JPH11298240A - 複数の周波数帯域で動作するアンテナ - Google Patents
複数の周波数帯域で動作するアンテナInfo
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- JPH11298240A JPH11298240A JP11052121A JP5212199A JPH11298240A JP H11298240 A JPH11298240 A JP H11298240A JP 11052121 A JP11052121 A JP 11052121A JP 5212199 A JP5212199 A JP 5212199A JP H11298240 A JPH11298240 A JP H11298240A
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- H01Q5/10—Resonant antennas
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- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
- H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
- H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
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- 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
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- H01Q11/08—Helical antennas
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- H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
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- H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
- H01Q9/32—Vertical arrangement of element
- H01Q9/36—Vertical arrangement of element with top loading
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 収納可能であり、上方位置および下方位置に
関して新規の整合回路を有するアンテナを含む、２つ以
上の周波数で動作することができるアンテナを提供す
る。 【解決手段】 アンテナの２つの異なる位置において二
重帯域動作を可能にする新規の収納式アンテナが開示さ
れる。さらに、新規の収納式アンテナは、本開示の種々
の実施例によるさまざまな整合回路構造に結合されて、
２つの異なる整合回路の電気的または機械的な切換の使
用をなくする。
関して新規の整合回路を有するアンテナを含む、２つ以
上の周波数で動作することができるアンテナを提供す
る。 【解決手段】 アンテナの２つの異なる位置において二
重帯域動作を可能にする新規の収納式アンテナが開示さ
れる。さらに、新規の収納式アンテナは、本開示の種々
の実施例によるさまざまな整合回路構造に結合されて、
２つの異なる整合回路の電気的または機械的な切換の使
用をなくする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本出願はアンテナに関し、さらに
詳しくは、２つ以上の周波数帯域で動作するよう適応さ
れるアンテナに関する。
詳しくは、２つ以上の周波数帯域で動作するよう適応さ
れるアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】ワイ
ヤレス通信装置の使用頻度が増大するにつれて、スペク
トルが不足してきた。多くの場合、特定の帯域上でサー
ビスを提供するネットワーク・オペレータは、その顧客
に対応するために別の帯域上でサービスを提供しなけれ
ばならなかった。たとえば、ある特定の領域におけるサ
ービスは、GSMシステムでは９００MHzの周波数帯域で、
またDCSシステムでは１８００MHzの周波数帯域で、さら
にPCSシステムなどの第３のシステムでは１９００周波
数帯域で提供することができた。同様に、別の領域にお
けるサービスは、８００MHzの周波数帯域のAMPSシステ
ムと１９００周波数帯域のPCSシステムを含むことがあ
った。単独のネットワーク・オペレータが、ある特定の
領域において両方のシステムにサービスを提供すること
はないが、ワイヤレス通信装置のユーザは、１つのシス
テムでサービスを受けられない場合には、ローミングす
る機会を欲する。従って、セルラ無線電話などのワイヤ
レス通信装置は、両方の周波数で通信することができな
ければならない。
ヤレス通信装置の使用頻度が増大するにつれて、スペク
トルが不足してきた。多くの場合、特定の帯域上でサー
ビスを提供するネットワーク・オペレータは、その顧客
に対応するために別の帯域上でサービスを提供しなけれ
ばならなかった。たとえば、ある特定の領域におけるサ
ービスは、GSMシステムでは９００MHzの周波数帯域で、
またDCSシステムでは１８００MHzの周波数帯域で、さら
にPCSシステムなどの第３のシステムでは１９００周波
数帯域で提供することができた。同様に、別の領域にお
けるサービスは、８００MHzの周波数帯域のAMPSシステ
ムと１９００周波数帯域のPCSシステムを含むことがあ
った。単独のネットワーク・オペレータが、ある特定の
領域において両方のシステムにサービスを提供すること
はないが、ワイヤレス通信装置のユーザは、１つのシス
テムでサービスを受けられない場合には、ローミングす
る機会を欲する。従って、セルラ無線電話などのワイヤ
レス通信装置は、両方の周波数で通信することができな
ければならない。
【０００３】さらに、下方へすなわち収納位置に収納可
能なホイップ・アンテナを有する装置においては、依然
として、ブッシング（軸受筒）を介してアンテナ内にエ
ネルギを結合することによりホイップに給電する。従っ
て、アンテナを下方位置で再整合しなければならない。
従来の機械的スイッチまたはピン・ダイオードを用い
て、上方位置および下方位置にあるときにアンテナとト
ランシーバとの間の整合回路を変更することができる。
しかし、上方位置および下方位置において整合回路を変
更するためにスイッチを用いることにはいくつかの欠点
がある。回路構成がより複雑になるだけでなく、スイッ
チは送受信時に電力損失を大きくする。さらに重要なこ
とは、機械的スイッチは壊れやすく、ピン・ダイオード
・スイッチは静電放電により壊れやすい。従って、収納
可能であり、上方位置および下方位置に関して新規の整
合回路を有するアンテナを含む、２つ以上の周波数で動
作することができるアンテナが必要とされる。
能なホイップ・アンテナを有する装置においては、依然
として、ブッシング（軸受筒）を介してアンテナ内にエ
ネルギを結合することによりホイップに給電する。従っ
て、アンテナを下方位置で再整合しなければならない。
従来の機械的スイッチまたはピン・ダイオードを用い
て、上方位置および下方位置にあるときにアンテナとト
ランシーバとの間の整合回路を変更することができる。
しかし、上方位置および下方位置において整合回路を変
更するためにスイッチを用いることにはいくつかの欠点
がある。回路構成がより複雑になるだけでなく、スイッ
チは送受信時に電力損失を大きくする。さらに重要なこ
とは、機械的スイッチは壊れやすく、ピン・ダイオード
・スイッチは静電放電により壊れやすい。従って、収納
可能であり、上方位置および下方位置に関して新規の整
合回路を有するアンテナを含む、２つ以上の周波数で動
作することができるアンテナが必要とされる。
【０００４】
【実施例】ワイヤレス通信産業における急速な発展のた
めに、２つ以上の周波数帯域で用いることのできる新規
のアンテナが必要とされる。通常、米国では８００MHz
のAMPSと１９００MHzのPCSの両方で、またヨーロッパで
は９００MHzのGSMと１８００MHzのDCS帯域の両方で動作
することが二重帯域アンテナには求められる。三帯域ア
ンテナは、これらの帯域のうち３つの帯域で動作するこ
とが求められる。
めに、２つ以上の周波数帯域で用いることのできる新規
のアンテナが必要とされる。通常、米国では８００MHz
のAMPSと１９００MHzのPCSの両方で、またヨーロッパで
は９００MHzのGSMと１８００MHzのDCS帯域の両方で動作
することが二重帯域アンテナには求められる。三帯域ア
ンテナは、これらの帯域のうち３つの帯域で動作するこ
とが求められる。
【０００５】本開示は、複数の周波数帯域において信号
を受信するよう適応されるアンテナに関する。特にこの
アンテナは、好ましくは、単独の給電点に結合される固
定式のホイップ・アンテナとヘリカル・コイル・アンテ
ナとによって構成される。ホイップ・アンテナとヘリカ
ル・コイル・アンテナの両方の整合を行い、なおかつ静
電保護を行うために１つの整合回路が適応される。ある
実施例により、アンテナのホイップ部分の端部にディス
クを取り付け、ヘリカル・コイルのピッチを小さくする
ことにより、アンテナの寸法を小さくすることもでき
る。好ましくは、誘電性材料がホイップ部分を囲み、ヘ
リカル・コイル・アンテナの支持部となる。アンテナを
ワイヤレス通信装置に結合させる取付部材は、固定式ホ
イップ・アンテナとヘリカル・コイル・アンテナとを頭
部に載せる単極アンテナ（monopole）として働く。最後
に、クリップを用いてアンテナのための給電点とし、固
定式ホイップ・アンテナとヘリカル・コイル・アンテナ
の電気長をさらに短くすることができる。
を受信するよう適応されるアンテナに関する。特にこの
アンテナは、好ましくは、単独の給電点に結合される固
定式のホイップ・アンテナとヘリカル・コイル・アンテ
ナとによって構成される。ホイップ・アンテナとヘリカ
ル・コイル・アンテナの両方の整合を行い、なおかつ静
電保護を行うために１つの整合回路が適応される。ある
実施例により、アンテナのホイップ部分の端部にディス
クを取り付け、ヘリカル・コイルのピッチを小さくする
ことにより、アンテナの寸法を小さくすることもでき
る。好ましくは、誘電性材料がホイップ部分を囲み、ヘ
リカル・コイル・アンテナの支持部となる。アンテナを
ワイヤレス通信装置に結合させる取付部材は、固定式ホ
イップ・アンテナとヘリカル・コイル・アンテナとを頭
部に載せる単極アンテナ（monopole）として働く。最後
に、クリップを用いてアンテナのための給電点とし、固
定式ホイップ・アンテナとヘリカル・コイル・アンテナ
の電気長をさらに短くすることができる。
【０００６】本発明の代替実施例によるアンテナは好ま
しくは収納式であり、上部にらせん型ワイヤを装着する
直線のホイップを有する。金属ブッシングを介してRFエ
ネルギを結合することにより、上方位置にあっても下方
位置にあってもアンテナに給電することができる。延長
位置においては、ホイップの長さとホイップの底部に結
合される整合回路により２つの周波数が共振される。収
納位置においては、LC網などの別の整合回路をホイップ
に沿った別の点に接続することが好ましく、これによっ
てホイップは給電位置における開路と等価になる。
しくは収納式であり、上部にらせん型ワイヤを装着する
直線のホイップを有する。金属ブッシングを介してRFエ
ネルギを結合することにより、上方位置にあっても下方
位置にあってもアンテナに給電することができる。延長
位置においては、ホイップの長さとホイップの底部に結
合される整合回路により２つの周波数が共振される。収
納位置においては、LC網などの別の整合回路をホイップ
に沿った別の点に接続することが好ましく、これによっ
てホイップは給電位置における開路と等価になる。
【０００７】上方位置においては、整合のために給電点
においてLC網が必要とされる。収納されるホイップ部分
は約１／４波長（AMPS／GSM帯域）および１／２波長（D
CS／PCS帯域）であるので、アンテナを整合する新規の
技術は、給電点においてホイップを電気的に分離するも
のである。これは、ホイップの底部の点において負荷イ
ンピーダンスを導入し、これが両方の帯域の給電点にお
いて高インピーダンス状態に変換することにより実行さ
れる。給電点の高インピーダンスは、下方位置にあるア
ンテナからホイップをなくすることに等しい。必要とさ
れる負荷インピーダンス、好ましくは直列または並列LC
回路であるが、これはAMPS／GSMにおいては低いインピ
ーダンス値を、DCS／PCS帯域においては高いインピーダ
ンス値を有するべきである。従って、下方位置にあるア
ンテナは、自己共振二重帯域アンテナと等価になる。種
々のアンテナとアンテナ上の１つ以上の点（ホイップの
上部，ホイップの底部またはホイップの上部と底部との
間の点にある給電点）に位置する異なる整合回路のさま
ざまな実施例を以下の図面で詳細に説明する。
においてLC網が必要とされる。収納されるホイップ部分
は約１／４波長（AMPS／GSM帯域）および１／２波長（D
CS／PCS帯域）であるので、アンテナを整合する新規の
技術は、給電点においてホイップを電気的に分離するも
のである。これは、ホイップの底部の点において負荷イ
ンピーダンスを導入し、これが両方の帯域の給電点にお
いて高インピーダンス状態に変換することにより実行さ
れる。給電点の高インピーダンスは、下方位置にあるア
ンテナからホイップをなくすることに等しい。必要とさ
れる負荷インピーダンス、好ましくは直列または並列LC
回路であるが、これはAMPS／GSMにおいては低いインピ
ーダンス値を、DCS／PCS帯域においては高いインピーダ
ンス値を有するべきである。従って、下方位置にあるア
ンテナは、自己共振二重帯域アンテナと等価になる。種
々のアンテナとアンテナ上の１つ以上の点（ホイップの
上部，ホイップの底部またはホイップの上部と底部との
間の点にある給電点）に位置する異なる整合回路のさま
ざまな実施例を以下の図面で詳細に説明する。
【０００８】図１を参照して、本発明を内蔵する二重帯
域セルラ無線電話などのワイヤレス通信装置のブロック
図が図示される。好適な実施例においては、、モトロー
ラ社から入手可能なCMOS ASICなどのフレーム発生器ASI
C１０１と、これもモトローラ社から入手可能な68HC11
マイクロプロセッサなどのマイクロプロセッサ１０３と
が結合して、セルラ・システム内で動作するために必要
な通信プロトコルを生成する。マイクロプロセッサ１０
３は、RAM１０５，EEPROM１０７およびROM１０９によっ
て構成され、好ましくは１つのパッケージ１１１に統合
されるメモリ１０４を用いてプロトコルを生成し、ディ
スプレイ１１３への書込，キーパッド１１５からの情報
の受入，周波数シンセサイザ１２５の制御や信号を増幅
するために必要な段階を実行するなど、通信ユニットに
関する他の機能を実行するために必要な段階を本発明の
方法により実行する。ASIC１０１は、マイクロフォン１
１７からの、またスピーカ１２１への音声回路構成１１
９により変換される音声を処理する。
域セルラ無線電話などのワイヤレス通信装置のブロック
図が図示される。好適な実施例においては、、モトロー
ラ社から入手可能なCMOS ASICなどのフレーム発生器ASI
C１０１と、これもモトローラ社から入手可能な68HC11
マイクロプロセッサなどのマイクロプロセッサ１０３と
が結合して、セルラ・システム内で動作するために必要
な通信プロトコルを生成する。マイクロプロセッサ１０
３は、RAM１０５，EEPROM１０７およびROM１０９によっ
て構成され、好ましくは１つのパッケージ１１１に統合
されるメモリ１０４を用いてプロトコルを生成し、ディ
スプレイ１１３への書込，キーパッド１１５からの情報
の受入，周波数シンセサイザ１２５の制御や信号を増幅
するために必要な段階を実行するなど、通信ユニットに
関する他の機能を実行するために必要な段階を本発明の
方法により実行する。ASIC１０１は、マイクロフォン１
１７からの、またスピーカ１２１への音声回路構成１１
９により変換される音声を処理する。
【０００９】トランシーバは、無線周波数信号を処理す
る。特に、送信機１２３，１２４は、周波数シンセサイ
ザ１２５により生成される搬送周波数を用いてアンテナ
１２９を通じて送信する。通信装置のアンテナ１２９に
より受信される情報は、整合網および送受信スイッチ１
３０を通じて受信機１２７，１２８に入る。好適な整合
網および送受信スイッチ１３０を図１０内に、より詳細
に示す。受信機１２７，１２８は、周波数シンセサイザ
１２５からの搬送周波数を用いてメッセージ・フレーム
によって構成されるシンボルを復調する。送信機および
受信機は総称してトランシーバと呼ばれる。通信装置
は、任意で、デジタル信号処理手段を備えるメッセージ
受信機および格納装置１３１を具備することがある。メ
ッセージ受信機および格納装置とは、たとえば、デジタ
ル留守番電話またはページング受信機とすることもでき
る。
る。特に、送信機１２３，１２４は、周波数シンセサイ
ザ１２５により生成される搬送周波数を用いてアンテナ
１２９を通じて送信する。通信装置のアンテナ１２９に
より受信される情報は、整合網および送受信スイッチ１
３０を通じて受信機１２７，１２８に入る。好適な整合
網および送受信スイッチ１３０を図１０内に、より詳細
に示す。受信機１２７，１２８は、周波数シンセサイザ
１２５からの搬送周波数を用いてメッセージ・フレーム
によって構成されるシンボルを復調する。送信機および
受信機は総称してトランシーバと呼ばれる。通信装置
は、任意で、デジタル信号処理手段を備えるメッセージ
受信機および格納装置１３１を具備することがある。メ
ッセージ受信機および格納装置とは、たとえば、デジタ
ル留守番電話またはページング受信機とすることもでき
る。
【００１０】図２を参照して、部分的断面図が図１に示
されるようなワイヤレス通信装置に結合される本発明に
よるアンテナを示す。アンテナ１２９は、スリーブ２０
４を有する外ハウジングまたはオーバーモールド２０２
によって構成される。単極アンテナ２０５は、結合部分
２０８に延びるネジ部分２０６によって構成される。単
極アンテナの長さは、一般的に縦方向の極性に影響を与
え、単極アンテナが長ければ一般的に縦方向の極性は大
きくなる。単極アンテナについては、後の図面を参照し
てより詳細に説明する。
されるようなワイヤレス通信装置に結合される本発明に
よるアンテナを示す。アンテナ１２９は、スリーブ２０
４を有する外ハウジングまたはオーバーモールド２０２
によって構成される。単極アンテナ２０５は、結合部分
２０８に延びるネジ部分２０６によって構成される。単
極アンテナの長さは、一般的に縦方向の極性に影響を与
え、単極アンテナが長ければ一般的に縦方向の極性は大
きくなる。単極アンテナについては、後の図面を参照し
てより詳細に説明する。
【００１１】アンテナは、ベース部分２１６に結合され
る可撓性アーム２１４の端部にコンタクト素子２１２を
有するクリップ２１０に結合される。ベース部分２１６
は、好ましくは図１の回路構成または他の適切な回路を
有する回路基板に取り付けられる。ブラケット２１０
は、これもベース部分２１６に延びる可撓性アーム２２
０に結合される第２コンタクト２１８をさらに備える。
結合部分２０８は、電気コンタクトともなる可撓性アー
ム２１４，２２０により保持される。可撓性アームの寸
法は、好ましくは、アンテナの効率を最適にするよう選
択される。すなわち、可撓性アームの長さおよび幅は、
アンテナに関して適切なインダクタンスまたは容量を提
供するよう選択され、アームの幅が狭いとインダクタン
スが大きくなり、アームの幅が広いと容量が大きくな
る。
る可撓性アーム２１４の端部にコンタクト素子２１２を
有するクリップ２１０に結合される。ベース部分２１６
は、好ましくは図１の回路構成または他の適切な回路を
有する回路基板に取り付けられる。ブラケット２１０
は、これもベース部分２１６に延びる可撓性アーム２２
０に結合される第２コンタクト２１８をさらに備える。
結合部分２０８は、電気コンタクトともなる可撓性アー
ム２１４，２２０により保持される。可撓性アームの寸
法は、好ましくは、アンテナの効率を最適にするよう選
択される。すなわち、可撓性アームの長さおよび幅は、
アンテナに関して適切なインダクタンスまたは容量を提
供するよう選択され、アームの幅が狭いとインダクタン
スが大きくなり、アームの幅が広いと容量が大きくな
る。
【００１２】図２は、図１のワイヤレス通信装置のハウ
ジング２３０も図示する。ハウジングは、部分的に断面
で示される収納スリーブ２３２を備え、これはアンテナ
のネジ部分２０６を受け入れるネジ式ナット２３４を保
持する。アンテナの給電点は、好ましくは結合部分２０
５の根元付近のコンタクト素子２１２，２１８に作られ
るが、本発明によりネジ式ナット２３４に給電点を作っ
てもよい。
ジング２３０も図示する。ハウジングは、部分的に断面
で示される収納スリーブ２３２を備え、これはアンテナ
のネジ部分２０６を受け入れるネジ式ナット２３４を保
持する。アンテナの給電点は、好ましくは結合部分２０
５の根元付近のコンタクト素子２１２，２１８に作られ
るが、本発明によりネジ式ナット２３４に給電点を作っ
てもよい。
【００１３】図３を参照して、平面図がワイヤレス通信
装置から外されたアンテナ１２９を示す。図４の断面図
は、アンテナのある実施例の断面を示す。特に、オーバ
ーモールド２０２内の誘電性コア４０４は、好ましく
は、誘電性材料で構成される。たとえば、このコアをサ
ントプレン（santoprene）およびポリプロピレンで構成
される誘電性材料とすることができる。たとえば、誘電
性コアを７５％のサントプレン（santoprene）と２５％
のポリプロピレンで構成すると、誘電率が２．０の誘電
性材料を生成することができる。誘電性コア４０２内に
は、実質的に直線のワイヤであるホイップ・アンテナ４
０６を覆う誘電性スリーブ４０５がある。たとえば、誘
電性スリーブ４０５をテフロン材料としてもよい。ε1
＞ε2のとき、誘電性コア４０２は、好ましくは誘電率
ε1を有し、誘電性スリーブは好ましくは誘電率ε2を有
する。より広い帯域幅を可能にするだけでなく、誘電性
スリーブ４０５は、アンテナに機械的強度を与える。ε
1＞ε2である限り、固体プラスチックを用いることもで
きる。あるいは、スリーブのある部分を空のままにし
て、それによってε＝１の誘電率をもつ空気で優れた電
気特性を得ることもできる。帯域幅に応じて、スリーブ
をなくすることもできる。これは後の図面で説明する。
装置から外されたアンテナ１２９を示す。図４の断面図
は、アンテナのある実施例の断面を示す。特に、オーバ
ーモールド２０２内の誘電性コア４０４は、好ましく
は、誘電性材料で構成される。たとえば、このコアをサ
ントプレン（santoprene）およびポリプロピレンで構成
される誘電性材料とすることができる。たとえば、誘電
性コアを７５％のサントプレン（santoprene）と２５％
のポリプロピレンで構成すると、誘電率が２．０の誘電
性材料を生成することができる。誘電性コア４０２内に
は、実質的に直線のワイヤであるホイップ・アンテナ４
０６を覆う誘電性スリーブ４０５がある。たとえば、誘
電性スリーブ４０５をテフロン材料としてもよい。ε1
＞ε2のとき、誘電性コア４０２は、好ましくは誘電率
ε1を有し、誘電性スリーブは好ましくは誘電率ε2を有
する。より広い帯域幅を可能にするだけでなく、誘電性
スリーブ４０５は、アンテナに機械的強度を与える。ε
1＞ε2である限り、固体プラスチックを用いることもで
きる。あるいは、スリーブのある部分を空のままにし
て、それによってε＝１の誘電率をもつ空気で優れた電
気特性を得ることもできる。帯域幅に応じて、スリーブ
をなくすることもできる。これは後の図面で説明する。
【００１４】また、誘電性コア４０２内に形成されるら
せん型の凹部４０７内には、ヘリカル・コイル・アンテ
ナ４０８がある。ヘリカル・コイル・アンテナは、誘電
性コア４０２の外縁に形成されるが、ヘリカル・アンテ
ナを誘電性コア４０２によって完全に囲むこともでき
る。ホイップ・アンテナおよびヘリカル・コイル・アン
テナはいずれも単極アンテナ２０５に電気的に接続され
る。特に、ホイップ・アンテナの下側部分４１０は、単
極アンテナのショルダ部分４１１内の凹部内で単極アン
テナ２０５に結合され、ヘリカル・コイル・アンテナ４
０８の下側部分も単極アンテナ内の凹部に結合される。
ヘリカル・コイル・アンテナはホイップ・アンテナを実
質的に囲んで図示されるが、ヘリカル・コイル・アンテ
ナをホイップ・アンテナに隣接して置くこともできる。
せん型の凹部４０７内には、ヘリカル・コイル・アンテ
ナ４０８がある。ヘリカル・コイル・アンテナは、誘電
性コア４０２の外縁に形成されるが、ヘリカル・アンテ
ナを誘電性コア４０２によって完全に囲むこともでき
る。ホイップ・アンテナおよびヘリカル・コイル・アン
テナはいずれも単極アンテナ２０５に電気的に接続され
る。特に、ホイップ・アンテナの下側部分４１０は、単
極アンテナのショルダ部分４１１内の凹部内で単極アン
テナ２０５に結合され、ヘリカル・コイル・アンテナ４
０８の下側部分も単極アンテナ内の凹部に結合される。
ヘリカル・コイル・アンテナはホイップ・アンテナを実
質的に囲んで図示されるが、ヘリカル・コイル・アンテ
ナをホイップ・アンテナに隣接して置くこともできる。
【００１５】図５を参照して、アンテナの断面図の代替
実施例が図示される。特に誘電性スリープ４０５が取り
去られて、誘電性コア５０２がホイップ・アンテナ４０
６を囲む。
実施例が図示される。特に誘電性スリープ４０５が取り
去られて、誘電性コア５０２がホイップ・アンテナ４０
６を囲む。
【００１６】図６を参照して、図６の等角図は、オーバ
ーモールドまたは誘電層を取り去った本発明によるホイ
ップ・アンテナ４０６およびヘリカル・コイル・アンテ
ナ４０８を示す。DCS帯域（１７１０〜１８８０MHz周波
数）およびPCS帯域（１８５０〜１９９０MHz周波数）で
信号を送受信するためには、ホイップ・アンテナは単極
アンテナのショルダから測定して約２８．１（+/-．
５）mmの長さｌ1を有するように選択される。GSM帯域
（８８０〜９６０MHz周波数）で信号を送受信するため
には、ホイップ・アンテナは、これも単極アンテナのシ
ョルダから測定して約２５．４（+/-．８）mmの長さ
ｌ2、約７．１５mmのピッチ寸法ｌ3で約３．７巻となる
ように選択される。
ーモールドまたは誘電層を取り去った本発明によるホイ
ップ・アンテナ４０６およびヘリカル・コイル・アンテ
ナ４０８を示す。DCS帯域（１７１０〜１８８０MHz周波
数）およびPCS帯域（１８５０〜１９９０MHz周波数）で
信号を送受信するためには、ホイップ・アンテナは単極
アンテナのショルダから測定して約２８．１（+/-．
５）mmの長さｌ1を有するように選択される。GSM帯域
（８８０〜９６０MHz周波数）で信号を送受信するため
には、ホイップ・アンテナは、これも単極アンテナのシ
ョルダから測定して約２５．４（+/-．８）mmの長さ
ｌ2、約７．１５mmのピッチ寸法ｌ3で約３．７巻となる
ように選択される。
【００１７】図７および図８を参照して、本発明の代替
実施例は、アンテナの全体の長さを短くするためにアン
テナの端部にディスク７０４を有する、より短いホイッ
プ部分７０２を示す。ヘリカル・コイル・アンテナのピ
ッチも減らして、アンテナの長さを短くすることができ
る。上記の周波数帯域または他の周波数帯域のための寸
法を本発明により用いることもできる。
実施例は、アンテナの全体の長さを短くするためにアン
テナの端部にディスク７０４を有する、より短いホイッ
プ部分７０２を示す。ヘリカル・コイル・アンテナのピ
ッチも減らして、アンテナの長さを短くすることができ
る。上記の周波数帯域または他の周波数帯域のための寸
法を本発明により用いることもできる。
【００１８】図９を参照して、グラフは、本発明の図５
のアンテナによる周波数の関数として、帰還損失５dB毎
に示す。図に見られるように、アンテナは−１０dBの帰
還損失において、８３０〜９６０MHzと１７１０〜２０
００MHzの帯域で信号を動作させるが、これはAMPS，GS
M，DCS，PCSおよびPHSの周波数帯域を網羅する。ホイッ
プ・アンテナとヘリカル・コイルの長さを変更すると、
共振周波数を所望の任意の周波数帯域に同調することが
できる。
のアンテナによる周波数の関数として、帰還損失５dB毎
に示す。図に見られるように、アンテナは−１０dBの帰
還損失において、８３０〜９６０MHzと１７１０〜２０
００MHzの帯域で信号を動作させるが、これはAMPS，GS
M，DCS，PCSおよびPHSの周波数帯域を網羅する。ホイッ
プ・アンテナとヘリカル・コイルの長さを変更すると、
共振周波数を所望の任意の周波数帯域に同調することが
できる。
【００１９】図１０を参照して、整合網および送受信ス
イッチ１３０をより詳細に示す。特に、整合網１００２
は、キャパシタ１００４およびインダクタ１００６によ
って構成される。GSM，PCSおよびDCS帯域のための整合
網として機能するためには、たとえばキャパシタ１００
４は約４．７pf、インダクタは約８．２nHである。整合
網の別の利点は、インダクタが静電保護を行うDC経路と
なることである。最後に、任意の従来の送受信スイッチ
１００８を本発明により用いることができる。
イッチ１３０をより詳細に示す。特に、整合網１００２
は、キャパシタ１００４およびインダクタ１００６によ
って構成される。GSM，PCSおよびDCS帯域のための整合
網として機能するためには、たとえばキャパシタ１００
４は約４．７pf、インダクタは約８．２nHである。整合
網の別の利点は、インダクタが静電保護を行うDC経路と
なることである。最後に、任意の従来の送受信スイッチ
１００８を本発明により用いることができる。
【００２０】図１１を参照して、本発明によるアンテナ
１１００の代替実施例の断面図を示す。特に、オーバー
モールド１１０１内の誘電性コア１１０２は、好ましく
は誘電性材料によって構成される。コアとオーバーモー
ルドは、図４に説明されるのと同じ材料で構成してもよ
い。誘電性コア１１０２内には実質的に直線のワイヤで
あるホイップ部分１１０６がある。また、ヘリカル・コ
イル・アンテナ１１０８が、導体部材１１０９に結合さ
れる。導体部材１１０９により、アンテナが下方位置に
あるときのヘリカル部分とホイップ部分１１０６の頂部
との、ブッシング１１１０に対する直接的な電気的接触
が可能になる。ヘリカル・コイルおよび導体部材は、た
とえば、GSM帯域においては１／４波長とすることがで
きる。オーバーモールド１１０１およびホイップ部分１
１０６に関して移動可能なブッシング１１１０は、ショ
ルダ部分１１１２，ネジ部分１１１４およびスリーブ部
分１１１６を備え、ヘリカル・コイルとホイップの頂部
の給電点として機能する。従って、アンテナが下方位置
にあるとき、ヘリカル・コイルとホイップの頂部とは、
図５のアンテナと同様に機能する。
１１００の代替実施例の断面図を示す。特に、オーバー
モールド１１０１内の誘電性コア１１０２は、好ましく
は誘電性材料によって構成される。コアとオーバーモー
ルドは、図４に説明されるのと同じ材料で構成してもよ
い。誘電性コア１１０２内には実質的に直線のワイヤで
あるホイップ部分１１０６がある。また、ヘリカル・コ
イル・アンテナ１１０８が、導体部材１１０９に結合さ
れる。導体部材１１０９により、アンテナが下方位置に
あるときのヘリカル部分とホイップ部分１１０６の頂部
との、ブッシング１１１０に対する直接的な電気的接触
が可能になる。ヘリカル・コイルおよび導体部材は、た
とえば、GSM帯域においては１／４波長とすることがで
きる。オーバーモールド１１０１およびホイップ部分１
１０６に関して移動可能なブッシング１１１０は、ショ
ルダ部分１１１２，ネジ部分１１１４およびスリーブ部
分１１１６を備え、ヘリカル・コイルとホイップの頂部
の給電点として機能する。従って、アンテナが下方位置
にあるとき、ヘリカル・コイルとホイップの頂部とは、
図５のアンテナと同様に機能する。
【００２１】絶縁部分１１１８が、導電部材１１０９か
らホイップの遠端のコンタクト１１２０までのホイップ
部分を覆う。コンタクト１１２０は、好ましくは、コン
タクトの周囲に延在して、回路基板上にコンタクトを受
け入れ、アンテナを上方位置に保持する凹部１１２２を
備える。これについては、後の図面で詳細に説明する。
誘電性材料のない図１１のアンテナ要素の平面図を図１
２に示す。図６に関して前述するように、ヘリカル・コ
イルの寸法と誘電性材料の特性とは、下方位置における
所望の周波数に応じて選択することができる。
らホイップの遠端のコンタクト１１２０までのホイップ
部分を覆う。コンタクト１１２０は、好ましくは、コン
タクトの周囲に延在して、回路基板上にコンタクトを受
け入れ、アンテナを上方位置に保持する凹部１１２２を
備える。これについては、後の図面で詳細に説明する。
誘電性材料のない図１１のアンテナ要素の平面図を図１
２に示す。図６に関して前述するように、ヘリカル・コ
イルの寸法と誘電性材料の特性とは、下方位置における
所望の周波数に応じて選択することができる。
【００２２】図１３を参照して、本発明によるアンテナ
の代替実施例の断面図が示される。この構造は図１１の
アンテナと実質的に同じであるが、図１３のアンテナは
導体部材１１０９を持たない。むしろ、ヘリカル・コイ
ル１１０８がホイップ部分１１０６に直接的に接続され
る。従って、ヘリカル・コイルとホイップの上部がブッ
シング１１１０に容量結合される。ヘリカル・コイル１
１０８のホイップ部分１１０６に対する直接的接続を図
１４内に、さらに明確に見ることができる。
の代替実施例の断面図が示される。この構造は図１１の
アンテナと実質的に同じであるが、図１３のアンテナは
導体部材１１０９を持たない。むしろ、ヘリカル・コイ
ル１１０８がホイップ部分１１０６に直接的に接続され
る。従って、ヘリカル・コイルとホイップの上部がブッ
シング１１１０に容量結合される。ヘリカル・コイル１
１０８のホイップ部分１１０６に対する直接的接続を図
１４内に、さらに明確に見ることができる。
【００２３】図１５を参照して、本発明によるアンテナ
の代替実施例の断面図が示される。特に、ヘリカル・コ
イルは存在せず、ホイップ部分はアンテナ要素により構
成される。後の図面でより詳細に説明されるが、アンテ
ナは、下方位置においてブッシング１１１０に容量結合
され、凹部１１２２が上方位置でブッシングに接触する
と、ブッシング１１１０に直接的に結合することができ
る。
の代替実施例の断面図が示される。特に、ヘリカル・コ
イルは存在せず、ホイップ部分はアンテナ要素により構
成される。後の図面でより詳細に説明されるが、アンテ
ナは、下方位置においてブッシング１１１０に容量結合
され、凹部１１２２が上方位置でブッシングに接触する
と、ブッシング１１１０に直接的に結合することができ
る。
【００２４】図１６および図１７を参照して、本発明に
よるアンテナの代替実施例の断面図が示される。図１６
および図１７はそれぞれ図１１および図１３に対応する
が、金属コンタクトであるコンタクト１６０２，１７０
２を備える。後の図面を参照して、より詳細に説明され
るが、コンタクト１６０２，１７０２により、アンテナ
が下方位置にあるときに、ホイップ部分１１０６をワイ
ヤレス通信装置の回路基板上の整合回路に直接結合する
ことができる。
よるアンテナの代替実施例の断面図が示される。図１６
および図１７はそれぞれ図１１および図１３に対応する
が、金属コンタクトであるコンタクト１６０２，１７０
２を備える。後の図面を参照して、より詳細に説明され
るが、コンタクト１６０２，１７０２により、アンテナ
が下方位置にあるときに、ホイップ部分１１０６をワイ
ヤレス通信装置の回路基板上の整合回路に直接結合する
ことができる。
【００２５】図１８を参照して、本発明の代替実施例の
断面図が図示される。図１８の実施例により、ホイップ
部分はヘリカル部分に関して移動可能である。特に、キ
ャップ１８０２がホイップ部分１１０６の頂部に接続さ
れ、オーバーモールド１１０１，誘電性コア１１０２お
よびヘリカル・コイル１１０８はブッシング１１１０に
関して固定されたままになる。ホイップ部分１１０６お
よびヘリカル・コイル１１０８は、好ましくはコンタク
ト部材１１０９に直接結合され、これによりブッシング
１１１０に対する直接的なコンタクトとなる。あるい
は、導体部材１１０９が取り除かれると、ホイップ部分
１１０６をブッシング１１１０に容量結合することもで
きる。図１９の実施例は、整合回路への直接的接触を可
能にするコンタクト１９０２をさらに備えるが、これに
ついては、後の図面を参照してより詳細に説明する。
断面図が図示される。図１８の実施例により、ホイップ
部分はヘリカル部分に関して移動可能である。特に、キ
ャップ１８０２がホイップ部分１１０６の頂部に接続さ
れ、オーバーモールド１１０１，誘電性コア１１０２お
よびヘリカル・コイル１１０８はブッシング１１１０に
関して固定されたままになる。ホイップ部分１１０６お
よびヘリカル・コイル１１０８は、好ましくはコンタク
ト部材１１０９に直接結合され、これによりブッシング
１１１０に対する直接的なコンタクトとなる。あるい
は、導体部材１１０９が取り除かれると、ホイップ部分
１１０６をブッシング１１１０に容量結合することもで
きる。図１９の実施例は、整合回路への直接的接触を可
能にするコンタクト１９０２をさらに備えるが、これに
ついては、後の図面を参照してより詳細に説明する。
【００２６】上記に開示されるアンテナは、AMPS（８２
４〜８９４MHz）およびPCS（１８５０〜１９９０MHz）
またはGSM（８９０〜９６０MHZ）およびDCS（１７１０
〜１８８０MHz）などの二重帯域周波数で動作すること
を意図され、好ましくは単独の給電点を有する。しか
し、任意の二重帯域または単独帯域トランシーバのため
に用いることができる。帯域幅を狭くすることも広くす
ることもできる。同一のアンテナ要素を整合を変化させ
て、あるいは変化させずにトランシーバ以外のものにも
使用することができる。図１１ないし図１９に示される
アンテナを、図２０ないし図２９に関して説明される種
々の整合回路構造を有する種々の回路基板装置において
採用することができる。
４〜８９４MHz）およびPCS（１８５０〜１９９０MHz）
またはGSM（８９０〜９６０MHZ）およびDCS（１７１０
〜１８８０MHz）などの二重帯域周波数で動作すること
を意図され、好ましくは単独の給電点を有する。しか
し、任意の二重帯域または単独帯域トランシーバのため
に用いることができる。帯域幅を狭くすることも広くす
ることもできる。同一のアンテナ要素を整合を変化させ
て、あるいは変化させずにトランシーバ以外のものにも
使用することができる。図１１ないし図１９に示される
アンテナを、図２０ないし図２９に関して説明される種
々の整合回路構造を有する種々の回路基板装置において
採用することができる。
【００２７】まず、図２０を参照して、本発明によるア
ンテナを内蔵するワイヤレス通信装置の回路基板２００
２の平面図を示す。回路基板は、コンタクト２００４，
２００６，２００８を備える。上コンタクト２００４
は、好ましくは単独の給電点として働き、整合回路２０
１０に結合され、整合回路２０１０は通信回路構成２０
１２に結合される。アンテナが下方位置にあるときは、
ホイップの大部分は電話ハウジング内に収納される。ホ
イップをDCS帯域において３／４波長として選択する
と、１／４波長部分が給電点を超え、１／２波長部分は
帯域より下になる。ホイップがPCS帯域の約３／４波長
であるAMPSおよびDCS帯域のために設計されるアンテナ
については、ホイップの１／４波長部分が給電点を超え
ることがある。ホイップのこの部分は、アンテナに不正
整合するだけでなく、PC基板上の回路内にRFエネルギを
放出して、より大きな位相誤差とEM干渉とを起こす。
ンテナを内蔵するワイヤレス通信装置の回路基板２００
２の平面図を示す。回路基板は、コンタクト２００４，
２００６，２００８を備える。上コンタクト２００４
は、好ましくは単独の給電点として働き、整合回路２０
１０に結合され、整合回路２０１０は通信回路構成２０
１２に結合される。アンテナが下方位置にあるときは、
ホイップの大部分は電話ハウジング内に収納される。ホ
イップをDCS帯域において３／４波長として選択する
と、１／４波長部分が給電点を超え、１／２波長部分は
帯域より下になる。ホイップがPCS帯域の約３／４波長
であるAMPSおよびDCS帯域のために設計されるアンテナ
については、ホイップの１／４波長部分が給電点を超え
ることがある。ホイップのこの部分は、アンテナに不正
整合するだけでなく、PC基板上の回路内にRFエネルギを
放出して、より大きな位相誤差とEM干渉とを起こす。
【００２８】従って、整合回路２０１０を用いて、ホイ
ップの底部にあるホイップのこの部分を電気的に開と
し、ホイップのこの部分を下方位置にあるアンテナから
等価に分離する。アンテナの収納部分の長さは、AMPS／
GSMに関しては約１／４波長でDCS／PCSに関しては１／
２波長であるので、整合網２０１４，好ましくはLC網を
使用することができる。これはAMPS／GSM周波数に関し
ては短絡路（低インピーダンス）であるが、DCS／PCS周
波数に関しては開路（高インピーダンス）である。第２
整合回路２０１４を、中間コンタクト２０６に結合する
ことができる。整合回路は当技術では周知であるが、図
１０に示される回路のような任意のLC網を備えることが
できる。キャパシタとインダクタの値は、所望の周波数
と、アンテナ要素，ハウジングなどの寸法，形状および
組成を含むいくつかの要因に応じて選択される。ホイッ
プ部分１１０６に沿う中間コンタクト２００６の位置
は、整合網を選択する際の要因の考察を含む設計上の選
択肢により選択される。最後に、接地に結合される下コ
ンタクト２００８が、凹部１１２２に直接的に結合され
る。
ップの底部にあるホイップのこの部分を電気的に開と
し、ホイップのこの部分を下方位置にあるアンテナから
等価に分離する。アンテナの収納部分の長さは、AMPS／
GSMに関しては約１／４波長でDCS／PCSに関しては１／
２波長であるので、整合網２０１４，好ましくはLC網を
使用することができる。これはAMPS／GSM周波数に関し
ては短絡路（低インピーダンス）であるが、DCS／PCS周
波数に関しては開路（高インピーダンス）である。第２
整合回路２０１４を、中間コンタクト２０６に結合する
ことができる。整合回路は当技術では周知であるが、図
１０に示される回路のような任意のLC網を備えることが
できる。キャパシタとインダクタの値は、所望の周波数
と、アンテナ要素，ハウジングなどの寸法，形状および
組成を含むいくつかの要因に応じて選択される。ホイッ
プ部分１１０６に沿う中間コンタクト２００６の位置
は、整合網を選択する際の要因の考察を含む設計上の選
択肢により選択される。最後に、接地に結合される下コ
ンタクト２００８が、凹部１１２２に直接的に結合され
る。
【００２９】図２１は、上方位置にある本発明のアンテ
ナを示す。上方位置において、金属ブッシングを通じて
エネルギをアンテナに結合することによりホイップが給
電される。整合，アンテナ長および結合ブッシングの選
択により、２つのアンテナ動作モードが励起される。ア
ンテナは、AMPS／GSM帯域の第１共振モードと、DCS／PC
S帯域の第２共振モードとを有するよう調整される。ホ
イップ部分１１０６の長さは、たとえば、DCS帯域の周
波数に関しては波長の３／４とすることができる。ある
いは、PCS帯域では３／４波長、AMPS帯域においては１
／３波長とすることができる。共振周波数は、接地面，
シールド缶およびPCB特性による影響も受けるので、二
重帯域において約１０dB未満の帰還損失を得るために
は、整合回路をPC基板およびシールド缶の異なる寸法お
よび特性に関して精密に同調する必要がある。図２２の
実施例においては、中間コンタクト２００６は、整合回
路の代わりに接地に結合することができる。
ナを示す。上方位置において、金属ブッシングを通じて
エネルギをアンテナに結合することによりホイップが給
電される。整合，アンテナ長および結合ブッシングの選
択により、２つのアンテナ動作モードが励起される。ア
ンテナは、AMPS／GSM帯域の第１共振モードと、DCS／PC
S帯域の第２共振モードとを有するよう調整される。ホ
イップ部分１１０６の長さは、たとえば、DCS帯域の周
波数に関しては波長の３／４とすることができる。ある
いは、PCS帯域では３／４波長、AMPS帯域においては１
／３波長とすることができる。共振周波数は、接地面，
シールド缶およびPCB特性による影響も受けるので、二
重帯域において約１０dB未満の帰還損失を得るために
は、整合回路をPC基板およびシールド缶の異なる寸法お
よび特性に関して精密に同調する必要がある。図２２の
実施例においては、中間コンタクト２００６は、整合回
路の代わりに接地に結合することができる。
【００３０】図２３を参照して、本発明によるアンテナ
を内蔵するワイヤレス通信装置の回路基板の代替実施例
の平面図が示される。図示されるように、中間コンタク
ト２００６は接地に結合され、整合回路２３０２は下コ
ンタクト２００８に結合される。
を内蔵するワイヤレス通信装置の回路基板の代替実施例
の平面図が示される。図示されるように、中間コンタク
ト２００６は接地に結合され、整合回路２３０２は下コ
ンタクト２００８に結合される。
【００３１】収納されたホイップは伝送線路として動作
する。ホイップ底部の負荷インピーダンスを伝送線路の
公式において次のように変換される：
する。ホイップ底部の負荷インピーダンスを伝送線路の
公式において次のように変換される：
【００３２】
【数１】Z=Zc (ZL+jZc tan (l)/(Zc+jZL tan (l) 従って、AMPS／GSMの１／４波長伝送線路は、下コンタ
クト２００８の低インピーダンスを上コンタクト２００
４の高インピーダンスに変換する。しかし、DCS／PCSの
１／２波長伝送線路は下コンタクト２００８の高インピ
ーダンスを上コンタクト２００４の高インピーダンスに
変換する。整合回路２３０２は、ブッシングにおける給
電点のトランシーバのための既存の整合に加えて、周波
数の下側の帯域においては短絡路を、周波数の上側の帯
域においては開路を設けることによりアンテナ性能を改
善する。
クト２００８の低インピーダンスを上コンタクト２００
４の高インピーダンスに変換する。しかし、DCS／PCSの
１／２波長伝送線路は下コンタクト２００８の高インピ
ーダンスを上コンタクト２００４の高インピーダンスに
変換する。整合回路２３０２は、ブッシングにおける給
電点のトランシーバのための既存の整合に加えて、周波
数の下側の帯域においては短絡路を、周波数の上側の帯
域においては開路を設けることによりアンテナ性能を改
善する。
【００３３】AMPS／GSMのための低インピーダンスおよ
びDCS／PCSのための高インピーダンスを持つネットワー
クを作成するには多くの方法がある。最も簡単な２つの
方法は、並列共振回路と直列共振回路である。たとえ
ば、Ｌ＝１nHおよびＣ＝７pFの並列回路は、８４０MHz
については６．５オームのインピーダンス、しかし１９
００MHzに関しては５ｋオームのインピーダンスを作り
出す。Ｌ＝２２nHおよびＣ＝１．５pFの直列回路は、８
４０MHzについては０．０３オーム、１９００MHzについ
ては２０６オームを生む。負荷インピーダンスとホイッ
プ伝送線路を整合すると、アンテナの収納位置は、PCS
／DCS周波数（PCS／DCSにおいて共振する）については
１／４波長に近く、AMPS／GSM周波数（AMPS／GSM周波数
で共振する）においては短双極子に近い。
びDCS／PCSのための高インピーダンスを持つネットワー
クを作成するには多くの方法がある。最も簡単な２つの
方法は、並列共振回路と直列共振回路である。たとえ
ば、Ｌ＝１nHおよびＣ＝７pFの並列回路は、８４０MHz
については６．５オームのインピーダンス、しかし１９
００MHzに関しては５ｋオームのインピーダンスを作り
出す。Ｌ＝２２nHおよびＣ＝１．５pFの直列回路は、８
４０MHzについては０．０３オーム、１９００MHzについ
ては２０６オームを生む。負荷インピーダンスとホイッ
プ伝送線路を整合すると、アンテナの収納位置は、PCS
／DCS周波数（PCS／DCSにおいて共振する）については
１／４波長に近く、AMPS／GSM周波数（AMPS／GSM周波数
で共振する）においては短双極子に近い。
【００３４】図２４を参照して、本発明によるアンテナ
を内蔵するワイヤレス通信装置の回路基板の平面図を示
す。収納されたホイップは完全な伝送線路ではなく、LC
網はAMPS／GSMに関して完璧な短絡路を、DCS／PCSに関
して開路を提供することができないので、接地に対する
結合を用いて、図２４に示されるようなアンテナ性能を
改善することができる。結合点は、直接的コンタクトで
はない。整合回路２０１４に結合される円筒形リング２
４０２により、アンテナに対する容量結合が可能にな
る。リングの断面を図２５に示す。結合位置および量
は、所望のアンテナ性能を提供するよう選択される。接
地に対するこの結合が、アンテナの開路／短絡整合を改
善し、それによって収納時のアンテナ性能を改善する。
代替の整合を図２０および図２１に示すが、ここでは整
合回路はホイップの中間に接続され、ホイップの底部は
接地される。
を内蔵するワイヤレス通信装置の回路基板の平面図を示
す。収納されたホイップは完全な伝送線路ではなく、LC
網はAMPS／GSMに関して完璧な短絡路を、DCS／PCSに関
して開路を提供することができないので、接地に対する
結合を用いて、図２４に示されるようなアンテナ性能を
改善することができる。結合点は、直接的コンタクトで
はない。整合回路２０１４に結合される円筒形リング２
４０２により、アンテナに対する容量結合が可能にな
る。リングの断面を図２５に示す。結合位置および量
は、所望のアンテナ性能を提供するよう選択される。接
地に対するこの結合が、アンテナの開路／短絡整合を改
善し、それによって収納時のアンテナ性能を改善する。
代替の整合を図２０および図２１に示すが、ここでは整
合回路はホイップの中間に接続され、ホイップの底部は
接地される。
【００３５】図２６および図２７を参照して、図１８の
アンテナを内蔵するワイヤレス通信装置の回路基板の平
面図が、それぞれ上方位置と下方位置とで示される。
アンテナを内蔵するワイヤレス通信装置の回路基板の平
面図が、それぞれ上方位置と下方位置とで示される。
【００３６】図２８および図２９を参照して、本発明に
よるアンテナと、新規の金属被覆管またはストローとを
内蔵するワイヤレス通信装置の回路基板の平面図が示さ
れる。図２８に示されるように、管２８０２は、長さ
「ｌ」だけ延在する金属被覆部分２８０４を有する。こ
の長さは、必要に応じてアンテナを適切に整合するため
に調整することができる。金属被覆管は、好ましくは、
中間コンタクト２００６に結合される整合回路に置き換
わる。金属被覆管とアンテナのホイップとが同軸伝送線
路を形成する。伝送線路のインピーダンスは、伝送線路
原理を用いて特徴化され、管の金属被覆部分の長さと直
径とを調整することによって可変することができる。特
に、囲まれた伝送線路のインピーダンス特性は、次のよ
うになる：
よるアンテナと、新規の金属被覆管またはストローとを
内蔵するワイヤレス通信装置の回路基板の平面図が示さ
れる。図２８に示されるように、管２８０２は、長さ
「ｌ」だけ延在する金属被覆部分２８０４を有する。こ
の長さは、必要に応じてアンテナを適切に整合するため
に調整することができる。金属被覆管は、好ましくは、
中間コンタクト２００６に結合される整合回路に置き換
わる。金属被覆管とアンテナのホイップとが同軸伝送線
路を形成する。伝送線路のインピーダンスは、伝送線路
原理を用いて特徴化され、管の金属被覆部分の長さと直
径とを調整することによって可変することができる。特
に、囲まれた伝送線路のインピーダンス特性は、次のよ
うになる：
【００３７】
【数２】Z0 = (60/√(Er))・ln (D/d) ただしＺ0＝特性インピーダンス Ｄ＝外径 ｄ＝内径 Er＝相対誘電率。 管に覆われないホイップのインピーダンスは、上記の等
式で網羅される。管の金属被覆部分の長さを適切に選択
すると、アンテナ整合のための正しいインピーダンスが
得られる。あるいは、整合回路を管２８０２と共に用い
ることもできる。
式で網羅される。管の金属被覆部分の長さを適切に選択
すると、アンテナ整合のための正しいインピーダンスが
得られる。あるいは、整合回路を管２８０２と共に用い
ることもできる。
【００３８】図３０および図３１を参照して、グラフ
は、それぞれ上方位置および下方位置にある本発明の図
１１ないし図１９のアンテナによる周波数の関数とし
て、５db毎の帰還損失を表す。ホイップ・アンテナとヘ
リカル・コイルの長さを変更することにより、共振周波
数を任意の所望の周波数帯域に同調させることができ
る。
は、それぞれ上方位置および下方位置にある本発明の図
１１ないし図１９のアンテナによる周波数の関数とし
て、５db毎の帰還損失を表す。ホイップ・アンテナとヘ
リカル・コイルの長さを変更することにより、共振周波
数を任意の所望の周波数帯域に同調させることができ
る。
【００３９】本発明は、上記の説明および図面に説明お
よび図示されるが、言うまでもなく、この説明は例に過
ぎず、本発明の精神および範囲から逸脱せずに数多くの
変更および修正が当業者により可能である。図２０ない
し図２９の種々の実施例は、コンタクト２００４，２０
０６，２００８を直接結合コンタクトまたは容量結合コ
ンタクトのいずれかとして図示するが、直接結合コンタ
クトおよび容量結合コンタクトを自由に置き換えること
ができる。同様に、図１１ないし図１９のアンテナのう
ち任意のものを、コンタクト２００４，２００６または
２００８に関する直接または容量結合について修正し
て、図２０ないし図２９の回路基板構造と共に採用する
ことができる。本発明は、携帯セルラ無線電話に特定の
用途を持つが、本発明は、ページャ，電子オーガナイザ
またはコンピュータを含む任意のワイヤレス通信装置に
適用することができる。出願人の発明は、以下の請求項
によってのみ制約される。
よび図示されるが、言うまでもなく、この説明は例に過
ぎず、本発明の精神および範囲から逸脱せずに数多くの
変更および修正が当業者により可能である。図２０ない
し図２９の種々の実施例は、コンタクト２００４，２０
０６，２００８を直接結合コンタクトまたは容量結合コ
ンタクトのいずれかとして図示するが、直接結合コンタ
クトおよび容量結合コンタクトを自由に置き換えること
ができる。同様に、図１１ないし図１９のアンテナのう
ち任意のものを、コンタクト２００４，２００６または
２００８に関する直接または容量結合について修正し
て、図２０ないし図２９の回路基板構造と共に採用する
ことができる。本発明は、携帯セルラ無線電話に特定の
用途を持つが、本発明は、ページャ，電子オーガナイザ
またはコンピュータを含む任意のワイヤレス通信装置に
適用することができる。出願人の発明は、以下の請求項
によってのみ制約される。
【図１】本発明によるセルラ無線電話などのワイヤレス
通信装置のブロック図である。
通信装置のブロック図である。
【図２】図１のワイヤレス通信装置に結合されるアンテ
ナの部分的等角図である。
ナの部分的等角図である。
【図３】本発明によるアンテナの平面図である。
【図４】本発明による図３のアンテナの断面図である。
【図５】本発明によるアンテナの代替実施例の断面図で
ある。
ある。
【図６】本発明による図５のアンテナ要素の平面図であ
る。
る。
【図７】本発明によるアンテナの代替実施例の断面図で
ある。
ある。
【図８】本発明による図７のアンテナ要素の平面図であ
る。
る。
【図９】図５のアンテナの周波数応答を示すグラフであ
る。
る。
【図１０】本発明による図１の整合回路を示す回路図で
ある。
ある。
【図１１】本発明によるアンテナの代替実施例の断面図
である。
である。
【図１２】本発明による図１１のアンテナ要素の平面図
である。
である。
【図１３】本発明によるアンテナの代替実施例の断面図
である。
である。
【図１４】本発明による図１３のアンテナ要素の平面図
である。
である。
【図１５】本発明によるアンテナの代替実施例の断面図
である。
である。
【図１６】本発明によるアンテナの代替実施例の断面図
である。
である。
【図１７】本発明によるアンテナの代替実施例の断面図
である。
である。
【図１８】本発明によるアンテナの代替実施例の断面図
である。
である。
【図１９】本発明によるアンテナの代替実施例の断面図
である。
である。
【図２０】本発明によるアンテナを内蔵するワイヤレス
通信装置の回路基板の平面図である。
通信装置の回路基板の平面図である。
【図２１】本発明によるアンテナを内蔵するワイヤレス
通信装置の回路基板の平面図である。
通信装置の回路基板の平面図である。
【図２２】本発明によるアンテナを内蔵するワイヤレス
通信装置の回路基板の平面図である。
通信装置の回路基板の平面図である。
【図２３】本発明によるアンテナを内蔵するワイヤレス
通信装置の回路基板の平面図である。
通信装置の回路基板の平面図である。
【図２４】本発明によるアンテナを内蔵するワイヤレス
通信装置の回路基板の平面図である。
通信装置の回路基板の平面図である。
【図２５】本発明によるアンテナを内蔵するワイヤレス
通信装置の回路基板の断面図である。
通信装置の回路基板の断面図である。
【図２６】本発明によるアンテナを内蔵するワイヤレス
通信装置の回路基板の平面図である。
通信装置の回路基板の平面図である。
【図２７】本発明によるアンテナを内蔵するワイヤレス
通信装置の回路基板の平面図である。
通信装置の回路基板の平面図である。
【図２８】本発明によるアンテナを内蔵するワイヤレス
通信装置の回路基板の平面図である。
通信装置の回路基板の平面図である。
【図２９】本発明によるアンテナを内蔵するワイヤレス
通信装置の回路基板の平面図である。
通信装置の回路基板の平面図である。
【図３０】上方位置にある本発明の収納式アンテナの周
波数応答を示すグラフである。
波数応答を示すグラフである。
【図３１】下方位置にある本発明の収納式アンテナの周
波数応答を示すグラフである。
波数応答を示すグラフである。
２０２ オーバーモールド ２０５ 単極アンテナ ２０６ ネジ部分 ２０８ 結合部分 ４０２ 誘電性コア ４０５ 誘電性スリーブ ４０６ ホイップ・アンテナ ４０８ ヘリカル・コイル・アンテナ ４１１ ショルダ部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート・ケナウン アメリカ合衆国イリノイ州パラタイン、ア パートメント・ナンバー４、インディペン デンス・ドライブ707 (72)発明者 ゼンピン・ディン アメリカ合衆国イリノイ州ウォーキーガ ン、レイクハースト・ドライブ1030 (72)発明者 ウェイン・ハン アメリカ合衆国カリフォルニア州サン・デ ィエゴ、オーク・ビュー・ウェイ12170 (72)発明者 アンテュアン・トランダイ シンガポール国ケチャボン、ジャラン・ケ チャボン26 (72)発明者 ダニエル・ピー・グローブ アメリカ合衆国イリノイ州シカゴ、ノー ス・マーシュフィールド1842 (72)発明者 マイケル・ジョン・カクスク アメリカ合衆国イリノイ州パラタイン、タ ングルウッド341 (72)発明者 ザファラル・アザム アメリカ合衆国イリノイ州バーリントン、 ファーシングデール・コート21970
Claims (10)
- 【請求項１】 少なくとも２つの周波数帯域で動作する
よう適応される固定アンテナであって：給電点に結合さ
れる実質的に直線のワイヤを有する第１アンテナ要素；
および前記給電点に結合される第１の所定ピッチのヘリ
カル・コイルを有する第２アンテナ要素；によって構成
されることを特徴とする固定アンテナ。 - 【請求項２】 前記第２アンテナ要素が前記第１アンテ
ナ要素を実質的に囲み、前記ヘリカル・コイルおよび前
記実質的に直線のワイヤが前記固定アンテナを同調する
単極アンテナに付着されることを特徴とする請求項１記
載の固定アンテナ。 - 【請求項３】 前記第１アンテナ要素と前記第２アンテ
ナ要素とを整合する整合回路によってさらに構成される
ことを特徴とする請求項１記載の固定アンテナ。 - 【請求項４】 少なくとも２つの帯域で動作するよう適
応される収納式アンテナ装置であって：ヘリカル・コイ
ル；前記ヘリカル・コイルを貫通して延在するホイップ
部分；および前記ホイップ部分に移動可能に結合され、
前記ヘリカル・コイルおよび前記ホイップ部分に電気的
に結合されるブッシング；によって構成されることを特
徴とする収納式アンテナ装置。 - 【請求項５】 少なくとも２つの帯域で動作するよう適
応される収納式アンテナ装置であって：ヘリカル・コイ
ル；前記ヘリカル・コイルに結合され、前記ヘリカル・
コイルに関して固定されるブッシング；および前記ブッ
シングおよび前記ヘリカル・コイルに移動可能に電気的
に結合されるホイップ部分；によって構成されることを
特徴とする収納式アンテナ装置。 - 【請求項６】 少なくとも２つの帯域で動作するよう適
応される収納式アンテナ装置であって：ヘリカル・コイ
ル；前記ヘリカル・コイルを貫通して延在し、延長位置
と収納位置との間で移動可能なホイップ部分；前記ホイ
ップ部分に移動可能に結合され、前記ヘリカル・コイル
および前記ホイップ部分に電気的に結合されるブッシン
グ；前記ワイヤレス通信装置の通信回路構成；前記ブッ
シングおよび前記通信回路構成に結合される上コンタク
ト；および前記上コンタクトに結合される整合回路 ；
によって構成されることを特徴とする収納式アンテナ装
置。 - 【請求項７】 前記ホイップ部分が前記収納位置にある
ときに前記ホイップ部分の底部において前記コンタクト
に対して接触する前記ワイヤレス通信装置の下コンタク
トによってさらに構成され、前記下コンタクトに結合さ
れる整合回路によってさらに構成されることを特徴とす
る請求項６記載の収納式アンテナ装置。 - 【請求項８】 前記上コンタクトの下の中間コンタクト
によってさらに構成され、前記中間コンタクトが前記ホ
イップ部分に結合され、前記中間コンタクトに結合され
る整合回路によってさらに構成されることを特徴とする
請求項６記載の収納式アンテナ。 - 【請求項９】 前記上コンタクトの下の中間コンタクト
によってさらに構成され、前記中間コンタクトが前記ホ
イップ部分を受け入れる管に結合されることを特徴とす
る請求項６記載の収納式アンテナ。 - 【請求項１０】 前記中間コンタクトに結合される前記
管の部分が金属被覆されることを特徴とする請求項９記
載の収納式アンテナ。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US219561 | 1994-03-29 | ||
| US09/032,162 US6127979A (en) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | Antenna adapted to operate in a plurality of frequency bands |
| US032162 | 1998-12-23 | ||
| US09/219,561 US6611691B1 (en) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | Antenna adapted to operate in a plurality of frequency bands |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11298240A true JPH11298240A (ja) | 1999-10-29 |
Family
ID=26708061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11052121A Pending JPH11298240A (ja) | 1998-02-27 | 1999-03-01 | 複数の周波数帯域で動作するアンテナ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11298240A (ja) |
| KR (1) | KR100326224B1 (ja) |
| CN (1) | CN1268787A (ja) |
| BR (1) | BR9917171A (ja) |
| GB (1) | GB2335312B (ja) |
Cited By (4)
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| KR100813136B1 (ko) | 2004-10-29 | 2008-03-17 | (주)에이스안테나 | 다중/광대역 이동통신기기 안테나 |
| JP2009528772A (ja) * | 2006-02-28 | 2009-08-06 | ソニー エリクソン モバイル コミュニケーションズ， エービー | 携帯電話機用アンテナシステム構成 |
| KR101099969B1 (ko) | 2005-03-31 | 2011-12-28 | 삼성전자주식회사 | 이동통신 단말기에서의 디지털 멀티미디어 방송 겸용안테나 장치 |
| JP2015008420A (ja) * | 2013-06-25 | 2015-01-15 | 富士通株式会社 | アンテナ装置および電子機器 |
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| JP3839001B2 (ja) * | 2003-07-28 | 2006-11-01 | 埼玉日本電気株式会社 | 携帯無線機 |
| US7592958B2 (en) * | 2003-10-22 | 2009-09-22 | Sony Ericsson Mobile Communications, Ab | Multi-band antennas and radio apparatus incorporating the same |
| KR101893442B1 (ko) * | 2012-05-29 | 2018-10-04 | 삼성전자주식회사 | 통신용 전자 장치를 위한 안테나 장치 |
| CN106935961B (zh) * | 2015-12-29 | 2023-10-20 | 海能达通信股份有限公司 | 一种螺旋天线、天线和通信设备 |
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| JP2703670B2 (ja) * | 1991-04-12 | 1998-01-26 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置 |
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| KR960030478A (ko) * | 1995-01-27 | 1996-08-17 | 김광호 | 무선기기의 안테나 |
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-
1999
- 1999-02-26 CN CN99102438A patent/CN1268787A/zh active Pending
- 1999-02-26 BR BR9917171-6A patent/BR9917171A/pt not_active Application Discontinuation
- 1999-02-26 KR KR1019990006581A patent/KR100326224B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1999-03-01 JP JP11052121A patent/JPH11298240A/ja active Pending
- 1999-03-01 GB GB9904450A patent/GB2335312B/en not_active Expired - Fee Related
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| KR19990072994A (ko) | 1999-09-27 |
| GB2335312A (en) | 1999-09-15 |
| CN1268787A (zh) | 2000-10-04 |
| BR9917171A (pt) | 2001-12-04 |
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| GB9904450D0 (en) | 1999-04-21 |
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