JPS61284102A - 携帯形無線機のアンテナ - 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） 本発明は自動車電話等の携帯形無線機のアンテナに関す
るものである。

（従来の技術） 従来のこの種のアンテナとしては、周知の半波長ダイポ
ールアンテナや各種の内蔵型アンテナがあった。第２図
及び第３図に従来の内蔵型アンテナの例を示す。第２図
は逆Ｆ型アンテナで、略平面状で一部が下方に折曲げら
れたアンテナ素子１が、金属製のシャーシ２上に所定間
隔離して取付けられ、さらにその一部に給電点３が設け
られてな・るちので、その中心周波数ｆは、アンテナ素
子１の長辺の長さｌ　と短辺の長さ１゜２によって次式
の如く決定される。

ｔ’　＝　Ｃ／４　＜　Ｊ　ｏ１＋１０２）　　　　　
　　・−−−・・Ｃ１）（但し、Ｃは光速度） また、第３図はマイクロストリップラインアンテナで、
金ａ製のシャーシ４の側面に根状の誘電体５が設けられ
、その上に平面状のアンテナ素子６が取付けられ、さら
に該アンテナ素子６の下部に給電点７が設けられてなる
もので、その中心周波数ｆはアンテナ素子６の縦方向の
長さｌｅにより次式の如（決定される。

ｆ＝ｃ／２（６）　　　　−Ｌｅ　　　　・・−・・・
（２）γ （但し、Ｃは光速度、εアは誘電体５の比誘電率） （発明が解決しようとする問題点） 前述した半波長ダイポールアンテナは外付は型であり、
取扱い上不便であるとともに形状的にも突起物として大
ぎくなるという問題点があった。

また、第２図及び第３図のアンテナによれば、シャーシ
とともにケース（筐体）内に内蔵することが可能である
が、例えば中心周波数８００　Ｍ　ＨＺのアンテナを構
成した場合、第２図のものでは（１ｏ１＋１ｏ２）が９
．３１程１皇となり、また、前述したようにシャーシと
の間に間隔（例えば９　Ｊｌｌｌ　＞が必要であり、第
３図のものでは１ｅが１１ｃＩＲ程度になり（但し、ε
アは３．０程度とする。）、また、他の部品との電磁気
的な接続スペースも必要とするため、内蔵型の要求に対
して比較的大ぎな容積を必要とするという問題点があり
、さらに電磁波がケースを透過する際の損失を考慮する
必要があり、さらにまた、他の部品への電磁波の影響を
避けるためシャーシ等によるシールドを施す必要がある
という問題点があった。

本発明の目的は前記従来の問題点を解決し、簡単な構成
で占有スペースが少なく、且つ特性の優れた携帯形無線
機のアンテナを提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明では前記問題点を解決するため、無線機本体の筐
体を誘電体で構成し、筐体の外面に金属薄膜等からなる
アンテナ素子を設け、筐体の内面に金ｒｉＡ薄膜等から
なるアース層を設け、筐体の内側よりアンテナ素子に同
軸給電線の心線を接続し、アース層に同軸給電線の外被
導体を接続してアンテナを構成した。

（作用） 前記構成によれば、誘電体として無線機本体の筐体の一
部を使用し、該筐体の外面及び内面に金属薄膜等を設け
るのみで良いため、筐体の外部に突出する部分がほとん
どないことはちとより、内部における占有スペースも給
電線の取付けに要する１ｃ１１３程度の小さなスペース
で済み、また、アンテナ素子が筐体の外面にあるため損
失がなく、さらにまた、筐体の内面にはアース層がある
ためシールドを施す必要がなく、従って、小型、軽量で
性能の良いアンテナが構成できる。

（実施例） 第１図は本発明の第１の実施例を示すものである。同図
において、１０は誘電体、例えば合成樹脂からなる無線
機本体の筐体であり、該筐体１０の一側１１の外面１２
上には金属薄膜、例えば−面に接着剤層を有する基板製
作用の銅箔（厚さ３０μｍ程度）からなる長方形のアン
テナ素子２０が設けられている。また、筐体１０の内面
１３上には金属薄膜、あるいはさらにその上に導電塗料
を塗布してなるアース層３０が設けられている。なお、
アース層３０はアンテナ素子２０の裏面に対応する部分
を含んで充分広い範囲において設けられる。また、金属
薄膜としては銅の他、アルミニウム、真鍮等を用いても
良い。

アンテナ素子２０には、第４図に示すように下部の辺の
端に沿って複数、ここでは４個のポスト２１〜２４が設
けられ、該ポスト２１〜２４により筐体１０を通してア
ース層３０と接続されている。また、アンテナ素子２０
の中央からポスト寄りの給電点２５には、アース層３０
及び筐体１０を通して同軸給電線４０の心線４１がハン
ダ付は等により接続されている。また、同軸給電線４０
の外被導体４２はアース層３０にハンダ付は等により接
続されている。

前記アンテナの中心（共撮）周波数ｆ。は、基本的には
アンテナ素子２０の長さし及び幅Ｗによって次式の如く
決定される。

ｃｒＩｔ／５ｅＣ１εアは誘電体の比誘電率）また、前
記アンテナの所要周波数帯域幅、即ちＶＳＷＲ＜電圧定
在波比）が所定値（例えば２．０）以下の周波数帯域幅
は、前記ポストの数、給電点２５の位置、給電点２５と
ポスト２１（又は２４）及び２２（又は２３）との間隔
１１及び１２等によって決定される。

前記各数値はアンテナの入力インピーダンスの近似式等
より求めることも可能であるが、通常、必要とする帯域
幅が得られるようＶＳＷＲ周波数特性を測定しながら前
記各数値を調整する、即ちインピーダンス整合をとるこ
とにより実験的に求められる。

一例として、８００Ｍ１−ＩＺ帯において３０Ｍ１−１
２の帯域幅を有するアンテナを構成する場合、比誘電率
εア＝２．９８の合成樹脂、例えばポリカー・ボネート
系のマルチロン（商品名；重大化成■）を用いて筐体１
０を構成しく厚さ２ｇ）、Ｗ＝５５Ｉ１ｍ１Ｌ＝５０ａ
ｗ、　Ｊｌ　＝２３１Ｍ、　１２−１８７１１Ｉとする
と、インピーダンス５０Ωの同軸給’Ｉｆ１１４０に対
するＶＳＷＲ周波数特性は第５図に示すものが得られた
。また、同アンテナの垂直偏波放射指向特性（パターン
）は、第６図において示ス筐体１０の各Ｘ−Ｙ、Ｘ−Ｚ
、Ｙ−Ｚ面ニツいて、それぞれ第７図に示す如く得られ
た。なお、第７図において、ＯｄＢは半波長ダイポール
アンテナにおける最大利得を表わし、角度はＸ−Ｙパタ
ーン及びｘ−７パターンにおいてはＸ軸をＯ。

とし、また、Ｙ−ＺパターンにおいてはＹ軸をＯｏとし
て、第６図中の矢印方向に一周させた時のものを示す。

第５図より、８００ＭＨｚ帯においてＶＳＷＲが１．９
以下の３０ＭＨｚの帯域幅が得られており、また、第７
図より、半波長ダイポールアンテナに比して一４ｄＢ程
度の利得が得られていることがわかる。

なお、前記実施例において、筐体１０の厚さを２＃から
３鯨程度に変更した場合、放射パターン及び利得は多少
変化するが、ＶＳＷＲ周波数特性はほとんど変化せず、
従って、前記り、Ｗ。

ｔＪｌ、１２等を変更してインピーダンス整合を行なう
必要はほとんどなかった。

前記実施例によれば、無線機本体の筐体１０を誘電体と
して利用し、その−側１１の外面１２にアンテナ素子２
０を設け、内面１３にアース層３０を設けるのみで良く
、給電点２５への同軸給電線４０の取付は部分以外には
ほとんどスペースを必要としないため、最も省スペース
で構造簡単且つ軽命なアンテナを実現できる。また、ア
ンテナ素子２０自体は筐体１０の外面にあるため透過損
失はなく、また、アース層３０が内部の部品に対するシ
ールドとなるため別にシールドを施す必要もない。また
、筐体１０の厚さの多少の変化はＶＳＷＲ周波数特性を
ほとんど変化させないため、比誘電率εアの安定な素材
を筐体とすることにより、インピーダンス整合を容易且
つ安定に得ることができる。

第８図及び第９図は本発明の第２の実施例を示すもので
、ここでは筐体の２面に亘ってアンテナ素子を設けた例
を示す。同図において、５０は角部が緩かな曲面に形成
された筐体であり、その−側５１とこれに連続する他側
５２の外１１ｉｉ５３上には、アンテナ素子６０が設け
られている。該アンテナ素子６０は、平面状に延ばされ
た状態において前記第１の実施例におけるアンテナ素子
２０と同一形状、同一寸法を有するものであるが、ここ
ではその電波の偏波面を９０度変えて取付けられている
。また、筐体５０の内面５４上には金属薄膜、あるいは
さらにその上に導電塗料を塗布してなるアース層７０が
設けられている。

アンテナ素子６０には、他側５２上の辺の端に沿って複
数、ここでは４個のポスト６１〜６４が設けられ、該ポ
スト６１〜６４により筐体５０を通してアース層７０と
接続されている。また、アンテナ素子６０の中央からポ
スト寄りの給電点６５には、アース層７０及び筐体５０
を通して同軸給電線４０の心線４１がハンダ付は等によ
り接続されている。また、同軸給電線４０の外被導体４
２はアース層７０にハンダ付は等により接続されている
。

この様な構成においても、その中心周波数は基本的に前
記（３）式によって決まり、利得は若干低下するが、前
記第１の実流例と同様なＶＳＷＲ周波数特性が得られる
。従って、アンテナの位置及び偏波極性を自由に設定す
ることができ、また、筐体の一側の寸法がアンテナ素子
の寸法によって制限されることがなく、無線機本体の寸
法をより小さくできる。前記角部の半径について、特に
制限があるわけではないが、小さくなるほど利得も小さ
くなるため、ある程度の大きさがあることが望ましい。

なお、その他の構成、作用は前記第１の実施例と同様で
ある。

なお、第１及び第２の実施例において、アンテナ素子上
のポストの辺の位置及び方向によって、該無線機を使用
する際の人体等による放射パターンへの影響を軽減でき
る。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、誘電体として無線
機本体の筐体の一部を使用し、該筐体の外面及び内面に
金属薄膜等によりアンテナ素子及びアース層を設けるの
みで良いため、筐体の外部に突出する部分がほとんどな
いことはもとより、内部における占有スペースも給電線
の取付けに要する１ｃｍ３程度の小さなスペースで済み
、また、アンテナ素子が筐体の外面にあるため損失がな
く、さらに、筐体の内面にはアース層があるためシール
ドを施す必要がなく、従って、小型、軽量で性能の良い
アンテナが構成できる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の説明に供するもので、第１図、並びに第
４図乃至第７図は本発明の携帯形無線橢のアンテナの第
１の実施例を示し、第１図は要部断面図、第２図は従来
のアンテナの一例を示す斜視図、第３図は従来のアンテ
ナの他の例を示す要部斜視図、第４図は要部正面図、第
５図はｖＳＷＲ周波数特性図、第６図は筐体１０に対す
るＸ−Ｙ−Ｚ座標系を示す図、第７図は放射指向特性図
、第８図及び第９図は本発明の第２の実施例を示し、第
８図は要部断面図、第９図は要部正面図である。 １０・・・筐体、１２・・・筐体１０の外面、１３・・
・筐体１０の内面、２０・・・アンテナ素子、３０・・
・アース層、４０・・・同軸給電線、４１・・・同軸給
電線４０の心線、４２・・・同軸給電線４０の外被導体
。 特許出願人　沖電気工業株式会社 代理人弁理士　古　　１）　精　　孝 ア１の賞か式？Ｉの早Ｉ＃面面 第１図 イ、を央Ｌ０ｎ７シテ寸の一イ刊１云す図第２図 ／Ｉ芝斎の７〉テナのイ前の４ケ１芝示す図晶ｆｅｗｎ
賃 才１の賞方旨イケ１の１＃郭正面団 ｍミ皮＆　（ＭＨｚ） 才１図の了シテプのＶＳＷＲ廚連数特性印第５図 １０　：　Ｖａ 才１Ｍの７〉テカ−，おける放射室の言先ツ１辺第６図 才１回の了しテナの放４ｆ指市特性凹 第７図 ７２の賞施イ別の亭布坩斤品圀

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 誘電体からなる無線機本体の筐体と、 筐体の外面に設けた金属薄膜等からなるアンテナ素子と
   、 筐体の内面に設けた金属薄膜等からなるアース層とより
   なり、 筐体の内側よりアンテナ素子に同軸給電線の心線を接続
   し、アース層に同軸給電線の外被導体を接続してなる 携帯形無線機のアンテナ。