JPH1013135A - アンテナおよび無線機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 携帯機器の呼出し信号受信用のアンテナのよ
うに、小形化が必要とされるアンテナで、特別の整合回
路を付加せずに性能を低下させないと共に、低い周波数
帯の奇数倍以外の偶数倍などの周波数帯の信号に対して
も、低い周波数帯の信号と共に１つのアンテナで同時に
受信することができる、２以上の周波数帯の信号を送受
信可能なアンテナを提供する。 【解決手段】 長尺状の導体からなるアンテナエレメン
トが長尺方向に沿って実質的に平行になるように少なく
とも１回折り返されて、該アンテナエレメントに折返し
部が形成されている。具体的には、前記アンテナエレメ
ントは長尺方向の物理的長さが第１の周波数帯に対して
実質的に共振し得る長さに形成され、前記折返し部１ａ
は隣接するアンテナエレメント１間の結合により前記第
１の周波数帯の２倍の周波数帯に対しても共振し得るよ
うに形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は携帯電話機などの携
帯機器、ＡＭ、ＦＭなどのラジオ、ＴＶなどの無線機器
の送受信用アンテナに関する。さらに詳しくは、２以上
の周波数帯を送受信することができる小形のアンテナお
よびそれを用いた無線機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、携帯電話機などのような無線機器
のためのアンテナには、図７に示されるように、交信し
ないときは無線機器３１の筐体内に収納し、交信時に筐
体から外部に伸長させるロッド状アンテナ３２が用いら
れている。このロッド状アンテナ３２は、受信する信号
の約１／４波長、または約１／２波長の長さになるよう
に形成されている。そのため、受信する周波数帯が定ま
ると、そのロッド状アンテナ３２の長さは一義的に定ま
る。そのため、低い周波数帯の信号を送受信するアンテ
ナは必然的にその長さが長くなる。この長くなるロッド
状アンテナの外形的寸法を短くするため、ピアノ線など
のアンテナ線をコイル状に巻き、その外周を樹脂などに
より被覆して短くする方法は採られている。

【０００３】一方、このような携帯機器のアンテナは、
移動時には邪魔にならないように、携帯機器内に収納さ
れ、呼出しを受信するためのアンテナの一部分だけは携
帯機器から外に露出するように取り付けられたり、呼出
しを受信するアンテナが別に取り付けられ、交信時には
アンテナ全体を携帯機器から外に伸長させ、感度を上げ
て交信できるようになっている。このような呼出し信号
受信用のアンテナと、交信時の伸長されたアンテナとの
相互関係は、呼出し信号受信用のアンテナが交信用アン
テナの先端にローディングされたトップコイルタイプ
と、呼出し信号受信用のアンテナは常に無線機器の筐体
に取り付けられて、交信用アンテナが伸長したときも呼
出し信号受信用アンテナはそのまま無線機器の筐体に取
り付けられた状態にあるボトムコイルタイプとがある。

【０００４】したがって、呼出し信号受信用のアンテナ
は、それだけで受信信号の約１／４波長または約１／２
波長の長さを有する必要があり、一方において持ち運び
時には邪魔にならないように小さいことが好ましく、通
常はコイル状に巻回されて、アンテナとしての外形的長
さを短くしている。また、交信時のアンテナでも、受信
する信号の周波数帯が低いと長くなり過ぎ、取扱が不便
で、交信用のアンテナもコイル状にして短くしたものも
用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、アンテ
ナの外形としての長さを短くするためにアンテナ線をコ
イル状にすると、コイル間隔が大きいときは電気的には
余り問題にならないが充分に短くならず、コイル間隔が
狭くなる（コイルを密に巻く）と短くなるが、アンテナ
線の方向と直角方向の成分が多くなり、偏波面との関係
でアンテナの放射抵抗が下がり整合回路を付加して使用
してもアンテナ性能が低下するという問題がある。

【０００６】さらに、前述のアンテナの長さが約１／４
波長の長さの場合、３倍の周波数帯に対しては約３／４
波長となり、約１／４波長アンテナと同様に機能する。
そのため、３倍、５倍などの奇数倍の周波数帯に対して
は同じアンテナで送受信をすることができる。しかし、
２倍の周波数帯に対しては、約１／２波長となり、１／
２波長用の特別の整合回路をアンテナの給電部側に取り
付けなければアンテナとして機能せず、２倍、４倍の関
係にある周波数帯やその近傍の周波数帯の信号に対して
は同じアンテナでそのまま送受信をすることができな
い。しかし、現実には、たとえば携帯用電話機において
は、ヨーロッパのシステムでＧＳＭ（グループ スペシ
ャル モバイル）（日本のシステムではＰＤＣ（パーソ
ナル デジタル セルラー）に対応）では９００ＭＨｚ
帯の周波数が用いられ、ＤＣＳ（デジタル セルラー
システム）（日本のシステムではＰＨＳ（パーソナル
ハンディフォン オン システム）に対応）では１８０
０ＭＨｚ帯の周波数が用いられており、その両方を送受
信できることが好ましい。従来はこの両方を送受信する
ためには、２つのアンテナを別々に設けるか、高い周波
数帯用のアンテナの先端にトラップを介してさらにアン
テナ線を接続して低い周波数帯の長さに合わせたアンテ
ナを用いなければならない。

【０００７】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、携帯機器の送受信用のアンテナのよ
うに、小形化が必要とされるアンテナで、外形寸法を小
さくしながら特別の整合回路を付加せずに性能を低下さ
せないアンテナを提供することを目的とする。

【０００８】本発明の他の目的は、低い周波数帯の奇数
倍以外の偶数倍などの周波数帯の信号に対しても、低い
周波数帯の信号と共に１つのアンテナで同時に送受信す
ることができる、２以上の周波数帯の信号を送受信する
ことが可能なアンテナを提供することにある。

【０００９】本発明のさらに他の目的は、アンテナの一
部を交信時に筐体から伸長させ、待機時には筐体内に収
納するような携帯機器に適したアンテナにおいて、前記
目的を満たす具体的な構造のアンテナを提供することに
ある。

【００１０】本発明のさらに他の目的は、前述の小型化
され、かつ、２以上の周波数帯を送受信することができ
るアンテナを用いた無線機を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、携帯機器
などのアンテナで、移動のためアンテナの収納時に呼出
し信号を受信できるアンテナ部分を小形にしても、特別
の整合回路を付加しないで、かつ、性能を低下させない
アンテナを得るため、さらにその小形アンテナで奇数倍
以外の周波数帯を含む２以上の周波数帯の信号を送受信
することができるアンテナを得るために鋭意検討を重ね
た。その結果、アンテナエレメントをその長尺（軸）方
向に沿ってほぼ平行になるように折り曲げることによ
り、折曲げ回数が１〜６回程度であれば、たとえば９０
０ＭＨｚ程度の第１の周波数帯に対してはアンテナエレ
メントの電気長は余り変化せず、予め設定した約１／４
波長の長さのアンテナとして作用し、２倍程度の高い第
２の周波数帯に対しては電気長が大きく変化し約３／４
波長のアンテナとして作用し、折返しの回数やその間隔
を調整することにより奇数倍の周波数ではない所望の２
以上の周波数帯の信号を送受信することができることを
見出した。

【００１２】本発明によるアンテナは、長尺状の導体か
らなるアンテナエレメントが長尺方向に沿って実質的に
平行になるように少なくとも１回折り返されて、該アン
テナエレメントに折返し部が形成されている。

【００１３】ここに実質的に平行とは、完全な平行を意
味するものではなく、隣接するアンテナエレメント間で
容量的および／または誘導的に結合し得る位置関係にな
ることを意味する。また、長尺方向とは、電磁波が導体
に沿って伝搬する方向を意味する。

【００１４】前記アンテナエレメントは長尺方向の物理
的長さが第１の周波数帯に対して実質的に共振し得る長
さに形成され、前記折返し部は隣接するアンテナエレメ
ント間の電気的結合により前記第１の周波数帯の２倍の
周波数帯に対しても共振し得るように形成されているこ
とが、たとえば携帯電話における９００ＭＨｚ帯と１８
００ＭＨｚ帯のような偶数倍の関係にある周波数帯も含
めた多周波数帯の信号を１つのアンテナで送受信するこ
とができるため好ましい。

【００１５】ここに第１の周波数帯に対して実質的に共
振し得る長さとは、第１の周波数帯の信号を大きなロス
がなく通常の結合度で送受信することができる長さを意
味し、具体的には第１の周波数帯の約１／４波長、また
は約１／２波長の長さで、取り付けられる筐体部や各種
金具のＲ成分やＬ成分の影響によりカットアンドトライ
により微調整された長さを意味する。

【００１６】前記長尺状の導体が帯状体からなれば、薄
板の打抜きや、蒸着などにより形成される薄膜のエッチ
ングなどにより簡単に形成される。これらの帯状体は、
円筒状のボビンの外周に設けられたり、送受信回路など
が形成されるプリント基板などの端部に簡単に形成され
るため、小形のアンテナが簡単に得られる。

【００１７】前記折返し部が形成されたアンテナエレメ
ントが、前記隣接するアンテナエレメント間の結合を維
持しながら前記長尺方向を中心軸としてコイル状に巻回
されることにより、折返し部で短くなったアンテナをさ
らに短くすることができる。

【００１８】前記長尺状の導体がジグザグ状に形成さ
れ、該ジグザグ状の部分が隣接するように前記折返し部
が形成されても、同様にアンテナがさらに短くなるため
好ましい。

【００１９】前記長尺状の導体の長尺方向の長さが前記
第１の周波数帯の実質的に１／４波長の長さに形成され
ていることが、アンテナを短くすることができると共
に、一番低い周波数帯の奇数倍の周波数帯のほか、２倍
などの偶数倍の周波数帯の信号をも送受信することがで
きるため、多周波数帯のアンテナとなり好ましい。

【００２０】ここに実質的に１／４波長とは、折曲げ部
が形成された後に約１／４波長で共振し得る長さを意味
し、実際には１／４波長以下にすることにより、線間容
量などにより約１／４波長で共振し得る。

【００２１】本発明のアンテナの具体的構造例として
は、無線機に装着され一端が給電部に接続される第１の
アンテナ部と、前記無線機の筐体内に収納されるときは
前記給電部から分離され、前記無線機から外部に伸長す
るときにその一端が前記第１のアンテナ部の他端と電気
的に結合される第２のアンテナ部とからなるアンテナ
で、前記第１のアンテナ部を請求項１、２、３、４、５
または６記載のアンテナで構成するものである。

【００２２】前記第１のアンテナ部の他端と前記第２の
アンテナ部の一端との電気的結合は、電気的に直接接続
されなくても、非接触で容量的および／または誘導的に
結合されてもよい。この場合、何ら接触片などの構造物
を必要としないので、機械的に安定であるなどの利点が
ある。

【００２３】前記第１のアンテナ部が、電気的絶縁体か
らなる円筒状のボビンの外周に電気的良導体の帯状体に
より請求項１記載の折返し部が形成された第１のアンテ
ナエレメントが設けられることにより構成されれば、携
帯機器の呼出し用に適した小形で多周波数帯のアンテナ
が得られる。

【００２４】前記第１および第２のアンテナ部を電気的
に接続する具体的な構造は、前記第１のアンテナエレメ
ントの一端部は前記第１のアンテナ部の下端部に設けら
れた給電用取付け金具に電気的に接続され、前記第１の
アンテナエレメントの他端部には前記ボビンの側壁の一
部に設けられた貫通孔を介して該ボビンの内周側に突出
する突起部が設けられ、第２のアンテナ部の下端部に第
２のアンテナエレメントと電気的に接続して設けられた
金属製のストッパの凹部に前記突起部が嵌合することに
より得られる。

【００２５】本発明のアンテナの他の具体的構造例とし
ては、下端部に給電部と接続し得る止め金具を有する第
１のアンテナ部と、無線機の筐体内に収納されるとき給
電部とは分離され、無線機の筐体から外部に伸長される
とき下端部に設けられたストッパ部により給電部と接続
し得る第２のアンテナ部とからなり、前記第１のアンテ
ナ部および第２のアンテナ部が請求項１、２、３、４、
５または６記載のアンテナで構成され、該第１のアンテ
ナ部の止め金具と前記第２のアンテナ部の上端部とが固
着される構造のものでもよい。

【００２６】前記第１のアンテナ部と第２のアンテナ部
とは電気的に接続されてもよいし、非接触で容量的およ
び／または誘導的に結合されてもよいし、または電気的
に分離されてもよい。

【００２７】さらに、前記第２のアンテナ部が請求項
１、２、３、４、５または６記載のアンテナで構成され
れば、交信時のアンテナの外形としての長さを調整する
ことができる。

【００２８】本発明の無線機は、送受信回路と、該送受
信回路を覆う筐体と、該筐体の近傍に設けられ、前記送
受信回路と電気的に接続される給電部と、前記筐体に取
り付けられ、前記給電部と電気的に接続し得るアンテナ
とを有する無線機であって、前記アンテナの少なくとも
一部に請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１
０、１１、１２、１３または１４記載のアンテナが用い
られている。

【００２９】

【発明の実施の形態】つぎに、図面を参照しながら本発
明のアンテナについて説明をする。

【００３０】図１は本発明のアンテナの基本構造を説明
する図である。図１において、１はたとえば銅線、ピア
ノ線、帯状で導電性の板材もしくは薄膜などの長尺状の
導体からなるアンテナエレメントで、その一端は携帯機
器などの筐体２などを介してコネクタ３の給電部３ａに
接続され、給電部３ａからコード４により図示しない送
受信回路に接続される。本発明のアンテナは、図１に示
されるように、アンテナエレメント１の長尺方向に沿っ
て実質的に平行になるように折り返され、折返し部１ａ
が設けられていることに特徴がある。

【００３１】前述のように、本発明者らはアンテナエレ
メント１が図１に示される如く、その長尺方向に沿って
実質的に平行になるように折り曲げられることにより、
ある周波数帯の奇数倍以外の偶数倍などの周波数帯にお
いても共振させ得ることを見出した。すなわち、たとえ
ばある周波数帯ｆ₁ の約１／４波長の長さに形成された
アンテナエレメント１に、前述の折り返し部１ａが形成
されることにより、隣接するアンテナエレメント１間の
容量結合や、アンテナエレメント１を伝搬するモードの
偶モード（ｅｖｅｎ）と奇モード（ｏｄｄ）との関係な
どにより、周波数帯ｆ₁ およびその奇数倍の周波数帯に
対しては電気長が余り変化しないのに対して、２倍など
の偶数倍やその近傍の周波数帯に対しては、その折返し
の回数や折返しによるアンテナエレメント１の間隔を調
整することにより、その電気長を大幅に変え得ることを
見出した。

【００３２】図１を参照しながら本発明のアンテナの基
本構造についてさらに詳細に説明をする。アンテナエレ
メント１は、その長尺方向に延ばした全長Ａ＋Ｂ＋Ｃ
（ａ、ｂは非常に小さく無視できる）が、送受信しよう
とする信号の一番低い周波数帯である第１の周波数帯ｆ
₁ の約（前述の実質的の意味）１／４波長の長さになる
ように形成されている。このアンテナエレメント１が図
１に示される例では、折返し部１ａが２か所設けられ、
３つ折りにされている。３つ折りにされたそれぞれの長
尺方向の長さＡ、Ｂ、Ｃは、殆ど等しく、その間隔ａ、
ｂは前述のごとく、たとえば周波数帯ｆ₁ の２倍の周波
数帯ｆ₂ （＝２ｆ₁ ）に対して共振するように調整され
る。その間隔ａ、ｂも殆ど等しいが、長尺方向の長さ
Ａ、Ｂ、Ｃに比較して小さく、その長さを無視できる程
度である。

【００３３】間隔ａ、ｂおよび折返しの数を調整するこ
とにより、周波数帯ｆ₁ に対しては電気長が余り影響を
受けないのに対して、周波数帯ｆ₂ （＝２ｆ₁ ）に対し
ては約３／４波長の電気長にすることができる。これ
は、周波数帯ｆ₁ （たとえば９００ＭＨｚ）およびその
奇数倍の周波数帯に対しては１／４波長のマッチング状
態を維持するため、アンテナエレメント１の折曲げの影
響を受けないのに対して、ｆ₁ の偶数倍またはその近傍
の周波数帯に対しては、アンテナエレメント１間の容量
および偶モードと奇モードとの関係による電流方向の関
係で電気長が変わるためと考えられる。その結果、ｆ₁
の奇数倍および偶数倍の両方の周波数帯の信号を送受信
することができる。また、折返しによるアンテナエレメ
ントの間隔および折返しの回数などを調整することによ
り、偶数倍以外の中間の周波数帯に共振させることもで
きる。

【００３４】前述のようにアンテナエレメントが３つ折
にされているため、アンテナエレメントの周囲に樹脂な
どによる保護ケースが形成された後のアンテナの外形と
しての全長Ｌは１／４波長の約１／３と短くなり、９０
０ＭＨｚ帯の周波数に対しても約３ｃｍ程度と短くする
ことができる。折返しの数をさらに増やすことにより、
アンテナの全長をさらに短くすることができる。

【００３５】前述の折返し部１ａの数は、余り多くなる
と線間容量が大となり好ましくなく、１０回以下、さら
に好ましくは２〜６回程度であり、とくに折返しにより
できるエレメント片が奇数個、すなわち折返し部１ａの
数が偶数個の方が偏波面が一様になるため好ましい。ま
た、間隔ａ、ｂは前述のｆ₁ が９００ＭＨｚ帯の場合、
１〜５ｍｍ程度が好ましい。

【００３６】また、前述のアンテナエレメント１は、銅
線やピアノ線などの線状のワイヤでも良いし、金属板を
打ち抜いたり、蒸着などにより形成された薄膜をエッチ
ングなどにより図１に示されるような形状に形成され
た、帯状体（厚さが薄く、幅があるもの）が曲げられた
形状のもでもよい。帯状体により形成することにより、
プリント基板などの端部にも簡単に形成することもでき
る。また、これらのアンテナエレメントは調整後に全体
をモールドなどにより固定することができる。アンテナ
エレメント１の物理的全長、すなわちＡ＋Ｂ＋Ｃの長さ
は、周波数帯ｆ₁の実質的に１／４波長でなくても実質
的に１／２波長の長さに形成されていても共振させるこ
とができ、給電部側に整合回路を付加することにより送
受信することができる。この場合、ｆ₁ の２倍の周波数
帯ｆ₂ に対しては、１波長または３／２波長の電気長に
なるように折返し部１ａで調整される。

【００３７】さらに、前述のアンテナエレメント１の折
曲げの方向は、図１に示されるように、同一平面上で同
一方向に折り曲げられてもよいが、たとえば図１におい
て３本目のエレメント片（Ｃ長のもの）が紙面の手前側
にきて他の２つのエレメント片にそれぞれ近接して平行
になるように立体的に折り曲げられてもよい。要はアン
テナエレメント１の折り曲げられる方向がその長尺方向
に沿って実質的に平行になるように折り曲げられればよ
い。

【００３８】前述のように、本発明のアンテナはその長
尺方向に沿って折り曲げられているため、電磁波の偏波
面に対するアンテナエレメントの長尺方向は常に一定
で、電気長が約１／４波長の奇数倍になるように調整さ
れていれば、整合回路を付加しなくてもアンテナの性能
を低下させないで、アンテナ全体の外形としての長さＬ
を短くすることができる。しかし、さらにアンテナ全体
の外形としての長さを短くするためには、アンテナ性能
を劣化させない程度の粗いジグザグ形状やコイルを形成
することができる。その例を概略図で図２に示す。

【００３９】図２（ａ）、（ｂ）は、アンテナエレメン
ト１に予めジグザグパターンが形成されたもの、または
粗いコイルが形成されたものを図１に示されるように長
尺方向に折返したもので、図２（ｃ）は、図１に示され
るように折返し部が形成されたアンテナエレメント１を
粗くコイル状にしたものである。いずれの例もアンテナ
の放射特性に影響を及ぼさない程度の粗いジグザグ形状
やコイルが形成されることにより、アンテナ性能に影響
を受けることなくアンテナの外形としての全長を短くす
ることができる。

【００４０】つぎに、本発明のアンテナを携帯電話機な
どの携帯機器に適したアンテナに適用する例について、
図３〜４を参照しながら詳細に説明をする。

【００４１】図３はたとえば携帯電話機用のアンテナの
断面説明図で、（ａ）は交信時のアンテナを伸長してい
るときの断面説明図、（ｂ）は待機時、すなわち交信時
の第２のアンテナ部は電話機の筐体内に収納され、呼出
し信号を受信できるように第１のアンテナ部のみが筐体
の外に露出して受信可能な状態の説明図である。

【００４２】図３において、１０は常に携帯機器の筐体
から外部に露出しており、呼出し信号を受信することが
できる第１のアンテナ部、２０は交信時に筐体内から伸
長させ、感度を向上させる第２のアンテナ部である。

【００４３】第１のアンテナ部１０は、図４（ａ）に示
されるようなＰＥ（ポリエチレン）またはＰＯＭ（ポリ
オキシメチレン）などからなる円筒状のボビン１１の外
周に、第１のアンテナエレメント１２が圧入されて、そ
の材料の有するバネ性で圧着されることにより形成され
ている。第１のアンテナエレメント１２は、たとえばリ
ン青銅またはベリリウム銅などからなる板バネを、プレ
スにより打ち抜いた後に丸めることにより、図４（ｂ）
に示されるような円筒状に形成され、その長尺方向の全
長は、たとえば９００ＭＨｚ帯の実質的に１／４波長の
長さに形成されている。第１のアンテナエレメント１２
の一端部１２ａは、リング状にされ、ボビン１１と共に
取付け金具１３の内周に圧入されることにより取付け金
具１３に電気的に接続されている（図３（ａ）参照）。
第１のアンテナエレメント１２の他端部には突起部１２
ｂが形成され、第２のアンテナ部２０の一端側の凹部に
嵌合して電気的に接続すると共に固定し得るロックバネ
になっている。第１のアンテナエレメント１２はその展
開図が線図的に図４（ｃ）に示されるように、折返し部
１２ｃが６か所設けられ、７個のエレメント片に形成さ
れているが、図１に示されるように、２か所の折返し部
で３個のエレメント片に形成されてもよい。この第１の
アンテナ部１０の取付け金具１３のネジ部１３ａを携帯
電話機などの携帯機器の筐体にねじ込むことにより取り
付けられる。なお、１４はＡＢＳ（アクリル ブタジェ
ン スチロール）、エラストマなどからなるからなるカ
バーで、取付金具１３の上部にねじ込まれ、第１のアン
テナエレメント１２を保護している。

【００４４】第２のアンテナ部２０は、交信時に筐体か
ら外部に伸長させて使用するもので、たとえば前述の９
００ＭＨｚ帯の実質的に１／２波長の長さのピアノ線、
または銅線などをコイル状にした第２のアンテナエレメ
ント２１がその周囲をＰＯＭ、エラストマなどからなる
チューブ２２により保護され、第１のアンテナ部１０の
ボビン１１内を移動できるように形成されている。第２
のアンテナエレメント２１はその中間部にトラップ２５
が設けられ、９００ＭＨｚ帯に対しては連続した全長と
して作用し、１８００ＭＨｚ帯に対しては遮断されてト
ラップ２５から下の半分のみがアンテナとして作用する
構成になっている。その下端部には第２のアンテナエレ
メント２１の一端部と電気的に接続された黄銅またはＰ
ＢＳ（リン青銅）などからなるストッパ２３がチューブ
２２にねじ込まれて固定されている。また、上端部には
ＡＢＳ、エラストマなどからなるトップ２４がねじ込み
または一体成形により固着され、第２のアンテナ部２０
を筐体から外部に引張り出すときのツマミになってい
る。

【００４５】ストッパ２３には、第２のアンテナ部２０
が筐体から引き出されて伸長したときに、第１のアンテ
ナエレメント１２の突起部１２ｂが嵌合して電気的に接
続するように、凹部２３ａが外周に形成されている。そ
の結果、第２のアンテナ部２０が伸長したときは、第１
のアンテナエレメント１２と第２のアンテナエレメント
２１とが接続され、たとえば９００ＭＨｚ帯の信号に対
しては実質的に３／４波長のアンテナとなり、共振して
送受信をすることができる。また２倍の１８００ＭＨｚ
帯の信号に対しては、第１のアンテナ部が実質的に３／
４波長の電気長になっており、第２のアンテナ部２０は
トラップ２５の下側の半分が用いられ、実質的に１／２
波長の電気長であるため、同様に共振して送受信をする
ことができる。

【００４６】さらに、第２のアンテナ部２０のトップ２
４の下端部の外周にも凹部２４ａが設けられ、第２のア
ンテナ部２０が筐体内に収納されたときにトップ２４が
ボビン１１の上部まで挿入され、トップ２４の凹部２４
ａに第１のアンテナエレメント１２の突起部１２ｂが嵌
合し、固定される。トップ２４は樹脂製で電気的に絶縁
されているため、筐体内に収納された第２のアンテナ部
２０は完全に電気的に分離されてアンテナとしては機能
しない。したがって、第１のアンテナ部１０のみが呼出
し信号を受信するアンテナとして機能する。

【００４７】この第２のアンテナ部２０を筐体から引き
出して伸長し交信するときと、第２のアンテナ部２０を
筐体内に収納して待機するときのそれぞれの９００ＭＨ
ｚ帯と１８００ＭＨｚ帯でのアンテナの電気長の関係を
図５の（ａ）〜（ｂ）および（ｃ）〜（ｄ）にそれぞれ
線図で示し、そのときの電気長を波長をλとして示す。
１８００ＭＨｚ帯では第２のアンテナ部２０に設けられ
たトラップ２５により、第２のアンテナ部２０の長さが
１／２となり、第２のアンテナ部２０は１８００ＭＨｚ
帯でも約１／２波長となる。

【００４８】図３に示される例は、第１のアンテナ部１
０と第２のアンテナ部２０とを電気的に接続した例であ
ったが、第１および第２のアンテナエレメントをそれぞ
れ電気的に接触させなくても、相互のアンテナエレメン
トを近接させることによる容量的および／または誘導的
な結合による電気的結合とすることもできる。この場
合、前述のストッパ２３を金属でなく樹脂などの電気的
絶縁材料により形成することができる。

【００４９】図６は、第１のアンテナ部１０が第２のア
ンテナ部２０の上部にローディングされるトップコイル
タイプに本発明のアンテナを適用した例を示す図であ
る。すなわち、第１のアンテナ部１０に本発明の折返し
部が形成された第１のアンテナエレメント１５の一端部
が止め金具１６に接続され、第２のアンテナ部２０が筐
体内に収納されるとき、止め金具１６が筐体の給電部と
接続される。第２のアンテナ部２０は第２のアンテナエ
レメント２５の一端部にストッパ２６が接続されてい
る。そのため、第２のアンテナ部２０が筐体から引き出
され伸長されたときストッパ２６が筐体の給電部と接続
される。第１のアンテナエレメント１５の長さは、通常
第１の周波数帯ｆ₁ 、たとえば９００ＭＨｚ帯の実質的
に１／４波長の長さに、第２のアンテナエレメント２５
の長さは、通常第１の周波数帯ｆ₁ 、たとえば９００Ｍ
Ｈｚ帯の実質的に１／２波長の長さに形成される。しか
し、第２のアンテナエレメント２５も実質的に１／４波
長の長さにして、筐体側に整合回路を設けてもよい。図
６（ａ）に示される例は、第１のアンテナ部１０の止め
金具１６と第２のアンテナ部２０の上端部とが直接電気
的に接触して接続されており、図６（ｂ）に示される例
は、第１のアンテナ部１０の止め金具１６と第２のアン
テナ部２０の上端部とが電気的絶縁材料１８で固着され
ており、容量的および／または誘導的に結合させて電気
的に結合することもできる。なお、１７は第１のアンテ
ナエレメント１５部を樹脂などにより被覆して形成され
たトップである。

【００５０】図６（ｃ）は第２のアンテナ部も本発明の
折返し部が形成されたアンテナエレメント２５が用いら
れた例を線図で示した図である。図６（ｃ）では、第１
のアンテナ部１０と第２のアンテナ部２０とが絶縁体１
８で接続されて電気的に分離された例を示しているが、
直接接触させて接続したり、電気的に結合してもよい。
両者を完全に電気的に分離して、第１および第２のアン
テナ部１０、２０に共に本発明の折返し部が設けられた
アンテナを使用する場合、図では第１および第２のアン
テナエレメント１５、２５が同じ大きさで示されている
が、第２のアンテナエレメント２５の折返し部を少なく
して外形寸法を大きくすることにより、第２のアンテナ
部２０を筐体から引き出し、伸長したときに第２のアン
テナ部２０のみが単独でアンテナとして機能し、第１の
アンテナ部１０より交信時の感度が向上しながら、従来
より短いアンテナとすることができる。この場合でも多
周波数帯で交信することができる。

【００５１】携帯電話機などの無線機器においては、ア
ンテナが小型で多周波数帯の送受信をできることが好ま
しく、そのアンテナに前述の本発明のアンテナを用いる
ことにより、小型で持ち運びが便利で、かつ、多周波数
帯の送受信をすることができる無線機が得られる。すな
わち、無線機は送受信回路が筐体により覆われ、送受信
回路と電気的に接続され、筐体の近傍に設けられた給電
部と接続されるようにアンテナが設けられる。このアン
テナに、たとえば図３〜図６に関連して説明をしたアン
テナを用いれば、そのまま筐体に取り付けることにより
本発明の無線機が得られる。また、図３〜図６の具体的
なアンテナに限らず、図１に示される基本構造のアンテ
ナが無線機のアンテナの全部または一部に用いられて
も、小型で、かつ、多周波数帯の信号を高感度で送受信
をすることができる無線機が得られる。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、長尺状の導体からなる
アンテナエレメントをその長尺方向に沿って平行になる
ように折り曲げているため、アンテナの放射特性を低下
させることなく、アンテナ全体としての外形上の物理的
長さを短くすることができる。

【００５３】さらに、折り曲げて隣接するアンテナエレ
メント間の容量結合や、相互作用により、偶数倍または
その近傍の周波数帯に対しても共振させることができ、
奇数倍の周波数帯以外の周波数帯とにより２以上の周波
数帯用のアンテナエレメントをトラップなどを介して接
続しておかなくても、１個のアンテナエレメントにより
多数の周波数帯の信号を送受信することができる。

【００５４】さらに、本発明の携帯機器用に適した具体
的な構造のアンテナによれば、呼出し信号受信用のアン
テナを非常に小型にできると共に、アンテナ性能を高度
に維持することができる。さらに、アンテナエレメント
を帯状体により形成することにより、製造が簡単で小型
の高特性のアンテナが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアンテナの基本的構造の説明図であ
る。

【図２】本発明のアンテナのバリエーションを示す図で
ある。

【図３】携帯機器に適したアンテナに本発明のアンテナ
を適用した具体例の説明図である。

【図４】図３の第１のアンテナ部のボビンおよび第１の
アンテナエレメントの斜視説明図である。

【図５】図３のアンテナの第２のアンテナを収容したと
き、および筐体から引き出したときのそれぞれのアンテ
ナの電気長により示した図である。

【図６】第２のアンテナ部の上端部に本発明のアンテナ
を利用した第１のアンテナを固着したトップコイルタイ
プの説明図である。

【図７】従来の無線機に取り付けられたアンテナの説明
図である。

【符号の説明】

１ アンテナエレメント １０ 第１のアンテナ部 １１ ボビン １２ 第１のアンテナエレメント ２０ 第２のアンテナ部 ２１ 第２のアンテナエレメント

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 押山 正 東京都北区滝野川７丁目５番11号 株式会 社ヨコオ内 (72)発明者 新井 道郎 東京都北区滝野川７丁目５番11号 株式会 社ヨコオ内

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺状の導体からなるアンテナエレメン
   トが長尺方向に沿って実質的に平行になるように少なく
   とも１回折り返されて、該アンテナエレメントに折返し
   部が形成されてなるアンテナ。
2. 【請求項２】 前記アンテナエレメントは長尺方向の物
   理的長さが第１の周波数帯に対して実質的に共振し得る
   長さに形成され、前記折返し部は隣接するアンテナエレ
   メント間の電気的結合により前記第１の周波数帯の２倍
   の周波数帯に対しても共振し得るように形成されてなる
   請求項１記載のアンテナ。
3. 【請求項３】 前記長尺状の導体が帯状体からなる請求
   項１または２記載のアンテナ。
4. 【請求項４】 前記折返し部が形成されたアンテナエレ
   メントが、前記隣接するアンテナエレメント間の結合を
   維持しながら前記長尺方向を中心軸としてコイル状に巻
   回されてなる請求項１、２または３記載のアンテナ。
5. 【請求項５】 前記長尺状の導体がジグザグ状に形成さ
   れ、該ジグザグ状の部分が隣接するように前記折返し部
   が形成されてなる請求項１、２、３または４記載のアン
   テナ。
6. 【請求項６】 前記長尺状の導体の長尺方向の長さが前
   記第１の周波数帯の実質的に１／４波長の長さに形成さ
   れてなる請求項１、２、３、４または５記載のアンテ
   ナ。
7. 【請求項７】 無線機に装着され一端部が給電部に接続
   された第１のアンテナ部と、前記無線機の筐体内に収納
   されるときは前記給電部から分離され、前記無線機の筐
   体から外部に伸長されるときにその一端部が前記第１の
   アンテナ部の他端部と電気的に結合される第２のアンテ
   ナ部とからなり、前記第１のアンテナ部が請求項１、
   ２、３、４、５または６記載のアンテナを構成するアン
   テナ。
8. 【請求項８】 前記第１のアンテナ部の他端部と前記第
   ２のアンテナ部の一端部との電気的結合が、電気的には
   非接触で、容量的および／または誘導的に結合されてな
   る請求項７記載のアンテナ。
9. 【請求項９】 前記第１のアンテナ部が、電気的絶縁体
   からなる円筒状のボビンの外周に電気的良導体の帯状体
   により請求項１記載の折返し部が形成された第１のアン
   テナエレメントが設けられることにより構成される請求
   項７または８記載のアンテナ。
10. 【請求項１０】 前記第１のアンテナエレメントの一端
    部は前記第１のアンテナ部の下端部に設けられた給電用
    取付け金具に電気的に接続され、前記第１のアンテナエ
    レメントの他端部には前記ボビンの側壁の一部に設けら
    れた貫通孔を介して該ボビンの内周側に突出する突起部
    が設けられ、第２のアンテナ部の下端部に第２のアンテ
    ナエレメントと電気的に接続して設けられた金属製のス
    トッパの凹部に前記突起部が嵌合することにより前記第
    １のアンテナ部と第２のアンテナ部とが電気的に接続し
    得る請求項９記載のアンテナ。
11. 【請求項１１】 下端部に給電部と接続し得る止め金具
    を有する第１のアンテナ部と、無線機の筐体内に収納さ
    れるとき給電部とは分離され、無線機の筐体から外部に
    伸長されるとき下端部に設けられたストッパ部により給
    電部と接続し得る第２のアンテナ部とからなり、前記第
    １のアンテナ部が請求項１、２、３、４、５または６記
    載のアンテナで構成され、該第１のアンテナ部の止め金
    具と前記第２のアンテナ部の上端部とが固着されてなる
    アンテナ。
12. 【請求項１２】 前記第１のアンテナ部と第２のアンテ
    ナ部とが電気的に接続されてなる請求項１１記載のアン
    テナ。
13. 【請求項１３】 前記第１のアンテナ部と第２のアンテ
    ナ部とが容量的および／または誘導的に結合されてなる
    請求項１１記載のアンテナ。
14. 【請求項１４】 前記第２のアンテナ部が請求項１、
    ２、３、４、５または６記載のアンテナで構成されてな
    る請求項１１、１２または１３記載のアンテナ。
15. 【請求項１５】 送受信回路と、該送受信回路を覆う筐
    体と、該筐体の近傍に設けられ、前記送受信回路と電気
    的に接続される給電部と、前記筐体に取り付けられ、前
    記給電部と電気的に接続し得るアンテナとを有する無線
    機であって、前記アンテナの少なくとも一部に請求項
    １、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１
    ２、１３または１４記載のアンテナが用いられてなる無
    線機。