JPH0467362B2 - - Google Patents
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- JPH0467362B2 JPH0467362B2 JP63277328A JP27732888A JPH0467362B2 JP H0467362 B2 JPH0467362 B2 JP H0467362B2 JP 63277328 A JP63277328 A JP 63277328A JP 27732888 A JP27732888 A JP 27732888A JP H0467362 B2 JPH0467362 B2 JP H0467362B2
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- JP
- Japan
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- short
- antenna
- gravity
- gravity direction
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- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 14
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
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- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
- H01Q9/0421—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with a shorting wall or a shorting pin at one end of the element
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
- H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Support Of Aerials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、携帯用小形無線機等に使用される小
形アンテナに関するものである。
形アンテナに関するものである。
（従来技術とその問題点）
従来、携帯用小形無線機等で使用されるアンテ
ナは、ループアンテナやモノポールアンテナが多
く使用され、その使用偏波面は必然的に垂直偏波
を主体として運用されている。送信局から垂直偏
波面で送出された電波は周囲の影響によりその１
部は水平偏波成分に変り受信機に到達するが、一
般的に垂直偏波成分の方が水平偏波成分より数倍
強く到達する。この着信電波に対して受信機のア
ンテナ偏波面が垂直になるように置くか、水平に
なるように置くかによつて通信の通達距離に大き
なひらきが有る。例えばループアンテナを使用し
たページヤ受信機を例にとると、その指向特性
は、第１図に示すようにページヤ受信機を縦ａに
置いた時と横ｃに置いた時では、その受信感度差
は著しく大きい。
ナは、ループアンテナやモノポールアンテナが多
く使用され、その使用偏波面は必然的に垂直偏波
を主体として運用されている。送信局から垂直偏
波面で送出された電波は周囲の影響によりその１
部は水平偏波成分に変り受信機に到達するが、一
般的に垂直偏波成分の方が水平偏波成分より数倍
強く到達する。この着信電波に対して受信機のア
ンテナ偏波面が垂直になるように置くか、水平に
なるように置くかによつて通信の通達距離に大き
なひらきが有る。例えばループアンテナを使用し
たページヤ受信機を例にとると、その指向特性
は、第１図に示すようにページヤ受信機を縦ａに
置いた時と横ｃに置いた時では、その受信感度差
は著しく大きい。
従来の携帯用小形無線機においては、この点の
不都合に対する対策は何ら実施されていない。
不都合に対する対策は何ら実施されていない。
例えば、従来のページヤ受信機においては、Ｙ
シヤツの胸ポケツトに縦に入れたときに受信感度
が最大になるようにアンテナが配置されている
が、実際には背広などの上着のポケツトや鞄、ハ
ンドバツグ等に入れて利用されることが多い。し
かし、このような場合にはページヤ受信機は横に
なつていることが多くアンテナの指向特性として
は最悪の方向になつていることになり通信の通達
性能を損つている。
シヤツの胸ポケツトに縦に入れたときに受信感度
が最大になるようにアンテナが配置されている
が、実際には背広などの上着のポケツトや鞄、ハ
ンドバツグ等に入れて利用されることが多い。し
かし、このような場合にはページヤ受信機は横に
なつていることが多くアンテナの指向特性として
は最悪の方向になつていることになり通信の通達
性能を損つている。
（発明の目的）
本発明の目的は、携帯用小形無線機のアンテナ
指向特性を、地球の引力（重力）を利用すること
により常に最良の方向に変化させて受信感度を最
良に保ち、通信の通達距離を改善した小形アンテ
ナを提供することにある。
指向特性を、地球の引力（重力）を利用すること
により常に最良の方向に変化させて受信感度を最
良に保ち、通信の通達距離を改善した小形アンテ
ナを提供することにある。
（発明の構成および作用）
本発明の小形アンテナは、前記課題を解決し前
記目的を達成するために、方形板状の２枚の導体
板を波長に比較して十分に小さい間隔で平行に配
置し、この２枚の導体板を絶縁フレームで固定し
て受信機のケースを兼ねるとともに、両導体板の
１辺の任意の位置より給電し他の辺の任意の複数
箇所に導体またはキヤパシタで高周波的に短絡で
きる短絡素子を設け、重力を利用して地球引力に
対して常に一定方向の偏波面が得られるように前
記複数の短絡素子の１つを動作させて板状のルー
プアンテナを構成することを特徴とするものであ
る。すなわち、このような小形アンテナを有する
携帯用小形無線機に重力方向検出器を設け、無線
機の置かれた向きに対応した重力方向検出器の出
力によつて、重力方向に沿つた偏波面すなわち送
信側からの垂直偏波面に沿つた方向となるように
予め設けられた複数の短絡素子のうちの１つを短
絡するように構成されている。
記目的を達成するために、方形板状の２枚の導体
板を波長に比較して十分に小さい間隔で平行に配
置し、この２枚の導体板を絶縁フレームで固定し
て受信機のケースを兼ねるとともに、両導体板の
１辺の任意の位置より給電し他の辺の任意の複数
箇所に導体またはキヤパシタで高周波的に短絡で
きる短絡素子を設け、重力を利用して地球引力に
対して常に一定方向の偏波面が得られるように前
記複数の短絡素子の１つを動作させて板状のルー
プアンテナを構成することを特徴とするものであ
る。すなわち、このような小形アンテナを有する
携帯用小形無線機に重力方向検出器を設け、無線
機の置かれた向きに対応した重力方向検出器の出
力によつて、重力方向に沿つた偏波面すなわち送
信側からの垂直偏波面に沿つた方向となるように
予め設けられた複数の短絡素子のうちの１つを短
絡するように構成されている。
このことにより、従来、携帯の状態によつてア
ンテナの向きが変つて感度が低下し通信の通達性
を劣化させていたものが、使用状態に応じてアン
テナの偏波面の向きが最適方向になるように切替
り、通信の通達性を最良に保つことができるもの
である。
ンテナの向きが変つて感度が低下し通信の通達性
を劣化させていたものが、使用状態に応じてアン
テナの偏波面の向きが最適方向になるように切替
り、通信の通達性を最良に保つことができるもの
である。
以下図面により本発明の一実施例について詳細
に説明する。
に説明する。
第２図ａ，ｂは、本発明による小形アンテナの
一実施例の構造を示す斜視図と、重力方向検出短
絡素子短絡制御系統のブロツク図である。図にお
いて、１，２は波長に比較して十分に小さい間隔
ｈで平行に配置された方形板状の２枚の導体板、
３はこの２枚の導体板１，２の間に配設された絶
縁フレームであり、これらは平板状ループアンテ
ナ素子となるとともに無線機のケースを兼用構成
している。このケースの寸法は、本実施例の場
合、長さｌ＝80mm、幅Ｗ＝50mm、高さ（間隔）ｈ
＝3.6mmの平板状直方体（カード形）となつてお
り、このケース内部には無線機の機能回路が組込
まれると共に、第２図ｂの系統図に示した重力方
向検出器４および制御回路５が組込まれている。
一実施例の構造を示す斜視図と、重力方向検出短
絡素子短絡制御系統のブロツク図である。図にお
いて、１，２は波長に比較して十分に小さい間隔
ｈで平行に配置された方形板状の２枚の導体板、
３はこの２枚の導体板１，２の間に配設された絶
縁フレームであり、これらは平板状ループアンテ
ナ素子となるとともに無線機のケースを兼用構成
している。このケースの寸法は、本実施例の場
合、長さｌ＝80mm、幅Ｗ＝50mm、高さ（間隔）ｈ
＝3.6mmの平板状直方体（カード形）となつてお
り、このケース内部には無線機の機能回路が組込
まれると共に、第２図ｂの系統図に示した重力方
向検出器４および制御回路５が組込まれている。
平行に配置された２枚の導体板１，２の１辺の
任意の位置、この実施例では対向する１つの角部
Ｄ，D′を給電点とし、他の辺の対向する任意の
２箇所以上、本実施例では対向する他の角部Ａ，
A′，Ｃ，C′に短絡素子６，７が配置され、制御
回路５の出力により短絡素子６，７のいずれか１
つが作動して導体板１，２間が短絡され、導体板
１，２が平板状のループアンテナとして動作す
る。
任意の位置、この実施例では対向する１つの角部
Ｄ，D′を給電点とし、他の辺の対向する任意の
２箇所以上、本実施例では対向する他の角部Ａ，
A′，Ｃ，C′に短絡素子６，７が配置され、制御
回路５の出力により短絡素子６，７のいずれか１
つが作動して導体板１，２間が短絡され、導体板
１，２が平板状のループアンテナとして動作す
る。
第５図に重力方向検出器４の一実施例の構造図
を示す。第５図ａは正面図、第５図ｂはＡ−Ａ断
面図である。図において、４１は絶縁体で内部は
空洞状の円形リングであり、４２は空洞内を重力
により移動自在の水銀球である。円形リング４１
の内壁にはａ，ｂ，ｃ，ｄに分割した区間にそれ
ぞれ内壁に沿つた平行レール状の接点４３，４４
が設けられている。円形リング４１の方向が変わ
つても水銀球４２は重力によつて常に最も下位の
位置にあり、その位置の区間ａ，ｂ，ｃ，ｄのい
ずれか一つの接点を短絡する。出力接点４４は、
受信機すなわちアンテナが垂直に近い状態で立つ
ている時、すなわちａまたはｃの区間に重力によ
る水銀球４２がある時に短絡され、出力接点４３
は受信機すなわちアンテナが横になつた状態の
時、すなわちｂまたはｄの区間内に重力による水
銀球４２がある時短絡され、それぞれ重力方向検
出器４の出力として現れる。
を示す。第５図ａは正面図、第５図ｂはＡ−Ａ断
面図である。図において、４１は絶縁体で内部は
空洞状の円形リングであり、４２は空洞内を重力
により移動自在の水銀球である。円形リング４１
の内壁にはａ，ｂ，ｃ，ｄに分割した区間にそれ
ぞれ内壁に沿つた平行レール状の接点４３，４４
が設けられている。円形リング４１の方向が変わ
つても水銀球４２は重力によつて常に最も下位の
位置にあり、その位置の区間ａ，ｂ，ｃ，ｄのい
ずれか一つの接点を短絡する。出力接点４４は、
受信機すなわちアンテナが垂直に近い状態で立つ
ている時、すなわちａまたはｃの区間に重力によ
る水銀球４２がある時に短絡され、出力接点４３
は受信機すなわちアンテナが横になつた状態の
時、すなわちｂまたはｄの区間内に重力による水
銀球４２がある時短絡され、それぞれ重力方向検
出器４の出力として現れる。
５は制御回路であり、前記重力方向検出器４か
らの出力信号により短絡素子６または７を作動さ
せる制御信号を出力する。
らの出力信号により短絡素子６または７を作動さ
せる制御信号を出力する。
第３図ａは、本実施例アンテナの対向する１つ
の角部Ｄ，D′から給電し、他の角部Ａ，A′間を
短絡した場合、第３図ｂは角部Ｂ，B′を短絡し
た場合、第３図ｃは角部Ｃ，C′を短絡した場合の
Ｚ軸方向の偏波面の利得特性を示す。第３図ｄに
示したθはＸ軸からの偏波面の傾きを示してい
る。つまり、θ＝0゜はＸ軸、θ＝90゜はＹ軸にそ
れぞれ平行な偏波である。いずれの図においても
放射の強い偏波の方向は、多少のずれはあるもの
の、ほぼ給電点から短絡点を見た方向と一致して
いる。
の角部Ｄ，D′から給電し、他の角部Ａ，A′間を
短絡した場合、第３図ｂは角部Ｂ，B′を短絡し
た場合、第３図ｃは角部Ｃ，C′を短絡した場合の
Ｚ軸方向の偏波面の利得特性を示す。第３図ｄに
示したθはＸ軸からの偏波面の傾きを示してい
る。つまり、θ＝0゜はＸ軸、θ＝90゜はＹ軸にそ
れぞれ平行な偏波である。いずれの図においても
放射の強い偏波の方向は、多少のずれはあるもの
の、ほぼ給電点から短絡点を見た方向と一致して
いる。
第３図から明らかなように、平行に配置された
２枚の導体板１，２の短絡箇所を辺上の任意の位
置に変えることにより電界の偏波指向特性を変化
させることができ、この短絡の位置を自動制御す
ることにより常にアンテナ指向性を電波到来また
は放射方向に対して最適に保つことが可能である
ことを示すものである。
２枚の導体板１，２の短絡箇所を辺上の任意の位
置に変えることにより電界の偏波指向特性を変化
させることができ、この短絡の位置を自動制御す
ることにより常にアンテナ指向性を電波到来また
は放射方向に対して最適に保つことが可能である
ことを示すものである。
第４図のａ〜ｃはそれぞれＡ，A′，Ｂ，B′，
Ｃ，C′の対向する角の部分を短絡した時の周波数
に対する放射効率の変化を示したものである。
Ｃ，C′の対向する角の部分を短絡した時の周波数
に対する放射効率の変化を示したものである。
共振周波数はＡ，A′，Ｂ，B′，Ｃ，C′の対向
する２箇所のいずれで短絡してもほとんど変化は
見られず、共振点における放射効率も短絡位置に
関係なくほぼ同一効率を得ることができることが
確認された。
する２箇所のいずれで短絡してもほとんど変化は
見られず、共振点における放射効率も短絡位置に
関係なくほぼ同一効率を得ることができることが
確認された。
なお、上記説明では判り易くするために平行に
配置された２枚の導体板１，２の短絡部分はＡ，
A′及びＣ，C′の２箇所を自動的に切替える場合
について説明したが、重力方向検知器４との組合
せで短絡部分がＢ，B′等各辺の任意の部分に設
けても同様の効果が得られることが確認された。
配置された２枚の導体板１，２の短絡部分はＡ，
A′及びＣ，C′の２箇所を自動的に切替える場合
について説明したが、重力方向検知器４との組合
せで短絡部分がＢ，B′等各辺の任意の部分に設
けても同様の効果が得られることが確認された。
また重力方向検出器４は、実施例では金属球体
（水銀球４２）を使用した円形リング４１につい
て説明したが、更に小形化する為に水と油等液体
による浮動現象等を使用し、キヤパシタンスまた
はインダクタンスの変化をとらえて実施すること
も可能である。
（水銀球４２）を使用した円形リング４１につい
て説明したが、更に小形化する為に水と油等液体
による浮動現象等を使用し、キヤパシタンスまた
はインダクタンスの変化をとらえて実施すること
も可能である。
また短絡素子６，７は、高周波的に短絡すれば
よく、ピンダイオード、可変容量ダイオード等に
よつて実現できることはもとより、重力方向検出
器の機械構造として直接短絡部の容量を変化させ
ることも可能であることはいうまでもない。
よく、ピンダイオード、可変容量ダイオード等に
よつて実現できることはもとより、重力方向検出
器の機械構造として直接短絡部の容量を変化させ
ることも可能であることはいうまでもない。
以上の実施例についての説明は、受信機の場合
の受信アンテナの偏波面を送信側から送られてく
る垂直偏波面に合わせるようにしたものである
が、送信機の場合も常に送出偏波面を垂直偏波面
となるように応用できることはいうまでもない。
の受信アンテナの偏波面を送信側から送られてく
る垂直偏波面に合わせるようにしたものである
が、送信機の場合も常に送出偏波面を垂直偏波面
となるように応用できることはいうまでもない。
（発明の効果）
以上詳細に説明したように、本発明によればア
ンテナの構成が無線機ケースを兼ねることがで
き、小形化が実現でき、無線機の置かれる方向や
向きがどのように変わつてもアンテナの指向特性
を電波到来方向に対して常に最適に保つことがで
きることから携帯用無線機の小形、軽量、薄形
（カード状）化に与える効果は非常に大きいばか
りでなく、通信の通達性向上に著しい効果を奏す
る。
ンテナの構成が無線機ケースを兼ねることがで
き、小形化が実現でき、無線機の置かれる方向や
向きがどのように変わつてもアンテナの指向特性
を電波到来方向に対して常に最適に保つことがで
きることから携帯用無線機の小形、軽量、薄形
（カード状）化に与える効果は非常に大きいばか
りでなく、通信の通達性向上に著しい効果を奏す
る。
第１図は従来のページヤ受信機の電波到来方向
に対してＸ，Ｙ，Ｚ軸上で受信機を回転させた時
の受信感度を実測した指向特性図、第２図ａは本
発明の小形アンテナの一実施例を示す斜視図、第
２図ｂは系統図、第３図ａ〜ｃは本発明の小形ア
ンテナの実施例における指向特性図、第３図ｄは
その角度の関係を示す説明図、第４図は本実施例
におけるアンテナ放射効率の変化を示す説明図、
第５図は重力方向検出器の一実施例を示す構造図
である。 １，２……導体板、３……絶縁フレーム、４…
…重力方向検出器、４１……円形リング、４２…
…金属球（水銀球）、４３，４４……重力検出器
出力信号端子、５……制御回路、６，７……短絡
素子（ピンダイオード、可変容量ダイオード等）。
に対してＸ，Ｙ，Ｚ軸上で受信機を回転させた時
の受信感度を実測した指向特性図、第２図ａは本
発明の小形アンテナの一実施例を示す斜視図、第
２図ｂは系統図、第３図ａ〜ｃは本発明の小形ア
ンテナの実施例における指向特性図、第３図ｄは
その角度の関係を示す説明図、第４図は本実施例
におけるアンテナ放射効率の変化を示す説明図、
第５図は重力方向検出器の一実施例を示す構造図
である。 １，２……導体板、３……絶縁フレーム、４…
…重力方向検出器、４１……円形リング、４２…
…金属球（水銀球）、４３，４４……重力検出器
出力信号端子、５……制御回路、６，７……短絡
素子（ピンダイオード、可変容量ダイオード等）。
Claims (1)
- １ 波長に比べて十分に小さい間隔で平行に配置
した方形板状の２枚の導体板を絶縁フレームで固
定してケースを兼ねるとともに、前記２枚の導体
板の１辺の任意の位置より給電し他の辺の複数箇
所に高周波的に短絡できる短絡素子を設け、前記
ケース内に設けられた重力方向に応じて出力を出
す重力方向検出器の出力によつて前記重力方向に
沿つた偏波面となるように前記複数の短絡素子の
うちの１つを選択短絡するように構成されたこと
を特徴とする小形アンテナ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63277328A JPH02125503A (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 小形アンテナ |
| US07/443,366 US5017932A (en) | 1988-11-04 | 1989-10-27 | Miniature antenna |
| GB8924912A GB2227370B (en) | 1988-11-04 | 1989-11-03 | Miniature antenna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63277328A JPH02125503A (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 小形アンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02125503A JPH02125503A (ja) | 1990-05-14 |
| JPH0467362B2 true JPH0467362B2 (ja) | 1992-10-28 |
Family
ID=17581997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63277328A Granted JPH02125503A (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 小形アンテナ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5017932A (ja) |
| JP (1) | JPH02125503A (ja) |
| GB (1) | GB2227370B (ja) |
Families Citing this family (44)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01246904A (ja) * | 1988-03-28 | 1989-10-02 | Kokusai Electric Co Ltd | 小形アンテナ |
| US6034638A (en) * | 1993-05-27 | 2000-03-07 | Griffith University | Antennas for use in portable communications devices |
| US5523766A (en) * | 1993-11-05 | 1996-06-04 | At&T Corp. | Apparatus for maintaining antenna polarization in portable communication devices |
| US6288682B1 (en) | 1996-03-14 | 2001-09-11 | Griffith University | Directional antenna assembly |
| JP3286912B2 (ja) * | 1997-12-19 | 2002-05-27 | 株式会社村田製作所 | 表面実装型アンテナおよびそれを用いた通信機 |
| GB9806488D0 (en) * | 1998-03-27 | 1998-05-27 | Philips Electronics Nv | Radio apparatus |
| WO2002013306A1 (en) * | 2000-08-08 | 2002-02-14 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Wireless terminal |
| FI116334B (fi) * | 2003-01-15 | 2005-10-31 | Lk Products Oy | Antennielementti |
| AT501577B1 (de) | 2004-04-09 | 2007-05-15 | Franz Ing Stuhlbacher | Verfahren zum befüllen eines behältnisses mit einem gas |
| FI20055420A0 (fi) * | 2005-07-25 | 2005-07-25 | Lk Products Oy | Säädettävä monikaista antenni |
| FI119009B (fi) | 2005-10-03 | 2008-06-13 | Pulse Finland Oy | Monikaistainen antennijärjestelmä |
| FI118782B (fi) | 2005-10-14 | 2008-03-14 | Pulse Finland Oy | Säädettävä antenni |
| US8618990B2 (en) | 2011-04-13 | 2013-12-31 | Pulse Finland Oy | Wideband antenna and methods |
| FI20075269A0 (fi) | 2007-04-19 | 2007-04-19 | Pulse Finland Oy | Menetelmä ja järjestely antennin sovittamiseksi |
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