JPS61205004A - 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】 産業上の利用分野　　　゛ 本発明は、ダイポールアンテナを取付けた携帯無線機に
関し、特にダイポールアンテナの構造および無線機筐体
への取付は位置に関する。

発明の概要 本発明は、ダイポールアンテナを取付けた携帯無線機に
おいて、 ダイポールアンテナの両端部を曲折して、素子中央部を
無線機筐体の背面に平行し、両側面に対しては直交する
方向で無線機筐体に取付けた携帯無線機で、 通話状態における垂直偏波に対する感度を向上させたも
のである。

従来技術 第１３図は、従来の携帯無線機の一例を示す斜視図であ
り、１／４波長のホイップアンテナが携帯無線機筐体２
から垂直に突設されている。携帯無線機筐体２の前面に
は、受話器３および送話器４が装着され、内蔵する無線
機部とアンテナ素子１とは給電点５で接続されている０
図中点線で示した曲線６はアンテナ素子１上の電流分布
を示す、この携帯無線機は、アンテナ素子１が携帯無線
機筐体２を接地導体として動作するため、携帯無線ｎ筐
体２上にアンテナ電流が流れ、人間が携帯無線機筐体２
を手にもって操作する場合に携帯無線機筐体２に流れて
いる電流が人体に漏れること番こよってアンテナ特性が
犬きく劣化するという欠点がある。

第１４図に示すように、アンテナ素子１を１／２波長の
ダイポールアンテナとして、その中央部に給電点５を設
けた携帯無線機は、アンテナ素子ｌ上の電流分布が曲線
６′で示すようになり、携帯無線ｎ筐体２がアンテナ素
子ｌの接地導体として使用されておらず、またアンテナ
電流振幅がほぼＯとなる位置が携帯無線機筐体２に近接
するように配置されているので、携帯無線機筐体２に流
れる電流が少なくなり、手に持って操作する場合の電流
漏洩による特性劣化は極めて少なくなる。

なお、これらの携帯無線機を手に持って通話する場合は
、通常の電話機の送受器と同様に、受話器３の部分を耳
に当て、送話器４の部分を口に近づけた状態で通話を行
なうものである。すなわち、通話状態においては、携帯
無線機筐体２は直立の状態からかなり傾けられて使用さ
れることになり、従って、アンテナ素子１も傾斜する。

その傾斜角度は６０〜７０°に及ぶこともある。

一方、移動通信においては、移動局アンテナの構成を簡
易化するために、垂直偏波を使用する場合が多い０例え
ば自動車電話、タクシ−無線。

ＭＣＡシステム、パーソナル無線等多くの無線システム
が垂直偏波を使用している。

従って、上述した従来の携帯無線機は１通話状態におけ
るアンテナの傾きによってアンテナ感度が著しく低下す
るという欠点がある。

この欠点は、第１５図に示すような２つのモノポールア
ンテナ素子１を備えて、ダイパーシティ受信を行なう携
帯無線機（多質、三島“携帯機用アンテナの一検討”昭
和５６年度　信学総全大資８−２０４（昭５８−４）等
参照）においても同様に存在する。なお、この携帯無線
機は、２つのアンテナの間隔を０．１２５入（入は使用
周波数の波長）程度とすることにより、２つのアンテナ
出力間の相関を間隔の小さいモノボールア・ンテナを用
いた移動通信用切替ダイパーシティの実験°”、昭和５
７年度電気関係学会東東北部連大資、　２Ｂ１５　（昭
５７）等参照）。

また、上述した従来の各種携帯無線機は、いずれもアン
テナが無線機筐体から突設されているため、折損等を生
じ易く、無線機の信頼度が低下するという欠点がある。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、上述の従来の欠点を解決し、手に持ったとき
のアンテナ電流の漏洩による特性劣化を防止し、また通
話状態において無線機筐体を傾斜させても垂直偏波に対
して良好な感度を有し、しかもアンテナ折損を生じ難い
アンテナ構造の携帯無線機を提供する。

発明の構成 本発明の携帯無線機は、無線機を収容し送話器および受
話器を前面に装着した無線機筐体にダイポールアンテナ
を取付けた携帯無線機においで 前記ダイポールアンテナは、無＆１機筐体の背面に対し
ては平行に両側面に対しては直交する方向に配置された
素子中央部と、該素子中央部に対して直角に曲折された
２つの素子端部とから構成されたことを特徴とする。

発明の実施例 次に２本発明について、図面を参照して詳細に説明する
。

第１図は、本発明の第１の実施例を示す斜視図である。

すなわち、タイポールアンテナの素子中央部１０の中央
に給電点５を設け、その両端部をＢ、Ｃ点で直角に曲折
して２つの素子端部１１および２１を形成する。素子中
央部１０．素子端部１１および２１の寸法は、全長で使
用周波数帯の約１／２波長となるように構成され、ダイ
ポールアンテナとして動作する。そして、素子中央部１
０は、携帯無線機筐体２の背面９と頂面８の交線に対し
て平行になるように配置される。従って、両側面に対し
ては直交する方向となる。一方の素子端部１１は、携帯
無線機筐体２の背面９および側面に対して平行で底面１
４に対して直交する方向であり、他方の素子端部２１は
側面に対しては平行で背面９に対しては直交するような
方向に曲折されている。なお、素子端部１１をアンテナ
素子支持体７によって背面９に固定し、素子端部２１を
アンテナ素子支持体７によって頂面８に固定することに
より、アンテナ全体を携帯無線機筐体２の各面に対して
間隙をもって取付けることができる。なお、図中Ａは素
子端部１１の先端を、Ｄは素子端部２１の先端を示し。

曲線６はアンテナ素子上の電流分布を示す。

第２図（Ａ）は８本実施例の携帯無線機の通話状態にお
ける背面図であり、携帯無線機筐体２が横に傾いて、素
子中央部１０が垂直に近くなっている。同図（Ｂ）は、
傾き角θのときの垂直偏波成分に対する感度１２と水平
偏波成分に対する感度１３、　の関係をベクトル図で示
したものであり、傾き角θが大きくなる程垂直偏波成分
に対する感度１２が高くなることを示している。これに
対して、同図（Ｃ）に示すように従来の携帯無線機を横
に傾けた場合は、同図（Ｄ）に示すように傾き角θが大
きいほど垂直偏波成分に対する感度１２が小さくなって
いる。すなわち、本実施例は、通話状態において垂直偏
波に対する感度が大きいという効果がある。これは、給
電点５を有する素子中央部１０が、ダイポールアンテナ
の電流分布が大きくなる部分であり、この部分が通話状
態において垂直に近くまで立ってくるからである。

また、本実施例では、ダイポールアンテナの各部が相互
に直交するように配置されているので、携帯無線機筐体
２の置かれた状態如何に拘らず、いずれかの部分で垂直
偏波に対して感度を有することになる０例えば、携帯無
線機筐体２が直立状態のときは素子端部１１が垂直偏波
に対して感度を有し、携帯無線機筐体２が受話器３を横
に向けて倒れているときは素子中央部１０が、受話器３
を下にして倒されているときは素子端部２１が感度を有
する。また、受話器３を上に向けて傾けて発呼状態にあ
るときは、素子端部！ｌと２！が感度を有する０通話状
態においては、素子中央部１０によって大きな感度を有
することは前述した。従って、本実施例は、携帯無線機
筐体２かどのような状態に置かれていても垂直偏波に対
する感度が極端に低下することがないという利点がある
。これは待機状態において極めて有利である。

第３図は本発明の第２の実施例を示す斜視図である。こ
の場合は、全長１／２人のダイポールアンテナが二字状
に曲折され、素子中央部１０は、背面９と頂面８の交線
に対して平行になるように、かつ受話器３から最も遠く
なるように背面９に近い位置に配置される。従って、両
側面に対しては直交する方向となる。素子端部１１およ
び２１は共に背面９に対して直交し、両側面に対しては
平行する方向に曲折され、アンテナ素子支持体７によっ
て頂面８から一定間隔の位置に固定されている。この場
合は、素子端部１１と２１が平行に配置されているため
、素子端部１１と２１に流れる電流が逆向きとなって放
射電磁界は互いに逆相になって相殺し合うため、第１の
実施例よりも感度は低下するが。

通話状態におけるアンテナ利得を高くするという主目的
は達成される。

第４図は、Ｌ記携帯無線機を手に持って受話器３を耳に
当て、送話器４を口の近くにした通話状態とした場合の
正面図であり、前述の実施例と同様に、素子中央部１０
が垂直に近く立っている。同図（Ｂ）はこの場合の垂直
偏波成分に対する感度１２と水平偏波成分に対する感度
１３の関係を示す図であり、傾斜角θが大きくなるほど
垂直偏波成分に対する感度１２が高くなることが理解さ
れる。

第５図は、本発明の第３の実施例を示す斜視図であり、
この場合は、全長１／２人のダイポールアンテナがコ字
状に曲折され、素子中央部１０は、背面９と頂面８の交
線に対して平行になるように、かつ受話器３から最も遠
くなるように背面９から一定の距離に配置される。従っ
て、両側面に対しては直交する方向となる。素子端部１
１および２１は共に背面９および両側面に対して平行し
、かつ、底面に対しては直交する方向に曲折され、アン
テナ素子支持体７によって背面９から一定間隔の位置に
固定されている。この場合は、素子端部１１と２１が平
行に配置されているため、素子端部１１と２１に流れる
電流が逆向きとなって放射電磁界は互いに逆相になって
相殺し合うため、第１の実施例よりも感度は低下するが
、通話状態におけるアンテナ利得を高くするという主目
的は達成される。

第６図は、上記携帯無線機の通話状態を示す背面図であ
り、前述の実施例と同様に、素子中央部１０が垂直に近
く立っている。同図（Ｂ）はこの場合の垂直偏波成分に
対する感度１２と水平偏波成分に対する感度１３の関係
を示す図であり、傾斜角θが大きくなるほど垂直偏波成
分に対する感度１２が高くなることが理解される。

上述の各実施例においては、通話状態において感度が低
下しないという効果の他に、素子中央部ｌＯが受話器３
に対して最も遠い位置に配置されているため、受話器３
を耳に当てたとき、人体の影響によるアンテナ特性の変
動が最も小さくなる構成となっているものである。

９００ＭＨｚ帯における野外実験によれば、通話状態に
おけるアンテナ利得の低下は、第３図の構成では、ダイ
ポール比で約２ｄＢであり、第１４図の従来例では約６
ｄＢであった。すなわち１本発明は従来例に比して約４
ｄＢアンテナ利得を改善できることが確認された。

第７図は、本発明の第４の実施例を示す斜視図であり、
前述と同様なダイポールアンテナを２個取付けたもので
ある。素子中央部１０およびｌＯ″はそれぞれ背面９の
上級部と下縁部に近い位置に、平行に取付けられ、素子
端部１１，２１．１１’　、２１’等をアンテナ素子支
持体７によって携帯無線機筐体２に固定している。なお
、素子端部１１等の曲折方向は、各種の組合せが考えら
れる。この場合も素子中央部１０．１０’が共に通話状
態において感度を有する方向に取付けられているので、
前記実施例と同様の効果を有し、さらに第１５図に示し
た従来例よりも２つのアンテナ間隔を大きくとることに
より、両アンテナの出力量相関を低くすることができる
という効果がある。

第８図〜第１０図は、それぞれ本発明の第５〜第７の実
施例を示す斜視図である。第８図（Ａ）。

（Ｂ）、（Ｃ）はいずれも素子端部１１　、２１を板状
導体によって構成したものであり、その長手方向はいず
れも素子中央部ｌＯに対して直角である。板状導体の幅
を広くすることにより、アンテナの共振周波数を一定に
して素子端部１１，２１の長手方向の寸法を短くするこ
とができる利点があり、また素子端部１１，２１が等価
的に太くなってアンテナの帯域特性が改善されるという
効果がある。同図（’　Ａ　）は、素子端部１１の長手
方向が携帯無線機筐体２の底面に対して直交し、素子端
部２１の長手方向は背面９に対して直交している。同図
（Ｅ）は、素子端部１１　、２１の長手方向が共に背面
９に直交する方向であり、同図（Ｃ）は素子端部１１，
２１の長手方向が共に携帯無線機筐体２の底面に対して
直交する方向である。いずれも前述と同様に通話時にお
ける利得を向上できるという効果を有することは勿論で
ある。なお、これらの図において、素子中央部１０の給
電構造が第１図、第３図。

第５図に示したものと異っているが、これはダイポール
アンテナと給電線との整合をとるために、従来からよく
知られているＴ整合（平衡給電線の場合）「整合（不平
衡給電の場合）等を行なった場合、あるいはバラン等を
装荷した場合の給電形状に対応する構造を示したもので
ある。どのような給電構造を採用した場合においても本
発明の作用効果は同等であることを付記しておく。

第９図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ本発明の第６
の実施例を示す斜視図であり、いずれも素子中央部１０
．素子端部１１　、２１等を誘電体板Ｉ５上にプリント
によって形成したものである。同図（Ａ）、ＣＢ）、（
Ｃ）はそれぞれ素子端部１１゜２１等の方向が異なるが
、前述と同様の作用効果を有し、かつ量産時の製造コス
トを低減できるという利点がある。

第１０図（Ａ）、（Ｂ）は、いずれも本発明の第７の実
施例を示す斜視図であり、背面９に段差１６を設けて、
その部分にアンテナの全部または一部を配置したもので
ある。同図（Ａ）は素子端部１１のみを背面９の段差の
部分に配置したものであり、同図（Ｂ）はアンテナ全体
を背面９０段差の部分に配置したものである。いずれも
前述と同様の効果を右し、かつアンテナの携帯無線機筐
体２からの突出を少なくできるため、携帯無線機をコン
パクトに構成することができる利点があるものである。

第１１図は本発明の第８の実施例を示す斜視図である。

この場合は、素子端部１１，２＋はそれぞれ２枚のモ行
配置された導体素子によって構成されている。２枚の導
体素子の寸法を異ならせることによって、複数の共振周
波数を有するアンテナ特性を得ることができる。なお、
給電点５は給電用同軸線路１７に接続されている。第１
２図は、第１１図の構成の実施例のリタンロス特性を９
００ＭＨｚ帯において実測した結果を示す図であり、リ
タンロス特性１８は複数の共振点１８を有し、各共振点
１８は素子端部１１または２１の２枚の導体素子寸法を
変えることによって所望の周波数に設定することができ
る。

これにより、ダイポールアンテナ素子を携帯無線機筐体
２の面の近くに配置したことによって生じるアンテナ素
子の狭帯域化を補うことができるものであり、自動車電
話方式のように、送受信周波数帯域が分離されているよ
うな方式に適用する場合に極めて有利な構成である。

発明の効果 以上のように、本発明においては、ダイポールアンテナ
の端部を曲折して、素子中央部を携帯無線機筐体の背面
に平行に、かつ両側面に対して直交するように配置した
から、携帯無線機筐体が傾斜された通話状態における垂
直偏波に対する感度が向上するという効果がある。また
、アンテナが携帯無線機筐体から突出する部分が少ない
構造であるので、容易にアンテナカバーで覆うことがで
き、アンテナ素子の折損等を防止し高信頼度の携帯無線
機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す斜視図、第２図は
上記実施例および従来の携帯無線機の通話状態を示す背
面図並びにその傾斜角と垂直、水平偏波成分に対する感
度の関係を示す図、第３図は本発明の第２の実施例を示
す斜視図、第４図はＸ−箇イー田仲Ｗ、ル云すＴ面Ｍセ
上Ｂ碩畝荀シ看有水平偏波成分に対する感度の関係を示
す図、第５図は本発明の第３の実施例を示す斜視図、第
６図はその使用状態を示す背面図および傾斜角と垂直、
水平偏波成分に対する感度の関係を示す図。 第７図は本発明の第４の実施例を示す斜視図、第８図〜
第１１図はそれぞれ本発明の第５〜第８の実施例を示す
斜視図、第１２図は上記第８の実施例の特性の一例を示
す図、第１３〜第１５図はそれぞれ従来の携帯層線機の
一例を示す斜視図である。 図において、ｌ：アンテナ素子、２：携帯無線機筐体、
３：受話器、４：送話器、５：給電点、６：曲線、７：
アンテナ素子支持体、８：頂面、９：背面、ｌＯ：素子
中央部、１１　、２１　：素子端部、１２：垂直偏波成
分に対する感度、１３：水平偏波成分に対する感度、１
４：底面、１５：誘電体板、ＩＢ二段差、１７ニアンテ
ナ給電用同軸線路、１８：リタンロス特性、１８：共振
点。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）無線機を収容し送話器および受話器を前面に装着
   した無線機筐体にダイポールアンテナを取付けた携帯無
   線機において、 前記ダイポールアンテナは、無線機筐体の背面に対して
   は平行に両側面に対しては直交する方向に配置された素
   子中央部と、該素子中央部に対して直角に曲折された２
   つの素子端部とから構成されたことを特徴とする携帯無
   線機。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の携帯無線機において
   、前記２つの素子端部はそれぞれ無線機筐体の背面また
   は底面に平行して配置されたことを特徴とするもの。
3. （３）特許請求の範囲第１項または第２項記載の携帯無
   線機において、前記ダイポールアンテナを２個取付けた
   ことを特徴とするもの。
4. （４）特許請求の範囲第１項〜第３項いずれか記載の携
   帯無線機において、前記２つの素子端部の少なくとも一
   方は、平行配置された複数の導体素子によって構成され
   たことを特徴とするもの。
5. （５）特許請求の範囲第１項〜第４項いずれか記載の携
   帯無線機において、前記２つの素子端部は、板状導体で
   あることを特徴とするもの。
6. （６）特許請求の範囲第１項〜第５項いずれか記載の携
   帯無線機において、前記無線機筐体の背面に段差を設け
   て、前記２つの素子端部のうち少なくとも一方は、上記
   段差のある部分に配設されたことを特徴とするもの。
7. （７）特許請求の範囲第１項〜第６項いずれか記載の携
   帯無線機において、前記ダイポールアンテナと無線機筐
   体面との間隙の全部または一部に誘電体を有することを
   特徴とするもの。