JPH11136021A - マルチモードアンテナ - Google Patents

マルチモードアンテナ

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JPH11136021A
JPH11136021A JP29506697A JP29506697A JPH11136021A JP H11136021 A JPH11136021 A JP H11136021A JP 29506697 A JP29506697 A JP 29506697A JP 29506697 A JP29506697 A JP 29506697A JP H11136021 A JPH11136021 A JP H11136021A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
type antenna
cylinder
communication device
wires
Prior art date
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Pending
Application number
JP29506697A
Other languages
English (en)
Inventor
Dekuro Rohon
デクロ ロホン
Madihian Mohammad
マディヒアン モハマド
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP29506697A priority Critical patent/JPH11136021A/ja
Priority to US09/174,441 priority patent/US6160512A/en
Publication of JPH11136021A publication Critical patent/JPH11136021A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パーソナル通信の分野に適した小形化できる
アンテナ形態を提供すること。 【解決手段】 円偏波を発生するためにN本のワイヤ1
が電磁波を透過可能なシリンダ2に螺旋状に巻回されて
成るヘリカルタイプのアンテナと、該ヘリカルタイプの
アンテナ内にその中心軸に沿って設けられたモノポール
タイプのアンテナ3とを含む。N本のワイヤはそれぞ
れ、1つの入力部6とN個の出力部7を持つフィーダ5
の前記出力部に位相及び振幅について適切な形態で接続
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は移動通信システムの
ためのマルチモードアンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】図8、図9を参照して、この種のアンテ
ナについて説明する。図8において、第1の例は、ハン
ディホン17上にモノポールタイプのアンテナ16が設
置されている形態であり、このようなアンテナはモバイ
ルアンテナシステムハンドブック(藤本及びジェーム
ス、Artech House 1994,pp154
−155)に記載されている。ハンディホン17上には
また、ヘリカルアンテナ18がアンテナ16から距離D
111を隔てて設置されており、このようなヘリカルア
ンテナ18はモバイルアンテナシステムハンドブック
(藤本及びジェームス、Artech House 1
994,pp455−457)に記載されている。
【0003】この種のモノポールタイプのアンテナは、
地上通信システム(GSMのような)に提供され、ヘリ
カルアンテナは円偏波による衛星通信システムに提供さ
れている。距離D111は、各々のダイアグラムの摂動
が無いように最適化されるべきである。
【0004】図9において、別の例は、ハンディホン1
7の後面にPIFAタイプのアンテナ20が設置されて
いる形態であり、このようなアンテナはモバイルアンテ
ナシステムハンドブック(藤本及びジェームス、Art
ech House 1994,pp235−239)
に記載されている。この例では、第1の例と同様のヘリ
カルアンテナ18がアンテナ20から距離を隔てて設置
されている。
【0005】PIFAタイプのアンテナ20は、地上通
信システム(GSMのような)に提供され、ヘリカルア
ンテナは円偏波による衛星通信システムに提供されてい
る。各々のアンテナの配置は、最適な性能を発揮するよ
うに最適化されるべきである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
アンテナには以下のような問題点がある。
【0007】第1の問題点は、2つのアンテナを設置す
るために多くのスペースを必要とし、小型のポータブル
通信装置には適していないということである。また、そ
の製造コストも増加する。これは、装置の構造に基づい
て相互作用しあう2つのアンテナを分離することを考慮
する必要があるからであり、長い調査とトリミング時間
とを必要とするからである。
【0008】第2の問題点は、ほとんどの構造が容積及
びサイズにおいて大きいことであり、移動通信において
は致命的な点である。2つ以上のアンテナを使用しなけ
ればならない時には、これらは組み合わされるべきであ
る。ハンディホンにおいて呼びを受信すると、ユーザは
衛星通信用かあるいは地上通信用のアンテナのどちらを
引き出すかを決めなければならない。これは非実用的で
ある。これは、複数の動作周波数及び偏波を持つために
は、いくつかの提案された解決策を2つの異なった構造
に施さなけれならず、必要な周波数の数を増加させ、ス
ペースを要するからである。
【0009】そこで、本発明の課題は、上記の問題点を
解消し、パーソナル通信の分野に適した小形化できるア
ンテナ形態を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明によるマルチモー
ドアンテナは、円偏波を発生するためにN本のワイヤ1
が電磁波を透過可能なシリンダ2に螺旋状に巻回されて
成るヘリカルタイプのアンテナと、該ヘリカルタイプの
アンテナ内にその中心軸に沿って設けられたモノポール
タイプのアンテナ3とを含み、前記N本のワイヤはそれ
ぞれ、1つの入力部6とN個の出力部7を持つフィーダ
5の前記出力部に位相及び振幅について適切な形態で接
続されていることを特徴とする。
【0011】なお、前記シリンダの直径D1、前記ワイ
ヤの数N、前記ワイヤのピッチ角度A1、前記ワイヤの
長さL1、前記位相及び振幅はそれぞれ、衛星通信シス
テムにおけるポータブルアンテナの放射パターンにより
決定され、前記モノポールタイプのアンテナの長さLL
1、負荷構造14はそれぞれ、前記放射パターン及び前
記モノポールタイプのアンテナのマッチングにより決定
され、前記ワイヤの直径により前記モノポールタイプの
アンテナの相互作用が最適化される。
【0012】また、前記フィーダは前記シリンダの下部
に設けられ、該シリンダは、通信機筺体に設けられた筒
状のガイド部材により該シリンダの内径側で支持されて
おり、前記モノポールタイプのアンテナは、前記通信機
筺体における前記ガイド部材の内側に設けられた支持部
材により支持されている。
【0013】更に、前記フィーダにおける前記入力部
は、前記通信機筺体における前記シリンダの外側に設け
られた貫通穴を通して前記通信機筺体内に導入され、前
記モノポールタイプのアンテナの入力部は、前記支持部
材とこれに対応する箇所の前記通信機筺体にそれぞれ設
けられた貫通穴を通して前記通信機筺体内に導入される
ことを特徴とする。
【0014】
【作用】モノポールタイプのアンテナの共振周波数は、
その長さにより決定され、所望の周波数F1の1/4波
長である。フィードシステム及びサポート構造は、地上
通信をカバーするための直線偏波における周波数F1で
完全なマッチング及び必要電力が得られるように設計さ
れる。
【0015】ヘリカルタイプのアンテナは、衛星通信を
カバーするために完全に分離された形態で設計される。
それは、透明なシリンダの周囲に螺旋状に巻回され、異
なった位相及び振幅で給電される1セットのワイヤを有
する。これは、衛星通信用のアンテナとなる。
【0016】衛星通信用のアンテナは円偏波であり、中
心軸に関して対称であるので、その中にモノポールタイ
プのアンテナを挿入することができる。すべての作用
は、給電システム内でインピーダンスレベルの小さな作
用を補正するために外部からマッチングがなされる。放
射パターン上における小さな変化が、モノポールタイプ
のアンテナに対するヘリカルタイプのアンテナの最適化
により改善される。
【0017】
【発明の実施の形態】図1〜図3を参照して、本発明の
好ましい実施の形態について説明する。図1において、
このマルチモードアンテナは、円偏波を発生するために
N本のワイヤ1が電磁波を透過可能なシリンダ2に螺旋
状に巻回されて成るヘリカルタイプのアンテナと、この
ヘリカルタイプのアンテナ内にその中心軸に沿って設け
られたモノポールタイプのアンテナ3とを含む。N本の
ワイヤ1はそれぞれ、1つの入力部6とN個の出力部7
とを持つフィーダ5の出力部7に、位相及び振幅につい
て適切な形態で接続されている。
【0018】シリンダ2の直径D1、ワイヤ1の数N、
ワイヤ1のピッチ角度A1、ワイヤ1の長さL1、前記
位相及び振幅はそれぞれ、衛星通信システムにおけるポ
ータブルアンテナの放射パターンにより決定される。
【0019】一方、モノポールタイプのアンテナ3の長
さLL1、負荷構造14はそれぞれ、前記放射パターン
及びモノポールタイプのアンテナ3のマッチングにより
決定される。
【0020】更に、ワイヤ1の直径によりモノポールタ
イプのアンテナ3の相互作用が最適化される。
【0021】図2は、ワイヤ1とモノポールタイプのア
ンテナ3との関係をわかり易くするために、透視図的に
示した図であり、通信機筺体4を円筒状に示している
が、実際には通信機の形態により様々な形状で提供され
る。
【0022】図1、図3において、フィーダ5はシリン
ダ2の下部に設けられている。シリンダ2は、通信機筺
体4に設けられた筒状のガイド部材41によりシリンダ
2の内径側で支持されている。モノポールタイプのアン
テナ3は、通信機筺体4におけるガイド部材41の内側
に設けられた支持部材42により支持されている。
【0023】フィーダ5に接続された入力部6は、配線
パターンをシリンダ2の外壁に添設すると共に、この配
線パターンにリード線61を接続し、通信機筺体4にお
けるシリンダ2の外側に設けられた貫通穴43を通して
通信機筺体4内に導入されている。
【0024】一方、モノポールタイプのアンテナ3の入
力部は、フィーダ8を、支持部材42とこれに対応する
箇所の通信機筺体4にそれぞれ設けられた貫通穴44
(通信機筺体4側のみ図示)を通すことにより通信機筺
体4内に導入されている。
【0025】図4にはモノポールタイプのアンテナ3の
ためのマッチング性能の測定結果が示されている。この
例は、ヘリカルタイプのアンテナの直径10mmのシリ
ンダ2に対して4本のワイヤ1が1回巻回され、全高は
100mmの場合である。モノポールタイプのアンテナ
3は83mmの長さを有する。
【0026】図5は、950MHzでのモノポールタイ
プのアンテナ3の計測結果を示す。変動は仰角に対して
なされ、得られたゲインは約5dBであった。
【0027】図6はヘリカルタイプのアンテナのみの場
合の仰角平面における放射パターンを示している。ここ
では、8.5dBのゲインを示している。
【0028】図7は内側にモノポールタイプのアンテナ
3を持つヘリカルタイプのアンテナ放射パターンを示し
ており、図6とほぼ同じパターンを示している。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、パーソナル通信の分野
に適した小形化かつ低価格化の可能なマルチモードアン
テナを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい実施の形態によるマルチモー
ドアンテナを示した外観図である。
【図2】図1のマルチモードアンテナにおけるワイヤと
モノポールタイプのアンテナとの関係をわかり易くする
ために、透視図的に示した図である。
【図3】図1のマルチモードアンテナの支持構造を説明
するための断面図である。
【図4】図1に示された例のマッチング性能の測定結果
を示した図である。
【図5】図1に示された例の放射性能の測定結果を示し
た図である。
【図6】図1に示された例の放射性能の測定結果を示し
た図である。
【図7】図1に示された例の放射性能の測定結果を示し
た図である。
【図8】従来のアンテナの第1の例を示した図である。
【図9】従来のアンテナの第2の例を示した図である。
【符号の説明】
1 ワイヤ 2 シリンダ 3、16 モノポールタイプのアンテナ 4 通信機筺体 5、8 フィーダ 6 入力部 7 出力部 17 ハンディホン 18 ヘリカルアンテナ 20 PIFAタイプのアンテナ 41 ガイド部材 42 支持部材

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円偏波を発生するためにN本のワイヤ1
    が電磁波を透過可能なシリンダ2に螺旋状に巻回されて
    成るヘリカルタイプのアンテナと、 該ヘリカルタイプのアンテナ内にその中心軸に沿って設
    けられたモノポールタイプのアンテナ3とを含み、 前記N本のワイヤはそれぞれ、1つの入力部6とN個の
    出力部7を持つフィーダ5の前記出力部に位相及び振幅
    について適切な形態で接続されていることを特徴とする
    マルチモードアンテナ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のマルチモードアンテナに
    おいて、 前記シリンダの直径D1、前記ワイヤの数N、前記ワイ
    ヤのピッチ角度A1、前記ワイヤの長さL1、前記位相
    及び振幅はそれぞれ、衛星通信システムにおけるポータ
    ブルアンテナの放射パターンにより決定され、 前記モノポールタイプのアンテナの長さLL1、負荷構
    造14はそれぞれ、前記放射パターン及び前記モノポー
    ルタイプのアンテナのマッチングにより決定され、 前記ワイヤの直径により前記モノポールタイプのアンテ
    ナの相互作用が最適化されることを特徴とするマルチモ
    ードアンテナ。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のマルチモードアンテナに
    おいて、 前記フィーダは前記シリンダの下部に設けられ、 該シリンダは、通信機筺体に設けられた筒状のガイド部
    材により該シリンダの内径側で支持されており、 前記モノポールタイプのアンテナは、前記通信機筺体に
    おける前記ガイド部材の内側に設けられた支持部材によ
    り支持されていることを特徴とするマルチモードアンテ
    ナ。
  4. 【請求項4】 請求項3記載のマルチモードアンテナに
    おいて、 前記フィーダにおける前記入力部は、前記通信機筺体に
    おける前記シリンダの外側に設けられた貫通穴を通して
    前記通信機筺体内に導入され、 前記モノポールタイプのアンテナの入力部は、前記支持
    部材とこれに対応する箇所の前記通信機筺体にそれぞれ
    設けられた貫通穴を通して前記通信機筺体内に導入され
    ることを特徴とするマルチモードアンテナ。
JP29506697A 1997-10-20 1997-10-28 マルチモードアンテナ Pending JPH11136021A (ja)

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JP29506697A JPH11136021A (ja) 1997-10-28 1997-10-28 マルチモードアンテナ
US09/174,441 US6160512A (en) 1997-10-20 1998-10-19 Multi-mode antenna

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JP29506697A JPH11136021A (ja) 1997-10-28 1997-10-28 マルチモードアンテナ

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2339969A (en) * 1998-07-22 2000-02-09 Vistar Telecommunications Inc Co-located quadrifilar and monopole antenna
JP2002261537A (ja) * 2001-02-27 2002-09-13 Mitsumi Electric Co Ltd ヘリカル複合アンテナ構造
EP1235299A4 (en) * 1999-11-17 2003-01-22 Nec Corp MOBILE SATELLITE COMMUNICATION TERMINAL AND METHOD OF USING SAME
US6538611B2 (en) 2000-08-02 2003-03-25 Mitsumi Electric Co., Ltd. Antenna apparatus having a simplified structure
JP2008289022A (ja) * 2007-05-21 2008-11-27 Yokowo Co Ltd 複数周波数帯用アンテナ

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Effective date: 20000412