JPH04120902A - アンテナ装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は、自動車電話等の携帯無線機のアンテナ装置
に関するものである。

「従来の技術」 第９図は、例えば電子通信学会論文誌（１９８２）ＶＯ
Ｌ、Ｊ６５−Ｂ　　Ｎｏ、９　　ｐ、１１３１１１３９
に示された従来より使用されている携帯無線機の一例を
示す。図において、（１）は誘電体材料で構成された筐
体、（２）はこの筐体（１）の上部に設けたホイップア
ンテナ、（３）は上記筐体（１）内に収納された無線機
本体、（４）は同じく上記筐体（１）内に収納されたホ
イップアンテナ（２）の給電回路である。ホイップアン
テナ（２）は、筐体（１）の内部に収納可能な構造にな
っており、保守携行時にはホイップアンテナ（２）を筐
体（１）の内部に収納し、通話時に筐体（１）より取り
出して使用する。

収納時において、着信・発呼が必要な場合は、筐体（１
）が誘電体で構成されているので、ホイップアンテナ（
２）からの電波の放射を妨げないと共にホイップアンテ
ナ（２）の電波の受信を妨げない。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の携帯無線機は以上のように構成されているので、
収納時に着信・発呼を必要とする場合には、ホイップア
ンテナ（２）が効率良く電波を受信・発信するために、
ホイップアンテナ（２）と無線機本体（３）との空間を
比較的広く取る必要があり、容積が大きくなる問題があ
った。

また、携帯無線機を小形化する場合、ホイップアンテナ
をλ／２（λはこの携帯無線機の使用電波の波長）より
短くする必要がある。この場合には、筐体（１）に電流
がより多く流れるため、筐体（」、）の寸法により放射
パターンが大きく変ったり、手に持ったときの人体の影
響が大きくなる等の、設計上あるいは特性上不都合とな
る問題があった。

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、はぼλ／４の長さでλ／２ポイップアンテナ
と同等の電気特性を有するとともに、収納スペースが小
さくでき、しかも収納時の着信・発呼できる地域が広い
携帯無線機を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係わるアンテナ装置は、誘電体基板の一方の
面にストリップ導体を、他の面にグラウンド側導体を形
成したマイクロストリップ線路とからなり、該マイクロ
ストリップ線路の一端は筐体の内部に設けられた給電回
路より給電され、上記グラウンド側導体は上記マイクロ
ストリップ線路の他端に相当する位置で上記グラウンド
側導体の両側に折り返されて、電気的な長さを概略λ／
４とする位置で開放終端し、コイル状導体が上記ストリ
ップ導体の上記マイクロストリップ線路他端に相当する
位置で接続されてなる構成とし、このアンテナ装置を上
記筐体の外部に、筐体設置面と上記マイクロストリップ
線路の長手方向が垂直なるように設けたものである。

［作用］ この発明におけるアンテナ装置は、マイクロストリップ
線路のグラウンド側導体を両側に折り返し、電気的な長
さを概略λ／４とする位置で開放終端することにより、
折り返したグラウンド側導体は共振器を構成する。

［発明の実施例コ 第１図は、この発明によるアンテナ装置の第一の実施例
を示す図であり、図中、（５）は筐体（１）の上面に幅
広面が、その上面と垂直になるよう設けられた誘電体基
板、（６）はこの誘電体基板（５）の両面に形成された
マイクロストリップ線路で、（７）は上記誘電体基板（
５）の一方の面に形成されたマイクロストリップ線路（
６）のストリップ導体、（８）は上記誘電体基板（５）
の他の面に形成されたマイクロストリップ線路（６）の
グラウンド側導体、（９）はこのグラウンド側導体（８
）が両側に折り返し、電気的な長さをλ／４とする位置
で開放終端するλ／４ストリップ導体である。（１０）
は電気長がλ／４のコイル状導体、（１１）は筐体（１
）内に設けられた上記マイクロストリップ線路（６）の
給電回路である。上記コイル状導体（１０）は概略、上
記グラウンド側導体（８）が両側に折り返す位置で、上
記ストリップ導体（７）と接続されている。

なお（３）は無線機本体である。

第２図は、こ゛の発明によるアンテナ装置の動作原理を
説明するためのλ／２スリーブアンテナの断面図を示し
たものである。図中、（１２）は同軸線路、（１３）は
同軸線路（１２）の′内導体、（１４）は同軸線路（１
２）の外導体、（１５）はスリーブ状導体、（１６）は
λ／４の長さのアンテナ素子である。スリーブ状導体（
１５）の長さはλ／４であり一端短絡、他端開放の共振
器を構成するため、外導体（１４）には電流は流れず、
アンテナ素子（１６）とスリーブ状導体（１５）とで図
に示すような電流分布（１７）を形成し、λ／２ダイポ
ールアンテナとしての特性を示す。

上記説明において、同軸線路（１２）をマイクロストリ
ップ線路（６）、スリーブ状導体（１５）をλ／４スト
リップ導体（９）、アンテナ素子（１６）をコイル状導
体（１０）に置き換えれば、この発明によるアンテナ装
置の第一の実施例の動作原理を説明することになる。λ
／４ストリップ導体（９）の実際の長さは、誘電体基板
（５）の誘電率の効果によりλ／４より小さい。さらに
、コイル状導体（１０）は電気長がλ／４であればよく
、コイル状に形成されているのでその高さも十分小さく
できる。、従って、約λ／４の長さで、電流分布がλ／
２ダイポールアンテナにほぼ等しいλ／２ホイップアン
テナと同等の電気特性を有することになる。

次に、収納時の動作について説明する。第３図は、この
発明によるアンテナ装置の第一の実施例の収納時の構成
例を示す図であり、この図から明らかなようにコイル状
導体（１０）は筐体（１）の外部に突出している。図中
、（１８）はマイクロストリップ線路（６）の一端及び
λ／４ストリップ導体（９）を短絡する短絡部である。

マイクロストリップ線路（６）の先端及びλ／４ストリ
ップ導体（９）を短絡することにより、給電側からマイ
クロストリップ線路（６）を見たインピダンスは無限大
となるため、コイル状導体（１０）とマイクロストリッ
プ線路（６）との並列接続特性で表される収納時の入力
インピーダンス特性は、マイクロストリップ線路（６）
の影響がなくなり、コイル状導体（１０）のみの特性で
表される。従って、無線機本体（３）とマイクロストリ
ップ線路（６）との空間は狭くでき、携帯無線機の小形
化を図ることができる。さらに、筐体（１）のすべての
面は金属で構成でき、無線機本体（３）と外部との電磁
遮蔽が容易にできるという利点もある。

第４図は、この発明によるアンテナ装置の第二の実施例
を示す図であり、λ／４ストリップ導体（９）は蛇行状
になっている構成である。この構成では上記第一の実施
例に較べ誘電体基板（５）の長さを短くでき、従って、
アンテナの長さを更に短（することが可能である。また
λ／４ストリップ導体（９）は蛇行状でなく、コの字状
に連続して折り曲げてもよい。この場合にはアンテナの
長さを更に短くすることができる。

第５図は、この発明によるアンテナ装置の第三の実施例
を示す図であり、（１９）は誘電体基板（５）の上部に
設けた誘電体板、（２０）はこの誘電体板（１９）上に
形成した折り曲げ導体である。折り曲げ導体（２０）の
電気的な長さをλ／４にすれば、折り曲げ導体（２０）
はコイル状導体（１０）と同様な作用をし、上記第一の
実施例と同様の特性となる。また、収納時においては、
折り曲げ導体（２０）が筐体（１）の上部に出る構成に
し、マイクロストリップ線路（６）の先端を短絡する構
成にすれば、上記第一の実施例と同様の特性となる。本
構成では折り曲げ導体（２０）はエツチング加工等の微
細加工技術により高い寸法精度で形成でき、また堅牢で
あるため、上記第一の実施例に較べ安定な特性が得られ
る。

またこの誘電体板（１９）は誘電体基板（５）の上部を
用いて兼用してもよい。

なお、誘電体板（１９）の誘電率を大きくすると、折り
曲げ導体（２０）の折り曲げた導体間隔を密にすること
ができ、この部分の形状をさらに小さ（することができ
る。

第６図は、この発明によるアンテナ装置の第四の実施例
を示す図、第７図は、この発明によるアンテナ装置の第
五の実施例を示す図であり、誘電体基板（５）は円形に
曲げられた構成である。誘電体基板（５）を円形に曲げ
ることにより、誘電体基板（５）を筐体（１）へ収納、
及び筐体（１）から取り出す場合に、取扱いしやすいと
いう利点がある。第８図は、円形に曲げられた誘電体基
板（５）の断面図を示すものである。円の半径は誘電体
基板（５）の厚さにくらべ十分大きいので、ストリップ
導体（７）とλ／４ストリップ導体（９）との間に電界
は形成せず、従ってλ／４ストリップ導体（９）はスリ
ーブを構成し、上記第−及び第三の実施例と同様の効果
を奏する。尚、上記第四及び第五の実施例では、第８図
に示すように、誘電体基板（５）の端部（２１ａ）及び
（２ｌ　ｂ）の間に隙間がある場合について説明したが
、リング状に成型された誘電体基板のように隙間がない
場合についても同様に実施できる。

また上記実施例は何れも筐体（１）の上面に設けたが、
どの面に設けてもよい。要はアンテナ装置のマイクロス
トリップ線路（６）の長手方向が、筐体（１）の設置面
と垂直になればよい。

さらにアンテナ装置を筐体（１）に収納する構造とした
が、筐体（１）の外面に折り曲げる構造としてもよい。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、誘電体基板の一方の
面にストリップ導体を、他の面にグラウンド側導体を形
成したマイクロストリップ線路からなり、該マイクロス
トリップ線路の一端は筐体内部に設けられた給電回路よ
り給電され、上記グラウンド側導体は上記マイクロスト
リップ線路の他端に相当する位置で上記グラウンド側導
体の両側に折り返されて、電気的な長さを概略λ／４と
する位置で開放終端し、コイル状導体または誘電体板上
に形成された折り曲げ導体が上記ストリップ導体の上記
マイクロストリップ線路他端に相当する位置で接続され
てなるアンテナ装置を筐体の外部に、筐体設置面と上記
マイクロストリップ線路の長手方向が垂直なるように設
けたことにより、はぼλ／４の長さでλ／２ホイップア
ンテナと同等の電気特性を有するとともに、収納スペー
スが小さくでき、しかも収納時の着信・発呼できる地域
が広い携帯無線機を得ることができるという多大な効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第一の実施例による携帯無線機を示
す図、第２図はこの発明の動作原理を説明するための半
波長スリーブアンテナの断面図、第３図はこの発明の第
一の実施例の収納時の構成図、第４図はこの発明の第二
の実施例を示す図、第５図はこの発明の第三の実施例を
示す図、第６図はこの発明の第四の実施例を示す図、第
７図はこの発明の第五の実施例を示す図、第８図はこの
発明の第四及び第五の実施例の動作原理を説明するため
の図、第９図は従来の携帯無線機の一例を示す図である
。 図において、（１）は筐体、（５）は誘電体基板、（６
）はマイクロストリップ線路、（７）はストリップ導体
、（８）はグラウンド側導体、（９）はλ／４ストリッ
プ導体、（１０）はコイル状導体、（１９）は誘電体板
、（２０）は折り曲げ導体である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）、内部に無線機本体と給電回路とを有する筐体と
   、誘電体基板の一方の面にストリップ導体を、他の面に
   グラウンド側導体を形成したマイクロストリップ線路か
   らなり、該マイクロストリップ線路の一端は上記給電回
   路より給電され、上記グラウンド側導体は上記マイクロ
   ストリップ線路の他端に相当する位置で上記グラウンド
   側導体の両側に折り返されて、電気的な長さを概略λ／
   ４とする位置で開放終端し、コイル状導体が上記ストリ
   ップ導体の上記マイクロストリップ線路他端に相当する
   位置で接続されてなるアンテナ装置を上記筐体の外部に 設けた ことを特徴とするアンテナ装置。
2. （２）、コイル状導体に代え、誘電体板上に形成された
   折り曲げ導体としたことを特徴とする請求項１記載のア
   ンテナ装置。
3. （３）、上記誘電体基板は、円形状に曲げられているこ
   とを特徴とする請求項１および２記載のアンテナ装置。