JPH11186824A - 携帯無線機用アンテナ - Google Patents

携帯無線機用アンテナ

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JPH11186824A JP10252583A JP25258398A JPH11186824A JP H11186824 A JPH11186824 A JP H11186824A JP 10252583 A JP10252583 A JP 10252583A JP 25258398 A JP25258398 A JP 25258398A JP H11186824 A JPH11186824 A JP H11186824A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アンテナが持ち運びやすい状態とされたとき
でもアンテナの放射特性が優れている携帯無線機用アン
テナを提供すること。 【解決手段】 携帯無線機筐体11の内部に設けられた
導電体または誘電体と、前記携帯無線機の筐体の少なく
とも一つの表面とほぼ連続した面となる第1の状態およ
び前記携帯無線機の外形から突出する第2の状態をとる
ことを可能にする可動機構14を有し、内部にアンテナ
エレメント13が収容されたアンテナ構成体12と、
前記アンテナ構成体が前記第1の状態にあるときに前記
アンテナ構成体のアンテナ放射特性を補正する、前記筐
体内部に設けられた補正部材18とを備えた構成とし
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナに関し、
特に携帯電話等の携帯無線機のアンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】携帯電話等の携帯無線機において、送受
信が行われないとき、あるいは低レベルの送受信が行わ
れるときには、正規のアンテナが無線機の筐体内等に収
納されて無線機の外形寸法が小さくされると、持ち運び
に便利である。従来、このアンテナの収納方法として、
種々の方法が考案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】アンテナ収納の第1の
方法は、携帯無線機からアンテナを取り外す方法であ
る。その結果、無線機は全体の長さが短くされて持ち運
びに便利である。しかしこの方法は、アンテナの取り外
し及び取り付けの作業が煩雑であり、また取り外された
アンテナが紛失しやすいという欠点がある。更に、アン
テナが取り外された状態では、無線機は全く送受信がで
きないという欠点がある。
【0004】第2の方法は、アンテナを短く折りたたむ
ことによって、携帯無線機の長さを短くする方法であ
る。しかし、アンテナが折りたたまれた状態では、一般
的に無線機の内部にある導電体からなるシールド構造
や、ガラスエポキシ等の基材を有する誘電体からなるプ
リント基板の影響によって、アンテナの放射特性が影響
を受け、無線機の適切な送受信が困難になる。また、ア
ンテナが常に無線機の外に露出しているので、美観の上
から好ましくないという欠点がある。
【0005】第3の方法は、補正部材が運用されないと
きまたは低レベルの状態で運用されるときには、正規の
アンテナを無線機の筐体内に収容し、アンテナを内蔵ア
ンテナに切替える方法である。しかし、この方法は、無
線機に2つの独立したアンテナとアンテナ切替え用のス
イッチを必要とする。そして、アンテナ切替動作を連動
させる機構も含めた場所が必要となり、無線機の小型化
に支障が生じる。同時に、信号の高周波損失が、追加さ
れたスイッチ等によって増加する。更に、無線機の構造
が複雑となり、コストアップとなるという欠点がある。
【0006】第4の方法は、テレスコープ型のアンテナ
を使用する方法である。アンテナ利得が少なくてよいと
きは、アンテナは携帯無線機の筐体内に縮められた状態
で使用される。しかし、この方法は、アンテナの先端が
細くなっているため、アンテナ強度が弱いという欠点が
ある。また、無線機の筐体内にアンテナを収納するため
の場所が必要であるため小型化に支障があり、更にアン
テナが縮められた状態ではアンテナの放射特性が大きく
劣化するという欠点がある。
【0007】このように、従来の携帯無線機用アンテナ
には種々の欠点があった。そこで、本発明の第1の目的
は、携帯無線機からアンテナを取り外すことなしに無線
機を小型かつ持ち運びを容易とすることができる、携帯
無線機用アンテナを提供することにある。本発明の第2
の目的は、アンテナが持ち運びやすい状態とされたとき
でもアンテナの放射特性が優れている携帯無線機用アン
テナを提供することにある。本発明の第3の目的は、美
観の優れている携帯無線機用アンテナを提供することに
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明の携帯無線機用アンテナは、携帯無線機
の内部に設けられた導電体または誘電体と、前記携帯無
線機の筐体の少なくとも一つの表面とほぼ連続した面と
なる第1の状態および前記携帯無線機の外形から突出す
る第2の状態をとることを可能にする可動機構を有し、
内部にアンテナエレメントが収容されたアンテナ構成体
と、前記アンテナ構成体が前記第1の状態にあるときに
前記アンテナ構成体のアンテナ放射特性を補正する、前
記筐体内部に設けられた補正部材とを備えた構成として
ある。
【0009】
【発明の実施の形態】第1図(a),(b)および第2
図を参照すると、本発明の第一の実施例による携帯無線
機は、筐体11の角部に設けられた凹部に可動的に取り
付けられたアンテナ構成体12を有する。アンテナ構成
体12は、携帯無線機用アンテナの主要素であり、その
外形は角柱状をしていて、アンテナ放射体の主な要素で
あるアンテナエレメント13およびアンテナ放射体の一
部としても働く可動機構14を含んでいる。筐体11の
内部には、送受信機15と、送受信機15と可動機構1
4とを接続する給電線16と、地板17と、地板17に
固定された補正部材18とが含まれている。送受信機1
5は、一般にアンテナ共用器19と、送信部20と、受
信部21と、送信部20および受信部21を制御する制
御部22とを含んでいる。また、携帯無線機には、図示
されない電源部、ダイヤル装置等が含まれることがあ
る。
【0010】第1図(a)に示す、筐体11とアンテナ
構成体12の少なくとも一つの表面がほぼ連続した面を
形成する第1の状態において、アンテナ構成体12は、
図から明らかなように、デザイン上の観点から見て携帯
無線機の筐体11を主要な要素とする外形の一部を形成
している。このアンテナエレメント13が筐体11内の
接地電位を持つ地板17に接近した状態において補正部
材18がないときは、携帯無線機のアンテナ特性,即
ち、アンテナ利得、放射インピーダンス等が、アンテナ
エレメント13が自由空間中にあると見なされるときの
特性から変化し、損なわれる。補正部材18は、この損
われるアンテナ特性を補正するための素子であり、適正
な補正がされるように、その位置および形状・寸法が決
定され、地板17の上に固定される。
【0011】第1図(b)に示す、筐体11の外形から
アンテナ構成体12が突出する第2の状態において、ア
ンテナ構成体12は、公知の回転軸を有する可動機構1
4により回転し、携帯無線機の筐体11の外形から突出
した状態とされている。尚、この図では、見やすくする
ために筐体11の内部の図示が省略されているが、一
方、アンテナ構成体12の内部のアンテナエレメント1
3の一例が示されている。アンテナエレメント13は、
金属線によって構成されたヘリカルホイップ構造として
示されている。この図の状態においては、アンテナエレ
メント13と、補正部材18とはその間の距離が離れる
ため、相互の電気的な結合が少なくなる。従って、携帯
無線機のアンテナ特性は、ほぼアンテナエレメント13
の特性によって決定される。そして、第1図(b)の状
態におけるアンテナ特性は、補正部材18の特性とは無
関係に決定されてよい。
【0012】第3図を参照すると、携帯無線機用アンテ
ナの主要特性を決定するアンテナ構成体12と補正部材
18および地板17の詳細が示されている。アンテナ構
成体12は、金属の線によって構成されたアンテナエレ
メント13とそれを保護するプラスチック等の誘電体物
質で作られたカバー23および可動機構14を含んでい
る。プラスチックス等で作られる筐体11は、アンテナ
構成体12と、地板17および補正部材18を隔てるよ
うに位置している。尚、可動機構14は筐体11に結合
されており、給電線16の一端は可動機構14の一端
に、アンテナ共用器19(第2図)に他の一端が接続さ
れている。
【0013】アンテナエレメント13はヘリカル形状に
形成されており、その展開長と可動機構14の長さと合
わせて、使用周波数における波長のほぼ1/4の長さと
される。そして、アンテナ構成体12が第1図(b)の
状態とされたとき、アンテナ特性がほぼ最良になるよう
に調整される。尚、筐体11およびカバー23は、それ
が損失少なく且つ厚さが薄ければ、アンテナ特性に大き
な影響は与えない。一方、アンテナ構成体12が倒さ
れ、地板17に接近した状態では、アンテナ特性は大き
く影響を受ける。
【0014】補正部材18が設けられていないときに
は、この状態のアンテナ利得は自由空間中と比べて20
dB以上減少する。この理由としては、アンテナエレメ
ント13が地板17へ接近することによる両者の間の容
量増加によって、放射インピーダンスが低下するためと
考えられることもできる。
【0015】補正部材18は、地板17に一端が接続さ
れた金属線であり、アンテナ構成体12の整合が取られ
るように、所要の周波数やその帯域を考慮して、その位
置,形状,長さ等が設定される。一例として、補正部材
18は、アンテナエレメント13の開放端の位置付近
に、方形の輪状に形成される。輪状にするのは地板17
とアンテナ構成体12との距離を短くして携帯無線機を
小型にするためである。補正部材18は、プラスチック
ス等の固定具によって地板17に固定されてよい。この
ように構成することにより、補正部材18は、インダク
タンス素子を構成し、アンテナエレメント13が地板1
7に接近することにともなって生じた、容量成分を補償
することができる。尚、補正部材18の構造および電気
的特性は、上述した例に限られるものではなく、アンテ
ナ構成体12の特性,所要のアンテナ特性にしたがって
選ばれてよい。また、補正部材18は、誘電体基材を有
するプリント基板の影響によるアンテナ放射特性の影響
も、地板17による影響の場合と同様にして補償するこ
とができる。更に、補正部材18は地板17以外のもの
に取り付けても良い。
【0016】第4図(a)及び(b)それぞれは、第1
図(a)及び(b)の状態における測定例である。測定
周波数962MHzにおいて、第4図(a)の場合の平
均化利得Gavは−4.8(dBd)(dBdは、ダイ
ポールアンテナ利得によって正規化されたアンテナ利
得)、第4図(b)の場合の平均化利得Gavは−3.
5(dBd)であった。このように、第1図の実施例に
おいて、アンテナ構成体12が携帯無線機の外観の一部
と見なされる状態とされても、アンテナ利得の低下は
1.3dBに抑えることができた。
【0017】第5図(a)には、本発明の第二の実施例
による携帯無線機用アンテナの主要部を構成するアンテ
ナ構成体51が無線機の筐体52に収納された状態、
(b)図にはアンテナ51が筐体52から突出した状態
が示されている。角柱状をしたアンテナ構成体51に
は、一例として折り曲げられた板状のアンテナエレメン
ト53が含まれている。アンテナ構成体51は、公知の
スライド機構54により、筐体52に収納された第1の
状態と、筐体52の外形から突出した第2の状態の二つ
の状態をとりうる。
【0018】第6図を参照すると、携帯無線機用アンテ
ナの主要特性を決定するアンテナ構成体51と補正部材
55および地板56の詳細が示されている。アンテナ構
成体51は、アンテナエレメント53と、それを保護す
るプラスチックスのカバー57およびスライド機構54
の一方を含んでいる。補正部材55と地板56は、筐体
52によってアンテナ構成体51と隔てられている。給
電線58の一端は、板状のアンテナエレメント53の辺
近くに接続されている。アンテナエレメント53の辺の
合計の長さは、使用周波数における波長のほぼ1/2の
長さとされる。
【0019】そして、補正部材55は、給電線58の接
続された位置に最も近いアンテナエレメント53の辺の
位置からほぼ1/4波長の距離にある地板56上に固定
され接続されている。即ち、この位置は板状アンテナの
開放端に相当し、最もアンテナ整合がとりやすい位置で
ある。補正部材55は、第7図に示された補正部材18
と同様の構成であり、インダクタンス素子を形成する輪
状の金属線によって構成されている。そして、アンテナ
エレメント53が地板56に接近することに伴なって生
じた容量成分を補償し、携帯無線機用アンテナのアンテ
ナ利得の低下を防ぐことができる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、第1に本
来アンテナには利用されていなかった筐体の外周の一部
を可動とすることにより、アンテナ全体を筐体の内部に
収納する構造に比較して小型化に有利であるという効果
がある。第2に筐体の外部へ折りたたむ方式のアンテナ
に比較して、デザイン的な観点(美観)からして優れて
いるという効果がある。第3に第1のアンテナ構成体が
携帯無線機の外形の一部となる状態にされたときも、補
正部材の働きによりアンテナとしての特性を大きく損な
うことなく送受信が可能であるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a),(b)は本発明の第一の実施形態によ
る携帯無線機の2つの状態を示す斜視図である。
【図2】図1の実施形態による携帯無線機の回路ブロッ
ク図である。
【図3】図1の実施形態におけるアンテナ部の詳細を示
す一部載欠した斜視図である。
【図4】(a),(b)は図1の実施形態におけるアン
テナ放射特性を示す図である。
【図5】(a),(b)は本発明の第二の実施形態によ
る携帯無線機の2つの状態を示す斜視図である。
【図6】図5の実施形態におけるアンテナ部の詳細を示
す一部載欠した斜視図である。
【符号の説明】
11,52 筐体 12,51 アンテナ構成体 13,53 アンテナエレメント 14 可動機構 15 送受信機 16,58 給電線 17,56 地板 18,55 補正部材 19 アンテナ共用器 20 送信部 21 受信部 22 制御部 23,57 カバー

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 携帯無線機内部に設けられた導電体また
    は誘電体と、 前記携帯無線機の筐体の少なくとも一つの表面とほぼ連
    続した面となる第1の状態および前記携帯無線機の外形
    から突出する第2の状態をとることを可能にする可動機
    構を有し、内部にアンテナエレメントが収容されたアン
    テナ構成体と、 前記アンテナ構成体が前記第1の状態にあるときに前記
    アンテナ構成体のアンテナ放射特性を補正する、前記筐
    体内部に設けられた補正部材とを備えたことを特徴とす
    る携帯無線機用アンテナ。
  2. 【請求項2】 前記導電体または誘電体が、前記携帯無
    線機の筐体内部にあるシールド構造またはプリント基板
    であることを特徴とする請求項1記載の携帯無線機用ア
    ンテナ。
  3. 【請求項3】 前記アンテナ構成体が前記第1の状態に
    おいて前記補正部材に近接することにより、前記アンテ
    ナ構成体のアンテナ放射特性を補正することを特徴とす
    る請求項1または2記載の携帯無線機用アンテナ。
  4. 【請求項4】 前記アンテナ構成体が前記第1の状態に
    おいて前記補正部材に近接することにより、前記アンテ
    ナ構成体の整合特性を補正することを特徴とする請求項
    1または2記載の携帯無線機用アンテナ。
  5. 【請求項5】 前記アンテナエレメントは、ヘリカルホ
    イップ状のアンテナエレメントであることを特徴とする
    請求項1,2,3または4記載の携帯無線機用アンテ
    ナ。
  6. 【請求項6】 前記アンテナエレメントは、板状のアン
    テナエレメントであることを特徴とする請求項1,2,
    3または4記載の携帯無線機用アンテナ。
  7. 【請求項7】 前記補正部材は、輪状の金属線を有する
    ことを特徴とする請求項1,2,3または4記載の携帯
    無線機用アンテナ。
  8. 【請求項8】 前記補正部材はインダクタンス素子であ
    り、前記アンテナ構成体と接地導体との間の容量成分を
    補償することを特徴とする請求項1〜6または7記載の
    携帯無線機用アンテナ。
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