JPH11308312A - 収納式アンテナおよびこれを備えた電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 収納時におけるアンテナ輻射強度を、さらに
は伸長時におけるアンテナ輻射強度をも向上するととも
に、通信品質を向上する。 【解決手段】 コイル状アンテナ部１と棒状アンテナ部
２とを給電端子部３を介して接続し、棒状アンテナ部２
の端部に接続端子部４を設けてあるアンテナ本体２０は
筐体６に設けた給電接続部９に対して摺動自在に挿通さ
れ、給電接続部９は整合回路１１を介して送／受信回路
の電力給電出力部５に接続されている。アンテナ本体２
０の伸長時に給電接続部９に給電端子部３が接続され、
収納時には給電接続部９に給電端子部３が接続されると
ともに導体接続部１４に接続端子部４が接続される構
成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器の筐体に
対して該筐体内外に収納伸長可能に装着される収納式ア
ンテナおよびこれを装備する電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来の収納式アンテナにおけるア
ンテナ本体の概略的な構造を示し、図４、図５は図３の
収納式アンテナおよびこれを用いた電子機器としての移
動体無線端末の構造を示す。

【０００３】図３を参照してアンテナ本体２０は、移動
体無線端末３０の使用周波数の１／４波長の電気長を有
するコイル状アンテナ部１と、同じく１／４波長の電気
長を有する棒状アンテナ部２と、コイル状アンテナ部１
と棒状アンテナ部２とを電気的に接続してアンテナ収納
時に給電を受ける給電端子部３（収納時におけるアンテ
ナ給電点となる）と、棒状アンテナ部２の端部に電気的
に接続されてアンテナ伸張時に給電を受ける接続端子部
４（伸長時においてはアンテナ給電点となり収納時にお
いては後述するショートスタブを構成するためのアース
端子となる）とから構成されている。これによって、ア
ンテナ本体２０はアンテナ伸長時にはコイル状アンテナ
部１と棒状アンテナ部２とで１／２波長アンテナを構成
する。

【０００４】図４および図５を参照して移動体無線端末
３０の筐体６にはアンテナ本体２０が収納伸長自在に装
備されている。図４はアンテナ本体２０の伸長状態を示
し、図５はアンテナ本体２０の収納状態を示している。
電力給電出力部５や図示していない送／受信回路（送信
または受信のいずれか一方、または両方）などは筐体６
に内蔵の基板７に設けられた状態でシールドケース８に
覆われている。

【０００５】アンテナ本体２０は筐体６に固定された給
電接続部９とアース接続部１０とに摺動自在に挿通可能
とされており、図４のアンテナ伸長時には端部の接続端
子部４が給電接続部９によって保持されて給電されるよ
うになっている。アンテナ本体２０はまた、図５のアン
テナ収納時には中間の給電端子部３が給電接続部９によ
って保持されて給電されるとともに端部の接続端子部４
がアース接続部１０によって保持されてアースされるよ
うになっている。

【０００６】給電接続部９はそのリード部が基板７に形
成された整合回路１１に電気的に接続されている。整合
回路１１は電力給電出力部５とアンテナ伸長時に１／２
波長アンテナとなっているアンテナ本体２０とのインピ
ーダンスマッチングをとるものである。アース接続部１
０はそのリード部が基板７に形成された導体パターン１
２に電気的に接続されている。導体パターン１２はアー
スされている。

【０００７】図５のアンテナ収納時においては、給電接
続部９に給電端子部３が接続され、アース接続部１０に
接続端子部４が接続された状態となっており、棒状アン
テナ部２は筺体６内で１／４波長ショートスタブを構成
することとなって、給電点から筺体内を見たインピーダ
ンスは理論上は無限大となっている。このように棒状ア
ンテナ部２を筺体内に収納した場合では、これを給電点
から見て無限大のインピーダンスとするのは、棒状アン
テナ部２は筺体内収納状態ではこの移動端末の使用者の
手指とか顔によって遮蔽されてアンテナとして機能しに
くく、したがって、周囲のノイズを拾うなどの不必要な
ものとなるからである。したがって、棒状アンテナ部２
の収納時ではコイル状アンテナ部１がアンテナとして有
効に機能する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の１／
４波長ショートスタブ構成によってアンテナ収納時に棒
状アンテナ部２の給電点より筺体内を見たインピーダン
スが理論上は無限大となるはずであるが、実際上はそう
はならない。図４のアンテナ伸長時において、５ａは電
力給電出力部５のアース部を示し、１２ａは導体パター
ン１２のアース部を示しているが、図５のアンテナ収納
時において、両アース部５ａ，１２ａ間には破線１３で
代表させて示されるように抵抗成分と誘導性または容量
性のインピーダンスが挿入されることになるため、アー
ス接続部１０が電力給電出力部５のアース部５ａとは同
電位とはならなくなって、１／４波長ショートスタブが
構成されなくなるという課題がある。

【０００９】そこで、こうした抵抗成分とかインピーダ
ンスの挿入を回避するためには電力給電出力部５のアー
ス部５ａとアース接続部１０のアース部１２ａとの距離
を近づける必要があるが、両アース部５ａ，１２ａの距
離を近づけると、今度は、棒状アンテナ部２とシールド
ケース８とが接近して両者が分布容量で結合されて棒状
アンテナ部２のインピーダンスが低下し、棒状アンテナ
部２に電流が損失として流れ、その分、コイル状アンテ
ナ部１に流れる電流が減少し、結果的にコイル状アンテ
ナ部１によるアンテナ輻射強度の低下として現れてくる
ことになるという課題につながる。

【００１０】また、アース接続部１０が電力給電出力部
５のアース部５ａと接続されることに起因して回路系よ
りデジタルノイズ等が発生し、そのノイズがアンテナよ
り輻射されることによる通信品質の劣化という課題もあ
る。

【００１１】さらに、送／受信回路ユニットを小型化し
た場合に、送／受信回路のアース部と接続する必要のあ
るアース接続部１０を給電接続部９に対してより近づけ
る必要があり、結果として棒状アンテナ部２の電気長を
１／４波長よりも短くしなければならず、アンテナ本体
２０全体の電気長が１／２波長よりも短くなってしまう
ので、アンテナ本体２０によるアンテナ輻射強度の低下
を招くという課題を残してしまう。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明にかかわる収納式
アンテナは、電子機器の筐体に対して該筐体内外に収納
伸長可能に装着される収納式アンテナにおいて、アンテ
ナ伸長時に給電点から見て筺体外に位置するアンテナ部
の電気長が使用周波数の１／２波長×ｎ（ただしｎは１
以上の整数、以下同じ）またはこれらの付近となり、ア
ンテナ収納時に給電点から見て、筺体内に位置するアン
テナ部の電気長が１／２波長×ｎまたはこれらの付近で
かつオープンスタブ構成となり、筺体外に位置するアン
テナ部の電気長が１／４×ｎまたはこれらの付近となる
構成として上述の課題を解決している。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかわる収納式ア
ンテナの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
この収納式アンテナが適用される電子機器は本実施の形
態では無線機、例えば移動体無線端末であるが、これに
限定されるものではなく、収納式アンテナが配備される
電子機器であればそのすべてに適用されるものである。

【００１４】図１はアンテナ伸長時における本実施の形
態の収納式アンテナの構造を示し、図２はアンテナ収納
時におけるその収納式アンテナの構造を示している。こ
の収納式アンテナが配備される電子機器の一例としての
移動体無線端末３０にアンテナ本体２０が出退自在に装
備されている。

【００１５】アンテナ本体２０は、大別して、コイル状
アンテナ部１と、棒状アンテナ部２と、両アンテナ部
１，２を電気的に接続してアンテナ収納時に給電を受け
る給電端子部３と、棒状アンテナ部２の端部に電気的に
接続されてアンテナ伸長時に給電を受ける接続端子部４
とから構成されている。

【００１６】ここで、コイル状アンテナ部１と棒状アン
テナ部２とにおいて、アンテナ伸長時における筐体外ア
ンテナ部についてはコイル状アンテナ部１（請求項に言
う第１のアンテナ部）と棒状アンテナ部２（請求項に言
う第２のアンテナ部）とで構成され、アンテナ収納時に
おける筐体内アンテナ部については棒状アンテナ部２と
後述される延長導体部１４（請求項に言う筺体内導体）
とで、筐体外アンテナ部についてはコイル状アンテナ部
１でそれぞれ構成されている。

【００１７】コイル状アンテナ部１と棒状アンテナ部２
それぞれの電気長の和は、移動体無線端末３０の使用周
波数の１／２波長あるいはこの付近とされている。これ
によって、アンテナ伸長時における筐体外アンテナ部つ
まりコイル状アンテナ部１と棒状アンテナ部２との電気
長和は好ましくは１／２波長あるいはこの付近とされて
いる。

【００１８】電力給電出力部５や図示されていない送／
受信回路などはその筐体６に内蔵の基板７に設けられた
状態でシールドケース８で覆われている。アンテナ本体
２０は筐体６に固定された給電接続部９と延長導体部１
４とに摺動自在に挿通されている。

【００１９】アンテナ本体２０は、図２のアンテナ伸長
時には端部の接続端子部４が給電接続部９によって保持
されるとともに電気的に接続される。

【００２０】アンテナ本体２０はまた、図１のアンテナ
収納時には中間の給電端子部３が給電接続部９によって
保持されるとともに端部の接続端子部４が延長導体部１
４によって保持され、それぞれ電気的に接続されている
ようになっている。

【００２１】給電接続部９はそのリード部が基板７に形
成された整合回路１１に電気的に接続されている。整合
回路１１は電力給電出力部５と図２に示す伸長時の１／
２波長アンテナとなっているアンテナ本体２０とのイン
ピーダンスマッチングをとるものであり、コイルやコン
デンサ等の集中定数回路またはストリップラインや同軸
線路などで構成されている。給電接続部９は金属板や同
軸線路などで構成されている。５ａは電力給電出力部５
のアース部である。

【００２２】延長導体部１４は金属板やコイル状金属線
やストリップ線路などで構成可能であり、この実施の形
態では金属筒部４ａとコイル状金属線４ｂとを備えて構
成されいる。

【００２３】延長導体部１４の電気長Ｌ３はアンテナ収
納時において給電点から筐体６内を見た棒状アンテナ部
２の電気長との和が好ましくは１／２波長またはこれの
付近とされている。

【００２４】延長導体部１４は、その金属筒部４ａで接
続端子部４を嵌合し、板バネで圧接して固定するように
なっている。延長導体部１４は給電接続部９とともに、
筐体６のインサート成形により筐体６に固定された状態
で設けられている。延長導体部１４は従来の技術の場合
のアース接続部１０とは異なり、シールドケース８で覆
われた図示していない送／受信回路のアース部との接続
は行わない。

【００２５】本実施の形態においては、延長導体部１４
は送／受信回路に対して電気的に独立している。延長導
体部１４は送／受信回路のアース部に近づけて設ける必
要性はなく、シールドケース８からの分布容量の影響を
受けない位置まで離して設けてよく、給電接続部９とと
もにシールドケース８から離して設けることができる。
したがって、アンテナ本体２０もシールドケース８から
の分布容量の影響を受けない位置に配置することができ
る。また、延長導体部１４を送／受信回路のアース部に
接続しないでよいので、アース部と接続することに起因
して回路系に発生するデジタルノイズがなくなり、アン
テナ本体２０に対するデジタルノイズの飛び込みがなく
なるので通信品質の劣化を免れる。さらに、延長導体部
１４を送／受信回路のアース部に近づける必要が一切な
いことから、延長導体部１４を送／受信回路ユニットの
サイズに影響されることなく給電接続部９から任意の距
離を離して設けることができ、その結果として、送／受
信回路ユニットの小型化に伴って棒状アンテナ部２の電
気長を従来の技術の場合のように１／４波長より短くす
る必要がなく、前述のとおり任意の長さに設定すること
ができる。

【００２６】図１に示すアンテナ本体２０の収納時にお
いては、給電接続部９に給電端子部３が接続され、延長
導体部１４に接続端子部４が接続された状態となってお
り、前述した棒状アンテナ部２と、延長導体部１４とで
１／２波長オープンスタブ構成となることになって、給
電点である電力給電出力部５から筺体内を見たインピー
ダンスは理論上は無限大となり、他の回路部分からの誘
導性または容量性のインピーダンスの影響やシールドケ
ース８からの分布容量の影響を多少受けるとしても、従
来の技術の場合の１／４波長ショートスタブの場合より
も充分に大きなインピーダンスをもたせることができ
る。したがって、電力給電出力部５からの電流は棒状ア
ンテナ部２にはほとんど流れることはなく、実質的にす
べての電流が筐体６の外のコイル状アンテナ部１に対し
てのみ供給されることとなり、アンテナ本体２０の収納
時においてコイル状アンテナ部１によるアンテナ輻射強
度を高いものにすることができる。

【００２７】図２に示すアンテナ本体２０の伸長時にお
いては、給電点から筺体外を見たコイル状アンテナ部１
と棒状アンテナ部２との電気長が１／２波長となる。

【００２８】棒状アンテナ部２の電気長は送／受信回路
ユニットのサイズに影響されることなく任意に設定でき
る。その結果として、コイル状アンテナ部１の電気長を
短くしても、アンテナ本体２０の全体の電気長を１／２
波長とすることができる。コイル状アンテナ部１を短く
するには、コイル巻数を少なくしたりコイル間ピッチを
広げる。コイル状アンテナ部１を短くした分だけ棒状ア
ンテナ部２を長くできるので、アンテナ放射抵抗が大き
くなり、結果としてアンテナ輻射強度を強くすることが
できる。

【００２９】上述の実施の形態においては、アンテナ本
体２０がコイル状アンテナ部１と棒状アンテナ部２との
２つのアンテナ部で構成されているが、必ずしも２つの
アンテナ部は必要ではなく、１つのアンテナ部であって
も、筐体６に対して収納あるいは伸長可能であり、要す
るに、アンテナ伸長時には給電点から見て筺体外に位置
するアンテナ部の電気長が使用周波数の１／２波長×ｎ
（ただしｎは１以上の整数、以下同じ）またはこれらの
付近となり、かつ、アンテナ収納時には給電点から見て
筺体内に位置するアンテナ部の電気長が１／２波長×ｎ
またはこれらの付近でかつオープンスタブ構成となり、
かつ給電点から見て筺体外に位置するアンテナ部の電気
長が１／４×ｎまたはこれらの付近となるものであれば
構わない。

【００３０】なお、上述の実施の形態においては、コイ
ル状アンテナ部１に代えて棒状アンテナ部であってもそ
の他のアンテナ部であっても構わず、要するに、アンテ
ナ伸長時に給電点から見た筺体外に位置するアンテナ部
が１／２波長アンテナを構成すれば構わない。

【００３１】なお、上述の実施の形態においては、棒状
アンテナ部２に代えてコイル状アンテナ部であってもそ
の他のアンテナ部であっても構わず、要するに、アンテ
ナ収納時に給電点から見た筺体内に位置するアンテナ部
の電気長が１／４波長を構成しかつオープンスタブ構成
となれば構わない。その場合は延長導体部１４を省略で
きる。

【００３２】なお、上述の実施の形態においては、延長
導体部１４に代えてアンテナ収納時に棒状アンテナ部２
と共に給電点から筺体内を見た電気長が１／２波長のオ
ープンスタブを構成するものであれば構わない。

【００３３】なお、上述の実施の形態においては、アン
テナ収納時には棒状アンテナ部２が筐体内で適宜のガイ
ドによってコイル状など適宜の形状に変形されるように
構成すれば、アンテナ収納時にこの棒状アンテナ部２を
延長導体部１４と共に１／２波長オープンスタブを構成
する場合に、筐体内に位置するアンテナ部の長さを短縮
でき、これを利用する電子機器の小型化に寄与できる。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明の請求項１の収納式
アンテナによれば、電子機器の筐体に対して該筐体内外
に収納伸長可能に装着される収納式アンテナにおいて、
アンテナ伸長時に給電点から見て筺体外に位置するアン
テナ部の電気長が使用周波数の１／２波長×ｎ（ただし
ｎは１以上の整数、以下同じ）またはこれらの付近とな
り、アンテナ収納時に給電点から見て、筺体内に位置す
るアンテナ部の電気長が１／２波長×ｎまたはこれらの
付近でかつオープンスタブ構成となり、筺体外に位置す
るアンテナ部の電気長が１／４波長×ｎまたはこれらの
付近となるので、アンテナ収納時には給電点から筺体内
を見た筐体内アンテナ部のインピーダンスがオープンス
タブ構成による無限大となるから、従来のようなショー
トスタブ構成による課題が解決されたものとなる。詳し
くはアンテナ収納時において筺体内アンテナ部が１／２
波長オープンスタブとなすために、例えば移動端末端末
などの内部の送／受信回路のシールドケースからの分布
容量の影響を受けない位置に配置が可能となり、その分
布容量による影響をなくすことができ、またオープンス
タブのインピーダンスを充分に大きくして実質的に無限
大としてアンテナ収納時における筺体外アンテナ部に対
してのみ給電させることでアンテナ輻射強度を向上する
ことができるとともに、送／受信回路のアース部に接続
することに起因したデジタルノイズのアンテナ本体に対
する飛び込みをなくし、通信品質を向上することができ
る。

【００３５】この場合、請求項２のように前記アンテナ
部を少なくとも２つのアンテナ部の接続で構成すれば、
例えば筐体外に位置するアンテナ部をコイル状とし、筐
体内に位置するアンテナ部を棒状とすれば、それまでの
アンテナ部の構成を利用でき、コスト的に安価に構成で
きる。

【００３６】さらにこの場合、請求項３のように前記ア
ンテナ部を一つのアンテナ部で構成すれば、構成がより
簡素なものにできる。

【００３７】さらにこの場合、請求項４のようにアンテ
ナ収納時に筐体内に位置するアンテナ部が筐体内の導体
と接続されることで給電点から見て電気長が１／２波長
×ｎまたはこれらの付近でかつオープンスタブ構成とな
るようにした場合、筐体内には単に導体を配備するだけ
でアンテナ部を筐体内で前記オープンスタブ構成できる
ので、電子機器に取り付けた場合には、電子機器の小型
化に有利である。

【００３８】本発明の請求項５の電子機器によれば、前
記収納式アンテナを備えているので、通信品質に優れた
ものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかわる収納式アンテナ
を移動体無線端末に装備したアンテナ収納時の状態を示
す要部の斜視図

【図２】本発明の実施の形態にかかわる収納式アンテナ
を移動体無線端末に装備したアンテナ伸長時の状態を示
す要部の斜視図

【図３】アンテナ本体の構造を示す概略構成図

【図４】従来の技術にかかわる収納式アンテナを移動体
無線端末に装備したアンテナ伸長時の状態を示す要部の
斜視図

【図５】従来の技術にかかわる収納式アンテナを移動体
無線端末に装備したアンテナ収納時の状態を示す要部の
斜視図

【符号の説明】

１ コイル状アンテナ部 ２ 棒状アンテナ部 ３ 給電端子部 ４ 接続端子部 ５ 電力給電出力部 ５ａ アース部 ６ 筐体 ７ 基板 ８ シールドケース ９ 給電接続部 １１ 整合回路 １４ 延長導体部 ２０ アンテナ本体 ３０ 移動体無線端末

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子機器の筐体に対して該筐体内外に収納
   伸長可能に装着される収納式アンテナにおいて、 アンテナ伸長時に給電点から見て筺体外に位置するアン
   テナ部の電気長が使用周波数の１／２波長×ｎ（ただし
   ｎは１以上の整数、以下同じ）またはこれらの付近とな
   り、 アンテナ収納時に給電点から見て、筺体内に位置するア
   ンテナ部の電気長が１／２波長×ｎまたはこれらの付近
   でかつオープンスタブ構成となり、筺体外に位置するア
   ンテナ部の電気長が１／４波長×ｎまたはこれらの付近
   となる、 ことを特徴とする収納式アンテナ。
2. 【請求項２】請求項１に記載の収納式アンテナにおい
   て、 少なくとも２つの第１および第２のアンテナ部の接続で
   構成され、 アンテナ伸長時には筐体外に前記両アンテナ部が位置し
   て給電点から見て電気長が使用周波数の１／２波長×ｎ
   またはこれらの付近となり、 アンテナ収納時には筐体外には第１のアンテナ部が位置
   して給電点から見て電気長が１／４波長×ｎまたはこれ
   らの付近となり、筐体内に第２のアンテナ部が位置して
   給電点から見て電気長が１／２波長×ｎまたはこれらの
   付近でかつオープンスタブ構成となる、 ことを特徴とする収納式アンテナ。
3. 【請求項３】請求項１に記載の収納式アンテナにおい
   て、 一つのアンテナ部で構成され、 アンテナ伸長時に給電点から見て筐体外に位置して、電
   気長が使用周波数の１／２波長×ｎまたはこれらの付近
   となり、 アンテナ収納時に給電点から見て筐体内と外とにそれぞ
   れ位置し、筐体内においては電気長が１／２波長×ｎま
   たはこれらの付近でかつオープンスタブ構成となり、筐
   体外においては電気長が１／４波長×ｎまたはこれらの
   付近となる、 ことを特徴とする収納式アンテナ。
4. 【請求項４】請求項１ないし３いずれかに記載の収納式
   アンテナにおいて、 アンテナ収納時に筐体内に位置するアンテナ部が筐体内
   の導体と接続されることで給電点から見て電気長が１／
   ２波長×ｎまたはこれらの付近でかつオープンスタブ構
   成となる、 ことを特徴とする収納式アンテナ。
5. 【請求項５】請求項１ないし４いずれかに記載の収納式
   アンテナを備えたことを特徴とする電子機器。