JPH04213907A - アンテナ装置 - Google Patents
アンテナ装置Info
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- JPH04213907A JPH04213907A JP2410430A JP41043090A JPH04213907A JP H04213907 A JPH04213907 A JP H04213907A JP 2410430 A JP2410430 A JP 2410430A JP 41043090 A JP41043090 A JP 41043090A JP H04213907 A JPH04213907 A JP H04213907A
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- JP
- Japan
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- antenna
- voltage
- circuit
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- antenna device
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アンテナ装置に関し、
特に送信と受信に異なる周波数を用いて送受同時通信を
行うＴＤＭＡシステムに用いるアンテナ装置に関するも
のである。
特に送信と受信に異なる周波数を用いて送受同時通信を
行うＴＤＭＡシステムに用いるアンテナ装置に関するも
のである。
【０００２】近年、自動車電話の加入者は急激に増加し
ており、これに対応するため新しいシステムの開発が急
がれている。次期システムではディジタル化により、加
入者容量の増大、秘匿性の向上、サービスの多様化を目
標としている。
ており、これに対応するため新しいシステムの開発が急
がれている。次期システムではディジタル化により、加
入者容量の増大、秘匿性の向上、サービスの多様化を目
標としている。
【０００３】特に携帯電話では、自動車電話と同じ機能
でその端末サイズを１５０ｃｃ 以下にすることが目標
となっており、そのため、使用する各要素部品の小型化
、高効率化、低消費電力化が最重要課題である。そして
、アンテナは携帯電話端末に不可欠であり、このアンテ
ナに対しても今まで以上の小型化と高効率化が要求され
ている。
でその端末サイズを１５０ｃｃ 以下にすることが目標
となっており、そのため、使用する各要素部品の小型化
、高効率化、低消費電力化が最重要課題である。そして
、アンテナは携帯電話端末に不可欠であり、このアンテ
ナに対しても今まで以上の小型化と高効率化が要求され
ている。
【０００４】
【従来の技術と課題】図７には、次期ディジタル携帯・
自動車電話システムに使用される周波数帯域が示されて
おり、この例では、送信周波数ｆＴ と受信周波数ｆＲ
は１３０ＭＨｚ離れて配置されており、アンテナ装置
としては、 ８１０〜９６０ＭＨｚの１５０ＭＨｚの帯
域をカバーする必要がある。 これは８８５ＭＨｚを中心周波数として比帯域１７％（
＝１５０／８８５）に相当するが、比帯域１０％を超え
る広帯域な小型アンテナは簡単には実現できない。
自動車電話システムに使用される周波数帯域が示されて
おり、この例では、送信周波数ｆＴ と受信周波数ｆＲ
は１３０ＭＨｚ離れて配置されており、アンテナ装置
としては、 ８１０〜９６０ＭＨｚの１５０ＭＨｚの帯
域をカバーする必要がある。 これは８８５ＭＨｚを中心周波数として比帯域１７％（
＝１５０／８８５）に相当するが、比帯域１０％を超え
る広帯域な小型アンテナは簡単には実現できない。
【０００５】即ち、インダクタンスを装荷する等の何ら
かの工夫により、共振周波数を下げてアンテナを小型化
した場合、その帯域特性は自然共振によるアンテナ（ダ
イポールアンテナでλ／２、モノポールアンテナでλ／
４で共振）に比べて狭くなることが知られている。この
ように、アンテナの小型化と広帯域化は相反する特性に
なっている。
かの工夫により、共振周波数を下げてアンテナを小型化
した場合、その帯域特性は自然共振によるアンテナ（ダ
イポールアンテナでλ／２、モノポールアンテナでλ／
４で共振）に比べて狭くなることが知られている。この
ように、アンテナの小型化と広帯域化は相反する特性に
なっている。
【０００６】また、整合回路でマッチングをとった場合
は、狭帯域化すると共にその整合回路によって損失が生
じるため効率が下がる傾向にある。このように、図７に
示すような送受信の周波数帯域が離れている場合におい
ては、一つのアンテナで送受信の広帯域をカバーしつつ
、且つ小型で高効率なアンテナを実現することは難しか
った。
は、狭帯域化すると共にその整合回路によって損失が生
じるため効率が下がる傾向にある。このように、図７に
示すような送受信の周波数帯域が離れている場合におい
ては、一つのアンテナで送受信の広帯域をカバーしつつ
、且つ小型で高効率なアンテナを実現することは難しか
った。
【０００７】また、それぞれの帯域に共振点をもつ２周
波共振形のアンテナが考案されているが、構造が複雑、
調整がクリティカル、近傍の人体等の影響を受けやすい
という問題があった。
波共振形のアンテナが考案されているが、構造が複雑、
調整がクリティカル、近傍の人体等の影響を受けやすい
という問題があった。
【０００８】従って、本発明では、次期ディジタル携帯
・自動車電話システムで採用されるＴＤＭＡシステムに
用いられるアンテナ装置において、送受信の広帯域をカ
バーしつつ小型で高効率なものを実現することを目的と
する。
・自動車電話システムで採用されるＴＤＭＡシステムに
用いられるアンテナ装置において、送受信の広帯域をカ
バーしつつ小型で高効率なものを実現することを目的と
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】次期ディジタル携帯・自
動車電話システムで採用されるＴＤＭＡシステムにおい
ては、送信と受信のタイムスロットが時間軸上で重なら
ないように、図８に示すように、時分割多重により３チ
ャネル／キャリアで伝送を行っており、アンテナ装置が
同時に双方の周波数で使われることはない。
動車電話システムで採用されるＴＤＭＡシステムにおい
ては、送信と受信のタイムスロットが時間軸上で重なら
ないように、図８に示すように、時分割多重により３チ
ャネル／キャリアで伝送を行っており、アンテナ装置が
同時に双方の周波数で使われることはない。
【００１０】本発明では、この点に着目し、アンテナ装
置の共振周波数を電気的に可変する手段を用いて、各タ
イムスロットの周波数に応じて共振周波数をを切り換え
ることにより、上記の課題を解決するものである。
置の共振周波数を電気的に可変する手段を用いて、各タ
イムスロットの周波数に応じて共振周波数をを切り換え
ることにより、上記の課題を解決するものである。
【００１１】図１（ａ） に示す本発明のアンテナ装置
では、アンテナ１と並列にキャパシタンス変化回路２を
接続し、このキャパシタンス変化回路２に送受信のタイ
ムスロットに合わせて変化する電圧Ｖを印加するように
構成している。
では、アンテナ１と並列にキャパシタンス変化回路２を
接続し、このキャパシタンス変化回路２に送受信のタイ
ムスロットに合わせて変化する電圧Ｖを印加するように
構成している。
【００１２】また、同図（ｂ） に示す本発明のアンテ
ナ装置では、アンテナ１と直列にインダクタンス変化回
路３を接続し、このインダクタンス変化回路３に送受信
のタイムスロットに合わせて変化する電圧Ｖを印加する
ように構成している。
ナ装置では、アンテナ１と直列にインダクタンス変化回
路３を接続し、このインダクタンス変化回路３に送受信
のタイムスロットに合わせて変化する電圧Ｖを印加する
ように構成している。
【００１３】更に、同図（Ｃ） に示す本発明のアンテ
ナ装置では、逆Ｆアンテナ４の整合用ショートスタブ部
分５にスイッチング回路６を接続し、送受信のタイムス
ロットに合わせて変化する電圧Ｖを該スイッチング回路
６に印加して該スタブ部分５をショート（短絡）するよ
うに構成している。
ナ装置では、逆Ｆアンテナ４の整合用ショートスタブ部
分５にスイッチング回路６を接続し、送受信のタイムス
ロットに合わせて変化する電圧Ｖを該スイッチング回路
６に印加して該スタブ部分５をショート（短絡）するよ
うに構成している。
【００１４】
【作用】図１（ａ） の本発明では、送受信のタイムス
ロットに合わせて変化する図２に示すような電圧Ｖをキ
ャパシタンス変化回路（２） に与えてそのキャパシタ
ンスを変化させる。
ロットに合わせて変化する図２に示すような電圧Ｖをキ
ャパシタンス変化回路（２） に与えてそのキャパシタ
ンスを変化させる。
【００１５】この場合の等価回路が図３（ａ） に示さ
れており、上記の電圧印加によりキャパシタンスが減少
した場合には、図２に示すように分布定数回路を構成す
るアンテナ１とキャパシタンス２との直列共振回路の共
振周波数が上がることになり、キャパシタンスが増加し
た場合には、その共振周波数は下がることになる。
れており、上記の電圧印加によりキャパシタンスが減少
した場合には、図２に示すように分布定数回路を構成す
るアンテナ１とキャパシタンス２との直列共振回路の共
振周波数が上がることになり、キャパシタンスが増加し
た場合には、その共振周波数は下がることになる。
【００１６】図１（ｂ） の本発明では、送受信のタイ
ムスロットに合わせて変化する図２に示すような電圧Ｖ
をインダクタンス変化回路（３） に与えてそのインダ
クタンスを変化させる。
ムスロットに合わせて変化する図２に示すような電圧Ｖ
をインダクタンス変化回路（３） に与えてそのインダ
クタンスを変化させる。
【００１７】この場合の等価回路が図３（ｂ） に示さ
れており、上記の電圧印加によりインダクタンス３が減
少した場合には、図２に示すようにアンテナ１の分布定
数回路とインダクタンス３とアンテナ１と対地との静電
容量Ｃ（点線で図示）との直列共振回路の共振周波数が
上がることになり、インダクタンスが増加した場合には
、共振周波数が下がることとなる。
れており、上記の電圧印加によりインダクタンス３が減
少した場合には、図２に示すようにアンテナ１の分布定
数回路とインダクタンス３とアンテナ１と対地との静電
容量Ｃ（点線で図示）との直列共振回路の共振周波数が
上がることになり、インダクタンスが増加した場合には
、共振周波数が下がることとなる。
【００１８】図１（ｃ） の本発明では、送受信のタイ
ムスロットに合わせて変化する図２に示すような電圧Ｖ
をスイッチング回路（３） に与えてそのインダクタン
スを変化させる。
ムスロットに合わせて変化する図２に示すような電圧Ｖ
をスイッチング回路（３） に与えてそのインダクタン
スを変化させる。
【００１９】この場合の等価回路は図３（Ｃ） に示す
ように、逆Ｆアンテナ４の導体の抵抗Ｒ０ と、放射抵
抗Ｒｒ と、スタブ部分５及びアンテナ４の合成インダ
クタンスＬと、アンテナ４及び対地容量の合成キャパシ
タンスＣとで並列共振回路が形成され、上記の電圧印加
によりスイッチング回路６に上記の電圧Ｖが印加される
ことによりスタブ部分５がショートされこととなり、上
記の合成インダクタンスＬが減少してこの並列共振回路
の共振周波数は図２に示すように上がることとなる。
ように、逆Ｆアンテナ４の導体の抵抗Ｒ０ と、放射抵
抗Ｒｒ と、スタブ部分５及びアンテナ４の合成インダ
クタンスＬと、アンテナ４及び対地容量の合成キャパシ
タンスＣとで並列共振回路が形成され、上記の電圧印加
によりスイッチング回路６に上記の電圧Ｖが印加される
ことによりスタブ部分５がショートされこととなり、上
記の合成インダクタンスＬが減少してこの並列共振回路
の共振周波数は図２に示すように上がることとなる。
【００２０】このようにして、共振周波数を各タイムス
ロットの使用周波数に応じて切り換えることにより、ア
ンテナ装置としては所定の周波数帯域を満たしていれば
、送受信双方の帯域をカバーすることが可能となり、以
てアンテナ装置の小型化を難しくしていた広帯域特性が
不要になるため、小型で高効率なアンテナが実現できる
。
ロットの使用周波数に応じて切り換えることにより、ア
ンテナ装置としては所定の周波数帯域を満たしていれば
、送受信双方の帯域をカバーすることが可能となり、以
てアンテナ装置の小型化を難しくしていた広帯域特性が
不要になるため、小型で高効率なアンテナが実現できる
。
【００２１】
【実施例】以下、本発明に係るアンテナ装置の実施例を
説明する。尚、図中、同一符号は同一又は相当部分を示
している。
説明する。尚、図中、同一符号は同一又は相当部分を示
している。
【００２２】図４（ａ） 及び（ｂ） は、図１（ａ）
に示した本発明に係るアンテナ装置の一実施例を示し
たもので、図４（ａ） の実施例では、キャパシタンス
変化回路２としてバラクタダイオードを用いており、ア
ンテナ１とバラクタダイオード２との接続点にチョーク
コイル１１を介して送受信のタイムスロットに応じて変
化する電圧（図２参照）が印加されるようになっている
。尚、チョークコイル１１は高周波が印加電圧Ｖに漏れ
込むのを防ぐためのものであり、また、１０はアンテナ
１の給電部を示している。
に示した本発明に係るアンテナ装置の一実施例を示し
たもので、図４（ａ） の実施例では、キャパシタンス
変化回路２としてバラクタダイオードを用いており、ア
ンテナ１とバラクタダイオード２との接続点にチョーク
コイル１１を介して送受信のタイムスロットに応じて変
化する電圧（図２参照）が印加されるようになっている
。尚、チョークコイル１１は高周波が印加電圧Ｖに漏れ
込むのを防ぐためのものであり、また、１０はアンテナ
１の給電部を示している。
【００２３】動作において、バラクタダイオード２に送
受信のタイムスロットに合わせて変化する電圧を印加し
たとき、バラクタダイオード２のキャパシタンスが減少
して共振周波数は図２に示すように上がることになる。 従って、この印加電圧Ｖを調整することにより共振周波
数を切り換えることができる。
受信のタイムスロットに合わせて変化する電圧を印加し
たとき、バラクタダイオード２のキャパシタンスが減少
して共振周波数は図２に示すように上がることになる。 従って、この印加電圧Ｖを調整することにより共振周波
数を切り換えることができる。
【００２４】また、図４（ｂ） の実施例では、キャパ
シタンス変化回路２をキャパシタンス２２とＰＩＮダイ
オード２３との直列回路で構成し、その接続点に上記の
印加電圧Ｖをチョークコイル１１を介して与えるように
構成している。
シタンス変化回路２をキャパシタンス２２とＰＩＮダイ
オード２３との直列回路で構成し、その接続点に上記の
印加電圧Ｖをチョークコイル１１を介して与えるように
構成している。
【００２５】従って、この場合には、印加電圧Ｖにより
ＰＩＮダイオード２３がオンとなるので、キャパシタン
ス２２はアンテナ１と並列接続される場合とアンテナ１
から切り離される場合とに切り替えられることとなる。 後者の場合には、アンテナ１と直列接続される空間のキ
ャパシタンスは小さいため、前者の場合にアンテナ１に
直列接続されるキャパシタンス２２により共振周波数は
下がることとなる。
ＰＩＮダイオード２３がオンとなるので、キャパシタン
ス２２はアンテナ１と並列接続される場合とアンテナ１
から切り離される場合とに切り替えられることとなる。 後者の場合には、アンテナ１と直列接続される空間のキ
ャパシタンスは小さいため、前者の場合にアンテナ１に
直列接続されるキャパシタンス２２により共振周波数は
下がることとなる。
【００２６】図５は、図１（ｂ） に示した本発明に係
るアンテナ装置の一実施例を示したもので、この実施例
では、インダクタンス変化回路３は、インダクタンス３
１とＰＩＮダイオード３２との並列回路で構成されてお
り、この並列回路の両端にチョークコイル１２，１３を
介して上記の印加電圧Ｖが与えられるようになっている
。
るアンテナ装置の一実施例を示したもので、この実施例
では、インダクタンス変化回路３は、インダクタンス３
１とＰＩＮダイオード３２との並列回路で構成されてお
り、この並列回路の両端にチョークコイル１２，１３を
介して上記の印加電圧Ｖが与えられるようになっている
。
【００２７】この実施例では、図２に示すような印加電
圧Ｖがチョークコイル１２，１３を介してＰＩＮダイオ
ード３２に与えられると、ＰＩＮダイオード３２がオン
となってインダクタンス３１をショートするのでアンテ
ナ１はインダクタンス３１が直列接続されていない状態
となり、印加電圧Ｖを与えないときには、ＰＩＮダイオ
ード３２がオフであるため、アンテナ１にインダクタン
ス３１が直列接続された形となって図２に示すように共
振周波数が下がることになる。
圧Ｖがチョークコイル１２，１３を介してＰＩＮダイオ
ード３２に与えられると、ＰＩＮダイオード３２がオン
となってインダクタンス３１をショートするのでアンテ
ナ１はインダクタンス３１が直列接続されていない状態
となり、印加電圧Ｖを与えないときには、ＰＩＮダイオ
ード３２がオフであるため、アンテナ１にインダクタン
ス３１が直列接続された形となって図２に示すように共
振周波数が下がることになる。
【００２８】以上においては、モノポールアンテナにつ
いて説明したが、他のタイプのアンテナに関しても同じ
ように帯域切り換えを行うことができる。
いて説明したが、他のタイプのアンテナに関しても同じ
ように帯域切り換えを行うことができる。
【００２９】即ち、図６は、図１（ｃ） に示した本発
明に係る逆Ｆアンテナを用いたアンテナ装置の一実施例
を示したもので、この実施例では、スイッチング回路６
としてＰＩＮダイオードを用いている。
明に係る逆Ｆアンテナを用いたアンテナ装置の一実施例
を示したもので、この実施例では、スイッチング回路６
としてＰＩＮダイオードを用いている。
【００３０】従って、印加電圧Ｖがチョークコイル１４
を介してＰＩＮダイオード６に与えられると、この逆Ｆ
アンテナのスタブ部分５の給電部１０側でない方が短絡
されたかたちとなり、図３（ｃ） で説明した如くアン
テナ１とスタブ部分５との合成インダクタンスＬが減少
して図２に示すように共振周波数が上がることとなる。 このようにして、ＰＩＮダイオードによりショートスタ
ブの位置を変化させれば共振周波数の切り換えを行うこ
とができる。
を介してＰＩＮダイオード６に与えられると、この逆Ｆ
アンテナのスタブ部分５の給電部１０側でない方が短絡
されたかたちとなり、図３（ｃ） で説明した如くアン
テナ１とスタブ部分５との合成インダクタンスＬが減少
して図２に示すように共振周波数が上がることとなる。 このようにして、ＰＩＮダイオードによりショートスタ
ブの位置を変化させれば共振周波数の切り換えを行うこ
とができる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るアン
テナ装置によれば、アンテナ装置の共振周波数を電気的
に可変する手段を用いて、各タイムスロットの周波数に
応じて共振周波数を切り換えるように構成したので、ア
ンテナ装置に要求される広帯域特性が緩和され、かつア
ンテナは単共振のもので良くなる。このため、アンテナ
の小型化と高効率化が容易になる。
テナ装置によれば、アンテナ装置の共振周波数を電気的
に可変する手段を用いて、各タイムスロットの周波数に
応じて共振周波数を切り換えるように構成したので、ア
ンテナ装置に要求される広帯域特性が緩和され、かつア
ンテナは単共振のもので良くなる。このため、アンテナ
の小型化と高効率化が容易になる。
【００３２】
【図１】本発明に係るアンテナ装置の原理的な説明図で
ある。
ある。
【図２】本発明に係るアンテナ装置の印加電圧Ｖと共振
周波数の変化状態を示すためのタイムチャート図である
。
周波数の変化状態を示すためのタイムチャート図である
。
【図３】本発明に係るアンテナ装置の等価回路図である
。
。
【図４】本発明のアンテナ装置の一実施例を示す回路図
である。
である。
【図５】本発明のアンテナ装置の一実施例を示す回路図
である。
である。
【図６】本発明のアンテナ装置の一実施例を示す回路図
である。
である。
【図７】次期自動車電話システムの使用周波数帯域を示
した図である。
した図である。
【図８】次期自動車電話システムの時分割多重による送
受信タイミングを示した図である。
受信タイミングを示した図である。
１ アンテナ
２ キャパシタンス変化回路
３ インダクタンス変化回路
４ 逆Ｆアンテナ
５ スタブ部分
６ スイッチング回路
Claims (3)
- 【請求項１】 アンテナ（１） と並列にキャパシタ
ンス変化回路（２）を接続し、このキャパシタンス変化
回路（２） に送受信のタイムスロットに合わせて変化
する電圧を印加することを特徴としたアンテナ装置。 - 【請求項２】 アンテナ（１） と直列にインダクタ
ンス変化回路（３）を接続し、このインダクタンス変化
回路（３） に送受信のタイムスロットに合わせて変化
する電圧を印加することを特徴としたアンテナ装置。 - 【請求項３】 逆Ｆアンテナ（４） の整合用ショー
トスタブ部分（５）にスイッチング回路（６） を接続
し、送受信のタイムスロットに合わせて変化する電圧を
該スイッチング回路（６） に印加して該スタブ部分（
５） をショートすることを特徴としたアンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2410430A JPH04213907A (ja) | 1990-12-12 | 1990-12-12 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2410430A JPH04213907A (ja) | 1990-12-12 | 1990-12-12 | アンテナ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04213907A true JPH04213907A (ja) | 1992-08-05 |
Family
ID=18519598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2410430A Withdrawn JPH04213907A (ja) | 1990-12-12 | 1990-12-12 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04213907A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6433755B1 (en) | 1998-10-30 | 2002-08-13 | Nec Corporation | Helical antenna |
| JP2007235295A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Kojima Press Co Ltd | 折り返しアンテナ装置 |
| WO2008053726A1 (fr) * | 2006-10-30 | 2008-05-08 | Yokowo Co., Ltd. | Antenne de syntonisation variable et appareil radio portable |
| JP2012034379A (ja) * | 2011-09-02 | 2012-02-16 | Hitachi Ltd | 無線ユニットおよび無線装置 |
-
1990
- 1990-12-12 JP JP2410430A patent/JPH04213907A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6433755B1 (en) | 1998-10-30 | 2002-08-13 | Nec Corporation | Helical antenna |
| JP2007235295A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Kojima Press Co Ltd | 折り返しアンテナ装置 |
| WO2008053726A1 (fr) * | 2006-10-30 | 2008-05-08 | Yokowo Co., Ltd. | Antenne de syntonisation variable et appareil radio portable |
| JP2012034379A (ja) * | 2011-09-02 | 2012-02-16 | Hitachi Ltd | 無線ユニットおよび無線装置 |
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