JPH09148839A - Antenna for portable radio telephone set and constituting method therefor - Google Patents
Antenna for portable radio telephone set and constituting method thereforInfo
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- JPH09148839A JPH09148839A JP30133695A JP30133695A JPH09148839A JP H09148839 A JPH09148839 A JP H09148839A JP 30133695 A JP30133695 A JP 30133695A JP 30133695 A JP30133695 A JP 30133695A JP H09148839 A JPH09148839 A JP H09148839A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、準マイクロ波を使
用する携帯無線電話機用として好適なように改良し、特
に、従来例のこの種のアンテナに比して構造が簡単で製
造コストが安く、しかも従来例のこの種のアンテナに比
して遜色の無い性能を有する携帯無線電話機用アンテ
ナ、および、その構成方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has been improved so as to be suitable for a portable radio telephone using quasi-microwave, and in particular, the structure is simple and the manufacturing cost is low as compared with the conventional antenna of this type. Further, the present invention relates to an antenna for a mobile radio telephone having a performance comparable to that of the conventional antenna of this type, and a method for constructing the antenna.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば１．９ＧＨｚといった準マイクロ
波を使用する無線通信機用に好適なアンテナとして、ス
リーブアンテナが公知である。図４はスリーブアンテナ
の基本的構成を示す模式図であって、１ａは同軸ケーブ
ル１の心線、１ｂは同じく外部導体を示しており、両者
の間には管状の電気絶縁物が充填されている。上記の心
線１ａに導通されたλ／４アンテナ素子１ａ′を形成
し、その機械的な長さ寸法を使用周波数帯における波長
λの約１／４に設定される。前記同軸ケーブル１の外部
導体１ｂに対して中心パイプ２ａが接続導通され、この
中心パイプ２ａと同心状に離間せしめてスリーブ型アン
テナ素子２ｂが外嵌され、ショートリング３を介して相
互に接続導通される。同軸ケーブル１のインピーダンス
Ｚ0は一般に５０Ωである。一方、矢印Ｚａで示された
点から見たアンテナインピーダンスは、通常７０〜９０
Ωである。そして、前記スリーブ型アンテナ素子２ｂで
覆われた中心パイプ２ａと、その中を通っている導線６
とによりλ／４インピーダンス変換回路が形成される。
その作動原理について、図５を参照して略述すると、前
記のインピーダンスＺａは、図５に付記した（１）式の
ごとく、 Ｚａ＝Ｒａ＋ｊＸａ であるが、共振したときは虚数成分が無くなってＺａ＝
Ｒａとなり、例えば約８５Ωになる。λ／４インピーダ
ンス変換回路のＺｍは、図５に付記した（２）式のごと
く、 Ｚｍ＝√（Ｚ0・Ｒａ） である。2. Description of the Related Art A sleeve antenna is known as an antenna suitable for a radio communication device using a quasi-microwave such as 1.9 GHz. FIG. 4 is a schematic diagram showing the basic configuration of the sleeve antenna. 1a shows a core wire of the coaxial cable 1 and 1b also shows an outer conductor, and a tubular electric insulator is filled between them. There is. A λ / 4 antenna element 1a ′ that is electrically connected to the core wire 1a is formed, and its mechanical length dimension is set to about ¼ of the wavelength λ in the frequency band used. The center pipe 2a is connected and conducted to the outer conductor 1b of the coaxial cable 1, the sleeve type antenna element 2b is externally fitted to be spaced apart from the center pipe 2a concentrically, and is electrically connected to each other via a short ring 3. To be done. The impedance Z 0 of the coaxial cable 1 is generally 50Ω. On the other hand, the antenna impedance seen from the point indicated by arrow Za is usually 70 to 90.
Ω. Then, the central pipe 2a covered with the sleeve-type antenna element 2b and the conducting wire 6 passing through the central pipe 2a.
And form a λ / 4 impedance conversion circuit.
The operating principle thereof will be briefly described with reference to FIG. 5. The impedance Za is Za = Ra + jXa as shown in the equation (1) attached to FIG. 5, but when resonance occurs, the imaginary component disappears and Za =
Ra, for example, about 85Ω. Zm of the λ / 4 impedance conversion circuit is expressed by the following equation (2) shown in FIG. 5, where Zm = √ (Z 0 · Ra).
【０００３】図４・図５に示した構成のスリーブ型アン
テナの実用構造（従来例）は図６のごとくである。同軸
ケーブル１に同軸コネクタ４′が取り付けられととも
に、これに結合される同軸コネクタ４が中心パイプ２ａ
に外嵌固着して導通されている。上記中心パイプ２ａに
絶縁外筒５ｂが外嵌固着されるとともに、該絶縁外筒５
ｂにスリーブ型アンテナ素子２ｂが外嵌固着されてい
る。上記中心パイプ２ａとスリーブ型アンテナ素子２ｂ
とのそれぞれが絶縁外筒５ｂに固着されている端部の反
対側の端はショートリング３を介して相互に固定・導通
されている。図示の導線６は、前記同軸コネクタ４の中
央端子を延長した形に構成されていて、同軸ケーブル１
の心線と導通されるようになっており、この導線６は絶
縁内筒５ａを介して前記中心パイプ２ａと同心をなすよ
うに支持されている。A practical structure (conventional example) of the sleeve type antenna having the structure shown in FIGS. 4 and 5 is as shown in FIG. A coaxial connector 4'is attached to the coaxial cable 1, and the coaxial connector 4 coupled to the coaxial connector 4'is attached to the center pipe 2a.
And is electrically connected to the outside. An insulating outer cylinder 5b is externally fitted and fixed to the center pipe 2a.
The sleeve type antenna element 2b is externally fitted and fixed to b. The center pipe 2a and the sleeve type antenna element 2b
Ends on the opposite side of the ends fixed to the insulating outer cylinder 5b are fixed and electrically connected to each other via a short ring 3. The conducting wire 6 shown in the figure is constructed by extending the central terminal of the coaxial connector 4, and the coaxial cable 1
The conducting wire 6 is supported so as to be concentric with the central pipe 2a through an insulating inner cylinder 5a.
【０００４】前記ショートリング３に絶縁筒７が固着さ
れ、該絶縁筒の内周にλ／４アンテナ素子８が嵌合固着
され、前記の導線６と導通している。９はアンテナ素子
のキャップである。An insulating cylinder 7 is fixed to the short ring 3, a λ / 4 antenna element 8 is fitted and fixed to the inner circumference of the insulating cylinder, and is electrically connected to the conducting wire 6. 9 is a cap of the antenna element.
【０００５】図６に示した従来例のスリーブアンテナ
は、準マイクロ波を用いる携帯形通信機のアンテナとし
て優れたアンテナ特性を有しているが、構造が複雑で構
成部品点数が多い。構造が複雑で構成部品点数が多い
と、部品コストが高価になり、しかも組立作業の所要工
数が多いので組立コストも高価になる。その上、構造が
複雑で構成部品が多いと、技術的トラブルを発生しやす
く、信頼性が低くなる。アンテナ本体と給電用同軸ケー
ブル１とが、同軸コネクタ４を介して接続される構造で
あることは、便利な場合も有る反面、接続の手数を要
し、接続不良といったトラブルを発生する要因となる。
この従来例の構造では、アンテナ本体を細くすることが
容易でない。経済性を著しく害することが無く、実用性
を有する範囲内では最小限、直径７ｍｍであった。The conventional sleeve antenna shown in FIG. 6 has excellent antenna characteristics as an antenna of a portable communication device using quasi-microwave, but has a complicated structure and a large number of constituent parts. If the structure is complicated and the number of constituent parts is large, the cost of parts is high, and the number of steps required for the assembling work is large. In addition, if the structure is complicated and there are many components, technical troubles are likely to occur and reliability is lowered. The structure in which the antenna body and the power supply coaxial cable 1 are connected via the coaxial connector 4 is convenient in some cases, but requires troublesome connection and causes troubles such as poor connection. .
With this conventional structure, it is not easy to make the antenna main body thin. The diameter was 7 mm at a minimum within the range of practicality without significantly impairing economy.
【０００６】前掲の図４および図５について説明したス
リーブアンテナの基本的構成の範囲内で、そのアンテナ
性能を低下せしめることなくその構造をできるだけ簡略
化して製造コストを低減するとともに外径寸法を細くす
るため、図７および図９に示すような改良された従来例
も公知である。説明の便宜上、以下、これを公知例と呼
ぶ。図７は公知例に係るスリーブアンテナの１実施形態
を示す断面図であり、図８は上記公知例の分解図であ
る。図８に表わされているように、スリーブ型アンテナ
素子１０ｂと中心パイプ１０ａとを同心状に嵌め合わせ
て配置し、金属製のショートリング１１を介して相互に
固定する。一方、同軸ケーブル１の一端に同軸コネクタ
１４を接続するとともに、その他端のλ／２の区間につ
いて同軸ケーブルの外部導体を除去し、その除去した区
間（λ／２）に隣接している部分の外部導体１ｃを、同
軸ケーブルの外周へ重ねる形に折り返す。上記のように
して外部導体を除去して露出させた長さλ／２の心線１
ａ′を矢印ａのように絶縁スペーサリング１１，中心パ
イプ１０ａ，および絶縁スペーサパイプ１３に、準じに
挿通し、図７に示すように中心パイプ１０ａの先端から
λ／４だけ突出させる。その結果、残りλ／４は中心パ
イプ１０ａ内に位置する。そして、前記外部導体の折返
し部１ｃを中心パイプ１０ａ内に位置せしめ、該中心パ
イプ１０ａの外周面の外側に向けて押圧し、塑性変形さ
せてカシメ１２を施す。１７はアンテナカバーである。
これにより、長さλ／４だけ中心パイプ１０ａから突出
した部分の心線１ａ′はλ／４アンテナ素子として作用
し、中心パイプ１０ａ内に挿入されているλ／４の部分
と該中心パイプとの間にλ／４インピーダンス変換器が
構成される。次に、図９を参照してインピーダンス制御
について説明する。（Ａ）図に示したように、同軸ケー
ブル１の中心導体と中心パイプ１０ａとがインピーダン
ス変換回路を形成している区間の特性インピーダンスＺ
ｍは、 Ｚｍ＝√（Ｚａ・Ｚ0） ……（３） となる。而して、先に図５について説明したようにＺ0
は一般に５０Ωであるから、図示の寸法ｄ，Ｄを適宜に
設定してＺｍを所望の値（本例では８５Ω）ならしめ
る。Within the basic configuration of the sleeve antenna described with reference to FIGS. 4 and 5, the structure is simplified as much as possible without lowering the antenna performance to reduce the manufacturing cost and to reduce the outer diameter dimension. Therefore, an improved conventional example as shown in FIGS. 7 and 9 is also known. For convenience of explanation, this is hereinafter referred to as a known example. FIG. 7 is a sectional view showing an embodiment of a sleeve antenna according to a known example, and FIG. 8 is an exploded view of the known example. As shown in FIG. 8, the sleeve type antenna element 10b and the center pipe 10a are concentrically fitted and arranged, and fixed to each other via a metal short ring 11. On the other hand, the coaxial connector 14 is connected to one end of the coaxial cable 1, and the outer conductor of the coaxial cable is removed in the λ / 2 section at the other end, and the portion adjacent to the removed section (λ / 2) is removed. The outer conductor 1c is folded back to overlap the outer circumference of the coaxial cable. The core wire 1 of length λ / 2 exposed by removing the outer conductor as described above
A'is inserted through the insulating spacer ring 11, the central pipe 10a, and the insulating spacer pipe 13 in the same manner as indicated by the arrow a, and is projected by λ / 4 from the tip of the central pipe 10a as shown in FIG. As a result, the remaining λ / 4 is located in the center pipe 10a. Then, the folded-back portion 1c of the outer conductor is positioned inside the central pipe 10a, pressed toward the outside of the outer peripheral surface of the central pipe 10a, plastically deformed, and caulked. 17 is an antenna cover.
As a result, the core wire 1a 'of the portion projecting from the central pipe 10a by the length λ / 4 acts as a λ / 4 antenna element, and the λ / 4 portion inserted into the central pipe 10a and the central pipe 10a. A λ / 4 impedance converter is formed between the two. Next, impedance control will be described with reference to FIG. (A) As shown in the figure, the characteristic impedance Z in the section where the center conductor of the coaxial cable 1 and the center pipe 10a form an impedance conversion circuit.
m is as follows: Zm = √ (Za · Z 0 ) (3) As described above with reference to FIG. 5, Z 0
Is generally 50Ω, so that the dimensions d and D shown in the figure are appropriately set so that Zm has a desired value (85Ω in this example).
【０００７】上記の寸法Ｄを小さくするため、および、
Ｚｍを所望の値に調整するため、図９（Ｂ）に示すよう
に管状の調整用誘電体１６を構成して、λ／４アンテナ
素子として作用する心線１ａ′に外嵌し、中心パイプ１
０ａ内に挿入する。上記調整用誘電体の誘電率をεとす
ると、該調整用誘電体１６を設けた場合の特性インピー
ダンスＺｍ′は、 Ｚｍ′＝（１３８／√ε）ｌｏｇ10（Ｄ／ｄ） ……（４） となる。In order to reduce the above dimension D, and
In order to adjust Zm to a desired value, a tubular adjusting dielectric 16 is formed as shown in FIG. 9 (B), and the adjusting dielectric 16 is fitted onto the core wire 1a ′ acting as a λ / 4 antenna element, and 1
Insert in 0a. Assuming that the dielectric constant of the adjusting dielectric is ε, the characteristic impedance Zm ′ when the adjusting dielectric 16 is provided is: Zm ′ = (138 / √ε) log 10 (D / d) (4) ).
【０００８】例えばポリエチレンによって前記調整用誘
電体１６を構成すると、この場合、ε＝２．４であるか
ら、√ε＝√２．４≒１．５となり、１倍ないし１．５
倍の間でＺｍ′の値を調整できる。１倍ないし１．５倍
の１倍とは、前記管状の調整用誘電体１６の管肉厚を極
度に薄くした場合を意味し、また、１倍ないし１．５倍
の１．５倍とは、心線１ａ′と中心パイプ１０ａとの間
の空間を誘電体（今の場合はポリエチレン）で完全に充
填した場合を意味するものである。以上の説明から容易
に理解できるように、前記管状の調整用誘電体の材質も
しくは管肉厚を変えることによって特性インピーダンス
が所望の値となるように制御することができる。When the adjusting dielectric 16 is made of polyethylene, for example, in this case, ε = 2.4, so √ε = √2.4≈1.5, which is 1 to 1.5.
The value of Zm 'can be adjusted between times. 1 time to 1 time to 1.5 times means a case where the tube thickness of the tubular adjusting dielectric 16 is extremely thin, and 1 time to 1.5 times 1.5 times. Means that the space between the core wire 1a 'and the central pipe 10a is completely filled with a dielectric material (polyethylene in this case). As can be easily understood from the above description, it is possible to control the characteristic impedance to a desired value by changing the material or the wall thickness of the tubular adjusting dielectric.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】前掲の図６に示した従
来例に比して図７ないし図９に示した公知例は構成部品
点数が少なく、管状の調整用誘電体１６の材質もしくは
管厚を変えることによって特性インピーダンスの調整が
可能であって優れた実用的価値を有している。しかし乍
ら、上記従来例も公知例も、共に２重管状の構成である
ため、実施形態における構造の簡略化や製造コストの低
減に限界が有った。以上に述べた事情に鑑みて為された
請求項１の発明の目的は、２重管状の構成部分を有しな
い簡単な構成であって、従来例および公知例に比して遜
色が無く、しかも、インピーダンス制御が容易な携帯無
線電話機用アンテナを提供するにある。The known example shown in FIGS. 7 to 9 has a smaller number of constituent parts than the conventional example shown in FIG. 6 and the material or tube of the tubular adjusting dielectric 16 is small. The characteristic impedance can be adjusted by changing the thickness, and it has excellent practical value. However, both the above-mentioned conventional example and the known example have a double-tubular structure, so that there is a limit to simplification of the structure and reduction of manufacturing cost in the embodiment. The object of the invention of claim 1 made in view of the above-mentioned circumstances is a simple structure having no double tubular constituent part, which is comparable to the conventional example and the known example, and An object is to provide an antenna for a mobile wireless telephone whose impedance can be easily controlled.
【００１０】請求項２の発明の目的は、上記請求項１の
発明に係る携帯無線電話機用アンテナを安価ならしめ、
かつ、その機械的強度を増加するにある。請求項３の発
明の目的は、前記請求項１もしくは請求項２の発明に係
る携帯無線電話機用アンテナを、波長λ／２の電波に対
して最善の状態で共振せしめ得るようにするにある。請
求項４の発明の目的は、前記請求項２もしくは請求項３
の発明に係る携帯無線電話機用アンテナの各構成要素を
合理的に配列して製造コストをいっそう低減せしめると
ともに、アンテナ性能を安定せしめるにある。請求項５
の発明の目的は、前記請求項２ないし請求項４の発明に
係る携帯無線電話機用のアンテナにおける特性インピー
ダンスを、簡単な構成によって変換させるにある。An object of the invention of claim 2 is to make the antenna for a portable radio telephone according to the invention of claim 1 inexpensive.
And to increase its mechanical strength. An object of the invention of claim 3 is to enable the portable radiotelephone antenna according to the invention of claim 1 or claim 2 to resonate in the best condition with respect to a radio wave of wavelength λ / 2. The object of the invention of claim 4 is the claim 2 or claim 3.
In order to further reduce the manufacturing cost and to stabilize the antenna performance, it is possible to rationally arrange the constituent elements of the antenna for portable radio telephones according to the invention. Claim 5
An object of the invention is to convert the characteristic impedance of the antenna for a portable radio telephone according to the inventions of claims 2 to 4 with a simple configuration.
【００１１】請求項６の発明の目的は、請求項１ないし
請求項５の発明に係る携帯無線電話機用アンテナの使い
勝手を悪くすることなく、かつ製造コストをほとんど増
加させずに同調周波数帯域を拡大するにある。The object of the invention of claim 6 is to expand the tuning frequency band without deteriorating the usability of the antenna for a portable radio telephone according to the invention of claims 1 to 5 and with almost no increase in the manufacturing cost. There is.
【００１２】請求項７の発明の目的は、請求項２ないし
請求項６の発明に係る携帯無線電話機用アンテナの電気
的構成部分を有効に保護し、かつ、使用時におけるアン
テナ特性を害することなく、いっそう携帯に便ならしめ
るにある。The object of the invention of claim 7 is to effectively protect the electrical components of the antenna for a portable radio telephone according to the invention of claims 2 to 6 and to not impair the antenna characteristics during use. , It's more convenient to carry with your cell phone.
【００１３】請求項８の発明の目的は、２重管状に構成
部材を配設することなく、電気的構成部分を平面的に配
置して、低コストで高性能の携帯無線電話機用アンテナ
を構成する方法を提供するにある。The object of the invention of claim 8 is to construct a low-cost and high-performance portable radiotelephone antenna by arranging the electrical components in a plane without disposing the components in a double tubular shape. There is a way to do it.
【００１４】請求項９の発明の目的は、請求項８の発明
に係る構成方法を容易に実施することができ、かつ、機
械的強度を大ならしめ得るようにするにある。An object of the invention of claim 9 is to make it possible to easily carry out the construction method according to the invention of claim 8 and to increase the mechanical strength.
【００１５】請求項１０の発明の目的は、請求項９の発
明に係る構成方法をさらに改良して、電気的構成部分を
安価かつ高精度に構成できるようにするにある。It is an object of the invention of claim 10 to further improve the construction method according to the invention of claim 9 so that the electrical components can be constructed inexpensively and with high precision.
【００１６】請求項１１の発明の目的は、モノポールア
ンテナ素子と励振器との間に形成される静電容量を適正
ならしめるように、設計的に制御してアンテナ特性を向
上せしめ得るようにするにある。The object of the invention of claim 11 is to improve the antenna characteristics by designing so that the capacitance formed between the monopole antenna element and the exciter can be made appropriate. There is.
【００１７】請求項１２の発明の目的は、請求項９ない
し請求項１１の発明に係る構成方法における励振器の放
射インピーダンスを正確かつ容易に制御できるようにす
るにある。An object of the twelfth aspect of the present invention is to enable accurate and easy control of the radiation impedance of the exciter in the construction method according to the ninth to eleventh aspects of the invention.
【００１８】請求項１３の発明の目的は、請求項９ない
し請求項１２の発明に係る構成方法におけるモノポール
アンテナの使い勝手を良くすることと同調周波数帯域の
広域化とをバランスせしめ得るようにするにある。The object of the thirteenth aspect of the present invention is to improve the usability of the monopole antenna in the construction method according to the ninth aspect to the twelfth aspect and to balance the widening of the tuning frequency band. It is in.
【００１９】請求項１４の発明の目的は、請求項１１な
いし請求項１３の発明に係る構成方法の電気的構成部分
を外力から防護するとともに携帯に便利ならしめるよう
にするにある。An object of the fourteenth aspect of the invention is to protect the electrical components of the constituting method according to the eleventh to thirteenth aspects from external force and to make them convenient to carry.
【００２０】請求項１５の発明の目的は、請求項１ない
し請求項７の発明におけるアンテナ装置全体の長さ寸法
を極度に短縮するにある。An object of the fifteenth aspect of the present invention is to extremely shorten the length dimension of the entire antenna device in the first to seventh aspects of the invention.
【００２１】[0021]
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに創作した本発明の基本的原理について、その実施形
態に対応する図１を参照して概要を述べると次のとおり
である。すなわち、モノポールアンテナ素子２１の給電
端と励振器２２の開放端とを静電容量結合するととも
に、該励振器２２の給電端に同軸ケーブル２４の心線を
接続導通し、かつ、上記励振器２２の給電端とアース板
２３とを対向離間させるとともに、該アース板２３に対
して前記同軸ケーブル２４の外部導体を接続導通して、
該同軸ケーブル２４がアース板２３に対向している部分
をほぼ平行ならしめて相対的位置を固定すると、前記の
モノポールアンテナ素子をλ／２で共振せしめて良好な
アンテナ特性が得られる。この場合、前記励振器２２の
給電端とアース板２３との間に形成される静電容量を調
整することによって該励振器２の放射インピーダンスを
制御することができる。以上に説明した原理に基づい
て、請求項１の発明は、モノポール形のアンテナ素子
と、上記モノポール形のアンテナ素子の給電端に対して
開放端を対向，離間せしめて配置された励振器と、上記
励振器の給電端に対して短辺側を対向，離間せしめて配
置された細長いアース板と、前記励振器の給電端に対し
て心線を接続導通されるとともに前記アース板に対して
外部導体を接続導通された同軸ケーブルとを具備し、か
つ、上記同軸ケーブルの一部分が前記のアース板の長手
方向とほぼ平行に、該アース板に対する相対的位置を固
定されていることを特徴とする。The basic principle of the present invention created to achieve the above-mentioned object will be outlined below with reference to FIG. 1 corresponding to the embodiment. That is, the feed end of the monopole antenna element 21 and the open end of the exciter 22 are capacitively coupled, the core wire of the coaxial cable 24 is connected to the feed end of the exciter 22, and the exciter is also connected. The feeding end of 22 and the ground plate 23 are spaced apart from each other, and the outer conductor of the coaxial cable 24 is connected to the ground plate 23 for conduction.
When the portion of the coaxial cable 24 facing the ground plate 23 is made substantially parallel and its relative position is fixed, the monopole antenna element resonates at λ / 2 and good antenna characteristics are obtained. In this case, the radiation impedance of the exciter 2 can be controlled by adjusting the capacitance formed between the feeding end of the exciter 22 and the ground plate 23. On the basis of the principle described above, the invention of claim 1 is a monopole antenna element and an exciter arranged such that the open end is opposed to and separated from the feeding end of the monopole antenna element. A long and thin earth plate arranged with its short side facing and spaced apart from the feeding end of the exciter, and a core wire connected to the feeding end of the exciter and connected to the earth plate. A coaxial cable in which an external conductor is connected and conducted, and a part of the coaxial cable is fixed in a relative position with respect to the ground plate substantially parallel to the longitudinal direction of the ground plate. And
【００２２】以上に説明した請求項１の発明によると、
モノポール形のアンテナ素子と励振器とが接触導通する
必要が無く、該モノポール形アンテナ素子の給電端と励
振器の開放端とが対向離間しているので両者の間に形成
される静電容量によって静電容量結合される。このた
め、接触導通不良に因る作動不良のトラブルを生じる虞
れが無く優れたアンテナ特性、特に、同調周波数帯域の
広域化が得られる。この種のアンテナは一般に、良好な
アースが有って初めて所期の機能を発揮するものであっ
て、この請求項１の発明のように励振器の給電端に心線
を接続導通された同軸ケーブルの外部導体をアース板に
接続するとともに該同軸ケーブルをアース板に沿わせて
該アース板に対する相対的な位置を固定すると、良好な
アースが得られてアンテナ特性が安定する。この場合、
アース板が細長い形状であるため、アンテナ装置全体が
携帯無線電話機用として好適な細形に構成される。そし
て、該細長いアース板の長さ寸法を適宜に調整して、同
軸ケーブルの影響を考慮に入れてλ／４で共振せしめる
ことにより最適のアンテナ特性を発揮させることができ
る。According to the invention of claim 1 described above,
Since it is not necessary for the monopole antenna element and the exciter to come into contact with each other and the feeding end of the monopole antenna element and the open end of the exciter are opposed to each other, the static electricity formed between the two elements. Capacitively coupled by capacitance. For this reason, there is no possibility of causing troubles of malfunction due to poor contact conduction, and excellent antenna characteristics, particularly widening of the tuning frequency band, can be obtained. This type of antenna generally exhibits its intended function only when it has a good ground, and as in the invention of claim 1, the coaxial cable is connected to the feeding end of the exciter and is electrically connected. When the outer conductor of the cable is connected to the ground plate and the coaxial cable is placed along the ground plate to fix the relative position to the ground plate, a good ground is obtained and the antenna characteristics are stabilized. in this case,
Since the ground plate is elongated, the entire antenna device is formed in a thin shape suitable for a mobile radio telephone. Then, the length of the elongated ground plate is appropriately adjusted, and the optimum antenna characteristics can be exhibited by causing resonance at λ / 4 in consideration of the influence of the coaxial cable.
【００２３】請求項２の発明は前記請求項１の発明の構
成に加えて、前記のモノポール形のアンテナ素子と、励
振器と、アース板とが共通の細長い基板上に配列して形
成されており、かつ、該細長い基板の長手方向に関して
両端側にモノポール形のアンテナ素子とアース板とがそ
れぞれ配置されるとともに、中央部近傍に励振器が配置
されていることを特徴とする。以上に説明した請求項２
の発明によると、前記モノポール形アンテナ素子・励振
器・アース板のそれぞれが共通の細長い基板の上に形成
されているので、これら三つの電気的構成要素相互の関
係位置を規制するための専用の部材を設ける必要無く、
前記の共通の基板を機械的に支持することにより前記三
つの構成要素が所望の位置に保持され、実用上充分な機
械的強度を容易に、かつ安価に得ることができる。さら
に、前記のモノポール形アンテナ素子、励振器、および
アース板を基板上に形成した構成であるから、プリント
配線基板の形成技術を適用して、基板上に成層された金
属薄層をエッチング成形することにより安価に、かつ高
精度で構成することができる。その上、主要な電気的構
成要素が共通の基板上に形成されているのでハンドリン
グが容易であり、携帯無線電話機に装着する作業が容易
である。According to a second aspect of the invention, in addition to the structure of the first aspect of the invention, the monopole antenna element, the exciter, and the ground plate are arranged on a common elongated substrate. In addition, a monopole antenna element and a ground plate are arranged on both end sides in the longitudinal direction of the elongated substrate, and an exciter is arranged near the central portion. Claim 2 described above
According to the invention of claim 1, since each of the monopole antenna element, the exciter and the ground plate is formed on a common elongated substrate, it is dedicated to restrict the relative positions of these three electric components. It is not necessary to provide the member of
By mechanically supporting the common substrate, the three components are held at desired positions, and mechanical strength sufficient for practical use can be easily and inexpensively obtained. Further, since the monopole antenna element, the exciter, and the ground plate are formed on the substrate, the technique for forming a printed wiring board is applied to etch and form a thin metal layer formed on the substrate. By doing so, it can be constructed at low cost and with high accuracy. Moreover, since the main electrical components are formed on the common substrate, the handling is easy and the work of mounting the portable wireless telephone is easy.
【００２４】請求項３の発明は請求項１もしくは請求項
２の発明の構成に加えて、前記のモノポール形のアンテ
ナ素子の機械的長さ寸法が約λ／２であり、かつ、前記
励振器の電気的長さがλ／４であることを特徴とする。
以上に説明した請求項３の発明によると、モノポールア
ンテナ素子がλ／２で共振するとともにアース板がλ／
４で共振して、波長λ／２の電波に関して優れたアンテ
ナ特性が得られる。しかも、モノポール形アンテナ素子
の機械的長さ寸法がλ／２であり、励振器の機械的な長
さ寸法はその電気的長さ寸法（λ／４）よりも著しく短
く構成することができるので、アンテナ装置全体の機械
的な長さ寸法が短く構成され、例えば１．９ＧＨｚ帯の
携帯無線電話機用として好適な外形寸法になり、取扱い
に便利である。According to a third aspect of the invention, in addition to the configuration of the first or second aspect of the invention, the mechanical length dimension of the monopole antenna element is about λ / 2, and the excitation The electrical length of the container is λ / 4.
According to the invention of claim 3 described above, the monopole antenna element resonates at λ / 2 and the ground plate has λ /.
The antenna resonates at 4, and excellent antenna characteristics can be obtained for radio waves of wavelength λ / 2. Moreover, the mechanical length dimension of the monopole antenna element is λ / 2, and the mechanical length dimension of the exciter can be made significantly shorter than its electrical length dimension (λ / 4). Therefore, the mechanical length of the entire antenna device is configured to be short, and the external dimensions are suitable for, for example, a portable radio telephone in the 1.9 GHz band, which is convenient for handling.
【００２５】請求項４の発明は前記請求項２もしくは請
求項３の発明の構成に加えて、前記の片方の面にモノポ
ール形アンテナ素子が形成されるとともに、他方の面に
励振器が形成されていて、モノポール形アンテナ素子の
給電端と励振器の開放端とが基板を隔てて重なり合って
いて相互の間に静電容量が形成され、かつ、上記静電容
量の値が臨界結合状態になっていることを特徴とする。
以上に説明した請求項４の発明によると、基板の両面の
それぞれにモノポール形アンテナと励振器とが形成され
ているので、双方の電気的構成部材（モノポール形アン
テナ素子と励振器）の相対的な位置を容易に、かつ確実
に規制することができ、特に、基板を隔てての重なり面
積の規制が容易である。しかも、重なり部分の間隔寸法
は自動的に基板の厚さ寸法に等しくなるので、該間隔寸
法のバラツキが少なく、製品品質が安定する。さらに、
前記双方の電気的構成部材の重なりの間に存在する物質
の誘電率は、基板の材質を選定することによって設計的
に設定することができる。その上、製作されたアンテナ
装置について考えると、静的な外力や振動，衝撃を被っ
ても、前記の重なり部分の面積や間隔寸法や誘電率が変
化しないので、形成されている静電容量値が変化しな
い。そして、上記の静電容量値をほぼ臨界結合状態にし
ておくとアンテナ性能が最良の状態（高利得，広帯域）
となる。According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the second or third aspect of the invention, a monopole antenna element is formed on the one surface and an exciter is formed on the other surface. And the feed end of the monopole antenna element and the open end of the exciter overlap with each other across the substrate to form a capacitance between them, and the value of the capacitance is in a critical coupling state. It is characterized by being.
According to the invention of claim 4 described above, since the monopole antenna and the exciter are formed on each of both surfaces of the substrate, the electrical components of both (monopole antenna element and exciter) are formed. The relative position can be regulated easily and surely, and in particular, the regulation of the overlapping area across the substrates is easy. Moreover, since the interval dimension of the overlapping portion is automatically made equal to the thickness dimension of the substrate, the variation in the interval dimension is small and the product quality is stable. further,
The permittivity of the substance existing between the overlapping of the two electrical components can be set by design by selecting the material of the substrate. In addition, considering the manufactured antenna device, even if static external force, vibration, or shock is applied, the area, interval size, and dielectric constant of the overlapping part do not change. Does not change. And, if the above capacitance value is set to a nearly critical coupling state, the antenna performance is the best (high gain, wide band).
Becomes
【００２６】請求項５の発明は前記請求項２ないし請求
項４の発明の構成に加えて、前記基板の、励振器が形成
されている面の反対側の面に前記のアース板が形成され
ていて、励振器の給電端とアース板の一部とが基板を隔
てて対向しており、かつ、前記の同軸ケーブルが基板の
励振器側に配設されて、該基板を隔ててアース板と対向
していることを特徴とする。以上に説明した請求項５の
発明によると、基板を基準として見たとき励振器とアー
ス板とが相互に反対側に配設されていることによる効果
と、励振器と同軸ケーブルとが同じ側に配設されている
ことによる効果と、同軸ケーブルがアース板の反対側に
配設されていることによる効果とが併せて得られる。す
なわち、励振器とアース板とが基板を隔てて反対側に位
置するので、該励振器の給電端とアース板との重なり具
合（重なり寸法、重なり部分の間隔、および、間隔部分
の誘電率）を設計的に容易に制御することができ、アー
ス板を確実に共振せしめることができる。そして、上記
の励振器と同軸ケーブルとが基板の同じ側に配置される
ので、該同軸ケーブルの心線を励振器の給電端に接続導
通する操作を迅速かつ容易に行なうことができる。さら
に、アース板と同軸ケーブルとが相互に基板の反対側の
面に配置されるので、該同軸ケーブルをアース板に対し
て平行に保持することが容易であり、前記基板の厚さ寸
法を適宜に設定することにより、もしくは、基板と同軸
ケーブルとの間に適宜のスペーサーを介装することによ
り、アース板と同軸ケーブルとの間隔寸法を容易に確実
に制御することができる。上記アース板をλ／４で共振
させるために該アース板に対する同軸ケーブルの影響を
考慮しなければならないので、上述のように同軸ケーブ
ルの相対的な位置を簡単な構造で確実に定め得ることは
非常に好ましい。さらに言えば、上記の影響をなるべく
少なからしめるため、前記の同軸ケーブルは他に支障を
生じない限り、なるべくアース板から離したいのである
が、本請求項５の発明を適用すると同軸ケーブルとアー
ス板とが基板を隔てて対向するので、アンテナ装置全体
の外径を大ならしめることなくアース板と同軸ケーブル
との間隔を大きくとることができ、高性能化とコンパク
ト化との両立に有効である。According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the configurations of the second to fourth aspects, the ground plate is formed on the surface of the substrate opposite to the surface on which the exciter is formed. The feed end of the exciter and a part of the ground plate are opposed to each other across the substrate, and the coaxial cable is disposed on the exciter side of the substrate to separate the substrate from the ground plate. It is characterized by facing. According to the fifth aspect of the invention described above, the effect of the exciter and the ground plate being arranged on opposite sides when viewed from the substrate, and the exciter and the coaxial cable are on the same side. The effect obtained by arranging the coaxial cable and the effect obtained by arranging the coaxial cable on the opposite side of the ground plate are obtained together. That is, since the exciter and the ground plate are located on opposite sides of the substrate, the degree of overlap between the feed end of the exciter and the ground plate (overlap dimension, interval between overlapping parts, and permittivity of interval part) Can be easily controlled by design, and the ground plate can be reliably resonated. Since the exciter and the coaxial cable are arranged on the same side of the substrate, the operation of connecting and conducting the core wire of the coaxial cable to the feeding end of the exciter can be performed quickly and easily. Further, since the ground plate and the coaxial cable are arranged on the opposite surfaces of the substrate, it is easy to hold the coaxial cable in parallel with the ground plate, and the thickness of the substrate can be appropriately adjusted. By setting the above-mentioned setting, or by inserting an appropriate spacer between the substrate and the coaxial cable, the distance between the ground plate and the coaxial cable can be easily and surely controlled. Since the influence of the coaxial cable on the ground plate must be taken into consideration in order to resonate the ground plate at λ / 4, it is not possible to reliably determine the relative position of the coaxial cable with a simple structure as described above. Very preferred. Further speaking, in order to minimize the above influence, it is desirable to separate the coaxial cable from the ground plate as far as it does not hinder other things. However, when the invention of claim 5 is applied, the coaxial cable and the ground plate are applied. Since the and are opposed to each other across the board, it is possible to increase the distance between the ground plate and the coaxial cable without increasing the outer diameter of the entire antenna device, which is effective in achieving both high performance and compactness. .
【００２７】請求項６の発明は前記請求項１ないし請求
項５の発明の構成に加えて、前記のモノポール形アンテ
ナ素子がほぼ長方形をなしていて、その長辺の長さ寸法
が約λ／２であり、その短辺の幅寸法が長辺の１／２０
ないし１／５であることを特徴とする。以上に説明した
請求項６の発明によると、モノポール形アンテナ素子の
機械的な長さ寸法が約λ／２であるから、波長λ／２の
電波に対して共振することができ、しかも、長さ寸法の
１／２０ないし１／５の幅を有しているので同調周波数
帯域が広い。ここに幅寸法が１／２０未満であっては充
分な機械的強度を得ることができず、また、１／５を越
えるとアンテナ装置全体の径が大きくなって携帯無線電
話機用のアンテナとして不適当になるので１／２０〜１
／５の範囲内に設定することが望ましい。上記のように
長さと幅とを有する平面的なアース板は、基板上に公知
のプリント配線技術を適用することによって高精度に、
かつ安価に構成され、その製造過程において基板面に固
着して形成されるので、該アース板を携帯無線電話機に
位置決めして組み付ける操作が容易である。According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the configurations of the first to fifth aspects of the present invention, the monopole antenna element has a substantially rectangular shape, and the long dimension of its long side is about λ. / 2 and the width dimension of the short side is 1/20 of the long side
To 1/5. According to the invention of claim 6 described above, since the mechanical length dimension of the monopole antenna element is about λ / 2, the monopole antenna element can resonate with a radio wave of wavelength λ / 2, and Since the width is 1/20 to 1/5 of the length dimension, the tuning frequency band is wide. If the width dimension is less than 1/20, sufficient mechanical strength cannot be obtained, and if it exceeds 1/5, the entire diameter of the antenna device becomes large, which makes it unsuitable as an antenna for a mobile radio telephone. 1/20 to 1 as appropriate
It is desirable to set it within the range of / 5. The flat ground plate having the length and the width as described above has high precision by applying a known printed wiring technique on the substrate,
Moreover, since it is formed at a low cost and is fixedly formed on the surface of the substrate during the manufacturing process, it is easy to position and assemble the earth plate to the mobile radio telephone.
【００２８】請求項７の発明は前記請求項２ないし請求
項６の発明の構成に加えて、前記のモノポール形アンテ
ナ素子と、同軸ケーブルの心線を接続された励振器と、
同軸ケーブルの外部導体を接続されたアース板とを形成
された基板が、有頂無底の筒状をなす合成樹脂製アンテ
ナカバーの中に、モノポール形アンテナ素子を頂部側に
位置せしめて収納されるとともに、同軸ケーブルが無底
の開口部から引き出されており、かつ、前記アンテナカ
バーの無底の開口部近傍が携帯無線機のケースに対して
傾動可能に支承されていることを特徴とする。According to a seventh aspect of the present invention, in addition to the configurations of the second to sixth aspects, the monopole antenna element, an exciter to which a core wire of a coaxial cable is connected,
The substrate with the ground plate connected to the outer conductor of the coaxial cable is placed inside the synthetic resin antenna cover in the shape of a capless bottom, with the monopole antenna element positioned on the top side and stored. In addition, the coaxial cable is pulled out from the bottomless opening, and the vicinity of the bottomless opening of the antenna cover is tiltably supported with respect to the case of the portable wireless device. To do.
【００２９】ただし、前記の筒状のアンテナカバーにつ
いて頂部、底部の称呼は構成を説明するための便宜的な
ものであって、通常の使用状態における上端部を頂と呼
び、通常の使用状態における下端部を底と呼んだ。従っ
て、これを斜めしたり水平にしたりすることもでき、上
下を反転して使用することも可能である。以上に説明し
た請求項７の発明によると、前記請求項２ないし請求項
６に係る新規な構成部材であるサブアッセンブリ部材
（すなわちモノポール形アンテナ素子と、同軸ケーブル
の外部導体を接続されたアース板と、該同軸ケーブルの
心線を接続された励振器とが所定の相対的位置関係を保
って配置された組立品）のアンテナ性能を阻害すること
なく、外部障害物の接触に因る損傷や異物の付着に因る
汚損を防止し、かつ、携帯無線電話機用アンテナとして
の使用状態に保持したり収納状態に保持したりすること
ができるようになる。However, the names of the top and bottom of the above-mentioned cylindrical antenna cover are for convenience of explanation of the structure, and the upper end in the normal use state is called the apex, and the top end in the normal use state is called. The lower end was called the bottom. Therefore, it can be slanted or horizontal, and it can be used upside down. According to the invention of claim 7 described above, the subassembly member (that is, the monopole antenna element and the ground conductor to which the outer conductor of the coaxial cable is connected), which is the novel constituent member according to claims 2 to 6, is connected. (Assembly in which the plate and the exciter to which the core of the coaxial cable is connected are arranged in a predetermined relative positional relationship) The antenna performance is not impaired, and damage caused by contact with an external obstacle is prevented. Therefore, it becomes possible to prevent stains due to adhesion of foreign matter and foreign matter, and to keep the antenna in use as a mobile radio telephone or in the storage state.
【００３０】請求項８の発明は、モノポールアンテナ素
子の１端に対して励振器の開放端を対向せしめて両者の
間に静電容量を形成するとともに、該励振器の給電端に
対してアース板を対向離間せしめて配置し、前記励振器
の給電端に対して同軸ケーブルの心線を接続導通すると
ともに、該同軸ケーブルの外部導体を前記アース板に接
続導通し、前記同軸ケーブルのアース板に対する接続個
所の近傍を該アース板に対してほぼ平行に配置するとと
もに、上記同軸ケーブルがアース板に対向している部分
と該アース板との相対的な位置を固定することを特徴と
する。以上に説明した請求項８の発明によると、モノポ
ールアンテナ素子と励振器とアース板とを相互に接続導
通せしめる作業（例えば配線やハンダ付け等）を必要と
せず、これらの構成部材相互の間に形成される静電容量
を介して電気的に協働せしめて優れたアンテナ性能を発
揮させることができる。この種のアンテナの機能を充分
に発揮させて高利得特性と広帯域特性とを得るためには
良好なアースの存在を不可欠とするが、本請求項８の構
成を適用して同軸ケーブルをアース板に対してほぼ平行
に固定することにより、該アース板を所望の電波に関し
てλ／４で共振せしめることができ、波長λ／２の電波
について高利得のアンテナ性能が得られる。特に、前記
同軸ケーブルのアース板に対する相対的な位置を固定す
ることによってアンテナ性能を安定せしめることがで
き、携帯無線電話機全体の作動信頼性を向上せしめる。According to the invention of claim 8, the open end of the exciter is opposed to one end of the monopole antenna element to form a capacitance between the two ends, and at the same time as the feed end of the exciter. The ground plates are arranged facing each other, and the core wire of the coaxial cable is connected to the feeding end of the exciter for conduction, and the outer conductor of the coaxial cable is connected to the ground plate for conduction, and the ground of the coaxial cable is connected. It is characterized in that the vicinity of the connection point with respect to the plate is arranged substantially parallel to the earth plate, and the relative position between the portion of the coaxial cable facing the earth plate and the earth plate is fixed. . According to the invention of claim 8 described above, the work (for example, wiring or soldering) for connecting and conducting the monopole antenna element, the exciter, and the ground plate to each other is not required, and these constituent members are mutually connected. It is possible to exert excellent antenna performance by electrically cooperating through the electrostatic capacitance formed in the. In order to fully exhibit the function of this type of antenna and obtain high gain characteristics and wide band characteristics, the presence of a good ground is indispensable. By fixing the ground plate substantially in parallel with, it is possible to resonate the earth plate at λ / 4 with respect to a desired radio wave, and a high gain antenna performance is obtained with respect to a radio wave with a wavelength λ / 2. In particular, by fixing the relative position of the coaxial cable to the ground plate, the antenna performance can be stabilized, and the operational reliability of the entire portable wireless telephone can be improved.
【００３１】請求項９の発明は前記請求項８の発明の構
成に加えて、細長い形状の基板の長さ方向について両側
の部分に、それぞれモノポールアンテナ素子とアース板
とを金属薄層によって形成するとともに、上記細長い形
状の基板の長さ方向の中央部近傍に、プリント配線手法
によってジグザグ形の励振器を形成することを特徴とす
る。According to a ninth aspect of the present invention, in addition to the structure of the eighth aspect, a monopole antenna element and a ground plate are formed by thin metal layers on both sides of the elongated substrate in the length direction. In addition, a zigzag type exciter is formed by a printed wiring method in the vicinity of the center of the elongated substrate in the length direction.
【００３２】ただし、前記の薄層とは、基板の厚さ寸法
に比して格段に薄い層の意であって具体的に厚さ寸法何
ミクロン未満といった数値限定を伴うものではない。ま
た、前記の中央部近傍とは両端部を除くという意味であ
って、幾何学的に長さ方向を２等分する点（中点）から
ずれていても差しつかえない。However, the above-mentioned thin layer means a layer which is significantly thinner than the thickness dimension of the substrate, and does not specifically involve numerical limitation such that the thickness dimension is less than several microns. Further, the vicinity of the central portion means that both end portions are excluded, and it does not matter even if it deviates from a point (midpoint) geometrically dividing the length direction into two.
【００３３】以上に説明した請求項９の発明によると、
細長い基板の上に形成された金属薄層よりなるモノポー
ルアンテナ素子とアース板とが、公知の無電解メッキ手
法を適用して安価にかつ高精度に構成することができ、
しかも、形成される金属薄層が本来的に基板に固着され
ているので、前記のモノポールアンテナ素子やアース板
を位置決め固定する操作を必要としない。このため製造
コストはより安価になる。さらに、本請求項９における
ジグザグ形アンテナは、その電気的長さに比して機械的
長さが格段に短いので、アンテナ装置全体をコンパクト
に構成するために有効である。そして該ジグザグ形の励
振器をプリント配線の手法で構成すると安価に大量生産
することができ、かつ、その形状，寸法および配設位置
を容易かつ正確に構成することができる。According to the invention of claim 9 described above,
A monopole antenna element made of a thin metal layer formed on an elongated substrate and a ground plate can be inexpensively and highly accurately configured by applying a known electroless plating method,
Moreover, since the thin metal layer to be formed is originally fixed to the substrate, the operation of positioning and fixing the monopole antenna element and the ground plate is not necessary. Therefore, the manufacturing cost becomes lower. Furthermore, the zigzag antenna according to the present invention has a remarkably short mechanical length as compared with its electrical length, and is therefore effective for constructing the entire antenna device compactly. If the zigzag type exciter is constructed by a method of printed wiring, it can be mass-produced at low cost, and its shape, size and disposition can be easily and accurately constructed.
【００３４】請求項１０の発明は前記請求項９の発明の
構成に加えて、前記モノポールアンテナ素子の機械的長
さ寸法を約λ／２に構成するとともに、前記ジグザグ形
励振器の形状，寸法を、λ／４で共振するように設定す
ることを特徴とする。以上に説明した請求項１０の発明
によると、前記請求項９の発明に欠くことのできない構
成部分であるモノポールアンテナ素子をλ／２で共振さ
せつつ、励振器をλ／４で共振させて、コンパクトな構
成で高利得と広帯域性とを備えた、携帯無線電話機用と
して好適なアンテナとすることができる。According to a tenth aspect of the invention, in addition to the configuration of the ninth aspect, the mechanical length dimension of the monopole antenna element is set to about λ / 2, and the shape of the zigzag exciter is The dimension is set to resonate at λ / 4. According to the tenth aspect of the invention described above, the exciter is caused to resonate at λ / 4 while the monopole antenna element, which is an essential component of the ninth aspect of the invention, resonates at λ / 2. It is possible to provide an antenna suitable for a mobile radio telephone, which has a compact structure, high gain, and wide bandwidth.
【００３５】請求項１１の発明は前記請求項９もしくは
請求項１０の発明の構成に加えて、前記基板の片方の面
にモノポールアンテナ素子を形成するとともに、該基板
の他方の面に励振器を形成して、モノポールアンテナ素
子の１端と励振器の開放端とを基板を隔てて対向離間せ
しめて結合静電容量を形成し、上記結合静電容量の値を
ほぼ臨界結合状態ならしめることを特徴とする。以上に
説明した請求項１１の発明によると、基板を隔ててその
両側にそれぞれモノポールアンテナ素子と励振器とを形
成することにより、両者の位置関係を容易に制御するこ
とができ、とりわけ両者の対向部分の間隔寸法が基板の
厚さ寸法と等しくなり、該対向部分の間を満たす物質の
誘電率は前記基板の材質を選定することによって決定す
ることができ、対向部分の面積も設計的に任意に設定す
ることができる。以上を総合して、モノポールアンテナ
素子の給電端と励振器の開放端との間の静電容量を任意
にかつ高精度に設定することができる。そして、上記静
電容量の値を静電容量結合の臨界値ならしめることによ
って、利得が高くしかも同調周波数帯域が広いという、
優れたアンテナ特性を得ることができる。According to the invention of claim 11, in addition to the structure of the invention of claim 9 or claim 10, a monopole antenna element is formed on one surface of the substrate and an exciter is formed on the other surface of the substrate. By forming one end of the monopole antenna element and the open end of the exciter so as to face each other across the substrate to form a coupling capacitance, and the value of the coupling capacitance is set to a substantially critical coupling state. It is characterized by According to the eleventh aspect of the invention described above, the positional relationship between the two can be easily controlled by forming the monopole antenna element and the exciter on both sides of the substrate with the substrate in between. The distance between the facing portions becomes equal to the thickness of the substrate, and the dielectric constant of the substance filling the space between the facing portions can be determined by selecting the material of the substrate. It can be set arbitrarily. In summary, the capacitance between the feeding end of the monopole antenna element and the open end of the exciter can be set arbitrarily and with high accuracy. Then, by making the value of the capacitance the critical value of the capacitance coupling, the gain is high and the tuning frequency band is wide.
Excellent antenna characteristics can be obtained.
【００３６】請求項１２の発明は前記請求項９ないし請
求項１１の発明の構成に加えて、前記基板の、励振器が
形成されている面の反対側にアース板を形成して、該励
振器の給電端とアース板の１部分とを基板を隔てて対向
せしめ、この対向部分の面積，間隔、および基板の材質
・寸法の少なくとも何れか一つを設計的に調節して前記
励振器の放射インピーダンスを制御することを特徴とす
る。以上に説明した請求項１２の発明によると、前記励
振器の給電端とアース板の１部との間に形成される静電
容量の値を設計的に任意に設定することができる上に、
該設計的に定められた静電容量の値を大量生産の製品に
関して高精度で再現せしめることができる。上記のよう
にして励振器の給電端とアース板の１部との間の静電容
量値を適宜に設定・再現することにより、励振器放射イ
ンピーダンスを容易にかつ高精度で制御することができ
る。According to a twelfth aspect of the present invention, in addition to the configurations of the ninth to eleventh aspects of the present invention, a ground plate is formed on the side of the substrate opposite to the surface on which the exciter is formed, and the excitation is performed. Of the exciter by designing at least one of the area, interval, and material / dimension of the substrate so that the power supply end and one portion of the ground plate are opposed to each other with the substrate interposed therebetween. It is characterized by controlling the radiation impedance. According to the twelfth aspect of the invention described above, the value of the capacitance formed between the feeding end of the exciter and a part of the ground plate can be arbitrarily set by design, and
The value of the capacitance determined by design can be reproduced with high accuracy for mass-produced products. By appropriately setting and reproducing the electrostatic capacitance value between the feeding end of the exciter and a part of the ground plate as described above, the exciter radiation impedance can be easily and highly accurately controlled. .
【００３７】請求項１３の発明は前記請求項９ないし請
求項１２の発明の構成に加えて、前記モノポールアンテ
ナ素子の形状をほぼ長方形に設定して、その長辺の長さ
寸法を約λ／２にするとともに、上記長方形の短辺の幅
寸法を上記長辺の長さ寸法の１／２０ないし１／５に設
定することを特徴とする。According to the thirteenth aspect of the present invention, in addition to the configurations of the ninth to twelfth aspects of the present invention, the shape of the monopole antenna element is set to be substantially rectangular, and the length dimension of its long side is approximately λ. And the width dimension of the short side of the rectangle is set to 1/20 to 1/5 of the length dimension of the long side.
【００３８】以上に説明した請求項１３の発明による
と、アンテナ装置をコンパクトに構成することと同調周
波数帯を広くすることとのバランスを取ることができ
る。すなわち、モノポールアンテナ素子の機械的な長さ
寸法をλ／２に設定することによって波長λの電波に関
する利得を高くすることができ、さらに、その幅寸法を
広くすることによって広帯域性が得られるのであるが、
幅寸法を広くするとアンテナ装置の輪郭を大径ならしめ
て携帯無線電話機用アンテナとしての取扱い操作を不便
にしてしまうので、前記の幅寸法の設定範囲を長さ寸法
の１／２０以上とすることによって最小限度の機械的強
度を確保するとともに、該幅寸法を長さ寸法の１／５以
下とすることによってアンテナ装置全体の外径が実用価
値を損ねない範囲内に抑制することができる。According to the thirteenth aspect of the invention described above, it is possible to balance the compact construction of the antenna device and the widening of the tuning frequency band. That is, by setting the mechanical length dimension of the monopole antenna element to λ / 2, it is possible to increase the gain with respect to the radio wave of the wavelength λ, and further widen the width dimension to obtain wide bandwidth. However,
If the width dimension is widened, the contour of the antenna device is made large in diameter, which makes inconvenient handling as an antenna for a portable wireless telephone. Therefore, by setting the width dimension to a setting range of 1/20 or more of the length dimension. By securing the minimum mechanical strength and setting the width dimension to ⅕ or less of the length dimension, the outer diameter of the entire antenna device can be suppressed within a range that does not impair the practical value.
【００３９】請求項１４の発明は前記請求項１１ないし
請求項１３の発明の構成に加えて、有頂無底の筒状をな
すアンテナカバーを合成樹脂材料で成形し、上記アンテ
ナカバーの中に前記の基板を収納して、該基板に形成さ
れているモノポールアンテナ素子をアンテナカバーの頂
部側に位置せしめるとともにアース板を無底の開口側に
位置せしめ、前記の同軸ケーブルを上記無底の開口から
引き出した形に配置し、前記アンテナカバーの無底の開
口部の近傍を携帯無線電話機のケースに対して傾動可能
に支承することを特徴とする。以上に説明した請求項１
４の発明によると、アンテナカバーに収納した基板の中
央部近傍に接続されている同軸ケーブルが該アンテナカ
バーの底部開口から引き出されるとともに、該アンテナ
カバーが底部開口付近を中心として傾動するので、アン
テナカバーの傾動と一緒に傾動せしめられる基板に接続
されている同軸ケーブルも該基板と一緒に傾動せしめら
れるが、上記の傾動の中心軸に近い開口部から引き出さ
れているので、該同軸ケーブルの曲がり変形が、該同軸
ケーブル引き出し部付近の捩り変形によって吸収され、
アンテナカバーの傾動に無理な力が加えられることなく
上記同軸ケーブルが順応することができる。このように
して、アンテナカバーを傾動自在に支承して携帯無線電
話機用アンテナとしての使い勝手を良くするとともに該
アンテナカバーによって電気的構成部材を外力から防護
し、かつ、異物の付着による汚損を防止するとともに防
水性を完全ならしめることができる。請求項１５の発明
は、請求項１ないし請求項７の発明の構成に加えて、前
記のモノポール形アンテナ素子およびアース板の少なく
とも何れか一方がジグザグ形に形成されていることを特
徴とする。According to a fourteenth aspect of the present invention, in addition to the structure of the above-mentioned eleventh to thirteenth aspects, a bottomed, tubular antenna cover is molded from a synthetic resin material, and the antenna cover is placed in the antenna cover. The substrate is housed, the monopole antenna element formed on the substrate is positioned on the top side of the antenna cover, and the ground plate is positioned on the bottomless opening side. The antenna cover is arranged so as to be pulled out from the opening, and the vicinity of the bottomless opening of the antenna cover is tiltably supported with respect to the case of the portable radio telephone. Claim 1 described above
According to the invention of claim 4, the coaxial cable connected to the vicinity of the central portion of the substrate housed in the antenna cover is pulled out from the bottom opening of the antenna cover, and the antenna cover tilts around the bottom opening. The coaxial cable connected to the substrate that is tilted together with the tilt of the cover is also tilted together with the substrate, but since it is pulled out from the opening near the center axis of the tilt, the bending of the coaxial cable The deformation is absorbed by the torsional deformation near the coaxial cable pull-out portion,
The coaxial cable can be adapted without applying an unreasonable force to the tilting of the antenna cover. In this way, the antenna cover is tiltably supported to improve the usability as an antenna for mobile radio telephones, and the antenna cover protects the electrical components from external force and prevents contamination due to foreign matter. Along with that, it can be completely waterproof. The invention of claim 15 is characterized in that, in addition to the constitution of the invention of claims 1 to 7, at least one of the monopole antenna element and the ground plate is formed in a zigzag shape. .
【００４０】以上に説明した請求項１５の発明による
と、アンテナ装置全体の長さ寸法が極度に短縮される。According to the fifteenth aspect of the invention described above, the length dimension of the entire antenna device is extremely shortened.
【００４１】[0041]
【発明の実施の形態】次に、図１ないし図３を順次に参
照しつつ、本発明の実施の形態を説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
【００４２】図１は、本発明に係る携帯無線電話機用ア
ンテナの構成方法を適用して構成した携帯無線電話機用
アンテナの１実施形態を示し、（Ａ）は要部の正面図、
（Ｂ）は同じく側面図である。図示の２０はアンテナ用
の電気的構成要素を担持させるためのアンテナ基板であ
って、細長い長方形に構成されている。本発明を実施す
る場合、上記の基板は以下に述べるモノポールアンテナ
素子２１と励振器２２とアース板２３とを、以下に述べ
るような位置関係に配列するため細長い長方形に構成す
ることが合理的である。ただし、角の部分に丸味を付し
たり、辺の一部を曲線にするなどの変形を施しても、基
本的に長方形の基板と等価であるときは本発明の技術的
範囲に属する。上記のアンテナ基板２０について、説明
の便宜上、本図１（Ｂ）の側面図において左側を表面
側、右側を裏面側と呼ぶことにする。そして、本図１に
描かれているのはアンテナを使用している標準的な状態
であって必ずしも図示の姿勢で使用されるとは限らず、
また、収納状態においては基板の長手方向がほぼ水平に
なり、さらに、保管中や携行中には上下反転した姿勢に
なることもあるが、説明の便宜上、本図１および後に掲
げる図２における上方を上と呼び、図面の下方を下と呼
ぶことにする。これらの表・裏、上・下の呼称は飽くま
で便宜上のものであって権利範囲を限定するものではな
い。FIG. 1 shows an embodiment of an antenna for a mobile radio telephone which is constructed by applying the method for constructing an antenna for a mobile radio telephone according to the present invention. (A) is a front view of the main part,
(B) is a side view of the same. Reference numeral 20 shown in the drawing is an antenna substrate for carrying electric components for the antenna, and is formed in an elongated rectangular shape. When the present invention is implemented, it is reasonable that the above-mentioned substrate is formed in an elongated rectangular shape in order to arrange the monopole antenna element 21, the exciter 22 and the ground plate 23 described below in the positional relationship described below. Is. However, even if the corners are rounded or some of the sides are curved, if they are basically equivalent to a rectangular substrate, they belong to the technical scope of the present invention. For convenience of description, the left side of the above antenna substrate 20 will be referred to as the front side and the right side will be referred to as the rear side in the side view of FIG. And, what is depicted in FIG. 1 is a standard state in which the antenna is used, and the antenna is not always used in the illustrated posture.
Further, in the stored state, the longitudinal direction of the substrate is substantially horizontal, and the substrate may be in an upside down posture during storage or carrying, but for convenience of description, the upper side in FIG. 1 and FIG. Will be called the upper part, and the lower part of the drawing will be called the lower part. These front / back, top / bottom designations are for convenience only until they get tired, and do not limit the scope of rights.
【００４３】前記アンテナ基板２０の表側の上半部に、
長方形薄板状のモノポールアンテナ素子２１を形成す
る。本実施形態においては基板表面に銅箔を無電解メッ
キによって成層した。本発明を実施する場合、基板と別
体に構成したモノポールアンテナ素子を基板に貼着する
ことも可能であるが、本実施形態のようにメッキ手法を
応用すると安価に、かつ品質の安定したモノポールアン
テナ素子を形成することができ、しかも、該モノポール
アンテナ素子を基板に対して貼着する手数を費やさない
ので、いっそう低コストで構成することができる。In the upper half of the front side of the antenna substrate 20,
A rectangular thin plate-shaped monopole antenna element 21 is formed. In this embodiment, a copper foil is layered on the surface of the substrate by electroless plating. When the present invention is carried out, it is possible to attach the monopole antenna element configured separately from the substrate to the substrate, but if the plating method is applied as in the present embodiment, the cost is low and the quality is stable. Since the monopole antenna element can be formed and the number of steps for attaching the monopole antenna element to the substrate is not required, the cost can be further reduced.
【００４４】上記のモノポールアンテナ素子２１は、長
手方向の寸法を波長λの約１／２に設定する。モノポー
ル形のアンテナ素子の機械的な長さ寸法を約λ／２に構
成すると、その電気的長さも約λ／２となる。すなわ
ち、約λ／２で共振するようになる。このモノポールア
ンテナ素子２１は、後に説明するように、その下端が給
電端として作用する。前記アンテナ基板２０の裏面側
に、該アンテナ基板２０の長手方向について中央部の近
傍に励振器２２を形成し、該励振器２２の開放端と前記
モノポールアンテナ素子２１の給電端（下端）とを、ア
ンテナ基板を隔てて対向せしめる。図１（Ｂ）に示した
寸法ｂはモノポールアンテナ素子２１と励振器２２との
重なり寸法である。この重なり合いによって両者の間に
静電容量ｃが形成され、これにより前記励振器２２の開
放端とモノポールアンテナ素子２１の給電端とが静電容
量結合される。The monopole antenna element 21 described above is set to have a longitudinal dimension of about ½ of the wavelength λ. When the mechanical length dimension of the monopole antenna element is set to about λ / 2, the electrical length is also set to about λ / 2. That is, it resonates at about λ / 2. As will be described later, the lower end of the monopole antenna element 21 acts as a feeding end. An exciter 22 is formed on the back surface side of the antenna substrate 20 near the center in the longitudinal direction of the antenna substrate 20, and an open end of the exciter 22 and a feeding end (lower end) of the monopole antenna element 21 are formed. Are opposed to each other with the antenna substrate separated. The dimension b shown in FIG. 1B is the overlapping dimension of the monopole antenna element 21 and the exciter 22. Due to this overlap, a capacitance c is formed between the two, whereby the open end of the exciter 22 and the feed end of the monopole antenna element 21 are capacitively coupled.
【００４５】図２は、前掲の図１に示した実施形態に係
る携帯無線電話機用アンテナの全体を表す縦断面図であ
って、アンテナ基板の裏側から見たところを描いてあ
り、裏側に配置された構成部材は隠れている。本実施形
態の励振器２２は、図２に表されているようにジグザグ
形に、そして電気的長さがλ／４となるように、すなわ
ち電波の波長λの１／４で共振するように構成されてい
る。電気的長さがλ／４のジグザグ形励振器２２の機械
的な長さ寸法Ｌ（図２参照）はλ／４よりも格段に短い
ので、この励振器２２を設けることによってアンテナ装
置全体の長さ寸法を長大ならしめることは実用上無視し
得る程度に僅かである。本実施形態におけるジグザグ形
の励振器２２は、アンテナ基板２０に成層された銅箔を
エッチングする、いわゆるプリント配線の技法を適用し
て構成した。このような構成によればジグザグ形の励振
器を安価に、かつ高精度に構成することができる。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing the whole antenna for a portable radio telephone according to the embodiment shown in FIG. 1 above, showing a view from the back side of the antenna substrate and arranged on the back side. The removed components are hidden. The exciter 22 of the present embodiment has a zigzag shape as shown in FIG. 2 and has an electric length of λ / 4, that is, resonates at a quarter of the wavelength λ of the radio wave. It is configured. Since the mechanical length dimension L (see FIG. 2) of the zigzag type exciter 22 having an electrical length of λ / 4 is significantly shorter than λ / 4, by providing this exciter 22, the entire antenna apparatus can be provided. Making the length dimension large is negligible in practical use. The zigzag exciter 22 in this embodiment is configured by applying a so-called printed wiring technique of etching a copper foil laminated on the antenna substrate 20. With such a configuration, the zigzag type exciter can be configured at low cost and with high accuracy.
【００４６】前記の静電容量ｃの値は、これを臨界結合
状態ならしめたときに優れたアンテナ性能が得られる。
従って、上記の静電容量値を制御することが必要であ
り、かつ、所望の静電容量値を大量生産の製品に再現で
きなければならない。本実施形態のように、モノポール
アンテナ素子２１の給電端と励振器２２の開放端とを対
向させる構成にすると前記の静電容量ｃの値は、重なり
部分の面積と、重なり部分の間隔寸法と、間隙に存在す
る物質の誘電率とによって定まる。これを設計的に制御
するには、実際問題として次のようにすれば良い。対向
部分の間隔寸法はアンテナ基板２０の厚さ寸法と同一に
なる。このアンテナ基板の素材は専門工場で高度の品質
管理の下に大量生産された市販品を利用することができ
るので、設計的に任意に選定することができる上に、ア
ンテナを工業的に生産する場合に設計寸法どおりの製品
とすることも容易に可能である。対向部分の間隙を満た
している物質の誘電率は、本実施形態においてはアンテ
ナ基板の材質によって定まる。従って、該アンテナ基板
の誘電率を用いて前記の静電容量ｃを設計的に算定する
について別段の困難は無く、アンテナの製品に上記の誘
電率を再現することも容易である。上述した間隔寸法と
誘電率とを既定の数値として取扱うならば、前記の静電
容量ｃは対向部分の面積に正比例する値として一義的に
求められる。実際の場合の便宜的手法としては図示の重
なり寸法ｂによって調節することができる。このように
して、励振器２２の放射インピーダンスを所定の値（本
実施形態においては１０オーム）に設定する。The above-mentioned value of the electrostatic capacitance c gives an excellent antenna performance when it is brought into a critical coupling state.
Therefore, it is necessary to control the above capacitance value, and it is necessary to be able to reproduce a desired capacitance value in a mass-produced product. When the feeding end of the monopole antenna element 21 and the open end of the exciter 22 are made to face each other as in the present embodiment, the value of the capacitance c is the area of the overlapping portion and the interval dimension of the overlapping portion. And the dielectric constant of the substance existing in the gap. In order to control this by design, the following is a practical problem. The distance between the facing portions is the same as the thickness of the antenna substrate 20. As the material of this antenna substrate, commercially available products that are mass-produced under high quality control at a specialized factory can be used, so it can be arbitrarily selected in design and the antenna is industrially produced. In this case, it is possible to easily manufacture the product as designed. In this embodiment, the dielectric constant of the substance that fills the gap between the facing portions is determined by the material of the antenna substrate. Therefore, there is no particular difficulty in designing the capacitance c using the permittivity of the antenna substrate, and it is easy to reproduce the above permittivity in an antenna product. If the spacing dimension and the dielectric constant described above are treated as predetermined numerical values, the capacitance c is uniquely obtained as a value that is directly proportional to the area of the facing portion. As a convenient method in the actual case, it can be adjusted by the illustrated overlapping dimension b. In this way, the radiation impedance of the exciter 22 is set to a predetermined value (10 ohms in this embodiment).
【００４７】前記モノポールアンテナ素子２１は長方形
に構成され、その長さ寸法は先に述べたように約λ／２
に設定される。本実施形態においては適用周波数を約
１．９ＧＨｚとしているので電気的長さλ／２の値は基
板の誘電率を加味して約５センチメートルになる。この
モノポールアンテナ素子２１を線条アンテナによって構
成することもできるが、このモノポールアンテナ素子２
１の形状を短冊状にして、幅寸法Ｗを有する平面的形状
（長方形）にすると同調周波数帯域を広くすることがで
きる。本実施形態においては上記の幅寸法Ｗを５ｍｍ、
長さ寸法を約５０ｍｍに設定して、実用的価値の高い広
帯域特性が得られた。図３は、前掲の図１および図２に
示した実施形態における携帯無線電話機のアンテナ特性
を説明するための図表であって、（Ａ）はスミスチャー
ト、（Ｂ）はＶＳＷＲグラフである。上記のＶＳＷＲグ
ラフにより、本実施形態のアンテナが１．９ギガヘルツ
を中心として非常に広い同調周波数帯域を有しているこ
とが分かる。本発明を実施する場合、前記の幅寸法Ｗの
設定に関しては相当大きい設計的自由度が有るけれど
も、モノポールアンテナ素子の長さ寸法（λ／２）に比
して幅寸法Ｗを１／２０未満にすると同調周波数帯域が
やや狭く、基板の機械的加工性が悪くなり、上記幅寸法
Ｗが１／５を越えても、それ以上の広帯域特性は得られ
ない上にアンテナ装置全体の輪郭が大径になるので、特
殊な使用条件（例えば広帯域特性が全く不要である等）
でない限り、幅寸法Ｗを長さ寸法（λ／２）の１／１０
ないし１／３の範囲内に設定することが適当であると考
えられる。The monopole antenna element 21 is formed in a rectangular shape, and its length dimension is about λ / 2 as described above.
Is set to In the present embodiment, the applied frequency is set to about 1.9 GHz, so the value of the electrical length λ / 2 is about 5 cm considering the dielectric constant of the substrate. The monopole antenna element 21 may be composed of a linear antenna, but the monopole antenna element 2
If the shape of 1 is a strip shape and has a planar shape (rectangle) having a width dimension W, the tuning frequency band can be widened. In this embodiment, the width W is 5 mm,
By setting the length dimension to about 50 mm, a broadband characteristic of high practical value was obtained. 3A and 3B are charts for explaining the antenna characteristics of the portable wireless telephone in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 above, where FIG. 3A is a Smith chart and FIG. 3B is a VSWR graph. From the above VSWR graph, it can be seen that the antenna of this embodiment has a very wide tuning frequency band centered around 1.9 GHz. In implementing the present invention, although there is a considerable degree of design freedom with respect to the setting of the width W, the width W is 1/20 as compared with the length (λ / 2) of the monopole antenna element. If it is less than 1, the tuning frequency band is rather narrow, the mechanical workability of the substrate deteriorates, and even if the width dimension W exceeds 1/5, no further wide band characteristic is obtained and the outline of the entire antenna device is Due to the large diameter, special usage conditions (for example, no broadband characteristics are required)
Unless the width dimension W is 1/10 of the length dimension (λ / 2),
It is considered appropriate to set it within the range of 1 to 1/3.
【００４８】前記アンテナ基板２０の下端部、すなわち
モノポールアンテナ素子２１を形成した側の反対側にア
ース板２３を形成する。本実施形態においては、前記の
モノポールアンテナ素子と同様に無電解銅メッキによっ
て該アース板２３を形成した。このような構成による
と、モノポールアンテナ素子２１とアース板２３とを同
一の工程で形成することができるので製造コストの低減
に有効である。上記のアース板２３の１部と前記励振器
２２の給電端とを対向離間させ、これらの間に静電容量
ｃ′を形成する。この静電容量ｃ′を調節することによ
って励振器２２の放射インピーダンスが制御される。A ground plate 23 is formed on the lower end of the antenna substrate 20, that is, on the side opposite to the side on which the monopole antenna element 21 is formed. In this embodiment, the ground plate 23 is formed by electroless copper plating as in the monopole antenna element. With such a configuration, the monopole antenna element 21 and the ground plate 23 can be formed in the same process, which is effective in reducing the manufacturing cost. A part of the earth plate 23 and the power feeding end of the exciter 22 are opposed to and separated from each other, and a capacitance c'is formed between them. The radiation impedance of the exciter 22 is controlled by adjusting the capacitance c '.
【００４９】同軸ケーブル２４の心線を前記励振器２２
の給電端ａにハンダ付けして接続導通せしめるととも
に、該同軸ケーブル２４の外部導体を前記のアース板２
３に接続導通させる。本実施形態においては、アース接
続金具２５によって上記同軸ケーブル２４の外部導体を
アンテナ基板２０に加締め付けて固定するとともにアー
ス板２３に導通せしめている。上記同軸ケーブル２４
を、図１（Ｂ）に示すようにアンテナ基板２０に沿わし
め、アース板２３に対してほぼ平行に位置せしめて、該
同軸ケーブル２４とアース板２３との相対的な位置を固
定する。２６はスペーサーであって、電気絶縁材料によ
って構成されている。The core wire of the coaxial cable 24 is connected to the exciter 22.
Of the coaxial cable 24 and the outer conductor of the coaxial cable 24 is connected to the grounding plate 2 by soldering it to the feeding end a of the
Connect to 3 and conduct. In the present embodiment, the outer conductor of the coaxial cable 24 is crimped and fixed to the antenna substrate 20 by the earth connection fitting 25 and is electrically connected to the earth plate 23. The coaxial cable 24
1 is placed along the antenna substrate 20 as shown in FIG. 1B and is positioned substantially parallel to the ground plate 23, and the relative position between the coaxial cable 24 and the ground plate 23 is fixed. A spacer 26 is made of an electrically insulating material.
【００５０】上記のアース板２３は、λ／４で共振する
部材であって、前記アース接続金具２５からアース板２
３の下端までの機械的寸法を約λ／４に構成されている
が、このアース板２３の共振特性は同軸ケーブル２４の
影響を受ける。こうした観点からは、該同軸ケーブル２
４ができるだけアース板２３から離れていることが望ま
しいのであるが、同軸ケーブル２４をアース板２３から
離せば離すほどアンテナ装置全体の輪郭が大径になるの
で、同軸ケーブルとアース板との間隔寸法を増すことに
は全体的な設計の面から制約を受ける。本実施形態のよ
うにアンテナ基板２０の表面側にアース板を、裏面側に
同軸ケーブルを、というように基板２０を隔てて配設す
ると、該基板２０の厚さ寸法に相当する最小間隔寸法が
確保される。The ground plate 23 is a member that resonates at λ / 4, and is connected to the ground connection fitting 25 to the ground plate 2.
Although the mechanical dimension up to the lower end of 3 is set to about λ / 4, the resonance characteristic of the ground plate 23 is influenced by the coaxial cable 24. From this point of view, the coaxial cable 2
It is desirable that 4 is as far as possible from the ground plate 23. However, the farther away the coaxial cable 24 is from the ground plate 23, the larger the outline of the antenna device becomes. However, the increase of is limited by the overall design. When the ground plate is arranged on the front surface side of the antenna substrate 20 and the coaxial cable is arranged on the rear surface side as in the present embodiment so as to be spaced apart from each other, the minimum distance dimension corresponding to the thickness dimension of the substrate 20 is obtained. Reserved.
【００５１】図２に示されているように、有頂無底筒状
のアンテナカバー２７を合成樹脂材料で構成し、前記の
アンテナ基板を該アンテナカバー２７内に挿入して収納
する。上記の挿入操作は、前記のモノポールアンテナ素
子２１をアンテナカバー２７の奥の方へ（頂部側へ）入
れる。前記有頂無底の筒状をなすアンテナカバー２７の
無底の開口部（下端の開口部）にエルボー２８を取り付
け、図示の線Ｘ−Ｘを中心として傾動し得るように、携
帯無線電話機のケース（図示せず）に対して支承する。
これにより、本実施形態のアンテナが起立して使用姿勢
になったり、傾倒して収納姿勢になったりすることがで
きるようになる。上記の傾動に伴って同軸ケーブル２４
も線Ｘ−Ｘを中心として曲げ変形せしめられようとする
が、図２に表されているように該同軸ケーブル２４がア
ンテナカバー２７の下端開口部から傾動中心軸Ｘ−Ｘ付
近に引き出されているので、該同軸ケーブル２４の傾動
に伴う変形は捩り変形として吸収される。このため、ア
ンテナ基板２０を収納したアンテナカバー２７の傾動が
同軸ケーブル２４によって妨げられる虞れ無く、スムー
スに起立・収納され、しかも、同軸ケーブル２４のアー
ス板２３に対する関係位置が一定に保たれる。（図１参
照）上述のようにして、アース板２３に対応する同軸ケ
ーブル２４の相対的な位置を固定すると、アース板２３
に対する同軸ケーブル２４の影響が変化しないのでアン
テナ性能が変化せずに安定するが、アース板２３が同軸
ケーブル２４の影響を受けることを解消はできない。そ
こでアース接続金具２５からアース板２３下端までの距
離を「同軸ケーブルの影響を考慮して、その電気的長さ
がλ／４になるよう」すなわちλ／４で共振するように
設定する。これにより、前掲の図３に示したような優れ
たアンテナ特性が得られる。図示を省略するが、図１お
よび図２に示したモノポールアンテナ素子２１をジグザ
グ形に形成し、および／またはアース板２３をジグザグ
形に形成すると、２重管状部分を有しないという前記実
施形態の長所を備え、かつ、アンテナ装置全体の長さ寸
法が極度に短縮される。この実施形態は、例えば８００
ＭＨｚ帯のように比較的低い周波数で使用するに好適で
ある。As shown in FIG. 2, a capless bottomed cylindrical antenna cover 27 is made of a synthetic resin material, and the antenna substrate is inserted into the antenna cover 27 and accommodated therein. The above insertion operation inserts the monopole antenna element 21 into the antenna cover 27 toward the back (toward the top). The elbow 28 is attached to the bottomless opening (opening at the lower end) of the antenna cover 27 having a bottomless bottomed cylindrical shape, and the elbow 28 can be tilted about the line XX shown in the drawing so that Support the case (not shown).
As a result, the antenna of the present embodiment can be erected to be in the use posture or tilted to be in the stored posture. Along with the above tilt, the coaxial cable 24
Although it is about to be bent and deformed about the line XX, the coaxial cable 24 is pulled out from the lower end opening of the antenna cover 27 to the vicinity of the tilt central axis XX as shown in FIG. Therefore, the deformation caused by the tilting of the coaxial cable 24 is absorbed as a torsional deformation. Therefore, the tilting of the antenna cover 27 accommodating the antenna substrate 20 is smoothly raised and accommodated without being hindered by the coaxial cable 24, and the relative position of the coaxial cable 24 with respect to the ground plate 23 is kept constant. . (See FIG. 1) When the relative position of the coaxial cable 24 corresponding to the ground plate 23 is fixed as described above, the ground plate 23 is fixed.
Since the influence of the coaxial cable 24 does not change, the antenna performance does not change and is stable, but the influence of the coaxial cable 24 on the ground plate 23 cannot be eliminated. Therefore, the distance from the ground connection fitting 25 to the lower end of the ground plate 23 is set so that "the electric length thereof is λ / 4 in consideration of the influence of the coaxial cable", that is, resonance occurs at λ / 4. As a result, excellent antenna characteristics as shown in FIG. 3 above can be obtained. Although not shown, when the monopole antenna element 21 shown in FIGS. 1 and 2 is formed in a zigzag shape and / or the ground plate 23 is formed in a zigzag shape, the double tubular portion is not provided. In addition, the length of the entire antenna device is extremely shortened. This embodiment is, for example, 800
It is suitable for use at relatively low frequencies such as the MHz band.
【００５２】[0052]
【発明の効果】以上に本発明の実施形態についてその構
成と作用との関係を説明したように、請求項１の発明に
よると、モノポール形のアンテナ素子と励振器とが接触
導通する必要が無く、該モノポール形アンテナ素子の給
電端と励振器の開放端とが対向離間しているので両者の
間に形成される静電容量によって静電容量結合される。As described above, the relationship between the structure and the operation of the embodiment of the present invention has been described. According to the first aspect of the invention, it is necessary that the monopole antenna element and the exciter be in contact with each other. However, since the feeding end of the monopole antenna element and the open end of the exciter face each other, they are capacitively coupled by the electrostatic capacitance formed between them.
【００５３】このため、接触導通不良に因る作動不良の
トラブルを生じる虞れが無く優れたアンテナ特性、特
に、同調周波数帯域の広域化が得られる。この種のアン
テナは一般に、良好なアースが有って初めて初期の機能
を発揮するものであって、この請求項１の発明のように
励振器の給電端に心線を接続導通された同軸ケーブルの
外部導体をアース板に接続するとともに該同軸ケーブル
をアース板に沿わせて該アース板に対する相対的な位置
を固定すると、良好なアースが得られてアンテナ特性が
安定する。この場合、アース板が細長い形状であるた
め、アンテナ装置全体が携帯無線電話機用として好適な
細形に構成される。そして、該細長いアース板の長さ寸
法を適宜に調整して、同軸ケーブルの影響を考慮に入れ
てλ／４で共振せしめることにより、最適のアンテナ特
性を発揮させることができる。Therefore, there is no possibility of causing troubles such as malfunctions due to poor contact conduction, and excellent antenna characteristics, in particular, a wide tuning frequency band can be obtained. This type of antenna generally exhibits its initial function only when it has a good ground, and the coaxial cable is connected to the feeding end of the exciter and the core wire is conducted as in the invention of claim 1. If the outer conductor is connected to the ground plate and the coaxial cable is routed along the ground plate to fix the relative position to the ground plate, a good ground is obtained and the antenna characteristics are stabilized. In this case, since the ground plate has a long and narrow shape, the entire antenna device has a thin shape suitable for a mobile radio telephone. Then, the length of the elongated ground plate is appropriately adjusted to cause resonance at λ / 4 in consideration of the influence of the coaxial cable, so that optimum antenna characteristics can be exhibited.
【００５４】請求項２の発明によると、前記モノポール
形アンテナ素子・励振器・アース板のそれぞれが共通の
細長い基板の上に形成されているので、これら三つの電
気的構成要素相互の関係位置を規制するための専用の部
材を設ける必要無く、前記の共通の基板を機械的に支持
することにより前記三つの構成要素が所望の位置に保持
され、実用上充分な機械的強度を容易に、かつ安価に得
ることができる。さらに、前記のモノポール形アンテナ
素子、励振器、およびアース板を基板上に形成した構成
であるから、プリント配線基板の形成技術を適用して、
基板上に成層された金属薄層をエッチング成形すること
により安価に、かつ高精度で構成することができる。そ
の上、主要な電気的構成要素が共通の基板上に形成され
ているのでハンドリングが容易であり、携帯無線電話機
に装着する作業が容易である。According to the second aspect of the present invention, since the monopole antenna element, the exciter, and the ground plate are formed on a common elongated substrate, the relative positions of these three electrical components are determined. Without the need to provide a dedicated member for regulating, the three components are held in a desired position by mechanically supporting the common substrate, facilitating practically sufficient mechanical strength, And it can be obtained at low cost. Furthermore, since the monopole antenna element, the exciter, and the ground plate are formed on the substrate, the technique for forming a printed wiring board is applied,
By etching and forming a thin metal layer formed on the substrate, it can be formed at low cost and with high accuracy. Moreover, since the main electrical components are formed on the common substrate, the handling is easy and the work of mounting the portable wireless telephone is easy.
【００５５】請求項３の発明によると、モノポールアン
テナ素子がλ／２で共振するとともにアース板がλ／４
で共振して、波長λの電波に関して優れたアンテナ性能
が得られる。しかも、モノポール形アンテナ素子の機械
的長さ寸法がλ／２であり、励振器の機械的な長さ寸法
はその電気的長さ寸法（λ／４）よりも著しく短く構成
することができるので、アンテナ装置全体の機械的な長
さ寸法が短く構成され、例えば１．９ＧＨｚ帯の携帯無
線電話機用として好適な外形寸法になり、取扱いに便利
である。According to the third aspect of the invention, the monopole antenna element resonates at λ / 2 and the ground plate has λ / 4.
It resonates at and obtains excellent antenna performance for radio waves of wavelength λ. Moreover, the mechanical length dimension of the monopole antenna element is λ / 2, and the mechanical length dimension of the exciter can be made significantly shorter than its electrical length dimension (λ / 4). Therefore, the mechanical length of the entire antenna device is configured to be short, and the external dimensions are suitable for, for example, a portable radio telephone in the 1.9 GHz band, which is convenient for handling.
【００５６】請求項４の発明によると、基板の両面のそ
れぞれにモノポール形アンテナと励振器とが形成されて
いるので、双方の電気的構成部材（モノポール形アンテ
ナ素子と励振器）の相対的な位置を容易に、かつ確実に
規制することができ、特に、基板を隔てての重なり面積
の規制が容易である。しかも、重なり部分の間隔寸法は
自動的に基板の厚さ寸法と等しくなるので、該間隔寸法
のバラツキが少なく、製品品質が安定する。さらに、前
記双方の電気的構成部材の重なりの間に存在する物質の
誘電率は、基板の材質を選定することによって設計的に
設定することができる。その上、製作されたアンテナ装
置について考えると、静的な外力や振動，衝撃を被って
も、前記の重なり部分の面積や間隔寸法や誘電率が変化
しないので、形成されている静電容量値が変化しない。
そして、上記の静電容量値をほぼ臨界結合状態にしてお
くとアンテナ性能が最良の状態（高利得，広帯域）とな
る。According to the invention of claim 4, since the monopole antenna and the exciter are formed on both surfaces of the substrate, respectively, the electrical components (monopole antenna element and exciter) of both are relatively disposed. It is possible to easily and surely regulate the target position, and in particular, it is easy to regulate the overlapping area by separating the substrates. Moreover, since the interval dimension of the overlapping portion is automatically made equal to the thickness dimension of the substrate, the variation in the interval dimension is small and the product quality is stable. Further, the permittivity of the substance existing between the overlapping of the two electrical components can be set by design by selecting the material of the substrate. In addition, considering the manufactured antenna device, even if static external force, vibration, or shock is applied, the area, interval size, and dielectric constant of the overlapping part do not change. Does not change.
When the capacitance value is set to a substantially critical coupling state, the antenna performance becomes the best state (high gain, wide band).
【００５７】請求項５の発明によると、基板を基準とし
て見たとき励振器とアース板とが相互に反対側に配設さ
れていることによる効果と、励振器と同軸ケーブルとが
同じ側に配設されていることによる効果と、同軸ケーブ
ルがアース板の反対側に配設されていることによる効果
とが併せて得られる。すなわち、励振器とアース板とが
基板を隔てて反対側に位置するので、該励振器の給電端
とアース板との重なり具合（重なり寸法、重なり部分の
間隔、および、間隔部分の誘電率）を設計的に容易に制
御することができ、アース板を確実に共振せしめること
ができる。そして、上記の励振器と同軸ケーブルとが基
板の同じ側に配置されるので、該同軸ケーブルの心線を
励振器の給電端に接続導通する操作を迅速かつ容易に行
なうことができる。さらに、アース板と同軸ケーブルと
が相互に基板の反対側の面に配置されるので、該同軸ケ
ーブルをアース板に対して平行に保持することが容易で
あり、前記基板の厚さ寸法を適宜に設定することによ
り、もしくは、基板と同軸ケーブルとの間に適宜のスペ
ーサーを介装することにより、アース板と同軸ケーブル
との間隔寸法を容易に確実に制御することができる。According to the fifth aspect of the present invention, the effect of the exciter and the ground plate being arranged on opposite sides when viewed from the substrate, and the exciter and the coaxial cable are on the same side. The effect obtained by arranging the coaxial cable and the effect obtained by arranging the coaxial cable on the opposite side of the ground plate are obtained together. That is, since the exciter and the ground plate are located on opposite sides of the substrate, the degree of overlap between the feed end of the exciter and the ground plate (overlap dimension, interval between overlapping parts, and permittivity of interval part) Can be easily controlled by design, and the ground plate can be reliably resonated. Since the exciter and the coaxial cable are arranged on the same side of the substrate, the operation of connecting and conducting the core wire of the coaxial cable to the feeding end of the exciter can be performed quickly and easily. Further, since the ground plate and the coaxial cable are arranged on the opposite surfaces of the substrate, it is easy to hold the coaxial cable in parallel with the ground plate, and the thickness of the substrate can be appropriately adjusted. By setting the above-mentioned setting, or by inserting an appropriate spacer between the substrate and the coaxial cable, the distance between the ground plate and the coaxial cable can be easily and surely controlled.
【００５８】請求項６の発明によると、モノポール形ア
ンテナ素子の機械的な長さ寸法が約λ／２であるから、
波長λ／２の電波に対して共振することができ、しか
も、長さ寸法の１／２０ないし１／５の幅を有している
ので同調周波数帯域が広い。ここに幅寸法が１／２０未
満であっては基板の機械的加工性や基板の強度に影響を
及ぼし、１／５を越えるとアンテナ装置全体の径が大き
くなって携帯無線電話機用のアンテナとして不適当にな
るので１／２０〜１／５の範囲内に設定することが望ま
しい。上記のように長さと幅とを有する平面的なアース
板は、基板上に公知のプリント配線技術を適用すること
によって高精度に、かつ安価に構成され、その製造過程
において基板面に固着して形成されるので、該アース板
を携帯無線電話機に位置決めして組み付ける操作が容易
である。According to the invention of claim 6, the mechanical length of the monopole antenna element is about λ / 2.
Since it can resonate with a radio wave of wavelength λ / 2 and has a width of 1/20 to 1/5 of the length dimension, it has a wide tuning frequency band. If the width dimension is less than 1/20, it will affect the mechanical workability of the substrate and the strength of the substrate. If it exceeds 1/5, the overall diameter of the antenna device will increase and the antenna will be used as a portable radio telephone. Since it becomes unsuitable, it is desirable to set within the range of 1/20 to 1/5. The flat ground plate having the length and the width as described above is configured with high precision and at low cost by applying a known printed wiring technique on the substrate, and is fixed to the substrate surface in the manufacturing process. Since it is formed, the operation of positioning and assembling the ground plate to the mobile radio telephone is easy.
【００５９】請求項７の発明によると、前記請求項２な
いし請求項６に係る新規な構成部材であるサブアッセン
ブリ部材（すなわちモノポール形アンテナ素子と、同軸
ケーブルの外部導体を接続されたアース板と、該同軸ケ
ーブルの心線を接続された励振器とが所定の相対的位置
関係を保って配置された組立品）のアンテナ性能を阻害
することなく、外部障害物の接触に因る損傷や異物の付
着に因る汚損を防止し、かつ、携帯無線電話機用アンテ
ナとしての使用状態に保持したり収納状態に保持したり
することができるようになる。According to the invention of claim 7, a subassembly member (that is, a monopole antenna element and a ground plate to which an outer conductor of a coaxial cable is connected) which is a novel constituent member according to claims 2 to 6 is connected. And an exciter to which the core of the coaxial cable is connected are arranged in a predetermined relative positional relationship with each other) without damaging the antenna performance, and damage or damage caused by contact with an external obstacle. It becomes possible to prevent contamination due to the adhesion of foreign matter, and to keep the antenna in use as a mobile wireless telephone antenna or in the storage state.
【００６０】請求項８の発明によると、モノポールアン
テナ素子と励振器とアース板とを相互に接続導通せしめ
る作業（例えば配線やハンダ付け等）を必要とせず、こ
れらの構成部材相互の間に形成される静電容量を介して
電気的に協働せしめて優れたアンテナ性能を発揮させる
ことができ、接触不良に因るトラブルを発生する虞れが
無い。この種のアンテナの機能を充分に発揮させて高利
得特性と広帯域特性とを得るためには良好なアースの存
在を不可欠とするが、本請求項８の構成を適用して同軸
ケーブルをアース板に対してほぼ平行に固定することに
より、該アース板を所望の電波に関してλ／４で共振せ
しめることができ、波長λの電波について高利得のアン
テナ性能が得られる。特に、前記同軸ケーブルのアース
板に対する相対的な位置を固定することによってアンテ
ナ性能を安定せしめることができ、携帯無線電話機全体
の作動信頼性を向上せしめる。According to the eighth aspect of the present invention, there is no need for a work (for example, wiring or soldering) for connecting and electrically connecting the monopole antenna element, the exciter, and the ground plate to each other. It is possible to exert excellent antenna performance by electrically cooperating through the formed electrostatic capacitance, and there is no possibility of causing trouble due to poor contact. In order to fully exhibit the function of this type of antenna and obtain high gain characteristics and wide band characteristics, the presence of a good ground is indispensable. By fixing the ground plate substantially parallel to the above, the earth plate can resonate at λ / 4 with respect to a desired radio wave, and a high-gain antenna performance can be obtained for a radio wave with a wavelength λ. In particular, by fixing the relative position of the coaxial cable to the ground plate, the antenna performance can be stabilized, and the operational reliability of the entire portable wireless telephone can be improved.
【００６１】請求項９の発明によると、細長い基板の上
に形成された金属薄層よりなるモノポールアンテナ素子
とアース板とが、公知の無電解メッキ手法を適用して安
価にかつ高精度に構成することができ、しかも、形成さ
れる金属薄層が本来的に基板に固着されているので、前
記のモノポールアンテナ素子やアース板を位置決め固定
する操作を必要としない。このため製造コストはより安
価になる。さらに、本請求項９におけるジグザグ形アン
テナは、その電気的長さに比して機械的長さが格段に短
いので、アンテナ装置全体をコンパクトに構成するため
に有効である。そして該ジグザグ形の励振器をプリント
配線の手法で構成すると安価に大量生産することがで
き、かつ、その形状，寸法および配設位置を容易かつ正
確に構成することができる。According to the ninth aspect of the present invention, the monopole antenna element formed of a thin metal layer formed on the elongated substrate and the ground plate can be manufactured inexpensively and highly accurately by applying a known electroless plating method. Since it can be constructed and the thin metal layer to be formed is originally fixed to the substrate, the operation of positioning and fixing the monopole antenna element and the ground plate is not necessary. Therefore, the manufacturing cost becomes lower. Furthermore, the zigzag antenna according to the present invention has a remarkably short mechanical length as compared with its electrical length, and is therefore effective for constructing the entire antenna device compactly. If the zigzag type exciter is constructed by a method of printed wiring, it can be mass-produced at low cost, and its shape, size and disposition can be easily and accurately constructed.
【００６２】請求項１０の発明によると、前記請求項９
の発明に欠くことのできない構成部分であるモノポール
アンテナ素子をλ／２で共振させつつ、励振器をλ／４
で共振させて、コンパクトな構成で高利得と広帯域性と
を備えた、携帯無線電話機用として好適なアンテナとす
ることができる。According to the invention of claim 10, the invention according to claim 9
Of the present invention, the monopole antenna element, which is an essential part of the invention, resonates at λ / 2 and the exciter operates at λ / 4.
It is possible to make an antenna suitable for a mobile radio telephone, which is resonated with a high gain and a wide band with a compact structure.
【００６３】請求項１１の発明によると、基板を隔てて
その両側にそれぞれモノポールアンテナ素子と励振器と
を形成することにより、両者の位置関係を容易に制御す
ることができ、とりわけ両者の対向部分の間隔寸法が基
板の厚さ寸法と等しくなり、該対向部分の間を満たす物
質の誘電率は前記基板の材質を選定することによって決
定することができ、対向部分の面積も設計的に任意に設
定することができる。以上を総合して、モノポールアン
テナ素子の給電端と励振器の開放端との間の静電容量を
任意にかつ高精度に設定することができる。そして、上
記静電容量の値を静電容量結合のほぼ臨界値ならしめる
ことによって、利得が高くしかも同調周波数帯域が広い
という、優れたアンテナ特性を得ることができる。According to the eleventh aspect of the present invention, by forming the monopole antenna element and the exciter on both sides of the substrate with the substrate separated, the positional relationship between the two can be easily controlled, and in particular, the two can face each other. The interval dimension of the portions becomes equal to the thickness dimension of the substrate, and the dielectric constant of the substance filling the space between the facing portions can be determined by selecting the material of the substrate, and the area of the facing portion can be designed arbitrarily. Can be set to. In summary, the capacitance between the feeding end of the monopole antenna element and the open end of the exciter can be set arbitrarily and with high accuracy. Then, by setting the value of the capacitance to a substantially critical value of the capacitance coupling, it is possible to obtain excellent antenna characteristics that the gain is high and the tuning frequency band is wide.
【００６４】請求項１２の発明によると、前記励振器の
給電端とアース板の１部との間に形成される静電容量の
値を設計的に任意に設定することができる上に、該設計
的に定められた静電容量の値を大量生産の製品に関して
高精度で再現せしめることができる。上記のようにして
励振器の給電端とアース板の１部との間の静電容量値を
適宜に設定・再現することにより、励振器放射インピー
ダンスを容易にかつ高精度で制御することができる。According to the twelfth aspect of the present invention, the value of the electrostatic capacitance formed between the feeding end of the exciter and a part of the ground plate can be arbitrarily set by design, and It is possible to reproduce the value of the capacitance determined by design with high accuracy for mass-produced products. By appropriately setting and reproducing the electrostatic capacitance value between the feeding end of the exciter and a part of the ground plate as described above, the exciter radiation impedance can be easily and highly accurately controlled. .
【００６５】請求項１３の発明によると、アンテナ装置
をコンパクトに構成することと同調周波数帯を広くする
こととのバランスを取ることができる。すなわち、モノ
ポールアンテナ素子の機械的な長さ寸法をλ／２に設定
することによって波長λ／２の電波に関する利得を高く
することができ、さらに、その幅寸法を広くすることに
よって広帯域性が得られるのであるが、幅寸法を広くす
るとアンテナ装置の輪郭を大径ならしめて携帯無線電話
機用アンテナとしての取扱い操作を不便にしてしまうの
で、前記の幅寸法の設定範囲を長さ寸法の１／２０以上
とすることによって最小限度の広帯域性を確保するとと
もに、該幅寸法を長さ寸法の１／５以下とすることによ
ってアンテナ装置全体の外径が実用価値を損ねない範囲
内に抑制するについて有利になる。According to the thirteenth aspect of the present invention, it is possible to balance the compact construction of the antenna device and the widening of the tuning frequency band. That is, by setting the mechanical length dimension of the monopole antenna element to λ / 2, it is possible to increase the gain with respect to the radio wave of the wavelength λ / 2, and further widen the width to improve the broadband property. Although it is possible to obtain, if the width dimension is widened, the contour of the antenna device is made large in diameter and the handling operation as the antenna for the mobile radio telephone becomes inconvenient. By setting the width to 20 or more, a minimum broadband property is secured, and by setting the width dimension to 1/5 or less of the length dimension, the outer diameter of the entire antenna device is suppressed within a range that does not impair the practical value. Be advantageous
【００６６】請求項１４の発明によると、アンテナカバ
ーに収納した基板の中央部近傍に接続される同軸ケーブ
ルが該アンテナカバーの底部開口から引き出されるとと
もに、該アンテナカバーが底部開口付近を中心として傾
動するので、アンテナカバーの傾動と一緒に傾動せしめ
られる基板に接続されている同軸ケーブルも該基板と一
緒に傾動せしめられるが、上記の傾動の中心軸に近い開
口部から引き出されているので、該同軸ケーブルの曲が
り変形が、該同軸ケーブル引き出し部付近の捩り変形に
よって吸収され、アンテナカバーの傾動に無理な力が加
えられることなく上記同軸ケーブルが順応することがで
きる。このようにして、アンテナカバーを傾動自在に支
承して携帯無線電話機用アンテナとしての使い勝手を良
くするとともに該アンテナカバーによって電気的構成部
材を外力から防護し、かつ、異物の付着による汚損を防
止するとともに防水性を完全ならしめることができる。
請求項１５の発明によると、アンテナ装置全体の長さ寸
法を極度に短縮することができる。According to the fourteenth aspect of the present invention, the coaxial cable connected to the vicinity of the central portion of the substrate housed in the antenna cover is pulled out from the bottom opening of the antenna cover, and the antenna cover is tilted about the bottom opening. Therefore, the coaxial cable connected to the substrate that is tilted together with the tilt of the antenna cover is also tilted together with the substrate, but since it is pulled out from the opening near the center axis of the tilt, The bending deformation of the coaxial cable is absorbed by the torsional deformation in the vicinity of the coaxial cable drawing portion, and the coaxial cable can adapt without applying an unreasonable force to the tilting of the antenna cover. In this way, the antenna cover is tiltably supported to improve the usability as an antenna for mobile radio telephones, and the antenna cover protects the electrical components from external force and prevents contamination due to foreign matter. Along with that, it can be completely waterproof.
According to the fifteenth aspect of the invention, the length dimension of the entire antenna device can be extremely shortened.
【図１】本発明に係る携帯無線電話機用アンテナの構成
方法を適用して構成した携帯無線電話機用アンテナの１
実施形態を示し、（Ａ）は要部の正面図、（Ｂ）は同じ
く側面図である。FIG. 1 is a diagram showing an antenna 1 for a mobile wireless telephone configured by applying the method for configuring an antenna for a mobile wireless telephone according to the present invention.
The embodiment is shown, (A) is a front view of a main part, and (B) is a side view of the same.
【図２】前掲の図１に示した実施形態に係る携帯無線電
話機用アンテナの全体を表す縦断面図であって、アンテ
ナ基板の裏側から見たところを描いてあり、裏側に配置
された構成部材は隠れている。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing the entire antenna for a portable wireless telephone according to the embodiment shown in FIG. 1 above, showing a view from the back side of the antenna substrate, and the configuration arranged on the back side. The member is hidden.
【図３】前掲の図１および図２に示した実施形態におけ
る携帯無線電話機のアンテナ特性を説明するための図表
であって、（Ａ）はスミスチャート、（Ｂ）はＶＳＷＲ
グラフである。3A and 3B are charts for explaining the antenna characteristics of the portable wireless telephone according to the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 above, in which (A) is a Smith chart and (B) is VSWR.
It is a graph.
【図４】スリーブ型アンテナの原理的な構成を説明する
ための、模式的に描いた断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically illustrating a principle configuration of a sleeve antenna.
【図５】スリーブアンテナの原理的な作用を説明するた
めの、模式的に描いた断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view schematically illustrating a principle operation of the sleeve antenna.
【図６】スリーブアンテナの従来例を示し、中心線を含
む面で切断して描いた断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a conventional example of a sleeve antenna, which is cut by a plane including a center line.
【図７】公知例に係るスリーブアンテナの１実施形態を
示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing an embodiment of a sleeve antenna according to a known example.
【図８】前掲の図７に示した公知例に係るスリーブアン
テナの分解図である。8 is an exploded view of the sleeve antenna according to the known example shown in FIG. 7 above.
【図９】前掲の図７および図８に示した公知例に係るス
リーブアンテナのインピーダンス制御の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of impedance control of the sleeve antenna according to the known example shown in FIGS. 7 and 8 above.
１…同軸ケーブル、１ａ…心線、１ａ′…アンテナとし
て作用する心線、１ｂ…外部導体、１ｃ…外部導体折返
し部、２ａ…中心パイプ、２ｂ…スリーブ型アンテナ素
子、３…ショートリング、４…同軸コネクタ、５ａ…絶
縁内筒、５ｂ…絶縁外筒、６…導線、７…絶縁筒、８…
λ／４アンテナ素子、９…キャップ、１０ａ…中心パイ
プ、１０ｂ…スリーブ型アンテナ素子、１１…ショート
リング、１２…カシメ、１３…絶縁スペーサパイプ、１
４…同軸コネクタ、２０…アンテナ基板、２１…モノポ
ールアンテナ素子、２２…励振器、２３…アース板、２
４…同軸ケーブル、２５…アース接続金具、２６…スペ
ーサー、２７…アンテナカバー、２８…エルボー、２９
…コネクタ、ａ…励振器の給電端、ｂ…重なり部分、
ｃ，ｃ′…静電容量、ｄ…重なり部分。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Coaxial cable, 1a ... Core wire, 1a '... Core wire which acts as an antenna, 1b ... Outer conductor, 1c ... External conductor folding part, 2a ... Center pipe, 2b ... Sleeve type antenna element, 3 ... Short ring, 4 ... coaxial connector, 5a ... insulating inner cylinder, 5b ... insulating outer cylinder, 6 ... conducting wire, 7 ... insulating cylinder, 8 ...
λ / 4 antenna element, 9 ... Cap, 10a ... Center pipe, 10b ... Sleeve type antenna element, 11 ... Short ring, 12 ... Caulking, 13 ... Insulating spacer pipe, 1
4 ... Coaxial connector, 20 ... Antenna substrate, 21 ... Monopole antenna element, 22 ... Exciter, 23 ... Ground plate, 2
4 ... Coaxial cable, 25 ... Ground connection metal fitting, 26 ... Spacer, 27 ... Antenna cover, 28 ... Elbow, 29
... Connector, a ... Feeder end of exciter, b ... Overlapping part,
c, c '... electrostatic capacitance, d ... overlapping portion.
Claims (15)
ノポール形アンテナ素子の給電端に対して開放端を対
向，離間せしめて配置された励振器と、上記励振器の給
電端に対して短辺側を対向，離間せしめて配置された細
長いアース板と、前記励振器の給電端に対して心線を接
続導通されるとともに前記アース板に対して外部導体を
接続導通された同軸ケーブルとを具備し、 かつ、上記同軸ケーブルの一部分が前記のアース板の長
手方向とほぼ平行に、該アース板に対する相対的位置を
固定されていることを特徴とする、携帯無線電話機用ア
ンテナ。1. A monopole antenna element, an exciter arranged such that an open end faces and is spaced apart from a feeding end of the monopole antenna element, and a short-circuit is provided with respect to a feeding end of the exciter. An elongated grounding plate arranged with its sides facing each other and spaced apart from each other; and a coaxial cable having a core wire connected to the power supply end of the exciter and electrically connected to an external conductor. An antenna for a mobile wireless telephone, characterized in that a part of the coaxial cable is fixed in a relative position with respect to the ground plate substantially parallel to the longitudinal direction of the ground plate.
励振器と、アース板とが、共通の細長い基板上に配列し
て形成されており、かつ、該細長い基板の長手方向に関
して両端側にモノポール形のアンテナ素子とアース板と
がそれぞれ配置されるとともに、中央部近傍に励振器が
配置されていることを特徴とする、請求項１に記載した
携帯無線電話機用アンテナ。2. A monopole antenna element as defined above,
An exciter and a ground plate are formed in an array on a common elongated substrate, and monopole-shaped antenna elements and a ground plate are respectively arranged on both ends in the longitudinal direction of the elongated substrate. At the same time, the exciter is arranged in the vicinity of the central portion, and the antenna for mobile radio telephone according to claim 1.
気的長さが約λ／２であり、かつ、前記励振器の電気的
長さが約λ／４であることを特徴とする、請求項１もし
くは請求項２に記載した携帯無線電話機用アンテナ。3. The electrical length of the monopole antenna element is about λ / 2, and the electrical length of the exciter is about λ / 4. An antenna for a mobile wireless telephone set forth in claim 1 or 2.
ンテナ素子が形成されるとともに、他方の面に励振器が
形成されていて、モノポール形アンテナ素子の給電端と
励振器の開放端とが基板を隔てて重なり合っていて相互
の間に静電容量が形成され、かつ、上記静電容量の値が
ほぼ臨界結合状態になっていることを特徴とする、請求
項２もしくは請求項３に記載した携帯無線電話機用アン
テナ。4. A monopole antenna element is formed on one surface of the substrate, and an exciter is formed on the other surface of the substrate, wherein a feeding end of the monopole antenna element and an open end of the exciter. 4. The electrodes and are overlapped with each other with a substrate therebetween, and an electrostatic capacitance is formed between them, and the value of the electrostatic capacitance is in a substantially critical coupling state. An antenna for a mobile wireless phone described in.
の反対側の面に前記のアース板が形成されていて、励振
器の給電端とアース板の一部とが基板を隔てて対向して
おり、 かつ、前記の同軸ケーブルが基板の励振器側に配設され
て、該基板を隔ててアース板と対向していることを特徴
とする、請求項２ないし請求項４の何れか一つに記載し
た携帯無線電話機用アンテナ。5. The ground plate is formed on the surface of the substrate opposite to the surface on which the exciter is formed, and the power supply end of the exciter and a part of the ground plate separate the substrate. 5. The both of which are opposed to each other, and the coaxial cable is disposed on the exciter side of the substrate and faces the earth plate with the substrate interposed therebetween. An antenna for a mobile wireless phone described in one of the above.
長方形をなしていて、その長辺の長さ寸法が約λ／２で
あり、 その短辺の幅寸法が長辺の１／２０ないし１／５である
ことを特徴とする、請求項１ないし請求項５の何れか一
つに記載した携帯無線電話機用アンテナ。6. The monopole antenna element has a substantially rectangular shape, the length dimension of its long side is about λ / 2, and the width dimension of its short side is 1/20 to 1 of its long side. / 5, The antenna for mobile radio telephones according to any one of claims 1 to 5.
軸ケーブルの心線を接続された励振器と、同軸ケーブル
の外部導体を接続されたアース板とを形成された基板
が、有頂無底の筒状をなす合成樹脂製アンテナカバーの
中に、モノポール形アンテナ素子を頂部側に位置せしめ
て収納されるとともに、同軸ケーブルが無底の開口部か
ら引き出されており、 かつ、前記アンテナカバーの無底の開口部近傍が携帯無
線電話機のケースに対して傾動可能に支承されているこ
とを特徴とする、請求項２ないし請求項６の何れか一つ
に記載した携帯無線電話機用アンテナ。7. A substrate on which the monopole antenna element, the exciter to which the core wire of the coaxial cable is connected, and the ground plate to which the outer conductor of the coaxial cable is connected are formed. The monopole antenna element is housed with the monopole antenna element positioned on the top side, and the coaxial cable is pulled out from the bottomless opening. 7. The antenna for a mobile wireless phone according to claim 2, wherein the vicinity of the bottomless opening is tiltably supported with respect to the case of the mobile wireless phone.
励振器の開放端を対向せしめて両者の間に静電容量を形
成するとともに、該励振器の給電端に対してアース板を
対向離間せしめて配置し、 前記励振器の給電端に対して同軸ケーブルの心線を接続
導通するとともに、該同軸ケーブルの外部導体を前記ア
ース板に接続導通し、 前記同軸ケーブルのアース板に対する接続個所の近傍を
該アース板に対してほぼ平行に配置するとともに、上記
同軸ケーブルがアース板に対向している部分と該アース
板との相対的な位置を固定することを特徴とする、携帯
無線電話機用アンテナの構成方法。8. An open end of an exciter is opposed to one end of a monopole antenna element to form a capacitance therebetween, and a ground plate is opposed to and separated from a power supply end of the exciter. At least, arrange and conduct the core wire of the coaxial cable to the power supply end of the exciter, and connect and conduct the outer conductor of the coaxial cable to the earth plate, and the connecting point of the coaxial cable to the earth plate. A mobile radio telephone, characterized in that the vicinity thereof is arranged substantially parallel to the ground plate, and the relative position between the portion of the coaxial cable facing the ground plate and the ground plate is fixed. Antenna configuration method.
側の部分に、それぞれモノポールアンテナ素子とアース
板とを金属薄層によって形成するとともに、 上記細長い形状の基板の長さ方向の中央部近傍に、プリ
ント配線手法によってジグザグ形の励振器を形成するこ
とを特徴とする、請求項８に記載した携帯無線電話機用
アンテナの構成方法。9. A monopole antenna element and a ground plate are formed by thin metal layers on both sides of the elongated substrate in the longitudinal direction, respectively, and the elongated substrate has a central portion in the longitudinal direction. The method for constructing an antenna for a mobile radio telephone according to claim 8, wherein a zigzag type exciter is formed by a printed wiring method.
長さ寸法を約λ／２に構成するとともに、前記ジグザグ
形励振器の形状，寸法を、λ／４で共振するように設定
することを特徴とする、請求項９に記載した携帯無線電
話機用アンテナの構成方法。10. The electrical length dimension of the monopole antenna element is set to about λ / 2, and the shape and dimension of the zigzag exciter are set so as to resonate at λ / 4. The method for configuring an antenna for a mobile wireless phone according to claim 9.
テナ素子を形成するとともに、該基板の他方の面に励振
器を形成して、モノポールアンテナ素子の１端と励振器
の開放端とを基板を隔てて対向離間せしめて結合静電容
量を形成し、上記結合静電容量の値をほぼ臨界結合状態
ならしめることを特徴とする、請求項９もしくは請求項
１０に記載した携帯無線電話機用アンテナの構成方法。11. A monopole antenna element is formed on one surface of the substrate, and an exciter is formed on the other surface of the substrate so that one end of the monopole antenna element and an open end of the exciter are formed. 11. The portable wireless telephone according to claim 9 or 10, characterized in that the substrates are opposed to each other with a space therebetween to form a coupling capacitance, and the value of the coupling capacitance is set to a substantially critical coupling state. Antenna configuration method.
の反対側にアース板を形成して、該励振器の給電端とア
ース板の１部分とを基板を隔てて対向せしめ、この対向
部分の面積，間隔、および基板の材質・寸法の少なくと
も何れか一つを設計的に調節して前記励振器の放射イン
ピーダンスを制御することを特徴とする、請求項９ない
し請求項１１の何れか一つに記載した携帯無線電話機用
アンテナの構成方法。12. A ground plate is formed on the opposite side of the surface of the substrate on which the exciter is formed, and a feeding end of the exciter and a part of the ground plate are opposed to each other across the substrate. 12. The radiation impedance of the exciter is controlled by designing at least one of the area, spacing, and material / dimension of the substrate to control the radiation impedance of the exciter. A method for configuring an antenna for a portable wireless telephone set forth in item 1.
ほぼ長方形に設定して、その長辺の長さ寸法を約λ／２
にするとともに、上記長方形の短辺の幅寸法を上記長辺
の長さ寸法の１／２０ないし１／５に設定することを特
徴とする、請求項９ないし請求項１２の何れか一つに記
載した携帯無線電話機用アンテナの構成方法。13. The shape of the monopole antenna element is set to be substantially rectangular, and the length dimension of its long side is approximately λ / 2.
13. Also, the width dimension of the short side of the rectangle is set to 1/20 to 1/5 of the length dimension of the long side, according to any one of claims 9 to 12. A method for configuring the antenna for a portable wireless telephone described.
を合成樹脂材料で成形し、上記アンテナカバーの中に前
記の基板を収納して、該基板に形成されているモノポー
ルアンテナ素子をアンテナカバーの頂部側に位置せしめ
るとともにアース板を無底の開口側に位置せしめ、 前記の同軸ケーブルを上記無底の開口から引き出した形
に配置し、 前記アンテナカバーの無底の開口部の近傍を携帯無線電
話機のケースに対して傾動可能に支承することを特徴と
する、請求項１１ないし請求項１３の何れか一つに記載
した携帯無線電話機用アンテナの構成方法。14. A monopole antenna element formed on the substrate by molding a bottomed cylindrical antenna cover with a synthetic resin material, housing the substrate in the antenna cover. Position the antenna cover on the top side and the ground plate on the bottomless opening side, and arrange the coaxial cable so that it is pulled out from the bottomless opening, and near the bottomless opening of the antenna cover. 14. The method for constructing an antenna for a mobile wireless phone according to claim 11, wherein the support is supported so as to be tiltable with respect to the case of the mobile wireless phone.
びアース板の少なくとも何れか一方がジグザグ形に形成
されていることを特徴とする、請求項１ないし請求項７
の何れか一つに記載した携帯無線電話機用アンテナ。15. The method according to claim 1, wherein at least one of the monopole antenna element and the ground plate is formed in a zigzag shape.
An antenna for a mobile wireless phone described in any one of 1.
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