JPH07326926A

JPH07326926A - 無線通信用非接地形極超短波アンテナ

Info

Publication number: JPH07326926A
Application number: JP11825894A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Uchino; 茂内野; Taira O; 平王; Unzan Kin; 雲山金
Original assignee: Harada Industry Co Ltd
Current assignee: Harada Industry Co Ltd
Priority date: 1994-05-31
Filing date: 1994-05-31
Publication date: 1995-12-12
Anticipated expiration: 2019-03-29
Also published as: JP3510319B2

Abstract

(57)【要約】【目的】水平偏波，垂直偏波のいずれにも応動し、特に
アンテナ素子収納時における送受信感度が極めて優れて
おり、ＰＨＳハンディアンテナとして極めて好ましい小
型，軽量，低価格な無線通信用非接地形極超短波アンテ
ナを提供。【構成】使用周波数帯の電波の波長をλとしたとき、λ
／２未満の電気長を有し０．１〜０．７５λの間隔をお
いて平行に配置され、無線通信セット用筐体30に設けた
アンテナ素子収納部31,32 に対し、各々挿脱自在に収納
される誘導性の第１，第２のアンテナ素子11,12 と、こ
れら第１，第２のアンテナ素子11,12 と直交する如く上
記両素子間に配設されたダイポール形の第３のアンテナ
素子13と、この第３のアンテナ素子13の両端を前記第
１，第２のアンテナ素子11,12 にそれぞれ結合させる如
く前記アンテナ素子収納部31,32 の入り口近傍に配設さ
れた一対の結合素子13a,13b とを備えた無線通信用非接
地形極超短波アンテナ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば第２世代コード
レス電話システムと称されるパーソナル・ハンディホー
ン・システム（以下ＰＨＳと略称する）に適用されるハ
ンディタイプの無線電話機用アンテナとして好ましい無
線通信用非接地形極超短波アンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯無線通信機とりわけ携帯電話
機においては、使用電波の周波数帯域が８００ＭＨz 帯
より次第に高い帯域、たとえば１．５ＧＨz 帯あるいは
１．９ＧＨz 帯へと移行しつつある。このような高帯域
を使用する機器の中で、第２世代コードレス電話システ
ムと呼ばれる１．９ＧＨz 帯を使用帯域とする携帯電話
機においては、これまでの８００ＭＨz 帯を使用した携
帯電話機とは、下記に示す如く、いくつかの基本的に異
なった面を有している。

【０００３】１）前者はセル半径が５〜７ｋｍのセル方
式であるのに対し、後者はセル半径が数１００ｍ程度の
極めて小さなセル方式である。２）前者は主として車内又は屋外での使用を企図として
いるのに対し、後者では、屋外はもとより屋内（デパー
ト、地下街等），自家およびその周辺等での使用を企図
している。

【０００４】３）前者はセル半径が大きく電波到達範囲
を専ら地上に限っているため、基地局ないし親局を例え
ばビルディング屋上等、所要の地上高がとれる屋外に設
置するものであるのに対し、後者はセル半径が小さい
上、電波到達範囲を地上に限定していないため、地上は
もとよりビルディング等の屋内の天井や壁、さらには地
下道や地下街の壁面や柱等、あらゆる場所に基地局又は
親局が設置される。

【０００５】４）前者は所謂子機のデザインが通信機と
しての画一性を有しているのが一般的であるのに対し、
後者は民生用としてのイメージを出すべくアンテナ形状
を含むデザイン上の趣好が種々こらされる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前者のシステムでは、
基地局アンテナから放射される垂直偏波の電波がそのま
ま携帯機に到達することになるため、建造物等による反
射や回折があってもその影響は小さい。

【０００７】これに対して後者のシステムにおいては、
基地局アンテナが市街地、ビルディング天井、地下道の
壁面や天井等の比較的低いところや、ビルディング屋上
や街灯支柱の頂部等の比較的高いところに設置されるた
め、基地局アンテナから放射された垂直偏波の電波は、
周囲の建築物の壁，天井，床等にて反射回折され、携帯
機に到るまでに偏波面が変化し、垂直偏波のままではな
しに、傾斜或は水平に近い偏波面に変化している場合が
多い。

【０００８】しかるに従来のこの種のアンテナは、単一
の偏波面に対して一致する如く構成されたものが殆どで
あった。このためＰＨＳに適用される従来の携帯機用ア
ンテナは、一般に受信効率が悪いという問題があった。

【０００９】本発明の目的は、水平偏波，垂直偏波のい
ずれにも応動し、特にアンテナ素子収納時における送受
信感度が極めて優れており、ＰＨＳハンディアンテナと
して極めて好ましい小型，軽量，低価格な無線通信用非
接地形極超短波アンテナを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明の無線通信用非接地形極超短波
アンテナは以下の如く構成されている。（１）本発明の無線通信用非接地形極超短波アンテナ
は、使用周波数帯の電波の波長をλとしたとき、λ／２
未満の電気長を有し、０．１〜０．７５λの間隔をおい
て平行に配置され、無線通信セット用筐体に設けたアン
テナ素子収納部に対し、挿脱自在に収納される誘導性の
第１，第２のアンテナ素子と、これら第１，第２のアン
テナ素子と直交する如く上記両素子間に配設されたダイ
ポール形の第３のアンテナ素子と、この第３のアンテナ
素子の両端を前記第１，第２のアンテナ素子にそれぞれ
結合させる如く前記アンテナ素子収納部の入り口近傍に
配設された一対の結合素子とを備えている。（２）上記（１）に記載したアンテナであって、一対の
結合素子は、静電結合素子であることを特徴としてい
る。（３）上記（１）に記載したアンテナであって、第３の
アンテナ素子は、無線通信セット用筐体の頂部近傍に配
設されたプリント配線基板上に形成されている。（４）上記（１）に記載したアンテナであって、第３の
アンテナ素子は、無線通信セット用筐体内の送受信回路
用シールドケース等の金属部材から設定された一定間隙
をおいて平行に配設されている。（５）上記（１）に記載したアンテナであって、第１，
第２のアンテナ素子の頂部間が機械的に連結され、携帯
用フックとして使用可能な如く設けられている。

【００１１】

【作用】上記手段を講じた結果、次のような作用が生じ
る。（１）−ａ「第１，第２アンテナ素子の伸長時」第１，第２アンテナ素子を伸長させた状態で電気長がλ
／２のダイポール形の第３アンテナ素子の中心から給電
する。そうすると第３アンテナ素子の両端に結合してい
る第１アンテナ素子および第２アンテナ素子も放射素子
となり、垂直偏波を放射する。電流分布から見ると、第
１アンテナ素子および第２アンテナ素子の電流位相は互
いに逆相になるので、水平面内の指向性は素子方向に８
の字形となる。また第３アンテナ素子は水平偏波のアン
テナ素子として動作する。従って第１アンテナ素子およ
び第２アンテナ素子の伸長時においては垂直偏波、水平
偏波のいずれにも応動する。特に携帯電話機における実
際の使用状態では筐体が斜めに支持されるケースが多い
が、この様な場合において、第１アンテナ素子と第２ア
ンテナ素子とは、いずれも交差した態様の斜め偏波に応
動することになる。（１）−ｂ「第１，第２アンテナ素子の収納時」第１，第２アンテナ素子を収納した状態にすると、これ
らの素子が筐体内のシールドケース等の金属部材に近づ
くため、その影響で第１アンテナ素子および第２アンテ
ナ素子からの電波放射はかなり弱くなる。しかるにこの
時、ダイポール形の第３アンテナ素子が主に電波を放射
することになるため、素子収納時の放射効率が向上し感
度が改善される。結局、素子収納時においては垂直偏波
成分、水平偏波成分ともに若干低下するが、使用可能な
状態を呈するものとなる。

【００１２】なおアンテナ入力側から見たインピーダン
ス特性はダイポール形の第３アンテナで決定されるた
め、特別な整合器を別途設ける必要はない。かくして本
実施例の非接地形極超短波アンテナは、簡易な構成であ
りながら素子の伸長時および収納時のいずれにおいても
垂直偏波、水平偏波に対して効率の良い送受信を可能な
らしめる。（２）一対の結合素子が静電結合素子で形成されている
ため、第１，第２アンテナ素子と第３アンテナ素子との
結合部の無接点化が計られる。したがって構造が簡単化
し信頼性が向上する。

【００１３】なお第１，第２アンテナ素子は、電気長が
λ／２より短い３／８λ近傍の長さに設定されており誘
導性を有している。したがって上記静電結合素子の容量
性は上記誘導性によって打消され、インピーダンス特性
の低下はない。（３）第３のアンテナ素子が、無線通信セット用筐体の
頂部近傍に配設されたプリント配線基板上に形成されて
いるため、第３のアンテナ素子が筐体に一体的に組み込
まれたものとなり、外部に突出する部分を持たない。こ
のためコンパクトな形態を呈する上、極めて軽量なもの
となる。（４）第３のアンテナ素子が、無線通信セット用筐体内
の送受信回路用シールドケース等の金属部材から、設定
された一定間隙をおいて平行に配設されているため、ダ
イポール形の第３アンテナ素子が筐体内のシールドケー
ス等の金属部材から受ける影響を少なくすることがで
き、所要の利得および特性を確保されるものとなる。（５）第１，第２のアンテナ素子の頂部間が機械的に連
結され、携帯用フックとして使用可能な如く設けられて
いるため、携帯用フックの操作により、第１，第２アン
テナ素子の同時挿脱操作が可能となる。

【００１４】

【実施例】図１は携帯電話機に適用した本発明の第１実
施例に係る無線通信用非接地形極超短波アンテナの構成
を示す図で、（ａ）は主要部の斜視図、（ｂ）は（ａ）
のＢーＢ線切断矢視図である。

【００１５】また図２は同実施例に係るアンテナの主要
部の構成を示す断面図で、（ａ）は第１，第２アンテナ
素子が筐体外に引き出された状態を示す図、（ｂ）は第
１，第２アンテナ素子が筐体内に引き込まれた状態を示
す図である。

【００１６】さらに図３は同実施例に係るアンテナの電
気系の構成を示す図で、（ａ）は第１，第２アンテナ素
子が筐体外に引き出された状態を示す図、（ｂ）は第
１，第２アンテナ素子が筐体内に引き込まれた状態を示
す図である。

【００１７】図１〜図３において、１０は非接地形極超
短波アンテナ、２０は携帯時に筐体上方へ引き出されて
携帯電話機を持ち運べるように設けられたコの字形フッ
ク、３０は無線通信セット（携帯電話機）用筐体、４０
は上記筐体の上部に設けられたアンテナホルダー、５０
は無線通信セット本体（携帯電話機本体）６０は同軸給
電ケーブルである。

【００１８】非接地形極超短波アンテナ１０は、後述す
るフック２０内に埋設されている第１，第２のアンテナ
素子１１，１２と、後述するホルダー４０に付設されて
いるプリント配線基板４３上に形成されているダイポー
ル形の第３のアンテナ素子１３とからなっている。

【００１９】第１，第２のアンテナ素子１１，１２は、
使用周波数帯の電波の波長をλとしたとき、λ／２未満
（本実施例では３λ／８としてある）の電気長を有する
誘導性のアンテナ素子であって、０．１〜０．７５λの
間隔をおいて平行に配置されている。これら第１，第２
のアンテナ素子１１，１２は、後述するフック２０の挿
脱操作に伴って筐体３０に対して挿脱自在になってお
り、伸長または収納されるものとなっている。

【００２０】第３のアンテナ素子１３は上記第１，第２
のアンテナ素子１１，１２と直交する如く、上記両素子
間に配設されたダイポール形のアンテナ素子である。こ
の第３のアンテナ素子１３の両端は、後述するように前
記第１，第２のアンテナ素子１１，１２にそれぞれ静電
結合されている。

【００２１】フック２０は、例えば樹脂にてコの字形に
成形されたものであり、その両側支柱２１，２２の下端
部にストッパー２３，２４が一体成形されている。上記
両側支柱２１，２２の中に、上記第１，第２のアンテナ
素子１１，１２がフック成形加工時において一体的に埋
め込まれている。なお本実施例では、図１に示すように
第１，第２のアンテナ素子１１，１２はコの字形フック
２０の形状的制限を受け、先端をＬ字形に曲げている。

【００２２】筐体３０の両端内部には、アンテナ素子収
納部３１，３２が設けられている。アンテナ素子収納部
３１，３２の入り口には、フック抜け止め防止用ストッ
パー３３，３４が設けてあり、フック２０を筐体外部へ
引き出した時にフック２０のストッパー２３，２４と係
止し、フック２０が抜け出ないようになっている。

【００２３】筐体３０の上方領域には、フック２０を安
定に挿脱自在に保持するためのホルダー４０が設けられ
ている。このホルダー４０はコの字形をしており、その
左右両側部にはフック２０の両側支柱２１，２２のスト
ッパー２３，２４を案内する樋状のガイド４１，４２が
設けられている。またホルダー４０の上側部にはプリン
ト配線基板４３が水平に配設されている。

【００２４】プリント配線基板４３には電気長がλ／２
のダイポール形のアンテナ素子１３がプリント配線によ
り形成されている。なお必要に応じてプリント配線をジ
グザクさせる事により、ローディングするようにしても
よい。

【００２５】第３のアンテナ素子１３の両端には、この
第３のアンテナ素子１３の両端を前記第１，第２のアン
テナ素子１１，１２に夫々静電結合させるための一対の
静電結合素子１３ａ，１３ｂが配設されている。これら
一対の静電結合素子１３ａ，１３ｂは、アンテナ素子収
納部３１，３２の入り口近傍において第１，第２のアン
テナ素子１１，１２を囲繞する如くコの字形にプリント
配線されることにより形成されている。第３のアンテナ
素子１３の長手方向中央部には、給電端子Ｐ，Ｑが形成
されている。

【００２６】筐体３０の内部のホルダー４０の下方には
無線通信セット本体５０が内臓されている。無線通信セ
ット本体５０は、送受信回路を搭載したプリント配線基
板５１と、このプリント配線基板５１の一部を覆った電
波干渉防止用シールドケース５２とからなっている。な
お前記第３のアンテナ素子１３を形成しているプリント
配線基板４３の下面と上記シールドケース５２の上面と
は、設定された一定間隙Ｇをおいて平行に配設されてい
る。

【００２７】同軸給電ケーブル６０の一端の中心導体
は、前記給電端子Ｐに接続され、外部導体は給電端子Ｑ
に接続されている。この様に構成された本実施例のアン
テナは次のように作動する。

【００２８】「伸長時」フック２０を引出すと、第１，
第２アンテナ素子１１，１２も同時に伸長状態となる。
このとき上記第１，第２アンテナ素子１１，１２の基端
部には、プリント配線基板４３上に形成されたダイポー
ル形の第３アンテナ素子１３の両端が静電結合された状
態となる。

【００２９】この状態で給電端子Ｐ，Ｑから給電する
と、ダイポール形の第３アンテナ素子１３及び第１，第
２アンテナ素子１１，１２には図４の如く電流が分布す
る。このときの位相及び偏波面の関係は次のようにな
る。

【００３０】垂直部の第１，第２アンテナ素子１１，１
２にはほぼ同一レベルの電流ｉ₁ ，ｉ₂ が存在するが、
その位相θ₁ ，θ₂ は逆相となる。水平部の第３アンテ
ナ素子１３にはｉ₃ が存在し、その位相θ₃ は第１，第
２アンテナ素子１１，１２に対し１８０°の位相差を有
している。

【００３１】第３アンテナ素子１３の電流ｉ₃ のレベル
は、ｉ₁ ，ｉ₂ に対し約−３〜−５ｄＢである。従って
素子伸長の場合は、第１，第２アンテナ素子１１，１２
が主として働きダイポール形の第３アンテナ素子１３は
副として働く事になる。

【００３２】「収納時」フック２０を筐体３０へ収納す
ると、第１，第２アンテナ素子１１，１２も同時に収納
状態となる。このとき上記第１，第２アンテナ素子１
１，１２の大部分は筐体内のシールドケース５２などの
金属部材に近接しその影響を受ける。

【００３３】この状態で給電端子Ｐ，Ｑから給電する
と、ダイポール形の第３アンテナ素子１３及び第１，第
２アンテナ素子１１，１２には図５の如く電流が分布す
る。このときの位相及び偏波面の関係は次のようにな
る。

【００３４】第１，第２アンテナ素子１１，１２は筐体
３０の金属部材に近接するため、その影響を受け、第
１，第２アンテナ素子１１，１２に存在する電流ｉ₁ ，
ｉ₂ は第３アンテナ素子１３に存在する電流ｉ₃ に対し
減衰する。位相関係は第４図と同じである。

【００３５】従って素子収納の場合は、ダイポール形の
第３アンテナ素子１３が主として働き、第１，第２アン
テナ素子１１，１２は副として働く事になる。素子伸長
時において、第１，第２アンテナ素子１１，１２は０．
１〜０．７λの間隔を有しているため、互いに干渉する
ことなく垂直に立てられた２個のアンテナ素子１１，１
２から夫々放射される。したがって図６の（ａ）（ｂ）
（ｃ）に示すような放射パターンを示すことになる。す
なわち第１，第２アンテナ素子１１，１２が２個配置さ
れているため、その合成指向性は図示の如く水平面内お
よび垂直面内共に８の字形となり、ボールを２個並べた
ような形となる。

【００３６】この事は実使用時において次のような作用
を生じる。単一アンテナ素子を備えている従来品では、
右耳又は左耳で使用したとき、頭の影響を受けて水平面
内指向性が使用状態によって異なるものとなり、同一放
射条件を維持できないことになる。これに対し本実施例
のものでは、右耳又は左耳のいずれで使用した場合であ
っても、同一放射条件を維持できる事になる。

【００３７】同時にダイポール形の第３アンテナ素子１
３にも電流ｉ₃ が存在するため、この第３アンテナ素子
１３からも放射が行なわれる。従って、図７の（ａ）
（ｂ）（ｃ）に示すような放射パターンを示すことにな
る。なお筐体３０に内蔵されているシールドケースなど
の金属部材の影響を受け、筐体下方においては放射パタ
ーンが減衰される。

【００３８】素子収納時においては、素子伸長時とは逆
の関係を呈する事になる。綜合すると、伸長時において
は、垂直偏波成分が主となり、水平偏波成分が副として
作用する。収納時においては水平偏波成分が主となり、
垂直偏波成分が副となって作用する。しかし乍らいずれ
の場合においても、夫々副成分が実用上のレベルにある
点に特徴を有している。かくして周囲の障壁物に反射、
回折された偏波面に対し自在に対応できるものとなる。

【００３９】他方、アンテナ入力側から見たインピーダ
ンス特性はダイポールアンテナ１３で決定されるため、
特別な整合器を別途設ける必要はない。次に、図８〜図
１８を用いて本実施例に係るアンテナ特性の実測データ
について説明する。

【００４０】図８は上記実施例に係るアンテナにつき、
筐体３０の長手方向に対して直交する面での水平面内放
射パターン実測方法を示す図で、（ａ）は測定アンテナ
ＡＮＴを水平偏波送信状態となし、筐体３０の中心を軸
として矢印で示すように３６０°回転させて実測する場
合を示す図、（ｂ）は測定アンテナＡＮＴを垂直偏波送
信状態となし、同じく筐体３０の中心を軸として矢印で
示すように３６０°回転させて実測する場合を示す図で
ある。

【００４１】図８の（ａ）の測定方法による測定におい
て、水平偏波に対しては、第１，第２アンテナ素子１
１，１２の偏波面は測定アンテナＡＮＴの偏波面と直交
しているため作用しないが、第３アンテナ素子１３の偏
波面は測定アンテナＡＮＴの偏波面と一致しているため
作用する。従って第１，第２アンテナ素子１１，１２を
伸長させた状態での水平面内放射パターンは図９の
（ａ）に示すようになり、第１，第２アンテナ素子１
１，１２を収納させた状態での水平面内放射パターンは
図９の（ｂ）に示すようになる。

【００４２】図８の（ｂ）の測定方法による測定におい
て、垂直偏波に対しては、第１，第２アンテナ素子１
１，１２の偏波面は測定アンテナＡＮＴの偏波面と一致
しているため作用するが、第３アンテナ素子１３の偏波
面は測定アンテナＡＮＴの偏波面と直交しているため作
用しない。従って第１，第２アンテナ素子１１，１２を
伸長させた状態での水平面内放射パターンは、図１０の
（ａ）に示すようになり第１，第２アンテナ素子１１，
１２を収納させた状態での水平面内放射パターンは図１
０の（ｂ）に示すようになる。図１０の（ｂ）は第１，
第２アンテナ素子１１，１２が収納状態でも少し働いて
いめいる事を示している。

【００４３】図１１は上記実施例に係るアンテナにつ
き、筐体３０の長手方向に沿った面であって且つ筐体幅
方向に沿った面での垂直面内放射パターン実測方法を示
す図であり、（ａ）は測定アンテナＡＮＴを水平偏波送
信状態となし、筐体幅方向を水平にした状態でアンテナ
素子基端部中心を軸として矢印で示すように３６０°回
転させて実測する場合を示す図、（ｂ）は測定アンテナ
ＡＮＴを垂直偏波送信状態となし、同じくアンテナ素子
基端部中心を軸として矢印で示すように３６０°回転さ
せて実測する場合を示す図である。

【００４４】図１１の（ａ）の測定方法による測定にお
いて、水平偏波に対しては、第１，第２アンテナ素子１
１，１２の偏波面は測定アンテナＡＮＴの偏波面と一致
しているため作用する。また第３アンテナ素子１３の偏
波面も測定アンテナＡＮＴの偏波面と一致しているため
作用する。従って第１，第２アンテナ素子１１，１２を
伸長させた状態での垂直面内放射パターンは図１２の
（ａ）に示すようになり第１，第２アンテナ素子１１，
１２を収納させた状態での垂直面内放射パターンは図１
２の（ｂ）に示すようになる。

【００４５】図１１の（ｂ）の測定方法による測定にお
いて、垂直偏波に対しては、第１，第２アンテナ素子１
１，１２の偏波面は測定アンテナＡＮＴの偏波面と直交
しているため作用しない。また第３アンテナ素子１３の
偏波面も測定アンテナＡＮＴの偏波面と直交しているた
め作用しない。従って第１，第２アンテナ素子１１，１
２を伸長させた状態での垂直面内放射パターンは、図１
３の（ａ）に示すようになり、第１，第２アンテナ素子
１１，１２を収納させた状態での垂直面内放射パターン
は図１３の（ｂ）に示すようになる。

【００４６】図１４は上記実施例に係るアンテナにつ
き、筐体３０の長手方向に沿った面であって且つ筐体厚
み方向に沿った面での垂直面内放射パターン実測方法を
示す図で、（ａ）は測定アンテナＡＮＴを水平偏波送信
状態となし、筐体幅方向を垂直にした状態でアンテナ素
子基端部中心を軸として矢印で示すように３６０°回転
させて実測する場合を示す図、（ｂ）は測定アンテナＡ
ＮＴを垂直偏波送信状態となし、同じくアンテナ素子基
端部中心を軸として矢印で示すように３６０°回転させ
て実測する場合を示す図である。

【００４７】図１４の（ａ）の測定方法による測定にお
いて、水平偏波に対しては、第１，第２アンテナ素子１
１，１２の偏波面は測定アンテナＡＮＴの偏波面と一致
しているが放射パターンの最小方向を見ているため実測
値は小さい。また第３アンテナ素子１３の偏波面も測定
アンテナＡＮＴの偏波面と一致しているが放射パターン
の最小方向を見ているため実測値は小さい。従って第
１，第２アンテナ素子１１，１２を伸長させた状態での
垂直面内放射パターンは図１５の（ａ）に示すようにな
り、第１，第２アンテナ素子１１，１２を収納させた状
態での垂直面内放射パターンは図１５の（ｂ）に示すよ
うになる。

【００４８】図１４の（ｂ）の測定方法による測定にお
いて、垂直偏波に対しては、第１，第２アンテナ素子１
１，１２の偏波面は測定アンテナＡＮＴの偏波面と一致
しているため作用する。また第３アンテナ素子１３の偏
波面も測定アンテナＡＮＴの偏波面と一致しているため
作用する。従って第１，第２アンテナ素子１１，１２を
伸長させた状態での垂直面内放射パターンは、図１６の
（ａ）に示すようになり、第１，第２アンテナ素子１
１，１２を収納させた状態での垂直面内放射パターンは
図１６の（ｂ）に示すようになる。

【００４９】以上の実測結果から、到来電波が水平、垂
直のどのような偏波面になっていても、第１，第２アン
テナ素子１１，１２および第３アンテナ素子１３の何れ
かのアンテナ素子が作用し、両偏波共用アンテナとして
働くことが分かる。

【００５０】図１７は本実施例に係るアンテナの素子伸
長時の特性を実測した結果を示す図で、（ａ）はスミス
チャート、（ｂ）はＶＳＷＲ特性曲線図である。図１８
は本実施例に係るアンテナの素子収納時の特性を実測し
た結果を示す図で、（ａ）はスミスチャート、（ｂ）は
ＶＳＷＲ特性曲線図である。

【００５１】図１７，図１８から明らかなように、アン
テナ素子の伸長時，収納時のいずれにおいても、ＶＳＷ
Ｒが１．８以下の良好な特性を示しており、しかも第
１，第２アンテナ素子１１．１２とダイポール形の第３
アンテナ素子１３と静電結合による二重同調効果によ
り、ＶＳＷＲが１．９以下の帯域が中心周波数の約１０
％に及ぶ広帯域特性を示している。

【００５２】上述した実施例の構成および作用効果をま
とめると次の通りである。（１）本実施例の非接地形極超短波アンテナは、使用周
波数帯の電波の波長をλとしたとき、λ／２未満の電気
長を有し、０．１〜０．７５λの間隔をおいて平行に配
置され、無線通信セット用筐体３０に設けたアンテナ素
子収納部３１，３２に対し、挿脱自在に収納される誘導
性の第１，第２のアンテナ素子１１，１２と、これら第
１，第２のアンテナ素子１１，１２と直交する如く上記
両素子間に配設されたダイポール形の第３のアンテナ素
子１３と、この第３のアンテナ素子１３の両端を前記第
１，第２のアンテナ素子１１，１２にそれぞれ結合させ
る如く前記アンテナ素子収納部３１，３２の入り口近傍
に配設された一対の結合素子１３ａ，１３ｂとを備えて
いる。

【００５３】したがって本実施例の非接地形極超短波ア
ンテナにおいては、第１，第２アンテナ素子１１，１
２，を伸長させた状態で電気長がλ／２のダイポール形
の第３アンテナ素子１３の中心から給電すると、第３ア
ンテナ素子１３の両端に結合している第１アンテナ素子
１１および第２アンテナ素子１２も放射素子となり、垂
直偏波を放射する。電流分布から見ると、第１アンテナ
素子１１および第２アンテナ素子１２の電流位相は互い
に逆相になるので、水平面内の指向性は素子方向に８の
字形となる。また第３アンテナ素子１３は水平偏波のア
ンテナ素子として動作する。従って第１アンテナ素子１
１および第２アンテナ素子１２の伸長時においては垂直
偏波、水平偏波のいずれにも応動する。特に携帯電話機
における実際の使用状態では筐体３０が斜めに支持され
るケースが多いが、この様な場合において、第１アンテ
ナ素子１１と第２アンテナ素子１２とは、いずれも交差
した態様の斜め偏波に応動することになる。

【００５４】第１，第２アンテナ素子１１，１２を収納
した状態にすると、これらの素子１１，１２が筐体３０
内のシールドケース５２等の金属部材に近づくため、そ
の影響で第１アンテナ素子１１および第２アンテナ素子
１２からの電波放射はかなり弱くなる。しかるにこの
時、ダイポール形の第３アンテナ素子１３が主に電波を
放射することになるため、素子収納時の放射効率が向上
し感度が改善される。結局、素子収納時においては垂直
偏波成分、水平偏波成分ともに若干低下するが、使用可
能な状態を呈するものとなる。

【００５５】なおアンテナ入力側から見たインピーダン
ス特性はダイポール形の第３アンテナ１３で決定される
ため、特別な整合器を別途設ける必要はない。かくして
本実施例の非接地形極超短波アンテナは、簡易な構成で
ありながら素子の伸長時および収納時のいずれにおいて
も垂直偏波、水平偏波に対して効率の良い送受信を可能
ならしめる。（２）本実施例の非接地形極超短波アンテナは、上記
（１）に記載したアンテナであって、一対の結合素子が
静電結合素子１３ａ，１３ｂであることを特徴としてい
る。

【００５６】したがって本実施例の非接地形極超短波ア
ンテナにおいては、第１，第２アンテナ素子１１，１２
と第３アンテナ素子１３との結合部の無接点化が計られ
るため、構造が簡単化し信頼性が向上する。

【００５７】なお第１，第２アンテナ素子１１，１２
は、電気長がλ／２より短い３／８λ近傍の長さに設定
されており誘導性を有している。したがって上記静電結
合素子１３ａ，１３ｂの容量性は上記誘導性によって打
消され、インピーダンス特性の低下はない。（３）本実施例の非接地形極超短波アンテナは、上記
（１）に記載したアンテナであって、第３のアンテナ素
子１３は、無線通信セット用筐体３０の頂部近傍に配設
されたプリント配線基板４３上に形成されている。

【００５８】したがって本実施例の非接地形極超短波ア
ンテナにおいては、第３のアンテナ素子１３が筐体３０
に一体的に組み込まれたものとなり、外部に突出する部
分を持たないため、コンパクトな形態を呈する上、極め
て軽量なものとなる。（４）本実施例の非接地形極超短波アンテナは、上記
（１）に記載したアンテナであって、第３のアンテナ素
子１３は、無線通信セット用筐体３０内の送受信回路用
シールドケース５２等の金属部材から設定された一定間
隙Ｇをおいて平行に配設されている。

【００５９】したがって本実施例の非接地形極超短波ア
ンテナにおいては、ダイポール形の第３アンテナ素子１
３が筐体３０内のシールドケース５２等の金属部材から
受ける影響を少なくすることができ、所要の利得、特性
を確保されるものとなる。（５）本実施例の非接地形極超短波アンテナは、上記
（１）に記載したアンテナであって、第１，第２のアン
テナ素子１１，１２の頂部間が機械的に連結され、携帯
用フックとして使用可能な如く設けられている。

【００６０】したがって本実施例の非接地形極超短波ア
ンテナにおいては、携帯用フックの操作により、第１，
第２アンテナ素子１１，１２の同時挿脱操作が可能とな
る。（６）本実施例の非接地形極超短波アンテナは下記変形
例を含んでいる。

【００６１】・第１，第２アンテナ素子１１，１２と第
３アンテナ素子とが静電結合素子以外の結合手段にて結
合されているもの。・第１，第２アンテナ素子１１，１
２のいずれか１本を省略し、残りの１本と第３のアンテ
ナ素子とを結合させたもの。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、水平偏波，垂直偏波の
いずれにも応動し、特にアンテナ素子収納時における送
受信感度が極めて優れており、ＰＨＳハンディアンテナ
として極めて好ましい小型，軽量，低価格な無線通信用
非接地形極超短波アンテナを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る無線通信用非接地形
極超短波アンテナの構成を示す図で、（ａ）は主要部の
斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢーＢ線切断矢視図。

【図２】上記実施例に係るアンテナの主要部の構成を示
す断面図で、（ａ）は第１，第２アンテナ素子が筐体外
に引き出された状態を示す図、（ｂ）は第１，第２アン
テナ素子が筐体内に引き込まれた状態を示す図。

【図３】上記実施例に係るアンテナの電気系の構成を示
す図で、（ａ）は第１，第２アンテナ素子が筐体外に引
き出された状態を示す図、（ｂ）は第１，第２アンテナ
素子が筐体内に引き込まれた状態を示す図。

【図４】上記実施例に係るアンテナの素子伸長時の作用
説明図。

【図５】上記実施例に係るアンテナの素子収納時の作用
説明図。

【図６】上記実施例に係るアンテナの第１，第２アンテ
ナ素子についての放射パターンモデルを示す図で、
（ａ）は水平面内放射パターン図、（ｂ）および（ｃ）
は垂直面内放射パターン図。

【図７】上記実施例に係るアンテナの第３アンテナ素子
についての放射パターンモデルを示す図で、（ａ）は水
平面内放射パターン図、（ｂ）および（ｃ）は垂直面内
放射パターン図。

【図８】上記実施例に係るアンテナにつき、筐体の長手
方向に対して直交する面での水平面内放射パターン実測
方法を示す図で、（ａ）は測定アンテナＡＮＴを水平偏
波送信状態となし、筐体中心を軸として矢印で示すよう
に３６０°回転させて実測する場合を示す図、（ｂ）は
測定アンテナＡＮＴを垂直偏波送信状態となし、同じく
筐体中心を軸として矢印で示すように３６０°回転させ
て実測する場合を示す図。

【図９】上記実施例に係る無線通信用非接地形極超短波
アンテナの放射パターン実測結果を示す図で、（ａ）は
図８の（ａ）の測定方法にて第１，第２アンテナ素子を
伸長した状態で実測した水平面内放射パターン図、
（ｂ）は同じく図８の（ａ）の測定方法にて第１，第２
アンテナ素子を収納した状態で実測した水平面内放射パ
ターン図。

【図１０】上記実施例に係る無線通信用非接地形極超短
波アンテナの放射パターン実測結果を示す図で、（ａ）
は図８の（ｂ）の測定方法にて第１，第２アンテナ素子
を伸長した状態で実測した水平面内放射パターン図、
（ｂ）は同じく図８の（ｂ）の測定方法にて第１，第２
アンテナ素子を収納した状態で実測した水平面内放射パ
ターン図。

【図１１】上記実施例に係る無線通信用非接地形極超短
波アンテナにつき、筐体の長手方向に沿った面であって
且つ筐体幅方向に沿った面での垂直面内放射パターン実
測方法を示す図で、（ａ）は測定アンテナＡＮＴを水平
偏波送信状態となし、筐体幅方向を水平にした状態でア
ンテナ素子基端部中心を軸として矢印で示すように３６
０°回転させて実測する場合を示す図、（ｂ）は測定ア
ンテナＡＮＴを垂直偏波送信状態となし、同じくアンテ
ナ素子基端部中心を軸として矢印で示すように３６０°
回転させて実測する場合を示す図。

【図１２】上記実施例に係る無線通信用非接地形極超短
波アンテナの放射パターン実測結果を示す図で、（ａ）
は図１１の（ａ）の測定方法にて第１，第２アンテナ素
子を伸長した状態で実測した垂直面内放射パターン図、
（ｂ）は同じく図１１の（ａ）の測定方法にて第１，第
２アンテナ素子を収納した状態で実測した垂直面内放射
パターン図。

【図１３】上記実施例に係る無線通信用非接地形極超短
波アンテナの放射パターン実測結果を示す図で、（ａ）
は図１１の（ｂ）の測定方法にて第１，第２アンテナ素
子を伸長した状態で実測した垂直面内放射パターン図、
（ｂ）は同じく図１１の（ｂ）の測定方法にて第１，第
２アンテナ素子を収納した状態で実測した垂直面内放射
パターン図。

【図１４】上記実施例に係る無線通信用非接地形極超短
波アンテナにつき、筐体の長手方向に沿った面であって
且つ筐体厚み方向に沿った面での垂直面内放射パターン
実測方法を示す図で、（ａ）は測定アンテナＡＮＴを水
平偏波送信状態となし、筐体幅方向を垂直にした状態で
アンテナ素子基端部中心を軸として矢印で示すように３
６０°回転させて実測する場合を示す図、（ｂ）は測定
アンテナＡＮＴを垂直偏波送信状態となし、同じくアン
テナ素子基端部中心を軸として矢印で示すように３６０
°回転させて実測する場合を示す図。

【図１５】上記実施例に係る無線通信用非接地形極超短
波アンテナの放射パターン実測結果を示す図で、（ａ）
は図１４の（ａ）の測定方法にて第１，第２アンテナ素
子を伸長した状態で実測した垂直面内放射パターン図、
（ｂ）は同じく図１４の（ａ）の測定方法にて第１，第
２アンテナ素子を収納した状態で実測した垂直面内放射
パターン図。

【図１６】上記実施例に係る無線通信用非接地形極超短
波アンテナの放射パターン実測結果を示す図で、（ａ）
は図１４の（ｂ）の測定方法にて第１，第２アンテナ素
子を伸長した状態で実測した垂直面内放射パターン図、
（ｂ）は同じく図１４の（ｂ）の測定方法にて第１，第
２アンテナ素子を収納した状態で実測した垂直面内放射
パターン図。

【図１７】上記実施例に係る無線通信用非接地形極超短
波アンテナのアンテナ素子伸長時の特性を実測した結果
を示す図で、（ａ）はスミスチャート、（ｂ）はＶＳＷ
Ｒ特性曲線図。

【図１８】上記実施例に係る無線通信用非接地形極超短
波アンテナのアンテナ素子収納時の特性を実測した結果
を示す図で、（ａ）はスミスチャート、（ｂ）はＶＳＷ
Ｒ特性曲線図。

【符号の説明】

１０…第１アンテナ素子１１…棒状の導体１２…樹脂１３…第１接触導電体２０…第２アンテナ素子２１…ヘリカルコイル２２…つまみ部２３…第２接触導電体３０…筐体４０…アンテナ取付け
給電機構４１…樹脂製ホルダー４２…給電用接触子４３…アンテナ地線用プリント配線板４４…同軸給電ケーブルＡＥ…アンテナ地線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｑ 19/28 Ｈ０４Ｂ 7/26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】使用周波数帯の電波の波長をλとしたと
き、λ／２未満の電気長を有し０．１〜０．７５λの間
隔をおいて平行に配置され、無線通信セット用筐体に設
けたアンテナ素子収納部に対し、各々挿脱自在に収納さ
れる誘導性の第１，第２のアンテナ素子と、これら第１，第２のアンテナ素子と直交する如く上記両
素子間に配設されたダイポール形の第３のアンテナ素子
と、この第３のアンテナ素子の両端を前記第１，第２のアン
テナ素子にそれぞれ結合させる如く前記アンテナ素子収
納部の入り口近傍に配設された一対の結合素子と、を備えたことを特徴とする無線通信用非接地形極超短波
アンテナ。
【請求項２】一対の結合素子は静電結合素子であること
を特徴とする請求項１に記載の無線通信用非接地形極超
短波アンテナ。
【請求項３】第３のアンテナ素子は、無線通信セット用
筐体の頂部近傍に配設されたプリント配線基板上に形成
されていることを特徴とする請求項１に記載の無線通信
用非接地形極超短波アンテナ。
【請求項４】第３のアンテナ素子は、無線通信セット用
筐体内の送受信回路用シールドケース等の金属部材から
設定された一定間隙をおいて平行に配設されていること
を特徴とする請求項１に記載の無線通信用非接地形極超
短波アンテナ。
【請求項５】第１，第２のアンテナ素子の頂部間が機械
的に連結され、携帯用フックとして使用可能な如く設け
られていることを特徴とする請求項１に記載の無線通信
用非接地形極超短波アンテナ。