JPH11274840A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アンテナの給電点位置を、無線機筐体とアン
テナとの接点位置からオフセットした位置とすることが
できるアンテナ装置を提供する。 【解決手段】 先端にローディングコイル２２が付加さ
れた直線状のアンテナエレメント２１の直線状部分を、
絶縁物２４を介して同軸外部導体２３で覆い、アンテナ
エレメント２１の部分を芯線とする同軸構造にする。同
軸外部導体２３のローディングコイル側の端部に接続さ
れ、同軸外部導体２３の少なくとも一部を絶縁物２６を
介して覆うようにスリーブ構成部２５を設ける。アンテ
ナエレメント２１のローディングコイル２２側とは反対
側の端部を、無線機との接点部分とした場合において
も、実効的にアンテナエレメント２１とローディングコ
イル２２との接続部４２を給電点とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば携帯電話
機などのアンテナ装置に用いられる、いわゆるホイップ
アンテナと呼ばれるアンテナ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話機用のアンテナとしては、ホイ
ップアンテナが、その筐体内に収納可能に取り付けられ
ており、使用時には、このホイップアンテナが引き出さ
れる構成である。

【０００３】従来、この種のホイップアンテナが引き出
された状態での使用時の給電点は、無線機筐体との接点
部分であり、アンテナのエレメント部と無線機筐体の接
地板によるダイポール構成となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のよう
に、アンテナが引き出された状態での使用時の給電点が
無線機筐体との接点部分である場合には、高周波電流が
無線機筐体にも流れてしまう。このため、携帯電話機の
ように、筐体を手に持って使用するような場合には、人
間の手の影響が生じる。

【０００５】また、携帯電話機では、通話状態時には、
筐体を手に持ち、頭部の耳に近付けて使用することにな
る。このため、この通話状態時には、給電点としてのア
ンテナエレメントと無線機筐体との接点部分が、人間の
手や頭部の影響を受けて、アンテナの諸特性が劣化す
る。

【０００６】また、通話状態時に携帯電話機の筐体を手
に持ち、頭部の耳に近付けて使用する状態では、高周波
電流の最大点である給電点が、頭部に最も近接する位置
になるが、電波の頭部への被曝の問題から、高周波電流
の最大点である給電点の位置は、できるだけ、頭部から
離れた位置とすることが望ましい。

【０００７】この発明は、以上の点にかんがみ、アンテ
ナの給電点位置を、無線機筐体とアンテナとの接点位置
からオフセットした位置とすることができるアンテナ装
置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明によるアンテナ装置は、先端にロー
ディングコイルが付加された直線状のアンテナエレメン
トと、前記アンテナエレメントの直線状部分を、絶縁物
を介して覆い、前記アンテナエレメントの部分を芯線と
する同軸構造にするための同軸外部導体と、前記同軸外
部導体の前記ローディングコイル側の端部に接続され、
前記同軸外部導体の少なくとも一部を絶縁物を介して覆
うように設けられるスリーブ構成部と、を備える。

【０００９】この請求項１の構成においては、前記アン
テナエレメントの前記ローディングコイル側とは反対側
の端部を、無線機との接点部分とした場合においても、
実効的に前記アンテナエレメントと前記ローディングコ
イルとの接続部を給電点とすることができる。

【００１０】また、請求項２の発明は、無線機の筐体に
対して、引き出しおよび収納が可能な請求項１に記載の
アンテナ装置であって、前記収納状態においては、前記
ローディングコイル部に直接給電されるとともに、スタ
ブを構成する前記同軸部が、使用周波数にて高インピー
ダンスとなるように、前記無線機の筐体との接点が構成
されてなることを特徴とする。

【００１１】この請求項２の発明によれば、ローディン
グアンテナに直接給電され、かつ、エレメント側が高イ
ンピーダンスとなるので、エレメント側への高周波電流
の流出を防ぐことができる。

【００１２】そして、請求項３の発明のように、前記ア
ンテナエレメントは、弾性を有する導体で構成するとと
もに、前記導体の表面には銅メッキを施し、高周波抵抗
値が低くなるようにするとよい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明によるアンテナ装
置の実施の形態を、携帯電話やＰＨＳなどの携帯型電話
機のホイップアンテナに適用した場合について説明す
る。

【００１４】図２は、携帯型電話機の筐体の一例を示す
ものであり、筐体１０の正面１０ｆに、受話器（スピー
カ）のための開口１２ｈおよび送話器（マイクロホン）
のための開口１３ｈが穿設されるとともに、ダイヤルキ
ー１４および各種の機能制御キー１５が配設される。ま
た、液晶表示素子１６が正面１０ｆの中央部に配設され
る。

【００１５】筐体１０の上部左側方に円弧状の張り出し
部１０ｃが形成されて、使用中の取り落とし防止が図ら
れている。張り出し部１０ｃの周縁に接するように、機
能制御用の操作つまみが配設され、使用者が筐体１０を
左手で保持したとき、親指により、つまみ２１の周縁が
上方または下方に駆動されて、つまみ２１は時計方向ま
たは反時計方向に回動される。

【００１６】筐体１０の上面１０ｔには、送受信周波数
に対応する波長λの１／４の長さの、可撓性のモノポー
ルアンテナ、いわゆるホイップアンテナ１８が、筐体１
０内に収納可能に取り付けられており、使用時には、こ
のホイップアンテナ１８が引き出される。

【００１７】このホイップアンテナ１８の先端には、電
気長が、送受信周波数に対応する波長λの１／４の長さ
のローディングコイル部１９が付加されている。

【００１８】図１に、この実施の形態のアンテナ装置と
してのホイップアンテナ１８の構成例を示す。

【００１９】図１に示すように、直線状の導体からなる
アンテナエレメント２１の先端には、トップローディン
グコイル２２が付加されている。エレメント２１は、弾
性を有する導体により構成され、その表面には、高周波
電気伝導率を高めるために銅メッキが施されている。

【００２０】直線状エレメント２１の長さは、送受信周
波数に対応する波長λの１／４である。また、トップロ
ーディングコイル２２の電気長も、送受信周波数に対応
する波長λの１／４となるようにされている。

【００２１】そして、直線状エレメント２１の部分は、
このエレメント２１を芯線とする同軸構造とされる。す
なわち、エレメント２１は、筒状の同軸外部導体２３の
中心線位置に配置され、ローディングコイル２２側とは
反対側の端部を残して、同軸内部絶縁体２４により覆わ
れる。エレメント２１と、同軸内部絶縁体２４と、同軸
外部導体２３とで、同軸型伝送路が構成される。

【００２２】同軸内部絶縁体２４としては、この例で
は、誘電率ｅｒが４．０付近の値の絶縁物が用いられて
いる。これは、エレメント２１を流れる高周波電流の波
長を短縮させ、エレメント２１の電気長が半波長付近に
なるようにするためである。すなわち、エレメント２１
の長さが送受信周波数の１／４波長なので、送受信波を
エレメント２１上で１／２波長とするためである。

【００２３】同軸外部導体２３の外側には、筒状のスリ
ーブ構成部２５が設けられる。このスリーブ構成部２５
は、同軸外部導体２３と、そのトップローディングコイ
ル２２側の端部で連結されており、実質的に同軸外部導
体２３と一体的に構成されている。

【００２４】そして、スリーブ構成部２５と、同軸外部
導体２３との間には、スリーブ部保持絶縁体２６が充填
されている。このスリーブ部保持絶縁体２６としては、
誘電率ｅｒが、１．０付近の絶縁物を用いる。これは、
スリーブ構成部２５を、シュペルトップとして動作させ
るためである。

【００２５】次に、携帯型電話機の場合の実施の形態の
アンテナ装置の引き出し時と、収納時における、筐体内
での電気的接続構造部分について説明する。

【００２６】図３は、アンテナ引き出し時の接続構造を
示すものである。この図３に示すように、アンテナが引
き出された状態においては、内部発振器３１で示した送
信信号の発生部で生成された高周波電流が、接点部材３
２を通じて、エレメント２１の、トップローディングコ
イル２２側とは反対側の端部に給電される。

【００２７】そして、給電された高周波電流は、接点部
材３２と、エレメント２１との接触部４１のインピーダ
ンスを特性インピーダンスとする同軸構成である同軸型
伝送路を、整合損失を押さえつつ進行し、エレメント２
１のトップローディングコイル２２との連結部分４２ま
で到達する。ここで、トップローディングコイル２２
と、スリーブ構成部２５で構成されたダイポールアンテ
ナに給電される。したがって、この時の給電点は、前記
連結部分４２となり、従来のホイップアンテナの給電点
に相当する接触部４１からオフセットした位置となる。

【００２８】このとき、携帯型電話機の筐体地板３０に
電気的に接続されている接点部材３３が、接触部４３に
おいてスリーブ構成部２５の開放端側の同軸外部導体２
３に接触する。これにより、発振器３１と、同軸外部導
体２３との電位が共通化される。

【００２９】次に、アンテナ収納時の接続構造を、図４
を参照して説明する。このアンテナ収納時には、接点部
材３２は、エレメント２１のトップローディングコイル
２２との連結部分４２に接触し、発振器３１からの高周
波電流は、トップローディングコイル２２に直接的に給
電される。

【００３０】このとき、エレメント２１側の同軸部はス
タブを構成するが、同軸内部絶縁体２４が、誘電率４．
０の絶縁物で構成されているので、エレメント２１を流
れる高周波電流の波長は短縮され、エレメント２１の電
気長が１／２波長付近となる。なお、このとき、エレメ
ント２１のトップローディングコイル２２とは反対側の
端部は、開放端とされる。したがって、接触部４２にお
いて、スタブを構成するエレメント２１側の同軸部が高
インピーダンスになり、エレメント２１側への高周波電
流の流出を防止できる。

【００３１】そして、このアンテナ収納時においては、
携帯型電話機の筐体地板３０に電気的に接続されている
接点部材３４が、スリーブ構成部２５と接触部４４にお
いて接触し、また、携帯型電話機の筐体地板３０に電気
的に接続されている接点部材３５が、同軸外部導体２３
と接触部４４において接触するように構成されている。

【００３２】これにより、同軸外部導体２３と、筐体地
板３０とを同電位とすることができ、エレメント２１の
近傍に、ユーザの手や頭などの人体が接近したときの影
響を減少させることができる。

【００３３】また、接触部４２において給電された高周
波電流は、接触部４４を通じ、接点部材３４を通じて筐
体地板３０に流れ、トップローディングコイル２２と、
筐体地板３０とでダイポールアンテナの構成をなす。こ
れは従来のホイップアンテナと類似した構成である。

【００３４】上述したように、この実施の形態のアンテ
ナ装置によれば、アンテナ引き出し時に、給電点が、携
帯型電話機筐体とアンテナエレメントとの接点部分から
オフセットしたトップローディングコイル側の位置にな
るので、電流分布の最大点が使用者の頭部から離れた位
置に生じることになる。

【００３５】したがって、従来のアンテナに比べて、ア
ンテナ特性に対する人体の影響が減少し、アンテナ放射
効率および放射指向性の安定度が向上する。また、上述
のように、携帯型電話機の筐体に高周波電流が流れない
構成としたため、使用者が手に持ったときの影響も減少
する。

【００３６】なお、以上の説明では、この発明を携帯型
電話機に適用した場合について説明したが、トランシー
バなどにも適用できることは言うまでもない。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、アンテナの給電点位置を、無線機筐体とアンテナと
の接点位置からオフセットした位置とすることができ
る。このため、使用者が手に持って使用する、携帯型電
話機などの無線機の場合であっても、アンテナ特性の劣
化を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるアンテナ装置の実施の形態の要
部の構成を示す図である。

【図２】この発明によるアンテナ装置が適用される無線
機の例としての携帯型電話機を示す図である。

【図３】この発明によるアンテナ装置の実施の形態のア
ンテナ引き出し時の接続構造を示す図である。

【図４】この発明によるアンテナ装置の実施の形態のア
ンテナ収納時の接続構造を示す図である。

【符号の説明】

２１…アンテナエレメント、２２…トップローディング
コイル、２３…同軸外部導体、２４…同軸内部絶縁体、
２５…スリーブ構成部、２６…スリーブ部保持絶縁体、
３０…筐体地板、３１…発振器、３２…接点部材、３３
…接点部材、３４…接点部材、３５…接点部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】先端にローディングコイルが付加された直
   線状のアンテナエレメントと、 前記アンテナエレメントの直線状部分を、絶縁物を介し
   て覆い、前記アンテナエレメントの部分を芯線とする同
   軸構造にするための同軸外部導体と、 前記同軸外部導体の前記ローディングコイル側の端部に
   接続され、前記同軸外部導体の少なくとも一部を絶縁物
   を介して覆うように設けられるスリーブ構成部と、 を備え、 前記アンテナエレメントの前記ローディングコイル側と
   は反対側の端部を、無線機との接点部分とした場合にお
   いても、実効的に前記アンテナエレメントと前記ローデ
   ィングコイルとの接続部を給電点とすることを特徴とす
   るアンテナ装置。
2. 【請求項２】無線機の筐体に対して、引き出しおよび収
   納が可能なアンテナ装置であって、 前記収納状態においては、前記ローディングコイル部に
   直接給電されるとともに、スタブを構成する前記同軸部
   が、使用周波数にて高インピーダンスとなるように、前
   記無線機の筐体との接点が構成されてなる請求項１に記
   載のアンテナ装置。
3. 【請求項３】前記アンテナエレメントは、弾性を有する
   導体で構成されるとともに、前記導体の表面には銅メッ
   キが施され、高周波抵抗値が低くされてなる請求項１ま
   たは請求項２に記載のアンテナ装置。