JP2002232232A

JP2002232232A - 周波数帯切換可能な移動体通信端末用アンテナ

Info

Publication number: JP2002232232A
Application number: JP2001029877A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Oshiyama; 山正押
Original assignee: Yokowo Co Ltd; Yokowo Mfg Co Ltd
Current assignee: Yokowo Co Ltd
Priority date: 2001-02-06
Filing date: 2001-02-06
Publication date: 2002-08-16
Anticipated expiration: 2021-02-06
Also published as: JP4128337B2

Abstract

(57)【要約】【課題】同一アンテナエレメントを所定周波数帯以外
の周波数帯にも能率よく切換使用できる移動体端末用ア
ンテナを提供することを目的とする。【解決手段】所定周波数帯用のアンテナエレメント
３，４に他の要素を接続することにより、前記所定周波
数帯とは異なる他の周波数帯を含む複数の周波数帯で使
用するようにした移動体通信端末用アンテナにおいて、
前記他の要素として前記アンテナエレメントの接地容量
Ｃ１、Ｃ２を用い、この接地容量の値を変えることによ
り複数の周波数帯で使用するようにしたことを特徴とす
る移動体通信端末用アンテナ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信端末用
アンテナに係り、とくに複数周波数帯で使用するアンテ
ナに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば携帯電話は使用者が移動先で利用
できるものであり、移動先が外国に及ぶ場合にも携帯電
話を利用できることが望ましい。このような観点から、
欧州ＧＳＭ（送信８９０−９１５MHz,受信９３５−９６
０MHz）／ＤＣＳ（送信１７１０−１７８５MHz、受信１
８０５−１８８０MHz）デュアルバンドおよび北米ＰＣ
Ｓバンド（送信１８５０−１９１０MHz、受信１９３０
−１９９０MHz）で使用できる携帯電話が既に提供され
ている。そして、実現はまだ先であっても、世界統一規
格制定の動きもある。

【０００３】このような状況から、従来、所定周波数帯
用のアンテナを他の周波数帯で使用するために、アンテ
ナエレメントと移動体端末の内部回路との間にマッチン
グ回路を挿入することにより周波数帯の切換を行うアン
テナが提供されている。

【０００４】図４（a）は、アンテナエレメントＡと移
動体通信端末の内部回路ＲＦとの間に、切換スイッチＳ
Ｗおよび２つのマッチング回路ＭＣ１,ＭＣ２を設けて
おき、スイッチＳＷの切換によってマッチング回路の一
方ＭＣ１によれば周波数ｆ１を、また他方ＭＣ２によれ
ば周波数ｆ２を取り出して内部回路ＲＦに与えるように
している。また、図４（b）は、切換スイッチＳＷによ
りマッチング回路ＭＣを通さずに内部回路ＲＦに接続す
る場合と、マッチング回路ＭＣを通して内部回路ＲＦに
接続する場合とを切り換えるようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】これらの構成の何れを
採るにしても、切換スイッチＳＷによる信号の伝送損失
が１−２ｄＢと大きいことと、不使用状態ながら内部回
路ＲＦに接続された状態のマッチング回路が影響を及ぼ
し、電圧定在波比、利得、損失等を最適設計することが
できない、という問題がある。これは、スイッチが電気
的なものであれ、機械的なものであれ、同様に発生する
問題である。

【０００６】本発明は上述の点を考慮してなされたもの
で、同一アンテナエレメントを所定周波数帯以外の周波
数帯にも効率よく切換使用できる移動体端末用アンテナ
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題解決のための手段】上記目的達成のため、本発明
では、所定周波数帯用のアンテナエレメントに他の要素
を接続することにより、前記所定周波数帯とは異なる他
の周波数帯を含む複数の周波数帯で使用するようにした
移動体通信端末用アンテナにおいて、前記他の要素とし
て前記アンテナエレメントの接地容量を用い、この接地
容量の値を変えることにより複数の周波数帯で使用する
ようにしたことを特徴とする移動体通信端末用アンテ
ナ、を提供するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１（a），（b）は、本発明の1
実施例の構造を示す平面図および図１（a）におけるＡ
−Ａ線に沿って切断した側断面図である。この実施例
は、スイッチの切換によって接地容量を付加することに
より、ＧＳＭ／ＰＣＳデュアルバンド・エレメントにお
けるＰＣＳエレメントをＤＣＳエレメントとしても利用
するようにしたものである。

【０００９】この実施例では、図１（a）に示すよう
に、給電点１が給電部に接続され、また接地点２が接地
接続されたＰＣＳエレメント３およびＧＳＭエレメント
４が設けられている。そして、これら両エレメント３，
４は、図示のように、誘電体製のキャリア５上に６箇所
で固着されている。

【００１０】キャリア５を間に挟んだＰＣＳエレメント
３の裏面位置には、金属板６が設けられており、ＰＣＳ
エレメント３との間に接地容量を形成している。さらに
金属板６は、スイッチ８によって回路基板７に接続され
ている。回路基板７は、キャリア５によってＧＳＭ／Ｐ
ＣＳデュアルバンド・エレメント３，４と所定距離を置
くように支持されている。

【００１１】図２(a),（b），(c)は、図１の実施例をモ
デル化して表わしたもので、何れも金属板６をスイッ
チ、もしくは可変容量ダイオードによって回路基板７の
接地パターンに接続する構成を示している。そして、図
２(a)は、機械的にオン,オフする機械的スイッチ８によ
り接続する構成を示し、図２(b)は電圧＋Ｖの印加如何
によりオン,オフするダイオードスイッチ９によって接
続する構成を示している。ダイオードスイッチ９は、ピ
ンダイオードを用いて構成すれば、抵抗１０を解して電
圧＋Ｖを印加するとピンダイオードは短絡状態であり、
電圧印加を止めると開放状態となる。

【００１２】これにより、図２(a),(b)の回路構成によ
れば、スイッチのオン,オフによって金属板６が接地さ
れる状態、接地されない状態が形成され、これに応じて
ＰＣＳエレメント３は接地容量が２段階に変化すること
になる。

【００１３】一方、図２(c)は、図２(a),(b)におけるス
イッチに替えて、可変容量ダイオード１１により接続し
ている。そして、可変容量ダイオード１１に印加する電
圧を段階的に変えれば可変容量ダイオード１１の示す容
量が段階的に変化させられるし、連続的に変えれば容量
も連続的に変化させることができる。

【００１４】図３(a),(b)は、図２(a),(b),(c)に示した
３つのモデルを、等価回路として示したものである。そ
して、図３(a)は、図２(a),(b)に示したスイッチによる
構成の等価回路であり、図３(b)は、図２(c)に示した可
変容量ダイオードによる構成の等価回路である。

【００１５】金属板６がＰＣＳエレメント３に設けられ
ているとし、かつ両者間に形成される接地容量がＣ１で
あるとすると、図３(a)におけるスイッチＳＷを閉じる
ことによりＰＣＳエレメント３は接地容量Ｃ１を介して
接地され、スイッチＳＷを開くことにより接地容量Ｃ１
による接地がなくなるから、スイッチＳＷの開閉に応じ
て容量変化が起きる。

【００１６】また、図３(ｂ)に可変容量Ｃ２で示される
可変容量ダイオードの容量変化によって、ＰＣＳエレメ
ント３、誘電体、金属板６により構成される接地容量Ｃ
１が、この接地容量Ｃ１に直列接続された可変容量Ｃ２
との合成容量を変化させる。

【００１７】このような接地容量の変化により、ＰＣＳ
エレメントの周波数を変化させることができる。したが
って、ＰＣＳエレメントが持つ本来の周波数とは別に、
他の周波数を受信することができる。

【００１８】そして、この周波数の切換では、従来のマ
ッチング回路をこのマッチング回路と直列に挿入された
スイッチにより切り換える場合のような信号の損失は生
じない。伝送損失を生じるスイッチが、信号伝送経路に
直列に挿入されていないからである。

【００１９】（変形例）上記実施例では、ＰＣＳエレメ
ントの周波数を変化させてＤＣＳ周波数帯に移行させる
例を示したが、同様のことをＧＳＭエレメントに適用し
て欧州向けＧＳＭ／ＤＣＳデュアルバンドと北米向けＡ
ＭＰＳ／ＰＣＳデュアルバンドとの切換を行うこともで
きる。

【００２０】また、下記表1によるバンド切換もでき
る。すなわち、

【表１】とすることであり、この表1に記載される２つのスイッ
チＧＳＭＳＷ、ＰＣＳＳＷの何れか一方をＯＮ／ＯＦ
Ｆすることにより、図３（a），（b）に示すように接続
される容量を切り換えて、欧州で使用されるＧＳＭとＤ
ＣＳとに対応することができ、北米においてはＡＭＰＳ
とＰＣＳとに対応することができる。これにより、いわ
ゆるデュアルバンド方式の携帯電話機に使用しうるアン
テナ・システムを提供することができる。

【００２１】また、切換方式で接地容量を変化させるた
めに用いる容量を複数設けることにより３バンドとか、
４バンドの周波数切換を行うこともできる。たとえば、
ＧＳＭエレメント（８９０〜９６０ＭＨｚ）、Ｗ−ＣＤ
ＭＡＴｘエレメント（１９２０〜１９８０ＭＨｚ）、
Ｗ−ＣＤＭＡエレメント（２１１０から２１７０ＭＨ
ｚ）の３種類のエレメントで構成される内蔵アンテナの
場合、それぞれのエレメントにスイッチを設けることに
より下記表２の組み合わせを実現することができる。す
なわち、

【表２】とすることであり、スイッチＳＷのオン，オフによって
接続される容量を切り換えて複数バンドに対応する。

【００２２】さらに、アンテナエレメントの接地容量を
変化させることは、スイッチの選択を含めて種々の手段
を選択することによって行うことができる。

【００２３】

【発明の効果】本発明は上述のように、移動体通信端末
用アンテナにおけるアンテナエレメントの接地容量を変
化させて周波数を変化させるため、従来のこの種のアン
テナのように送受信信号の伝送経路に直列にスイッチを
挿入することがないので、信号伝送損失の問題を生じる
ことなく複数周波数に対応しうる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】図１（a），（b）は、本発明の一実施例の構成
を示す平面図およびそのＡ−Ａ線に沿って切断した断面
図。

【図２】図２(a),(b),(c)は、図１の実施例を実現する
ためのモデルとして示した説明図であり、図２(a)は機
械的スイッチによる例、図２(b)はダイオードスイッチ
による例、図２(c)は可変容量ダイオードによる例を示
す説明図。

【図３】図３(a),(b)は、図２（a），(b)，(c)の構成を
等価回路として表わした説明図。

【図４】図４(a)，（b）は、従来の周波数切換式移動体
通信端末用アンテナの構成例を示す概略結線図。

【符号の説明】

１給電点２接地点３ＰＣＳエレメント４ＧＳＭエレメント５キャリア６金属板７回路基板８機械的スイッチ９ダイオードスイッチ１０抵抗１１可変容量ダイオードＳＷスイッチＣ１接地容量Ｃ２可変容量ＭＣマッチング回路ＲＦ内部回路ｆ１，ｆ２周波数

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定周波数帯用のアンテナエレメントに他
の要素を接続することにより、前記所定周波数帯とは異
なる他の周波数帯を含む複数の周波数帯で使用するよう
にした移動体通信端末用アンテナにおいて、前記他の要素として前記アンテナエレメントの接地容量
を用い、この接地容量の値を変えることにより複数の周
波数帯で使用するようにしたことを特徴とする移動体通
信端末用アンテナ。
【請求項２】請求項1記載の移動体通信端末用アンテナ
において、前記接地容量の値を変えるために、スイッチを用いた移
動体通信端末用アンテナ。
【請求項３】請求項２記載の移動体通信端末用アンテナ
において、前記スイッチは、機械的スイッチである移動体通信端末
用アンテナ。
【請求項４】請求項２記載の移動体通信端末用アンテナ
において、前記スイッチは、半導体スイッチである移動体通信端末
用アンテナ。
【請求項５】請求項１記載の移動体通信端末用アンテナ
において、前記接地容量の値を変えるために、可変容量ダイオード
を用いた移動体通信端末用アンテナ。
【請求項６】請求項１記載の移動体通信端末用アンテナ
において、前記アンテナエレメントは、それぞれ周波数が異なるも
のが複数設けられている移動体通信端末用アンテナ。