JPH10322122A

JPH10322122A - デュアルバンドアンテナ

Info

Publication number: JPH10322122A
Application number: JP9144557A
Authority: JP
Inventors: Masataka Shimabara; 正隆嶋原
Original assignee: Nippon Antenna Co Ltd
Current assignee: Nippon Antenna Co Ltd
Priority date: 1997-05-20
Filing date: 1997-05-20
Publication date: 1998-12-04
Anticipated expiration: 2017-05-20
Also published as: JP3667940B2

Abstract

(57)【要約】【目的】通信機に適用することのできるデュアルバンド
アンテナを提供する。【構成】第１のヘリカル１１と第２のヘリカル１２とを
一体に形成してデュアルバンドアンテナ１とする。デュ
アルバンドアンテナ１は、第１のヘリカル１１と第２の
ヘリカル１２の全体により、第１の周波数帯域に共振す
る。また、第１のヘリカル１１により、第１の周波数帯
域より高い第２の周波数帯域に共振する。これにより、
携帯電話機におけるデュアルバンドアンテナとすること
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、携帯電話機等の携
帯機器に備えられて、２つの周波数帯域において送受信
可能なデュアルバンドアンテナに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話機等の通信機に備えられている
従来のヘリカルアンテナの概要を図６（ａ）に示す。図
６（ａ）は通信機の筐体から突出するように固定される
ヘリカルアンテナとされており、単共振とされて送受信
することのできる周波数帯域は１周波数帯域とされる。
ヘリカルアンテナとするのは、筐体からの突出量を小さ
くして取り扱いを容易にするためである。この単共振ヘ
リカルアンテナの電気長は、使用周波数帯域の波長の１
／２波長あるいは１／４波長の電気長とされる。なお、
電気長が１／２波長とされている場合は、ヘリカルアン
テナ１００は整合回路を介して送受信回路に接続され
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】携帯電話機の使用周波
数帯域としては、現在のところ８００ＭＨｚ帯，１．５
ＧＨｚ帯や１．９ＧＨｚ帯等が割り当てられている。そ
して、従来の携帯電話機においては割り当てられた周波
数帯域のうちの１周波数帯域だけを使用するように、前
記図６（ａ）に示すようなヘリカルアンテナ１００が設
けられていた。したがって、割り当てられた周波数帯域
のうちの２つ以上の周波数帯域で使用することができな
かった。

【０００４】これを解決する手段として、図６（ｂ）に
示すように、例えば８００ＭＨｚ帯で動作可能なヘリカ
ルアンテナ１００と、１．９ＧＨｚ帯で動作可能なヘリ
カルアンテナ１０１との２本を一体とした２重のヘリカ
ルからなるヘリカルアンテナとすることが考えられてい
る。しかしながら、図６（ｂ）に示す２周波数帯域にお
いて動作可能なヘリカルアンテナにおいては、ヘリカル
が２重になることから、構造が複雑となり製造が困難に
なるという問題点があった。

【０００５】そこで、本発明は２つの周波数帯域におい
て送受信することができる構造の簡単なデュアルバンド
アンテナを提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のデュアルバンドアンテナは、第１のピッチ
とターン数とにより形成された第１のヘリカル素子と、
第２のピッチとターン数とにより形成された第２のヘリ
カル素子とを備え、前記第１のヘリカル素子の上端に前
記第２のヘリカル素子の下端が接続されるように前記第
１のヘリカル素子と前記第２のヘリカル素子とが一体に
形成されており、前記第１のヘリカル素子と前記第２の
ヘリカル素子との全体により、第１の周波数帯域におい
て送受信することが可能とされ、前記第２のヘリカル素
子により前記第１の周波数帯域より高い第２の周波数帯
域において送受信可能とされると共に、前記第２の周波
数帯域において前記第１のヘリカル素子が整合手段とし
て動作するようにされている。

【０００７】また、上記のデュアルバンドアンテナにお
いて、前記第１のヘリカル素子と前記第２のヘリカル素
子とが、１本の線材により形成されているようにしても
よい。

【０００８】このような本発明によれば、ヘリカルを２
重とすることなく２つの周波数帯域において送受信可能
なヘリカルアンテナとすることができる。従って、２つ
の周波数帯域で使用可能であっても構造が簡単になるた
め、その製造を容易に行うことができるようになる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明のデュアルバンドアンテナ
の原理を示す概略構成を図１（ａ）に、その動作等価回
路を図１（ｂ）（ｃ）に示す。図１（ａ）に示すよう
に、本発明のデュアルバンドアンテナ１は、第１のピッ
チとターン数とにより形成された第１のヘリカル１１
と、第２のピッチとターン数とにより形成された第２の
ヘリカル１２とから構成されている。この場合、第２の
ヘリカル１２と第１のヘリカル１１とは、一本の線材を
ヘリカル状に加工することにより一体に形成されてい
る。従って、本発明のデュアルバンドアンテナ１は、第
２のヘリカル１２の上端に第１のヘリカル１１の下端が
等価的に接続された構造となる。

【００１０】このような構成の本発明のデュアルバンド
アンテナ１の動作等価回路を図６（ｂ）（ｃ）に示す。
図６（ｂ）は、第１のヘリカル１１と第２のヘリカル１
２との全体で共振して動作する場合を示しており、この
時にデュアルバンドアンテナ１が動作する第１の共振周
波数は、例えば８００ＭＨｚ帯とされる。また、図６
（ｃ）は第１のヘリカル１１のみがアンテナとして動作
する場合を示しており、このときのデュアルバンドアン
テナ１が動作する第２の共振周波数は、第１の共振周波
数より高い１．９ＧＨｚ帯とされる。なお、この際に第
２のヘリカル１２は整合回路として動作するようにな
る。

【００１１】従って、本発明のデュアルバンドアンテナ
１を設計する際には、まず、送受信したい２つの周波数
帯域のうちの周波数帯域の高い方の第２の周波数帯域に
共振することができるように、第１のヘリカル１１のピ
ッチとターン数とを決定する。次いで、第１のヘリカル
１１と第２のヘリカル１２との全体により共振する周波
数帯域が、低い方の第１の周波数帯域となるように第２
のヘリカル１２のピッチとターン数とを決定するように
すればよい。なお、第２のヘリカル１２のピッチとター
ン数とは、第２の周波数帯域において整合回路として動
作することも考慮して決定する。

【００１２】なお、第１のヘリカル１１と第２のヘリカ
ル１２との全体が共振する第１の周波数帯域において、
第１のヘリカル１１と第２のヘリカル１２との全体の電
気長が略１／４波長とされる場合には、図２（ａ）に示
すように送受信の信号源２０を直接デュアルバンドアン
テナ１の下端に接続して給電することができる（１／４
λモード給電）。また、第１のヘリカル１１と第２のヘ
リカル１２との全体が共振する第１の周波数帯域におい
て、第１のヘリカル１１と第２のヘリカル１２との全体
の電気長が略１／２波長とされる場合には、図２（ｂ）
に示すように送受信の信号源２０を整合回路２１を介し
てデュアルバンドアンテナ１の下端に接続して給電する
ようにする（１／２λモード給電）。

【００１３】このような本発明のデュアルバンドアンテ
ナ１の実施の形態の詳細構成を図３に示す。図３におい
て、第１のヘリカル１１と第２のヘリカル１２とは、所
定のピッチのターン数となるよう一本の線材をヘリカル
状に加工して形成されており、第２のヘリカル１２の下
端が金属製の基部金具１３に固着されている。この基部
金具１３の上部は径がやや大きいカバー取り付け部１３
−１とされており、基部金具１３の下部は径がやや細く
されたアンテナ取り付け部１３−２とされている。

【００１４】そして、カバー取り付け部１３−１には、
第１のヘリカル１１と第２のヘリカル１２を覆うように
形成されている合成樹脂等の絶縁材からなる一端が閉じ
た円筒状のアンテナカバー１４の下端内面が螺合されて
固着されている。また、アンテナ取り付け部１３−２の
外周面にはネジが切られており、アンテナ取り付け部１
３−２を携帯電話機等の筐体に螺合することにより、デ
ュアルバンドアンテナ１を筐体に固着することができる
ようにされている。この取り付けの際に、筐体に設けら
れた給電点にデュアルバンドアンテナ１が接続されるよ
うになる。このように、本発明のデュアルバンドアンテ
ナ１は、携帯電話機等の筐体から基部金具１３のカバー
取り付け部１３−１より上部の部分だけが突出するだけ
であるので、筐体からわずかに突出するだけで２周波数
帯域において使用可能なアンテナとすることができる。

【００１５】次に、本発明のデュアルバンドアンテナ１
の動作特性図を図５に示す。ただし、図５は、第１のヘ
リカル１１および第２のヘリカル１２におけるヘリカル
の直径が７ｍｍ、第１のヘリカル１１のピッチが２ｍ
ｍ、そのターン数が３．５ターンとされ、第２のヘリカ
ル１２のピッチが６ｍｍ、そのターン数が３ターンとさ
れた場合のデュアルバンドアンテナ１の周波数対電圧定
在波比（ＶＳＷＲ）を示している。図５を観察すると、
本発明のデュアルバンドアンテナ１は、８００ＭＨｚ帯
と１．９ＧＨｚ帯とにおいていずれもＶＳＷＲ「２」以
下という良好な特性を示していることがわかる。

【００１６】以上の説明では、本発明のデュアルバンド
アンテナ１が動作する２周波数帯域として、８００ＭＨ
ｚ帯と１．９ＧＨｚ帯としたが、本発明はこの周波数帯
域に限られるものではなく、割り当てられている周波数
帯域のうちのいずれの２つの周波数帯域であってもよ
い。さらに、第１のヘリカル１１と第２のヘリカル１２
とを同径に形成することなく、異径としてそれぞれ形成
するようにしてもよい。

【００１７】また、本発明のデュアルバンドアンテナの
原理を応用して３つ以上の周波数帯域において使用可能
なマルチバンドアンテナとすることも可能である。この
マルチバンドアンテナの概略を図４に示す。マルチバン
ドアンテナは、図４に示すように第１のヘリカル１１と
第２のヘリカル１２に加えて、さらに第３のヘリカルを
縦続接続するように一体に形成する。これにより、第１
のヘリカル１１のみで動作する第２の周波数帯域、第１
のヘリカル１１と第２のヘリカルで動作する第１の周波
数帯域、および、第１のヘリカル１１と第２のヘリカル
１２と第３のヘリカル１５で動作する第３の周波数帯域
において動作可能なマルチバンドアンテナとすることが
できる。

【００１８】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、ヘリカルを２重とすることなく２つの周波数帯域に
おいて送受信可能なヘリカルアンテナとすることができ
る。従って、２つの周波数帯域で使用可能であっても構
造が簡単になるため、その製造を容易に行うことができ
るようになる。また、携帯電話機の使用可能周波数帯域
が、デュアルバンドアンテナが動作可能となる２つの周
波数帯域のうちの１つの周波数帯域とされていれば、そ
の周波数帯域によらず本発明のデュアルバンドアンテナ
を設けることにより、いずれの周波数帯域とされていて
もその周波数帯域において使用可能なアンテナとするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のデュアルバンドアンテナの原理を示す
概略図、および、その動作等価回路を示す図である。

【図２】本発明のデュアルバンドアンテナの給電モード
を示す図である。

【図３】本発明のデュアルバンドアンテナの実施の形態
の詳細な構成を示す断面図である。

【図４】本発明のデュアルバンドアンテナをマルチバン
ドアンテナに適用した際のアンテナの概略を示す図であ
る。

【図５】本発明のデュアルバンドアンテナにおける動作
特性図を示す図である。

【図６】従来の通信機用のヘリカルアンテナを示す図で
ある。

【符号の説明】

１デュアルバンドアンテナ１１第１のヘリカル１２第２のヘリカル１３基部金具１４アンテナカバー１５第３のヘリカル２０信号源２１整合回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１のピッチとターン数とにより形成さ
れた第１のヘリカル素子と、第２のピッチとターン数とにより形成された第２のヘリ
カル素子とを備え、前記第１のヘリカル素子の上端に前記第２のヘリカル素
子の下端が接続されるように前記第１のヘリカル素子と
前記第２のヘリカル素子とが一体に形成されており、前記第１のヘリカル素子と前記第２のヘリカル素子との
全体により、第１の周波数帯域において送受信すること
が可能とされ、前記第２のヘリカル素子により前記第１の周波数帯域よ
り高い第２の周波数帯域において送受信可能とされると
共に、前記第２の周波数帯域において前記第１のヘリカ
ル素子が整合手段として動作することを特徴とするデュ
アルバンドアンテナ。
【請求項２】前記第１のヘリカル素子と前記第２のヘ
リカル素子とが、１本の線材により形成されていること
を特徴とする請求項１記載のデュアルバンドアンテナ。