JPS61176202A - 広帯域極超短波用小型アンテナ - Google Patents
広帯域極超短波用小型アンテナInfo
- Publication number
- JPS61176202A JPS61176202A JP60015518A JP1551885A JPS61176202A JP S61176202 A JPS61176202 A JP S61176202A JP 60015518 A JP60015518 A JP 60015518A JP 1551885 A JP1551885 A JP 1551885A JP S61176202 A JPS61176202 A JP S61176202A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- impedance
- sleeve
- conductor
- double
- Prior art date
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- Granted
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
- H01Q9/18—Vertical disposition of the antenna
Landscapes
- Details Of Aerials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、例えば自動車電話機用アンテナ等として使用
される広帯域極超短波用小型アンテナに関し、特にアン
テナの定在波電圧比（以下Ｖ Ｓ Ｗ Ｒと略称する）
の改善手段に関する。
される広帯域極超短波用小型アンテナに関し、特にアン
テナの定在波電圧比（以下Ｖ Ｓ Ｗ Ｒと略称する）
の改善手段に関する。
（従来の技術）
一般に小型アンテナの性能を左右する主要な特性として
は、利得（指向特性）とＶＳＷＲとが挙げられる。利得
はアンテナの形式あるいはアンテナ素子の寸法によりほ
ぼ決まってしまうが、ＶＳＷＲ特性はアンテナの内部構
造の設計如何により大きく左右される。ところで従来の
極超短波（Ｕｌ−ＩＦ）用小型アンテナは、一般にＶＳ
ＷＲ特性が比較的悪く、特に使用周波数帯域が狭いとい
う難点があった。帯域を拡大する手段としては、（１）
アンテナ素子の径を太くし、アンテナ特性のｒＱＪを下
げることにより、ＶＳＷＲ特性をブロード化する手段や
、（２）アンテナと給電線との間に分布定数型１／４波
長インピーダンス変換器からなる整合器を二段以上挿入
し、各段の特性インピーダンスがワクナー型特性または
チェどシェフ型特性になるように設定することにより広
帯域化する手段等がある。
は、利得（指向特性）とＶＳＷＲとが挙げられる。利得
はアンテナの形式あるいはアンテナ素子の寸法によりほ
ぼ決まってしまうが、ＶＳＷＲ特性はアンテナの内部構
造の設計如何により大きく左右される。ところで従来の
極超短波（Ｕｌ−ＩＦ）用小型アンテナは、一般にＶＳ
ＷＲ特性が比較的悪く、特に使用周波数帯域が狭いとい
う難点があった。帯域を拡大する手段としては、（１）
アンテナ素子の径を太くし、アンテナ特性のｒＱＪを下
げることにより、ＶＳＷＲ特性をブロード化する手段や
、（２）アンテナと給電線との間に分布定数型１／４波
長インピーダンス変換器からなる整合器を二段以上挿入
し、各段の特性インピーダンスがワクナー型特性または
チェどシェフ型特性になるように設定することにより広
帯域化する手段等がある。
第１図は一例としてスカート型ダイポールアンテナのＶ
Ｓ Ｗ Ｒ特性を示す図である。なお同図中にはアン
テナ構造を明らかにするための略図が示しである。第１
図に示すように、前記（１）の手段を用いアンテナ素子
１を破線で示すように太くすると、ＶＳＷＲ特性は実線
状態から破線で示す状態になる。その結果、ＶＳＷＲ特
性はブロード化され周波数帯域が広くなる。また図示は
してないが、前記（２）の手段を用いて二段のインピー
ダンス変換器（整合器）をアンテナ素子１と同軸給電線
２どの間に挿入し、各々の特性インピーダンスが 一噌−」− Ｚｍｌ−Ｚｏ−Ｚａ、Ｚｍ２−Ｚｏ＋・Ｚａ−才となる
ように選んだときは、中心周波数でＶＳＷＲが「１」と
なりワグナ−特性となる。このように見掛は上のアンテ
ナインピーダンスを給電線の特性インピーダンスＺＯに
近付ける程、ＶＳＷＲは「１」に近づき改善される。
Ｓ Ｗ Ｒ特性を示す図である。なお同図中にはアン
テナ構造を明らかにするための略図が示しである。第１
図に示すように、前記（１）の手段を用いアンテナ素子
１を破線で示すように太くすると、ＶＳＷＲ特性は実線
状態から破線で示す状態になる。その結果、ＶＳＷＲ特
性はブロード化され周波数帯域が広くなる。また図示は
してないが、前記（２）の手段を用いて二段のインピー
ダンス変換器（整合器）をアンテナ素子１と同軸給電線
２どの間に挿入し、各々の特性インピーダンスが 一噌−」− Ｚｍｌ−Ｚｏ−Ｚａ、Ｚｍ２−Ｚｏ＋・Ｚａ−才となる
ように選んだときは、中心周波数でＶＳＷＲが「１」と
なりワグナ−特性となる。このように見掛は上のアンテ
ナインピーダンスを給電線の特性インピーダンスＺＯに
近付ける程、ＶＳＷＲは「１」に近づき改善される。
〔発明が解決しようとする問題点］
しかるに上記従来のＶＳＷＲ改善手段を用いたアンテナ
には次のような問題があった。すなわち、（１）の手段
を用いたものではアンテナ素子径が太くなってしまう。
には次のような問題があった。すなわち、（１）の手段
を用いたものではアンテナ素子径が太くなってしまう。
したかってアンテナ機能上素子径を太くできないポータ
プル型アンテナや格納式アンテナなどには適用できず、
広帯域なポータプル型アンテナや格納式アンテナなどを
構成できないという問題があった。（２）の手段を用い
たものでは、整合器を複数段使用するので、アンテナ構
造が複雑になるばかりでなく、アンテナ全長が長くなる
。したがって長さの短い広帯域アンテナを構成できない
という問題があった。
プル型アンテナや格納式アンテナなどには適用できず、
広帯域なポータプル型アンテナや格納式アンテナなどを
構成できないという問題があった。（２）の手段を用い
たものでは、整合器を複数段使用するので、アンテナ構
造が複雑になるばかりでなく、アンテナ全長が長くなる
。したがって長さの短い広帯域アンテナを構成できない
という問題があった。
そこで本発明は、使用可能な周波数帯域が極めて広く、
高性能で、自動車電話機用やＭＣＡ用アンテナとして最
適である上、携帯型、車載型、格納型アンテナとしても
使用できる小型かつ軽量な広帯域極超短波用小型アンテ
ナを提供することを目的とする。
高性能で、自動車電話機用やＭＣＡ用アンテナとして最
適である上、携帯型、車載型、格納型アンテナとしても
使用できる小型かつ軽量な広帯域極超短波用小型アンテ
ナを提供することを目的とする。
本発明は上記問題点を解決し目的を達成するために次の
如き手段を講じたことを特徴としている。
如き手段を講じたことを特徴としている。
すなわち第１の発明は、アンテナ素子を太くしないで広
帯域化するために、スリーブ型極超短波用アンテナ本体
の共振周波数とスリーブ部分の共振周波数とを近付けて
二重同調させ、アンテナ特性を双峰特性にする。スリー
ブ部分の共振周波数をコントロールする方法としては、
スリーブ内に所定量の誘電体を挿入し、スリーブ部分の
等価電気長を変えることにより行なう。
帯域化するために、スリーブ型極超短波用アンテナ本体
の共振周波数とスリーブ部分の共振周波数とを近付けて
二重同調させ、アンテナ特性を双峰特性にする。スリー
ブ部分の共振周波数をコントロールする方法としては、
スリーブ内に所定量の誘電体を挿入し、スリーブ部分の
等価電気長を変えることにより行なう。
また第２の発明は、上記双峰特性をもったアンテナのイ
ンピーダンスとこのアンテナに接続される給電線の特性
インピーダンスとが使用周波数帯域内で整合がとれるよ
うに、例えばアンテナのリアクタンス成分を打消すよう
な逆リアクタンス成分をもつ長さに設定され、かつ給電
線インピーダンスに変換できるような特性インピータン
スをもつ、た一段の同軸型インピーダンス変換器からな
る整合器を挿入する。
ンピーダンスとこのアンテナに接続される給電線の特性
インピーダンスとが使用周波数帯域内で整合がとれるよ
うに、例えばアンテナのリアクタンス成分を打消すよう
な逆リアクタンス成分をもつ長さに設定され、かつ給電
線インピーダンスに変換できるような特性インピータン
スをもつ、た一段の同軸型インピーダンス変換器からな
る整合器を挿入する。
第２図および第３図は本発明の詳細な説明するためのＶ
ＳＷＲ特性図である。なお第１図と同様に各図中にはス
カート型ダイポールアンテナの構造を明らかにするため
の略図が示しである。スリＶＳＷＲ特性は第２図に示す
曲線のように変化する。そこで必要な帯域が得られる誘
電体３の挿入ｍ［を決めることにより、第３図の実線で
示すようにＶＳＷＲが双峰特性を示すアンテナ特性を得
ることができる。その結果、アンテナ素子１を太くしな
いで広帯域化することができる。
ＳＷＲ特性図である。なお第１図と同様に各図中にはス
カート型ダイポールアンテナの構造を明らかにするため
の略図が示しである。スリＶＳＷＲ特性は第２図に示す
曲線のように変化する。そこで必要な帯域が得られる誘
電体３の挿入ｍ［を決めることにより、第３図の実線で
示すようにＶＳＷＲが双峰特性を示すアンテナ特性を得
ることができる。その結果、アンテナ素子１を太くしな
いで広帯域化することができる。
また前記双峰特性を示すアンテナのインピーダンス特性
のリアクタンス成分を打消し、かつ給電線インピーダン
スに整合できるような長さと特性インピーダンスをもつ
同軸型インピーダンス変換器４を第３図に示すように挿
入すると、第３図中破線で示すように使用帯域内でのＶ
ＳＷＲか最良値を呈し、かつ特性の平坦化か行なわれる
。
のリアクタンス成分を打消し、かつ給電線インピーダン
スに整合できるような長さと特性インピーダンスをもつ
同軸型インピーダンス変換器４を第３図に示すように挿
入すると、第３図中破線で示すように使用帯域内でのＶ
ＳＷＲか最良値を呈し、かつ特性の平坦化か行なわれる
。
第４図は本発明をハンディ形無線電話機に用いられる極
超短波用小型アンテナに適用した一実施例を示す縦断面
図である。この極超短波用小型アンテナは、自動車用電
話機の場合には使用波長の１／４強で全長的２００ ｍ
ｍ程度の小型アンテナであり、アンテナ本体Ａとして非
接地形の極超短波用ダイポールアンテナ素子を使用して
おり、その頂部は人体に対する安全性のため可撓性をも
たせである。上記アンテナ本体Ａの外側には誘電率の比
較的小さな可撓性絶縁材料たとえばポリエチレン系の材
料にて一体成形された可撓性を有する絶縁アンテナカバ
ー８か螺合による一体化手段にて被嵌固定しである。
超短波用小型アンテナに適用した一実施例を示す縦断面
図である。この極超短波用小型アンテナは、自動車用電
話機の場合には使用波長の１／４強で全長的２００ ｍ
ｍ程度の小型アンテナであり、アンテナ本体Ａとして非
接地形の極超短波用ダイポールアンテナ素子を使用して
おり、その頂部は人体に対する安全性のため可撓性をも
たせである。上記アンテナ本体Ａの外側には誘電率の比
較的小さな可撓性絶縁材料たとえばポリエチレン系の材
料にて一体成形された可撓性を有する絶縁アンテナカバ
ー８か螺合による一体化手段にて被嵌固定しである。
アンテナ本体Ａは、細径の導線を螺旋状に複数局巻回し
て可撓性をもたせた上部素子１１と金属パイプからなる
下部素子１２とを備えている。下部素子１２の内部には
同軸型インピーダンス変換器からなる整合器１３が収容
されている。整合器１３は中心導体１４ど外部導体１５
とからなっており、その中心導体１４の先端は前記上部
素子１１と接続されており、外部導体１５の先端は前記
下部素子１２と接続されている。また中心導体１４のＭ
ＤＮはコネクタ１６の送受信セラ１〜接続用のピン１
７に接続されており、外部導体１５の基端はコネクタ１
６のリング状導体１８に接続されている。
て可撓性をもたせた上部素子１１と金属パイプからなる
下部素子１２とを備えている。下部素子１２の内部には
同軸型インピーダンス変換器からなる整合器１３が収容
されている。整合器１３は中心導体１４ど外部導体１５
とからなっており、その中心導体１４の先端は前記上部
素子１１と接続されており、外部導体１５の先端は前記
下部素子１２と接続されている。また中心導体１４のＭ
ＤＮはコネクタ１６の送受信セラ１〜接続用のピン１
７に接続されており、外部導体１５の基端はコネクタ１
６のリング状導体１８に接続されている。
下部素子１２と整合器１３の外部導体１５とは、先端短
絡の同軸型共振器を構成している。そしてこの共振器の
電圧分布の最も高い基端開放端部近傍のスリーブ内には
例えばテフロン製の誘電体１９が所定量挿入されている
。この誘電体１９により上記スリーブ部分の等何重気長
を変化させ、その共振周波数をアンテナ本体Ａの共振周
波数に近付けている。これにより二重同調回路が形成さ
れ、双峰特性が得られる。
絡の同軸型共振器を構成している。そしてこの共振器の
電圧分布の最も高い基端開放端部近傍のスリーブ内には
例えばテフロン製の誘電体１９が所定量挿入されている
。この誘電体１９により上記スリーブ部分の等何重気長
を変化させ、その共振周波数をアンテナ本体Ａの共振周
波数に近付けている。これにより二重同調回路が形成さ
れ、双峰特性が得られる。
また前記中心導体１４と外部導体１５とで、特性インピ
ーダンス１ｍ、電気長１ｍの同軸分布定数型インピーダ
ンス変換器を形成している。上記電気長Ｌｍは機械的に
その長さを特定しなければならないが、特性インピーダ
ンスＺｍは中心導体１４に厚みの異なる誘電体を被せる
ことにより比較的任意に選定できる。かくして上記１ｍ
およびＺｍを最適値に選定することにより、使用周波数
帯域内でのアンテナのリアクタンス成分を打消し、かつ
インピーダンス値を変換してコネクタ１６を含めた給電
線との整合をとることができる。
ーダンス１ｍ、電気長１ｍの同軸分布定数型インピーダ
ンス変換器を形成している。上記電気長Ｌｍは機械的に
その長さを特定しなければならないが、特性インピーダ
ンスＺｍは中心導体１４に厚みの異なる誘電体を被せる
ことにより比較的任意に選定できる。かくして上記１ｍ
およびＺｍを最適値に選定することにより、使用周波数
帯域内でのアンテナのリアクタンス成分を打消し、かつ
インピーダンス値を変換してコネクタ１６を含めた給電
線との整合をとることができる。
このように本実施例によれば、小型で高い性能を有する
広帯域な極超短波用アンテナが得られる。
広帯域な極超短波用アンテナが得られる。
またアンテナの各部を機能上、互いに共用して動−〇−
作させ得るので、構造が簡単となり、製作し易く、性能
の揃ったものができる。さらに携帯用として好適な小型
で軽量な高性能アンテナか得られる。
の揃ったものができる。さらに携帯用として好適な小型
で軽量な高性能アンテナか得られる。
なお本発明は前記実施例に限定されるものではない。例
えば前記実施例では上部素子としてフレキシブルな螺旋
状導体を用いた例を示したが、金属線あるいは金属パイ
プを用いてもよい。このほか本発明の要旨を逸脱しない
範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。
えば前記実施例では上部素子としてフレキシブルな螺旋
状導体を用いた例を示したが、金属線あるいは金属パイ
プを用いてもよい。このほか本発明の要旨を逸脱しない
範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。
第１の発明は、アンテナ素子を太くしないで広帯域化す
るために、スリーブ型極超短波用アンテナ本体のスリー
ブ内に所定量の誘電体を挿入し、スリーブ部分の共振周
波数をアンテナ本体の共振周波数に近付けて二重同調さ
ゼ、アンテナ特性を双峰特性となすようにしたものであ
る。その結果、アンテナ素子を太くしないで広帯域化す
ることができる。
るために、スリーブ型極超短波用アンテナ本体のスリー
ブ内に所定量の誘電体を挿入し、スリーブ部分の共振周
波数をアンテナ本体の共振周波数に近付けて二重同調さ
ゼ、アンテナ特性を双峰特性となすようにしたものであ
る。その結果、アンテナ素子を太くしないで広帯域化す
ることができる。
また第２の発明は、上記双峰特性をもったアンテナのイ
ンピーダンスとこのアンテナに接続される給電線の特性
インピーダンスとが使用周波数帯域内で整合がとれるよ
うに、例えばアンテナのリアクタンス成分を打消すよう
な逆リアクタンス成分をもつ長さに設定され、かつ給電
線インピーダンスに変換できるような特性インピーダン
スをもった一段の同軸型インピーダンス変換器からなる
整合器を挿入したものである。その結果、使用周波数帯
域内でのＶＳＷＲが最良値を呈し、かつ特性の平坦化か
行なわれる。
ンピーダンスとこのアンテナに接続される給電線の特性
インピーダンスとが使用周波数帯域内で整合がとれるよ
うに、例えばアンテナのリアクタンス成分を打消すよう
な逆リアクタンス成分をもつ長さに設定され、かつ給電
線インピーダンスに変換できるような特性インピーダン
スをもった一段の同軸型インピーダンス変換器からなる
整合器を挿入したものである。その結果、使用周波数帯
域内でのＶＳＷＲが最良値を呈し、かつ特性の平坦化か
行なわれる。
したがって本発明によれば、使用可能な周波数帯域が極
めて広く、高性能で、自動車電話機用やＭＣＡ用アンテ
ナとして最適である上、携帯型。
めて広く、高性能で、自動車電話機用やＭＣＡ用アンテ
ナとして最適である上、携帯型。
車載型、格納型アンテナとしても使用できる小型かつ軽
量な広帯域極超短波用小型アンテナを提供することがで
きる。
量な広帯域極超短波用小型アンテナを提供することがで
きる。
第１図は従来の極超短波用アンテナのＶＳＷＲ特性を示
す特性図、第２図および第３図は本発明の詳細な説明す
るためのＶＳＷＲ特性図、第４図は本発明をハンディ形
無線電話機に用いられる広帯域極超短波用小型アンテナ
に適用した一実施例を示す縦断面図である。 １・・・アンテナ素子、２・・・同軸給電線、３・・・
誘電体、４・・・同軸型インピーダンス変換器、１１・
・・上部素子、１２・・・下部素子、１３・・・整合器
、１４・・・中心導体、１５・・・外部導体、１６・・
・コネクタ、１７・・・ビン、１８・・・リング状導体
、１つ・・・誘電体。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 手続補正書 昭和６１年０４月３０日 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 １、事件の表示 特願昭６０−０１５５１８号 ２、発明の名称 広帯域極超短波用小型アンテナ ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 原田工業株式会社 ４、代理人 東京都港区虎ノ門１丁目２６番５号 第１７森ビル６、
補正の対象 明 細 書 ７、補正の内容 （１）明細書第７ページ第１６行の「１／４強で」を「
１／２強で」と訂正する。
す特性図、第２図および第３図は本発明の詳細な説明す
るためのＶＳＷＲ特性図、第４図は本発明をハンディ形
無線電話機に用いられる広帯域極超短波用小型アンテナ
に適用した一実施例を示す縦断面図である。 １・・・アンテナ素子、２・・・同軸給電線、３・・・
誘電体、４・・・同軸型インピーダンス変換器、１１・
・・上部素子、１２・・・下部素子、１３・・・整合器
、１４・・・中心導体、１５・・・外部導体、１６・・
・コネクタ、１７・・・ビン、１８・・・リング状導体
、１つ・・・誘電体。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 手続補正書 昭和６１年０４月３０日 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 １、事件の表示 特願昭６０−０１５５１８号 ２、発明の名称 広帯域極超短波用小型アンテナ ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 原田工業株式会社 ４、代理人 東京都港区虎ノ門１丁目２６番５号 第１７森ビル６、
補正の対象 明 細 書 ７、補正の内容 （１）明細書第７ページ第１６行の「１／４強で」を「
１／２強で」と訂正する。
Claims (3)
- （１）スリーブ型極超短波用アンテナ本体のスリーブ内
に所定量の誘電体を挿入し、スリーブ部分の共振周波数
をアンテナ本体の共振周波数に近付けて二重同調回路を
形成し、アンテナのインピーダンス特性が使用周波数帯
域内で双峰特性を呈するようにしたことを特徴とする広
帯域極超短波用小型アンテナ。 - （２）スリーブ型極超短波用アンテナ本体のスリーブ内
に所定量の誘電体を挿入し、スリーブ部分の共振周波数
をアンテナ本体の共振周波数に近付けて二重同調回路を
形成し、アンテナのインピーダンス特性が使用周波数帯
域内で双峰特性を呈するようになすと共に、上記双峰特
性をもったアンテナのインピーダンスとこのアンテナに
接続される給電線の特性インピーダンスとが使用周波数
帯域内で整合がとれるように整合器を挿入したことを特
徴とする広帯域極超短波用小型アンテナ。 - （３）整合器は、アンテナのリアクタンス成分を打消す
ような逆リアクタンス成分をもつ長さに設定され、かつ
給電線インピーダンスに変換できるような特性インピー
ダンスをもった同軸型インピーダンス変換器で構成され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第（２）項記載
の広帯域極超短波用小型アンテナ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60015518A JPS61176202A (ja) | 1985-01-31 | 1985-01-31 | 広帯域極超短波用小型アンテナ |
| US07/193,130 US4829316A (en) | 1985-01-31 | 1988-05-04 | Small size antenna for broad-band ultra high frequency |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60015518A JPS61176202A (ja) | 1985-01-31 | 1985-01-31 | 広帯域極超短波用小型アンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61176202A true JPS61176202A (ja) | 1986-08-07 |
| JPH0340523B2 JPH0340523B2 (ja) | 1991-06-19 |
Family
ID=11891033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60015518A Granted JPS61176202A (ja) | 1985-01-31 | 1985-01-31 | 広帯域極超短波用小型アンテナ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4829316A (ja) |
| JP (1) | JPS61176202A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH01170201A (ja) * | 1987-12-25 | 1989-07-05 | Nippon Antenna Kk | 多周波共用アンテナ |
| JPH01218106A (ja) * | 1988-02-25 | 1989-08-31 | Sony Corp | スリーブアンテナ |
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|---|---|---|---|---|
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| GB2317994B (en) * | 1996-10-02 | 2001-02-28 | Northern Telecom Ltd | A multiresonant antenna |
| US5995065A (en) * | 1997-09-24 | 1999-11-30 | Nortel Networks Corporation | Dual radio antenna |
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Family Cites Families (14)
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| NL62581C (ja) * | 1938-05-18 | |||
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