JPH10270918A - 携帯無線機用アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アンテナの伸長時と収納時のインピーダンス
特性をほぼ一致させることにより、一つの整合回路で良
好なインピーダンス特性を得ることができる高性能な携
帯無線機用アンテナを提供する。 【解決手段】 半波長アンテナの特性を有する棒状アン
テナ要素１と、１／４波長以下のアンテナの特性を有す
る円筒状アンテナ要素２とを互いに同軸状に配置すると
ともに、円筒状アンテナ要素２を携帯無線機本体に固定
し、棒状アンテナ要素１を携帯無線機本体から引き出し
たり収納したりできるように構成したアンテナであっ
て、伸長時には棒状アンテナ要素１と円筒状アンテナ要
素２の基端部同士が接続されて棒状アンテナ要素１だけ
がアンテナとして機能し、収納時には両アンテナ要素間
の接続が絶たれて円筒状アンテナ要素２だけがアンテナ
として機能するように構成した。円筒状アンテナ要素２
は棒状アンテナ要素１とインピーダンス特性がよく一致
しているので、伸長時と収納時のインピーダンスをほぼ
一致させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は携帯無線電話機など
の携帯無線機に搭載されるアンテナに関し、特に、棒状
アンテナ要素と円筒状アンテナ要素とを備え、両アンテ
ナ要素を排他的に機能させるように構成した携帯無線機
用アンテナに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】携帯無線電話機やトランシーバなどの携
帯無線機は年々小型化する傾向にあり、携帯無線機に搭
載されるアンテナについても小型化の要求が強い。その
ため、従来よりこの種の携帯無線機用アンテナは、不使
用時には、図７（ａ）に示すように携帯無線機本体３１
内にアンテナ３２を収納でき、使用時には、図７（ｂ）
に示すように携帯無線機本体３１からアンテナ３２を引
き出せる構造になっている。そして、アンテナ収納時に
おいても着呼を検出できるように、様々な工夫がなされ
てきた。例えば、特開平６−１９６９１２号公報に開示
されたアンテナでは、携帯無線機本体から引き出したり
収納したりできる棒状アンテナ要素の先端にコイル状の
アンテナ要素を接続し、アンテナ収納時においてもヘリ
カル（螺旋状）アンテナ要素の一部が携帯無線機本体か
ら突出してアンテナとして機能するようにしている。ま
た、特表平７−５０８８６８号公報に開示されたアンテ
ナでは、棒状アンテナ要素とヘリカルアンテナ要素とを
互いに同軸状に配置するとともにヘリカルアンテナ要素
を携帯無線機本体に固定し、棒状アンテナ要素を携帯無
線機本体から引き出して使用するときには、棒状アンテ
ナ要素の基端部とヘリカルアンテナ要素の基端部とが相
互に接続されて棒状アンテナ要素だけがアンテナとして
機能し、棒状アンテナ要素を携帯無線機本体内に収納し
たときには、棒状アンテナ要素とヘリカルアンテナ要素
との接続が絶たれてヘリカルアンテナ要素だけがアンテ
ナとして機能するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した特開
平６−１９６９１２号公報に開示されたアンテナでは、
収納時におけるヘリカルアンテナ要素の利得特性が本来
の特性値よりも０．５ｄＢ〜１．０ｄＢ程度低くなる。
これは棒状アンテナ要素とヘリカルアンテナ要素とが接
続されているため、本来ヘリカルアンテナ要素に供給さ
れるべきエネルギーが携帯無線機本体内に収納されてい
る棒状アンテナ要素に漏れるためである。また、特表平
７−５０８８６８号公報に開示されたアンテナでは、収
納時にヘリカルアンテナ要素と棒状アンテナ要素とが切
り離されるため、ヘリカルアンテナ要素本来の利得特性
は得られるが、棒状アンテナ要素とヘリカルアンテナ要
素のインピーダンス特性が異なっているため、伸長時と
収納時のインピーダンスが一致せず、一つの整合回路で
整合させる場合電圧定在波比（ＶＳＷＲ）は良くない。
そこで、本発明の解決すべき課題は、上記従来の技術の
欠点を解消し、伸長時と収納時のインピーダンス特性を
ほぼ一致させることにより、一つの整合回路で良好なイ
ンピーダンス特性を得ることができる高性能な携帯無線
機用アンテナを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の携帯無線機用アンテナは、半波長アンテナ
の特性を有する棒状アンテナ要素と、１／４波長以下の
アンテナの特性を有し且つ内径が前記棒状アンテナ要素
の外径より大きい円筒状アンテナ要素とを互いに同軸状
に配置するとともに、前記円筒状アンテナ要素を携帯無
線機本体に固定し、前記棒状アンテナ要素を携帯無線機
本体から引き出したり収納したりできるように構成した
アンテナであって、前記棒状アンテナ要素を携帯無線機
本体から引き出して使用するときには、前記棒状アンテ
ナ要素の基端部と前記円筒状アンテナ要素の基端部とが
相互に接続されて前記棒状アンテナ要素だけがアンテナ
として機能し、前記棒状アンテナ要素を携帯無線機本体
内に収納したときには、前記棒状アンテナ要素と前記円
筒状アンテナ要素との接続が絶たれて前記円筒状アンテ
ナ要素だけがアンテナとして機能するように構成したこ
とを特徴としている。本発明の携帯無線機用アンテナ
は、棒状アンテナ要素を携帯無線機本体内に収納した状
態では、円筒状アンテナ要素と棒状アンテナ要素とが切
り離されるため、円筒状アンテナ要素本来の利得特性で
電波を送受信することができ、棒状アンテナ要素を携帯
無線機本体から引き出した状態においては、棒状アンテ
ナ要素の基端部と円筒状アンテナ要素の基端部とが相互
に接続されるため、円筒状アンテナ要素の機能を見かけ
上停止させて棒状アンテナ要素本来の利得特性で電波を
送受信することができ、しかも、円筒状アンテナ要素は
ヘリカルアンテナ要素と比較して、棒状アンテナ要素と
インピーダンス特性がよく一致しているので、伸長時と
収納時のインピーダンスをよく一致させることができ
る。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施の
形態を詳細に説明する。図１は本発明に係る携帯無線機
用アンテナの実施の形態の一例を示す部分破断正面図で
あり、同図（ａ）は伸長時の状態を、同図（ｂ）は収納
時の状態を示している。また、図２は図１に示した携帯
無線機用アンテナの要部を示す斜視図であり、同図
（ａ）は伸長時の状態を、同図（ｂ）は収納時の状態を
示している。図中、符号１は半波長アンテナの特性を有
する棒状アンテナ要素、２は１／４波長以下のアンテナ
の特性を有する円筒状アンテナ要素であり、棒状アンテ
ナ要素１と円筒状アンテナ要素２は互いに同軸状に配置
されている。円筒状アンテナ要素２は図示しない携帯無
線機本体の上面部に固定され、棒状アンテナ要素１は円
筒状アンテナ要素２の内部を通して携帯無線機本体から
引き出したり収納したりできるようになっている。棒状
アンテナ要素１はニッケル・チタン合金などで形成され
ており、周面はナイロンなどの樹脂でコーティングされ
ている。また、棒状アンテナ要素１の先端部には樹脂製
のキャップ３が取り付けられ、基端部には伸長時に円筒
状アンテナ要素２に電気的に接続するための接続金具４
が接続されている。円筒状アンテナ要素２は黄銅などで
形成されており、その下端部に一体的に形成された給電
部５を残して、ほぼ全体が樹脂でモールドされている。
給電部５は、携帯無線機本体内の整合回路７に接続され
る。

【０００６】給電部５は、伸長時に棒状アンテナ要素１
の基端部の接続金具４を嵌入させて棒状アンテナ要素１
と円筒状アンテナ要素２とを電気的に相互接続するとと
もに、棒状アンテナ要素１を伸長状態または収納状態に
保持するための保持部でもある。給電部５の内周部には
ベリリュウム鋼製の環状のスプリング６が設けられてお
り、伸長時には棒状アンテナ要素１の基端部に設けられ
た接続金具４を締め付けて保持し、収納時には棒状アン
テナ要素１の先端部より延出されたキャップ３の中間部
を締め付けて保持するようになっている。上記のように
構成された本実施の形態の携帯無線機用アンテナは、図
１（ａ）及び図２（ａ）に示す状態、すなわち棒状アン
テナ要素１を携帯無線機本体から引き出した状態におい
ては、棒状アンテナ要素１の基端部と円筒状アンテナ要
素２の基端部とが相互に接続される。この状態では、円
筒状アンテナ要素２は見かけ上棒状アンテナ要素１の一
部となりそれ自体は機能しないため、棒状アンテナ要素
１のみがアンテナとして機能する。また、図１（ｂ）及
び図２（ｂ）に示す状態、すなわち、棒状アンテナ要素
１を携帯無線機本体内に収納した状態では、円筒状アン
テナ要素２と棒状アンテナ要素１とが電気的に切り離さ
れるため、円筒状アンテナ要素２の本来の利得特性で電
波を送受信することができる。

【０００７】しかも、円筒状アンテナ要素２はヘリカル
アンテナ要素と比較して、棒状アンテナ要素１とインピ
ーダンス特性がよく一致しているので、アンテナの伸長
時と収納時のインピーダンスをよく一致させることがで
きる。したがって、本実施の形態の携帯無線機用アンテ
ナによれば、一つの整合回路７で良好なインピーダンス
特性を得ることができる。また、二種類の周波数を使用
して通信を行う場合においても、整合回路を容易に設計
することができるので、例えば８００ＭＨｚと１．９Ｇ
Ｈｚの２種類の周波数を選択的に切り換えて通信を行う
場合にも一つのアンテナで対応できるようになる。参考
までに、本実施の形態のアンテナの特性試験結果を図３
及び図４に、円筒状アンテナ要素をヘリカルアンテナ要
素で置き換えた比較例のアンテナ（特表平７−５０８８
６８号公報に開示されたアンテナに相当）の特性試験結
果を図５及び図６に示す。

【０００８】図３及び図５は伸長時における特性試験結
果を示すスミスチャートであり、図４及び図６は収納時
における特性試験結果を示すスミスチャートである。図
中には特性曲線上の四つの特定の周波数ポイントが△１
〜△４で示されている。△１〜△４は順に８９０ＭＨ
ｚ、９６０ＭＨｚ、１８９５ＭＨｚ、１９１８ＭＨｚの
周波数ポイントを示している。上記試験結果から、比較
例のアンテナの場合は伸長時と収納時とで特性曲線上の
特定の周波数ポイント△１〜△４の位置が大きく変化す
るのに対し、本実施の形態のアンテナでは伸長時におい
ても収納時おいてもほとんど変わらないことがわかる。
これは比較例のアンテナは伸長時と収納時のインピーダ
ンスが一致せず、本実施の形態のアンテナは伸長時と収
納時のインピーダンスがほぼ一致していることを意味す
る。なお、本発明に係る携帯無線機用アンテナは、デジ
タル携帯／自動車電話機（ＰＤＣ）、パーソナル・ハン
ディフォン・システム（ＰＨＳ）等の携帯電話機の他、
トランシーバ、無線通信装置内蔵型の携帯型コンピュー
タ等、様々な携帯無線機のアンテナに有効に適用でき
る。

【０００９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の携帯無線
機用アンテナによれば、棒状アンテナ要素を携帯無線機
本体内に収納した状態では、円筒状アンテナ要素本来の
利得特性で電波を送受信することができ、棒状アンテナ
要素を携帯無線機本体から引き出した状態においては、
棒状アンテナ要素本来の利得特性で電波を送受信するこ
とができ、しかも、円筒状アンテナ要素は棒状アンテナ
要素とインピーダンス特性がよく一致しているので、伸
長時と収納時のインピーダンスをよく一致させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る携帯無線機用アンテナの実施の形
態の一例を示す部分破断正面図であり、（ａ）は伸長時
の状態を、同図（ｂ）は収納時の状態を示している。

【図２】図１に示した携帯無線機用アンテナの要部を示
す斜視図であり、（ａ）は伸長時の状態を、（ｂ）は収
納時の状態を示している。

【図３】本発明に係るアンテナの特性試験結果を示すス
ミスチャートである。

【図４】本発明に係るアンテナの別の特性試験結果を示
すスミスチャートである。

【図５】比較例のアンテナの特性試験結果を示すスミス
チャートである。

【図６】比較例のアンテナの別の特性試験結果を示すス
ミスチャートである。

【図７】従来例のアンテナが搭載される携帯無線機の斜
視図である。

【符号の説明】

１ 棒状アンテナ要素、２円筒状アンテナ要素、３ キ
ャップ、４ 接続金具 ５ 給電部、７ 整合回路、６ スプリング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半波長アンテナの特性を有する棒状アン
   テナ要素と、１／４波長以下のアンテナの特性を有し且
   つ内径が前記棒状アンテナ要素の外径より大きい円筒状
   アンテナ要素とを互いに同軸状に配置するとともに、前
   記円筒状アンテナ要素を携帯無線機本体に固定し、前記
   棒状アンテナ要素を携帯無線機本体から引き出したり収
   納したりできるように構成したアンテナであって、 前記棒状アンテナ要素を携帯無線機本体から引き出して
   使用するときには、前記棒状アンテナ要素の基端部と前
   記円筒状アンテナ要素の基端部とが相互に接続されて前
   記棒状アンテナ要素だけがアンテナとして機能し、 前記棒状アンテナ要素を携帯無線機本体内に収納したと
   きには、前記棒状アンテナ要素と前記円筒状アンテナ要
   素との接続が絶たれて前記円筒状アンテナ要素だけがア
   ンテナとして機能するように構成したことを特徴とする
   携帯無線機用アンテナ。