JPH01311713A - 送受共用空中線 - 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］ この発明は、携帯無線電話機等に用いて好適の送受共用
空中線に関するものである。

［従来の技術］ 第６図は例えば特開昭５９−５００１９８号公報に示さ
れた従来の空中線および空中線共用装置を示すブロック
図であり、図において、２１は空中線、２２．２９は結
合用インピーダンス、２４゜２５はフィルタ、２６はＲ
Ｆ送信機、２７はＲＦ受信機、２８は空中線２１と結合
用インピーダンス２２．２３との接続端子である。

次に動作について説明する。

空中線２１は、他の構成要素とは独立で準備され、接続
端子２８を介して空中線共用装置に接続される。また、
フィルタ２４は送信周波数に共振しており、送信周波数
はこのフィルタ２４を通過するが、受信周波数は阻止さ
れる。同様に、フィルタ２５は受信周波数に共振してお
り、受信周波数はこのフィルタ２５を通過するが、送信
周波数は阻止される。ここで、フィルタ２４は、受信周
波数に対して低インピーダンスとなるので、結合インピ
ーダンス２２が例えば１／４波長の回路であれば、接続
端子２８から結合インピーダンス２２をみた時には受信
周波数に対１て高インピーダンスとなる。同様に、フィ
ルタ２５は、送信周波数に対して低インピーダンスとな
り、接続端子２８から結合インピーダンス２３をみた時
には受倍周波数に対して高インピーダンスとなる。

そして、結合インピーダンス２２および２３は、それぞ
れ送信周波数あるいは受信周波数に対して導通状態にな
ることから、ＲＦ送信機２６の出力はフィルタ２４およ
び結合インピーダンス２２を通り空中線２１から放射さ
れる。また、空中線２１で受信されたＲＦ倍信号、結合
インピーダンス２３およびフィルタ２５を通ってＲＦ受
信機２７に導かわる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の空中線および空中線共用装置は、以上のように個
々に完全独立の状態で構成されているので１両者を接続
するためには、同軸ケーブルあるいはコネクタ（接続端
子２８）等を設ける必要があり、また、独立の構造物と
なるために装置全体の小型化や経済性の向上が難しいな
どの問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、空中線と空中線共用装置とを一体化できるよ
うにして、装置の小型化および経済性の向上を実現した
送受共用空中線を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る送受共用空中線は、外周面を金属被覆さ
れた誘電体部材と、同誘電体部材から外方へ突出して配
設される放射素子部分および上記誘電体部材内に配設さ
れ上記放射素子部分と一体の導線部分を有してなる空中
線手段と、上記誘電体部材の内部で上記導線部分に近接
して配設される送信用および受信用の少なくとも２個の
共振用インダクタンス手段とをそなえてなるものである
。

［作　　　用コ この発明における送受共用空中線では、誘電体部材内で
、空中線手段の導線部分と、送信用および受信用の共振
用インダクタンス手段とが近接して設けられているので
、導線部分と送信用の共振用インダクタンス手段との間
、および、導線部分と受信用の共振用インダクタンス手
段との間にそれぞれ結合インピーダンスが形成される。

従って、各結合インピーダンスと各インダクタンス手段
とにより送信周波数あるいは受信周波数に共振させるこ
とが可能となって、送信と受信とを共用する空中線が実
現される。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図（、）〜（ｃ）において、１は空中線手段を構成する
放射素子部分、２は空中線手段を構成する放射素子部分
ｌと一体の導線部分、３は誘電体部材、４はこの誘電体
部材３の外周面に被覆され誘電体部材３を外界よりシー
ルドするための金属被膜（メタライズ）である、ここで
、放射素子部分１は誘電体部材３から外方〔第１図（ａ
）の上方〕へ突出して配設される一方、導線部分２は誘
電体部材３内に埋設されている。なお、空中線手段は、
使用周波数の１／４波長よりも短くキャパシタンスを呈
するものとする。

５．６は送信用もしくは受信用の共振用インダクタンス
手段で、これらのインダクタンス手段５゜６は、例えば
同軸状線路で構成され、それぞれ誘電体部材３に形成さ
れた穴に挿し込まれ、各インダクタンス手段５，６の上
端部分を導線部分２に近接させて配設されるとともに、
導線部分２を中心として対称に配設されている。

また、２組の共振用インダクタンス手段５と６とのアイ
ソレーションを確保すべく、誘電体部材３におけるイン
ダクタンス手段５と６との中間部分（導線部分２の下方
）には、スリット９が形成され、このスリット９の外面
にも金属被膜４が施されている。

さらに、インダクタンス手段５，６の上下端は誘電体部
材３の上下面まで到達しているが、インダクタンス手段
５，６全体は、誘電体部材３外周の金属被膜４から離隔
されており、インダクタンス手段５，６の上端面は、そ
れぞれ金属被膜４から離隔されたリング状の金属被膜１
０ａ、１０ｂにより覆われる一方、インダクタンス手段
５，６の下端面も、それぞれ同様の金属被膜１０ａ。

１０ｂにより覆われている。そして、下端面側の金属被
膜１０ａ、１０ｂには、それぞれ図示しない送信機およ
び受信機に接続するための送信出力端子（結合端子）７
および受信入力端子（結合端子）８が接続されている。

インダクタンス手段５，６と同様に、空中線手段を構成
する放射素子部分１および導線部分２も、誘電体部材３
外周の金属被膜４から離隔されており、誘電体部材３の
上面における導線部分２の外周には、金属被膜４から離
隔されたリング状の金属被膜１０ｃが施されている。

このような構成の送受共用空中線の動作を第２図により
説明する。ここで、第２図は、第１図（ａ）〜（ｃ）に
おける送受共用空中線の等価回路を示すものである６第
２図において、１１は空中線手段の等価インピーダンス
（Ｚｏ＝ｒ’ｏ　＋　１　／　（ｊωＣ，））、１２．
１３はそれぞれ共振用インダクタンス手段５，６のイン
ダクタンス（Ｌ工、Ｌ２）。

１４．１５はそれぞれ空中線手段の導線部分１と各共振
用インダクタンス手段５，６との間にそれぞれ形成され
る結合用キャパシタンス（ＣＬ−ｃｚ）。

１６．１７は端子７，８と金属被膜１０ａ、１０ｂとの
間に付加されるキャパシタンス（Ｃ３，Ｃ４）である。

通常、結合用キャパシタンス１４．１５は小さい値に設
定され、送信側と受信側との結合を粗にしている。

送信周波数に対しては、空中線手段の等価インピーダン
ス２゜（１１）は、キャパシタンス１４゜インダクタン
ス１２．キャパシタンス１６によって共振しており、送
信機のインピーダンスと端子７からみた空中線のインピ
ーダンスとがマツチング状態にある。一方、キャパシタ
ンス１５がら受信側をみたインピーダンスは、回路が非
同調のために十分に大きな値となり無視することができ
る。

受信周波数に対しては、同様に、空中線手段の等価イン
ピーダンスｚ、（１１）とキャパシタンス１５、インダ
クタンス１３．キャパシタンス１７とにより共振してお
り、マツチング状態となっている。このとき、キャパシ
タンス１４がら送信側をみたインピーダンスは、十分大
きく無視することができる。

本実施例の空中線の効率ηは、空中線の放射素子部分１
の輻射抵抗と共振回路のインダクタンス１２．１３の損
失抵抗とから求められ、それぞれの値をｒａｔ　Ｒ，と
すると。

Ｏ ｒ、＋Ｒ。

で表わされる。

一例として、コードレス電話の周波数２５０ＭＨｚに対
して放射素子部分１の長さを３ｃｏ＋とすると、ｒ、Ｅ
ｉ’０．２５Ωとなり、インダクタンス１２のインピー
ダンスを１００Ω、Ｑ、（＝ωＬ／Ｒまたは１／（（、
Ｉ　ＣＲ））を２０００とすると、Ｒ，は０．０５とな
ることから、 ０．０５＋０．２５ となり、高効率の空中線を実現することができる。

また、本実施例の空中線は、送信周波数と受信周波数と
を別々に同調をとっているため、空中線自体は狭帯域で
、コードレス電話のごとく送信周波数が２５０ＭＨｚで
受信周波数が３８０ＭＨｚであっても、第１図に示す空
中線１個だけで、送信および受信を共用することができ
るのである。

さらに、送受別々の共振回路を有するため、送信周波数
および受信周波数の分波機能をもつので、空中線と空中
線共用装置とが一体構造となり、装置が従来のものに比
べて大幅に小型化されるとともに、経済性も大幅に向上
する。

なお、上記実施例では、共振用インダクタンス手段５，
６が、誘電体部材３の外周に施された金属被°膜４から
完全に離隔された場合について示したが、第３図（ａ）
、（ｂ）に示すように、共振用インダクタンス手段５お
よび６の一方の端（図中の下端面）が金属被膜４に接続
され、他方の端（図中の上端面）が金属被膜４から離隔
されるように構成してもよい。このとき、リング状の金
属被膜１０ａ、１０ｂに近接して、金属被膜４から離隔
した金属被膜４ａ、４ｂがそれぞれ形成されており、各
金属被膜４ａ、４ｂに、それぞれ図示しない送信機およ
び受信機に接続するための送信出力端子（結合端子）７
および受信入力端子（結合端子）８が接続されている。

第３図（ａ）、（ｂ）に示した送受共用空中線の等価回
路は、第４図に示すようになり、この第４図において、
１６ａ、１７ａはそれぞれ共振用インダクタンス手段５
と金属被膜４ａとの間および共振用インダクタンス手段
６と金属被膜４ｂとの間に形成されるキャパシタンス（
Ｃ３，Ｃ，、）、１８゜１．９は端子７，８と金属被膜
４ａ、４ｂとの間に付加されるキャパシタンス（ｃｓｔ
　Ｃ＆）である。

この場合も、空中線手段と共振用インダクタンス手段５
およびその周辺のインピーダンスとが送信周波数に共振
する一方、空中線手段と共振用インダクタンス手段６お
よびその周辺のインピーダンスとが受信周波数に共振す
ることにより、空中線の機能と空中線共用装置の機能と
を兼ねそなえることになり、上記実施例と同様の効果を
奏する。

また、第５図は、送信用および受信用の共振用インダク
タンス手段をそれぞれ複数個（ここでは２個）そなえた
場合を示すものである。ここで、５ａ、５ｂは送信用の
共振用インダクタンス手段。

６ａ、６ｂは受信用の共振用インダクタンス手段であり
、これらのインダクタンス手段５ａ、５ｂと６ａ、６ｂ
とを、導線部分２を中心に対称に配置するとともに、誘
電体部材３におけるインダクタンス手段５ａ、５ｂと６
ａ、６ｂとの中間部分（導線部分２の下方）に、スリッ
ト９を形成している。ここで、各インダクタンス手段５
ａ、５ｂ。

６ａ、６ｂの間隔は、所定の結合損が得られるように設
定されている。そして、インダクタンス手段５ａ、６ａ
の上端面は金属被膜４から離隔される一方、下端面ば金
属被膜４に接続されている。

また、インダクタンス手段５ｂ、６ｂの上端面は金属被
膜４に接続される一方、下端面は金属被膜４から離隔さ
れリング状の金属被膜１０ｄ、１０ｅにより覆われてい
る。また、リング状の金属被膜１０ｄ、１０ｅに近接し
て、金属被膜４から離隔した金属被膜４ｃ、４ｄがそれ
ぞれ形成されており、各金属被膜４ｃ、４ｄに、それぞ
れ図示しない送信機および受信機に接続するための送信
出力端子（結合端子）７および受信入力端子（結合端子
）８が接続されている。このような構成により、上記実
施例と同様の効果が得られるほか、インダクタンス手段
を複数そなえたことで、送信出力端子７と受信入力端子
８との間のアイソレーションをより増加させることがで
きる。なお、互いに隣接する共振用インダクタンス手段
５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂの中間部分に、外面を金属被覆
されたスリットもしくは結合調節用穴を設けて、所定の
結合損を確保するようにしてもよい。

さらに、第１図、第３図、第５図に示す空中線において
、その金属被膜４の外側にシールドケースを付設し、共
振用インダクタンス手段５，６゜５ａ、５ｂ、６ａ、６
ｂに設けたリング状の金属被膜１０ａ、１０ｂ、１０ｄ
、１０ｅと、上記シールドケースとの間のキャパシタン
スをＦｉ１５１′１１するネジを設ける構造としても、
上記実施例と同様の効果が得られるほか、空中線手段の
放射素子部分１の先端もしくは中間部にローディングイ
ンピーダンスを付加しても、上記実施例と同様な効果が
得られる。また、空中線手段の導線部分２と共振用イン
ダクタンス手段５，６との中間部分の誘電体部材３に、
結合調節用穴を設けてもよい。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、誘電体部材。

放射素子部分および導線部分を有してなる空中線手段、
および送信用および受信用の少なくとも２個の共振用イ
ンダクタンス手段をそなえて、従来の空中線と空中戦共
用装置とを一体構造として構成したので、装置を大幅に
小型化できるとともに、装置が安価となり経済性も大幅
に向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（Ｃ）はこの発明の一実施例による送受
共用空中線を示すもので、第１図（ａ）はその縦断面図
、第１図（ｂ）はその平面図、第１図（ｃ）はその側面
図、第２図は第１図（ａ）〜（ｃ）に示した空中線の等
価回路図、第３図（ａ）、（ｂ）はこの発明の他の実施
例による送受共用空中線を示すもので、第３図（ａ）は
その縦断面図、第３図（ｂ）はその平面図、第４図は第
３図（ａ）、（ｂ）に示した空中線の等価回路図、第５
図はこの発明のさらに他の実施例による送受共用空中線
を示す縦断面図、第６図は従来の空中線および空中線共
用装置を示すブロック図である。 図において、１・・−放射素子部分（空中線手段）、２
−導線部分（空中線手段）、３・−・誘電体部材、４−
金属被膜（メタライズ）、５，６，５ａ、５ｂ。 ６ａ、６ｂ−一共振用インダクタンス手段。 なお、図中、同一の符号は同一、又は相当部分を示して
いる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 外周面を金属被覆された誘電体部材と、同誘電体部材か
   ら外方へ突出して配設される放射素子部分および上記誘
   電体部材内に配設され上記放射素子部分と一体の導線部
   分を有してなる空中線手段と、上記誘電体部材の内部で
   上記導線部分に近接して配設される送信用および受信用
   の少なくとも２個の共振用インダクタンス手段とがそな
   えられたことを特徴とする送受共用空中線。