JPH09238018A - ヘリカルアンテナ - Google Patents

ヘリカルアンテナ

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Publication number
JPH09238018A
JPH09238018A JP8044516A JP4451696A JPH09238018A JP H09238018 A JPH09238018 A JP H09238018A JP 8044516 A JP8044516 A JP 8044516A JP 4451696 A JP4451696 A JP 4451696A JP H09238018 A JPH09238018 A JP H09238018A
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JP
Japan
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helical antenna
helical
antenna
present
antenna element
Prior art date
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Pending
Application number
JP8044516A
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English (en)
Inventor
Futoshi Deguchi
太志 出口
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP8044516A priority Critical patent/JPH09238018A/ja
Publication of JPH09238018A publication Critical patent/JPH09238018A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、人体の影響を受けにくいアンテナ
特性の優れたコンパクトで小型の携帯型無線機に好適な
ヘリカルアンテナを提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明のヘリカルアンテナは、n個の径
の異なる円筒状の樹脂パイプ1,2,3でコアが形成さ
れたヘリカル巻径の異なるヘリカルアンテナ素子1a,
2a,3aを各々電気的に結線したヘリカルアンテナで
あって、n−1個めのヘリカルアンテナ素子のヘリカル
巻径がn個めのヘリカルアンテナ素子の前記コアの内径
と略同一に形成されている構成を有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヘリカルアンテナ
に関する。更に詳しくは携帯用無線機(ハンディー無線
機)のアンテナの小型化、広帯域化に関するヘリカルア
ンテナに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、携帯型無線機が広く一般に使用さ
れている。携帯型無線機には、その使用周波数の約1/
4波長の電気長のロッドアンテナが広く用いられてい
る。この場合、特に使用周波数がVHF帯においてはそ
の波長が、約2m程となり1/4波長アンテナに於いて
はその全長が50cmとなる。携帯型無線機の大きさ
は、約20cm以下と小型でありアンテナのグランドと
して無線機の金属ケースを利用しても十分にグランドの
機能を果たせず、1/4波長アンテナを携帯型無線機に
セットしても十分なアンテナ性能を得ることは出来なか
った。また、このアンテナは特に人体(特に手)の影響
を受け易く、携帯用無線機を人がもつことにより、大幅
なアンテナ利得の低下や指向性への影響が大であった。
これは人体に高周波電流が流れることにより、アンテナ
としての共振周波数のズレや指向特性の変化に伴うもの
であった。また、人体の影響を受けにくいアンテナとし
てλ/2の電気長を有する電圧給電ロッドアンテナが知
られている。図8は従来の携帯型無線機用のλ/2アン
テナの斜視図である。9は携帯型無線機本体、10は携
帯型無線機本体9に取り付けられたλ/2波長アンテナ
である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の携帯型無線機のアンテナでは、VHF帯においては、
その全長が約1m程となり携帯型無線機の大きさに比
べ、5倍以上の長さになり携帯形としては、長すぎて取
扱難いと言う問題点があった。更に上記1/4波長アン
テナ、1/2波長アンテナ共に図9の従来の携帯型無線
機用λ/2アンテナの周波数特性図に示す様に周波数帯
域幅が狭いという問題点があった。
【0004】本発明は上記課題を解決するもので、人体
の影響を受けにくいアンテナ特性の優れたコンパクトで
小型の携帯型無線機に好適なヘリカルアンテナを提供す
ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、アンテナ素子をヘリカルとし、さらに周波
数広域帯域化の為に複数のヘリカル巻径の異なるアンテ
ナ素子を用いた構成を有している。これによりアンテナ
を電気的にλ/2で共振させることができるとともにア
ンテナを更に小型化でき、かつ人体の影響を受け難くす
ることができるアンテナ特性の優れたヘリカルアンテナ
を得ることができる。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載のヘリカ
ルアンテナは、複数のヘリカル巻径の異なるヘリカルア
ンテナ素子を各々電気的に結線されている構成を有して
いる。
【0007】ここでヘリカルアンテナとしては、波長に
対して十分小さい巻径を有した複数の外径の異なる円筒
状の樹脂パイプの外周部に、金属テープ、カーボン繊
維、金属線、導電性塗料、等の導電性の箔をヘリカル状
に巻いて構成される。ヘリカルアンテナはこれら複数の
ヘリカルアンテナ素子を同一直線状に配置してもよく、
または同軸状にヘリカルアンテナ素子を配置してもよ
い。この構成により人体の影響を受け難いλ/2波長ア
ンテナを小型化できるとともに周波数帯域特性の広帯域
化を図るという作用を有する。
【0008】本発明の請求項2に記載のヘリカルアンテ
ナは、請求項1において、n個の径の異なる合成樹脂製
中空パイプでコアが形成されたヘリカル巻径の異なるヘ
リカルアンテナ素子を各々電気的に結線したヘリカルア
ンテナであって、n−1個めのヘリカルアンテナ素子の
ヘリカル巻径がn個めのヘリカルアンテナ素子の前記コ
アの内径と略同一に形成されている構成を有している。
ここで、ヘリカルアンテナは、アンテナを伸ばした状態
で個々のヘリカルアンテナ素子に直列に給電するように
結線されて形成される。この構成により個々のヘリカル
アンテナ素子が複数のヘリカルの巻径を有することによ
り、異なる周波数に個々のヘリカルアンテナ素子を共振
させ、総合の周波数帯域特性を広帯域化できるという作
用を有する。
【0009】本発明の請求項3に記載のヘリカルアンテ
ナは、請求項1において、n個の径の異なる合成樹脂製
中空パイプでコアが形成されたヘリカル巻径の異なるヘ
リカルアンテナ素子を各々電気的に結線したヘリカルア
ンテナであって、n−1個のヘリカルアンテナ素子がn
個めのヘリカルアンテナ素子の前記コア内径よりも小さ
く、かつ同軸状に嵌装されて結線されている構成を有し
ている。ここでヘリカルアンテナは、第一の円筒の内径
に比べ第二の円筒の外径を多少小さくすることにより、
第一の円筒の中心の穴に第二の円筒を収納し、同様に第
n−1番目の円筒を第n番目の円筒に収納して形成され
る。この構成により、全てのアンテナを収納した状態で
個々のアンテナに並列に給電することにより、アンテナ
収納時も各周波数で個々のアンテナが動作するという作
用を有する。
【0010】以下、本発明の実施の形態について、図1
から図7を用いて説明する。 (実施の形態1)図1は本発明の実施の形態1のヘリカ
ルアンテナの斜視図を示し、図2はその分割した状態を
示す側面図である。図1,図2において、1,2,3は
波長に対して十分小さい巻径を有した第一,第二,第三
の外径の異なる円筒状の樹脂パイプである。ここで、樹
脂としてはABS樹脂,架橋ポリエチレン樹脂,ポリエ
チレンテレフタレート樹脂,ポリブチレンテレフタレー
ト樹脂等が好適に用いられる。特に、架橋ポリエチレン
樹脂が誘電体損失が少なく更に電気的特性面や成型性の
面から好ましい。第一の円筒の内径に比べ第二の円筒の
外径を多少小さくすることにより、第一の円筒の中心の
穴に第二の円筒を収納し、同様に第n−1番目の円筒と
第n番目の円筒に収納できる構成にし、複数の外径の異
なる円筒状の樹脂パイプの外周部に、金属テープ、カー
ボン繊維、金属線、導電性塗料、等の導電性の箔をヘリ
カル状に巻いてヘリカルアンテナ素子1a,2a,3a
を構成としている。各ヘリカルアンテナ素子1a,2
a,3aは所望の周波数f1,f2,f3にアンテナが
同調するようにヘリカルアンテナ長Lλ/8〜λ/10
(λ:波長)に設定し、電気的に電気長がλ/2になる
ように導電性の箔を所定の巻数にしたn本のヘリカルア
ンテナ素子を同一直線状に配置している。この場合個々
のヘリカルアンテナ素子の先端部1b,2b,3bと終
端部1c,2c,3cには、結合板1d,2d,3d及
び1e,2e,3eを設け、1d部分と2e部分、2d
部分と3e部分がアンテナを伸ばした状態で樹脂パイプ
の肉厚を介して、電気的に容量結合している。この構成
によりヘリカルアンテナ素子1a,2a,3aは電気的
に直列に接続されている。
【0011】以上のように構成された本実施の形態につ
いて、以下その周波数特性について説明する。
【0012】図3は本発明の実施の形態1のヘリカルア
ンテナにおける各ヘリカルアンテナ素子の周波数特性図
であり、個々のヘリカルアンテナ素子の個々の共振周波
数f1,f2,f3を示す。図4は本実施の形態1にお
けるヘリカルアンテナの周波数特性を示す。図中fDは
所望の中心周波数、|−△f1|=|f2−f1|、|
+△f3−f2|である。
【0013】この図3,図4から明らかなように、本実
施の形態により、個々の共振周波数f1,f2,f3を
合成する作用にトータルの共振周波数を広帯域化するこ
とができる。さらにアンテナ特性を維持しながらアンテ
ナをコンパクト化することができることがわかる。
【0014】(実施の形態2)図5は本発明の実施の形
態2のヘリカルアンテナの斜視図を示し、図6はその中
央要部断面図である。図5,図6において、1,2,3
は波長に対して十分小さい巻径を有した第一,第二,第
三の外径の異なる円筒状の樹脂パイプである。第一の円
筒の内径に比べ第二の円筒の外径を多少小さくすること
により、第一の円筒の中心の穴に第二の円筒を収納し、
同様に第n−1番目の円筒を第n番目の円筒に収納でき
る構成にし、複数の外径の異なる円筒状の樹脂パイプの
外周部に、金属テープ、カーボン繊維、金属線、導電性
塗料、等の導電性の箔をヘリカル状に巻いてヘリカルア
ンテナ素子1a,2a,3aを構成としている。ヘルカ
リアンテナ素子1a,2a,3aは所望の周波数f1,
f2,f3にアンテナが同調するようにヘリカルアンテ
ナ長Lλ/8〜λ/10(λ:波長)に設定し、電気的
に電気長がλ/2になるように導電性の箔を所定の巻数
にしたn本のヘリカルアンテナ素子を同軸状に配置して
いる。
【0015】個々のヘリカルアンテナ素子の先端部1
b,2b,3bと終端部1c,2c,3cには、結合板
1d,2d,3d及び1e,2e,3eを設け、アンテ
ナを収納した状態で、アンテナ基部8に設けた電力合成
器4からの複数の分岐端子4a,5a,6aの先端の接
触板4b,5b,6b部において、ヘリカルアンテナ素
子1cと接触板4b,2cと5b,3cと6bが電気的
・機械的に接触し個々のヘリカルアンテナが並列に給電
され電力合成器の出力端子7から個々のアンテナから出
力された信号が合成されて出力されるように形成されて
いる。
【0016】以上のように構成された本実施の形態にお
けるヘリカルアンテナについてその周波数特性について
説明する。
【0017】図7は本発明の実施の形態2におけるヘリ
カルアンテナの周波数特性図である。この図7から明ら
かなように、本実施の形態により、個々の共振周波数を
合成することができるとともに、トータルの共振周波数
を広帯域化することができることがわかる。
【0018】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、人体の影
響を受けにくく、小型で周波数特性に優れた特に携帯型
無線機のアンテナに好適なヘリカルアンテナを実現でき
るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1のヘリカルアンテナの斜
視図
【図2】本発明の実施の形態1のヘリカルアンテナの分
割した状態を示す側面図
【図3】本発明の実施の形態1のヘリカルアンテナにお
ける各ヘリカルアンテナ素子の周波数特性図
【図4】本発明の実施の形態1におけるヘリカルアンテ
ナの周波数特性図
【図5】本発明の実施の形態2におけるヘリカルアンテ
ナの斜視図
【図6】本発明の実施の形態2におけるヘリカルアンテ
ナの中央要部断面図
【図7】本発明の実施の形態2におけるヘリカルアンテ
ナの周波数特性図
【図8】従来の携帯型無線機用のλ/2アンテナの斜視
【図9】従来の携帯型無線機用のλ/2アンテナの周波
数特性図
【符号の説明】
1,2,3 円筒状の樹脂パイプ 1a,2a,3a ヘリカルアンテナ素子 1b,2b,3b ヘリカルアンテナ素子の先端部 1c,2c,3c ヘリカルアンテナ素子の終端部 1d,2d,3d,1e,2e,3e 結合板 4 電力合成器 4a,5a,6a 分岐端子 4b,5b,6b 接触板 7 出力端子 8 アンテナ基部 9 携帯型無線機 10 λ/2 ロッドアンテナ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のヘリカル巻径の異なるヘリカルアン
    テナ素子を各々電気的に結線されていることを特徴とす
    るヘリカルアンテナ。
  2. 【請求項2】n個の径の異なる合成樹脂製中空パイプで
    コアが形成されたヘリカル巻径の異なるヘリカルアンテ
    ナ素子を各々電気的に結線したヘリカルアンテナであっ
    て、n−1個めのヘリカルアンテナ素子のヘリカル巻径
    がn個めのヘリカルアンテナ素子の前記コアの内径と略
    同一に形成されていることを特徴とする請求項1に記載
    のヘリカルアンテナ。
  3. 【請求項3】n個の径の異なる合成樹脂製中空パイプで
    コアが形成されたヘリカル巻径の異なるヘリカルアンテ
    ナ素子を各々電気的に結線したヘリカルアンテナであっ
    て、n−1個のヘリカルアンテナ素子がn個めのヘリカ
    ルアンテナ素子の前記コア内径よりも小さく、かつ同軸
    上に嵌装されて結線されていることを特徴とする請求項
    1に記載のヘリカルアンテナ。
JP8044516A 1996-03-01 1996-03-01 ヘリカルアンテナ Pending JPH09238018A (ja)

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JP8044516A JPH09238018A (ja) 1996-03-01 1996-03-01 ヘリカルアンテナ

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JP (1) JPH09238018A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7042418B2 (en) 2002-11-27 2006-05-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Chip antenna
GB2484160A (en) * 2010-09-30 2012-04-04 Kenneth Roy Ginn Compact vertically polarised omni-directional antenna
JP2025108328A (ja) * 2024-01-10 2025-07-23 憲明 岩佐 マルチバンドコイルアンテナ

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US7042418B2 (en) 2002-11-27 2006-05-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Chip antenna
GB2484160A (en) * 2010-09-30 2012-04-04 Kenneth Roy Ginn Compact vertically polarised omni-directional antenna
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