JPH1098320A - アンテナ装置 - Google Patents
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- JPH1098320A JPH1098320A JP8248407A JP24840796A JPH1098320A JP H1098320 A JPH1098320 A JP H1098320A JP 8248407 A JP8248407 A JP 8248407A JP 24840796 A JP24840796 A JP 24840796A JP H1098320 A JPH1098320 A JP H1098320A
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- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
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- H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
- H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
- H01Q1/244—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas extendable from a housing along a given path
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
- H01Q1/362—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith for broadside radiating helical antennas
Abstract
(57)【要約】
【課題】 アンテナエレメントの引出状態と収納状態で
のインピーダンスを一致させることで複数の周波数帯域
で良好な整合が実現でき、高品位で安定した移動通信を
可能とする。 【解決手段】 ホイップアンテナ１０１の伸長時には、
第１の接点１０５を介してアンテナ整合回路２０２に接
続されるモノポールアンテナエレメント１０２と、ホイ
ップアンテナ収納時には、第２の接点１０６を介してア
ンテナ整合回路２０２に接続されるヘリカルアンテナエ
レメント１０３と、無線回路２０３の第１の周波数帯域
の波長に対して十分小さい間隔でヘリカルアンテナエレ
メント１０３に近接して配置された無給電ヘリカルエレ
メント１０４を備える。
のインピーダンスを一致させることで複数の周波数帯域
で良好な整合が実現でき、高品位で安定した移動通信を
可能とする。 【解決手段】 ホイップアンテナ１０１の伸長時には、
第１の接点１０５を介してアンテナ整合回路２０２に接
続されるモノポールアンテナエレメント１０２と、ホイ
ップアンテナ収納時には、第２の接点１０６を介してア
ンテナ整合回路２０２に接続されるヘリカルアンテナエ
レメント１０３と、無線回路２０３の第１の周波数帯域
の波長に対して十分小さい間隔でヘリカルアンテナエレ
メント１０３に近接して配置された無給電ヘリカルエレ
メント１０４を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として移動無線
機で使用される伸縮式のホイップアンテナに関し、特に
複数の周波数帯域に対応できるようにしたアンテナ装置
に関するものである。
機で使用される伸縮式のホイップアンテナに関し、特に
複数の周波数帯域に対応できるようにしたアンテナ装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯電話等の移動無線機に対する
需要が急激に高まっており、使用されるアンテナとして
は、携帯機本体に収納可能な線状のホイップアンテナが
よく用いられている。
需要が急激に高まっており、使用されるアンテナとして
は、携帯機本体に収納可能な線状のホイップアンテナが
よく用いられている。
【０００３】以下、従来例の一つとして、特開平１−２
０４５０４号公報に開示されている構成を図１３および
図１４を参照して説明する。なお、この図は特開平１−
２０４５０４号公報において第２図および第４図として
示されているものである。また、図中の符号は特開平１
−２０４５０４号公報に準じている。
０４５０４号公報に開示されている構成を図１３および
図１４を参照して説明する。なお、この図は特開平１−
２０４５０４号公報において第２図および第４図として
示されているものである。また、図中の符号は特開平１
−２０４５０４号公報に準じている。
【０００４】図１３に示すように、アンテナエレメント
１４を電話機本体１０から引き出した状態では、接点部
材１５が接片２１ａと接触し、これによりアンテナエレ
メント１４は、マッチング回路組立体１２と接続され
る。また、図１４に示すように、アンテナエレメント１
４を電話機本体１０に収納した状態では、接点部材１６
が接片２１ｂと接触し、これによりアンテナエレメント
１４は、マッチング回路組立体１２と接続される。この
ように、アンテナエレメント１４が、電話機本体１０か
ら引き出されている場合だけでなく、電話機本体１０に
収納されている場合においても、アンテナエレメント１
４はマッチング回路組立体１２と接続される。
１４を電話機本体１０から引き出した状態では、接点部
材１５が接片２１ａと接触し、これによりアンテナエレ
メント１４は、マッチング回路組立体１２と接続され
る。また、図１４に示すように、アンテナエレメント１
４を電話機本体１０に収納した状態では、接点部材１６
が接片２１ｂと接触し、これによりアンテナエレメント
１４は、マッチング回路組立体１２と接続される。この
ように、アンテナエレメント１４が、電話機本体１０か
ら引き出されている場合だけでなく、電話機本体１０に
収納されている場合においても、アンテナエレメント１
４はマッチング回路組立体１２と接続される。
【０００５】上記の構成において、アンテナエレメント
１４を電話機本体１０から引き出した状態で、マッチン
グ回路組立体１２からアンテナエレメント１４を見たと
きのインピーダンスをＺ１、アンテナエレメント１４を
電話機本体１０に収納した状態で、マッチング回路組立
体１２からアンテナエレメント１４を見たときのインピ
ーダンスをＺ２とし、Ｚ１とＺ２が等しくなるようにア
ンテナエレメント１４のエレメント長、給電点位置およ
び無線機の筺体寸法などを構成すれば、アンテナエレメ
ント１４を電話機本体１０から引き出している場合にお
いても、電話機本体１０に収納している場合において
も、マッチング回路組立体１２により良好な整合状態を
得ることができ、その結果、高品位で安定した移動通信
が可能となる。
１４を電話機本体１０から引き出した状態で、マッチン
グ回路組立体１２からアンテナエレメント１４を見たと
きのインピーダンスをＺ１、アンテナエレメント１４を
電話機本体１０に収納した状態で、マッチング回路組立
体１２からアンテナエレメント１４を見たときのインピ
ーダンスをＺ２とし、Ｚ１とＺ２が等しくなるようにア
ンテナエレメント１４のエレメント長、給電点位置およ
び無線機の筺体寸法などを構成すれば、アンテナエレメ
ント１４を電話機本体１０から引き出している場合にお
いても、電話機本体１０に収納している場合において
も、マッチング回路組立体１２により良好な整合状態を
得ることができ、その結果、高品位で安定した移動通信
が可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、移動体
通信の多様化に伴い、使用する周波数帯域もたとえば８
００ＭＨｚ帯、１．５ＧＨｚ帯および１．９ＧＨｚ帯と
いったように多様化してきており、このため、周波数帯
域の異なるシステムを共用できる無線機が望まれてい
る。これに対し、従来のアンテナは一つの周波数帯域に
しか対応していないため、複数のシステムを共用できる
無線機に用いると、特性が著しく劣化してしまう。
通信の多様化に伴い、使用する周波数帯域もたとえば８
００ＭＨｚ帯、１．５ＧＨｚ帯および１．９ＧＨｚ帯と
いったように多様化してきており、このため、周波数帯
域の異なるシステムを共用できる無線機が望まれてい
る。これに対し、従来のアンテナは一つの周波数帯域に
しか対応していないため、複数のシステムを共用できる
無線機に用いると、特性が著しく劣化してしまう。
【０００７】図１５はアンテナエレメント１４を電話機
本体１０から引き出した状態、および電話機本体１０に
収納した状態でマッチング回路組立体１２からアンテナ
エレメント１４を見たときのインピーダンスの周波数特
性を示している。図１５に示したグラフはスミスチャー
トと呼ばれ、インピーダンスＺ＝Ｒ＋ｊＸにおいて、Ｒ
＝０〜＋∞、Ｘ＝−∞〜＋∞の範囲を単位円内に写像し
たものであり、インピーダンスを示す際によく用いられ
る。図中実線は、アンテナエレメント１４を電話機本体
１０から引き出した状態で、マッチング回路組立体１２
からアンテナエレメント１４を見たときのインピーダン
ス軌跡Ｚ１（ｆ）を示す。また破線は、アンテナエレメ
ント１４を電話機本体１０に収納した状態で、マッチン
グ回路組立体１２からアンテナエレメント１４を見たと
きのインピーダンス軌跡Ｚ２（ｆ）を示す。また、●で
示したマーカは、周波数帯域Ａの中心周波数ｆＡのイン
ピーダンス、×で示したマーカは、周波数帯域Ｂの中心
周波数ｆＢのインピーダンスである。
本体１０から引き出した状態、および電話機本体１０に
収納した状態でマッチング回路組立体１２からアンテナ
エレメント１４を見たときのインピーダンスの周波数特
性を示している。図１５に示したグラフはスミスチャー
トと呼ばれ、インピーダンスＺ＝Ｒ＋ｊＸにおいて、Ｒ
＝０〜＋∞、Ｘ＝−∞〜＋∞の範囲を単位円内に写像し
たものであり、インピーダンスを示す際によく用いられ
る。図中実線は、アンテナエレメント１４を電話機本体
１０から引き出した状態で、マッチング回路組立体１２
からアンテナエレメント１４を見たときのインピーダン
ス軌跡Ｚ１（ｆ）を示す。また破線は、アンテナエレメ
ント１４を電話機本体１０に収納した状態で、マッチン
グ回路組立体１２からアンテナエレメント１４を見たと
きのインピーダンス軌跡Ｚ２（ｆ）を示す。また、●で
示したマーカは、周波数帯域Ａの中心周波数ｆＡのイン
ピーダンス、×で示したマーカは、周波数帯域Ｂの中心
周波数ｆＢのインピーダンスである。
【０００８】図１５に示すように、アンテナエレメント
１４の給電位置や周囲環境の違いから、Ｚ１（ｆ）とＺ
２（ｆ）は異なる軌跡を描く。このため、周波数帯域Ａ
の中心周波数ｆＡでＺ１（ｆＡ）＝Ｚ２（ｆＡ）となる
ようにアンテナエレメント１４のエレメント長や電話機
本体１０の筺体寸法を決定しても、周波数帯域Ｂの中心
周波数ｆＢでは、Ｚ１（ｆＢ）≠Ｚ２（ｆＢ）となる。
このため、周波数帯域Ｂにおいて、アンテナエレメント
１４を電話機本体１０から引き出した状態および電話機
本体１０に収納した状態での二通りのアンテナインピー
ダンスに対し、一通りの整合回路しか準備できず、いず
れか一方、あるいは両方の状態で良好な整合状態が得ら
れず、変調精度や受信感度が劣化し、通信品質が悪化す
るという問題点を有していた。
１４の給電位置や周囲環境の違いから、Ｚ１（ｆ）とＺ
２（ｆ）は異なる軌跡を描く。このため、周波数帯域Ａ
の中心周波数ｆＡでＺ１（ｆＡ）＝Ｚ２（ｆＡ）となる
ようにアンテナエレメント１４のエレメント長や電話機
本体１０の筺体寸法を決定しても、周波数帯域Ｂの中心
周波数ｆＢでは、Ｚ１（ｆＢ）≠Ｚ２（ｆＢ）となる。
このため、周波数帯域Ｂにおいて、アンテナエレメント
１４を電話機本体１０から引き出した状態および電話機
本体１０に収納した状態での二通りのアンテナインピー
ダンスに対し、一通りの整合回路しか準備できず、いず
れか一方、あるいは両方の状態で良好な整合状態が得ら
れず、変調精度や受信感度が劣化し、通信品質が悪化す
るという問題点を有していた。
【０００９】本発明は、従来技術におけるこのような問
題点を解決するものであり、アンテナエレメントのイン
ピーダンスを二周波数帯域で独立に制御でき、その結
果、無線機の外観デザインによらず所望インピーダンス
を得、また、アンテナエレメントの引出し状態と収納状
態でのインピーダンスを一致させ、良好な整合状態を得
ることができ、高品質で安定した移動通信を可能とする
アンテナ装置を提供することを目的とする。
題点を解決するものであり、アンテナエレメントのイン
ピーダンスを二周波数帯域で独立に制御でき、その結
果、無線機の外観デザインによらず所望インピーダンス
を得、また、アンテナエレメントの引出し状態と収納状
態でのインピーダンスを一致させ、良好な整合状態を得
ることができ、高品質で安定した移動通信を可能とする
アンテナ装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、移動無線機に用いられるアンテナ装置に
おいて、無給電ヘリカルエレメントを用いることで、ア
ンテナエレメントのインピーダンスを制御することがで
き、また、アンテナエレメントの伸長状態と収納状態で
のインピーダンスを一致させることで、複数の周波数帯
域で良好な整合が実現でき、高品質で安定した移動通信
を可能とする効果が得られる。
成するために、移動無線機に用いられるアンテナ装置に
おいて、無給電ヘリカルエレメントを用いることで、ア
ンテナエレメントのインピーダンスを制御することがで
き、また、アンテナエレメントの伸長状態と収納状態で
のインピーダンスを一致させることで、複数の周波数帯
域で良好な整合が実現でき、高品質で安定した移動通信
を可能とする効果が得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、小型携帯無線機に使用されて第１および第２の周波
数帯域に対応する伸縮式のホイップアンテナにおいて、
ホイップアンテナ伸長時には第１の接点を介してアンテ
ナ整合回路に接続されるモノポールアンテナエレメント
と、ホイップアンテナ収納時には第２の接点を介して前
記アンテナ整合回路に接続されるヘリカルアンテナエレ
メントと、無線回路の第１の周波数帯域の波長に対して
十分小さい間隔で前記ヘリカルアンテナエレメントに近
接して設置された無給電ヘリカルエレメントを備えたア
ンテナ装置であり、モノポールアンテナエレメントの第
１の周波数帯域でのインピーダンスに影響を与えること
なく、ヘリカルアンテナエレメントの第１の周波数帯域
でのインピーダンスをそれぞれ独立して制御することが
できるという作用を有する。
は、小型携帯無線機に使用されて第１および第２の周波
数帯域に対応する伸縮式のホイップアンテナにおいて、
ホイップアンテナ伸長時には第１の接点を介してアンテ
ナ整合回路に接続されるモノポールアンテナエレメント
と、ホイップアンテナ収納時には第２の接点を介して前
記アンテナ整合回路に接続されるヘリカルアンテナエレ
メントと、無線回路の第１の周波数帯域の波長に対して
十分小さい間隔で前記ヘリカルアンテナエレメントに近
接して設置された無給電ヘリカルエレメントを備えたア
ンテナ装置であり、モノポールアンテナエレメントの第
１の周波数帯域でのインピーダンスに影響を与えること
なく、ヘリカルアンテナエレメントの第１の周波数帯域
でのインピーダンスをそれぞれ独立して制御することが
できるという作用を有する。
【００１２】本発明の請求項２に記載の発明は、ホイッ
プアンテナ収納時におけるヘリカルアンテナエレメント
の第１のインピーダンスが、第１の周波数帯域および第
２の周波数帯域のいずれの帯域でも、ホイップアンテナ
伸長時のモノポールアンテナエレメントの第２のインピ
ーダンスに一致するように、無給電ヘリカルエレメント
の第１のインピーダンスを調整したことを特徴とする請
求項１記載のアンテナ装置であり、モノポールアンテナ
エレメントの第１の周波数帯域および第２の周波数帯域
でのインピーダンスをそれぞれ一致させることができる
ため、同一のアンテナ整合回路を用いて、ホイップアン
テナ伸長時と収納時共に良好な整合をとることができる
という作用を有する。
プアンテナ収納時におけるヘリカルアンテナエレメント
の第１のインピーダンスが、第１の周波数帯域および第
２の周波数帯域のいずれの帯域でも、ホイップアンテナ
伸長時のモノポールアンテナエレメントの第２のインピ
ーダンスに一致するように、無給電ヘリカルエレメント
の第１のインピーダンスを調整したことを特徴とする請
求項１記載のアンテナ装置であり、モノポールアンテナ
エレメントの第１の周波数帯域および第２の周波数帯域
でのインピーダンスをそれぞれ一致させることができる
ため、同一のアンテナ整合回路を用いて、ホイップアン
テナ伸長時と収納時共に良好な整合をとることができる
という作用を有する。
【００１３】本発明の請求項３に記載の発明は、無給電
ヘリカルエレメントをヘリカルアンテナエレメントの内
側に配置したことを特徴とする請求項１または２記載の
アンテナ装置であり、無給電ヘリカルエレメントのコイ
ルピッチとヘリカルアンテナエレメントのコイルピッチ
を自由に選ぶことができるため、より細かく独立して制
御することができるという作用を有する。
ヘリカルエレメントをヘリカルアンテナエレメントの内
側に配置したことを特徴とする請求項１または２記載の
アンテナ装置であり、無給電ヘリカルエレメントのコイ
ルピッチとヘリカルアンテナエレメントのコイルピッチ
を自由に選ぶことができるため、より細かく独立して制
御することができるという作用を有する。
【００１４】本発明の請求項４に記載の発明は、無給電
ヘリカルエレメントをヘリカルアンテナエレメントの外
側に配置したことを特徴とする請求項１または２記載の
アンテナ装置であり、無給電ヘリカルエレメントのコイ
ルピッチとヘリカルアンテナエレメントのコイルピッチ
を自由に選ぶことができるため、より細かく独立して制
御することができるという作用を有する。
ヘリカルエレメントをヘリカルアンテナエレメントの外
側に配置したことを特徴とする請求項１または２記載の
アンテナ装置であり、無給電ヘリカルエレメントのコイ
ルピッチとヘリカルアンテナエレメントのコイルピッチ
を自由に選ぶことができるため、より細かく独立して制
御することができるという作用を有する。
【００１５】（実施の形態１）以下、本発明の請求項１
に対応する第１の実施の形態について図１から図５を用
いて説明する。図１は本発明の第１の実施の形態におけ
るアンテナ装置の構成を示すものである。ホイップアン
テナ１０１は、モノポールアンテナエレメント１０２
と、ヘリカルアンテナエレメント１０３と、無給電ヘリ
カルエレメント１０４により構成されている。ここで、
ホイップアンテナ１０１の伸長時において、モノポール
アンテナエレメント１０２は、第１の接点１０５から無
線機本体２０１に設定された給電接片２０７および給電
線２０６を介して、アンテナ整合回路２０２へ接続され
ている。また、ホイップアンテナ１０１の収納時におい
て、ヘリカルアンテナエレメント１０３は、第２の接点
１０６から給電接片２０７および給電線２０６を介し
て、アンテナ整合回路２０２へ接続されている。アンテ
ナ整合回路２０２は、周波数帯域Ａで動作する無線回路
２０３へ接続される。また、アンテナ整合回路２０２
は、周波数帯域Ａにおいて、モノポールアンテナエレメ
ント１０２のインピーダンスを所望のインピーダンスに
変換する特性を有するとともに、無給電ヘリカルエレメ
ント１０４との電気的結合によって生じたヘリカルアン
テナエレメント１０３のインピーダンスを所望のインピ
ーダンスに変換する特性を有する。
に対応する第１の実施の形態について図１から図５を用
いて説明する。図１は本発明の第１の実施の形態におけ
るアンテナ装置の構成を示すものである。ホイップアン
テナ１０１は、モノポールアンテナエレメント１０２
と、ヘリカルアンテナエレメント１０３と、無給電ヘリ
カルエレメント１０４により構成されている。ここで、
ホイップアンテナ１０１の伸長時において、モノポール
アンテナエレメント１０２は、第１の接点１０５から無
線機本体２０１に設定された給電接片２０７および給電
線２０６を介して、アンテナ整合回路２０２へ接続され
ている。また、ホイップアンテナ１０１の収納時におい
て、ヘリカルアンテナエレメント１０３は、第２の接点
１０６から給電接片２０７および給電線２０６を介し
て、アンテナ整合回路２０２へ接続されている。アンテ
ナ整合回路２０２は、周波数帯域Ａで動作する無線回路
２０３へ接続される。また、アンテナ整合回路２０２
は、周波数帯域Ａにおいて、モノポールアンテナエレメ
ント１０２のインピーダンスを所望のインピーダンスに
変換する特性を有するとともに、無給電ヘリカルエレメ
ント１０４との電気的結合によって生じたヘリカルアン
テナエレメント１０３のインピーダンスを所望のインピ
ーダンスに変換する特性を有する。
【００１６】図２（ａ）および図２（ｂ）は、本実施の
形態における動作を説明するものであり、ホイップアン
テナエレメント１０１に周波数帯域Ａの高周波電力を供
給したときの電流分布を示したものである。なお、図１
に対応する部分には同一符号を付してある。図２（ａ）
はホイップアンテナエレメント１０１の伸長時の状態、
図２（ｂ）はホイップアンテナエレメント１０１の収納
時の状態である。ここで、２０１は無線機本体の筺体を
模した金属板であり、縦１２９ｍｍ、横３２ｍｍの寸法
である。また、モノポールアンテナエレメント１０２
は、エレメント長１１５ｍｍ、ヘリカルアンテナエレメ
ント１０３は、コイル径７ｍｍ、コイルピッチ３ｍｍ、
コイル高１１．３ｍｍ、無給電ヘリカルエレメント１０
４は、コイル径７ｍｍ、コイルピッチ４ｍｍ、コイル高
８．１ｍｍであり、いずれも線径０．５ｍｍの金属線に
より形成し、同一線上に配置した。また、周波数帯域Ａ
の中心周波数ｆ１を８５０［ＭＨｚ］とした。さらに、
斜線部の膨らみは、モノポールアンテナエレメント１０
２とヘリカルアンテナエレメント１０３のエレメント上
の電流の大きさを示す。
形態における動作を説明するものであり、ホイップアン
テナエレメント１０１に周波数帯域Ａの高周波電力を供
給したときの電流分布を示したものである。なお、図１
に対応する部分には同一符号を付してある。図２（ａ）
はホイップアンテナエレメント１０１の伸長時の状態、
図２（ｂ）はホイップアンテナエレメント１０１の収納
時の状態である。ここで、２０１は無線機本体の筺体を
模した金属板であり、縦１２９ｍｍ、横３２ｍｍの寸法
である。また、モノポールアンテナエレメント１０２
は、エレメント長１１５ｍｍ、ヘリカルアンテナエレメ
ント１０３は、コイル径７ｍｍ、コイルピッチ３ｍｍ、
コイル高１１．３ｍｍ、無給電ヘリカルエレメント１０
４は、コイル径７ｍｍ、コイルピッチ４ｍｍ、コイル高
８．１ｍｍであり、いずれも線径０．５ｍｍの金属線に
より形成し、同一線上に配置した。また、周波数帯域Ａ
の中心周波数ｆ１を８５０［ＭＨｚ］とした。さらに、
斜線部の膨らみは、モノポールアンテナエレメント１０
２とヘリカルアンテナエレメント１０３のエレメント上
の電流の大きさを示す。
【００１７】モノポールアンテナエレメント１０２に供
給された周波数帯域Ａの高周波電力は、その実質等価電
気長に応じて電流分布ができる。図２（ａ）の場合は、
モノポールアンテナエレメント１０２の実質等価電気長
が１／４波長であるので、無線機本体２０１との接続点
での電流分布は最大となり、同様にホイップアンテナエ
レメント１０１を収納した状態の図２（ｂ）の場合で
も、無給電ヘリカルエレメント１０４に誘起された電流
の影響によって、ヘリカルアンテナエレメント１０３の
電流分布は、無線機本体２０１との接続点で最大とな
る。
給された周波数帯域Ａの高周波電力は、その実質等価電
気長に応じて電流分布ができる。図２（ａ）の場合は、
モノポールアンテナエレメント１０２の実質等価電気長
が１／４波長であるので、無線機本体２０１との接続点
での電流分布は最大となり、同様にホイップアンテナエ
レメント１０１を収納した状態の図２（ｂ）の場合で
も、無給電ヘリカルエレメント１０４に誘起された電流
の影響によって、ヘリカルアンテナエレメント１０３の
電流分布は、無線機本体２０１との接続点で最大とな
る。
【００１８】無給電ヘリカルエレメント１０４に誘起さ
れた高周波電流は、ヘリカルアンテナエレメント１０３
の電流分布およインピーダンスに影響を与える。ここ
で、高周波電流の振幅および位相は、無給電ヘリカルエ
レメント１０４の長さやピッチによって制御することが
できるので、間接的にヘリカルアンテナエレメント１０
３のインピーダンスを制御することができる。
れた高周波電流は、ヘリカルアンテナエレメント１０３
の電流分布およインピーダンスに影響を与える。ここ
で、高周波電流の振幅および位相は、無給電ヘリカルエ
レメント１０４の長さやピッチによって制御することが
できるので、間接的にヘリカルアンテナエレメント１０
３のインピーダンスを制御することができる。
【００１９】図３は本実施の形態における動作を説明す
るものであり、図２（ａ）の構成におけるヘリカルアン
テナのインピーダンス特性を示した図である。図３
（ａ）はスミスチャートを示しており、アンテナのイン
ピーダンスの軌跡が円の中心付近に近づくほど所望のイ
ンピーダンスに近づいていることを示しており、＊印の
横の数値は周波数［ＭＨｚ］である。ここでは、８００
［ＭＨｚ］から９００［ＭＨｚ］付近で所望のインピー
ダンスである５０Ωに近づいており、８５０［ＭＨｚ］
を中心周波数とする帯域が確保されているのが分かる。
るものであり、図２（ａ）の構成におけるヘリカルアン
テナのインピーダンス特性を示した図である。図３
（ａ）はスミスチャートを示しており、アンテナのイン
ピーダンスの軌跡が円の中心付近に近づくほど所望のイ
ンピーダンスに近づいていることを示しており、＊印の
横の数値は周波数［ＭＨｚ］である。ここでは、８００
［ＭＨｚ］から９００［ＭＨｚ］付近で所望のインピー
ダンスである５０Ωに近づいており、８５０［ＭＨｚ］
を中心周波数とする帯域が確保されているのが分かる。
【００２０】図３（ｂ）はＶＳＷＲ（電圧定在波比）特
性を示しており、横軸に受信周波数、縦軸にＶＳＷＲを
示し、アンテナのインピーダンスの軌跡がＶＳＷＲの値
として１．０に近いほど所望のインピーダンスに近づい
ていることを示している。実線は数値解析であるシミュ
レーションによって得られた値であり、点線は実際の測
定によって確かめた値である。実線と点線では若干のズ
レはあるもののほぼ同じ周波数特性が得られており、数
値解析の妥当性が明らかである。
性を示しており、横軸に受信周波数、縦軸にＶＳＷＲを
示し、アンテナのインピーダンスの軌跡がＶＳＷＲの値
として１．０に近いほど所望のインピーダンスに近づい
ていることを示している。実線は数値解析であるシミュ
レーションによって得られた値であり、点線は実際の測
定によって確かめた値である。実線と点線では若干のズ
レはあるもののほぼ同じ周波数特性が得られており、数
値解析の妥当性が明らかである。
【００２１】ここでも、図３（ａ）の説明と同様に８０
０［ＭＨｚ］から９００［ＭＨｚ］付近で所望のインピ
ーダンスである５０Ωに近づいており、８５０［ＭＨ
ｚ］付近を中心周波数とする周波数帯域Ａが確保されて
いるのが分かる。
０［ＭＨｚ］から９００［ＭＨｚ］付近で所望のインピ
ーダンスである５０Ωに近づいており、８５０［ＭＨ
ｚ］付近を中心周波数とする周波数帯域Ａが確保されて
いるのが分かる。
【００２２】このように図２（ｂ）の構成におけるヘリ
カルアンテナは、モノポールアンテナエレメント１０２
の周波数帯域Ａでのインピーダンスに影響を与えること
なく、ヘリカルアンテナエレメント１０３の周波数帯域
Ａでのインピーダンスをそれぞれ独立して制御すること
ができる。
カルアンテナは、モノポールアンテナエレメント１０２
の周波数帯域Ａでのインピーダンスに影響を与えること
なく、ヘリカルアンテナエレメント１０３の周波数帯域
Ａでのインピーダンスをそれぞれ独立して制御すること
ができる。
【００２３】図４は本実施の形態における動作を説明す
るものであり、図２（ｂ）の構成において、周波数帯域
Ａでの指向性特性を示した放射パタン図である。なお、
放射パタン図とは、アンテナの重要な特性の一つである
指向性を表す図であり、アンテナの位置を座標の原点と
し、ＸＹ、ＹＺ、ＸＺの各平面で、アンテナがどの方向
にどれだけのエネルギーを放射するかを示すものであ
る。ＸＹ平面の放射特性は、携帯無線機用のアンテナに
望まれる無指向性特性を示している。一般に、アンテナ
エレメントに無給電エレメントを付加することにより、
アンテナに指向性特性を持たせることができることは、
八木宇田アンテナなどの例でよく知られているが、本実
施の形態においては、ヘリカルアンテナエレメント１０
３と、無給電ヘリカルエレメント１０４の間隔は、周波
数帯域Ａの波長に比べ十分短いので、無給電ヘリカルエ
レメント１０４を付加によらず無指向性特性を実現して
いる。
るものであり、図２（ｂ）の構成において、周波数帯域
Ａでの指向性特性を示した放射パタン図である。なお、
放射パタン図とは、アンテナの重要な特性の一つである
指向性を表す図であり、アンテナの位置を座標の原点と
し、ＸＹ、ＹＺ、ＸＺの各平面で、アンテナがどの方向
にどれだけのエネルギーを放射するかを示すものであ
る。ＸＹ平面の放射特性は、携帯無線機用のアンテナに
望まれる無指向性特性を示している。一般に、アンテナ
エレメントに無給電エレメントを付加することにより、
アンテナに指向性特性を持たせることができることは、
八木宇田アンテナなどの例でよく知られているが、本実
施の形態においては、ヘリカルアンテナエレメント１０
３と、無給電ヘリカルエレメント１０４の間隔は、周波
数帯域Ａの波長に比べ十分短いので、無給電ヘリカルエ
レメント１０４を付加によらず無指向性特性を実現して
いる。
【００２４】図５は本実施の形態における具体的な構成
を示す図であり、図１に示したアンテナ装置を搭載した
無線機の構成例である。なお、図１に対応する部分には
同一符号を付してある。ホイップアンテナ１０１の先端
には、モノポールアンテナエレメント１０２を無線機本
体２０１内に収納したときのアンテナの利得を改善する
ために、ヘリカルアンテナエレメント１０３が装荷され
ている。ホイップアンテナ１０１を無線機本体２０１か
ら引き出した時は、モノポールアンテナエレメント１０
２は、第１の接点１０５、給電接片２０７、給電線２０
６、アンテナ整合回路２０２を介して無線機回路２０３
に接続される。ホイップアンテナ１０１を無線機本体２
０１に収納した時は、ヘリカルアンテナエレメント１０
３は、第２の接点１０６、給電接片２０７、給電線２０
６、アンテナ整合回路２０２を介して無線機回路２０３
に接続される。
を示す図であり、図１に示したアンテナ装置を搭載した
無線機の構成例である。なお、図１に対応する部分には
同一符号を付してある。ホイップアンテナ１０１の先端
には、モノポールアンテナエレメント１０２を無線機本
体２０１内に収納したときのアンテナの利得を改善する
ために、ヘリカルアンテナエレメント１０３が装荷され
ている。ホイップアンテナ１０１を無線機本体２０１か
ら引き出した時は、モノポールアンテナエレメント１０
２は、第１の接点１０５、給電接片２０７、給電線２０
６、アンテナ整合回路２０２を介して無線機回路２０３
に接続される。ホイップアンテナ１０１を無線機本体２
０１に収納した時は、ヘリカルアンテナエレメント１０
３は、第２の接点１０６、給電接片２０７、給電線２０
６、アンテナ整合回路２０２を介して無線機回路２０３
に接続される。
【００２５】このような構成において、ホイップアンテ
ナ１０１を無線機本体２０１に収納した時、第２の接点
１０６からヘリカルアンテナエレメント１０３を見たと
きのインピーダンスをＺ２とする。また、ホイップアン
テナ１０１を無線機本体２０１から引き出した時の、第
１の接点１０５からホイップアンテナ１０１を見たとき
のインピーダンスをＺ１とし、Ｚ１＝Ｚ２となるよう無
給電ヘリカルエレメント１０４の固有インピーダンスを
制御する。これにより、与えられたホイップアンテナ長
および無線機筺体寸法において、ホイップアンテナ１０
１のインピーダンスを制御し、ホイップアンテナ１０１
の引き出しおよび収納状態でのＺ１とＺ２を一致させ、
その結果良好な整合状態を得ることができ、高品質で安
定した移動通信を可能とすることができる。
ナ１０１を無線機本体２０１に収納した時、第２の接点
１０６からヘリカルアンテナエレメント１０３を見たと
きのインピーダンスをＺ２とする。また、ホイップアン
テナ１０１を無線機本体２０１から引き出した時の、第
１の接点１０５からホイップアンテナ１０１を見たとき
のインピーダンスをＺ１とし、Ｚ１＝Ｚ２となるよう無
給電ヘリカルエレメント１０４の固有インピーダンスを
制御する。これにより、与えられたホイップアンテナ長
および無線機筺体寸法において、ホイップアンテナ１０
１のインピーダンスを制御し、ホイップアンテナ１０１
の引き出しおよび収納状態でのＺ１とＺ２を一致させ、
その結果良好な整合状態を得ることができ、高品質で安
定した移動通信を可能とすることができる。
【００２６】（実施の形態２）次に、本発明の請求項２
に対応する第２の実施の形態について図６から図１０を
用いて説明する。図６は本実施の形態におけるアンテナ
装置の構成を示すものであり、第１の実施の形態と同じ
要素には同じ符号を付してある。なお、以下の説明で
は、周波数帯域Ａの中心周波数をｆＡ、周波数帯域Ｂの
中心周波数をｆＢとして、ｆＡ＜ｆＢとして説明してい
るが、ｆＡ＞ｆＢとしてもそのまま適用することができ
る。
に対応する第２の実施の形態について図６から図１０を
用いて説明する。図６は本実施の形態におけるアンテナ
装置の構成を示すものであり、第１の実施の形態と同じ
要素には同じ符号を付してある。なお、以下の説明で
は、周波数帯域Ａの中心周波数をｆＡ、周波数帯域Ｂの
中心周波数をｆＢとして、ｆＡ＜ｆＢとして説明してい
るが、ｆＡ＞ｆＢとしてもそのまま適用することができ
る。
【００２７】ホイップアンテナ１０１は、モノポールア
ンテナエレメント１０２と、ヘリカルアンテナエレメン
ト１０３と、無給電ヘリカルエレメント１０４により構
成される。ここで、ホイップアンテナ１０１の伸長時に
おいて、モノポールアンテナエレメント１０２は、第１
の接点１０５から給電接片２０７および給電線２０６を
介して、アンテナ整合回路２０８へ接続されており、ホ
イップアンテナ１０１の収納時において、ヘリカルアン
テナエレメント１０３は、第２の接点１０６から給電接
片２０７および給電線２０６を介して、アンテナ整合回
路２０８へ接続されている。アンテナ整合回路２０８
は、切替スイッチ２０５を介して周波数帯域Ａで動作す
る無線回路２０３あるいは周波数帯域Ｂで動作する無線
回路２０４へ接続される。また、アンテナ整合回路２０
８は、周波数帯域Ａおよび周波数帯域Ｂにおいて、モノ
ポールアンテナエレメント１０２のインピーダンスを所
望のインピーダンスに変換する双峰特性を有する。さら
に無給電ヘリカルエレメント１０４との電気的結合によ
って生じたヘリカルアンテナエレメント１０３のインピ
ーダンスを、モノポールアンテナエレメント１０２のイ
ンピーダンスに周波数帯域Ａおよび周波数帯域Ｂにおい
て一致させることにより、ホイップアンテナ収納時にも
所望のインピーダンス特性を得ることができる。
ンテナエレメント１０２と、ヘリカルアンテナエレメン
ト１０３と、無給電ヘリカルエレメント１０４により構
成される。ここで、ホイップアンテナ１０１の伸長時に
おいて、モノポールアンテナエレメント１０２は、第１
の接点１０５から給電接片２０７および給電線２０６を
介して、アンテナ整合回路２０８へ接続されており、ホ
イップアンテナ１０１の収納時において、ヘリカルアン
テナエレメント１０３は、第２の接点１０６から給電接
片２０７および給電線２０６を介して、アンテナ整合回
路２０８へ接続されている。アンテナ整合回路２０８
は、切替スイッチ２０５を介して周波数帯域Ａで動作す
る無線回路２０３あるいは周波数帯域Ｂで動作する無線
回路２０４へ接続される。また、アンテナ整合回路２０
８は、周波数帯域Ａおよび周波数帯域Ｂにおいて、モノ
ポールアンテナエレメント１０２のインピーダンスを所
望のインピーダンスに変換する双峰特性を有する。さら
に無給電ヘリカルエレメント１０４との電気的結合によ
って生じたヘリカルアンテナエレメント１０３のインピ
ーダンスを、モノポールアンテナエレメント１０２のイ
ンピーダンスに周波数帯域Ａおよび周波数帯域Ｂにおい
て一致させることにより、ホイップアンテナ収納時にも
所望のインピーダンス特性を得ることができる。
【００２８】図７は本実施の形態における動作を説明す
るものであり、ホイップアンテナエレメント１０１に周
波数帯域Ａおよび周波数帯域Ｂにおいて高周波電力を供
給したときの電流分布を示したものである。なお、図６
に対応する部分には同一符号を付してある。図７（ａ）
はホイップアンテナエレメント１０１の伸長時の状態、
図７（ｂ）はホイップアンテナエレメント１０１の収納
時の状態を示している。ここで、２０１は無線機本体の
筺体を模した金属板であり、縦１２９ｍｍ、横３２ｍｍ
の寸法である。また、モノポールアンテナエレメント１
０２は、エレメント長１１５ｍｍ、ヘリカルアンテナエ
レメント１０３は、コイル径７ｍｍ、コイルピッチ３ｍ
ｍ、コイル高１１．３ｍｍ、無給電ヘリカルエレメント
１０４は、コイル径７ｍｍ、コイルピッチ４ｍｍ、コイ
ル高８．１ｍｍであり、いずれも線径０．５ｍｍの金属
線により形成し、同一線上に配置した。また、周波数帯
域Ａの中心周波数ｆＡを８５０［ＭＨｚ］、周波数帯域
Ｂの中心周波数ｆＢを２１５０［ＭＨｚ］とした。さら
に、斜線部の膨らみは、モノポールアンテナエレメント
１０２とヘリカルアンテナエレメント１０３のエレメン
ト上の電流の大きさを示す。
るものであり、ホイップアンテナエレメント１０１に周
波数帯域Ａおよび周波数帯域Ｂにおいて高周波電力を供
給したときの電流分布を示したものである。なお、図６
に対応する部分には同一符号を付してある。図７（ａ）
はホイップアンテナエレメント１０１の伸長時の状態、
図７（ｂ）はホイップアンテナエレメント１０１の収納
時の状態を示している。ここで、２０１は無線機本体の
筺体を模した金属板であり、縦１２９ｍｍ、横３２ｍｍ
の寸法である。また、モノポールアンテナエレメント１
０２は、エレメント長１１５ｍｍ、ヘリカルアンテナエ
レメント１０３は、コイル径７ｍｍ、コイルピッチ３ｍ
ｍ、コイル高１１．３ｍｍ、無給電ヘリカルエレメント
１０４は、コイル径７ｍｍ、コイルピッチ４ｍｍ、コイ
ル高８．１ｍｍであり、いずれも線径０．５ｍｍの金属
線により形成し、同一線上に配置した。また、周波数帯
域Ａの中心周波数ｆＡを８５０［ＭＨｚ］、周波数帯域
Ｂの中心周波数ｆＢを２１５０［ＭＨｚ］とした。さら
に、斜線部の膨らみは、モノポールアンテナエレメント
１０２とヘリカルアンテナエレメント１０３のエレメン
ト上の電流の大きさを示す。
【００２９】モノポールアンテナエレメント１０２に供
給された周波数帯域Ａの高周波電力は、その実質等価電
気長に応じて電流分布ができる。図７（ａ）の場合は、
モノポールアンテナエレメント１０２の実質等価電気長
が１／４波長であるので、無線機本体２０１との接続分
布は最大となり、同様にホイップアンテナエレメント１
０１を収納した状態の図７（ｂ）の場合でも、無給電ヘ
リカルエレメント１０４に誘起された電流の影響によっ
て、ヘリカルアンテナエレメント１０３の電流分布は、
無線機本体２０１との接続点で最大となる。
給された周波数帯域Ａの高周波電力は、その実質等価電
気長に応じて電流分布ができる。図７（ａ）の場合は、
モノポールアンテナエレメント１０２の実質等価電気長
が１／４波長であるので、無線機本体２０１との接続分
布は最大となり、同様にホイップアンテナエレメント１
０１を収納した状態の図７（ｂ）の場合でも、無給電ヘ
リカルエレメント１０４に誘起された電流の影響によっ
て、ヘリカルアンテナエレメント１０３の電流分布は、
無線機本体２０１との接続点で最大となる。
【００３０】無給電ヘリカルエレメント１０４に誘起さ
れた高周波電流は、ヘリカルアンテナエレメント１０３
の電流分布およインピーダンスに影響を与える。ここ
で、高周波電流の振幅および位相は、無給電ヘリカルエ
レメント１０４の長さやピッチによって制御することが
できるので、間接的にヘリカルアンテナエレメント１０
３のインピーダンスを制御することができる。
れた高周波電流は、ヘリカルアンテナエレメント１０３
の電流分布およインピーダンスに影響を与える。ここ
で、高周波電流の振幅および位相は、無給電ヘリカルエ
レメント１０４の長さやピッチによって制御することが
できるので、間接的にヘリカルアンテナエレメント１０
３のインピーダンスを制御することができる。
【００３１】図７（ａ）と図７（ｂ）の説明と同様に、
ホイップアンテナエレメント１０１に供給された周波数
帯域Ｂの高周波電力は、図７（ｃ）の場合は、モノポー
ルアンテナエレメント１０２の実質等価電気長が１／２
波長であるので、無線機本体２０１との接続点で電流分
布は最小となり、同様にホイップアンテナエレメント１
０１を収納した状態の図７（ｂ）の場合でも、無給電ヘ
リカルエレメント１０４に誘起された電流の影響によっ
て、ヘリカルアンテナエレメント１０３の電流分布は、
無線機本体２０１との接続点で最小となる。
ホイップアンテナエレメント１０１に供給された周波数
帯域Ｂの高周波電力は、図７（ｃ）の場合は、モノポー
ルアンテナエレメント１０２の実質等価電気長が１／２
波長であるので、無線機本体２０１との接続点で電流分
布は最小となり、同様にホイップアンテナエレメント１
０１を収納した状態の図７（ｂ）の場合でも、無給電ヘ
リカルエレメント１０４に誘起された電流の影響によっ
て、ヘリカルアンテナエレメント１０３の電流分布は、
無線機本体２０１との接続点で最小となる。
【００３２】図８は本実施の形態における動作を説明す
るものであり、図７（ｂ）の構成におけるヘリカルアン
テナのインピーダンス特性を示した図である。図８
（ａ）はスミスチャートを示しており、アンテナのイン
ピーダンスの軌跡が円の中心付近に近づくほど所望のイ
ンピーダンスに近づいていることを示しており、＊印の
横の数値は周波数［ＭＨｚ］である。ここでは、８００
［ＭＨｚ］から９００［ＭＨｚ］付近で所望のインピー
ダンスである５０Ωに近づいており、８５０［ＭＨｚ］
を中心周波数とする帯域Ａが確保されているのが分か
る。また、２１００［ＭＨｚ］から２２００［ＭＨｚ］
付近でも所望のインピーダンスである５０Ωに近づいて
おり、２１５０［ＭＨｚ］中心周波数とする帯域Ｂが確
保されているのが分かる。
るものであり、図７（ｂ）の構成におけるヘリカルアン
テナのインピーダンス特性を示した図である。図８
（ａ）はスミスチャートを示しており、アンテナのイン
ピーダンスの軌跡が円の中心付近に近づくほど所望のイ
ンピーダンスに近づいていることを示しており、＊印の
横の数値は周波数［ＭＨｚ］である。ここでは、８００
［ＭＨｚ］から９００［ＭＨｚ］付近で所望のインピー
ダンスである５０Ωに近づいており、８５０［ＭＨｚ］
を中心周波数とする帯域Ａが確保されているのが分か
る。また、２１００［ＭＨｚ］から２２００［ＭＨｚ］
付近でも所望のインピーダンスである５０Ωに近づいて
おり、２１５０［ＭＨｚ］中心周波数とする帯域Ｂが確
保されているのが分かる。
【００３３】図８（ｂ）はＶＳＷＲ（電圧定在波比）特
性を示しており、横軸に受信周波数、縦軸にＶＳＷＲを
示し、アンテナのインピーダンスの軌跡がＶＳＷＲの値
として１．０に近いほど所望のインピーダンスに近づい
ていることを示している。実線は数値解析であるシミュ
レーションによって得られた値であり、点線は実際の測
定によって確かめた値である。実線と点線では若干のズ
レはあるもののほぼ同じ周波数特性が得られており、数
値解析の妥当性が明らかである。
性を示しており、横軸に受信周波数、縦軸にＶＳＷＲを
示し、アンテナのインピーダンスの軌跡がＶＳＷＲの値
として１．０に近いほど所望のインピーダンスに近づい
ていることを示している。実線は数値解析であるシミュ
レーションによって得られた値であり、点線は実際の測
定によって確かめた値である。実線と点線では若干のズ
レはあるもののほぼ同じ周波数特性が得られており、数
値解析の妥当性が明らかである。
【００３４】ここでも、図８（ａ）の説明と同様に、８
００［ＭＨｚ］から９００［ＭＨｚ］付近でＶＳＷＲの
値として１．０Ωに近づいており、８５０［ＭＨｚ］付
近を中心周波数とする周波数帯域Ａが確保されているの
が分かる。さらに、２１００［ＭＨｚ］から２２００
［ＭＨｚ］付近でもＶＳＷＲの値として１．０Ωに近づ
いており、２１５０［ＭＨｚ］付近を中心周波数とする
周波数帯域Ｂが確保されているのが分かる。
００［ＭＨｚ］から９００［ＭＨｚ］付近でＶＳＷＲの
値として１．０Ωに近づいており、８５０［ＭＨｚ］付
近を中心周波数とする周波数帯域Ａが確保されているの
が分かる。さらに、２１００［ＭＨｚ］から２２００
［ＭＨｚ］付近でもＶＳＷＲの値として１．０Ωに近づ
いており、２１５０［ＭＨｚ］付近を中心周波数とする
周波数帯域Ｂが確保されているのが分かる。
【００３５】このように図７（ｂ）の構成におけるヘリ
カルアンテナは、モノポールアンテナエレメント１０２
の周波数帯域ＡおよびＢでのインピーダンスに影響を与
えることなく、ヘリカルアンテナエレメント１０３の周
波数帯域ＡおよびＢでのインピーダンスをそれぞれ独立
して制御することができる。
カルアンテナは、モノポールアンテナエレメント１０２
の周波数帯域ＡおよびＢでのインピーダンスに影響を与
えることなく、ヘリカルアンテナエレメント１０３の周
波数帯域ＡおよびＢでのインピーダンスをそれぞれ独立
して制御することができる。
【００３６】図９は本実施の形態における動作を説明す
るものであり、図７（ｂ）の構成において、周波数帯域
Ａおよび周波数帯域Ｂでの指向性特性を示した放射パタ
ン図である。図９（ａ）は周波数帯域Ａにおける特性、
図９（ｂ）は周波数帯域Ｂにおける特性を示している。
ＸＹ平面の放射特性は、周波数帯域Ａにおいて、携帯無
線機用のアンテナに望まれる無指向性特性を示してい
る。また、図９（ｂ）のようなＸＺ平面やＹＺ平面で蝶
々のようにＸ軸方向でヌルを持つ放射パタンであって
も、携帯無線機では一般的に通話状態で傾けて使用する
ため、こうした状態ではやはり水平方向指向性となるこ
とから携帯無線機用のアンテナに望まれる指向性特性を
有していると言える。
るものであり、図７（ｂ）の構成において、周波数帯域
Ａおよび周波数帯域Ｂでの指向性特性を示した放射パタ
ン図である。図９（ａ）は周波数帯域Ａにおける特性、
図９（ｂ）は周波数帯域Ｂにおける特性を示している。
ＸＹ平面の放射特性は、周波数帯域Ａにおいて、携帯無
線機用のアンテナに望まれる無指向性特性を示してい
る。また、図９（ｂ）のようなＸＺ平面やＹＺ平面で蝶
々のようにＸ軸方向でヌルを持つ放射パタンであって
も、携帯無線機では一般的に通話状態で傾けて使用する
ため、こうした状態ではやはり水平方向指向性となるこ
とから携帯無線機用のアンテナに望まれる指向性特性を
有していると言える。
【００３７】図１０は本実施の形態における具体的な構
成を示す図であり、図６に示したアンテナ装置を搭載し
た無線機の構成例である。なお、図６に対応する部分に
は同一符号を付してある。ホイップアンテナ１０１の先
端には、モノポールアンテナエレメント１０２を無線機
本体２０１内に収納したときのアンテナの利得を改善す
るために、ヘリカルアンテナエレメント１０３が装荷さ
れている。ホイップアンテナ１０１を無線機本体２０１
から引き出した時は、モノポールアンテナエレメント１
０２は、第１の接点１０５、給電接片２０７、給電線２
０６、アンテナ整合回路２０８を介して無線機回路２０
３に接続される。ホイップアンテナ１０１を無線機本体
２０１に収納した時は、ヘリカルアンテナエレメント１
０３は、第２の接点１０６、給電接片２０７、給電線２
０６、アンテナ整合回路２０８を介して無線機回路２０
３に接続される。
成を示す図であり、図６に示したアンテナ装置を搭載し
た無線機の構成例である。なお、図６に対応する部分に
は同一符号を付してある。ホイップアンテナ１０１の先
端には、モノポールアンテナエレメント１０２を無線機
本体２０１内に収納したときのアンテナの利得を改善す
るために、ヘリカルアンテナエレメント１０３が装荷さ
れている。ホイップアンテナ１０１を無線機本体２０１
から引き出した時は、モノポールアンテナエレメント１
０２は、第１の接点１０５、給電接片２０７、給電線２
０６、アンテナ整合回路２０８を介して無線機回路２０
３に接続される。ホイップアンテナ１０１を無線機本体
２０１に収納した時は、ヘリカルアンテナエレメント１
０３は、第２の接点１０６、給電接片２０７、給電線２
０６、アンテナ整合回路２０８を介して無線機回路２０
３に接続される。
【００３８】このような構成において、周波数帯域Ａお
よび周波数帯域Ｂで、ホイップアンテナ１０１を無線機
本体２０１に収納した時、第２の接点１０６からヘリカ
ルアンテナエレメント１０３を見たときのインピーダン
スをＺ２（Ａ）およびＺ２（Ｂ）とする。また、ホイッ
プアンテナ１０１を無線機本体２０１から引き出した時
の、第１の接点１０５からホイップアンテナ１０１を見
たときのインピーダンスをＺ１（Ａ）およびＺ２（Ｂ）
とし、Ｚ１（Ａ）＝Ｚ２（Ａ）かつＺ１（Ｂ）＝Ｚ２
（Ｂ）となるよう無給電ヘリカルエレメント１０４によ
ってヘリカルアンテナエレメント１０３の固有インピー
ダンスを制御する。これにより、与えられたホイップア
ンテナ長および無線機筺体寸法において、ホイップアン
テナ１０１のインピーダンスを制御し、ホイップアンテ
ナ１０１の引き出しおよび収納状態でＺ１（Ａ）＝Ｚ２
（Ａ）かつＺ１（Ｂ）＝Ｚ２（Ｂ）を実現し、その結果
周波数帯域Ａ、周波数帯域Ｂのいずれの帯域でも良好な
整合状態を得ることができ、高品質で安定した移動通信
を可能とすることができる。
よび周波数帯域Ｂで、ホイップアンテナ１０１を無線機
本体２０１に収納した時、第２の接点１０６からヘリカ
ルアンテナエレメント１０３を見たときのインピーダン
スをＺ２（Ａ）およびＺ２（Ｂ）とする。また、ホイッ
プアンテナ１０１を無線機本体２０１から引き出した時
の、第１の接点１０５からホイップアンテナ１０１を見
たときのインピーダンスをＺ１（Ａ）およびＺ２（Ｂ）
とし、Ｚ１（Ａ）＝Ｚ２（Ａ）かつＺ１（Ｂ）＝Ｚ２
（Ｂ）となるよう無給電ヘリカルエレメント１０４によ
ってヘリカルアンテナエレメント１０３の固有インピー
ダンスを制御する。これにより、与えられたホイップア
ンテナ長および無線機筺体寸法において、ホイップアン
テナ１０１のインピーダンスを制御し、ホイップアンテ
ナ１０１の引き出しおよび収納状態でＺ１（Ａ）＝Ｚ２
（Ａ）かつＺ１（Ｂ）＝Ｚ２（Ｂ）を実現し、その結果
周波数帯域Ａ、周波数帯域Ｂのいずれの帯域でも良好な
整合状態を得ることができ、高品質で安定した移動通信
を可能とすることができる。
【００３９】（実施の形態３）次に、本発明の請求項３
に対応する第３の実施の形態について、図１１を用いて
説明する。図１１は本実施の形態におけるホイップアン
テナの構成を示すものであり、図６に対応する部分には
同一符号を付してある。なお、以下の説明では、周波数
帯域Ａの中心周波数をｆＡ、周波数帯域Ｂの中心周波数
をｆＢとして、ｆＡ＜ｆＢとして説明しているが、ｆＡ
＞ｆＢとしてもそのまま適用することができる。ホイッ
プアンテナ１０１は、モノポールアンテナエレメント１
０２と、ヘリカルアンテナエレメント１０３と、無給電
ヘリカルエレメント１０４により構成される。無線回路
への接続方法等については図６の説明と同様である。
に対応する第３の実施の形態について、図１１を用いて
説明する。図１１は本実施の形態におけるホイップアン
テナの構成を示すものであり、図６に対応する部分には
同一符号を付してある。なお、以下の説明では、周波数
帯域Ａの中心周波数をｆＡ、周波数帯域Ｂの中心周波数
をｆＢとして、ｆＡ＜ｆＢとして説明しているが、ｆＡ
＞ｆＢとしてもそのまま適用することができる。ホイッ
プアンテナ１０１は、モノポールアンテナエレメント１
０２と、ヘリカルアンテナエレメント１０３と、無給電
ヘリカルエレメント１０４により構成される。無線回路
への接続方法等については図６の説明と同様である。
【００４０】無給電ヘリカルエレメント１０４のコイル
直径Ｄ２は、ヘリカルアンテナエレメント１０３のコイ
ル直径Ｄ１より小さいため、無給電ヘリカルエレメント
１０４が内側に配置されている。このことにより、無給
電ヘリカルエレメント１０４のコイルピッチとヘリカル
アンテナエレメント１０３のコイルピッチを自由に選ぶ
ことができるため、誘起される電流の位相を制御するこ
とができる。また、コイル直径Ｄ１とコイル直径Ｄ２の
差Ｄ１−Ｄ２を変えることにより、無給電ヘリカルエレ
メント１０４に誘起される電流の大きさをより細かく制
御することができる。例えば、ヘリカルアンテナエレメ
ント１０３において、周波数帯域Ａに対応した実質等価
電気長が１／４波長となるようなコイル長を選び、無給
電ヘリカルエレメント１０４において、周波数帯域Ｂに
対応した実質等価電気長が１／４波長となるようなコイ
ル長を選ぶことにより、ヘリカルアンテナエレメント１
０３は、それぞれの周波数帯域をカバーしたインピーダ
ンス特性を持つことが可能となる。
直径Ｄ２は、ヘリカルアンテナエレメント１０３のコイ
ル直径Ｄ１より小さいため、無給電ヘリカルエレメント
１０４が内側に配置されている。このことにより、無給
電ヘリカルエレメント１０４のコイルピッチとヘリカル
アンテナエレメント１０３のコイルピッチを自由に選ぶ
ことができるため、誘起される電流の位相を制御するこ
とができる。また、コイル直径Ｄ１とコイル直径Ｄ２の
差Ｄ１−Ｄ２を変えることにより、無給電ヘリカルエレ
メント１０４に誘起される電流の大きさをより細かく制
御することができる。例えば、ヘリカルアンテナエレメ
ント１０３において、周波数帯域Ａに対応した実質等価
電気長が１／４波長となるようなコイル長を選び、無給
電ヘリカルエレメント１０４において、周波数帯域Ｂに
対応した実質等価電気長が１／４波長となるようなコイ
ル長を選ぶことにより、ヘリカルアンテナエレメント１
０３は、それぞれの周波数帯域をカバーしたインピーダ
ンス特性を持つことが可能となる。
【００４１】（実施の形態４）次に、本発明の請求項４
に対応する第４の実施の形態について、図１２を用いて
説明する。図１２は本実施の形態におけるホイップアン
テナの構成を示すものであり、図６に対応する部分には
同一符号を付してある。なお、以下の説明では、周波数
帯域Ａの中心周波数をｆＡ、周波数帯域Ｂの中心周波数
をｆＢとして、ｆＡ＜ｆＢとしているが、ｆＡ＞ｆＢと
してもそのまま適用することができる。ホイップアンテ
ナ１０１は、モノポールアンテナエレメント１０２と、
ヘリカルアンテナエレメント１０３と、無給電ヘリカル
エレメント１０４により構成される。無線回路への接続
方法等については図６の説明と同様である。
に対応する第４の実施の形態について、図１２を用いて
説明する。図１２は本実施の形態におけるホイップアン
テナの構成を示すものであり、図６に対応する部分には
同一符号を付してある。なお、以下の説明では、周波数
帯域Ａの中心周波数をｆＡ、周波数帯域Ｂの中心周波数
をｆＢとして、ｆＡ＜ｆＢとしているが、ｆＡ＞ｆＢと
してもそのまま適用することができる。ホイップアンテ
ナ１０１は、モノポールアンテナエレメント１０２と、
ヘリカルアンテナエレメント１０３と、無給電ヘリカル
エレメント１０４により構成される。無線回路への接続
方法等については図６の説明と同様である。
【００４２】無給電ヘリカルエレメント１０４のコイル
直径Ｄ２は、ヘリカルアンテナエレメント１０３のコイ
ル直径Ｄ１より大きいため、無給電ヘリカルエレメント
１０４が外側に配置されている。このことにより、無給
電ヘリカルエレメント１０４のコイルピッチとヘリカル
アンテナエレメント１０３のコイルピッチを自由に選ぶ
ことができるため、誘起される電流の位相を制御するこ
とができる。また、コイル直径Ｄ１とコイル直径Ｄ２の
差Ｄ２−Ｄ１を変えることにより、無給電ヘリカルエレ
メント１０４に誘起される電流の大きさをより細かく制
御することができる。例えば、無給電ヘリカルエレメン
ト１０４において、周波数帯域Ａに対応した実質等価電
気長が１／４波長となるようなコイル長を選び、ヘリカ
ルアンテナエレメント１０３において、周波数帯域Ｂに
対応した実質等価電気長が１／４波長となるようなコイ
ル長を選ぶことにより、ヘリカルアンテナエレメント１
０３は、それぞれの周波数帯域をカバーしたインピーダ
ンス特性を持つことが可能となる。
直径Ｄ２は、ヘリカルアンテナエレメント１０３のコイ
ル直径Ｄ１より大きいため、無給電ヘリカルエレメント
１０４が外側に配置されている。このことにより、無給
電ヘリカルエレメント１０４のコイルピッチとヘリカル
アンテナエレメント１０３のコイルピッチを自由に選ぶ
ことができるため、誘起される電流の位相を制御するこ
とができる。また、コイル直径Ｄ１とコイル直径Ｄ２の
差Ｄ２−Ｄ１を変えることにより、無給電ヘリカルエレ
メント１０４に誘起される電流の大きさをより細かく制
御することができる。例えば、無給電ヘリカルエレメン
ト１０４において、周波数帯域Ａに対応した実質等価電
気長が１／４波長となるようなコイル長を選び、ヘリカ
ルアンテナエレメント１０３において、周波数帯域Ｂに
対応した実質等価電気長が１／４波長となるようなコイ
ル長を選ぶことにより、ヘリカルアンテナエレメント１
０３は、それぞれの周波数帯域をカバーしたインピーダ
ンス特性を持つことが可能となる。
【００４３】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、移動無
線機に用いられるアンテナ装置において、無給電ヘリカ
ルエレメントを用いることで、アンテナエレメントのイ
ンピーダンスを制御することができ、また、アンテナエ
レメントの伸長状態と収納時でのインピーダンスを一致
させることで、複数の周波数帯域で良好な整合が実現で
き、高品質で安定した移動通信を可能とする効果が得ら
れる。
線機に用いられるアンテナ装置において、無給電ヘリカ
ルエレメントを用いることで、アンテナエレメントのイ
ンピーダンスを制御することができ、また、アンテナエ
レメントの伸長状態と収納時でのインピーダンスを一致
させることで、複数の周波数帯域で良好な整合が実現で
き、高品質で安定した移動通信を可能とする効果が得ら
れる。
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるアンテナ装
置の概念図
置の概念図
【図２】（ａ）、（ｂ）本発明の第１の実施の形態にお
けるアンテナ装置の電流分布図
けるアンテナ装置の電流分布図
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるアンテナ装
置のインピーダンスを示すスミスチャート図（ａ）およ
びＶＳＷＲ特性図（ｂ）
置のインピーダンスを示すスミスチャート図（ａ）およ
びＶＳＷＲ特性図（ｂ）
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるアンテナ装
置の放射パターン図
置の放射パターン図
【図５】本発明の第１の実施の形態におけるアンテナ装
置を適用した無線機の構成図
置を適用した無線機の構成図
【図６】本発明の第２の実施の形態におけるアンテナ装
置の概念図
置の概念図
【図７】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）本発明の第２
の実施の形態におけるアンテナ装置の電流分布図
の実施の形態におけるアンテナ装置の電流分布図
【図８】本発明の第２の実施の形態におけるアンテナ装
置のインピーダンスを示すスミスチャート図（ａ）およ
びＶＳＷＲ特性図（ｂ）
置のインピーダンスを示すスミスチャート図（ａ）およ
びＶＳＷＲ特性図（ｂ）
【図９】（ａ）、（ｂ）本発明の第２の実施の形態にお
けるアンテナ装置の放射パターン図
けるアンテナ装置の放射パターン図
【図１０】本発明の第２の実施の形態におけるアンテナ
装置を適用した無線機の構成図
装置を適用した無線機の構成図
【図１１】本発明の第３の実施の形態におけるアンテナ
装置の部分構成図
装置の部分構成図
【図１２】本発明の第４の実施の形態におけるアンテナ
装置の部分構成図
装置の部分構成図
【図１３】従来のアンテナを示す構成図
【図１４】従来のアンテナを示す構成図
【図１５】従来のアンテナ装置のインピーダンスを示す
スミスチャート図
スミスチャート図
１０１ ホイップアンテナ １０２ モノポールアンテナエレメント １０３ ヘリカルアンテナエレメント １０４ 無給電ヘリカルエレメント １０５ 第１の接点 １０６ 第２の接点 ２０１ 無線機本体 ２０２ アンテナ整合回路 ２０３ 無線回路 ２０４ 無線回路 ２０５ 切替スイッチ ２０６ 給電線 ２０７ 給電接片 ２０８ アンテナ接合回路
Claims (4)
- 【請求項１】 小型携帯無線機に使用されて第１および
第２の周波数帯域に対応する伸縮式のホイップアンテナ
において、ホイップアンテナ伸長時には第１の接点を介
してアンテナ整合回路に接続されるモノポールアンテナ
エレメントと、ホイップアンテナ収納時には第２の接点
を介して前記アンテナ整合回路に接続されるヘリカルア
ンテナエレメントと、無線回路の第１の周波数帯域の波
長に対して十分小さい間隔で前記ヘリカルアンテナエレ
メントに近接して設置された無給電ヘリカルエレメント
を備えたアンテナ装置。 - 【請求項２】 ホイップアンテナ収納時におけるヘリカ
ルアンテナエレメントの第１のインピーダンスが、第１
の周波数帯域および第２の周波数帯域のいずれの帯域で
も、ホイップアンテナ伸長時のモノポールアンテナエレ
メントの第２のインピーダンスに一致するように、無給
電ヘリカルエレメントの第１のインピーダンスを調整し
たことを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。 - 【請求項３】 無給電ヘリカルエレメントをヘリカルア
ンテナエレメントの内側に配置したことを特徴とする請
求項１または２記載のアンテナ装置。 - 【請求項４】 無給電ヘリカルエレメントをヘリカルア
ンテナエレメントの外側に配置したことを特徴とする請
求項１または２記載のアンテナ装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08248407A JP3126313B2 (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | アンテナ装置 |
| DE69733983T DE69733983T2 (de) | 1996-09-19 | 1997-09-10 | Antennenanordnung |
| EP97115739A EP0831545B1 (en) | 1996-09-19 | 1997-09-10 | Antenna apparatus |
| US08/929,698 US5982330A (en) | 1996-09-19 | 1997-09-15 | Antenna apparatus |
| CN97119535A CN1112741C (zh) | 1996-09-19 | 1997-09-18 | 天线装置 |
| HK98108870A HK1008617A1 (en) | 1996-09-19 | 1998-07-03 | Antenna apparatus. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08248407A JP3126313B2 (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | アンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1098320A true JPH1098320A (ja) | 1998-04-14 |
| JP3126313B2 JP3126313B2 (ja) | 2001-01-22 |
Family
ID=17177661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08248407A Expired - Fee Related JP3126313B2 (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | アンテナ装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5982330A (ja) |
| EP (1) | EP0831545B1 (ja) |
| JP (1) | JP3126313B2 (ja) |
| CN (1) | CN1112741C (ja) |
| DE (1) | DE69733983T2 (ja) |
| HK (1) | HK1008617A1 (ja) |
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| WO2001045208A1 (fr) * | 1999-12-15 | 2001-06-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dispositif d'antenne |
| WO2001069715A1 (fr) * | 2000-03-16 | 2001-09-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dispositif d'antenne |
| KR20020095982A (ko) * | 2001-06-18 | 2002-12-28 | 엘지전자 주식회사 | 가변 안테나의 임피던스 정합 장치 |
| JP2003023314A (ja) * | 2001-07-11 | 2003-01-24 | Anten Corp | アンテナ装置 |
| JP2007520964A (ja) * | 2004-02-06 | 2007-07-26 | ハラダ・インダストリー・カンパニー・リミテッド | 無給電素子を用いる多帯域アンテナ |
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| US6611691B1 (en) * | 1998-12-24 | 2003-08-26 | Motorola, Inc. | Antenna adapted to operate in a plurality of frequency bands |
| CN1171354C (zh) * | 1998-03-19 | 2004-10-13 | 松下电器产业株式会社 | 双频率天线装置及使用其的移动通信设备 |
| US6336036B1 (en) * | 1998-07-08 | 2002-01-01 | Ericsson Inc. | Retractable dual-band tapped helical radiotelephone antennas |
| US5943021A (en) * | 1998-08-03 | 1999-08-24 | Ericsson Inc. | Swivel antenna with parasitic tuning |
| US6289225B1 (en) * | 1998-08-17 | 2001-09-11 | Ericsson Inc. | Retractable and pivotable multiple frequency band antenna |
| JP2000078052A (ja) * | 1998-08-28 | 2000-03-14 | Nec Saitama Ltd | アンテナ整合部切替回路 |
| JP2000082913A (ja) * | 1998-09-07 | 2000-03-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アンテナ装置およびこれを用いた無線受信装置 |
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| JP2001177326A (ja) * | 1999-10-08 | 2001-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アンテナ装置、通信システム |
| JP2001127516A (ja) * | 1999-10-25 | 2001-05-11 | Nec Corp | 携帯無線機 |
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| US6973622B1 (en) | 2000-09-25 | 2005-12-06 | Wireless Valley Communications, Inc. | System and method for design, tracking, measurement, prediction and optimization of data communication networks |
| JP4096294B2 (ja) * | 2002-05-14 | 2008-06-04 | 日本電気株式会社 | 携帯電話装置 |
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- 1997-09-10 EP EP97115739A patent/EP0831545B1/en not_active Expired - Lifetime
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- 1997-09-15 US US08/929,698 patent/US5982330A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-09-18 CN CN97119535A patent/CN1112741C/zh not_active Expired - Fee Related
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