JPS5977724A - 携帯無線機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、無線機本体に内蔵することの可能なアンテナ
を取付けた携帯無線機に関するものである。

（背景技術） 従来、人間が携行して使用する小形携帯無線機のアンテ
ナとしては、通常第１図に示すような１／４波長ホイツ
プアンテナ１が用いられてい１こ。

なお第１図において、２は無線機の筐体、３は受話器、
４は送話器である。

しかしながら、上記アンテナは、アンテナ素子が筐体上
面に突出するため、操作時に破損しやすく、無線機の信
頼度を下げる大きな要素となって℃また。

このようなホイップアンテナの欠点を補うアンテナとし
て、板状素子を用いた逆Ｆ形アンテナが知られている。

第２図は逆Ｆ形アンテナを実装した携帯無線機の構成を
示す図である。第２図において、５は筐体、６は受話器
、７は送話器、８は板状導体、９は接地部導体、１０は
給電部を示す。

逆Ｆ形アンテナは第３図に示すように、変形逆り形アン
テナであって、高さを低くシタ逆り形アンテナの入力抵
抗は極めて低いため、アンテナ先端部と接地部との間に
給電点を設けて、インピーダンス整合を行なうようにし
たものである。第３図において、１１はアンテナ素子、
１２は給電部、１３は接地部、１４は地板を示している
。第２図に示した逆Ｆ形アンテナ素子は、アンテナ素子
部が導体板で構成されているが、このような構成にした
場合には、接地部９で構成される微小モノポールモード
と、導体板８と筐体５で構成されるスロットモードの両
モードに分解して動作が説明され、第３図のように無線
機の頂部に配置された場合、水平面内において、モノポ
ールモードで垂直偏波−成分を、スロットモードで水平
偏波成分を送受信できることになることが知られている
。

携帯無線機では、筐体を傾け、受話器を耳にあてて使用
することが多く、また反射の多い市街地で使用する場合
は偏波面の回転が生じるから、水平・垂直画偏波成分を
送受信できることが望ましい。従って、第２図に示すよ
うな逆Ｆ形アンテナは、前記ホイップアンテナと比較す
るとアンテナ高が低く、しかも水平・垂直画偏波成分に
感度を有するので、携帯機により適したアンテナである
。

従来、この種の逆Ｆ形アンテナは、アンテナ位置を、使
用時にできるだけ地面から高くするために無線機頂部に
アンテナを置き、かつ受話器部に耳をつげたときアンテ
ナインピーダンスの変動カ少ないように、接地部を受話
器側に近付けて配置されていた。

しかしながら、このように配置した逆Ｆ形アンテナでは
、輻射に最も寄与する接地部が人体に近付くため、実際
の使用時には、自由空間で測定した利得と比較して実効
利得が大幅に低下するという欠点があった。

第４図は、従来の配置による逆Ｆ形アンテナの特性を９
２０ＭＨｚで実測したデータを示している。

第４図（ａ）は実測したアンテナの形状と、座標軸配置
を示す。第４図（ａ）では、第２図に示した場合とほぼ
同様のアンテナ配置となっているが、接地部を方形導体
板の隅にずらせて配置しである。実験によれば、方形の
一辺の中央部を接地した場合に比較して、隅を接地した
方がより広帯域特性が得られる。なお筐体寸法は、５．
Ｉ　Ｘ　４．６　Ｘ　１６．５儂、アンテナ高は１．２
　ｃｒｎである。第４図（ｂ）および（Ｃ）は、筐体を
自由空間に置いたときのアンテナパタンを示し、（ｂ）
はＸ−Ｙ面バタン、（Ｃ）はＹ−Ｚ面バタンである。な
お、以下のアンテナバタン図では実線でＩＥθ１成分、
点線でＩＥφ１成分を表わしており、最外周がダイポー
ルアンテナの利得に相当する。

第４図（ｂ）では、垂直偏波成分が平均してダイポール
アンテナ比−７ｄＢの利得を有していたことがわかる。

第４図（Ｃ）では、垂直偏波成分の主輻射方向が送話器
側、すなわち人体が近接する方向になっており、人体の
影響を受けやすくなっていることがわかる。

第４図（ｄ）は、筐体を垂直に保持して受話器を右耳に
当てたときのＸ−Ｙ面パタンを示している。

第４図（ｂ）と比較すると、人体装着により人体の影響
が水平・垂直偏波成分ともに大きく、実効利得の低下が
予測される。

野外実験によれば、第４図（ａ）の構成の逆Ｆ形アンテ
ナの実効利得は、ダイポールアンテナ比−１０〜−１２
ｄＢ程度であり、人体の影響による利得低下が極めて大
きいアンテナ構成となっていた。

（発明の課題） 本発明は上述の欠点を除去し、かつ新たに水平・垂直画
偏波成分を良好に送受信できる新規な構成の携帯無線機
を提供しようとするもので、その特徴は、少なくとも対
向する第１及び第２の面を有し無線機部と受話器と送話
器を収納する筐体と、筐体に固定される逆Ｆ形アンテナ
とを有する携帯無線機において、受話器が筐体の前記第
１の面に固定され、逆Ｆ形アンテナが筐体の前記第２の
面で受話器と対向する位置に固定され、逆Ｆ形アンテナ
の接地部が第２の面のほぼ上端部に配置されるごとき携
帯無線機にある。

（発明の構成および作用） 第５図は本発明の一実施例を示す。第５図において、１
５は筐体、１６は受話器、１７は送話器、１８は板状導
体、１９は接地部、加は給電部、２１は筐体背面に設置
Ｉ″ｊ７’：段差部を示している。この場合も、方形ア
ンテナ導体板の隅の位置を接地している。

第６図は、本発明の配置による逆Ｆ形アンテナの特性を
９２０ＭＨｚで測定したデータを示し、（ａ）は座標系
、（ｂ）はＸ−Ｙ面バタン、（Ｃ）はＹ−Ｚ面バタン、
（ｄ）は人体装着時のＸ−Ｙ面パタンを示す。この場合
の筐体寸法は５．Ｉ　Ｘ　４．６　Ｘ　１７．５ｃＷＬ
で、後背面の凹部の寸法は５．５　Ｘ　４．６　ｃｍで
段差は１ｃｒｒＬ５アンテナ素子の導体板は約２ｍｍ後
背面から突出している。

このような構成になっているから、第６図（ｂ）では第
４図ｆｂ）と比較すると明らかなように、水平偏波成分
の利得が高くなり、かつ垂直偏波成分の利得も平均して
ダイポールアンテナ比−５ｄＢ程度に改善されているこ
とがわかる。同様に第６図（Ｃ］では、第４図（Ｃ）と
比較すると明らかなように、垂直偏波成分の主輻射方向
は、筐体背面下方であり、人体とは反対側になるので、
人体の影響を受けにくい構成となっている。

第６図（ｂ）と第６図（ｄ）とを比較すると、人体装着
の影響は第４図（ｄｌの場合と比べて少な（、かつ水平
偏波成分の利得が増していることがわかる。第４図（ｄ
）と第６図（ｄ）とを比較すると、アンテナ素子を人体
から遠ざけて配置した結果、人体の影になる部分での利
得低下範囲が、第６図（ｄ）では狭くなっていることが
わかる。この効果は、水平偏波成分について顕著である
。

野外実験によれば、背面配置逆Ｆ形アンテナの実効利得
は、ダイポールアンテナ比−６〜−８ｄＢ程度であり、
第４図に示した上面配置逆Ｆ形アンテナに比べて約４ｄ
Ｂの改善が認められた。

第７図は、本発明の他の実施例を示す図で、第７図（ａ
）において２２は筐体、％は導体板、冴は接地部、５は
給電部、２６はアンテナ素子先端の折曲げ部である。こ
の折曲げ部は、アンテナ導体板が小さくて所要の共振周
波数に比べて高い周波数で共振している場合に、アンテ
ナの共振周波数を低くする目的で設ける。野外実験によ
れば、第７図（ａｌの構成では、第６図の場合と比較し
て実効利得の若干の低下があった。第７図（ｂ）は、ア
ンテナ素子先端の折曲げ部あを背面横向きとした場合を
示している。この場合は、はぼ第６図に示した逆Ｆ形ア
ンテナに近い良好な特性が得られた。また第７図（Ｃ）
は筐体背面に逆Ｆ形アンテナ部が突出した配置例で、こ
の場合比較的良好な結果が得られた。

以上の説明では、逆Ｆ形アンテナを携帯無線機の送受話
器取付面と反対側の面に取付け、接地部を上方に配置し
た例を示したが、接地部の位置を、アンテナ素子上端部
で図示した位置からずらせて配置することも可能である
。また、アンテナ上面を筐体表面から例示した高さと異
なった高さで突出した場合も可能である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明では、送受話器取付面と反
対側の面に逆Ｆ形アンテナを取付けているので、携帯無
線機使用時に顔とアンテナとの間に筐体が介在し、人体
の影響が少なくなる。また、携帯機背面に段差を設けて
逆Ｆ形アンテナが背面から突出しないようにし１こ場合
も利得が低下しないので、突起部のない携帯無線機が実
現でき、操作時のアンテナ破損事故をなくすことができ
る。

更に、接地部を地面から最も遠い位置となる端部に配置
した場合は、人体装着時にスリーブアンテナを使用し１
こ場合と同等の実効利得（ダイポールアンテナ比−５ｄ
Ｂ）が得られるという利点があり、波長に比べて充分低
い（１，／３０波長程度）形状で小形・高性能なアンテ
ナ特性を実現できる。また、逆Ｆ形アンテナは広帯域特
性を有する（例示し１こアンテナでは、いずれも８７０
ＭＨｚから９４０　ＭＨ２の間で定在波比１．５〜２．
０以下であった）ので、特に広帯域で使用する多チヤン
ネル切換方式携帯無線機への応用に適しており、実用上
の価値は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のホイップアンテナを用いた携帯無線機の
概略図、第２図は逆Ｆ形アンテナを用いた従来の携帯無
線機の概略図、第３図は逆Ｆ形アンテナの側面図、第４
図（ａ）〜（ｄ）は従来の構成における逆Ｆ形アンテナ
の特性例、第５図は本発明の構成例、第６図（ａｌ〜（
ｄ）は本発明の構成における逆Ｆ形アンテナの特性例、
第７図（ａ）〜（Ｃ）は本発明の構成による他の実施例
の概略図である。 １・・・・・・・・・ホイップアンテナ２　、５　、１
５　、２２・・・・・・筐体３．６，１６・・・・・・
・・・受話器４　、７　、１７・・・・・・・・・送話
器８　、１８　、２３・・・・・・・・・板状導体９．
１３，１９，２４・・・接地部導体１０．１２，２０．
２５・・・給電部 １１・・・・・・・・・アンテナ素子 １４・・・・・・・・・地板 ２１・・・・・・・・・筐体背面に設けた段差部２６・
・・・・・・・・アンテナ素子先端の折曲げ部特許出願
人 日本電信電話公社 松下通信工業株式会社　　１５ 特許出願代理人 弁理士　　　山　　本　　恵　　− 隼１図 本３凹 菓１図 （

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも対向する第１及び第２の面を有し無線
   機部と受話器と送話器を収納する筐体と、筐体に固定さ
   れる逆Ｆ形アンテナとを有する携帯無線機において、受
   話器が筐体の前記第１の面に固定され、逆Ｆ形アンテナ
   が筐体の前記第２の面で受話器と対向する位置に固定さ
   れ、逆Ｆ形アンテナの接地部が第２の面のほぼ上端部に
   配置されることを特徴とする携帯無線機。
2. （２）前記第２の面は段差を有し、逆Ｆ形アンテナが段
   差の底部に固定されるごとき特許請求の範囲第１項記載
   の携帯無線機。