JPH0897760A - 携帯無線機用アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アンテナ切替に際し機械的なスイッチを必要
とせず、長期にわたって信頼性の高い動作が期待でき、
簡単な構成により小型で広帯域のアンテナ特性が得られ
る携帯無線機用アンテナ装置を得ることを目的とする。 【構成】 給電線３に接続された固定状態のノッチアン
テナ２と、給電用の電気的接触点を有することなくノッ
チアンテナ２と静電結合し、この静電結合する位置８が
自身の移動に応じて変動する可動状態の線状アンテナ１
と、線状アンテナ１を任意の変動位置で保持可能な保持
手段であるリング６とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は例えばコードレス電話
機やパーソナルハンディホンシステム等の携帯用無線機
に用いられるアンテナ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１８は可動式の外部アンテナと固定式
の内蔵アンテナとを有する、従来のハンディタイプの無
線電話機におけるアンテナ装置を示す構成図である。図
において、１００は携帯用の無線電話機本体、１０１は
直線状の線状アンテナで、無線電話機本体１００に対し
て引き出し・収納可能に構成されている。１０２は無線
電話機本体１００に内蔵された内蔵アンテナで、線状ア
ンテナ１０１に対し垂直に配置されている。１０３は給
電線１０４からの給電を線状アンテナ１０１又は内蔵ア
ンテナ１０２のいずれかに切り替える微小切替スイッチ
である。

【０００３】次に、上記のように構成されたアンテナ装
置の動作について説明する。電話機使用時即ち線状アン
テナ１０１伸長時には、この線状アンテナ１０１によっ
て所望の利得、指向性及びインピーダンスが得られるよ
う構成されているので、微小切替スイッチ１０３を線状
アンテナ１０１側に閉設し給電する。また、電話機非使
用時即ち線状アンテナ１０１収納時には、線状アンテナ
１０１の利得、指向性及びインピーダンスが低下し、所
望の性能を得ることができないので、微小切替スイッチ
１０３を内蔵アンテナ１０２側に閉設して給電する。こ
の結果、常時一定レベル以上の受信感度が確保できるよ
うになる。

【０００４】上記のような構成とすることにより、無線
電話機等の双方向通信システムにおいても、電話機の非
使用時には外部アンテナを収納して、コンパクトな状態
で持ち運びでき、且つ相手側からの呼出信号が常時受信
可能になる。また、図１９は他の従来技術を示すもので
あり、携帯電話機等のダイバーシチーアンテナ装置を示
す構成図である。図において、２０１は電話機本体に対
し引き出し・収納可能に構成された線状アンテナ、２０
２は電話機本体に内蔵された逆Ｆアンテナ、２０３は基
板である。２０４は同軸ケーブル、２０５は高周波回
路、２０６は同軸コネクタ、２０７は線状アンテナホル
ダーである。

【０００５】次に動作について説明する。線状アンテナ
２０１は主に垂直偏波（Ｚ軸方向）を有し、逆Ｆアンテ
ナ２０２は主に水平偏波（Ｙ軸方向）を有する。一般に
移動体通信では基地局側で垂直偏波の送信を行うが、市
街地や屋内では建物の壁や道路、木などの複数反射によ
り偏波面が様々に変化する。また、移動局側も通話時に
は移動体自身を傾けて使用することがあるため、受信ア
ンテナも角度をもつことになる。従って、受信する移動
局側の偏波も様々な角度で受信されることになる。その
結果、伝搬経路によって受信波の垂直偏波が強い場合と
水平偏波が強い場合の両方の可能性が存在する。

【０００６】この性質を利用し、移動局側に上記のよう
な垂直偏波に感度を有するアンテナと水平偏波に感度を
有するアンテナとを配置することにより、偏波ダイバー
シチーの効果を得ることができる。線状アンテナ２０１
は、このアンテナを伸長時及び収納時において給電線と
電気的に接続し、且つ線状アンテナ２０１が固定される
ように線状アンテナホルダー２０７が必要である。線状
アンテナホルダー２０７と基板２０３との間の給電は、
同軸ケーブル２０４と同軸コネクタ２０６とで行われ
る。同様に逆Ｆアンテナ２０２と基板２０３との間の給
電も同軸ケーブル２０４と同軸コネクタ２０６とで行わ
れる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の携帯無線機用ア
ンテナ装置は以上のように構成されているので、第１の
従来技術については、外部アンテナと内蔵アンテナとを
切り替える微小切替スイッチ１０３及びこの微小切替ス
イッチ１０３を切替操作するための機構を必要とするた
め、無線機全体が大型化、複雑化するという問題点があ
った。また、機械的な微小切替スイッチ１０３を極超短
波伝送路に介在させると、スイッチが開放されてもその
間のロスが増大するだけで、電流は流れ続ける可能性が
あり、十分な性能保証を得難いという本質的な欠陥を有
している。

【０００８】このため完全なスイッチを作ることは難し
いうえ、機械的なスイッチ故にスイッチの使用保証回数
もせいぜい５千回程度しかなく、長期使用に際しての信
頼性に欠けるという問題点があった。このような機械的
なスイッチに代えて高周波スイッチを用いることも考え
られるが、構造が複雑化するという問題点があった。ま
た、外部アンテナの引き出し時と収納時とでは、それぞ
れ外部アンテナ・内蔵アンテナのいずれか一方のアンテ
ナしか使用されていないので、効率が悪いという問題点
があった。

【０００９】さらに、アンテナ素子全体としては、外部
アンテナを完全に引き出した状態か完全に収納した状態
でしか動作しない構造であるため、電波状態のよい場所
や人目を憚る状況でも、無線機使用時には必ず外部アン
テナを完全に引き出さなければならないという問題点が
あった。一方、第２の従来技術については、給電線がア
ンテナ毎に必要で、しかもそのための加工やアンテナの
取付けに時間がかかるという問題点があった。また、構
造が複雑であるため、２つのアンテナ間の相互結合や放
射パターンの測定を設計時点で予測や計算することが困
難であった。

【００１０】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あり、アンテナへの給電を切り替
えるための機械的なスイッチを必要とせず、簡単な構造
で長期にわたって信頼性の高い動作が期待でき、しかも
広帯域のアンテナ特性が得られる携帯無線機用アンテナ
装置を得ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明に係る携帯無線
機用アンテナ装置は、給電部に接続された固定アンテナ
と、給電用の電気的接触点を有することなく固定アンテ
ナと静電結合し、この静電結合する位置が自身の移動に
応じて変動する可動アンテナと、この可動アンテナを任
意の変動位置で保持可能なアンテナ保持手段とを備えた
ものである。また、給電部に接続された固定アンテナ
と、給電用の電気的接触点を有することなく固定アンテ
ナと静電結合し、この静電結合する位置が自身の移動に
応じて変動する非直線状の可動アンテナとを備えたもの
である。

【００１２】また、給電部に接続された固定アンテナ
と、給電用の電気的接触点を有することなく固定アンテ
ナと静電結合し、この静電結合する位置が自身の移動に
応じて変動する板状アンテナとを備えたものである。ま
た、可動アンテナにヘリカルアンテナを用いたものであ
る。また、可動アンテナにメアンダラインアンテナを用
いたものである。

【００１３】また、可動アンテナを、その可動範囲の所
定位置で静電結合部を起点にλ／２未満の電気長を有す
る部分と、電気的にλ／４の電気長を有する部分とにな
るよう構成したものである。また、固定アンテナを可動
アンテナに対して垂直に配置したものである。また、固
定アンテナを可動アンテナに対して平行に配置したもの
である。また、固定アンテナを可動アンテナに対して垂
直及び平行に配置したものである。

【００１４】また、平行に配置された固定アンテナの短
絡部分と垂直に配置された固定アンテナの開放部分とが
接近するよう構成したものである。また、垂直に配置さ
れた固定アンテナの短絡部分と平行に配置された固定ア
ンテナの開放部分とが接近するよう構成したものであ
る。また、垂直に配置された固定アンテナの開放部分と
可動アンテナとを静電結合させたものである。また、平
行に配置された固定アンテナの近傍に可動アンテナを配
置し静電結合させたものである。

【００１５】

【作用】この発明においては、固定アンテナと可動アン
テナとの間の静電結合部における静電容量と可動アンテ
ナのインダクタンス成分とが、使用周波数帯に対して定
Ｋ型帯域フィルターを形成し、使用周波数帯域の広帯域
化を実現する。そして、可動アンテナを所定の位置に設
定することにより固定アンテナの容量成分とインダクタ
ンス成分とが使用周波数に対して並列共振状態となる。

【００１６】この可動アンテナを所定の位置から移動す
ると、可動アンテナのインダクタンス成分が変動し、共
振周波数が変動する。その結果、主に固定アンテナの並
列共振が使用周波数帯において有効となってきて、可動
アンテナの受信感度が低下していっても、固定アンテナ
が受信感度を一定レベル以上に維持する。そして、アン
テナ保持手段により可動アンテナを可動範囲の任意の位
置に保持することにより、任意の位置に保持された可動
アンテナに対し、その特性が低下しても、これと静電結
合された固定アンテナの並列共振が使用周波数帯域にお
いて有効となるので、任意のアンテナ長においても使用
可能になる。

【００１７】また、非直線状の可動アンテナにより、静
電結合部の容量を設定する。その可動アンテナをヘリカ
ルアンテナ又はメアンダラインアンテナとすることによ
り、そのアンテナのピッチを調整して静電結合部の容量
を設定可能にする。また、静電結合部を介してヘリカル
アンテナ及びメアンダラインアンテナの任意の可動位置
で該アンテナに給電が行われる。また、可動アンテナを
板状アンテナとすることにより、板幅を調整して静電結
合部の容量を設定可能にする。

【００１８】また、可動アンテナのλ／４の電気長を有
する部分による共振周波数と固定アンテナによる共振周
波数とが２共振となり、使用周波数に対して広帯域化が
図れる。可動アンテナが所定位置から移動した場合、可
動アンテナ全体のリアクタンス成分が変動するため、可
動アンテナのλ／４の電気長を有する部分における共振
周波数が変動する。そのため、主に固定アンテナの並列
共振が使用周波数帯において有効となり、この固定アン
テナが受信感度を一定レベル以上に維持する。

【００１９】また、固定アンテナは可動アンテナの短い
区間で静電結合し、水平面方向に強い垂直偏波成分を有
する。また、固定アンテナは可動アンテナの長い区間で
静電結合し、水平面内の所定方向に水平偏波成分を有す
る。また、固定アンテナは垂直偏波成分と水平偏波成分
とを有することにより偏波ダイバーシチーアンテナとし
て機能する。

【００２０】また、平行に配置された固定アンテナの短
絡部分と垂直に配置された固定アンテナの開放部分とを
接近させて配置することにより、各固定アンテナの給電
部が垂直に配置された固定アンテナ側に集約されて配置
可能になる。また、垂直に配置された固定アンテナの短
絡部分と平行に配置された固定アンテナの開放部分とを
接近させて配置することにより、垂直に配置された固定
アンテナの電流が、インピーダンスの高い平行に配置さ
れた固定アンテナの開放部分に向かって流入することを
防止し、両者間の相互結合を小さくする。

【００２１】また、垂直に配置された固定アンテナの開
放部分と可動アンテナとを静電結合させ、又は平行に配
置された固定アンテナの近傍に可動アンテナを配置し静
電結合させることにより、電波の放射位置が可動アンテ
ナとの給電結合部分側に集約され、障害物の影響を受け
にくい構造となる。

【００２２】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の実施例を図について説明す
る。図１は本実施例における携帯用無線機のアンテナ装
置を示す部分断面図であり、図において、７は無線電話
機本体、１は無線電話機本体７に対し引き出し・収納可
能な可動アンテナである直線状の線状アンテナで、使用
周波数帯の電波の波長をλとしたとき、λ／２未満の電
気長を有する誘導性アンテナ素子となる。２は無線電話
機本体に内蔵されたノッチアンテナで、線状アンテナ１
に静電結合する如く、線状アンテナ１が無線電話機本体
７内に収納される部分の入口近傍において線状アンテナ
１に近接し、且つ線状アンテナ１の軸心と直交する方向
に配設されている。

【００２３】また、ノッチアンテナ２は逆Ｆアンテナ等
と違い、その構造的特徴からグランド用の専用基板を必
要とせず、１枚基板にパターン印刷することにより製造
可能で、さらに構造を簡単にできる分、安価で小型化で
きるものであり、本実施例におけるノッチアンテナもそ
のように構成されている。そして、線状アンテナ１を無
線電話機本体７から引き出した状態で、ノッチアンテナ
２が使用周波数帯に対して整合がとれるよう設定してあ
る。

【００２４】線状アンテナ１とノッチアンテナ２との静
電結合部における静電容量と、線状アンテナ１のインダ
クタンス成分とは使用周波数に対して定Ｋ型帯域フィル
ターを形成するよう構成されている。３はノッチアンテ
ナ２に接続されたマイクロストリップライン給電線、４
は高周波回路、５はノッチアンテナ２及び高周波回路４
を同一基板上に構成してなる基板、６は線状アンテナ１
を無線電話機本体１に対して任意の位置で制止した場合
に該位置に保持可能にする静電結合子となるゴム製のリ
ング、８は主に線状アンテナ１とノッチアンテナ２とが
静電結合する静電結合部である。

【００２５】次に動作について説明する。送受信回路を
含む高周波回路４からマイクロストリップライン給電線
３を通してノッチアンテナ２に送信電力が給電される。
図２は図１の等価回路図である。線状アンテナ１の電気
長はλ／４〜λ／２の範囲内に設定されている。線状ア
ンテナ１を無線電話機本体７から引き出し伸長させた状
態では、線状アンテナ１は使用者の頭の影などにいわゆ
るデッドゾーンを作らないで電波を送受信すことができ
る。そしてこの状態では、ノッチアンテナ２の持つ容量
成分Ｃ２とインダクタンス成分Ｌ２とが、使用周波数に
対して並列共振するよう設定されている。

【００２６】一方、線状アンテナ１とノッチアンテナ２
の端部とからなる静電結合部における静電容量Ｃ１と、
線状アンテナ１のインダクタンス成分Ｌａとが、使用周
波数帯に対して定Ｋ型帯域フィルターを形成するよう構
成されている。この結果、広帯域化が図れる。このよう
に従来のスイッチング回路の場合と違い、容量結合とす
ることにより、線状アンテナとノッチアンテナとの両方
を無駄なく動作させ、性能の向上が図れる。

【００２７】線状アンテナ１が無線電話機本体７内に収
納された場合、線状アンテナ１のインダクタンス成分Ｌ
ａが変動するため、線状アンテナ１とノッチアンテナ２
との静電結合部８における静電容量Ｃ１と線状アンテナ
１のインダクタンス成分Ｌａとによる共振周波数が変動
する。その結果、主にノッチアンテナ２の並列共振が使
用周波数帯において有効となり、主にこのノッチアンテ
ナ２が電波の放射、受信に寄与することになる。ノッチ
アンテナ２の性能はアンテナの受信感度等を一定レベル
以上に保証するものであるから、このような構成とする
ことによりアンテナの性能は常時一定レベル以上に保た
れることになる。

【００２８】線状アンテナ１はゴム製のリング６により
伸縮される任意の位置で制止し保持することが可能に構
成されている。本実施例では線状アンテナは直線状のア
ンテナなため、このようなリング状のゴム等でアンテナ
の保持構造が容易に実現できる。このような構成によ
り、線状アンテナ１の全長の範囲内でフレキシブルに無
線電話機本体１から引き出すアンテナ長を設定できる。
この場合にも、ノッチアンテナ２の並列共振が使用周波
数帯において有効となっているので、多少のＶＳＷＲ
（電圧定在波比）の悪化はあるものの、双方のアンテナ
の働きにより実用に十分なアンテナ性能が得られる。

【００２９】従来は線状アンテナを引き出して完全に伸
長した場合か、無線電話機本体内に完全に収納した場合
にのみスイッチが切り替わって一方のアンテナに給電さ
れていたが、本実施例では、線状アンテナ１を任意の位
置に引き出して使用することができ、双方のアンテナに
より性能を発揮するから、電波状態のよいところや、線
状アンテナを目一杯引き出せないような事情がある場合
には線状アンテナを途中位置まで引き出して使用するこ
とができる。また、線状アンテナは直線状のアンテナな
ため、ノッチアンテナとの容量結合の実験、設計が行い
易く、シュミレーション精度が高いので、このような構
成のものを作り易い。

【００３０】このように、上記構成によれば、伸縮自在
な主たる線状アンテナと内蔵されたノッチアンテナと
が、線状アンテナの伸縮操作に伴って自動的に且つ無接
点的にシフトし、伸縮状態と収納状態とに応じて最適で
しかも広帯域なアンテナ特性が発揮されるうえ、線状ア
ンテナに給電する機械的な切替スイッチが全く不要であ
り、長期にわたって信頼性の高い動作が期待できる。ま
た、リングにより線状アンテナを任意の位置まで引き出
して使用することが可能になる。

【００３１】また、ノッチアンテナを使用することによ
り高周波回路とノッチアンテナとを１枚基板で構成し、
線状アンテナを使用することによりゴム製のリングで任
意の位置に保持できるから構成部品が少なく、コストも
低くでき、給電部のロスが極力低減され、アンテナの長
さを自由に調整して使用することができる。尚、アンテ
ナ保持手段は、可動アンテナの種類に応じて適当なもの
を採用すればよい。

【００３２】実施例２．図３は他の実施例を示す構成図
であり、実施例１と同様または相当する部分については
同一符号を付してその説明を省略する。図において、９
は無線電話機本体７に対し引き出し・収納可能な可動ア
ンテナであるヘリカルアンテナで、螺旋状の非直線的な
形状をしている。ヘリカルアンテナ９は実施例１の線状
アンテナ１に代わるものである。その他の構成は実施例
１と同様であるが、ヘリカルアンテナ９は実施例１の線
状アンテナ１に比べ、周面が可動方向に対して平らでな
くなるので、ゴム製のリング６はヘリカルアンテナ９を
可動状態にしながらも、可動範囲の任意の途中位置で保
持できるような保持力に設定されている。

【００３３】次に動作について説明する。基本的な動作
は実施例１と同様である。ヘリカルアンテナ９は螺旋状
のため、アンテナを可動方向に移動すると、アンテナ周
面上に所定のピッチで周期的にアンテナ線が現れること
になる。従って、従来のような給電線と電気的な接点を
もつ構成とした場合には、この所定ピッチ毎にしか給電
線と電気的に接触することができず、また、ヘリカルア
ンテナ９の表面が可動方向に平らでないため、電気的に
確実に接触させるための構成が複雑にならざるを得なか
った。

【００３４】これに対し、ヘリカルアンテナ９を静電結
合により給電する場合には、直接アンテナに接触する必
要がないので、無段階的に静電結合部を設定できる、可
動アンテナを任意の可動位置に保持できるようになる。
また、給電のための接触点を有しないから、アンテナの
表面形状によって接触の確実性が低下するようなことは
なく、このような非直線的なアンテナを適用することが
可能になる。尚、ヘリカルアンテナ２はアンテナ線自体
は螺旋状であるが、全体としては棒状に形成されている
ので、電気的な接触の確実性を問わなければ、リング６
のような部材によって、アンテナに当接して保持するこ
とは可能である。

【００３５】ヘリカルアンテナ９は、その構造的特性か
ら通常の線状アンテナ等に比べ小型化、高性能化を図れ
るものであるが、さらに本発明の構成によれば、そのピ
ッチを適当に調節することによって、内蔵アンテナであ
るノッチアンテナ２との静電結合部における容量を設定
できる。実施例１のような直線的な線状アンテナでは、
静電結合部の容量を内蔵アンテナ、基板及び装置の構造
等で調節しなければならず、構造的に限界があったが、
上記のような構成によれば、構造的な限界をヘリカルア
ンテナのピッチを調節することにより克服でき、装置の
小型化にも寄与するものである。

【００３６】また、給電のための接触点を必要としない
から、ヘリカルアンテナの表面を覆うことができ、耐久
性が向上する他、美観上も優れたものとなる。表面を覆
った場合には見かけ上は実施例１の線状アンテナと同じ
ように形成されるから、実施例１のゴム製のリング６と
同一の簡単な構造のアンテナ保持手段を用いることがで
き、コストの低減が図れる。

【００３７】実施例３．図４は他の実施例を示す構成図
であり、実施例１と同様または相当する部分については
同一符号を付してその説明を省略する。図において、１
１は無線電話機本体７に対し引き出し・収納可能な可動
アンテナであるメアンダラインアンテナで、可動方向に
対して矩形波状の非直線的な形状をしている。メアンダ
ラインアンテナ１１は実施例１の線状アンテナ１に代わ
るものである。その他の構成は実施例１と同様である
が、メアンダラインアンテナ１１は実施例１の線状アン
テナ１に比べ、周面が可動方向に対して平らでなくなる
ので、ゴム製のリング６はメアンダラインアンテナ１１
を可動状態にしながらも、可動範囲の任意の途中位置で
保持できるような保持力に設定されている。

【００３８】次に動作について説明する。基本的な動作
は実施例１と同様である。メアンダラインアンテナ１１
は可動方向に矩形波状のため、アンテナを可動方向に移
動すると、このアンテナ周面上に所定のピッチで周期的
にアンテナ線が現れることになる。従って、従来のよう
な給電線と電気的な接点をもつ構成とした場合には、こ
の所定ピッチ毎にしか給電線と電気的に接触することが
できず、また、メアンダラインアンテナ１１の表面が可
動方向に平らでないため、電気的に確実に接触させるた
めの構成が複雑にならざるを得なかった。

【００３９】これに対して、メアンダラインアンテナ１
１を静電結合により給電する場合には、ヘリカルアンテ
ナの場合と同様、直接アンテナに接触する必要がないの
で、無段階的に静電結合部を設定できる、可動アンテナ
を任意の可動位置に保持できるようになる。また、給電
のための接触点を有しないから、アンテナの表面形状に
よって接触の確実性が低下するようなことはなく、この
ような非直線的なアンテナを適用することが可能にな
る。尚、メアンダラインアンテナ１１はアンテナ線自体
は矩形波状であるが、全体としては可動方向に長く形成
されているので、電気的な接触の確実性を問わなけれ
ば、リング６のような部材によって、アンテナに当接し
て保持することは可能である。

【００４０】メアンダラインアンテナ１１は、その構造
的特性から通常の線状アンテナ等に比べ小型化、高性能
化が図れるものであるが、さらに本発明の構成によれ
ば、そのピッチを適当に調節することによって、内蔵ア
ンテナであるノッチアンテナ２との静電結合部における
容量を設定できる。実施例１のような直線的な線状アン
テナでは、静電結合部の容量を内蔵アンテナ、基板及び
装置の構造等で調節しなければならず、構造的に限界が
あったが、上記のような構成によれば、構造的な限界を
メアンダラインアンテナのピッチを調節することにより
克服でき、装置の小型化にも寄与するものである。

【００４１】上述のヘリカルアンテナやメアンダライン
アンテナの他、非直線的なアンテナを可動アンテナに採
用する場合には、その形状を調節して静電結合部の容量
を調節することが可能になり、携帯無線機のような小型
軽量化が要求され、内部構造の制約が多い分野では、特
に有効な構成である。

【００４２】実施例４．図５は他の実施例を示す構成図
であり、実施例１と同様または相当する部分については
同一符号を付してその説明を省略する。図において、１
０は無線電話機本体７に対し引き出し・収納可能な可動
アンテナである板状アンテナである。板状アンテナ１０
は実施例１の線状アンテナ１に代わるものである。その
他の構成は実施例１と同様であるが、板状アンテナ１０
は実施例１の線状アンテナ１に比べ、断面が四角形なの
で、ゴム製のリング６は板状アンテナ１０を可動状態に
しながらも、可動範囲の任意の途中位置で保持できるよ
うな形状となっている。

【００４３】次に動作について説明する。基本的な動作
は実施例１と同様である。板状アンテナ１０は、通常の
線状アンテナに比べ広帯域化が図れ、ＶＳＷＲ性能の改
善が図れるものであるが、さらに本発明の構成によれ
ば、その板幅（厚さ方向及び幅方向）を適当に調節する
ことによって、内蔵アンテナであるノッチアンテナ２と
の静電結合部における容量を設定できる。実施例１のよ
うな直線的な線状アンテナでは、静電結合部の容量を内
蔵アンテナ、基板及び装置の構造等で調節しなければな
らず、構造的に限界があったが、上記のような構成によ
れば、構造的な限界を板状アンテナ１０のピッチを調節
することにより克服でき、装置の小型化にも寄与するも
のである。

【００４４】また、給電のための接触点を必要としない
から、板状アンテナの表面を覆うことができ、耐久性が
向上する他、美観上も優れたものとなる。アンテナ保持
手段の構造は本実施例のようなリング状のものでもよい
が、板状であることから板状アンテナを両側から挟む圧
接片としてもよく、その構造を簡単なものとすることが
できる。

【００４５】実施例５．図６は他の実施例における携帯
用無線機のアンテナ装置を示す部分断面図であり、図に
おいて、１〜８までは実施例１と同様或は相当する部分
を示し、同一符号を付してその説明を省略する。本実施
例においては、線状アンテナ１が、その最大引き出し時
にノッチアンテナ２との容量結合部分８を境に、無線電
話機本体７から引き出された部分（露出部）のアンテナ
長がλ／２〜λ／４に、本体内に収納されたままの部分
（内在部）のアンテナ長が電気的にλ／４になるようそ
れぞれ設定されている。

【００４６】ここで、内在部のアンテナ長は理想的には
λ／４であるが、例えば内在部と基板５との間に誘電体
が介在している場合には波長短絡が起きたり、或は基板
５にねじ穴等があり、基板５と線状アンテナ１とが平行
でない部分が存在したりすると、必ずしもλ／４とはな
らないので、種々設計の都合等を考慮して電気的にλ／
４となるようにアンテナ長を設定すればよい。一般には
０，２λ〜０，３λ位の電気長を有する長さに設計され
る。その他の構成は実施例１と同様である。

【００４７】次に動作について説明する。基本的な動作
及び実施例１と同様の構成部分の動作は実施例１と同様
である。図７は図６の等価回路である。線状アンテナ１
を引き出し伸長させた状態では、線状アンテナ１の内在
部は電気的にλ／４の電気長を有しており、この部分の
インダクタンス成分Ｌ３と容量成分Ｃ３による共振周波
数によりノッチアンテナ２と合わせて２共振となり、使
用周波数帯に対してさらに広帯域化が図れる。

【００４８】線状アンテナ１が無線電話機本体７内に収
納された状態では、線状アンテナ１全体のリアクタンス
成分が変動するため、内在部の共振周波数も変動する。
そのため、主にノッチアンテナ２の並列共振が使用周波
数帯において有効となり、ノッチアンテナ２が電波の放
射及び受信に寄与することになる。このように、上記構
成によれば、実施例１で得られる効果の他、さらに広帯
域なアンテナ特性を得ることができるようになる。

【００４９】尚、実施例１の場合も同様であるが、ノッ
チアンテナを線状アンテナに対して垂直、即ちノッチア
ンテナのスロットが線状アンテナに垂直になるよう配置
すると、線状アンテナの短い区間で静電結合できる。ま
た、無線電話機等に搭載した場合、ノッチアンテナと重
なって基板等が配置されると性能が低下するので、無線
電話機自体が高さ方向に余裕がある場合に有効な構造で
ある。無線電話機は使用者の耳と口との間の位置関係か
ら高さ方向の小型化には限界があり、その意味で垂直配
置の構成は有利である。

【００５０】また、ノッチアンテナ単体としては水平面
内で強い垂直偏波成分を持つので、そのような放射パタ
ーンが必要な場合に有効である。上記実施例では可動ア
ンテナを直線状の線状アンテナとした場合の例を示した
が、実施例２乃至４で示したヘリカルアンテナ、メアン
ダラインアンテナ又は板状アンテナを用いて、図８、図
９、図１０のようにそれぞれ電気的にλ／４の長さの内
在部を有する構成としてもよく、上記各実施例の効果と
合わせて上述と同様の効果が得られる。

【００５１】実施例６．図１１は他の実施例における携
帯用無線機のアンテナ装置を示す部分断面図であり、図
において、１〜８までは実施例１と同様或は相当する部
分を示し、同一符号を付してその説明を省略する。本実
施例においては、実施例５の場合と同様に、線状アンテ
ナ１が、その最大引き出し時にノッチアンテナ２との静
電結合部分８を境に、無線電話機本体７から引き出され
た部分（露出部）のアンテナ長がλ／２〜λ／４に、本
体内に収納されたままの部分（内在部）のアンテナ長が
電気的にλ／４になるようそれぞれ設定されている。

【００５２】また、ノッチアンテナ２が線状アンテナ１
と平行（地上面に対しては垂直）、即ちノッチアンテナ
２のスロットが線状アンテナ１に平行になるよう配置さ
れている。そして、高周波回路４はノッチアンテナ２の
スロットを挟んで線状アンテナ１と反対側に、ノッチア
ンテナ２と同一基板上に配置され構成されている。次に
動作について説明する。アンテナとしての基本動作は実
施例５と同様であり、その説明を省略する。

【００５３】このように、ノッチアンテナを線状アンテ
ナに対して平行、即ちノッチアンテナのスロットが線状
アンテナに平行になるよう配置すると、線状アンテナの
長い区間で静電結合する。このような構成とすると、高
周波の場合には特に線状アンテナ１とノッチアンテナ２
との間での電流の誘導がし易いという特徴がある。

【００５４】ただし、無線電話機等に搭載した場合、ノ
ッチアンテナと重なって基板等が配置されると性能が低
下するので、無線電話機自体が水平方向に余裕がある場
合に有効な構造である。また、ノッチアンテナ単体とし
ては水平面（Ｘ−Ｙ平面）内のＸ軸の±両方向に水平偏
波成分を持つので、収納時にそのような放射パターンが
必要な場合に有効である。本実施例においても可動アン
テナを直線状の線状アンテナとして示したが、実施例２
乃至４で示したヘリカルアンテナ、メアンダラインアン
テナ又は板状アンテナを用いて、図１２、図１３、図１
４のように構成してもよく、上記各実施例の効果と合わ
せて上述と同様の効果が得られる。

【００５５】実施例７．図１５は他の実施例における携
帯用無線機のアンテナ装置の構成を示す部分断面図であ
り、図において、４は高周波回路、５は一枚の基板で、
この基板５上に線状アンテナに対して平行及び垂直（従
って地上面に対しては垂直及び水平）方向のノッチアン
テナと高周波回路４とを構成している。２０は線状アン
テナ１に対して平行（従って地上面に対しては垂直）な
ノッチアンテナ、２１は垂直（同水平）なノッチアンテ
ナ、３０は平行なノッチアンテナ２０の給電線、３１は
垂直なノッチアンテナ２１の給電線で、各給電線は同一
の高周波回路４に接続されている。

【００５６】双方のノッチアンテナは互いに直交する関
係にあり、且つ垂直なノッチアンテナ２１の短絡部が、
平行なノッチアンテナ２０の開放部におけるインピーダ
ンスの高い部分と接近した構造としている。また、外部
アンテナである線状アンテナ１を垂直なノッチアンテナ
２１の開放部側にこの垂直なノッチアンテナ２１と直交
するよう静電結合させて配置している。次に動作につい
て説明する。平行なノッチアンテナ２０と垂直なノッチ
アンテナ２１とは互いに直交するので、偏波ダイバーシ
チーとして機能する。

【００５７】平行なノッチアンテナ２０は電界に感応
し、垂直なノッチアンテナ２１は磁界に感応する。ま
た、線状アンテナ１は垂直なノッチアンテナ２１に無接
点の容量結合をすることになる。平行なノッチアンテナ
２０は無線電話機本体の影響を受けるものの、垂直偏波
に対してモノポールとして感応し、垂直なノッチアンテ
ナ２１はノッチとして感応する。

【００５８】垂直なノッチアンテナ２１と線状アンテナ
１とは相互結合により放射を補助して放射パターンの落
ち込みを防ぐ。上記構成によれば、実施例１と同様な効
果が期待できる他、放射する電波の高さを高くすること
ができ、携帯電話等に適用すれば人体頭部の影響による
利得の低下を抑えることができる。

【００５９】また、垂直なノッチアンテナ２１の短絡部
が、平行なノッチアンテナ２０の開放部におけるインピ
ーダンスの高い部分と接近して配置されているので、垂
直なノッチアンテナ２１の電流が平行なノッチアンテナ
２０へ流入することを防ぎ、２つのアンテナの相互結合
が少なくなる。さらに、上記構成によれば、２つのノッ
チアンテナ２０、２１は基板５上のパターンのみで構成
でき、さらに高周波回路も同一基板上に構成できるの
で、精度が高く、安価のものとなる。そして、このよう
に同一基板上に構成することにより、実装前の設計時点
で相互結合や放射パターンの影響の予測や計算が容易に
できるようになる。

【００６０】実施例８．図１６は他の実施例における携
帯用無線機のアンテナ装置の構成を示す部分断面図であ
り、図において、実施例７と同様或は相当する部分には
同一符号を付してその説明を省略する。本実施例におい
ては、平行なノッチアンテナ２０の開放部を下方にし、
垂直なノッチアンテナ２１の開放部を平行なノッチアン
テナ２０の短絡部と接近させた構造としている。その他
の構成は実施例７と同様であり、その説明を省略する。

【００６１】上記の構成とした場合の動作も実施例７の
場合と同様であるが、このような構成とすると、平行な
ノッチアンテナ２０の給電部３０と垂直なノッチアンテ
ナ２１の給電部３１とが、共に高さ方向に近く、双方の
給電部が障害物の影響を受けないよう設計することが容
易にでき、しかもアンテナ装置の高い位置に集約される
ので、携帯用の電話機等に搭載した場合、電話機を持つ
手の影に隠れないよう設計することが容易に行える。従
って、電話機を手で持った場合に、実施例４の構成のも
のに比し、アンテナ利得の低下を少なくできる。

【００６２】実施例９．図１７は他の実施例における携
帯用無線機のアンテナ装置を示す構成図であり、図にお
いて、実施例１及び実施例７と同様或は相当する部分に
は同一符号を付してその説明を省略する。本実施例にお
いては、ノッチアンテナの配置構成を実施例７と同様と
し、外部アンテナである線状アンテナ１を平行なノッチ
アンテナ２０側にこの平行なノッチアンテナ２０と平行
に近接して配置し、静電結合させている。その他の配置
構成は図示省略するが、基板５の構成を除き実施例１と
同様である。

【００６３】次に動作について説明する。図１７は線状
アンテナ１を伸長させた状態を示しており、線状アンテ
ナ１を伸長させた状態でも平行なノッチアンテナ２０の
開放部と線状アンテナ１の内在部とが並行になるよう構
成されている。そして、このような構成とした場合にも
実施例７と同様な効果が得られる。上記実施例７乃至９
においては、可動アンテナとして直線状の線状アンテナ
を用いた場合を示したが、実施例２乃至４に示すような
ヘリカルアンテナ、メアンダラインアンテナ又は板状ア
ンテナを用いてもよく、この場合にも各実施例の効果が
得られると共に上述と同様の効果が得られる。

【００６４】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、給電
部に接続された固定アンテナと、給電用の電気的接触点
を有することなく固定アンテナと静電結合し、この静電
結合する位置が自身の移動に応じて変動する可動アンテ
ナと、この可動アンテナを任意の変動位置で保持可能な
保持手段とを備えたので、内蔵アンテナと可動アンテナ
との間で無接点的にシフトし、また、可動アンテナと内
蔵アンテナとの両方が無駄なく動作し、可動アンテナ引
き出し状態と収納状態とに応じて最適でしかも広帯域な
アンテナ特性が発揮される。

【００６５】また、可動アンテナに給電する機械的な切
替スイッチが全く不要であり、長期にわたって信頼性の
高い動作が期待できると共に可動アンテナが可動範囲の
任意の位置で保持可能になり、使用できるという効果が
得られる。

【００６６】また、給電部に接続された固定アンテナ
と、給電用の電気的接触点を有することなく固定アンテ
ナと静電結合し、この静電結合する位置が自身の移動に
応じて変動する非直線状の可動アンテナとを備えたの
で、可動アンテナに確実に給電できるとともにその形状
によって静電結合部の容量を調節でき、装置全体の設計
の自由度が向上するという効果が得られる。また、可動
アンテナに無段階的に静電結合できるようになるという
効果が得られる。

【００６７】また、給電部に接続された固定アンテナ
と、給電用の電気的接触点を有することなく固定アンテ
ナと静電結合し、この静電結合する位置が自身の移動に
応じて変動する板状の可動アンテナとを備えたので、ア
ンテナの広帯域化が図られると共に可動アンテナの板幅
を調節することにより静電結合部の容量を調節でき、装
置全体の設計の自由度が向上するという効果が得られ
る。

【００６８】また、可動アンテナをヘリカルアンテナ或
はメアンダラインアンテナとしたので、アンテナの小型
化・高性能化が図れると共に可動アンテナに確実に且つ
無断階的に給電が行え、さらにアンテナ線のピッチを調
節することにより静電結合部の容量を調節できるので、
装置全体の設計の自由度が向上するという効果が得られ
る。

【００６９】また、可動アンテナを、その可動範囲の所
定位置で静電結合部を起点にλ／２未満の電気長を有す
る部分と、電気的にλ／４の電気長を有する部分とにな
るよう構成したので、λ／４の電気長を有する部分のイ
ンダクタンス成分と容量成分とによる共振周波数により
固定アンテナと合わせて２共振となり、使用周波数帯に
対して広帯域化が図れるという効果が得られる。

【００７０】また、固定アンテナを可動アンテナに対し
垂直に配置したので、可動アンテナの可動方向に厚みの
ない配置構成となり、高さ方向の小型化に限界がある携
帯無線機の場合、固定アンテナと他の基板等が水平方向
に重なって配置されない構成が容易に実現でき、装置全
体を大型化することなく固定アンテナの性能を維持する
ことができるという効果が得られる。

【００７１】また、固定アンテナを可動アンテナに対し
平行に配置したので、可動アンテナの長い区間で静電結
合し、高周波の場合には特に可動アンテナと固定アンテ
ナとの間で電流の誘導がし易くなるという効果が得られ
る。また、固定アンテナを可動アンテナに対し垂直及び
平行に配置したので、固定アンテナが偏波ダイバーシチ
ーとして機能し、アンテナ性能が向上するという効果が
得られる。

【００７２】また、可動アンテナに対し平行に配置され
た固定アンテナの短絡部分と垂直に配置された固定アン
テナの開放部分とが接近するよう構成したので、平行な
固定アンテナの給電部と垂直な固定アンテナの給電部と
が、共に高さ方向に近く配置されるから、双方の給電部
が携帯無線機の他の構成要素の影響を受けないよう該携
帯無線機を設計することが容易に実現でき、しかも給電
部が無線機の高い位置に集約されるので、携帯無線機に
搭載した場合、無線機を持つ手の影に給電部が隠れない
よう設計することが容易にできるという効果が得られ
る。

【００７３】また、可動アンテナに対し垂直に配置され
た固定アンテナの短絡部分と平行に配置された固定アン
テナの開放部分とが接近するよう構成したので、垂直な
固定アンテナの短絡部が、平行な固定アンテナの開放部
におけるインピーダンスの高い部分と接近して配置され
ることになるから、垂直な固定アンテナの電流が平行な
固定アンテナへ流入することを防ぎ、２つのアンテナの
相互結合が少なくなるという効果が得られる。

【００７４】また、可動アンテナに対し垂直に配置され
た固定アンテナの開放部分と可動アンテナとを静電結合
させるか、或は、可動アンテナに対し平行に配置された
固定アンテナの近傍に可動アンテナを配置し静電結合さ
せたので、放射する電波の高さを高くすることができ、
携帯用無線機に適用すれば、人体頭部の陰の発生により
利得が低下することを抑えることができるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１における携帯無線機用アン
テナ装置を示す部分断面図である。

【図２】図１の等価回路を示す図である。

【図３】この発明の実施例２における携帯無線機用アン
テナ装置を示す部分断面図である。

【図４】この発明の実施例３における携帯無線機用アン
テナ装置を示す部分断面図である。

【図５】この発明の実施例４における携帯無線機用アン
テナ装置を示す部分断面図である。

【図６】この発明の実施例５における携帯無線機用アン
テナ装置を示す部分断面図である。

【図７】図６の等価回路を示す図である。

【図８】この発明の実施例５における他の携帯無線機用
アンテナ装置を示す部分断面図である。

【図９】この発明の実施例５における他の携帯無線機用
アンテナ装置を示す部分断面図である。

【図１０】この発明の実施例５における他の携帯無線機
用アンテナ装置を示す部分断面図である。

【図１１】この発明の実施例６における携帯無線機用ア
ンテナ装置を示す部分断面図である。

【図１２】この発明の実施例６における他の携帯無線機
用アンテナ装置を示す部分断面図である。

【図１３】この発明の実施例６における他の携帯無線機
用アンテナ装置を示す部分断面図である。

【図１４】この発明の実施例６における他の携帯無線機
用アンテナ装置を示す部分断面図である。

【図１５】この発明の実施例７における携帯無線機用ア
ンテナ装置を示す構成図である。

【図１６】この発明の実施例８における携帯無線機用ア
ンテナ装置を示す構成図である。

【図１７】この発明の実施例９における携帯無線機用ア
ンテナ装置を示す構成図である。

【図１８】従来の携帯無線機用アンテナ装置を示す構成
図である。

【図１９】従来の携帯無線機用アンテナ装置を示す構成
図である。

【符号の説明】

１ 線状アンテナ、２ ノッチアンテナ、３ 給電線、
４ 高周波回路、５基板、６ リング、８ 静電結合
部、９ ヘリカルアンテナ、１０ 板状アンテナ、１１
メアンダラインアンテナ、２０ 平行なノッチアンテ
ナ、２１ 垂直なノッチアンテナ

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給電部に接続された固定アンテナと、給
   電用の電気的接触点を有することなく前記固定アンテナ
   と静電結合し、この静電結合する位置が自身の移動に応
   じて変動する可動アンテナと、この可動アンテナを任意
   の変動位置で保持可能なアンテナ保持手段とを備えたこ
   とを特徴とする携帯無線機用アンテナ装置。
2. 【請求項２】 給電部に接続された固定アンテナと、給
   電用の電気的接触点を有することなく前記固定アンテナ
   と静電結合し、この静電結合する位置が自身の移動に応
   じて変動する非直線状の可動アンテナとを備えたことを
   特徴とする携帯無線機用アンテナ装置。
3. 【請求項３】 給電部に接続された固定アンテナと、給
   電用の電気的接触点を有することなく前記固定アンテナ
   と静電結合し、この静電結合する位置が自身の移動に応
   じて変動する板状の可動アンテナとを備えたことを特徴
   とする携帯無線機用アンテナ装置。
4. 【請求項４】 前記可動アンテナにヘリカルアンテナを
   用いたことを特徴とする請求項１又は２記載の携帯無線
   機用アンテナ装置。
5. 【請求項５】 前記可動アンテナにメアンダラインアン
   テナを用いたことを特徴とする請求項１又は２記載の携
   帯無線機用アンテナ装置。
6. 【請求項６】 前記可動アンテナは、その可動範囲の所
   定位置で静電結合部を起点にλ／２未満の電気長を有す
   る部分と、電気的にλ／４の電気長を有する部分とにな
   るよう構成されたことを特徴とする請求項１又は２記載
   の携帯無線機用アンテナ装置。
7. 【請求項７】 前記固定アンテナを前記可動アンテナに
   対し垂直に配置したことを特徴とする請求項１又は２記
   載の携帯無線機用アンテナ装置。
8. 【請求項８】 前記固定アンテナを前記可動アンテナに
   対し平行に配置したことを特徴とする請求項１又は２記
   載の携帯無線機用アンテナ装置。
9. 【請求項９】 前記固定アンテナを前記可動アンテナに
   対し垂直及び平行に配置したことを特徴とする請求項１
   又は２記載の携帯無線機用アンテナ装置。
10. 【請求項１０】 前記平行に配置された固定アンテナの
    短絡部分と前記垂直に配置された固定アンテナの開放部
    分とが接近していることを特徴とする請求項９記載の携
    帯無線機用アンテナ装置。
11. 【請求項１１】 前記垂直に配置された固定アンテナの
    短絡部分と平行に配置された固定アンテナの開放部分と
    が接近していることを特徴とする請求項９記載の携帯無
    線機用アンテナ装置。
12. 【請求項１２】 前記垂直に配置された固定アンテナの
    開放部分と前記可動アンテナとが静電結合することを特
    徴とする請求項１１記載の携帯無線機用アンテナ装置。
13. 【請求項１３】 前記平行に配置された固定アンテナの
    近傍に前記可動アンテナを配置し静電結合させたことを
    特徴とする請求項１１記載の携帯無線機用アンテナ装
    置。