局の概
略斜視図 （ｂ）本発明の第５実施例におけるアンテナエレメント
の概略正面図 （ｃ）本発明の第５実施例におけるアンテナエレメント
の概略背面図

【図６】従来の外部アンテナを備えた基地局の概略斜視
図

【図７】従来の内蔵アンテナを備えた基地局の概略斜視
図

【符号の説明】

１１ 基地局本体 １２ 無線ユニット １３ 内蔵アンテナ １４ 外部アンテナ １５ アンテナケース １６ 回転可動部 １７ アンテナエレメント １８ プリント基板 １９ アンテナパターン ２０ コイル ３０ 並列共振素子 ３４ インピーダンス整合回路 ３９ 導線 ４３ 送信用インピーダンス整合回路 ４４ 受信用インピーダンス整合回路 ４９ 短い導線（送信用） ５０ 長い導線（受信用） ５２ 第１の無線ユニット ５３ 第２の無線ユニット

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置本体内に送信用の内蔵アンテナを有
   し、受信用のアンテナとしてアンテナエレメントを収納
   した非導電性のアンテナケースを装置本体に回動可能に
   設けた外部アンテナを有し、前記アンテナエレメント
   が、細長いプリント基板上に直線状に設けたアンテナパ
   ターンと、これらアンテナパターン間に分散装荷された
   コイルとを有するコードレス電話装置のアンテナ装置。
2. 【請求項２】 アンテナエレメントを収納した非導電性
   のアンテナケースを装置本体に回動可能に設けた外部ア
   ンテナを有し、前記アンテナエレメントが、細長いプリ
   ント基板上に直線状に設けたアンテナパターンと、これ
   らアンテナパターン間に分散装荷したコイルと並列共振
   素子とを有するコードレス電話装置のアンテナ装置。
3. 【請求項３】 装置本体内に送信用の内蔵アンテナを有
   し、受信用のアンテナとしてアンテナエレメントを収納
   した非導電性のアンテナケースを装置本体に回動可能に
   設けた外部アンテナを有し、前記アンテナエレメント
   が、装置本体内のインピーダンス整合回路に接続され
   て、細長いプリント基板上に直線状に設けた１本のアン
   テナパターンまたは線状の導体を有するコードレス電話
   装置のアンテナ装置。
4. 【請求項４】 装置本体内に送信用のインピーダンス整
   合回路と受信用のインピーダンス整合回路とを有し、ア
   ンテナとしてアンテナエレメントを収納した非導電性の
   アンテナケースを装置本体に回動可能に設けた外部アン
   テナを有し、前記アンテナエレメントが、細長いプリン
   ト基板上に直線状に設けた長さの異なる２本のアンテナ
   パターンまたは線状の導体からなり、短い方のアンテナ
   エレメントを送信用のインピーダンス整合回路に接続
   し、長い方のアンテナエレメントを受信用のインピーダ
   ンス整合回路に接続したコードレス電話装置のアンテナ
   装置。
5. 【請求項５】 装置本体内に第１の無線ユニットとそれ
   ぞれ送信用および受信用のインピーダンス整合回路を有
   する第２の無線ユニットとを有し、アンテナとしてアン
   テナエレメントを収納した非導電性のアンテナケースを
   装置本体に回動可能に設けた外部アンテナを有し、前記
   アンテナエレメントが、細長いプリント基板の一方の面
   に直線状に設けたアンテナパターン間に分散装荷したコ
   イルと並列共振素子とを有し、他方の面には長さの異な
   る直線状の２本のアンテナパターンまたは線状の導体を
   有し、前記一方の面のアンテナエレメントを第１の無線
   ユニットに接続し、前記他方の面の短い方のアンテナエ
   レメントを前記第２の無線ユニットの送信用のインピー
   ダンス整合回路に接続し、長い方のアンテナエレメント
   を前記第２の無線ユニットの受信用のインピーダンス整
   合回路に接続したコードレス電話装置のアンテナ装置。