JPH0440102A - アンテナ及び小型携帯型無線機 - 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、小型携帯型無線機の、特にアンテナ構造に関
する。

［従来の技術］ 従来においては、従来例図である第４図、第５図にもあ
るように、ループアンテナ２１を成す金属板を単にルー
プ状に折り曲げ、基板２２に、端部２３．２４において
固定したものが一般的である。

また、その等価回路図である第６図にもあるように、ル
ープアンテナ２１を表わすコイル３１と並列接続される
、容量可変コンデンサ３２からなる共振回路が構成され
、その共振周波数を、電波信号の送受信周波数に一致さ
せて、一定の送受信機の感度を得ている。

［発明が解決しようとする課題］ 高周波数を送受信する、小型携帯無線機においては、特
にアンテナが感度に及ぼす影響が太き（なる。小型携帯
無線機のアンテナは、一般に微小ループアンテナや、逆
Ｔ型アンテナが用いられる。それらのアンテナは、その
大きさが、送受信する周波数の波長に比べてかなり小さ
いため、アンテナの利得が小さくなり、また、アンテナ
のインダクタンスが大きいため、アンテナ回路のＱが高
くなる傾向にある。Ｑが高いということは、アンテナ回
路自体の周波数特性が狭帯域であることを意味する。そ
のため、アンテナ回路の共振周波数が何らかの原因でず
れると、アンテナの利得が大幅に下がってしまうことに
なる。

また、アンテナのインダクタンスが大きくなるが、送受
信周波数は高いため、アンテナと並列接続されるコンデ
ンサによって形成される共振回路の共振周波数も高くし
なければならない、これを満たすには、前記コンデンサ
を非常に小さな値にしなければならない。

アンテナに、人体などの物体が近接すると、両者間で、
容量が発生し、その量は数ｐＦにも達する。この容量は
、等測的には、前記共振回路に並列に接続される型にな
るため、前記コンデンサの値との差が小さくなって無視
てきないほどになる、これにより、共振回路の共振周波
数が大幅にずれ、先にも述べた、Ｑが高いということと
もあいまって、小型携帯無線機の感度が大幅に低下して
しまう可能性がある。

本発明の目的は、上記のような問題、つまり、アンテナ
に、人体などの物体が近接することによる、共振周波数
のずれをなくし、常に一定の利得が得られるアンテナを
提供することにある。

また、本発明のアンテナを具備して、常に一定の感度で
送受信できる小型携帯型無線機を提供することにある。

［課題を解決するための手段１ 本発明のアンテナは、電波信号を送受信するアンテナに
おいて、前記アンテナは、２枚の外層部金属板と、１枚
の内層部金属板、２枚の電気的絶縁板から成る多層構造
であり、前記２枚の外層部金属板は、前記アンテナの表
面部に位置し、その内側に、前記２枚の電気的絶縁板が
位置し、その内側に前記１枚の内層部金属板がはさまれ
るような位置関係にあり、前記内層部金属板の一端が、
前記アンテナを含むアンテナ回路の信号入出力端子に接
続され、別の一端は、前記アンテナ回路のグランド端子
に接続され、前記外層部金属板は、２枚とも、前記アン
テナ回路のグランド端子に接続されることを特徴とする
。

また、かかるアンテナを具備することを特徴とする小型
携帯型無線機が構成される。

［実　施　例１ 第１図は１本発明のアンテナを開口面方向から見た縦断
面図である。

外層部金属板ｌは、端部４．５で接地されている。また
、内層部金属板２は、端部４が信号取り出し側端子、端
部５が接地ＩＩＩ端子となっている。

外層部会ＪＥ板１と内層部金属板２は、絶縁板３を介し
て、圧着されている。このように、ループアンテナ状と
なったアンテナは、基板・６に設置されている。

第２図は、本発明のアンテナの斜視図である。

端部４において内層部金属板２の先端に、端部接続つめ
７がある。これにより、基板６と接続がとれ、電波信号
を基板６とで、人出力を行なう。

第３図は、本発明のアンテナを含む、アンテナ回路の等
価回路図である。コイル１１が、内層部金属板２が構成
するループアンテナのインダクタンスを表わす、そして
、接点１６は、端部４に、接点１７は、端部５に対応し
ている。接点１６と１７の間には、容量可変コンデンサ
１２が接続され、コイル１１とともに、共振回路を構成
する。

この共振回路の共振周波数に一致した電波信号が、アン
テナ回路を介して送受信される。１５は、高周波増幅回
路部への接続端子、１８はコンデンサ、１４はグランド
を表わす。

さて、本発明のアンテナの特徴を以下に示す。

第３図において、コンデンサ１３は、人体の近接時や、
外装ケースとの間に発生する容量を表わしている。コン
デンサ１３は、その両端子が、ともに接地されているこ
とがわかる。すなわち、本発明のアンテナ表面は、接地
されているために、いかなる物体が近接しても、その容
量は、接地されてしまい、アンテナ回路の共振周波数を
変化させることがない。

また、ループアンテナにおける、電波信号の受信手段は
、電波信号の磁束の変化を用いている。

よく知られる、マクスウェルの方程式によると、である
、つまり、式の左辺は、ループアンテナにおける起電力
を表わし、右辺は、ループアンテナの開口面を鎖交する
磁束の時間的変化を表わす。

したがって、ループアンテナの近くにどんな物体があっ
ても、磁束の変化が生じていれば、あるいは、開口面方
向を閉じてしまうような金属物体がなければ、起電力は
生ずることになる。外層部金属板１は、開口面方向を閉
じてしまうような位置にはおかれていないため、アンテ
ナの起電力に影響をおよぼすことはない。

第４図は、従来のアンテナの例である。また、第５図は
従来のアンテナの斜視図、第６図は、従来のアンテナを
用いたアンテナ回路図である。コイル３１がループアン
テナ２１のインダクタンスを表わす、また、接点３６は
端部２３に、接点３７は端部２４に対応する。接点３６
と３７の間には、容量可変コンデンサ３２が接続され、
コイル３１とともに、共振回路を構成する。この共振回
路の共振周波数に一致した電波信号が、アンテナ回路を
介して送受信される。３５は、高周波増幅回路部への接
続端子、３８はコンデンサ、３４はグランドを表わす。

従来のアンテナを用いた場合、ループアンテナ２１は金
属などの電気良導体でてきているため、人体等の近接時
には、コンデンサ３３のような容量が等測的に入ること
になる。このコンデンサ３３の値が、容量可変コンデン
サ３２の示す値よりも、無視できる程、小さければ問題
ない、ところが、高周波数を送受信するアンテナ回路に
おいては、同じループアンテナを用いれば、そのインダ
クタンスは変わらないので、並列に挿入される容量を小
さくしなければ、目的の周波数に共振させることは難し
い、したがって、容量可変コンデンサ３２の値は小さく
しなければならない、すると、コンデンサ３３の影響を
受けやすくなってしまい、共振周波数がずれてしまうと
いうわけである。

本発明のアンテナは、上に述べた問題が原理的に起とり
得ない、それは、第２図にあるように、人体近接時など
に発生する容量である、コンデンサ１３が接地されてし
まい、コイル１１に接続されるようなことがないからで
ある。

第７図は、本発明のアンテナの他の一実施例図である。

この例においては、端部４．５の位置をやや中央にずら
した形になっている。

第８図は、本発明のアンテナを具備した小型携帯型無線
機の外観図である１本体４１は、プラスチックなどの電
気的絶縁体でできている１本体４１と、この中に収めら
れている本発明のアンテナとは、本体４１内の容積を小
さくするため、はとんど接着しているが、アンテナの接
着面は、外層部金属板１側であるため、アンテナ回路の
共振周波数のずれはない。

表示部４２に情報データが表示される。また、スピーカ
４６により、情報が音声で表現される。

また、スイッチ４３により各種の操作ができる。

くさり４４と止め輪４５により、ズボンのベルト等に固
定し、本体４１の落下を防止する６第９図は、本発明の
アンテナを、腕装着型の小型携帯型態＋Ｉ機に組み込ん
だ場合の縦断面図である。

第９図においては、腕に装着して携帯する無線機のため
、腕に装着する手段を有する腕バンド５８にアンテナを
組み込んだ例が示される。

本体５１に無線機があり、そこに、ループアンテナとし
て使用する、内層部金属板５３が接続されている。外層
部金属板５２は、内層部金属板５３を、絶縁板５４を介
して、はさみ込む構造になっている。外層部金属板５２
は１本体５１内で接地されている。

尾錠５５は、腕バンド５８を接続する手段、そして外層
部金属板５２、内層部金属板５３をそれぞれ、本体５１
からみて、ループ状になるように電気的に接続する手段
を有する。

腕装着型の場合、第９図にあるように、人体の腕５６が
常にアンテナに近接していることになる。また、本体５
１を装着した場合、腕バンド５８の外周側も、人体その
他の物体に近接する可能性がある。これらの影響は、外
層部金属板５２が常に外側に面しているため、はとんど
なくすことができる。

腕装着型の例は、常に人体に近接しているため、人体に
よる影響が大きいと予想されるが、本発明のアンテナを
用いることにより、アンテナ回路の共振周波数のずれを
防ぎ、常に一定の感度で送受信できる特徴をもつ。

第１０図は、本発明のアンテナを具備する腕装着型の小
型携帯型無線機の外観図である。腕バンド５８内にアン
テナが組み込まれている０本体５１には、表示部６３に
より情報データが表示される。また、スピーカ６５によ
り、情報が音声で表現される。また、スイッチ６４によ
り、各種の操作ができる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明のアンテナは、人体などの物体が
、アンテナに近接することによって生ずる、アンテナ回
路の共振周波数のずれを防ぐ効果がある。

また、本発明のアンテナを具備したことを特徴とする、
小型携帯型無線機は、携帯時であっても、常に一定の感
度で送受信できる。

本発明は、高周波数を送受信する小型携帯型無線機が本
質的に持っている難点を解決する手段として、その効果
は非常に大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のアンテナを開口面方向から見た縦断
面図。 第２図は、本発明のアンテナの斜視図。 第３図は、本発明のアンテナを含む、アンテナ回路の等
価回路図。 第４図は、従来のアンテナ例図。 第５図は、従来のアンテナの斜視図。 第６図は、従来のアンテナを用いたアンテナ回路図。 第７図は、本発明のアンテナの他の一実施例図。 第８図は、本発明のアンテナを具備した、小型携帯型無
線機の外観図。 第９図は、本発明のアンテナを、腕装着型の小型携帯型
無線機に組み込んだ場合の縦断面図。 第１０図は、本発明のアンテナを具備する、腕装着型の
小型携帯型無線機の外観図。 外層部金属板 ・・・内層部会Ｉ！：板 ・・・絶縁板 ・・・端部 ・・・基板 ・・・端部接続つめ ・・・コイル １２　・　・　・ １３　・　・　・ ｌ　４　・　・　・ ｌ　５　・　・　・ １６、１７ １８　・　・　・ ２１　・　・　・ ２２　・　・　・ ２３、２４　・ ３　ｌ　・　・　・　・ ３２　・　・　・　・ ３３　・　・　・　・ ３４　・　・　・　・ ３５　・　・　・　・ ３６、３７　・ ３８　・　・　・　・ ４１　・　・　・　・ ４２　・　・　・　・ ４３　・　・　・　・ ４４　・　・　・　・ ・容量可変コンデンサ ・コンデンサ ・グランド ・接続端子 ・接点 コンデンサ ・ループアンテナ ・基板 端部 コイル 容量可変コンデンサ コンデンサ グランド 接続端子 接点 コンデンサ 本体 表示部 スイッチ くさり ４５・・・・・・止め輪 ４６・・・・・・スピーカ ５１・・・・・・本体 ５２・・・・・・外層部金属板 ５３・・・・・・内層部金属板 ５４・・・・・・絶縁板 ５５・・・・・・尾錠 ５６・・・・・・人体の腕 ５８・・・・・・腕バンド ６３・・・・・・表示部 ６４・・・・　・・スイッチ ６５・・・・・・スピーカ 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人　弁理士　鈴　木　喜三部（化１名）’４−３＋
名 濱、７１η ≠？１引

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電波信号を送受信するアンテナにおいて、前記ア
   ンテナは、２枚の外層部金属板と、１枚の内層部金属板
   、２枚の電気的絶縁板から成る多層構造であり、前記２
   枚の外層部金属板は、前記アンテナの表面部に位置し、
   その内側に、前記２枚の電気的絶縁板が位置し、その内
   側に前記１枚の内層部金属板がはさまれるような位置関
   係にあり、前記内層部金属板の一端が、前記アンテナを
   含むアンテナ回路の信号入出力端子に接続され、別の一
   端は、前記アンテナ回路のグランド端子に接続され、前
   記外層部金属板は、２枚とも、前記アンテナ回路のグラ
   ンド端子に接続されることを特徴とするアンテナ。
2. （２）請求項１記載のアンテナを具備することを特徴と
   する小型携帯型無線機。