JPH08307130A - Portable radio equipment and antenna for the portable radio equipment - Google Patents

Portable radio equipment and antenna for the portable radio equipment

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JPH08307130A
JPH08307130A JP7136011A JP13601195A JPH08307130A JP H08307130 A JPH08307130 A JP H08307130A JP 7136011 A JP7136011 A JP 7136011A JP 13601195 A JP13601195 A JP 13601195A JP H08307130 A JPH08307130 A JP H08307130A
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antenna
antenna element
conducting wire
conductor
wireless device
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Kazunori Kita
一記 喜多
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Abstract

PURPOSE: To allow the antenna to be used for a radio equipment using a high frequency radio wave over a very-high-frequency band or over, to manufacture the antenna inexpensively and to improve the antenna characteristic, the sensitivity and performance of the radio equipment and the stability. CONSTITUTION: Antenna element conductors 10a, 10b made of a flexible conductors such as a metallic plate, a metallic thin film or an electric wire are arranged to band sections 2a, 2b respectively. The antenna element conductors 10a, 10b are made up of feeding antenna element conductors forming a half-wavelength antenna (dipole antenna) whose length is 2L1 (=λ/2) and parasitic antenna element conductors 13a, 13b of the same half-wavelength connected to an external terminal by a similar material arranged in parallel to form a folded half-wavelength antenna. A radio circuit section 6 supplies power from a center point of a half-wavelength antenna comprising the antenna element conductors 10a, 10b.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、腕時計型の無線放送受
信機、トランシーバ、携帯電話、無線呼び出し端末、通
信機機等における送受信を行うための携帯無線機器用ア
ンテナおよび携帯無線機器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a portable radio device antenna and a portable radio device for transmitting and receiving in a wristwatch type radio broadcast receiver, transceiver, mobile phone, radio calling terminal, communication device and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、小型・軽量で携帯性に優れた
利便性から、腕時計程度の超小型サイズの携帯無線機器
が各種提案されている。この携帯無線機器では、腕時計
のように、腕に装着して使用するため、その形状・寸法
の大きさの制約から、特に、無線電波を受信、あるいは
送信する空中線アンテナ部の小型化が望まれていた。
2. Description of the Related Art Heretofore, various types of portable radio equipment having a size as small as a wristwatch have been proposed because of their small size, light weight and excellent portability. Since this portable wireless device is used by being worn on the wrist like a wristwatch, the antenna antenna section for receiving or transmitting radio waves is desired to be miniaturized due to the restrictions on the shape and size thereof. Was there.

【0003】これは、集積回路技術の進歩により、無線
回路部分の小型化や低電力化は、急速に進歩し、電源と
なる小型電池や充電電池も小型、高性能、高容量のもの
が使用できるようになってきたのに対して、空中線アン
テナの小型化は、取り出し得る電力が無線電波が横切っ
た面積で制約されたり、同調検波の性能が電波の波長と
密接に関係する空中線アンテナの長さ寸法で制約される
ため、実現が困難であったためである。
Due to the progress of integrated circuit technology, the miniaturization and low power consumption of the radio circuit portion are rapidly progressing, and the small battery or rechargeable battery used as a power source is also small, high performance and high capacity. On the other hand, the miniaturization of antennas has made it possible to reduce the power that can be extracted by the area that the radio wave crosses, and the length of the antenna that is closely related to the tuning detection performance with the wavelength of the radio wave. This is because it was difficult to realize because it was limited by the size.

【0004】そこで、例えば、限られた寸法の腕時計型
の無線機器では、従来、AMラジオ受信機等、中波領域
の電波用にはバー・アンテナ等をケースに内蔵して用い
たり、VHF帯のFMラジオや無線呼び出し端末(ペー
ジャー)等では、イヤホン兼用のひも型アンテナ、ある
いは、腕時計のバンド部を利用したループ型のバンド・
アンテナ等を用いている。
Therefore, for example, in a wristwatch type radio device having a limited size, a bar antenna or the like is conventionally used by being built in a case for a radio wave in a medium wave region such as an AM radio receiver, or a VHF band. For FM radios and wireless calling terminals (pagers), the loop type band that uses the band antenna of the wristwatch or the band part of the wristwatch
It uses an antenna.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の携帯無線機器用アンテナでは、バー・アンテナ
や、ひも型アンテナ、ループ型のバンド・アンテナを用
いていたため、以下の問題があった。 (イ)腕時計型の無線機器におけるケース内蔵のバー・
アンテナ等では、近年、数百MHz帯、さらには数GH
z帯へと高周波化が進む、無線呼び出し端末や携帯電
話、無線通信機器付き携帯情報機器において所望の性能
が得られない。また、ケース部分に内蔵するためには、
ケース材質に金属などの導電性の材質を用いることを避
けなければならない等の問題があった。
However, in the above-mentioned conventional antenna for portable radio equipment, since the bar antenna, the string type antenna, and the loop type band antenna are used, there are the following problems. (A) A bar with a built-in case for wristwatch-type wireless devices
For antennas, etc., in recent years, several hundred MHz band, and even several GH
A desired performance cannot be obtained in a radio calling terminal, a mobile phone, and a portable information device with a wireless communication device, which have higher frequencies in the z band. Also, in order to build it in the case part,
There is a problem that it is necessary to avoid using a conductive material such as metal as the case material.

【0006】(ロ)また、FMラジオ受信機等のイヤホ
ン兼用のひも型アンテナでは、使用時に取り付けたり、
巻き出したりしなければならず、使い勝手や形態上に問
題があった。 (ハ)また、ループ型のバンド・アンテナでは、ループ
を構成するために、腕バンドのバックル部でアンテナを
接続する等、構造や製造が複雑になり、アンテナ部のコ
ストアップにつながるという問題があった。また、腕の
寸法により、ループ・アンテナの大きさが変わり、アン
テナ長が変化するので、アンテナ特性を一定にするため
には、別個の調整回路を設けて、アンテナ長の変化を補
う必要があった。
(B) In the case of a string-shaped antenna that also serves as an earphone, such as an FM radio receiver, it may be attached at the time of use,
It had to be rolled out, and there was a problem in terms of usability and form. (C) Further, in the loop type band antenna, there is a problem that the structure and manufacturing are complicated, such as connecting the antenna with the buckle part of the arm band to form a loop, which leads to an increase in the cost of the antenna part. there were. Also, the size of the loop antenna changes depending on the size of the arm, and the antenna length changes.Therefore, in order to keep the antenna characteristics constant, it is necessary to provide a separate adjustment circuit to compensate for the change in antenna length. It was

【0007】(ニ)また、腕時計型の携帯無線機器にお
いて、腕に装着するためのバンド部に金属導体を張り付
けても、寸法上の制約や、アンテナループ内に導電体で
誘電体である人体の腕が入るため、特性が不安定にな
り、所望の受信感度や安定した受信や通信を行うことが
できないという問題があった。 (ホ)また、ループ・アンテナでは、一般に、その入力
抵抗に対する放射抵抗の割合が小さく、さらに入力リア
クタンスを打ち消して用いる必要があるため、アンテナ
系としての効率が極めて悪い状態で使用しなければなら
ないという問題があった。
(D) In a wristwatch-type portable wireless device, even if a metal conductor is attached to a band portion to be worn on an arm, there are dimensional restrictions and a human body that is a conductor and a dielectric body in an antenna loop. However, there is a problem in that the characteristics become unstable and the desired reception sensitivity and stable reception and communication cannot be performed. (E) Further, in a loop antenna, the ratio of radiation resistance to its input resistance is generally small, and since it is necessary to cancel the input reactance, it must be used in a state where the efficiency of the antenna system is extremely poor. There was a problem.

【0008】そこで本発明は、超短波帯以上の高周波電
波を使用する無線機器にも使用できるとともに、安価に
製造でき、かつ、アンテナ特性や無線装置の感度や性
能、安定性を向上できる携帯無線機器用アンテナおよび
携帯無線機器を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention can be applied to a wireless device that uses high frequency radio waves in the ultra-high frequency band or higher, can be manufactured at low cost, and can improve antenna characteristics and sensitivity, performance, and stability of the wireless device. It is an object of the present invention to provide an antenna and a portable wireless device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、請
求項1記載の発明による携帯無線機器用アンテナは、本
体に設けられたバンド部によって、利用者に装着される
携帯無線機器の送受信アンテナとして用いられる携帯無
線機器用アンテナにおいて、前記バンド部に配設され、
可塑性を有する導電体であって、長手方向に流れる電流
の分布が中心点に対して対称になるように、中心点から
給電される給電アンテナ素子導線と、前記バンド部に前
記給電アンテナ素子導線と所定の間隔を離して配設さ
れ、可塑性を有する導電体であって、前記給電アンテナ
素子導線とは異なる線径または線幅の無給電アンテナ素
子導線とを外端部同士を接続して、折り返しアンテナを
構成することを特徴とする。
In order to achieve the above object, an antenna for portable radio equipment according to the invention of claim 1 is a transmitting / receiving antenna of a portable radio equipment worn by a user by a band portion provided on a main body. In the mobile wireless device antenna used as, is disposed in the band portion,
A conductor having plasticity, wherein a feeding antenna element conducting wire fed from a central point and a feeding antenna element conducting wire fed to the band part are arranged such that a distribution of a current flowing in a longitudinal direction is symmetrical with respect to the central point. A conductor having plasticity, which is arranged at a predetermined interval and has a wire diameter different from that of the feeding antenna element conducting wire, and a parasitic antenna element conducting wire having a wire width different from that of the feeding antenna element conducting wire. It is characterized in that it constitutes an antenna.

【0010】また、好ましい態様として、前記無給電ア
ンテナ素子導線は、例えば請求項2記載のように、その
線径または線幅を、前記給電アンテナ素子導線に比べ
て、1〜6倍大とするようにしてもよい。また、好まし
い態様として、前記無給電アンテナ素子導線は、例えば
請求項3記載のように、前記給電アンテナ素子導線と一
体成形されていてもよい。また、好ましい態様として、
例えば請求項4記載のように、前記バンド部に、可塑性
を有する導電体であって、前記折り返しアンテナより短
く、所定の間隔を離して配設された無給電アンテナ素子
導線を設けてもよい。また、好ましい態様として、前記
無給電アンテナは、例えば請求項5記載のように、前記
折り返しアンテナより、0.8〜0.9の長さを有し、
1/4波長の0.2〜1.5倍の間隔だけ離して平行に
配設してもよい。
In a preferred embodiment, the parasitic antenna element conducting wire has a wire diameter or a line width which is 1 to 6 times larger than that of the feeding antenna element conducting wire. You may do it. Moreover, as a preferable aspect, the parasitic antenna element conducting wire may be integrally formed with the feeding antenna element conducting wire as described in claim 3, for example. Moreover, as a preferable aspect,
For example, as described in claim 4, the band portion may be provided with a parasitic antenna element conductive wire which is a conductor having plasticity and which is shorter than the folded antenna and is arranged at a predetermined distance. In a preferred embodiment, the parasitic antenna has a length of 0.8 to 0.9 from the folded antenna as described in claim 5,
They may be arranged in parallel with each other with an interval of 0.2 to 1.5 times the quarter wavelength.

【0011】また、請求項6記載の発明による携帯無線
機器は、少なくとも、電波の送受信手段を備え、利用者
に装着される携帯無線機器において、前記本体を利用者
に装着するバンド部に、可塑性を有する導電体であっ
て、長手方向に流れる電流の分布が中心点に対して対称
になるように、中心点から給電される給電アンテナ素子
導線と、該給電アンテナ素子導線と所定の間隔を離して
配設され、可塑性を有する導電体であって、前記給電ア
ンテナ素子導線とは異なる線径または線幅の無給電アン
テナ素子導線とを外端部同士を接続して構成した折り返
しアンテナを設けたことを特徴とする。
[0011] According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a portable wireless device including at least means for transmitting and receiving radio waves, and in the portable wireless device worn by a user, the band portion for wearing the main body on the user is plastic. And a feeding antenna element conducting wire fed from the center point and spaced apart from the feeding antenna element conducting wire by a predetermined distance so that the distribution of the current flowing in the longitudinal direction is symmetrical with respect to the center point. And a parasitic antenna element conductor having a wire diameter or a line width different from that of the feeding antenna element conductor wire, which is a conductor having plasticity, and is configured by connecting its outer ends to each other. It is characterized by

【0012】また、好ましい態様として、例えば請求項
7記載のように、前記バンド部に、可塑性を有する導電
体であって、前記折り返しアンテナより短く、所定の間
隔を離して配設された無給電アンテナ素子導線を設け、
前記折り返しアンテナに対する導波器として作用させて
もよい。
In a preferred embodiment, for example, as described in claim 7, the band portion is a conductor having plasticity, is shorter than the folding antenna, and is provided with a non-power-feeding at a predetermined distance. Provide an antenna element lead wire,
It may act as a director for the folded antenna.

【0013】[0013]

【作用】本発明では、本体を利用者に装着するためのバ
ンド部に、可塑性を有する導電体からなる給電アンテナ
素子導線と、所定の間隔を離して配設され、可塑性を有
する導電体であって、前記給電アンテナ素子導線とは異
なる線径または線幅の無給電アンテナ素子導線とを、各
々の外端部同士を接続して、折り返しアンテナを構成す
る。そして、上記給電アンテナ素子導線に対して、流れ
る電流の分布が中心点に対して対称になるように、中心
点から給電する。したがって、超短波帯以上の高周波電
波を使用する無線機器にも使用することが可能であり、
ループを構成する必要がないので、構造や製造が容易に
なるとともに、アンテナ長が変化しないので、アンテナ
特性や無線装置の感度や性能、安定性を向上させること
が可能となる。
According to the present invention, in the band portion for mounting the main body on the user, the feeding antenna element conductor wire made of a conductor having plasticity and the conductor having plasticity are arranged at a predetermined distance. Then, a non-feeding antenna element conducting wire having a wire diameter or a line width different from that of the feeding antenna element conducting wire is connected to each outer end portion to form a folded antenna. Then, power is fed from the center point so that the distribution of the flowing current is symmetric with respect to the center point with respect to the above-mentioned power feeding antenna element conducting wire. Therefore, it can also be used for wireless devices that use high-frequency radio waves in the ultra-high frequency band or higher,
Since it is not necessary to form a loop, the structure and manufacturing are easy, and since the antenna length does not change, it is possible to improve the antenna characteristics and the sensitivity, performance, and stability of the wireless device.

【0014】[0014]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。なお、本実施例では、携帯無線機器として
腕時計型無線機器を例として説明する。 A.第1実施例 A−1.第1実施例の構成 図1(a)は、本発明の第1実施例による携帯無線機器
用アンテナを適用した腕時計型無線機器の構成を示す正
面図であり、図1(b)は、第1実施例による携帯無線
機器用アンテナを適用した腕時計型無線機器の構成を示
す断面図である。図において、腕時計型無線機器は、大
きく分けて、時計機能、無線機能等の電子部品が格納さ
れている本体部1、該本体部1を腕に固定するためのバ
ンド部2a,2b、バンド部2a,2b同士を止めるた
めに、バンド部2aの一端に設けられたバックル部3か
ら構成されている。本体部1には、上述したように、電
子部品が内蔵されており、その上面には、LCD等から
構成される表示部1bが配設されている。また、本体部
1の両側部には、動作モードや表示切替等のためのスイ
ッチ1c,1cが設けられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, a wristwatch type wireless device will be described as an example of the portable wireless device. A. First embodiment A-1. Configuration of First Embodiment FIG. 1A is a front view showing a configuration of a wristwatch type wireless device to which an antenna for a portable wireless device according to a first embodiment of the present invention is applied, and FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a wristwatch type wireless device to which an antenna for a portable wireless device according to an embodiment is applied. In the figure, a wristwatch type wireless device is roughly divided into a main body 1 in which electronic parts such as a clock function and a wireless function are stored, band portions 2a and 2b for fixing the main body portion 1 to an arm, and a band portion. The buckle portion 3 is provided at one end of the band portion 2a in order to stop the two portions 2a and 2b from each other. As described above, the electronic component is built in the main body portion 1, and the display portion 1b including an LCD or the like is arranged on the upper surface thereof. Further, switches 1c, 1c for operating mode, display switching, etc. are provided on both sides of the main body 1.

【0015】次に、上記バンド部2aには、当該腕時計
無線機器を腕に装着し、固定した場合に他方のバンド部
2bの一端が挿入される遊環4が設けられている。ま
た、バンド部2bには、バックル部3の構成部品である
突棒3aが挿入される複数の止め穴5,5,……が一列
に設けられている。バックル部3は、上記突棒3aを係
止するとともに挿入されたバンド部2bを係止する美錠
3bから構成されている。
Next, the band portion 2a is provided with a play ring 4 into which one end of the other band portion 2b is inserted when the wristwatch wireless device is worn on the wrist and fixed. Further, the band portion 2b is provided with a plurality of stop holes 5, 5, ... In which the projecting rods 3a which are the components of the buckle portion 3 are inserted. The buckle portion 3 is composed of a lock pad 3b that locks the protruding rod 3a and locks the inserted band portion 2b.

【0016】上述した本体部1には、特に、本発明に係
わる部品として、無線回路部6と、給電端子7a,7b
とが設けられている。無線回路部6には、後述するアン
テナ素子導線10a,10bに電力を供給する一方、ア
ンテナ素子導線10a,10bで受信した受信電力を取
り出す入出力端子が突出しており、該入出力端子は、導
電性の台座11a,11bに半田等で電気的、物理的に
固定されている。上記台座11a,11bには、バンド
部2a,2bの長手方向に向けて給電端子7a,7bの
一端がやはり半田等で電気的、物理的に固定されてい
る。
The above-mentioned main body portion 1 has a radio circuit portion 6 and power supply terminals 7a and 7b as the components relating to the present invention.
Are provided. The wireless circuit section 6 has an input / output terminal protruding from which electric power is supplied to antenna element conducting wires 10a and 10b, which will be described later, while receiving electric power received by the antenna element conducting wires 10a and 10b is projected. It is electrically and physically fixed to the flexible pedestals 11a and 11b with solder or the like. One end of each of the power supply terminals 7a and 7b is electrically and physically fixed to the pedestals 11a and 11b with solder or the like in the longitudinal direction of the band portions 2a and 2b.

【0017】また、上記給電端子7aの他端は、バンド
部2aの内部で、その長手方向に延びるアンテナ素子導
線10aの一端に電気的、物理的に固定されている。一
方、上記給電端子7bの他端は、バンド部2bの内部
で、その長手方向に延びるアンテナ素子導線10bの一
端に電気的、物理的に固定されている。なお、上記給電
端子7a,7bは、本体部1と可動するバンド部2a,
2cの間に設けられているので、柔軟性のあるフレキシ
ブル基材等で構成される。アンテナ素子導線10a,1
0bは、各々、金属板、金属薄膜、あるいは電線などの
可塑性を有する導電体から構成されている。アンテナ素
子導線10a,10bは、各々、全長(2L1)が半波
長(λ/2)の半波長アンテナを構成する給電アンテナ
素子導線12a,12bと、この外端端子に同様の部材
で接続され、平行に配設された、同じく半波長の無給電
アンテナ素子導線13a,13bとから構成されてい
る。
The other end of the power supply terminal 7a is electrically and physically fixed to one end of the antenna element conducting wire 10a extending in the longitudinal direction inside the band portion 2a. On the other hand, the other end of the power supply terminal 7b is electrically and physically fixed to one end of the antenna element conducting wire 10b extending in the longitudinal direction inside the band portion 2b. The power supply terminals 7a and 7b are connected to the main body 1 and the movable band 2a,
Since it is provided between 2c, it is configured by a flexible base material having flexibility. Antenna element conducting wire 10a, 1
0b is composed of a conductor having plasticity such as a metal plate, a metal thin film, or an electric wire. The antenna element conducting wires 10a and 10b are connected to the feeding antenna element conducting wires 12a and 12b, which form a half-wavelength antenna with a full length (2L1) of a half wavelength (λ / 2), and the outer end terminals by the same member, respectively. It is also composed of half-wavelength parasitic antenna element conducting wires 13a and 13b arranged in parallel.

【0018】A−2.第1実施例の電気的特性 次に、図1(b)は、上述したアンテナの略構成を示す
概念図である。図において、無給電アンテナ素子導線1
3a,13bの線径(半径ρ2)2ρ2は、半波長アンテ
ナである給電アンテナ素子導線12a,12bの線径
(半径ρ1)2ρ1に比べ、1〜6倍程度大きく(太く)
構成されている。また、給電アンテナ素子導線12a,
12bと無給電アンテナ素子導線13a,13bとは、
その中央間が間隔dを隔てて配設されている。
A-2. Electrical Characteristics of First Example Next, FIG. 1B is a conceptual diagram showing a schematic configuration of the antenna described above. In the figure, a parasitic antenna element conducting wire 1
The wire diameters (radius ρ2) 2ρ2 of 3a and 13b are about 1 to 6 times larger (thicker) than the wire diameters (radius ρ1) 2ρ1 of the feeding antenna element conductors 12a and 12b, which are half-wavelength antennas.
It is configured. In addition, the feeding antenna element conducting wire 12a,
12b and the parasitic antenna element conducting wires 13a and 13b are
The centers are arranged at intervals d.

【0019】このようなアンテナの大型のものは、一般
に、高周波領域では、図2(a),(b)に示すよう
に、「折り返しアンテナ」として実用化されている。一
般に、「折り返しアンテナ」では、図示するように、2
本の導線の半径ρ1、ρ2、および中心間隔dを波長に比
べ十分小さいものとすると、このような折り返しアンテ
ナを普通の半波長アンテナ等、線状アンテナ素子の代わ
りに用いた場合、そのアンテナ系の放射特性を変えるこ
となく、容易に、入力インピーダンスを適当に変更する
ことができる。以下にその原理を説明する。
Such a large antenna is generally put to practical use as a "folded antenna" in the high frequency region as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). Generally, in a “folded antenna”, as shown in FIG.
Assuming that the radii ρ1, ρ2, and center spacing d of the conductors of the book are sufficiently smaller than the wavelength, when such a folded antenna is used instead of a linear antenna element such as an ordinary half-wave antenna, the antenna system It is possible to easily change the input impedance appropriately without changing the radiation characteristic of. The principle will be described below.

【0020】ここで、図3(a)に示すように、当該折
り返し半波長アンテナにおける給電点の電圧、電流をそ
れぞれV,Iとすると、この場合の電磁界は、図3
(b),(c)に示す2つの電磁界の合成と考えられ
る。図3(b)は、2本の導線の中央に等しい電圧Vr
を与えたときの電磁界で、この場合に流れ込む電流をそ
れぞれIr、arIrとする。また、図3(c)は、2
本の導線の中央に互いに逆方向の電流Ifおよび電流−
Ifが流れるような電圧を給電した場合の電磁界であ
り、このときの給電電圧をそれぞれafVf、−Vfと
する。
Here, as shown in FIG. 3A, assuming that the voltage and current at the feeding point in the folded half-wave antenna are V and I, respectively, the electromagnetic field in this case is as shown in FIG.
It is considered to be a combination of the two electromagnetic fields shown in (b) and (c). FIG. 3B shows a voltage Vr equal to the center of the two conductors.
The currents that flow in this case in the electromagnetic field when is given as Ir and arIr, respectively. In addition, FIG.
In the center of the conductor of the book, current If and current − in opposite directions to each other
It is an electromagnetic field in the case of supplying a voltage such that If flows, and the supply voltages at this time are afVf and −Vf, respectively.

【0021】ここで、図3(b),(c)に示す電磁界
の間に可逆定理を適用すると、
Applying the reversible theorem between the electromagnetic fields shown in FIGS. 3B and 3C,

【0022】[0022]

【数1】 [Equation 1]

【0023】が成り立つ。上記数式1から直ちに、The following holds. Immediately from Equation 1 above,

【0024】[0024]

【数2】 [Equation 2]

【0025】が成り立ち、ここで、ar=af=aとお
くと、図3(a)に示す電磁界は、図3(b)と同図
(c)に示す電磁界の和であるから、
When ar = af = a, the electromagnetic field shown in FIG. 3 (a) is the sum of the electromagnetic fields shown in FIG. 3 (b) and FIG. 3 (c).

【0026】[0026]

【数3】 (Equation 3)

【0027】[0027]

【数4】 [Equation 4]

【0028】[0028]

【数5】 (Equation 5)

【0029】となる。また、図3(b)は、2本の導線
の束によって構成された1つの直線状アンテナと考えら
れるので、同図(d)に示すように、太い1本の導線で
作成されたアンテナと等価になる。この入力インピーダ
ンスをZrとすると、
It becomes Further, since FIG. 3B is considered to be one linear antenna composed of a bundle of two conducting wires, as shown in FIG. 3D, an antenna made of one thick conducting wire is used. Will be equivalent. If this input impedance is Zr,

【0030】[0030]

【数6】 (Equation 6)

【0031】となる。また、図3(c)では、同図
(e)のように、先端を短絡した平行2線の他端から給
電したものを上下2個組み合わせたものと等価であるの
で、これらのインピーダンスをそれぞれZfとすると、
It becomes Further, in FIG. 3 (c), as shown in FIG. 3 (e), it is equivalent to a combination of two upper and lower parts of the parallel two wires whose ends are short-circuited. Zf,

【0032】[0032]

【数7】 (Equation 7)

【0033】が成り立つ。上述した数式3と数式4から
次式が導き出される。
Is satisfied. The following formula is derived from the above-mentioned formula 3 and formula 4.

【0034】[0034]

【数8】 (Equation 8)

【0035】[0035]

【数9】 [Equation 9]

【0036】[0036]

【数10】 [Equation 10]

【0037】上述した数式8,9,10を数式5に代入
すると、
Substituting the above equations 8, 9, and 10 into equation 5,

【0038】[0038]

【数11】 [Equation 11]

【0039】となる。したがって、折り返しアンテナ全
体の入力インピーダンスZは、次式のようになる。
It becomes Therefore, the input impedance Z of the entire folded antenna is as follows.

【0040】[0040]

【数12】 (Equation 12)

【0041】すなわち、入力インピーダンスZは、上述
した入力インピーダンスZrの(1+a)2倍とインピ
ーダンスZfの2倍とを並列接続したインピーダンスと
等価となり、図4に示す等価回路で表すことができる。
また、放射される電流は、図3(a)〜(e)から明か
なように、2Irのみであり、アンテナ素子としての折
り返しアンテナは、図3(d)と等価であるので、損失
がなければ、指向性も1本の直線状アンテナと同じであ
る。また、図3(e)に示す電磁界は、アンテナ近くの
電磁界を変えて、図4に示す等価回路のように、入力イ
ンピーダンスや受信電圧を変えるだけである、と考えら
れる。
That is, the input impedance Z is equivalent to the impedance in which (1 + a) 2 times the input impedance Zr and twice the impedance Zf are connected in parallel, and can be represented by the equivalent circuit shown in FIG.
Further, as is apparent from FIGS. 3A to 3E, the radiated current is only 2Ir, and the folded antenna as an antenna element is equivalent to that in FIG. 3D, so that there is no loss. For example, the directivity is the same as that of a single linear antenna. Further, it is considered that the electromagnetic field shown in FIG. 3 (e) only changes the input impedance or the received voltage as in the equivalent circuit shown in FIG. 4 by changing the electromagnetic field near the antenna.

【0042】次に、折り返しアンテナの入力インピーダ
ンスZfを具体的に求めると、
Next, when the input impedance Zf of the folded antenna is specifically obtained,

【0043】[0043]

【数13】 (Equation 13)

【0044】となり、上記Z0は平行2線の特性インピ
ーダンス、2Lはアンテナ全長である。ここで、2L=
λ/2の半波長アンテナを考えると、|Zf|=∞とな
るので、上述した数式12より、
Z0 is the characteristic impedance of two parallel lines, and 2L is the total length of the antenna. Here, 2L =
Considering a λ / 2 half-wave antenna, | Zf | = ∞.

【0045】[0045]

【数14】 [Equation 14]

【0046】となり、半波長アンテナのインピーダンス
Zrの(1+a)2倍となる。該aは次式で示される。
Thus, the impedance Zr of the half-wave antenna is (1 + a) 2 times. The a is represented by the following equation.

【0047】[0047]

【数15】 (Equation 15)

【0048】例えば、ρ1=ρ2の場合、μ=1となり、
νに関係なくa=1となるので、(1+a)2=4とな
り、入力インピーダンスZは半波長アンテナに比べて4
倍となる。さらに、上記数式15における、μ=ρ2/
ρ1、ν=d/ρ1を調整することで、すなわち、給電ア
ンテナ素子導線12a,12b、無給電アンテナ素子導
線13a,13bの線径ρ1、ρ2と線間隔dを調整する
だけで、入力インピーダンスを変更できる。一般に、イ
ンピーダンス変換比α=(1+a)2は、線径に限定さ
れるので、抵抗損や機械的強度から2〜10倍程度が容
易に実現できる。また、半波長折り返しアンテナの利点
として、同一線径の単一線状のアンテナに比べ、広帯域
のアンテナ系を実現できる。これは、図3に示す等価回
路のように、半波長付近でZrが直列共振であるのに対
して、Zfは並列共振であるためであり、並列接続され
ていることから説明される。
For example, when ρ1 = ρ2, μ = 1,
Since a = 1 regardless of ν, (1 + a) 2 = 4, and the input impedance Z is 4 compared to the half-wave antenna.
Double. Furthermore, in the above formula 15, μ = ρ2 /
By adjusting ρ1 and ν = d / ρ1, that is, by adjusting the wire diameters ρ1 and ρ2 of the feeding antenna element conducting wires 12a and 12b and the parasitic antenna element conducting wires 13a and 13b and the line spacing d, the input impedance can be adjusted. Can be changed. In general, the impedance conversion ratio α = (1 + a) 2 is limited to the wire diameter, so that it is possible to easily achieve about 2 to 10 times from the viewpoint of resistance loss and mechanical strength. Further, as an advantage of the half-wavelength folded antenna, a broadband antenna system can be realized as compared with a single linear antenna having the same diameter. This is because, as in the equivalent circuit shown in FIG. 3, Zr is in series resonance in the vicinity of a half wavelength, whereas Zf is in parallel resonance, which is explained because they are connected in parallel.

【0049】B.第2実施例 B−1.第2実施例の構成 次に、図5は、本発明の第2実施例によるアンテナの略
構成を示す概念図であり、図6(a)は上記アンテナの
略構成図、図6(b)は、同アンテナの等価回路を示す
回路図である。図5において、バンド部2a,2bに
は、各々、ループ状のアンテナ素子導線14a,14b
と、該アンテナ素子導線14a,14bの一方の側から
間隔d3だけ離れて平行に、直線状の無給電アンテナ素
子導線15a,15bとが内蔵されている。アンテナ素
子導線14a,14bは、各々、金属板、金属薄膜、あ
るいは電線などの可塑性を有する導電体から構成されて
おり、各々、全長(2L1)が半波長(λ/2)の半波
長アンテナを構成する給電アンテナ素子導線16a,1
6bと、この外端端子に同様の部材で接続され、間隔d
3だけ離され平行に配設された、同じく半波長の無給電
アンテナ素子導線17a,17bとから構成されてい
る。間隔d3は、1/4波長の0.2〜1.5倍程度と
する。
B. Second embodiment B-1. Second Embodiment Configuration Next, FIG. 5 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of an antenna according to a second embodiment of the present invention, FIG. 6 (a) is a schematic configuration diagram of the antenna, and FIG. 6 (b). FIG. 3 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the antenna. In FIG. 5, the band portions 2a and 2b are respectively provided with loop-shaped antenna element conducting wires 14a and 14b.
And linear parasitic antenna element conductors 15a and 15b are built in parallel to each other with a distance d3 from one side of the antenna element conductors 14a and 14b. Each of the antenna element conducting wires 14a and 14b is made of a conductor having plasticity such as a metal plate, a metal thin film, or an electric wire, and is a half-wavelength antenna having a full length (2L1) of a half wavelength (λ / 2). Constituting feed antenna element conductors 16a, 1
6b is connected to this outer end terminal by a similar member, and the distance d
It is also composed of half-wavelength parasitic antenna element conducting wires 17a and 17b which are spaced apart by 3 and are arranged in parallel. The distance d3 is about 0.2 to 1.5 times the quarter wavelength.

【0050】また、無給電アンテナ素子導線15a,1
5bは、短絡されており、その長さ2L3をλ/4(す
なわち、全長2L1がλ/2)の折り返し半波長アンテ
ナに比べ、0.8〜0.9程度と短くすることによっ
て、「導波器」として作用させている。なお、アンテナ
素子導線が太いほど、短い長さで導波器となる。したが
って、本第2実施例によるアンテナは、図6(a)に示
すように、折り返し半波長アンテナと、導波器とから構
成されることになる。また、このアンテナは、図6
(b)に示す等価回路に置き換えることができる。
Further, the parasitic antenna element conducting wires 15a, 1
5b is short-circuited, and its length 2L3 is shortened to about 0.8 to 0.9 as compared with a folded half-wave antenna of λ / 4 (that is, the total length 2L1 is λ / 2), so It works as a wave instrument. The thicker the antenna element conducting wire is, the shorter the length of the director becomes. Therefore, the antenna according to the second embodiment is composed of the folded half-wave antenna and the director as shown in FIG. 6 (a). In addition, this antenna is shown in FIG.
It can be replaced with the equivalent circuit shown in (b).

【0051】この場合には、よく知られているように、
無給電アンテナ素子導線15a,15bの長さを変えた
場合、すなわち、長さ2L3を、アンテナ素子導線14
a,14bからなる折り返し半波長アンテナに対して、
長くしたり短くしたりして変えてみると、長さの変化に
対して、全長が半波長に近い1本の導線の自己インピー
ダンスにおける抵抗分の変化は少ない一方、リアクタン
ス分の変化が大きい。また、相互インピーダンスZ21
は、無給電アンテナ素子導線15a,15bの長さ2L
3の違いによって、あまり変化しないため、結局、長さ
2L3を変えると、リアクタンスX22だけが変わるのと
同等となる。
In this case, as is well known,
When the lengths of the parasitic antenna element conducting wires 15a and 15b are changed, that is, the length 2L3 is set to the antenna element conducting wire 14
For the folded half-wave antenna consisting of a and 14b,
When it is changed by making it longer or shorter, the change in the length is such that the change in the resistance component of the self-impedance of one conductor whose total length is close to a half wavelength is small, but the change in the reactance is large. Also, mutual impedance Z21
Is the length 2L of the parasitic antenna element conductors 15a and 15b.
Since it does not change much due to the difference of 3, eventually, if the length 2L3 is changed, it becomes equivalent to that only the reactance X22 changes.

【0052】すなわち、本第2実施例では、無給電素子
付半波長アンテナに比べて、その大きな利得や指向性を
保持したまま、入力インピーダンスのみを大きくするこ
とが可能である。また、第1実施例の折り返しアンテナ
に比べて、無給電アンテナ素子導線15a,15bの長
さを調整することで、正面方向(φ=0)の利得を上げ
たり、逆正面方向(φ=180゜)の利得を上げたりし
て、「導波器」または「反射器」として作用させ、利得
や指向性を変更することが可能である。
That is, in the second embodiment, it is possible to increase only the input impedance while maintaining its large gain and directivity, as compared with the half-wave antenna with a parasitic element. Further, as compared with the folded antenna of the first embodiment, by adjusting the lengths of the parasitic antenna element conducting wires 15a and 15b, the gain in the front direction (φ = 0) is increased or the reverse front direction (φ = 180). It is possible to change the gain and directivity by increasing the gain of (.degree.) And acting as a "waveguide" or a "reflector".

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明によれば、本体を利用者に装着す
るためのバンド部に、可塑性を有する導電体で、流れる
電流の分布が中心点に対して対称になるように、中心点
から給電される給電アンテナ素子導線を設け、給電アン
テナ素子導線とは異なる線径または線幅の無給電素子導
線とを外端同士を接続して折り返しアンテナを構成する
ようにしたので、以下の効果が得られる。 (1)バー・アンテナを用いないので、超短波帯以上の高
周波電波を使用する無線機器にも使用できる。 (2)また、イヤホン兼用のひも型アンテナのように、使
用時に取り付けたり、巻き出したりする必要がなく、使
い勝手が向上する。 (3)また、バックル部を介してループを構成しないの
で、バックル部の構造や製造が簡単になり、容易に製造
できる。 (4)また、利用者の腕の太さ等に影響を受けないので、
アンテナ長が変化せず、一定長となるので、アンテナ特
性や無線装置の感度や性能、安定性を向上できる。 (5)また、アンテナのパラメータを容易に調整できるの
で、使用状況に応じて、所望の受信感度や安定した受信
や通信を行うことができる。
According to the present invention, the band portion for mounting the main body on the user is made of a conductor having plasticity, so that the distribution of the flowing current is symmetrical with respect to the center point. Since the feeding antenna element conducting wire to be fed is provided, and the feeding antenna element conducting wire is configured to form a folded antenna by connecting the parasitic element conducting wire having a wire diameter or line width different from that of the feeding antenna element conducting wire, the following effects are obtained. can get. (1) Since it does not use a bar antenna, it can be used for wireless devices that use high frequency radio waves in the ultra-high frequency band or higher. (2) Also, unlike the string type antenna that doubles as an earphone, it does not need to be attached or unwound at the time of use, improving usability. (3) Further, since the loop is not formed via the buckle portion, the structure and manufacturing of the buckle portion are simplified, and the buckle portion can be easily manufactured. (4) Also, since it is not affected by the thickness of the user's arm,
Since the antenna length does not change and becomes constant, the antenna characteristics and the sensitivity, performance, and stability of the wireless device can be improved. (5) Further, since the parameters of the antenna can be easily adjusted, desired reception sensitivity and stable reception and communication can be performed according to the usage situation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例による携帯無線機器用アン
テナを適用した腕時計型無線機器の構成を示す正面図お
よびアンテナの略構成を示す模式図である。
FIG. 1 is a front view showing a configuration of a wristwatch type wireless device to which an antenna for a portable wireless device according to a first embodiment of the present invention is applied, and a schematic diagram showing a schematic configuration of the antenna.

【図2】本第1実施例によるアンテナの略構成を示す概
念図および折り返しアンテナの略構成を示す概念図であ
る。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of an antenna according to the first embodiment and a conceptual diagram showing a schematic configuration of a folded antenna.

【図3】本第1実施例によるアンテナの等価回路を示す
回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the antenna according to the first embodiment.

【図4】本第1実施例によるアンテナの等価回路を示す
回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the antenna according to the first embodiment.

【図5】本発明の第2実施例によるアンテナの略構成を
示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an antenna according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本第2実施例によるアンテナの等価回路を示す
回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the antenna according to the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 本体部 2a,2b バンド部 3 バックル部 1b 表示部 1c,1c スイッチ 4 遊環 3a 突棒 5,5,…… 穴 6 無線回路部 7a,7b 給電端子 10a,10b アンテナ素子導線 11a,11b 台座 12a,12b 給電アンテナ素子導線 13a,13b 無給電アンテナ素子導線 14a,14b アンテナ素子導線 15a,15b 無給電アンテナ素子導線 16a,16b 給電アンテナ素子導線 17a,17b 無給電アンテナ素子導線 1 body part 2a, 2b band part 3 buckle part 1b display part 1c, 1c switch 4 idle ring 3a projecting rod 5, 5, ... hole 6 wireless circuit part 7a, 7b feeding terminal 10a, 10b antenna element conducting wire 11a, 11b pedestal 12a, 12b Feed antenna element conducting wire 13a, 13b Parasitic antenna element conducting wire 14a, 14b Antenna element conducting wire 15a, 15b Parasitic antenna element conducting wire 16a, 16b Feed antenna element conducting wire 17a, 17b Parasitic antenna element conducting wire

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 本体に設けられたバンド部によって、利
用者に装着される携帯無線機器の送受信アンテナとして
用いられる携帯無線機器用アンテナにおいて、 前記バンド部に配設され、可塑性を有する導電体であっ
て、長手方向に流れる電流の分布が中心点に対して対称
になるように、中心点から給電される給電アンテナ素子
導線と、 前記バンド部に前記給電アンテナ素子導線と所定の間隔
を離して配設され、可塑性を有する導電体であって、前
記給電アンテナ素子導線とは異なる線径または線幅の無
給電アンテナ素子導線とを外端部同士を接続して、折り
返しアンテナを構成することを特徴とする携帯無線機器
用アンテナ。
1. An antenna for a mobile wireless device used as a transmission / reception antenna of a mobile wireless device worn by a user by a band portion provided on a main body, comprising: a conductor having plasticity disposed on the band portion. Then, so that the distribution of the current flowing in the longitudinal direction is symmetrical with respect to the central point, the feeding antenna element conducting wire that is fed from the central point and the feeding antenna element conducting wire are separated from the band portion by a predetermined distance. A folded antenna is formed by connecting the outer ends of a parasitic conductor that is a plastic conductor and has a wire diameter or line width different from that of the feeding antenna device conducting wire. A featured antenna for mobile wireless devices.
【請求項2】 前記無給電アンテナ素子導線は、その線
径または線幅を、前記給電アンテナ素子導線に比べて、
1〜6倍大とすることを特徴とする請求項1記載の携帯
無線機器用アンテナ。
2. The parasitic antenna element conducting wire has a wire diameter or a line width that is smaller than that of the feeding antenna element conducting wire.
The antenna for portable wireless device according to claim 1, wherein the antenna is 1 to 6 times larger.
【請求項3】 前記無給電アンテナ素子導線は、前記給
電アンテナ素子導線と一体成形されていることを特徴と
する請求項1又は2記載の携帯無線機器用アンテナ。
3. The antenna for portable radio equipment according to claim 1, wherein the parasitic antenna element conducting wire is integrally formed with the feeding antenna element conducting wire.
【請求項4】 前記バンド部に、可塑性を有する導電体
であって、前記折り返しアンテナより短く、所定の間隔
を離して配設された無給電アンテナ素子導線を設けるこ
とを特徴とする請求項1乃至3記載の携帯無線機器用ア
ンテナ。
4. The parasitic antenna element conductor wire, which is a conductor having plasticity and is shorter than the folded antenna and is arranged at a predetermined distance from the folded antenna, is provided in the band portion. 4. An antenna for a mobile wireless device according to any one of 3 to 3.
【請求項5】 前記無給電アンテナは、前記折り返しア
ンテナより、0.8〜0.9の長さを有し、1/4波長
の0.2〜1.5倍の間隔だけ離して平行に配設される
ことを特徴とする請求項4記載の携帯無線機器用アンテ
ナ。
5. The parasitic antenna has a length of 0.8 to 0.9 and is parallel to the folded antenna at a distance of 0.2 to 1.5 times a quarter wavelength. The antenna for mobile wireless device according to claim 4, wherein the antenna is provided.
【請求項6】 少なくとも、電波の送受信手段を備え、
利用者に装着される携帯無線機器において、 前記本体を利用者に装着するバンド部に、 可塑性を有する導電体であって、長手方向に流れる電流
の分布が中心点に対して対称になるように、中心点から
給電される給電アンテナ素子導線と、該給電アンテナ素
子導線と所定の間隔を離して配設され、可塑性を有する
導電体であって、前記給電アンテナ素子導線とは異なる
線径または線幅の無給電アンテナ素子導線とを外端部同
士を接続して構成した折り返しアンテナを設けたことを
特徴とする携帯無線機器。
6. At least means for transmitting and receiving radio waves,
In a portable wireless device worn by a user, the band part for wearing the main body on the user is a conductor having plasticity, and the distribution of the current flowing in the longitudinal direction is symmetrical with respect to the center point. A feeding antenna element conducting wire fed from a central point, and a conductor having plasticity which is disposed at a predetermined distance from the feeding antenna element conducting wire and has a wire diameter or a wire different from that of the feeding antenna element conducting wire. A portable radio device, comprising a folded antenna configured by connecting a parasitic antenna element wire having a width and outer ends thereof.
【請求項7】 前記バンド部に、可塑性を有する導電体
であって、前記折り返しアンテナより短く、所定の間隔
を離して配設された無給電アンテナ素子導線を設け、前
記折り返しアンテナに対する導波器として作用させるこ
とを特徴とする請求項6記載の携帯無線機器。
7. A waveguide for the folded antenna, wherein the band portion is provided with a parasitic antenna element conductor which is a conductor having plasticity and is shorter than the folded antenna and arranged at a predetermined distance. 7. The portable wireless device according to claim 6, wherein the portable wireless device operates as.
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