JPS63197103A - 手首装着型器具に用いる拡張バンドアンテナ及びその製造方法 - 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】 この発明は手首につけて持って歩くような無線送信器又
は受信器のためのアンテナ構造に関し、更に詳しくは腕
時計型無線装置のための拡張バンドアンテナに関する。

使用者によって持ち歩かれる小さな携帯用ラジオを支持
するベルトすなわち帯環内へと組込まれるラジオのため
のアンテナに対しては幾つかの提案が知られている。そ
うした例としては、米国特許第２，４７０，６８７号、
同第３．５２３．２９６号、同第２，２５５．８９７　
＠、同第４．３４０．９７２号などがおる。これらの米
国特許の中には従来のグイポールとして機能するように
設計されたアンテナを示しているものもおけ、また、支
持用ベルトの２つの層間に縫いつけられたループアンテ
ナを示したもの、そして並列接続された同調コンデンサ
を有しそして鉱石パ検波器”に結合されたループアンテ
ナを示しているものもある。

無線送信器は受信器を時計と組合せそしてその送信器又
は受信器のためのアンテナを手首（リスト）バンドの２
つの分離せる半休の内側に配置し、各半休における導体
をその時計ケースの内側でその無線装置に接続するとい
う提案も知られている。−例としては米国特許第３，０
３２．６５１号があけ、そこでは、蛇行導体がそれら半
休に沿って長手方向に前後に織り重ねられている。別な
提案は、１９８４年２月１５日公開のヨーロッパ特許出
願第１００．６３９＾２号において見られる。連続の時
計バンドは、長手方向に走っている一対の導体に通され
そしてその時計バンドに埋め込まれた横断状に配向され
たループとして示され、その分離したループはフェライ
ト・コア上に巻かれている。

腕時計受信器アンテナに対する提案は、１９８６年６月
１９日付で公開されたＰＣＴ出願（国際公開第ＷＯ８＆
／　０３６４５　号）において開示され、そそこでの手
首バンドは、導電性の留め金すなわちバックルによって
締付けられた帯環内でのストリップ導体の２つの区分か
らなっている。

この構成は、片方の側でそのバックルの下と接続するか
又は導電性の留め金を利用するために、他の側に特殊な
グロメットを必要とする。かかる提案はそのアンテナの
中点で電気的に不連続となる可能性をもたらしている。

これに変わる提案としては、金属拡張バンドの引続くリ
ンクを通して導体をジグザグさせる構成があるが、これ
は面倒でしかも高価なものとなってしまう。

通常、アンテナは波長の半分に対応する理想的な物理的
寸法、すなわち、ダイポールを達成するように設計され
ている。しかしながら、腕時計アンテナは、理想的なダ
イポールに対応する有効長を達成することができず、か
くして、その手首装着器具の物理的寸法の拘束内でエネ
ルギを転送せざるを得ない。もしも、そのアンテナが小
さいとすると、回路に対する最大の電力転送は共撮同調
されたアンテナ回路とのインピーダンス整合を必要とす
る。小さなアンテナにライての理論は、１９７５年７月
、ＩＥＥＥ　ＴｒａｎｓａｃｔｉＯｎ　ａｎｄ　Ａｎｔ
ｅｎｎａＳ　ａｎｄ　ｐｒｏｐａｇａｔｔｏｎ　、ボリ
ュームＡＰ−２３、Ｎ００４において、ハロルドＡ。

ボイーラによる「小型アンテナ」という論文において、
更に、１９８４年、マグロ−ヒルによって出版された「
アンテナ工学ハンドブック」、第２版での頁５−２〜５
−９において、グレンＳ。

スミスによる「ループアンテナ」と題する文献において
述べらている。こうした文献において示されているよう
に、その最大のアンテナ寸法が四分の一波長よりも小さ
い場合、典型的にはそれよりもはるかに小さい場合、小
さなループアンテナは、最善の電力転送を達成するのに
必要なインピーダンス整合を持つ放射用誘導子として解
析される。手首装着器具の最大の物理的寸法は、実用的
には約７．５ｃｍ以下の帯環すなわちバンドの直径であ
る。例えば、４０ＨＨ２（約７．５メートルの波長）に
おける送信又は受信に対して、腕時計アンテナはこの周
波数における波長の約０．０１倍よりも大きくない。

手首器具に対する要件の１つは、その器具を手首上で取
付けたり取外したりできることである。このためには、
バックルすなわち留め金、又は拡張バンドのいずれかを
必要とする。拡張バンドはアンテナとしての性能を損う
電気的絶縁性のない連続した導体とすることができる。

しかしながら、拡張バンドは可撓性であってしかもそれ
に連動されたアンテナ線を破損したり又はその性能に影
響することなしに伸び縮みできなくてはならない。

従って、本発明の目的は、腕時計送信器／受信器のため
の改良された拡張バンドアンテナを提供することにある
。

この発明の別な目的は、引き伸ばされたけ、撓曲したり
できる性質を持った手首器具のための改良されたアンテ
ナを提供することにおる。

この発明の更に別な目的は拡張バンドアンテナを作る改
良された方法を提供することにある。

端的には、この発明は弾力性の織物スリーブを含んでな
る帯環部材内に配設される連続さる多重撚りメツシュ部
材を含む手首器具に取付けるための拡張バンドアンテナ
を含んでいる。そのワイヤメツシュ部材は、側方での拡
張が許容されるような仕方において織られ、ねじられ、
編まれ又は編み組みされている個々に絶縁された銅撚線
、好ましくは、同軸ケーブルのためのシールド導体と同
様に螺旋状に織られて撚られたチューブから構成されて
いる。このワイヤ・メツシュ部材は弾力性の織物スリー
ブの内側に置かれ、そのスリーブ内へ横方向に拡張され
る。

そこで、そのワイヤメツシュの端部の一つにはその手首
器具を接地するための接続部が与えられ、その他端は、
小ざなループアンテナを形成するために、その手首器具
内での無線装置に接続されている。

本発明の他の目的及び利点は添付図面を参照″しての以
下の記載から一層明瞭に理解されよう。

さて第１図を参照するに、そこでの斜視図はこの発明の
好ましい形態のコンポーネント部品を例示している。符
号１として総体的に示されているのは腕時計ガラス縁ず
なわちベゼルの携帯における手首器具であって、それは
、通常の計時要素に加えて、無線周波信号をその手首器
具へ送信したけ、その手首器具から受信するための無線
装置を持っている。本件出願は、特に限定されるもので
はないが、この手首器具から離れている緊急又は保支装
置を作動させるために、約４０ＭＨｚの周波数において
動作し、そして予め規定されたプロ１−フル（仕様）に
従った周波数遷移キーイングでもってその搬送波を変調
することによって符号化された信号を送信するＦＭ無線
送信器について例示している。しかし、ベージング装置
において見出されるような無線受信器のためのアンテナ
としても等しく適用できるので、ここで使用されている
無線装置という用語は、無線受信器、無線送信器又はト
ランシーバを意味している。また、この発明は、一般に
、ＨＦ、ＶＨＦ、そして１００〜０．３ｍのそれぞれの
波長を持つ３ＨＨ２からｉ　ＧＨ２にわたるＵｌ（Ｆ帯
の部分を含んでいる周波数スペクトルに対して適してい
るアンテナにも適用可能である。手首器具１は、接地接
続と（〕て作用しそしていずれかの例で成形されている
帯環端部３゜４に取付けられるように配列された金属性
のベゼルを含んでいる。その帯環端部は、ねじでもって
そのベゼルに取付けられる接地接続クリップ８，９を組
込んでいる。

本発明によると、この拡張バンドアンテナは、弾力性の
織物の単体スリーブからなるような第１図に示されてい
る弾力性の織物帯環部材５を採用している。スリーブ５
は、ポリエステル繊維と共に周知の方法において散在さ
れているエラストマ状繊維の編組みされた弾力性の織物
スリーブであるのが好ましい。編組みされた弾力性の織
物チューブ５は拡張バンドと（）て作用するように引き
伸ばされることになる。しかしながら、その弾力性の織
物スリーブは、綿、羊毛又はナイロン、ポリエステル又
はレイヨンのような合成繊維を含むか又は含まないエラ
ストマ状繊維を、織物技術分野において周知の方法にお
いて編組みしたけ、織ったり又は編むような他の周知の
方法において形成されても良い。弾力性の織物スリーブ
５に対する唯一の要件は永久歪みなしに引き伸ばすこと
が可能であることで、好ましくは電気的に絶縁性の材料
からなけ、外観が良くそして耐摩耗性であけ、結果的に
手首器具のための拡張バンドとして機能することである
。

スリーブ５の内側にあるのは長い連続したアンテナ・ワ
イヤ・メツシュアである。そのワイヤ部材の端部は、−
緒になって拡張バンドアンテナ１１を作っている帯環部
材のそれぞれの端部において終端している。その撚線は
そのスリーブ内に配列されているので、その弾力性の織
物が引き伸ばされたとぎ、それらは撓曲して、そのメツ
シュが弾力性の織物に沿って伸長でき、そのバンドがそ
のワイヤを破損したり又は破断したりすることなしにそ
の手首器具の携帯者の手が通過できるようになっている
。

好ましい電磁的特性、並びにワイヤについての増大され
た可撓性は個々に絶縁された銅の撚線の多重撚りメツシ
ュを利用することによって達成されることが見出されて
いる。撚線の最適な数は所望とされる可撓性に依存し、
その撚線の形状及びそれを配列する方法によって決定さ
れる。満足な結果は、２８ゲージワイヤの１６撚線であ
け、また２８ゲージワイヤの１５０撚線でもって達成さ
れた。しかしながら、その無線周波数の周波数及び前に
列挙した他の因子に依存して、その手首アンテナワイヤ
は約８から４００程度の撚線の範囲にわたって有用であ
る。

従来においても周知のように、高い周波数の交流電流は
、“表皮効果”によけ、その撚線の外側表面を流れる。

それ故、同じ清新面積に対して撚線の数を増大させると
、゛′表皮″の表面積を増大させ、その結果、電流の流
れに対する抵抗を下げることになる。ここに記載のアン
テナは大いに誘導性に富むものである。アンテナ・ワイ
ヤを撚ることは静電容Ｑを付加し、そのアンテナを同調
させるのに必要とする外部静電容量を減少させる。

接地接続用クリップ８，９及びコンデンサ１０は、その
アンテナ・ワイヤ及び手首器具１の端部間における必要
な接続をするために示されている。これらは、３及び４
として仮想線で示されているプラスチックのアタッチメ
ント内へ埋込み成型されている。

図面の第１図において、手首器具１はその組立てられた
拡張バンド・アンテナ１１に取付けられた後部から示さ
れている。アンテナ・ワイヤ７の一端は、接地用クリッ
プ８を用いてその時計ケースの後部で接地されている。

アンテナ・ワイヤ７の他端は分岐している。１つの分岐
はコンデンサ１０に接続され、そこでのコンデンサ１０
は接地用クリップによって手首器具のケースに接続され
ている。符号１２において示されている他の分岐は信号
リード線であって、絶縁され、その手首器具の内部と接
続され、この実施例では送信機１３とした無線装置の信
号出力側又は入力側に取付けられている。

第２図は電気的概略図を示し、符号７′はアンテナ・ワ
オヤであけ、１０’はコンデンサ１０の並列接続された
静電容苗であけ、そして１２′は無線装置からの信号リ
ード線である。

図中“ｄ　ｔｏと表示したアンテナ・ループ７′の有効
直径は、通常その送信される波長の１／１００以下であ
る。それ故、そのアンテナは、電気的に小さなループと
して作用し、そして撚られたアンテナ・ループの誘導特
性に整合させるために、コンデンサ１０についての適切
な選択によって並列共娠回路になるように同調されなけ
ればならない。アンテナの一端は第１図及び第２図の配
列において接地されているけれども、接地すること自体
は本発明における重要な要素ではない。

さて、図面の第３図を参照するに、参照符号５は、側方
での拡張（結果的に、その長さは短くなる）を許容する
ような方法において、織られ、編組みされ又は撚られて
いる個々に絶縁された撚線を含む多重撚り導体７を示し
ている。

実際にすばらしい結果を与えるかかる導体の例としては
、同軸ケーブルのためのシールドと同じ方法にてゆった
りと織り込まれていてしかも個々に絶縁された撚線を持
つものである。１つのかかる多重撚りシールドは各々が
６本の撚線の１６グループからなっている。１つが７ａ
として示されている８つのグループは時計方向（左から
右へ）に螺旋状パターンに巻かれ、そして１つが７ｂと
して示されている他の８つのグループは反時計方向に螺
旋状パターンに巻かれそしてその第１の８つのグループ
間にゆったりと織り込まれている。かかる構成は、長手
方向に（すなわち、その螺旋の軸に沿って）短くなるよ
うにすることによって横方向に拡張することができる。

ゆったりと織られ、ねじられ、又はゆったりと組立てら
れた撚線束のように、上記以外のワイヤ・メツシュ配列
も可能である。

第４図〜第６図は、導体をそのスリーブ内で側方に拡張
するステップの１つの変形例を示している。

第４図は、弾力性のスリーブ５が引き伸ばされて、引き
伸ばされない導体７がそこを通過している状態を例示し
ている。これは、初めにスリーブを引き伸ばし、その俊
に導体を挿入するか、又は既に挿入された導体の周囲で
そのスリーブを引き伸ばすことのいずれかによって行な
われる。

第５図は次のステップを示しておけ、スリーブが導体上
での軸線状に隔置された場所Ａ、Ｂにおいて締付けられ
て、そしてそのスリーブが引き伸ばされていない構成へ
とゆるめられる間保持される。それが収縮するにつれて
、その編組みされている導体メツシュは、その導体上で
の長手方向短縮によけ、スリーブ５の内部へと側方に直
径が拡張する。

第６図は、ここでは共にゆるめられた状態であって、ス
リーブ５の内側に配設されている拡張された導体ワイヤ
・メツシュを例示している。

図示の如くスリーブ５と導体７は共に、手動によるか又
は機械抑圧作用によって平らにされている。ワイヤ・メ
ツシュ導体の端部には電気的コネクタが取付けられてい
て、そして端部取付部材３．４は、その電気的導体を所
定の位置に保持するために、手首バンド・アンテナの端
部近くで金型成形されている。それら取付部材はその後
、従来の方法同様に手首器具１に結合され、電気的接続
が第１図に示されているように成される。

第７図及び第８図は、導体をスリーブ内で側方に拡張す
るスデップについての別な変形例を示している。

第７図は、ワイヤ・メツシュ導体７が内側に置かれた弾
力性の織物スリーブ５を例示している。いずれも引き伸
ばされてはいない。ワイヤ・メツシュ導体の内側には、
２つの分離せるフィンガー１３．１４を持つ工具が、導
体をそのスリーブへと挿入する前又は俊に接地される。

第８図は、手動によってか、電気的にか、水圧的にか又
は空気圧的に動作される工具により強制的に隔置された
フィンガー１３．１４を例示している。これは、スリー
ブの内側で、その導体メツシュを側方に拡張する。その
後、フィンガー１３．１４は、第７図に示されている位
置へと戻され、そしてスリーブ７を満たすために拡張さ
れた撚線のメツシュを残して撤回され、その後、前のよ
うに平らにされる。

以上、本発明はその好ましい実施例と考えられるものに
ついて記載されているが、当業者においては他の修正も
可能であろうし、この発明の真の精神及びその範囲内に
入るような修正はすべて特許請求の範囲の欄の記載に含
まれるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、手首器具及び拡張バンドの背面図で、特に後
者の１部分を除去して示す組立斜視図であけ、 第２図は、第１図のアンテナの簡略化された電気的回路
図であけ、 第３図は好ましい管状のワイヤ・メツシュ部材の拡大斜
視図であけ、 第４図、第５図及び第６図は、第１図におけるアンテナ
を作るためのプロセスでの第１．第２及び第３ステツプ
をそれぞれ例示している簡略化された形態の概略斜視図
であけ、 第７図及び第８図は、第１図におけるアンテナを形成す
るための別の実施例による第１及び第２ステツプをそれ
ぞれ例示している概略端面図である。 １・・・手首器具、３，４・・・帯環端部（アタッチメ
ント）、５・・・スリーブ（帯環部材、チューブ）、７
・・・アンテナ・ワイヤ（メツシュ、ループ。 導体）、８．９・・・接続（接地）クリップ、１０・・
・コンデンリ、１１・・・拡張バンド・アンテナ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、接地接続を持ち、予め選択された周波数帯域内で動
   作する無線装置を組込んでいる手首装着型の器具のため
   の拡張バンドアンテナにおいて： 所定の位置に保持するためにそのいずれか の端部において前記手首装着型器具に取付けられるよう
   に適合されたスリーブを含み、そして携帯者の手を通過
   するように引き伸ばされる弾力性の帯環部材と、 側方での拡張を許容するような仕方におい てゆったりと配列されている個々に絶縁された導電性の
   撚線の多重撚りメッシュからなり、しかも前記帯環部材
   内で側方に拡張される連続せるワイヤ部材と、 前記ワイヤ部材に接続されていて、該ワイ ヤ部材の少なくとも一端を前記無線装置に電気的に接続
   するための接続手段とを備えていることを特徴とする拡
   張バンドアンテナ。 ２、前記ワイヤ部材撚線はチューブとして配列され、そ
   して撚られた同軸ケーブルシールド導体のようにゆった
   りと織り込まれていることを特徴とする請求項１記載の
   拡張バンドアンテナ。 ３、前記ワイヤ部材撚線は複数のグループの撚線へと分
   割されていて、前記グループの第１の半分は時計回りに
   螺旋状に形成され、そして前記グループの第２の半分は
   反時計回りに螺旋状に形成され且つ前記第１のグループ
   の間に織り込まれていることを特徴とする請求項１記載
   の拡張バンドアンテナ。 ４、前記弾力性の帯環部材はエラストマ状繊維からなる
   織物スリーブであることを特徴とする請求項１項記載の
   拡張バンドアンテナ。 ５、前記スリーブは編組されていて、しかも前記エラス
   トマ状繊維の間に編組されている合成繊維を含んでいる
   ことを特徴とする請求項４記載の拡張バンドアンテナ。 ６、接地接続を持ちそして前以つて選択された周波数帯
   域内で動作する無線装置をそこに組込んでいる手首器具
   のための拡張バンドアンテナの製造方法において： 所定の位置に保持するためにそのいずれか の端部において前記手首器具に取付けられるように適合
   されているスリーブを含み、しかもその携帯者の手を通
   過するように引き伸ばされる弾力性の帯環部材を与える
   ことと、 側方での拡張を許容するような仕方におい てゆっくりと配列されている個々に絶縁された導電性の
   撚線の多重撚りメッシュからなる連続せるワイヤ部材を
   与えること、 前記ワイヤ部材を前記帯環部材内で側方に 拡張すること、 前記ワイヤ部材の少なくとも一端を前記無 線装置に電気的に接続するために、接続部を前記ワイヤ
   部材に取付けること、 を含んでなることを特徴とする拡張バンドアンナテの製
   造方法。 ７、前記ワイヤ部材撚線はチューブとして配列され、そ
   して撚られた同軸ケーブルシールド導体のようにゆった
   りと織り込まれていることを特徴とする請求項６記載の
   拡張バンドアンナテの製造方法。 ８、前記拡張ステップは： 前記スリーブ内で引き伸ばされたスリーブ 及び引き伸ばされないワイヤ部材の対向端部を締付け、
   更に前記端部が締付けられている間、前記スリーブをゆ
   るめるのを可能にするステップを含んでなることを特徴
   とする請求項６記載の拡張バンドアンテナの製造方法。 ９、前記拡張ステップは： 前記ワイヤ部材を前記スリーブ内に置き、 そして前記ワイヤ部材がそのスリーブの内側にある間、
   前記撚線を側方に引離すステップを含んでなることを特
   徴とする請求項６記載の拡張バンドアンテナの製造方法
   。 １０、前記スリーブ及び前記側方に拡張されたワイヤ部
   材を平らにするステップを更に含んでいることを特徴と
   する請求項６記載の拡張バンドアンテナの製造方法。