JPH08237016A - ヘリカルトップアンテナの接続方法、および、同接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 携帯無線電話機の高周波回路に対して、ヘリ
カルトップ形のアンテナを、収納・伸長可能に接続する
技術を改良して、接触導通不良に関するトラブルを無く
し、アンテナの機械的強度を損わず、耐久性および静電
耐圧に優れ、かつ高利得、高感度が得られる。簡単で低
コストの接続方法および同装置を提供することを目的と
する。 【構成】 λ／２ヘリカルアンテナ７ｂとλ／２線条ア
ンテナ７ａとより成る複合アンテナ７を構成し、上記λ
／２線条アンテナをケース１に対して摺動可能に支持
し、該λ／２線条アンテナに対してλ／４励振器１０を
接触，導通させることなく対向させて両者の間に結合静
電容量ｃを形成させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヘリカルトップ方式の
アンテナを無線機のケースに対して伸縮摺動可能に支承
する際、該ヘリカルトップ方式のアンテナを機械的に支
持するとともに、電気的に接続する技術に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】小形の移動通信機、特に携帯無線電話機
においては、携帯に便利なようにアンテナが伸縮するこ
とが望まれ、さらに、収縮状態においても着呼の検知が
可能であることを必要とする。すなわち、収納状態にお
いては正常な使用状態ほどの感度は無くても良いが、或
る程度の感度を維持していることが要望される。こうし
た要請を満たすものとして内蔵アンテナを設ける技術が
公知であるが、該内蔵アンテナと伸縮式アンテナとを切
り替えるスイッチ手段を設けなければないことや、内蔵
アンテナから放射される高周波が他の実装品に影響を及
ぼさないようにする手段を併設しなければならないこと
や、携帯無線電話機を握った手によって内蔵アンテナの
受信電波を遮らないようにする工夫が必要であることの
為に、内蔵アンテナの使用は種々の制約を受ける。

【０００３】内蔵アンテナを用いることなく、伸縮式の
アンテナが、収納時にも着呼を検知するための技術とし
て、ヘリカルアンテナと線条アンテナとを直列に接続し
て導通させてなるヘリカルトップ方式のアンテナを用い
ることが公知である。ヘリカルトップアンテナを適用す
れば、収納姿勢においてもヘリカルアンテナ部分を携帯
無線電話機のケース外に突出させておくことにより、着
呼検知が可能である。そして、線条アンテナ部分をケー
ス外へ伸長させることにより、安定した通話が得られる
ようになる。ヘリカルトップ方式のアンテナを携帯無線
電話機のケースに対して伸縮摺動可能に支持するととも
に、該アンテナを携帯無線電話機の高周波回路に対して
電気的に接続するための最近の技術として、特開平６−
１９６９１２号公報に開示されたアンテナ、および、米
国特許Ｎo ５，２０４，６８７号（Ａｐｒ．２０．１９
９３）が公知である。本発明において導通とは、電気の
導体同士が接触することによってオーム抵抗が少なくな
る、直流的な結合を言う。また電気的接続という時は上
記の導通のみでなく、電磁感応により高周波的に結合さ
れることも含めた広い意味である。すなわち、（電気的
接続）＝（直流的導通）＋（高周波的結合） である。

【０００４】次に、図５および図６を順次に説明しつ
つ、上記の公知技術を説明する。図５は特開平６−１９
６９１２号に開示された公知のアンテナを示し、（Ａ）
は線条アンテナ部分の大半をケース外に引き出して伸長
させた状態を模式的に描いた垂直断面図、（Ｂ）は線条
アンテナ部分をケース内に押し込んで収納してヘリカル
アンテナ部分のみをケース外に突出せしめた状態を模式
的に描いた垂直断面図である。１は携帯式無線電話機の
ケース、２はヘリカルトップ形の複合アンテナである。
上記複合アンテナ２は、電気的長さ１／４波長の線条ア
ンテナ２ａの上端に電気的長さ１／４波長のヘリカルア
ンテナ２ｂを機械的に接続するとともに電気的に導通さ
せてなり、前記のケース１に貫通固着されたスリーブ状
の導通端子３に挿通されている。電気的長さ１／４波長
とは、１／４波長で共振する意であって、以下λ／４と
略記する。後述するλ／２も同様に、１／２波長で共振
する意である。

【０００５】上記複合アンテナ２が図５（Ａ）のように
上方へ引き出された伸長姿勢は、通話に使用される正常
使用状態であって、この時、該複合アンテナ２の基端部
を回路基板４に導通させるため、前記λ／４線条アンテ
ナ２ａの下端部に、前記スリーブ状導通端子３と密に嵌
合する下方導通部２ｃが形成されている。また、図５
（Ｂ）のように下方へ押し込まれた収納姿勢は携帯時に
使用される状態であって、λ／４ヘリカルアンテナ部分
２ｂがケース１外に突出しているので着呼検知が可能で
ある。この状態で複合アンテナ２を回路基板４に導通さ
せるため、λ／４線条アンテナ２ａの上端部に、前記ス
リーブ状導通端子３と密に嵌合する上方導通部２ｄが形
成されている。そして、上記の収納姿勢においてλ／４
線条アンテナ２ａの下端部を接地する（詳しくは、回路
基板４のアース回路に導通させる）アース接片５が設け
られている。

【０００６】前記の米国特許に係るヘリカルトップアン
テナの接続構造は、外見的には上述した図５のアンテナ
に類似しているが、電気的導通状態は基本的に異なる。
図６は米国特許Ｎｏ５，２０４，６８７に係るヘリカル
トップ形アンテナの接続構造を示し、（Ａ）は複合アン
テナの線条アンテナ部分を上方に引き出した状態を模式
的に描いてあり、図５に示した公知例の（Ａ）に対する
垂直断面図であり、（Ｂ）は線条アンテナ部分をケース
内に収納した状態を模式的に描いてあり、図５に示した
公知例の収納状態を描いた（Ｂ）に対応する、一部を破
断した垂直断面図である。この図６の構成を、前掲の図
５と対照・比較して差異を考察すると、線条アンテナ６
ａとヘリカルアンテナ６ｃとが電気絶縁体６ｅを介して
機械的に接続されており、電気的には導通していない。
上記電気絶縁体６ｅの一部は線条アンテナ６ａを包んで
いる。複合アンテナ６が図６（Ａ）のように伸長したと
き、線状アンテナ６ａを回路基板４に導通させるため、
外線条アンテナ６ａの下端部に大径の線条アンテナ導通
部６ｂを形成して、スリーブ状導通端子３と密に嵌合す
るようにした構造は前掲の図５におけると類似の構成で
ある。複合アンテナ６が図６（Ｂ）のように収縮したと
き、ヘリカルアンテナ６ｃを基板４に導通させるため、
ヘリカルアンテナ導通部６ｄが該ヘリカルアンテナ６ｃ
に固着，導通されていて、このヘリカルアンテナ導通部
６ｄがスリーブ状導通端子３と密に嵌合するようになっ
ている。この図６（Ｂ）の状態で、線条アンテナ６ａは
スリーブ状導通端子３に導通していないので、該線条ア
ンテナ６ａを接地する手段（図５のアース接片５に対応
する部材）は設けられていない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ヘリカルトップ方式の
複合アンテナを摺動可能に支持した構造によって、内蔵
アンテナを用いることなく、収納姿勢においても着呼の
検知を可能ならしめるとともに、伸長姿勢において良好
な受信感度を得るという基本的な技術は公用公知であ
る。しかし乍ら、このヘリカルトップ方式の複合アンテ
ナを、どのようにして機械的に支持し、どのようにして
電気的に接続するかによって、その特性が変化する。従
って、これを携帯式無線電話機に適用しようとすると、
携帯式無線電話機として要求される種々の特性を、いか
にして最大限に満たすかということが、技術的な改良，
工夫の焦点に浮かび上がってくる。要請される特性の主
たるものとしては、 イ．伸長姿勢と収納姿勢との中間的状態においてもアン
テナとして機能すること。 ロ．アンテナの収納，伸長に伴って電気接点に導通不良
を発生しないこと。 ハ．機械的強度が充分で耐久性に優れていること。 ニ．収納・伸長作動が円滑に行なわれ、操作フィーリン
グが良いこと。 ホ．防水性を有し、アンテナの摺動部からケース内へ雨
水が浸入しないこと。 ヘ．静電耐圧性に優れていること。 ト．なるべく高い利得が得られること。 チ．製造コストが安価であること。 が挙げられる。これらの全項目を完全に満たすことは、
現実の問題として恐らく不可能に近いほど困難であろう
と考えられるが、携帯無線電話機のアンテナ関係の技術
者は、可能な限り多くの項目について、少しでもより完
全に近い特性を得ようとして試験，研究を重ねている。
先に従来技術として述べた二つの公知発明は、それぞれ
の長所を有しているが、また、それぞれの短所も有して
いる。

【０００８】携帯無線電話機の総合開発に当たる技術者
は、各方式の長短を理解した上で、開発しようとしてい
る携帯無線電話機の仕様や使用条件に適した方式を選択
することになる。従って、アンテナ関係の開発技術者と
しては、未だ万全ではなくても、前記二つの公知発明に
比して長短を異にする方式を創作すれば、それだけでも
携帯無線電話機産業の発達に寄与し得る。もちろん、よ
り多くの要請項目について、より完全に近い特性を得る
ように努力することが、社会的要請に応えるための、ア
ンテナ技術者として責務である。先に述べた公知の二つ
の発明は、それぞれ技術的進歩の先駆的な創作として高
い価値を有するものであるが、更に改善の余地を探究す
るため、前記イ〜チの各項目について上記２発明の特性
を考察すると次のごとくである。

【０００９】イ．中間状態のアンテナ性能について、 図５に示した特開平６−１９６９１２号公報に開示され
た発明（以下、図５の発明と略称する）も、米国特許Ｎ
ｏ５．２０４，６８７号（以下、図６の発明と略称す
る）も、それぞれ、伸長時（Ａ）図と収納時（Ｂ）図と
において、スリーブ状導通端子３と電気的に導通する構
造であり、伸長・収納の中間状態では導通が遮断される
（詳しくは、図５の発明では導通が極めて不安定とな
り、図６の発明では全く絶縁される）。このため、伸長
・収納の中間状態ではアンテナとして機能し得ない。 ロ．導通不良の虞れについて、 図５の発明も、図６の発明も、（Ａ）図の伸長状態と
（Ｂ）図の収納状態との導通切り換えが、スリーブ状導
通端子３に対する機械的な接触による導通に依存してい
るので、発錆や異物噛み込みによる導通不良の絶無を期
し難い。 ハ．機械的強度について、 図６の発明に係る複合アンテナ６は、ヘリカルアンテナ
導通部６ｄと線条アンテナ６ａとを電気絶縁体６ｅを介
して機械的に接続しているので機械的強度が充分でな
く、特に、曲げ外力を受けたとき折損し易い。また、図
５の発明においては、伸長・収納の中間状態において、
スリーブ状導通端子３と線状アンテナ２ａとの嵌合に大
きい遊隙を生じてガタつくので、取扱いが余程慎重でな
いと損傷を被り易い。 ニ．操作フィーリングについて、 図５の発明においては、伸長・収納の中間状態において
先に述べたようにガタつくので操作フィーリングが良く
ない。図６の発明においても、スリーブ状導通端子３と
線条アンテナ導通部６ｂとを確実に導通させ、スリーブ
状導通端子３とヘリカルアンテナ導通部６ｄとを確実に
導通させようとすると、該部の嵌合を密にしなければな
らないので操作フィーリングがスムースでなくなる。ま
た、導通を確実ならしめるためスリーブ状導通端子３に
強いバネ片を付設すると、構造が複雑になって製造コス
トを増加させるとか、バネのヘタリという問題を生じる
とかいった新たな問題を派生する。 ホ．防水性について、 図５の発明は、伸長姿勢（Ａ図）と収納姿勢（Ｂ）図と
の中間状態で、スリーブ状導通端子３と線条アンテナ２
ａとの間隙からの浸水を遮るものが無く、防水性は皆無
である。図６の発明においては、複合アンテナ２の伸長
・収納操作に際して引き出し・押し込みの摺動を可能な
らしめるため、スリーブ状導通端子３との間に適度のク
リアランスを必要とし、外部の水（例えば雨滴など）が
浸入することは防止できない。 ヘ．静電耐圧性について、 図６の発明は電気絶縁体６ｅが設けられているので、ス
リーブ状導通端子３を絶縁物で覆うことによって静電耐
圧をとることができるが、構造上工夫が必要である。 ト．利得について、 ヘリカルアンテナの電気的長さがλ／４であり、線条ア
ンテナの電気的長さもλ／４であるため、機械的な形状
を小形に構成できる利点は有るが、利得を上げることに
ついては限界が有る。

【００１０】本発明は上述の事情に鑑みて為されたもの
であって、（イ）伸長姿勢と収納姿勢との中間状態にお
いてアンテナとして機能し、（ロ）電気接点の導通不良
というトラブルを発生する虞れが無く、（ハ）機械的強
度が大で耐久性に優れ、（ニ）伸長・収納作動が円滑で
操作フィーリングが良く、（ホ）防水構造をとるに適し
ており、（ヘ）静電耐圧性に優れ、（ト）高利得が得ら
れる、簡単で低コストの、ヘリカルトップアンテナ接続
方法および同接続構造を提供することを目的とする。た
だし、優れているとか、良いとかいった特性の表現は、
前記図５，図６の公知発明を基準とした相対的な意味で
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的（イ〜トの全
項）を達成するため本発明に係るヘリカルトップアンテ
ナの接続方法は、無線機の高周波回路を収納したケース
にヘリカルトップ方式のアンテナを取り付けて、該アン
テナを機械的に支持するとともに、該アンテナを高周波
回路に対して電気的に接続する方法において、電気的長
さが約１／２波長である線条アンテナの片方の端に、電
気的長さ約１／２のヘリカルアンテナを接続し、機械的
に直接接触させるとともに電気的に導通せしめてヘリカ
ルトップ形の複合アンテナ素子を形成し、上記ヘリカル
アンテナをケース外に位置せしめて、線条アンテナをケ
ースの壁に貫通せしめて摺動可能に支承し、前記の線条
アンテナを高周波回路に対して機械的に直接接触させる
ことなく、電気的にも導通させずに対向せしめて、静電
容量を介して電磁的に結合し、かつ、上記線条アンテナ
が高周波回路に対して容量結合されている個所から、
「線条アンテナにヘリカルアンテナが接続された片方」
の反対方向を見たとき、インピーダンスがアンテナ側の
インピーダンスよりも格段に高くなる手段を設けること
を特徴とする。上記の本発明に係るヘリカルトップアン
テナの接続方法を実施する場合に推奨される態様とし
て、前記の複合アンテナ素子をケース内へ押し込む方向
に摺動させるとき、前記線条アンテナが高周波回路に対
して容量結合されている個所よりも「ヘリカルアンテナ
に接続されていない方の側」を、導電性の管もしくは導
電性の環の中に進入させるとともに、上記の管もしくは
環を接地して、上記のヘリカルアンテナに接続されてい
ない方の側のインピーダンスをアンテナ側のインピーダ
ンスよりも格段に高くなるように増加させることによ
り、該部を回路的に切り離して、高周波回路への影響を
防止することが望ましい。

【００１２】また、上記発明方法の実施に好適なように
構成した本発明ヘリカルトップアンテナの接続構造は、
無線機の高周波回路を収納したケースにヘリカルトップ
方式のアンテナを取り付けて、該アンテナを機械的に支
持するとともに、該アンテナを高周波回路に対して電気
的に接続する構造において、電気的長さが約１／２波長
である線条アンテナの片方の端に、電気的長さ約１／２
のヘリカルアンテナが接続されてヘリカルトップ形の複
合アンテナ素子が形成されており、上記ヘリカルアンテ
ナをケース外に位置せしめて、線条アンテナがケースの
壁を貫通して摺動可能に支承されており、前記の線条ア
ンテナが高周波回路に対して機械的に直接接触されるこ
となく、電気的にも導通されずに対向していて、静電容
量を介して電磁的に結合され、かつ、上記線条アンテナ
が高周波回路に対して容量結合されている個所から、
「線条アンテナにヘリカルアンテナが接続された片方」
の反対方向を見たとき、インピーダンスがアンテナ側の
インピーダンスよりも格段に高くなる手段が設けられて
いることを特徴とする。

【００１３】

【作用】上述の手段によると、 イ）複合アンテナが高周波回路に対して容量結合されて
いるので、該複合アンテナが伸長・収納の中間状態であ
っても容量結合が維持されて、アンテナとしての機能を
果たし、 ロ）上記のごとく容量結合されていて電気的に導通・絶
縁を切り換える接点部分を有していないので、接触不完
全に因る導通不良というトラブルを発生する虞れが無
く、 ハ）複合アンテナを金属材料で一体的に構成することが
でき、複数個の金属部材を絶縁材料で結合する構造を採
らないので機械的強度が大きく、耐久性に優れ、 ニ）前記のように複合アンテナが高周波回路に対して容
量結合されており、金属性部材が強く摩擦しながら摺動
する導通部を設ける必要が無いので、該複合アンテナの
伸長・収納作動が円滑であり、操作のフィーリングが良
いため商品価値が高く、 ホ）複合アンテナと、ケースに固定された接点部材との
接触・導通をとる必要が無いので、例えばＯリングなど
の防水部材を装着することが制約を受けず、防水構造を
とるに適しており、 ヘ）前述のごとく、複合アンテナが高周波回路に対して
容量結合されていて直流的には絶縁されているので静電
耐圧性に優れ、 ト）λ／２ヘリカルアンテナとλ／２線条アンテナとが
直列に接続されているので、アンテナ伸長時，収納時と
もに１／２波長で動作する。これにより利得を規格最大
にすることができる。

【００１４】以上、イ〜ヘの特性が総合されて、携帯無
線電話機用アンテナとして、従来技術に比して格段に優
れた性能を発揮することができる。

【００１５】

【実施例】次に、図１ないし図４を順次に参照しつつ、
本発明の実施例を説明する。図１は本発明に係るヘリカ
ルトップアンテナの接続方法を実施するために構成した
本発明の接続構造の１実施例を示し、（Ａ）は複合アン
テナをケース外に引き出して通常の通話状態とした伸長
姿勢における模式的な断面図、（Ｂ）は上記複合アンテ
ナの線条アンテナ部分をケース内に押し込んで、ヘリカ
ルアンテナ部分をケース外に突出させた収納姿勢におけ
る模式的な断面図である。１はケースであって、その中
に高周波回路を形成した回路基板４が設置されている。
７はヘリカルトップ形の複合アンテナ素子であって、電
気的長さλ／２の線条アンテナ７ａの片方の端に、電気
的長さλ／２のヘリカルアンテナ７ｂが固着，導通され
ている。本図１（Ａ）は、携帯無線電話機の通常の操作
状態を描いてある。同図（Ｂ）は携行状態であるから、
上下，左右の姿勢は定まらない。しかし、説明の便宜
上、（Ａ）図の姿勢および（Ｂ）図に示した姿勢におけ
る上方を「上」と呼び、図の下方を「下」と呼ぶことに
する。従って、前記λ／２ヘリカルアンテナ７ｂは、λ
／２線条アンテナ７ａの上端に固着，導通されているこ
とになる。

【００１６】上記線条アンテナ７ａを上下方向の摺動自
在に支承する合成樹脂製のガイドスリーブ８が、前記ケ
ース１の頂壁を貫通して固着されるとともに、該ガイド
スリーブ８の中に防水用のＯリングが取り付けられてい
る。前記複合アンテナ素子７の線条アンテナ７ａが上記
Ｏリングと密に嵌合して挿通されており、これによって
防水機能が果たされ、かつ、複合アンテナ素子７の上下
摺動に適度の摩擦抵抗が与えられて操作フィーリングが
良くなるとともに、伸長状態の複合アンテナ素子７がそ
の位置を保持し、意識的に押し込まない限り通常の取扱
いによっては収縮する虞れが無い。前記の複合アンテナ
素子７は上下に移動するが、その上下動ストロークの全
域にわたってλ／２線条アンテナ７ａと対向するように
位置せしめて、かつ、該線条アンテナと接触して導通し
ないように離間させて、λ／４で共振する励振器１０が
設置されている。本実施例のλ／４励振器１０は、当該
携帯無線電話機の高周波回路が設けられている回路基板
４の上にジグザグ形に形成されている。図２は上掲の図
１に示した実施例について、該図１に描かれた部分の周
辺を含めて模式的に描いた斜視図である。ただし、図面
を簡潔ならしめるため適宜に省略図法を用いて描いてあ
る。図２に示した１２は無線機本体を構成している高周
波ユニットであって、シールドケース１４で覆われて隠
れている高周波回路が、回路基板４上に形成されてい
る。上記回路基板４の片面に、前記高周波ユニット１２
の地板１２ｂが成層されているが、この地板１２ｂは回
路基板４の前面を覆っていない。地板１２ｂが設けられ
ていない区域に、前記のλ／４励振器１０が、ジグザグ
形の導通パターンとして成形されている。そして、上記
λ／４励振器１０の開放端１０ａが、λ／２線条アンテ
ナ７ａに対向・離間して静電結合容量ｃが形成されてい
る。上記の結合静電容量ｃを介して、複合アンテナ素子
７は、伸長状態（図１（Ａ）参照）においても収納状態
（図１（Ｂ）参照）においても、また、これらの中間の
状態においても、高周波ユニット１２に対して電磁誘導
的に接続されて、アンテナとして機能し、特に、伸長状
態（図１（Ａ）参照）においては最大利得となる。さら
に、前記複合アンテナ素子７はλ／４励振器１０に対し
て直流的には導通することなく絶縁されているので、基
本的構造上、静電耐圧が確保されている。前記の結合静
電容量ｃの値は、設計計算によって所望のごとく設定す
ることもでき、実験的に測定したり増減調節することも
できる。この値を臨界結合状態に調整すると優れたアン
テナ特性が得られ、特に、複合アンテナ素子７を図１
（Ｂ）に示した収納状態にしたときも、伸長状態（Ａ
図）に近い利得が得られる。図３は上記実施例のアンテ
ナ接続構造における指向特性／利得グラフであって、
（Ａ）は伸長姿勢における垂直面内の前後パターンを、
（Ｂ）は同じく収納姿勢における垂直面内の前後パター
ンを、それぞれ表している。携帯無線電話機において
は、真上方向，真下方向との送受信を考えなくても良い
ので、水平に近い方向について考察すると、（Ａ）図に
示した伸長時において高感度の通信ができること、およ
び、（Ｂ）図に示した収納時においても着呼検知に充分
な感度が得られることが分かる。アンテナをケースの中
へ漸次に押し込んでゆくと、アンテナ特性は悪くなり、
約半分押し込んだところで一番悪くなるが、それ以上押
し込んでゆくと再び良くなる傾向となり、すべての位置
で、アンテナとして機能する。そして、電波状態が良け
れば（Ｂ）図の収納状態においても通話することができ
る。

【００１７】（図２参照）回路基板４の「地板１２ｂが
成層されていない区域」に、ジグザグ形の導通パターン
として形成されているλ／４励振器１０の給電端１０ｂ
は、「前記回路基板４の、地板１２ｂに対向する反対側
の面」に形成されたマイクロストリップ線路１３によっ
て高周波ユニット１２の出力端１２ａに導通されてい
る。本実施例の構成によると、λ／４励振器１０や、そ
の導通結線が、回路基板上に導通パターンを焼付・現像
・定着する操作の一環として形成され、部品コストや組
立コストが著しく低減される。図１（Ａ），（Ｂ）に示
されているように、ガイドスリーブ８と同心に揃えて、
その下方に金属管１１が設置されていて、（Ｂ）図に示
した収納姿勢になるとき複合アンテナ素子７の線条アン
テナ７ａが該金属管１１に接触・導通しないように収納
される。収納されたλ／２線条アンテナ７ａが金属管１
１に接触して導通しないよう、本実施例においては該金
属管１１内に電気絶縁性材料で形成された絶縁管１２が
嵌着されている。本図１（Ａ），（Ｂ）は縮尺が小さい
ので読図の便宜上、上記の絶縁管１２を破線で描き、概
要的な形状と位置とを示した。図４は本発明に係るアン
テナ取付構造における線条アンテナの導通防止に関する
具体的な実施例の３例を示したものであって、（Ａ）は
前掲の図１と同様に構成した例における要部断面図、
（Ｂ）は類似の実施例の要部断面図、（Ｃ）は応用例の
要部断面図である。図４（Ａ）参照。金属管１１は接地
されている。ただし、本発明において接地とは、地球の
地殻に導通させることではなく、無線機のアース回路に
導通することであって、例えば図２の地板１２ｂに導通
せしめることをいう。絶縁管１２は合成樹脂材料で成形
され、金属管１１内に圧入固着され、線条アンテナ７ａ
に対して摺動自在に嵌合する。

【００１８】図４（Ｂ）参照。この例では、金属管１１
の内周面が露出しており、線条アンテナ７ａの外周面に
絶縁被覆１５が施されている。このように構成しても、
金属管１１に対する線条アンテナ７ａの出入を妨げるこ
となく両者の導通を防止することができる。同様の考え
から、金属管１１の内周面に絶縁被覆（図示せず）を施
すことも考えられるが、（Ｂ）図の例のように線条アン
テナ７ａを被覆すると、該線条アンテナがケース外に引
き出された伸長姿勢において、風雨から保護されるので
好都合である。図４（Ａ）における金属管１１の長さ寸
法を短くすると同図（Ｃ）に示したような金属環１７と
なる。管と環との区別を明確に定義することは困難であ
るが、説明の便宜上、直径（外径）よりも長さが短い管
を環と呼ぶことにする。ただし、導電性の管であって
も、筒であっても、環であっても本発明の技術的範囲に
属する。

【００１９】

【発明の効果】本発明を適用すると、 イ）複合アンテナが高周波回路に対して容量結合されて
いるので、該複合アンテナが伸長・収納の中間状態であ
っても容量結合が維持されて、アンテナとしての機能を
果たし、 ロ）上記のごとく容量結合されていて電気的に導通・絶
縁を切り換える接点部分を有していないので、接触不完
全に因る導通不良というトラブルを発生する虞れが無
く、 ハ）複合アンテナを金属材料で一体的に構成することが
でき、複数個の金属部材を絶縁材料で結合する構造を採
らないので機械的強度が大きく、耐久性に優れ、 ニ）前記のように複合アンテナが高周波回路に対して容
量結合されており、金属性部材が強く摩擦しながら摺動
する導通部を設ける必要が無いので、該複合アンテナの
伸長・収納作動が円滑であり、操作のフィーリングが良
いため商品価値が高く、 ホ）複合アンテナと、ケースに固定された接点部材との
接触・導通をとる必要が無いので、例えばＯリングなど
の防水部材を装着することが制約を受けず、防水構造を
とるに適しており、 ヘ）前述のごとく、複合アンテナが高周波回路に対して
容量結合されていて直流的には絶縁されているので静電
耐圧性に優れ、 ト）λ／２ヘリカルアンテナとλ／２線条アンテナとが
直列に接続されているので、アンテナ伸長時，収納時と
もに１／２波長で動作する。これにより利得を規格最大
にすることができる。

【００２０】以上、イ〜ヘの特性が総合されて、携帯無
線電話機用アンテナとして、従来技術に比して格段に優
れた性能を発揮することができるという、実用的な効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るヘリカルトップアンテナの接続方
法を実施するために構成した本発明の接続構造の１実施
例を示し、（Ａ）は複合アンテナをケース外に引き出し
て通常の通話状態とした伸長姿勢における模式的な断面
図、（Ｂ）は上記複合アンテナの線条アンテナ部分をケ
ース内に押し込んで、ヘリカルアンテナ部分をケース外
に突出させた収納姿勢における模式的な断面図である。

【図２】上掲の図１に示した実施例について、該図１に
描かれた部分の周辺を含めて模式的に描いた斜視図であ
る。ただし、図面を簡潔ならしめるため適宜に省略図法
を用いて描いてある。

【図３】上記実施例のアンテナ接続構造における指向特
性／利得グラフであって、（Ａ）は伸長姿勢における垂
直面内の前後パターンを、（Ｂ）は同じく収納姿勢にお
ける垂直面内の前後パターンを、それぞれ表している。

【図４】本発明に係るアンテナ取付構造における線条ア
ンテナの導通防止に関する具体的な実施例の３例を示し
たものであって、（Ａ）は前掲の図１と同様に構成した
例における要部断面図、（Ｂ）は類似の実施例の要部断
面図、（Ｃ）は応用例の要部断面図である。

【図５】特開平６−１９６９１２号に開示された公知の
アンテナを示し、（Ａ）は線条アンテナ部分の大半をケ
ース外に引き出して伸長させた状態を模式的に描いた垂
直断面図、（Ｂ）は線条アンテナ部分をケース内に押し
込んで収納してヘリカルアンテナ部分のみをケース外に
突出せしめた状態を模式的に描いた垂直断面図である。

【図６】米国特許Ｎｏ５，２０４，６８７に係るヘリカ
ルトップ形アンテナの接続構造を示し、（Ａ）は複合ア
ンテナの線条アンテナ部分を上方に引き出した状態を模
式的に描いてあり、図５に示した公知例の（Ａ）に対す
る垂直断面図であり、（Ｂ）は線条アンテナ部分をケー
ス内に収納した状態を模式的に描いてあり、図５に示し
た公知例の収納状態を描いた（Ｂ）に対応する、一部を
破断した垂直断面図である。

【符号の説明】

１…ケース、２…複合アンテナ、２ａ…λ／４線条アン
テナ、２ｂ…λ／４ヘリカルアンテナ、２ｃ…下方導通
部、２ｄ…上方導通部、３…スリーブ状導通端子、４…
回路基板、５…アース接片、６…複合アンテナ、６ａ…
線条アンテナ、６ｂ…線条アンテナ導通部、６ｃ…λ／
４ヘリカルアンテナ、６ｄ…ヘリカルアンテナ導通部、
６ｅ…電気絶縁体、７…本発明に係る複合アンテナ、７
ａ…λ／２線条アンテナ、７ｂ…λ／２ヘリカルアンテ
ナ、８…ガイドスリーブ、９…Ｏリング、１０…λ／４
励振器、１０ａ…開放端、１０ｂ…給電端、１１…金属
管、１２…無線機本体高周波ユニット、１２ａ…無線機
本体高周波ユニット出力端、１２ｂ…地板、１３…マイ
クロストリップ線路、１４…シールドケース、ｃ…結合
静電容量。

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無線機の高周波回路を収納したケースに
   ヘリカルトップ方式のアンテナを取り付けて、該アンテ
   ナを機械的に支持するとともに、該アンテナを高周波回
   路に対して電気的に接続する方法において、 電気的長さが約１／２波長である線条アンテナの片方の
   端に、電気的長さ約１／２のヘリカルアンテナを接続
   し、機械的に直接接触させるとともに電気的に導通せし
   めてヘリカルトップ形の複合アンテナ素子を形成し、 上記ヘリカルアンテナをケース外に位置せしめて、線条
   アンテナをケースの壁に貫通せしめて摺動可能に支承
   し、 前記の線条アンテナを高周波回路に対して機械的に直接
   接触させることなく、電気的にも導通させずに対向せし
   めて、静電容量を介して電磁的に結合し、 かつ、上記線条アンテナが高周波回路に対して容量結合
   されている個所から、「線条アンテナにヘリカルアンテ
   ナが接続された片方」の反対方向を見たとき、インピー
   ダンスがアンテナ側のインピーダンスよりも格段に高く
   なる手段を設けることを特徴とする、ヘリカルトップア
   ンテナの接続方法。
2. 【請求項２】 前記の複合アンテナ素子をケース内へ押
   し込む方向に摺動させるとき、前記線条アンテナが高周
   波回路に対して容量結合されている個所よりも「ヘリカ
   ルアンテナに接続されていない方の側」を、導電性の管
   もしくは導電性の環の中に進入させるとともに、上記の
   管もしくは環を接地して、上記のヘリカルアンテナに接
   続されていない方の側のインピーダンスをアンテナ側の
   インピーダンスよりも格段に高くなるように増加させる
   ことにより、該部を回路的に切り離して、高周波回路へ
   の影響を防止することを特徴とする、請求項１に記載し
   たヘリカルトップアンテナの接続方法。
3. 【請求項３】 前記の線条アンテナを、ケース内に設置
   された、電気的長さ約１／４波長の励振器の解放端に対
   向せしめることを特徴とする、請求項１もしくは請求項
   ２に記載したヘリカルトップアンテナの接続方法。
4. 【請求項４】 前記の線条アンテナを励振器との間に形
   成される静電容量を調節して、ほぼ臨界結合状態ならし
   めることを特徴とする、請求項３に記載したヘリカルト
   ップアンテナの接続方法。
5. 【請求項５】 前記の励振器を、前記高周波回路が形成
   されている基板の上に、ジグザグ形の導通パターンとし
   て形成することを特徴とする、請求項３もしくは請求項
   ４に記載したヘリカルトップアンテナの接続方法。
6. 【請求項６】 前記の励振器と高周波回路とが共用して
   いる基板の上にマイクロストリップ線路を形成し、この
   マイクロストリップ線路によって上記励振器の給電端と
   無線機の高周波回路の出力端とを導通させることを特徴
   とする、請求項５に記載したヘリカルトップアンテナの
   接続方法。
7. 【請求項７】 前記複合アンテナ素子の線条アンテナを
   Ｏリングに密着せしめて挿通するとともに、該Ｏリング
   をケースの壁に取りつけて防水することを特徴とする、
   請求項１ないし請求項６の何れかに記載したヘリカルト
   ップアンテナの接続方法。
8. 【請求項８】 前記導電性の管の中に電気絶縁性の管状
   部材を嵌め込み、この電気絶縁性の管の中に前記複合ア
   ンテナ素子の線条アンテナを導入することにより、該複
   合アンテナ素子と導電性管状部材との導通を防止するこ
   とを特徴とする、請求項２ないし請求項７の何れかに記
   載したヘリカルトップアンテナの接続方法。
9. 【請求項９】 前記導電性の管を金属材料によって構成
   するとともに、該金属管の内周面に電気絶縁性の被覆を
   施して、この金属管中に線条アンテナを導入したとき該
   金属管と線条アンテナとが直接接触しないようにして、
   両者の導通を防止することを特徴とする、請求項２ない
   し請求項７の何れかに記載したヘリカルトップアンテナ
   の接続方法。
10. 【請求項１０】 前記複合アンテナ素子の線条アンテナ
    に、電気絶縁性かつ耐水性の被覆を施すことにより、該
    線条アンテナと導電性の管もしくは環との接触，導通を
    防止するとともに、上記線条アンテナを雨露から保護す
    ることを特徴とする、請求項２ないし請求項６の内の何
    れかに記載したヘリカルトップアンテナの接続方法。
11. 【請求項１１】 前記複合アンテナ素子の線条アンテナ
    をケース内へ押し込む方向に摺動させるとき、該線条ア
    ンテナ素子を電気絶縁材料製の管の中に導くとともに、
    上記電気絶縁材料製の管に予め導電性の環状部材を外嵌
    しておくことにより、前記線条アンテナを上記環状部材
    に接触，導通させることなく、その中に進入せしめるこ
    とを特徴とする、請求項２ないし請求項６の何れかに記
    載したヘリカルトップアンテナの接続方法。
12. 【請求項１２】 無線機の高周波回路を収納したケース
    にヘリカルトップ方式のアンテナを取り付けて、該アン
    テナを機械的に支持するとともに、該アンテナを高周波
    回路に対して電気的に接続する構造において、 電気的長さが約１／２波長である線条アンテナの片方の
    端に、電気的長さ約１／２のヘリカルアンテナが接続さ
    れてヘリカルトップ形の複合アンテナ素子が形成されて
    おり、 上記ヘリカルアンテナをケース外に位置せしめて、線条
    アンテナがケースの壁を貫通して摺動可能に支承されて
    おり、 前記の線条アンテナが高周波回路に対して機械的に直接
    接触されることなく、電気的にも導通されずに対向して
    いて、静電容量を介して電磁的に結合され、 かつ、上記線条アンテナが高周波回路に対して容量結合
    されている個所から、「線条アンテナにヘリカルアンテ
    ナが接続された片方」の反対方向を見たとき、インピー
    ダンスがアンテナ側のインピーダンスよりも格段に高く
    なる手段が設けられていることを特徴とする、ヘリカル
    トップアンテナの接続構造。
13. 【請求項１３】 前記複合アンテナ素子のヘリカルアン
    テナを上方にして、線条アンテナをほぼ垂直な姿勢とし
    たとき、上記線条アンテナと同心状に、アースされた導
    電性の管状部材もしくはアースされた導電性の環状部材
    が設けられていて、前記の線条アンテナがケースに対し
    て上下方向に摺動すると、上記管状部材もしくは環状部
    材の内部空間に対して出入りする構造であることを特徴
    とする、請求項１２に記載したヘリカルトップアンテナ
    の接続構造。
14. 【請求項１４】 ケース内に約１／４波長で同調する励
    振器が固定されており、前記の線条アンテナが上記励振
    器に接触，導通することなく対向していることを特徴と
    する、請求項１２もしくは請求項１３に記載したヘリカ
    ルトップアンテナの接続構造。
15. 【請求項１５】 前記の線条アンテナは、前記励振器の
    開放端との間に形成される静電容量を介してほぼ臨界結
    合していることを特徴とする、請求項１４に記載したヘ
    リカルトップアンテナの接続構造。
16. 【請求項１６】 前記の高周波回路が形成されている回
    路基板の上に、電気的長さ約１／８波長のジグザグ形の
    導通パターンが形成されていて励振器として作用するよ
    うになっていることを特徴とする、請求項１４もしくは
    請求項１５に記載したヘリカルトップアンテナの接続構
    造。
17. 【請求項１７】 前記の回路基板上に形成されたマイク
    ロストリップ線路によって、前記ジグザグ形の導通パタ
    ーンより成る励振器の給電端が、前記高周波回路の出力
    端に導通されていることを特徴とする、請求項１６に記
    載したヘリカルトップアンテナの接続構造。
18. 【請求項１８】 前記ケースの壁を貫通してガイドスリ
    ーブが固定されるとともに、該ガイドスリーブにＯリン
    グが保持されていて、 前記複合アンテナ素子の線条アンテナが、上記Ｏリング
    の中に挿通されていることを特徴とする、請求項１２な
    いし請求項１７の何れかに記載したヘリカルトップアン
    テナの接続構造。
19. 【請求項１９】 前記複合アンテナ素子の線条アンテナ
    がヘリカルアンテナを上方にして、ガイドスリーブによ
    り垂直に支承されている状態において、 上記ガイドスリーブの下方に、該ガイドスリーブと同心
    状に、線条アンテナの外径よりも大きい内径寸法を有す
    る金属管が、ケースに対して固定されるとともに、高周
    波回路のアースに対して導通されていることを特徴とす
    る、請求項１８に記載したヘリカルトップアンテナの接
    続構造。
20. 【請求項２０】 前記の線条アンテナに対して緩やかに
    嵌合する電気絶縁性材料よりなる管状部材が、前記金属
    管の中に挿通されるとともに、該金属管に対して固定さ
    れており、かつ、上記電気絶縁性の管状部材の上端が金
    属管の上端よりも上方に位置していることを特徴とす
    る、請求項１９に記載したヘリカルトップアンテナの接
    続構造。
21. 【請求項２１】 前記金属管の内周面に電気絶縁性の被
    覆が施されていて、該金属管の中に線条アンテナが進入
    したとき双方の部材が電気的に導通しないようになって
    いることを特徴とする、請求項１９に記載したヘリカル
    トップアンテナの接続構造。
22. 【請求項２２】 前記線条アンテナに、電気絶縁性と耐
    水性とを有する被覆が施されていて、該線条アンテナが
    下降して金属管内に進入したとき該金属管との導通が防
    止されるようになっており、かつ該線条アンテナが上昇
    してケース外に位置したとき雨露に対して防水されるよ
    うになっていることを特徴とする、請求項１９に記載し
    たヘリカルトップアンテナの接続構造。
23. 【請求項２３】 前記複合アンテナ素子の線条アンテナ
    がヘリカルアンテナを上方にして、ガイドスリーブによ
    り垂直に支承されている状態において、 上記ガイドスリーブの下方に、該ガイドスリーブと同心
    状に、線条アンテナの外径よりも大きい内径寸法を有す
    る電気絶縁材料製の管が、ケースに対して固定されると
    ともに、上記電気絶縁性の管に、導電材料製の環状部材
    が外嵌されていて、前記線条アンテナが下降するとき、
    上記電気絶縁性の管に導かれて導電性環状部材中へ進入
    するようになっていることを特徴とする、請求項１８に
    記載したヘリカルトップアンテナの接続構造。