JPH10163736A - アンテナ装置及び携帯無線機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明はアンテナ装置に関し、従来に比して小
型でかつ簡易な構成のアンテナ装置を実現する。 【解決手段】高周波同軸線路１１の他端だけに筒状導体
６を配設したことにより、高周波同軸線路１１の長さを
（２ｎ＋１）／２波長に設定し得、アンテナ装置全体の
長さを短くしてアンテナ装置１０を小型化し得ると共
に、筒状導体が１つ存在しない分だけアンテナ装置１０
の構成を簡易にし得る。かくするにつき従来に比して小
型でかつ簡易な構成のアンテナ装置１０を実現し得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 発明の属する技術分野 従来の技術（図４） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 発明の実施の形態（図１〜図３） 発明の効果

【０００２】

【発明の属する技術分野】本発明はアンテナ装置及び携
帯無線機に関し、例えば携帯電話機やデイジタルコード
レス電話機等に適用して好適なものである。

【０００３】

【従来の技術】従来、携帯電話機やデイジタルコードレ
ス電話機等のように垂直偏波伝搬の無線機器において
は、アンテナ装置としてスリーブアンテナが広く用いら
れている。このスリーブアンテナは、一般に高周波同軸
線路と棒状導体との組み合わせによつて構成される。こ
こで図４を用いて、従来のスリーブアンテナを説明す
る。スリーブアンテナ１は、主に、金属等の導電性部材
を棒状に形成した棒状導体２と、給電回路３に対して当
該棒状導体２を電気的に接続するための高周波同軸線路
４と、当該高周波同軸線路４の周囲を囲むように形成さ
れた２つの筒状導体５、６とによつて形成される。

【０００４】棒状導体２は、高周波同軸線路４の一端に
配設され、当該高周波同軸線路４内の芯線４Ａの一端と
電気的に接続されるようになされている。第１の筒状導
体５は金属等の導電性部材を筒状に形成したものであ
り、棒状導体２が接続される高周波同軸線路４の一端か
ら当該高周波同軸線路４を同心上に包み込むようにして
配設されている。そしてこの第１の筒状導体５は、その
高周波同軸線路４の端部において、当該高周波同軸線路
４の外導体４Ｃに対して電気的に接続されている。因み
に、高周波同軸線路４の外導体４Ｃと芯線４Ａとの間に
は、例えばテフロン等の合成樹脂材料からなる誘電体４
Ｂが配されており、外導体４Ｃは芯線４Ａに対して電気
的に分離されている。第２の筒状導体６は、同じく金属
等の導電性部材を筒状に形成したものであり、高周波同
軸線路４の他端側（すなわち棒状導体２が接続される端
部の反対側端部）から当該高周波同軸線路４を同心上に
包み込むようにして配設されている。そして第２の筒状
導体６は、その高周波同軸線路４の他端側において、当
該高周波同軸線路４の外導体４Ｃに対して電気的に接続
されている。

【０００５】また各部材の長さに関しては、棒状導体
２、第１及び第２の筒状導体５、６が共に１／４波長の
長さになるように設定されている。因みに、ここで言う
波長とは、このスリーブアンテナ１によつて送信又は受
信する電波の波長である。これに対して高周波同軸線路
４は１／２波長の長さよりも所定長αだけ長くなつてお
り、これにより第１及び第２の筒状導体５、６との間に
間隙αができ、高周波同軸線路４の真ん中付近におい
て、第１及び第２の筒状導体５、６が接触しないように
なつている。なお、このように第１及び第２の筒状導体
５、６を分離する理由は、第１の筒状導体５は棒状導体
２と共に放射エレメントとして動作するのに対して、第
２の筒状導体６は給電回路３への漏れ電流をカツトする
ためのシユペルトツプとして動作するので、互いに干渉
し合わないようにするためである。

【０００６】ここでこのような構成を有するスリーブア
ンテナ１をアンテナとして動作させる場合には、給電回
路３の出力端子の一端を高周波同軸線路４の芯線４Ａに
接続し、給電回路３の出力端子の他端（通常はグランド
側端子）を第２の筒状導体６に接続する。これにより棒
状導体２及び第１の筒状導体５がアンテナの放射エレメ
ントとして動作し、当該棒状導体２及び第１の筒状導体
５から電波が空間に放射される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところでこのようなス
リーブアンテナ１は、上述したように携帯電話機やデイ
ジタルコードレス電話機等の携帯型の無線機器に使用さ
れるものであり、可搬性を向上させるために無線機器全
体の大きさを小型化しようとする時には、スリーブアン
テナ１もできるだけ小型であることが望ましい。また携
帯電話機やデイジタルコードレス電話機等の量産品に使
用されるのであれば、コスト面や作りやすさの点におい
ても、できるだけスリーブアンテナ１の部品点数が少な
い方が望ましい。

【０００８】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、従来に比して小型でかつ簡易な構成のアンテナ装置
及びそれを用いた携帯無線機を提案しようとするもので
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、ｎを０以上の整数として、（２ｎ
＋１）／２波長の長さを有する高周波同軸線路と、（２
ｎ＋１）／４波長の長さを有し、高周波同軸線路の一端
に配設され、かつ当該高周波同軸線路の芯線に電気的に
接続された棒状導体と、（２ｎ＋１）／４波長の長さを
有し、高周波同軸線路の他端側から当該高周波同軸線路
を同心上に包み込むように配設され、かつ高周波同軸線
路の他端側で当該高周波同軸線路の外導体に電気的に接
続される筒状導体とによつてアンテナ装置を構成するよ
うにした。

【００１０】このようにして高周波同軸線路の他端だけ
に筒状導体を配設したことにより、高周波同軸線路の長
さを（２ｎ＋１）／２波長に設定してアンテナ装置を構
成し得る。従来の場合には、高周波同軸線路の両端に筒
状導体を配設していたので、筒状導体の間隙の分だけ高
周波同軸線路の長さが（２ｎ＋１）／２波長よりも長く
なつており、アンテナ装置の長さが全体として長くなつ
ていた。しかしながら本発明の場合には、高周波同軸線
路の長さを（２ｎ＋１）／２波長に設定し得るので、従
来のアンテナ装置に比してアンテナ装置全体の長さを短
くし得、アンテナ装置を小型化し得る。またこのアンテ
ナ装置の場合には、高周波同軸線路の他端だけに筒状導
体を配設しているので、アンテナ装置の構成を簡易にし
得る。またこのようなアンテナ装置を携帯無線機に設け
れば、携帯無線機も小型化し得る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施例を詳述する。

【００１２】図４との対応部分に同一符号を付して示す
図１において、１０は全体として本発明が適用されたア
ンテナ装置であるスリーブアンテナを示し、主に、金属
等の導電性部材を棒状に形成した棒状導体２と、給電回
路３に対して当該棒状導体２を電気的に接続するための
高周波同軸線路１１と、当該高周波同軸線路１１を囲む
ように形成された筒状導体６とによつて形成される。

【００１３】棒状導体２は、高周波同軸線路１１の一端
に配置され、当該高周波同軸線路１１内の芯線１１Ａの
一端と電気的に接続されるようになされている。筒状導
体６は金属等の導電性部材を筒状に形成したものであ
り、高周波同軸線路１１の他端側（すなわち棒状導体２
が接続される端部の反対側端部）から当該高周波同軸線
路１１を同心上に包み込むようにして配設されている。
そしてこの筒状導体６は、その高周波同軸線路１１の他
端側において、当該高周波同軸線路１１の外周に形成さ
れた外導体１１Ｃに対して電気的に接続されている。な
お、このスリーブアンテナ１０に使用される高周波同軸
線路１１の場合にも、外導体１１Ｃと芯線１１Ａとの間
には、例えばテフロン等の合成樹脂材料からなる誘電体
１１Ｂが配されており、外導体１１Ｃは芯線１１Ａに対
して電気的に分離されている。

【００１４】また各部材の長さをこのスリーブアンテナ
１０によつて送信又は受信する電波の波長で表すと、棒
状導体２及び筒状導体６はそれぞれ１／４波長の長さに
設定されており、高周波同軸線路１１は２／４波長（す
なわち１／２波長）の長さに設定されている。因みに、
ここでは特に図示していないが、このスリーブアンテナ
１０のほぼ全体は、合成樹脂材料等の所定の保護材によ
つて覆われ、埃や水滴等が侵入しないようになされてお
り、棒状導体２、筒状導体６及び外導体１１Ｃの腐食を
防げるようになつている。

【００１５】ここでこのような構成を有するスリーブア
ンテナ１０をアンテナとして動作させる場合には、高周
波同軸線路１１の芯線１１Ａの他端側を給電点として、
給電回路３の出力端子の一端を当該芯線１１Ａの他端側
に電気的に接続し、給電回路３の出力端子の他端を筒状
導体６に電気的に接続する。これによりスリーブアンテ
ナ１０はアンテナとして動作するようになる。

【００１６】なお、このような構成を有するスリーブア
ンテナ１０を携帯電話機等の携帯無線機に実装する場合
には、図２に示すように、携帯無線機１５の筐体１６に
所定の取付部材を用いて取り付けるようにすれば良い。
すなわちスリーブアンテナ１０をまず非導電性部材から
なる筐体１６に取り付け、続いて高周波同軸線路１１の
芯線１１Ａの他端側を筐体１６内部に配された回路基板
１７上の送受信回路１８に電気的に接続し、筒状導体６
を同じく回路基板１７のグランドに接続する。これによ
りスリーブアンテナ１０は、携帯無線機１５のアンテナ
として動作するようになる。

【００１７】以上の構成において、このスリーブアンテ
ナ１０の場合には、図１に示すように、高周波同軸線路
１１の芯線１１Ａに給電回路３を接続すると、アンテナ
として動作するようになる。その際、棒状導体２が放射
エレメントとして動作すると共に、高周波同軸線路１１
の外導体１１Ｃのうち、棒状導体２が接続される側であ
つて開放端となつている外導体部分（以下、これを開放
端側外導体１１Ｄと呼ぶ）が放射エレメントとして動作
し、これにより当該棒状導体２及び開放端側外導体１１
Ｄから電波が放射され、アンテナとして動作するように
なる。なお、筒状導体６は、このスリーブアンテナ１０
においても、給電回路３への漏れ電流をカツトするため
のシユペルトツプとして動作している。

【００１８】ここでこの実施例によるスリーブアンテナ
１０と従来のスリーブアンテナ１との放射特性を図３に
示す。スリーブアンテナは一般に８の字型の放射パター
ンを有するアンテナであり、図３に示すように、従来の
スリーブアンテナ１では、０°及び 180°の方向に放射
パターンがふくらむ８の字型の放射特性を有している。
一方、この実施例によるスリーブアンテナ１０の場合に
も、ほぼ０°及び 180°の方向に放射パターンがふくら
む８の字型の放射特性を有しており、放射パターンの方
向が若干ずれるものの、従来のスリーブアンテナ１とほ
ぼ同様の放射特性が得られる。なお、このように同じよ
うな放射特性が得られる原因は、高周波同軸線路１１の
開放端側外導体１１Ｄが放射エレメントとして動作する
からである。このようにしてこの実施例によるスリーブ
アンテナ１０と従来のスリーブアンテナ１は、ほぼ同じ
放射特性を有しており、アンテナとしてはほぼ同じよう
な動作特性を得ることができる。

【００１９】ところでこの実施例によるスリーブアンテ
ナ１０の場合には、図１と図４との比較から分かるよう
に、高周波同軸線路１１の他端のみに筒状導体６が配設
されており、従来のスリーブアンテナ１に対して筒状導
体５が削除されて部品点数が少なくなつている。すなわ
ちこの実施例によるスリーブアンテナ１０は従来に比し
て簡易な構成を有しており、部品点数が少なくなつてい
る分、従来のスリーブアンテナ１よりも容易に製造する
ことができると共に、コスト的にも廉価に製造すること
ができる。

【００２０】またこれに加えてこのスリーブアンテナ１
０の場合には、高周波同軸線路１１の他端だけに筒状導
体６を配設したので、従来のような筒状導体５、６の間
隙が不要になり、高周波同軸線路１１の長さを従来に比
して長さαだけ短くし得、アンテナ全体の長さをその長
さαの分だけ短くすることができる。因みに、アンテナ
の動作周波数を 800〔MHz 〕とすると、従来のスリーブ
アンテナ１では、約20〔mm〕の間隙が必要であつたの
で、この実施例のスリーブアンテナ１０では約20〔mm〕
だけ全体の長さを短くし得ることになる。なお、動作周
波数が 800〔MHz〕の場合には、１波長が約 375〔mm〕
になるので、この実施例のスリーブアンテナ１０の全体
長は約 280〔mm〕となり、従来のスリーブアンテナ１の
全体長は約300〔mm〕となる。従つてこの実施例のスリ
ーブアンテナ１０は従来のスリーブアンテナ１に対して
約１割程全体長が短くなる計算になる。

【００２１】因みに、この実施例のように筒状導体５を
削除するのではなく、筒状導体６を削除する方法も考え
られるが、その場合には、シユペルトツプとして動作す
る部材が無くなるため、漏れ電流が給電回路３の方に流
れ込み、アンテナとしての動作が安定しなくなり、好適
な方法とは言い難い。

【００２２】以上の構成によれば、高周波同軸線路１１
の他端だけに筒状導体６を配設し、当該高周波同軸線路
１１の外導体１１Ｃのうち開放端側外導体１１Ｄを放射
エレメントとして動作させるようにしたことにより、従
来のスリーブアンテナ１に比して筒状導体５が存在しな
い分だけ構成を簡易にできると共に、高周波同軸線路１
１の長さを短くしてアンテナ全体の長さを短くできる。
かくするにつき従来に比して小型で簡易な構成のスリー
ブアンテナ１を実現し得る。またこのようなスリーブア
ンテナ１を携帯無線機１５に実装すれば、携帯無線機１
５の大きさも小型化し得ると共に、構成を簡易にするこ
とができる。

【００２３】なお上述の実施例においては、棒状導体２
や筒状導体６を金属等によつて形成した場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、導電性を有する部材で
あればその他の部材で形成するようにしても良い。

【００２４】また上述の実施例においては、スリーブア
ンテナ１０を携帯電話機のアンテナとして使用した場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、スリーブア
ンテナ１０をデイジタルコードレス電話機や無線モデム
のアンテナとして使用するようにしても良い。またこれ
に限らず、携帯電話機を自動車に取り付ける際の車載用
アンテナとしてスリーブアンテナ１０を使用するように
しても良い。

【００２５】また上述の実施例においては、棒状導体２
及び筒状導体６の長さを１／４波長とし、高周波同軸線
路１１の長さを１／２波長とした場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、ｎを０以上の整数として、
棒状導体２が（２ｎ＋１）／４波長の長さを有し、筒状
導体６が（２ｎ＋１）／４波長の長さを有し、高周波同
軸線路１１が（２ｎ＋１）／２波長の長さを有するよう
にしても良い。このような長さ関係にすれば、スリーブ
アンテナとしては少なくとも動作し得る。またこのよう
なアンテナであれば、従来に比して少なくとも筒状導体
間の間隙αの分だけ全体の長さを短くすることできると
共に、筒状導体５が存在しないので構成を簡易にするこ
とができる。

【００２６】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、高周波同
軸線路の他端だけに筒状導体を配設したことにより、高
周波同軸線路の長さを（２ｎ＋１）／２波長に設定し
得、アンテナ装置全体の長さを短くしてアンテナ装置を
小型化し得ると共に、筒状導体が１つ存在しない分だけ
アンテナ装置の構成を簡易にし得る。かくするにつき従
来に比して小型でかつ簡易な構成のアンテナ装置を実現
し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるアンテナ装置の構成を
示す略線図である。

【図２】そのアンテナ装置を携帯無線機に実装した場合
の略線図である。

【図３】そのアンテナ装置と従来のアンテナ装置との放
射特性の比較の説明に供する放射特性図である。

【図４】従来のアンテナ装置の構成を示す略線図であ
る。

【符号の説明】

１、１０……スリーブアンテナ、２……棒状導体、３…
…給電回路、４、１１……高周波同軸線路、４Ａ、１１
Ａ……芯線、４Ｂ、１１Ｂ……誘電体、４Ｃ、１１Ｃ…
…外導体、５、６……筒状導体、１１Ｄ……開放端側外
導体、１５……携帯無線機、１６……筐体、１７……回
路基板、１８……送受信回路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ｎを０以上の整数として、（２ｎ＋１）／
   ２波長の長さを有する高周波同軸線路と、 （２ｎ＋１）／４波長の長さを有し、上記高周波同軸線
   路の一端に配設され、かつ当該高周波同軸線路の芯線に
   電気的に接続された棒状導体と、 （２ｎ＋１）／４波長の長さを有し、上記高周波同軸線
   路の他端側から当該高周波同軸線路を同心上に包み込む
   ように配設され、かつ上記高周波同軸線路の上記他端側
   で当該高周波同軸線路の外導体に電気的に接続される筒
   状導体とを具えることを特徴とするアンテナ装置。
2. 【請求項２】上記棒状導体と、上記高周波同軸線路の外
   導体のうち上記棒状導体が接続される側の外導体が放射
   エレメントとして動作することを特徴とする請求項１に
   記載のアンテナ装置。
3. 【請求項３】ｎを０以上の整数として、（２ｎ＋１）／
   ２波長の長さを有する高周波同軸線路と、 （２ｎ＋１）／４波長の長さを有し、上記高周波同軸線
   路の一端に配設され、かつ当該高周波同軸線路の芯線に
   電気的に接続された棒状導体と、 （２ｎ＋１）／４波長の長さを有し、上記高周波同軸線
   路の他端側から当該高周波同軸線路を同心上に包み込む
   ように配設され、かつ上記高周波同軸線路の上記他端側
   で当該高周波同軸線路の外導体に電気的に接続される筒
   状導体とを有するアンテナ装置を具えることを特徴とす
   る携帯無線機。
4. 【請求項４】上記アンテナ装置は、 上記棒状導体と、上記高周波同軸線路の外導体のうち上
   記棒状導体が接続される側の外導体が放射エレメントと
   して動作することを特徴とする請求項３に記載の携帯無
   線機。