WO2002047203A1 - Dual-resonance antenna - Google Patents

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    • H01Q9/32—Vertical arrangement of element

Definitions

  • the present invention relates to a two-resonance antenna that can be used in a frequency band apart from each other, which is used in a mobile phone, a simple mobile phone (PHS: personal handyphone system), and the like.
  • PHS personal handyphone system
  • the number of mobile phone and PHS subscribers is increasing year by year, and the number of subscribers has led to a shortage of available frequencies.
  • two frequency bands are allocated to the mobile phone: a frequency band that can be used in almost all areas and a frequency band that can be used in urban areas.
  • 90 MHz GSM mobile phones can be used in all parts of Europe, but in urban areas, 1.8 GHz DCS systems can be used to compensate for insufficient frequency usage.
  • Mobile phones can be used.
  • This two-resonant antenna has a coil section 121 wound in a helical shape, and the upper end of the coil section 121 is bent downward to substantially extend along the center axis of the coil section 121. And a connection part 122 penetrating through the coil part 122. Power is supplied to the end of the connection section 122 from the power supply section 124.
  • FIG. 10 shows an equivalent circuit of the two-resonant antenna 114 shown in FIG.
  • the coil section 121 and the connecting section 122 penetrating through the coil section 121 are coupled at high frequency to generate stray capacitance, which is equivalent.
  • Inductor L A parallel resonance circuit of 101 and the capacitor C101 is formed.
  • An equivalent element 125 is equivalently formed on the parallel resonance circuit, and an equivalent element 126 is equivalently formed between the parallel resonance circuit and the feeding unit 124.
  • the equivalent element 125 is formed by the coil section 121, and the equivalent element 126 is formed by the connection section 122.
  • the entire coil part 121 and the connecting part 122 operate as an antenna in a low frequency band (first frequency band), and the parallel resonant circuit is connected to a high frequency band (second frequency band).
  • the connecting portion 122 operates as an antenna at a high frequency.
  • the two-resonance antenna 114 operates in two frequency bands of the first frequency band and the second frequency band.
  • the length of the connecting portion 122 is set to a length corresponding to the frequency of the second frequency band.
  • the length of the connection portion 122 becomes longer, and there is a problem that miniaturization becomes difficult. Therefore, by operating the connecting portion 122 shorter than the originally required length and connecting a matching circuit exhibiting the two resonance characteristics, the device operates in the two frequency bands of the first frequency band and the second frequency band. The size of the resonance antenna 114 is reduced.
  • FIG. 11 shows the VSWR characteristics of a two-resonant antenna 114 miniaturized to a total length of about 2 Omm to which such a matching circuit is connected.
  • the horizontal axis is frequency
  • the 900MHz band (890 to 960MHz) in the GSM ⁇ global system for mobile communication) system is the first frequency band
  • the DCS (D The 1.7 GHz band (1710 MHz to 188 OMHz) in the digital cellular system) system is the second frequency band.
  • the worst value of VSWR in the first frequency band is 3.1
  • the worst value of VSWR in the second frequency band is 2.7, indicating that good VSWR has not been obtained. There is a problem.
  • the matching circuit shown in FIG. 12 is connected.
  • the second inductor L 112 and the third inductor L 113 are connected in series in order to obtain the two resonance characteristics, and the second inductor L 112 and the third inductor L 113 are connected in series.
  • a capacitor C111 is connected between the connection point and the ground, and a first inductor LI11 is connected between the starting end of the second inductor L112 and ground.
  • the first inductor L 1 11 is approximately 15 nH
  • the two-resonance antenna 114 requires a complicated matching circuit using four or more elements.
  • an object of the present invention is to provide a two-resonant antenna that can be reduced in size without deteriorating electrical characteristics and can be used as a simple matching circuit. Disclosure of the invention
  • a two-resonant antenna includes a first coil part, one end of the first coil part bent, and extended substantially along a central axis in the first coil part. And a second coil portion connected to an end of the connection portion.
  • a first matching reactance element is connected in series between an end of the second coil unit and a feeding unit, and the end of the second coil unit is connected to the end of the second coil unit.
  • a second matching reactance element may be connected to the ground.
  • a ⁇ -type matching circuit or a ⁇ -type matching circuit including three reactance elements is connected between the end of the second coil unit and the power supply unit. You may.
  • the second coil portion is connected to the end of the connection portion extending substantially along the central axis in the first coil portion, (2) the overall length of the resonance antenna is reduced. Can be reduced in size. Then, even if the size is reduced in this way, the second coil portion can be made to have the originally required length. This As a result, a two-resonant antenna having good electrical characteristics can be obtained. Furthermore, since there is no need to use a matching circuit that can obtain the two-resonance characteristics, the matching circuit for supplying power to the two-resonance antenna can be a simple circuit with a small number of components.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example in which an antenna unit, which is a two-resonance antenna, according to an embodiment of the present invention is attached to a radio housing.
  • FIG. 2 is a diagram showing an external configuration of an antenna unit which is a two-resonance antenna according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of an antenna unit which is a two-resonant antenna according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing an equivalent circuit of an antenna unit which is a two-resonant antenna according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing V SWR characteristics of an antenna unit which is a two-resonance antenna according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a matching circuit of an antenna unit that is a two-resonance antenna according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing another example of the matching circuit of the antenna unit which is the two-resonant antenna according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing still another example of the matching circuit of the antenna unit, which is the two-resonance antenna according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of a conventionally proposed two-resonance antenna.
  • FIG. 10 is a diagram showing an equivalent circuit of a conventionally proposed two-resonant antenna.
  • FIG. 11 is a diagram showing a V SWR characteristic 1 "generation of a conventionally proposed two-resonance antenna.
  • FIG. 12 is a diagram showing a matching circuit of a conventionally proposed two-resonant antenna.
  • BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION FIG. 1 shows an example of a configuration in which an antenna unit, which is a two-resonance antenna, according to an embodiment of the present invention is attached to a wireless device housing.
  • the wireless device housing is, for example, a mobile phone housing.
  • An antenna unit 2 is mounted on an upper part of a radio housing 3 of the portable radio 1 shown in FIG.
  • the antenna unit 2 is a two-resonant antenna that operates in two frequency bands.
  • the two frequency bands are, for example, 800 MHz band (810 MHz to 9556 MHz) and 1.4 GHz band (14429 MHz) in the PDC system (Personal Digital Cellular telecommunication system).
  • 800 MHz band (890 MHz ⁇ 960 MHz) of GSM (Global System for Mobile communications) system and 1 of DCS (Digital Cellular System) system .7 GHz band (1771 OMHz to 1880 MHz).
  • FIG. 2 shows an example of such an external configuration of the antenna unit 2. As shown in FIG. 2
  • the antenna section 2 which is a two-resonance antenna of the present invention has a metal base fitting 12 screwed into an opening of a cylindrical antenna cover section 11 having one end closed. It consists of.
  • the antenna cover 11 is formed by resin molding, and incorporates a two-resonance element 14 described later therein. Further, the lower ends of the two resonance elements 14 are connected to the base fitting 12.
  • An elongated rod-shaped mounting portion 13 is formed to extend from the lower end of the base fitting 12.
  • a screw portion 13 a is formed in the middle of the mounting portion 13, and the mounting portion 13 is inserted into a mounting hole provided in the radio device housing 3, and the screw portion 13 a is inserted into the mounting hole.
  • the antenna unit 2 is fixed to the wireless device casing 3 by screwing the antenna unit 2 to the antenna unit 2.
  • FIG. 3 shows an outline of the configuration of the two resonance elements 14 incorporated in the antenna cover 11.
  • the resonance element 14 includes a first coil part 21 and a second coil part 23 wound in a helical shape, and the upper end of the first coil part 21 is bent downward to form a second coil element 21.
  • a connection part 22 penetrating through the inside of the first coil part 21 substantially along the central axis of the one coil part 21.
  • the lower end of the connection part 22 is connected to the upper end of the second coil part 23, and the lower end of the second coil part 23 is supplied with power from the power supply part 24.
  • Such a two-resonant element 14 has a structure in which one wire is wound in a coil shape as shown in FIG. It is constituted by bending.
  • FIG. 4 shows an equivalent circuit of the two-resonant element 14 shown in FIG. Since the first coil portion 21 and the connecting portion 22 penetrating through the first coil portion 21 are coupled at a high frequency to generate a stray capacitance, equivalently, as shown in FIG. A parallel resonance circuit of the first inductor L1 and the capacitor C1 is formed. The parallel resonance circuit is connected to an equivalent element 25 formed by the first coil unit 21 and equivalently formed. The second coil unit 23 provides an equivalent connection between the parallel resonance circuit and the power supply unit 24. Is connected to the second inductor L2.
  • Such a two-resonant element 14 operates as an antenna in a low frequency band (first frequency band) in which the entire first coil unit 21, the connection unit 22, and the second coil unit 23 are low.
  • first frequency band a low frequency band
  • second frequency band a high frequency band
  • the second coil unit 23 operates as an antenna in a high frequency band (second frequency band).
  • the first coil unit 21 and the second coil unit 23 operate as loading coils, so that the entire length of the 2 resonance element 14 can be shortened, and the size can be reduced. can do.
  • the second coil section 23 operates as a loading coil, so that the physical length obtained by adding the lengths of the connection section 22 and the second coil section 23 can be reduced. Therefore, the size of the two-resonance element 14 can be reduced. Even with such a reduction in size, the electrical length of the connection portion 22 and the second coil portion 23 can be set to the originally required electrical length, and the electrical characteristics of the two-resonant element 14 can be improved. Electrical characteristics.
  • FIG. 5 shows the VS WR characteristics with respect to the frequency in the two-resonant element 14 which is miniaturized and has a total length of about 2 Omm.
  • Figure 5 shows the 900MHz band (890 to 960MHz) in the GSM system as the first frequency band, and the 1.7GHz band (171 OMHz to l880MHz) in the DCS system as the second frequency band.
  • the VSWR at the start frequency of the first frequency band is As a result, about 1.3 was obtained and the VSWR at the terminal frequency was about 1.8, and the worst value of the VSWR in the first frequency band was about 1.8.
  • the VSWR characteristic shown in FIG. 5 is such that the matching circuit shown in FIG. 6 is inserted between the two-resonant element 14 and the feeder 24.
  • This matching circuit is configured by connecting a capacitor C 11 between the two-resonance element 14 and the power supply unit 24 and connecting an inductor L 11 between the two-resonance element 14 and the ground.
  • the inductor L11 is about 8.2 nH, and the capacitor C11 is about 5 pF.
  • the two resonance elements 14 themselves exhibit two resonance characteristics.Therefore, good electrical characteristics can be obtained with a matching circuit that is simply configured with two reactance elements. You can get it.
  • the matching circuit shown in FIG. 6 is an example of the matching circuit. The configuration of the matching circuit differs depending on the environmental conditions of the two-resonant element 14 such as the configuration of the radio unit housing 3 and the specifications such as the antenna length. Become. Therefore, other examples of matching circuits are shown in Figs. 7 (a), (b) and (c).
  • the matching circuits shown in Fig. 7 (a), (b), and (c) have a simple configuration in which each of the matching circuits can obtain only a single resonance characteristic using two reactance elements.
  • the matching circuit shown in FIG. 7 (a) is configured by connecting an inductor L12 between the two-resonant element 14 and the feed unit 24, and connecting a capacitor C12 between the two-resonant element 14 and the ground. ing.
  • the matching circuit shown in FIG. 7 (b) has a capacitor C14 connected between the two-resonant element 14 and the feeder 24, and a capacitor C13 connected between the two-resonant element 14 and the ground. It is configured.
  • the matching circuit shown in Fig. 7 (c) connects the inductor L13 between the two-resonant element 14 and the feeder 24, and connects the inductor L14 between the two-resonant element 14 and the ground. It is configured.
  • FIGS. 8 (a) and 8 (b) Each of the matching circuits shown in Figs. 8 (a) and (b) has a simple configuration that can obtain only single resonance characteristics using three reactance elements.
  • the matching circuit shown in FIG. 8 (a) is a ⁇ -type circuit.
  • the second reactance X2 is connected between the two resonance elements 14 and the feeder 24, and the two resonance elements 14 and
  • the first reactance X 1 is connected between the power source 24 and the ground
  • the second reactance ⁇ 3 is connected between the power supply unit 24 and the ground.
  • the matching circuit shown in Fig. 8 (b) is a T-type circuit.
  • Fourth reactance X4 and sixth reactance X6 are cascaded between the two resonance elements 14 and the feeder 24.
  • the fifth reactance X5 is connected between the connection point of the fourth reactance X4 and the sixth reactance X6 and the ground.
  • the second coil portion is connected to the end of the connection portion extending substantially along the central axis in the first coil portion, (2) the overall length of the resonance antenna is reduced. Can be reduced in size. Then, even if the size is reduced in this way, the second coil portion can be made to have the originally required length. As a result, a two-resonant antenna having good electrical characteristics can be obtained. Furthermore, since there is no need to use a matching circuit that can provide two resonance characteristics, a matching circuit for supplying power to the two resonance antenna can be a simple circuit with a small number of components.

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Description

明
2共振: 技術分野
本発明は、 携帯電話機や簡易型携帯電話機 ( P H S ： personal handyphon e system) 等で使用される互いに離れた周波数帯域において使用することので きる 2共振アンテナに関するものであ糸る。
田 背景技術
携帯電話機や P H Sの加入者数は年々増加しており、 加入者の増加により利用 周波数が不足してきている。 このように、 加入者の増加により利用周波数が不足 している場合には、 携帯電話機の周波数帯としてほぼ全域で使用できる周波数帯 と、 都市部で使用できる周波数帯との 2つの周波数帯が割り当てられている場合 がある。 例えば、 欧州においては 9 0 O MH z帯の G S M方式の携帯電話機は欧 州全域で使用することができるが、 さらに、 都市部においては利用周波数不足を 補うため 1 . 8 G H z帯の D C S方式の携帯電話機を使用することができる。 こ のように 2周波数帯で携帯電話機を使用するには、 携帯電話機を 2周波数帯で動 作可能に対応させる必要がある。 すなわち、 2周波数帯のそれぞれの周波数帯に おける無線回路を内蔵させると共に、 2周波数帯で動作する 2共振アンテナを設 ける必要がある。
この種の 2共振ァンテナとして、 第 9図に示すような 2共振ァンテナが提案さ れている。 この 2共振アンテナは、 ヘリカル状に巻回したコイル部 1 2 1を備え ており、 このコイル部 1 2 1の上端を下方へ折曲して、 コイル部 1 2 1のほぼ中 心軸に沿ってコイル部 1 2 1内を貫通している接続部 1 2 2を備えている。 この 接続部 1 2 2の端部に給電部 1 2 4から給電されている。
第 9図に示す 2共振アンテナ 1 1 4の等価回路を第 1 0図に示す。 第 1 0図に 示すように、 コイル部 1 2 1と、 コイル部 1 2 1内を貫通している接続部 1 2 2 とが高周波的に結合して浮遊容量が発生するようになり、 等価的にィンダクタ L 10 1とキャパシタ C 101との並列共振回路が形成されるようになる。 この並 列共振回路の上には等価エレメント 1 25が等価的に形成され、 並列共振回路と 給電部 1 24との間には等価エレメント 126が等価的に形成される。 等価エレ メント 125はコイル部 121により形成され、 等価エレメント 126は接続部 122により形成される。
このような 2共振アンテナ 1 14は、 コイル部 121と接続部 122との全体 が低い周波数帯 （第 1周波数帯） においてアンテナとして動作するようになり、 並列共振回路を高い周波数帯 （第 2周波数帯） においてトラップとして動作させ ることにより、 接続部 122が高い周波数においてアンテナとして動作するよう になる。 これにより、 2共振アンテナ 1 14は第 1周波数帯と第 2周波数帯との 2周波数帯で動作するようになる。
このような 2共振アンテナでは、 高い第 2周波数帯で動作するアンテナが直線 状の接続部 1 22により形成されているため、 接続部 122の長さを第 2周波数 帯の周波数に応じた長さとする必要がある。 しかしながら、 接続部 122の長さ を第 2周波数帯の周波数に応じた長さとすると、 2共振アンテナ 114の長さが 長くなつてしまい、 小型化が困難になるという問題点があった。 そこで、 接続部 122の長さを本来必要とされる長さより短くし、 2共振特性を示す整合回路を 接続することにより、 第 1周波数帯と第 2周波数帯との 2周波数帯で動作する 2 共振アンテナ 114の小型化を達成するようにしている。 このような整合回路を 接続した全長約 2 Ommの長さに小型化されている 2共振アンテナ 1 14の VS WR特性を第 1 1図に示す。 第 1 1図に示す VSWR特性は、 横軸が周波数とさ れて り G SM ^global system for mobile communication) 方式におけ る 900MHz帯 （890〜960MHz) が第 1周波数帯とされ、 DCS (D igital Cellular System) 方式における 1. 7 GHz帯 （1710MHz〜 188 OMH z) が第 2周波数帯とされている。 第 11図を参照すると、 第 1周 波数帯における VSWRの最悪値が 3. 1とされ、 第 2周波数帯における VSW Rの最悪値が 2. 7とされて、 良好な VSWRが得られていないという問題点が ある。
また、 第 1 1図に示す VSWR特性は 2共振アンテナ 1 14と給電部 124と の間に、 第 1 2図に示す整合回路が接続されている。 この整合回路は、 2共振特 性を得るために第 2インダクタ L 1 1 2と第 3インダクタ L 1 1 3とを直列接続 すると共に、 第 2インダクタ L 1 1 2と第 3インダクタ L 1 1 3との接続点とァ ース間にキャパシタ C 1 1 1を接続し、 第 2インダクタ L 1 1 2の始端とアース 間に第 1インダクタ L I 1 1を接続して構成されている。 この場合、 第 1インダ クタ L 1 1 1は約 1 5 n H、 第 2ィンダクタ L 1 1 2および第 3ィンダクタ L 1
1 3は約 4 . 7 n H、 キャパシタ C 1 1 1は約 2 p Fとされている。 このように 、 2共振アンテナ 1 1 4は 4素子以上を用いる複雑な整合回路を必要とするとい う問題点があった。
そこで、 本発明は、 電気的特性を劣化させることなく小型化することができ、 簡易な整合回路とすることのできる 2共振アンテナを提供することを目的として いる。 発明の開示
上記目的を達成するために、 本発明の 2共振アンテナは、 第 1コイル部と、 該 第 1コイル部の一端を折曲して、 該第 1コイル部内をほぼ中心軸に沿って延伸さ れている接続部と、 該接続部の端部に接続されている第 2コィル部とを備えるよ うにされている。
また、 上記本発明の 2共振アンテナにおいて、 前記第 2コイル部の端部と給電 部との間に第 1整合用リアクタンス素子が直列に接続されていると共に、 前記第 2コイル部の端部とアースとの間に第 2整合用リアクタンス素子が接続されてい てもよい。
さらに、 上記本発明の 2共振アンテナにおいて、 前記第 2コイル部の端部と給 電部との間に 3リアクタンス素子からなる π型の整合回路、 あるいは、 Τ型の整 合回路が接続されていてもよい。
このような本発明によれば、 第 1コイル部内をほぼ中心軸に沿って延伸されて いる接続部の端部に第 2コイル部を接続するようにしたので、 2共振アンテナの 全長を短くして小型化することができるようになる。 そして、 このように小型化 しても第 2コイル部を本来必要とされる長さとすることができるようになる。 こ れにより、 良好な電気的特性の得られる 2共振アンテナとすることができる。 さ らに、 2共振特性の得られる整合回路とする必要がないことから、 2共振アンテ ナに給電するための整合回路を部品点数の少ない簡易な回路とすることができる
図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明の実施の形態にかかる 2共振アンテナであるアンテナ部を無 線機筐体に取り付けた構成例を示す図である。
第 2図は、 本発明の実施の形態にかかる 2共振アンテナであるアンテナ部の外 観構成を示す図である。
第 3図は、 本発明の実施の形態にかかる 2共振アンテナであるアンテナ部の概 略構成を示す図である。
第 4図は、 本発明の実施の形態にかかる 2共振アンテナであるアンテナ部の等 価回路を示す図である。
第 5図は、 本発明の実施の形態にかかる 2共振アンテナであるアンテナ部の V S WR特性を示す図である。
第 6図は、 本発明の実施の形態にかかる 2共振ァンテナである了ンテナ部の整 合回路の一例を示す図である。
第 7図は、 本発明の実施の形態にかかる 2共振アンテナであるアンテナ部の整 合回路の他の例を示す図である。 - 第 8図は、 本発明の実施の形態にかかる 2共振アンテナであるアンテナ部の整 合回路のさらに他の例を示す図である。
第 9図は、 従来提案されている 2共振アンテナの概略構成を示す図である。 第 1 0図は、 従来提案されている 2共振アンテナの等価回路を示す図である。 第 1 1図は、 従来提案されている 2共振アンテナの V S WR特 1"生を示す図であ る。
第 1 2図は、 従来提案されている 2共振アンテナの整合回路を示す図である。 発明を実施するための最良の形態 本発明の実施の形態にかかる 2共振アンテナであるアンテナ部を無線機筐体に 取り付けた構成例を第 1図に示す。 この無線機筐体は、 例えば携帯電話機の筐体 とされている。
第 1図に示す携帯無線機 1の無線機筐体 3の上部にはアンテナ部 2が取り付け られている。 アンテナ部 2は、 2周波数帯で動作する 2共振アンテナとされてい る。 2周波数帯は、 例えば P D C方式 (Personal Digital Cellular telec ommunication system) における 8 0 0 MH z帯 （ 8 1 0 MH z〜 9 5 6 M H z ) と 1 . 4 G H z帯 （1 4 2 9 MH z〜l 5 0 1 MH z ) や、 G S M (Glo bal System for Mobile communications) 方式の 8 0 0 MH z帯 ( 8 9 0 MH z〜 9 6 0 MH z ) と D C S (Digital Cellular System) 方式の 1 . 7 G H z帯 （ 1 7 1 O MH z〜 1 8 8 0 MH z ) とされる。
このようなアンテナ部 2の外観構成の一例を第 2図に示す。
第 2図に示すように、 本発明の 2共振アンテナであるアンテナ部 2は、 一端が 閉じた円筒状のアンテナカバー部 1 1の開口部に金属製の基部金具 1 2を螺着す ることにより構成されている。 アンテナカバー部 1 1は樹脂成形により作成され ており、 その内部に後述する 2共振エレメント 1 4が内蔵されている。 さらに、 2共振エレメント 1 4の下端は基部金具 1 2に接続されている。 基部金具 1 2の 下端からは細長い棒状の取付部 1 3が延伸されて形成されている。 この取付部 1 3の中途にはネジ部 1 3 aが形成されており、 取付部 1 3を無線機筐体 3に設け られている取付孔に揷入してネジ部 1 3 aを取付孔に螺着することにより、 アン テナ部 2が無線機筐体 3に固着されている。
アンテナカバー部 1 1に内蔵されている 2共振エレメント 1 4の構成の概要を 第 3図に示す。
2共振エレメント 1 4は、 ヘリカル状に卷回した第 1コイル部 2 1と第 2コィ ル部 2 3とを備えており、 第 1コイル部 2 1の上端を下方へ折曲して、 第 1コィ ル部 2 1のほぼ中心軸に沿って第 1コイル部 2 1内を貫通している接続部 2 2を 備えている。 この接続部 2 2の下端は第 2コイル部 2 3の上端に接続されており 、 第 2コイル部 2 3の下端に給電部 2 4から給電されている。 このような 2共振 エレメント 1 4は、 1本の線材を第 3図に示すようにコイル状に卷回すると共に 、 屈曲することにより構成されている。
第 3図に示す 2共振エレメント 14の等価回路を第 4図に示す。 第 1コイル部 21と、 第 1コイル部 21内を貫通している接続部 22とが高周波的に結合して 浮遊容量が発生するようになるため、 第 4図に示すように、 等価的に第 1インダ クタ L 1とキャパシタ C 1との並列共振回路が形成されるようになる。 この並列 共振回路には、 第 1コイル部 21により構成される等価的に形成された等価エレ メント 25が接続され、 並列共振回路と給電部 24との間には第 2コイル部 23 により等価的に形成されている第 2インダクタ L 2が接続されている。
このような 2共振エレメント 14は、 第 1コイル部 2 1， 接続部 22および第 2コイル部 23の全体が低い周波数帯 （第 1周波数帯） においてアンテナとして 動作する。 そして、 並列共振回路が高い周波数帯 （第 2周波数帯） においてトラ ップとして動作するよう設定することにより、 第 2コィノレ部 23が高い周波数帯 (第 2周波数帯） においてアンテナとして動作するようになる。 これにより、 2 共振エレメント 14は第 1周波数帯と第 2周波数帯との 2周波数帯で動作させる ことができるようになる。
この場合、 低い第 1周波数帯においては、 第 1コイル部 21と第 2コイル部 2 3とがローディングコイルとして動作するため、 2共振エレメント 14の全体の 長さを短くすることができ、 小型化することができる。 また、 高い第 2周波数帯 においては、 第 2コイル部 23がローデイングコイルとして動作するため、 接続 部 22と第 2コイル部 23との長さを加算した物理的な長さを短くすることがで き、 2共振エレメント 14を小型化することができる。 そして、 このように小型 化しても接続部 22と第 2コイル部 23との電気長は、 本来必要とされる電気長 とすることができ、 2共振エレメント 14の電気的特 1"生を良好な電気的特性とす ることができる。
そこで、 小型化されて全長約 2 Ommとされている 2共振エレメント 14にお ける周波数に対する V S WR特性を第 5図に示す。 第 5図は G S M方式における 900MHz帯 （890~960MHz) を第 1周波数帯とし、 DCS方式にお ける 1. 7GHz帯 （171 OMHz〜l 880MHz) を第 2周波数帯として いる。 第 5図を参照すると、 第 1周波数帯の始端の周波数における VSWRとし て約 1. 3が得られ、 終端の周波数における VSWRとして約 1. 8が得られて おり、 第 1周波数帯における VSWRの最悪値は約 1. 8とされている。 また、 第 2周波数帯の始端の周波数における VSWRとして約 1. 3が得られ、 終端の 周波数における VSWRとして約 2. 4が得られており、 第 2周波数帯における VSWRの最悪値は約 2. 4とされている。 このように、 第 1周波数帯および第 2周波数帯の端の周波数において良好な V SWRが得られていることがわかる。 また、 第 5図に示す VSWR特性は 2共振エレメント 14と給電部 24との間 に、 第 6図に示す整合回路を挿入している。 この整合回路は、 2共振エレメント 14と給電部 24との間にキャパシタ C 1 1を接続すると共に、 2共振エレメン ト 14とアース間にインダクタ L 1 1を接続して構成されている。 この場合、 ィ ンダクタ L 1 1は約 8. 2 nH、 キャパシタ C 1 1は約 5 p Fとされている。 2 つのリアクタンス素子では単共振特性しか得られないが、 2共振エレメント 14 はそれ自体で 2共振特性を示すことから、 2つのリアクタンス素子により簡易に 構成された整合回路により、 良好な電気的特性を得ることができるようになる。 また、 整合回路は第 6図に示す整合回路が一例とされており、 無線機筐体 3の 構成等の 2共振エレメント 14の環境条件やアンテナ長等の仕様により整合回路 の構成は異なるようになる。 そこで、 整合回路の他の例を第 7図 （a) (b) ( c) に示す。
第 7図 （a) (b) (c) に示す整合回路は、 いずれの整合回路も 2つのリア クタンス素子を用いた単共振特性しか得られない簡易な構成とされている。 第 7 図 （a) に示す整合回路は、 2共振エレメント 14と給電部 24との間にインダ クタ L 12を接続すると共に、 2共振エレメント 14とアース間にキャパシタ C 12を接続して構成されている。 また、 第 7図 （b) に示す整合回路は、 2共振 エレメント 14と給電部 24との間にキャパシタ C 14を接続すると共に、 2共 振エレメント 14とアース間にキャパシタ C 13を接続して構成されている。 さ らにまた、 第 7図 （c) に示す整合回路は、 2共振エレメント 14と給電部 24 との間にインダクタ L 13を接続すると共に、 2共振エレメント 14とアース間 にインダクタ L 14を接続して構成されている。
さらに、 整合回路のさらに他の例を第 8図 （a) (b) に示す。 第 8図 （a ) ( b ) に示す整合回路は、 いずれの整合回路も 3つのリアクタン ス素子を用いた単共振特性しか得られない簡易な構成とされている。 第 8図 （a ) に示す整合回路は、 π型回路とされており 2共振エレメント 1 4と給電部 2 4 との間に第 2リアクタンス X 2を接続すると共に、 2共振エレメント 1 4とァー ス間に第 1 リアクタンス X 1を、 給電部 2 4とアース間に第 2リアクタンス Χ 3 を接続して構成されている。 また、 第 8図 （b ) に示す整合回路は、 T型回路と されており 2共振エレメント 1 4と給電部 2 4との間に第 4リアクタンス X 4と 第 6リアクタンス X 6とを縦続して接続すると共に、 第 4リアクタンス X 4と第 6 リアクタンス X 6との接続点とアース間に第 5リアクタンス X 5を接続して構 成されている。
これらの整合回路のうち、 2共振エレメント 1 4の環境条件やアンテナ長等の 仕様により、 良好な電気的特性が得られるいずれかの整合回路が採用されるよう になる。 産業上の利用可能性
本発明は以上説明したように、 第 1コイル部内をほぼ中心軸に沿って延伸され ている接続部の端部に第 2コイル部を接続するようにしたので、 2共振アンテナ の全長を短くして小型化することができるようになる。 そして、 このように小型 化しても第 2コイル部を本来必要とされる長さとすることができるようになる。 これにより、 良好な電気的特性の得られる 2共振アンテナとすることができる。 さらに、 2共振特性の得られる整合回路とする必要がないことから、 2共振アン テナに給電するための整合回路を部品点数の少なレ、簡易な回路とすることができ る。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 第 1コイル部と、
該第 1コイル部の一端を折曲して、 該第 1コイル部内をほぼ中心軸に沿って延 伸されている接続部と、
該接続部の端部に接続されている第 2コイル部と、
を備えるようにしたことを特徴とする 2共振：
2 . 前記第 2コイル部の端部と給電部との間に第 1整合用リアクタンス素子が直 列に接続されていると共に、 前記第 2コイル部の端部とアースとの間に第 2整合 用リアクタンス素子が接続されていることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の 2共振：
3 . 前記第 2コイル部の端部と給電部との間に 3リァクタンス素子からなる π型 の整合回路、 あるいは、 Τ型の整合回路が接続されていることを特徴とする請求 の範囲第 1項記載の 2共振：
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