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JP2703670B2 - アンテナ装置 - Google Patents

アンテナ装置

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JP2703670B2
JP2703670B2 JP3106499A JP10649991A JP2703670B2 JP 2703670 B2 JP2703670 B2 JP 2703670B2 JP 3106499 A JP3106499 A JP 3106499A JP 10649991 A JP10649991 A JP 10649991A JP 2703670 B2 JP2703670 B2 JP 2703670B2
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JP
Japan
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antenna
pipe
antenna element
radio
stub
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良夫 東耕
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • H01Q1/244—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas extendable from a housing along a given path
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/08—Means for collapsing antennas or parts thereof
    • H01Q1/10—Telescopic elements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Transceivers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、主としてＵＨＦ帯で
使用される携帯無線機用のアンテナ装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】図８は例えば実開昭６１−４２１４８号
に記載された従来の携帯無線機用のアンテナ装置を示す
断面側面図であり、図において、１は無線機筐体、２は
無線機筐体１に出し入れ自在に設けたホイップアンテ
ナ、３は無線機筐体１に内蔵された小型アンテナ、４は
ホイップアンテナ１と小型アンテナ３を切換える高周波
スイッチ、５は高周波スイッチ４の接点切換えレバー
で、常時はばね等で外側に開き図９のスイッチ接点４ａ
側を閉成し、これを内側に押圧することによりスイッチ
接点４ｂ側に切換えるものである。６は、高周波スイッ
チ４によりホイップアンテナ１及び小型アンテナ３に切
換え接続される送受信回路である。
【０００３】次に動作について説明する。遠隔地との交
信或は電波状態のよくない場所での交信時には、ホイッ
プアンテナ２を無線機筐体１から引き出し、図９（ａ）
に示す状態にする。すると接点切換えレバー５はフリー
となって、高周波スイッチ４を接点４ａ側に切換え、ホ
イップアンテナ２を送受信回路６に接続する。これによ
ってホイップアンテナ２による良好な交信が可能とな
る。
【０００４】次に近距離との交信、或は交信が終り待機
中には、ホイップアンテナ２を無線機筐体１中に押し込
み、図８の点線位置に収納する。その時図９（ｂ）に示
すように接点切換えレバー５は収納されたホイップアン
テナ２により押圧され高周波スイッチ４を接点４ｂ側に
切換え、内蔵の小形アンテナ３を送受信回路６に接続す
る。これによって内蔵小形アンテナ３による交信が行な
われ、近距離で電波強度の大なる場所での交信や緊急呼
出し信号受信は、この状態で充分可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の携帯無線機用の
アンテナ装置は以上のように構成されているので、小形
アンテナ３のためのスペースを無線機筐体１内部に設け
ねばならず、無線機の小形化の妨げとなり、また、小形
アンテナ３および高周波スイッチ４を設置しなければな
らないのでコストがかかり、また高周波スイッチの使用
回数が増えると信頼性も減少するなどの問題があった。
【０００６】この発明の上記のような課題を解消するた
めになされたもので、上記の小形アンテナや高周波スイ
ッチを用いずに、ホイップアンテナ収納時にもアンテナ
としての動作を可能とするアンテナ装置を得ることを目
的とする。
【０００７】請求項１の発明に係るアンテナ装置は、送
受信回路を含む無線機本体部を収容するケースに対して
出し入れ自在に設けられたアンテナエレメントの基端部
に樹脂製のストッパを形成し、インピーダンス整合回路
を介してアンテナ給電部によりアンテナエレメントと無
線機本体部とを電気的に接続し、アンテナエレメントが
ケース内に押し入れられた時にアンテナエレメントの一
部を導電性のアンテナ収納パイプに収納し、このアンテ
ナ収納パイプを無線機本体部のアース電位に接続し、ア
ンテナエレメントの一部がアンテナ収納パイプに収納さ
れた時に、スタブ同調バネによりアンテナエレメントの
一部とアンテナ収納パイプとでスタブ回路を形成させる
ようにしたものである。
【０００８】請求項２の発明に係るアンテナ装置におけ
るスタブ同調バネは、アンテナ収納パイプと無線機本体
部間を摺動自在に移動でき、アンテナ収納パイプの無線
機本体部に対するアース電位位置を調整できるようにし
たものである。
【０００９】
【作用】請求項１，２の発明におけるアンテナ装置は、
アンテナ収納パイプとこれに収納されたアンテナエレメ
ントの一部とがインピーダンス・スタブを構成し、これ
によってアンテナエレメントのアンテナ収納パイプに収
納されない部分がアンテナの放射素子として動作し、上
記部分と無線機本体部との間のインピーダンス・マッチ
ングが行われ、インピーダンス・ミスマッチングによる
アンテナ効率の低下が防止され、この結果、１つのアン
テナエレメントの引き出し時と収納時とで良好的なアン
テナ動作が行われる。また請求項２の場合には、インピ
ーダンス・マッチングをさらに最適に調整することが可
能になる。
【００１０】
【実施例】実施例１． 以下、この発明の一実施例を図について説明する。図３
において、７は無線機の樹脂ケース、８は樹脂ケース７
に出し入れ自在に設けた長さｌ1 を有するホイップアン
テナとしての棒状のアンテナエレメント、９はアンテナ
エレメント８に接触するアンテナ給電部、１０は樹脂ケ
ース７に収納された送受信回路等を含む無線機本体部で
後述するように金属ケースで覆われている。１１は無線
機本体部１０とアンテナ給電部９との間に設けられたイ
ンピーダンス整合回路、１２はアンテナエレメント８を
収納する金属製のアンテナ収納パイプで上記無線機本体
部１０の金属ケースを介して接地されている。図２は図
３のアンテナエレメント８を収納した状態の断面側面図
を示すものである。
【００１１】図１は図２の実施例をより具体化した詳細
断面側面図であり、８ａはアンテナエレメント８の上部
の導電体部、８ｂは導電体部８ａの樹脂製キャップ、８
ｃはアンテナエレメント８の下部の樹脂製ストッパ、９
ａは樹脂ケース７にインサート加工されたアンテナ給電
部、９ｂはアンテナ給電部９ａとアンテナエレメント８
とを接続する給電バネ、１１ａは整合回路給電端子、１
１ｂはコンデンサ、１１ｃはコイル、１０ａは無線機本
体部１０を覆う金属ケース、１０ｂは金属ケース１０ａ
とアンテナ収納パイプ１２とを接続する接続手段として
のスタブ同調バネである。
【００１２】次に動作について説明する。図３におい
て、アンテナエレメント８の長さｌ1を変えると、アン
テナ給電部１１からみたインピーダンスの概略の動きは
図４の点線で示すようになる。ｌ1 を１／４λから１／
２λ（但しλ：無線周波の波長）に選ぶと、点Ａの付近
のインピーダンスになる。一方、図２において、アンテ
ナ収納パイプ１２に覆われたアンテナエレメント８の下
部ｌ3 を無視して長さｌ2 の部分だけを仮に取り出した
場合、その長さｌ2 を１／１０λ程度に選ぶと、そのイ
ンピーダンスは図４の点Ｂ付近になる。
【００１３】ここでｌ1 とｌ2 を適当に選ぶと上記の２
つの場合のインピーダンスのコンダクタンス部分を同じ
にすることできる。また、アンテナ収納パイプ１２の上
部をスタブ同調バネ１０ｂを介して金属ケース１０ａに
接地しておくと、アンテナ収納時にアンテナエレメント
８のｌ3 の部分とアンテナ収納パイプ１２とにより、ス
タブ回路を構成する。アンテナエレメント８とアンテナ
収納パイプ１２とが樹脂製ストッパ８ｃにより絶縁され
ている場合はオープンスタブとなり、図４の実線で示す
ように、点Ｂで示されるアンテナエレメント８の上端部
ｌ2 のみのインピーダンスを定コンダクタンス線上でイ
ンピーダンス変換することができ、ｌ3の長さを適当に
選ぶことにより点Ｂから点Ａに変換することができる。
【００１４】この結果、図３のようなアンテナエレメン
ト８の引き出し時のアンテナ給電部９からみたアンテナ
インピーダンスと、アンテナエレメント収納時のアンテ
ナ給電部９からみたインピーダンスは共に図４の点Ａに
することができる。その後はインピーダンス整合回路１
１により無線機本体部１０の無線機給電部のインピーダ
ンスと整合してやればアンテナ引き出し時、収納時共に
共通のインピーダンス整合回路１１により給電可能とな
り、ミスマッチング損失なしに効率良く給電できる。
【００１５】図１において、給電バネ９ｂはアンテナエ
レメント８の伸縮時に常に導通を確保するために備えら
れており、インピーダンス整合回路１１は整合回路給電
端子１１ａ、コンデンサ１１ｂ、コイル１１ｃにより構
成されている。またアンテナ収納パイプ１２は円筒形の
金属パイプを用い、アンテナエレメント８の下端部分に
は収納時にアンテナ収納パイプ１２との絶縁及びパイプ
の中心に保持するための絶縁体から成る樹脂製ストッパ
８ｃが設けられている。
【００１６】実施例２． 上記実施例１ではアンテナ収納パイプ１２に金属製パイ
プを使用したが、図５に示すように樹脂パイプ１２ｂの
外側に導電性コーティング１２ａを施したものを用いて
もよい。この場合金属パイプに較べて軽量化が計れると
共に、図３においてアンテナエレメント８とアンテナ収
納パイプ１２との絶縁のために使用していた樹脂製スト
ッパ８ｃを設ける必要がない。また、金属製のアンテナ
収納パイプ１２の内壁に絶縁性の塗装を施してもよく、
この場合も樹脂製ストッパ８ｃは不要となる。
【００１７】実施例３．上記実施例１ではスタブ同期バ
ネ１０ｂをアンテナ収納パイプ１２の上端部に接触させ
たがアンテナ収納時のインピーダンスマッチングを最適
化せしめるために、請求項２の発明による実施例を示す
図６のように、上端からやや下方にずらした位置にスタ
ブ同調バネ１０ｃを設けてもよく、また矢印で示すよう
に可動スライド方式にしても良い。さらに低コスト化を
優先させる場合はバネ板金ではなく、直接ハンダ付けを
してもよい。
【００１８】実施例４．上記実施例１ではアンテナ整合
回路１１によりコンデンサ１１ｂおよびコイル１１ｃを
用いたが、この回路構成については無線機給電部のイン
ピーダンスに応じて任意の回路構成を用いればよい。ま
たインピーダンス整合回路１１部分は無線機本体部の金
属ケース１０ａの内部に構成してもよい。
【００１９】実施例５．上記実施例１では図１のように
アンテナ給電部９ａ内部に給電バネ９ｂを設けたが図７
に示すようにアンテナ給電部９ａを用いずに給電バネ９
ｃを直接樹脂ケース７に固定してアンテナエレメント８
に接触させる方式でもよく、軽量化、低コスト化が計れ
る。
【００２０】
【発明の効果】以上のように、請求項１及び２の発明に
よれば、収納時のアンテナエレメントの一部とアンテナ
収納パイプがスタブ回路を構成し、アンテナエレメント
の他部が放射素子として動作するように構成したので、
独立した内蔵アンテナ等を設ける必要がなく、１つのア
ンテナエレメントを用いて、その引き出し時と収納時と
で良好なアンテナ動作をデュアルモードで行うことがで
きる効果が得られる。また請求項２の発明では、スタブ
同調バネをアンテナ収納パイプ無線機本体部との間を摺
動自在に移動できるように構成したので、インピーダン
スマッチングをさらに最適に調整することができる効果
が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の発明の一実施例によるアンテナ装置
の断面側面図である。
【図２】同装置のアンテナエレメント収納時を示す断面
側面図である。
【図３】同装置のアンテナエレメント引き出し時を示す
断面側面図である。
【図４】同装置のインピーダンス特性を示すスミス・チ
ャートである。
【図５】この発明の他の実施例によるアンテナ装置の断
面側面図である。
【図６】請求項２の発明の一実施例によるアンテナ装置
の断面側面図である。
【図７】この発明の他の実施例によるアンテナ装置の断
面側面図である。
【図８】従来のアンテナ装置の断面側面図である。
【図９】同装置の動作を示す断面側面図である。
【符号の説明】
７ 樹脂ケース ８ アンテナエレメント ９ アンテナ給電部 １０ 無線機本体部 １０ｂ スタブ同調バネ １０ｃ スタブ同調バネ １１ インピーダンス整合回路 １２ アンテナ収納パイプ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 送受信回路を含む無線機本体部を収容す
    るケースと、このケースに対して出し入れ自在に設けら
    れ、基端部に樹脂製のストッパを形成するアンテナエレ
    メントと、インピーダンス整合回路を介して上記無線機
    本体部と電気的に接続するアンテナ給電部と、上記アン
    テナエレメントが上記ケース内に押し入れられた時に上
    記アンテナエレメントの一部を収納する導電性のアンテ
    ナ収納パイプと、このアンテナ収納パイプを上記無線機
    本体部のアース電位に接続し、上記アンテナエレメント
    の一部が上記アンテナ収納パイプに収納された時に、上
    記アンテナエレメントの一部と上記アンテナ収納パイプ
    とでスタブ回路を形成させるスタブ同調バネとを備えた
    アンテナ装置。
  2. 【請求項２】 上記スタブ同調バネは、上記アンテナ収
    納パイプと上記無線機本体部間を摺動自在に移動でき、
    上記アンテナ収納パイプの上記無線機本体部に対するア
    ース電位位置を調整できることを特徴とする請求項１記
    載のアンテナ装置。
JP3106499A 1991-04-12 1991-04-12 アンテナ装置 Expired - Lifetime JP2703670B2 (ja)

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