JPH06216621A - 内蔵アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は携帯無線機に採用するのに適した実装
性が良く、小型で高性能な内蔵アンテナを提供すること
を目的とする。 【構成】無線機本体１２の少なくとも一部を覆うように
該本体１２に対して開閉自在に取り付けられたフリップ
部１４を有する携帯無線機において、前記フリップ部１
４に第１の金属板１８を内蔵させるとともに該本体１２
側に第２の金属板２０を内蔵させ、前記フリップ部１４
を閉じたとき前記第１及び第２の金属板１８，２０を電
気的に接続し、開いたとき該接続を開放する手段２２，
２６を設け、前記接続点から所定距離離間して前記第１
及び第２の金属板１８，２０間に高周波信号を給電する
ように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は携帯電話機、コードレス
電話機等の携帯無線機の内蔵アンテナに関する。

【０００２】従来移動通信は、海上等での遭難・安全通
信を中心に発展してきたが、高周波回路技術及び小型回
路技術等の発展を背景に自動車、船舶、列車、人等を対
象に順次サービスが拡大され、社会活動に大きく貢献し
てきている。近年では、小型の携帯電話機やコードレス
電話機等が実用化され、いつでも、どこでも、誰とでも
通信可能という究極の目的に近づきつつある。

【０００３】携帯電話機やコードレス電話機等の携帯無
線端末は、人が持ち歩きながら使用するため、当然小型
化、軽量化が要求される。しかしながら、現在実用化さ
れている携帯無線端末機器では、携帯電話機は約１５０
ｃｃ、コードレス電話機が約１２０ｃｃ程度であり、胸
ポケット等に入れて常時持ち歩くにはまだ大きすぎると
言わざるを得ないという状況にある。そのため、機器内
部に使用する部品の小型化が望まれている。

【０００４】これらの移動通信端末機器は、無線回線を
使用して基地局若しくは他局と通信を行うものであるた
め、当然電波を出力若しくは入力するためのアンテナが
必要になり、移動通信端末機器の小型化に寄与するアン
テナの小型化が要望されている。

【０００５】

【従来の技術】従来は図７に示すような、ホイップアン
テナが一般的に用いられている。即ち、棒状のホイップ
アンテナ３が無線機本体２に引き出し・収納可能に取り
付けられている。このホイップアンテナ３は図７（Ａ）
に示すように、無線機本体２から引き出した状態では利
得を大きくとることができる。

【０００６】しかし、ホイップアンテナ３を無線機本体
２内に収容すると、図７（Ｃ）に示すようにホイップア
ンテナ３と無線機本体２内に収容されているシールドケ
ース４との間のギャップＧが非常に小さくなり、また図
７（Ｂ）に示すように本体２を保持する使用者の手によ
ってアンテナエレメントが覆われてしまうため、本体内
に収容したときに利得が低いという問題がある。

【０００７】また、使用するときに一々本体からホイッ
プアンテナを引き出す操作が必要である。さらに、ホイ
ップアンテナを出し入れする頻度が高いために機械的耐
久性が低く、ホイップアンテナを引き出したままでアン
テナに機械的衝撃を加えると、容易に変形しやすい等の
問題がある。

【０００８】棒状のホイップアンテナのこのような欠点
を補うため、最近では図８に示すような逆Ｆアンテナと
呼ばれる内蔵タイプのアンテナが一部で使用されてい
る。図８（Ａ）は無線機本体２内に収容された逆Ｆアン
テナ５を示しており、図８（Ｂ）は無線機本体４を取り
外した状態をそれぞれ示している。

【０００９】図８（Ｂ）において、７はアンテナエレメ
ント６をシールドケース４に短絡する短絡板であり、こ
の短絡板７から所定距離離間してアンテナエレメント６
に給電する給電線８が設けられている。給電線８は送受
信回路９に接続されている。

【００１０】この逆Ｆアンテナ５は、アンテナエレメン
ト６の外周をλ／４若しくはλ／２とする周波数で共振
し、アンテナとして動作するが、アンテナエレメント先
端に等価的に容量を付加する等の方法によってさらに小
型化を図ることができる。

【００１１】この逆Ｆアンテナを無線機本体内部に実装
することにより、上述した棒状のホイップアンテナの欠
点を以下のように補うことができる。即ち、ホイップア
ンテナでは収納時に利得が低下するが、逆Ｆアンテナは
内蔵された状態で最適特性が実現できるように設計され
ているので、利得の変化はない。また、搭載位置を最適
に選ぶことにより、使用者が本体を保持したときの影響
を減らすことができる。

【００１２】操作性については、内蔵された状態でいつ
でも動作しているので、特別な操作性は必要ない。ま
た、機械的な摩耗等がないため半永久的に動作する。さ
らに機械的強度については、ケース内部に搭載されてい
るので、通常の機械的衝撃は問題ないという利点を有し
ている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述したように逆Ｆア
ンテナ等の内蔵タイプのアンテナは、棒状アンテナの欠
点を補うことができるが、反面ケース内部に搭載しなけ
ればならないため、携帯機器に要求される小型化に反す
るという欠点を有している。

【００１４】現在、８００ＭＨｚ帯の携帯電話機等に使
用されている内蔵アンテナでは、体積が３．７ｃｃとか
なり小型化が図られている。それでも棒状アンテナが約
１ｃｃで実現できることや、他の電気部品に比べて大き
いことから、さらに小型化を図ることが必要である。

【００１５】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、携帯無線機に採用
するのに適した、実装性がよく、小型・高性能な内蔵タ
イプのアンテナを提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は、無線機本体の少なくとも一部を覆う
ように該本体に対して開閉自在に取り付けられたフリッ
プ部を有する携帯無線機において、前記フリップ部に第
１の金属板を内蔵させるとともに該本体側に第２の金属
板を内蔵させ、前記フリップ部を閉じたとき前記第１及
び第２の金属板を電気的に接続し、開いたとき該接続を
開放する手段を設け、前記接続点から所定距離離間して
前記第１及び第２の金属板間に高周波信号を給電するこ
とを特徴とする内蔵アンテナを提供する。

【００１７】

【作用】フリップ部を閉じたときには、第１及び第２の
金属板が電気的に接続されるので、内蔵アンテナは逆Ｆ
モードで動作する。フリップ部を開いたときには、第１
及び第２の金属板の接続が開放されるので、第１及び第
２の金属板がダイポールモードで動作する。

【００１８】このように、フリップ部を閉じたときと開
いたときでアンテナの動作モードを変更することによ
り、フリップ部を開いたとき逆Ｆ構造が変化しても、ア
ンテナの利得が低下することを防止できる。

【００１９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。まず図１を参照すると、本発明が適用され
るのに適した携帯電話機等の携帯無線機の外観が示され
ている。携帯無線機１０は無線機本体１２と、この無線
機本体１２に枢軸ピン１６で開閉自在に取り付けられた
フリップ部１４とから構成される。

【００２０】フリップ部１４は、図１（Ａ）に示すよう
に無線機本体１２に対して閉じたとき、無線機本体１２
の一部を覆い、無線機本体１２に取り付けられている図
示しないキースイッチ等を保護する。

【００２１】マイクは例えばフリップ部１４に取り付け
られており、フリップ部１４を図１（Ｂ）に示すように
開いたとき、無線機自体を小型化しても無線機本体１２
に取り付けられているスピーカとフリップ部１４に設け
られているマイクとの距離を人間工学的な距離に近づけ
ることが可能である。

【００２２】図２を参照すると本発明のアンテナを内蔵
した携帯無線機の断面図が示されており、図２（Ａ）は
縦断面図を、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図
をそれぞれ示している。

【００２３】アンテナエレメント１８がフリップ部１４
に内蔵されており、アンテナの接地板２０が無線機本体
１２のフリップ部１４に対向する面近傍に搭載されてい
る。アンテナエレメント１８及び接地板２０共、銅板又
はステンレス鋼板から形成されるのが望ましい。

【００２４】無線機内部の高周波回路とアンテナエレメ
ント１８との整合をとるために、図２（Ａ）に示すよう
にフリップ部１４を閉じたときに、アンテナエレメント
１８と接地板２０とを電気的に接続する短絡板２２が設
けられている。

【００２５】無線機本体１２に設けられた送受信回路か
らの高周波信号は給電線２４でアンテナエレメント１８
に給電される。短絡板２２の幅や、短絡板２２と給電線
２４との距離や位置関係等を変えることにより、内蔵さ
れた高周波回路とアンテナエレメント１８との間の最適
な整合状態が得られるように調整される。

【００２６】一般にフリップ部１４が無線機本体１２を
覆う部分にはキースイッチ等が搭載されているため、あ
る程度のスペースを設ける必要がある。そのスペースを
利用して本発明の内蔵アンテナを構成しているため、無
線機本体１２側及びフリップ部１４側には接地板２０及
びアンテナエレメント１８をそれぞれ搭載するだけのス
ペースがあればよく、携帯無線機の小型化を図ることが
できる。

【００２７】図３を参照すると、上述した実施例のアン
テナエレメント１８と接地板２０との接続部の拡大断面
図が示されている。アンテナエレメント１８を接地板２
０に短絡するための短絡板２２の先端には枢軸ピン１６
回りに枢軸ピンと所定距離離間した半円弧状部２６が一
体的に形成されている。

【００２８】フリップ部１４を閉じたときには、図３
（Ａ）に示すように半円弧状部２６の一端２６ａが接地
板２０に接触し、アンテナエレメント１８が接地板２０
に短絡される。よってこの場合には、本発明の内蔵アン
テナは逆Ｆ構造となるため、逆Ｆモードで動作する。

【００２９】図４（Ａ）にフリップ部を閉じたときの本
発明実施例の内蔵アンテナの概略図を示す。図４（Ｂ）
はその等価回路である。一方、フリップ部１４を開く
と、図３（Ｂ）に示すように半円弧状部２６が枢軸ピン
１６回りに回動するため、半円弧状部２６の端部２６ａ
と接地板２０との接続が断たれることになる。このた
め、フリップ部１４が開いているときには、アンテナエ
レメント１８と接地板２０とは、正極と負極の先端に設
けられた２つの独立したエレメントとして動作する。

【００３０】換言すれば、アンテナエレメント１８と接
地板２０とはダイポールアンテナの各々のエレメントと
して動作するので、フリップ部１４が開いている状態で
も利得が低下することはない。

【００３１】フリップ部１４を開いたとき、アンテナエ
レメント１８と接地板２０との接続を断たないと、逆Ｆ
構造が全く違う形状となってしまうため、アンテナ特性
が劣化し、利得が低下する。本発明実施例はこの欠点を
防止するため、フリップ部を開いたときには逆Ｆアンテ
ナモードではなく、ダイポールアンテナモードで動作さ
せるようにしたものである。

【００３２】図５（Ａ）に、フリップ部１４を開いたと
きの本発明内蔵アンテナの概略図を示す。図５（Ｂ）は
その等価回路である。図６を参照すると、本発明の他の
実施例の一部破断断面図が示されている。本実施例で
は、接地板２０′にキースイッチ３０挿入用の複数個の
穴を形成する。２８はキースイッチ３０搭載用の基板で
ある。

【００３３】一方、フリップ部１４に搭載されるアンテ
ナエレメントにも、アンテナの軽量化を図るために複数
個の穴を形成する。これらの穴はアンテナが動作する周
波数の波長に比較して、非常に小さい寸法で形成されて
いるため、アンテナの動作周波数では高周波的に１枚の
板に見え、特性の劣化が起こることがない。

【００３４】

【発明の効果】本発明の内蔵アンテナは以上詳述したよ
うに構成したので、携帯無線機に搭載するのに適した実
装性が良く、小型で高性能なアンテナを提供できるとい
う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアンテナを適用するのに適した携帯無
線機の概略図である。

【図２】本発明のアンテナを採用した携帯無線機断面図
である。

【図３】接続部の拡大断面図であり、（Ａ）がフリップ
部を閉じたときの状態を、（Ｂ）がフリップ部を開いた
ときの状態をそれぞれ示している。

【図４】フリップ部を閉じたときのアンテナ概略図であ
る。

【図５】フリップ部を開いたときのアンテナ概略図であ
る。

【図６】本発明の他の実施例の一部破断斜視図である。

【図７】ホイップアンテナを示す図である。

【図８】逆Ｆアンテナを示す図である。

【符号の説明】

１２ 無線機本体 １４ フリップ部 １８ アンテナエレメント ２０ 接地板 ２２ 短絡板 ２４ 給電線 ２６ 半円弧状部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無線機本体(12)の少なくとも一部を覆う
   ように該本体(12)に対して開閉自在に取り付けられたフ
   リップ部(14)を有する携帯無線機において、 前記フリップ部(14)に第１の金属板(18)を内蔵させると
   ともに該本体(12)側に第２の金属板(20)を内蔵させ、 前記フリップ部(14)を閉じたとき前記第１及び第２の金
   属板(18,20) を電気的に接続し、開いたとき該接続を開
   放する手段(22,26) を設け、 前記接続点から所定距離離間して前記第１及び第２の金
   属板(18,20) 間に高周波信号を給電することを特徴とす
   る内蔵アンテナ。
2. 【請求項２】 前記第１及び第２の金属板(18,20) の少
   なくとも一方に複数個の穴を設けたことを特徴とする請
   求項１記載の内蔵アンテナ。