JPH02124604A - 携帯無線通信装置 - 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、無線通信装置に利用される。本発明はＵＨＦ
帯の小型無線通信装置に利用するに適する。特に、携帯
無線呼出受信機に利用するに適する。

本発明は、誘導結合形のアンテナおよびこのアンテナを
実装した携帯無線通信装置に関する。

〔従来の技術〕

第７図にその要部構造を図示するように、アンテナが筐
体内部に実装された従来のＵＨＦ帯（実用的には９００
　Ｍ）Ｉｚ帯）の携帯無線呼出受信機では、導体をルー
プ状に形成したループアンテナが、通信回路の形成され
た回路基板上に取付けられた構造となっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このループアンテナは、筐体内部に簡便に実装できる構
造として有利であるが、ループアンテナは電波到来方位
の検出に利用されることからも知れるように、そのアン
テナ利得には顕著な指向特性がある。したがって、携帯
無線呼出受信機の利用者が通常身につけて使用する状態
を配慮して、垂直偏波の送信波に対して平常の利用状態
でアンテナ利得が最大になる向きに実装されているが（
第８図（ａ）参照）、利用者は必ずしも常にその望まし
い向きに装置を保持するとは限らず、たまたま電波の到
来方向に対して最大感度を有する方向から９０°回転さ
せた方向に装置を保持していると（第８図（６）参照）
、信号受信感度がきわめて小さくなってしまう欠点があ
る。

第９図に自由空間における従来のアンテナ特性の一例を
示す。

本図は利用周波数９００ＭＨｚでのベージング受信機の
感度について、第９図に示す実線は第８図（ａ）に対応
する状態における水平面のアンテナ指向性を示し、破線
は第８図（ｂ）に対応する状態における水平面のアンテ
ナ指向性を示す。実線に対して破線の値は全方向に渡っ
て特性が劣化しており受信感度がきわめて小さくなって
しまう。

一方、ループアンテナを第一エレメントとし、このルー
プアンテナが形成する平面のループの中心で直交する直
線に沿って、細長い第二エレメントを設け、ループアン
テナの指向特性を多様に変化させる誘導結合形のアンテ
ナ技術が知られている。この技術を前記従来例技術に適
応させると、筐体の内部に実装すべき要素が増えるとと
もに、筐体そのものを小型に形成することができなくな
ってしまう。

本発明はこれを改良するもので、ループアンテナが実装
上有利である利点を損なうことなく、実質的に筐体内部
に実装すべき要素を増やすことなく、しかも、アンテナ
の指向特性を多様化することができる装置を提供するこ
とを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、携帯無線通信装置において、乾電池およびこ
の乾電池を保持するためのバネ手段の合計の長さが利用
周波数の４分の１波長の奇数倍に近似することを特徴と
する。

ループ状に形成され共振整合回路を介して回路に接続さ
れる第一導体と、長手方向の電気長が利用周波数の４分
の１波長の奇数倍に近似する第二導体と、第一導体と第
二導体とを結合する結合手段とを備えたものとすること
ができる。

ループ状に形成され共振整合回路を介して回路に接続さ
れる第一導体と、乾電池の負電極筒およびこの筒の底部
外表面に接触しその乾電池の負電位を回路の共通電位に
導く螺旋状の導体の長手方向の電気長が利用周波数の４
分の１波長の奇数倍に近似し、第一導体がループを形成
する平面に対してほぼ直交する直線と平行に配置される
第二導体と、第一導体と第二導体とを結合する結合手段
とを有することができる。

乾電池を回路の動作電源とすることが好ましい。

〔作用〕

通信回路に電源を供給する乾電池は、その負電極が細長
い金属筒であるがその長さは規格により一定である。そ
の金属筒の底部外側に接触させてその負電位を通信回路
に接続する螺旋状の導体はある程度可変に設定できる。

すなわち、前記負電極の金属筒とこの螺旋状の導体の合
計の長さを利用電波の波長に対して、４分の１またはそ
の奇数倍に設定することが可能である。・しかも、乾電
池の負電極は通信回路の共通電位（接地電位）に接続さ
れるから、これをアンテナの誘導結合素子として利用す
るになんら問題がない。

したがって、ループ状の第一導体に対して、そのループ
が形成する平面にほぼ直交し、そのループのほぼ中心を
通る直線に沿って、乾電池およびその負電極用の螺旋導
体を配置することにより、これを前記第一導体に対する
誘導結合素子としての第二導体として利用することがで
きる。

〔実施例〕

つぎに、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明一実施例の携帯無線通信装置の呼出受信
機のブロック構成図である。

本図において、ループアンテナ３と、このループアンテ
ナ３により誘起された高周波電力を入力するレシーバ６
２と、このレシーバ６２により増幅され、周波数変換さ
れ、かつ復調され波形整形された復調波を入力するデコ
ーダ６３と、このデコーダ６３より個々の呼出受信機に
与えられた個別番号と比較し、一致したときはスピーカ
６５から警報音を発生させるドライバ６４を含む通信回
線とから構成される。

この装置の電源は、乾電池４で、その正極側端子にはコ
ンデンサ６８が接続され、電源ライン６９によりレシー
バ６２、デコーダ６３、ドライバ６４などに供給され、
負極側はコイルバネ６および負極端子７を介して回路の
共通電位に接続される。

第２図は、第１図に示す２点鎖線■の部分の詳細図であ
る。第２図において、ループアンテナ３で誘起された高
周波電力は可変コンデンサ７０とコンデンサ７１からな
る共振整合回路８を通して高周波増幅トランジスタ７３
に送られ増幅される。抵抗器７５とコンデンサ７６とは
電源デカップリング用であり、抵抗器７２は、高周波増
幅トランジスタ７３のバイアス用であり、パターンイン
ダクタンス７４はコレクタの負荷である。乾電池４とコ
イルバネ６とはアンテナの第二導体を構成する。コイル
バネ６のグランドパターンとの接続を切りはなしグラン
ドパターンとコイルバネ６の開放端のインピーダンスを
測定すると、第５図のような値となる。

ここで乾電池４の正極端子の回路であるコンデンサ６８
や電源ライン６９をとり除いても、すなわち正極端子を
開放しても、この値は変わらない。

このインピーダンスは乾電池４の負極端子７とコイルバ
ネ６とが支配的となり、正極端子側の回路には影響され
ない。コイルバネ６とループアンテナ３とを誘導結合す
るように配置することにより、乾電池４およびコイルバ
ネ６とで誘起された高周波電力はループアンテナ３から
高周波増幅トランジスタ７３に供給される。それぞれの
アンテナで誘起された電力はともに高周波増幅トランジ
スタ７３に供給されることになり、ループアンテナ３自
身の誘起電力が小さくなった場合にでも、乾電池４およ
びコイルバネ６とで構成される第二導体の誘起電力が大
きくとれるようにして、ループアンテナ３を形成する平
面に対して直交するように配置することにより、アンテ
ナの第二導体からの電力で高周波増幅トランジスタ７３
に供給される高周波電力を損なうことがない。

第３図は前記ブロック構成図による本発明の一実施例を
具体的構成例の斜視図である。本図では説明を容易にす
るため筐体１は２点鎖線で示し、部品を含む通信回路２
は破線で示しである。

本構成例では、アンテナの第一導体であるループアンテ
ナ３とこの無線装置の電源として使用する乾電池４とは
、それぞれ導体３ａ、４ａを介して印刷配線板５に実装
された通信回路２に接続している。

ここで本発明の特徴とするところは、第一導体であるル
ープアンテナ３を形成する平面に対してそのほぼ中心で
ほぼ直交する直線に沿って配置され、長手方向の電気長
が利用周波数の４分の１波長の奇数倍に近似する細長の
第二導体として、前記乾電池４の外被の負電極筒とこの
筒の底部外表面に接触しその乾電池の負電位を前記導体
４ａを介して通信回路２に共通電位に導く乾電池の負極
端子７に設けられたコイルバネ６を利用することにある
。このとき乾電池４の負電極筒の長さとコイルバネ６の
長さとの電気長の和を利用周波数の４分の１波長となる
ような長さを有する。負極端子７の一端は乾電池４の負
極端子７と接触し、他の一端は通信回路２が実装される
印刷配線板５の接地パターン２ａに接続される。したが
って乾電池４とコイルバネ６と印刷配線板５の接地パタ
ーン２ａとの組み合わせによりベースローディングのホ
イップアンテナを構成する。さらにコイルバネ６は、導
体４ａとループアンテナ３の導体３ａとにより誘導結合
する位置に配置され、また乾電池４はその長手方向がル
ープアンテナ３の開口面に対し直交するように配置され
る。

第４図は、本実施例の電波到来方向（矢印Ａ）に対する
指向性の説明図である。第４図（ａ）のように、電波の
到来方向Ａに対し、ループアンテナ３が直交している状
態で受信する場合には従来例と同様に最大感度を有する
。第４図（５）は、ループアンテナ３を電波の到来方向
Ａに対して９０°回転させた状態で受信する。この場合
には乾電池４とコイルバネ６および印刷配線板５の接地
パターン２ａとで構成されるホイップアンテナに得られ
た受信電力はコイルバネ６と誘導結合されたループアン
テナ３に供給され、さらに高周波回路へ供給される。第
６図に本実施例アンテナの自由空間における特性の一例
を示す。この例はページング受信機の利用周波数９００
ＭＨｚの感度を示したもので実線は第４図（ａ）に対応
する状態での水平面のアンテナ指向性を示し、破線は第
４図（ハ）に対応する状態での水平面のアンテナ指向性
を示している。乾電池およびコイルバネによる第二導体
の効果により従来例である第９図破線に比較して大幅な
特性改善がされていることが明らかである。すなわち第
６図および第９図に示す矢印Ａの位置でのアンテナ利得
を比較すると、使用帯域が９００　ＭＨｚの場合におい
て、従来例（第９図の破線参照〉では半波長グイポール
比−３０ｄＢとなるが、上記実施例（第６図の破線参照
）による実測では一１０ｄＢとなり、２０ｄＢの大幅な
改善が可能となった。

使用帯域９００ＭＨｚの電波の波長は約３３．３ｃｍで
あり、その４分の１は約８．３ｃｍである。携帯無線呼
出受信機に用いられる乾電池の負電極筒の長さは約４．
２ｃｍである。したがって、コイルバネは有効長４ｃｍ
程度のものを用いる。このコイルバネは、その一端は乾
電池の負電極筒の底部外表面を支持する部分がこの底部
外表面に接触しているため、この部分の長さは有効な電
気長とはならない。またこの部分以外のコイル径は可及
的に大きくとり、インダクタンスの発生を防止する。

以上説明した実施例の回路とアンテナとを備え、乾電池
を通信回路の動作電源として携帯無線通信装置を構成す
る。この携帯無線通信装置は、特に携帯無線呼出受信機
として実施される。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、第一導体としての
ループアンテナのみの指向性により利得が下がった場合
にも、第二導体として乾電池の負電極筒長とコイルバネ
長とを第二導体として誘導結合することによりアンテナ
の利得改善を大幅に行うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例のブロック構成図。 第２図は同実施例の回路図。 第３図は同実施例の斜視図。 第４図は同実施例の指向性説明図。 第５図は同実施例第二導体のインピーダンス特性図。 第６図は同実施例のアンテナ特性図。 第７図は従来例の斜視図。 第８図は従来例の指向性説明図。 第９図は従来例のアンテナ特性図。 １・・・筐体、２・・・通信回路、２ａ・・・接地パタ
ーン、３・・・第一導体であるループアンテナ、３ａ　
、４ａ・・・導体、４・・・乾電池、５・・・印刷配線
板、６・・・第二導体であるコイルバネ、７・・・負極
端子、８・・・共振整合回路、６２・・・レシーバ、６
３・・・デコーダ、６４・・・ドライバ、６５・・・ス
ピーカ、６８・・・コンデンサ、６９・・・電源ライン
、７０・・・可変コンデンサ、７１．７６・・・コンデ
ンサ、７２．７５・・・抵抗器、７３・・・高周波増幅
トランジスタ、７４・・・パターンインダクタンス、Ａ
・・・電波の到来方向を示す矢印。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、乾電池およびこの乾電池を保持するためのバネ手段
   の合計の長さが利用周波数の４分の１波長の奇数倍に近
   似することを特徴とする携帯無線通信装置。 ２、ループ状に形成され共振整合回路を介して回路に接
   続される第一導体と、 長手方向の電気長が利用周波数の４分の１波長の奇数倍
   に近似する細長の第二導体と、 前記第一導体と前記第二導体とを結合する結合手段と を有する携帯無線通信装置。 ３、ループ状に形成され共振整合回路を介して回路に接
   続される第一導体と、 乾電池の負電極筒およびこの筒の底部外表面に接触しそ
   の乾電池の負電位を回路の共通電位に導く螺旋状の導体
   の長手方向の電気長が利用周波数の４分の１波長の奇数
   倍に近似し、 前記第一導体がループを形成する平面に対してほぼ直交
   する直線と平行に配置される第二導体と、前記第一導体
   と前記第二導体とを結合する結合手段と を有する携帯無線通信装置。 ４、請求項３に記載の携帯無線通信装置において、前記
   乾電池を回路の動作電源とする携帯無線通信装置。