JPH04211524A - 携帯無線機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は携帯無線機の構成に関し
、特に携帯無線機のアンテナの構造に係る。

【０００２】

【従来の技術】携帯無線機は筐体形状が小さいため、こ
れに、収納できるアンテナは必然的に小形のアンテナと
なる。このような小形アンテナは、放射抵抗がアンテナ
を構成する線自身の導体抵抗に比べて小さくなり、放射
電力に比べて、アンテナ線自身の導体損失が比較的大き
くなるため、アンテナ効率が著しく低い。

【０００３】例えば、現在実用中の携帯無線機では、筐
体形状が（０．０８×０．０５×０．０１λ）程度であ
り、アンテナ利得は−２０ｄＢｄ程度である。（ｄＢｄ
は半波長ダイポールアンテナの利得を０とした単位であ
る）また、携帯無線機は、通話時に人体の近傍で使用さ
れるため、アンテナ感度が人体の影響を受ける。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のような人体の影
響によるアンテナ感度の変化について説明すると、例え
ば、従来の携帯無線機のアンテナ動作を説明する図１２
に示すごとく、微小ダイポールを携帯無線機のアンテナ
１００として用いると、人体１０１の近傍では、人体１
０１内に逆向きの電流ＩＲ　が流れ利得が低下するため
、無線機の感度が低下するという問題があった。本発明
は、上記問題点に鑑みなされたものであり、携帯無線機
を人体近傍で使用する場合の感度を高め得るアンテナ構
造を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上述の
目的は、前記特許請求の範囲に記載した手段により達成
される。すなわち、本発明は使用周波数の１０分の１波
長より短い長さのアンテナを有する携帯無線機において
、携帯時にアンテナ放射導体部の少なくとも一部、（例
えば、その先端）が人体の一部に接触する構造とした携
帯無線機である。

【０００６】

【作用】本発明の携帯無線機では、前述のように使用周
波数の波長λに対して約１０分の１（λ／１０）以下の
長さを持つ、直線もしくは曲線の導線からなるアンテナ
を、無線機携帯時に、このアンテナ放射導体部または、
その先端が人体の一部に接触するように設けている。こ
のようなアンテナ構造を用いることにより、アンテナ長
が使用周波数の１０分の１波長以下という短いアンテナ
でも高感度の携帯無線機を実現することができる。

【０００７】ここで、上記「アンテナの人体接触による
高感度化」について、実験結果に基づいて説明する。図
１（ａ）はアンテナの人体接触による高感度化の確認実
験に用いた同軸線と内導体の状態を示す図であり、同軸
線１の内導体２を長さ“Ｌ”だけ出し、該内導体２の先
端を数字符３で示す人体（人間の手）で触った状態を示
している。図１（ｂ）は上記実験の結果を示す図であり
、（ａ）に示した実験条件のもとでの人体接触による受
信感度と内導体２の長さ“Ｌ”の関係を示す図である。 同図においては、感度の基準として、人体と接触しない
ときの受信感度を０ｄＢとして示している。同図より内
導体２の長さ“Ｌ”が使用周波数の波長λに対してλ／
１０より短いときは、その先端に人体が接触すると、受
信感度が上昇することがわかる。

【０００８】

【実施例】図２および図３は本発明の第一の実施例を示
す図であり、腕時計型の携帯無線機の例を示している。 図２（ａ）は本実施例の腕時計型の携帯無線機の外観斜
視図を示しており、図２（ｂ）は本実施例の腕時計型の
携帯無線機を人間の腕に固定した状態を、図２（ｃ）は
同図（ａ）に示した腕時計型の携帯無線機の断面図（Ａ
−Ａ断面図）を示している。また、図３（ａ）〜（ｃ）
は本実施例の腕時計型の携帯無線機の変形例の断面図（
図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面図）を示している。

【０００９】これらの図の内、図２（ｃ）、図３（ａ）
の断面図においては、本発明に直接関係するアンテナ部
分を強調して示している。図２および図３において、１
１は無線機部、１２はバンド、１３はアンテナ、１４は
給電点、１５は人体（手と腕の部分）、１６は導体板、
１７は腕時計型ケースの裏蓋、１８ａ，１８ｂは分割さ
れた裏蓋を表わしている。本実施例の腕時計型の携帯無
線機は、図２に示すように無線機部１１とバンド１２か
らなり、バンド１２によって人体１５に固定される構造
を持ち、この無線機部１１とバンド部１２からなるルー
プの内側の表面にアンテナ１３の先端部が来るようにな
っている。このため、無線機携帯時にアンテナ１３の先
端が人体１５に接触する。

【００１０】また、図３（ａ）の変形例に示すごとく、
アンテナ１３の先端部に導体板１６を設け、その導体板
１６を人体１５に接触するようにしても同様の効果があ
る。図３（ｂ）は上記の例をさらに変形して導体板の代
わりに腕時計型ケースの裏蓋１７を導体材料で作成して
用いるものであり、図３（ｃ）は裏蓋を１８ａ，１８ｂ
で示すように電気的に分割して用いる例を示すものであ
る。

【００１１】上述の実施例のように、導線の先端に導体
板を付け、導体板を人体に接触させた場合の効果の例と
して、図４（ａ）に示すように同軸線１９の内導体２０
を長さ０．００５λだけ出した構造のアンテナの先端に
面積ｄの正方形金属板２１をつけて人体２２に接触せし
めて測定した結果を示す。その結果は同図（ｂ）に示す
ように、導体板の面積が大きくなると利得が上がり、面
積約６００ｍｍ２　では針で人体に接触する場合に比べ
てアンテナ利得が９ｄＢ程度上昇し、約−１０ｄＢｄと
高利得が得られる。

【００１２】また、この例では導体板の真中に導線を接
続しているが、導線を接続する箇所は導体板の真中に限
るものではなく、導体板のどの位置に接続しても同様の
効果が得られる。図５は本発明の第二の実施例を示す図
であり、（ａ）は本実施例の携帯無線機の外観の斜視図
、（ｂ）は断面図（Ａ−Ａ断面図）を、（ｃ）は本実施
例の変形例の断面図を示しており、３１は携帯無線機、
３２は導線、３３は無線機回路、３４は給電点、３５は
バンド、３６は無線機筐体、３７は人体との接触点とな
る導線３２の先端部、３８は導体板を表わしている。

【００１３】なお、図５（ｂ），（ｃ）の断面図におい
ては、本発明に直接関係するアンテナ部分を強調して示
している。同図に示すように本実施例の携帯無線機３１
では、導線３２を無線機筐体３６の操作部の背面に伸ば
して、導線３２の先端部３７あるいは導体板３８を無線
機筐体３６の表面に設けている。無線機携帯時には人間
の手がバンド３５と無線機筐体３６との間に位置するの
で、人体が導線の先端部３７あるいは導体板３８と接触
する。

【００１４】図６は本発明の第三の実施例を示す図であ
る。同図において（ａ）では無線機部４１を眼鏡に収納
し、給電点４４からの導線４２を眼鏡のつる４３に沿わ
せ、導線４２の先端を眼鏡のつるの人体に接触する側の
表面に露出させている。本実施例も前記実施例と同様に
無線機携帯時にアンテナの先端が人体に接触する構造を
持つため、無線機携帯時に高感度を得ることのできる無
線機とすることができる。また、導線の先端に導体板を
設置し、導体板が人体に接触する構成にしても、前述の
ような作用で高利得が得られる。

【００１５】同図（ｂ）に示すものでは眼鏡に無線機部
４１を収納する構成を持つ眼鏡形無線機筐体を構成する
部品のうち、眼鏡のつる４５を導体で作り、このつる４
５を給電点の＋端子４６と導線４７で接続している。こ
の例においても前記同様の効果が得られ、無線機携帯時
に高感度の無線機とすることができる。

【００１６】同図（ｃ）に示すものでは眼鏡に無線機部
４１を収納する構成を持つ眼鏡形無線機筐体を構成する
部品のうち、両方の眼鏡のつる４８を導体で作り、それ
ぞれのつる４８を導線４９で給電点の＋端子４４と接続
している。この例においても前記同様の効果が得られ、
無線機携帯時に高感度の無線機とすることができる。

【００１７】同図（ｄ）に示すものは眼鏡に無線装置４
１を収納する構成を持つ眼鏡形無線機筐体を構成する部
品のうち、眼鏡のふね５０を導体で作り、このふね５０
を導線５１により給電点の＋端子４４と接続している。 この例も同様に前記図４によって説明したような効果が
現れ、無線機携帯時に高感度の無線機とすることができ
る。また、眼鏡の両方のふねを導体で構成し、それぞれ
のふねを給電点の＋端子と接続しても同様の効果が得ら
れる。

【００１８】図７は本発明の第四の実施例を示す図であ
る。これは本発明の特徴である導体板付き小形アンテナ
にヘリカルアンテナ７１を接続したものに、さらに並列
にループアンテナ（導線７８）を接続したものである。 同図において、ヘリカルアンテナ７１は無線機部７６の
両側にあるバンド７３に巻きつけるように設置し、それ
ぞれのヘリカルアンテナ７１の片側を給電点７５，７５
’で給電している。ヘリカル長は１３ｃｍ、ヘリカルの
幅２ｃｍ、厚さ０．２ｃｍ、巻き数２０回である。また
バンド７３に０．４ｍｍφの直線状の導線７８（ループ
アンテナ）を併せて設置し、腕装着時に導線７８の給電
点と接続されていない側の両端が接続される。このアン
テナは、例えば周波数３００ＭＨｚで考えるとヘリカル
長は０．０１３λ、ヘリカルの幅は０．０２λ、厚さは
０．００２λ、ループアンテナの導線の線径は０．００
０４λとなる。

【００１９】さらに給電点の＋端子７５には、約０．０
０３λの導線も接続され、腕装着時に導線７２の先端が
人体に接触する。そして導線７２の先端は人体への接触
面が大きくなるように０．０２５λ×０．０２５λの導
体板７７が接続される構造を持つ。このアンテナの自由
空間でのインピーダンス特性は図８のようになり単一周
波数ｆ０　でリターンロスが減少して、共振しているこ
とがわかる。

【００２０】自由空間、および腕装着時の人体接触時と
非接触時の放射特性を図９に示す。同図において０ｄＢ
ｄはダイポールアンテナレベルを示しており、また、英
字符Ａは携帯無線機を示している。同図（ａ）に示す自
由空間では最大−１１ｄＢｄの利得がある。（ｃ）に示
す腕装着状態での人体接触時の利得は−１５ｄＢｄであ
り、ヘリカルアンテナだけをベルトに装着した場合に比
べて５ｄＢ、ループアンテナに比べて２ｄＢ利得が改善
されている。

【００２１】さらに（ｂ）に示す腕装着状態での人体非
接触時は、−１７ｄＢｄであり、ヘリカルアンテナだけ
をベルトに装着した場合に比べて３ｄＢ、前記人体装荷
アンテナだけの場合に比べて８ｄＢ以上利得が改善され
ている。さらにベルト部に設置されている本アンテナを
可とう性の樹脂等で覆ってもアンテナ特性に影響を与え
ない。

【００２２】図１０は本発明の第五の実施例を示す図で
あって、（ａ）は外観図、（ｂ）は断面図を示している
。この例は前記図７に示した実施例のバンド８２にヘリ
カルアンテナの代わりにジグザグアンテナ８３を設けた
ものである。本アンテナも前記同様の効果が得られる。

【００２３】図１１は本発明の第六の実施例を示すもの
であって、（ａ）は外観図、（ｂ）は腕に装置した場合
の断面図を示しており、前記第図７により示した実施例
の導体板の代わりに無線機筐体の腕に接触する側の表面
８４を導体を用いて作成し、導線８５により給電部の＋
端子８６に接続し、筐体が腕８７に接触する構造も持つ
例である。

【００２４】このような構成にすると新たに導体板を設
置せずに前記同様の効果が得られるため、無線機の製作
が容易になる。この実施例によれば、自由空間と、腕に
装着の際に人体に接触した状態、および非接触の状態に
おいて良好な特性を持つ３つのアンテナを１つの無線機
に組み込むことになるので、あらゆる状態において高感
度を持つ無線機を実現することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
アンテナ長が使用周波数の１０分の１波長以下という短
いアンテナで高利得が得られるので、小形で高感度の携
帯無線機を実現することが可能になる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】アンテナの人体接触による高感度化について説
明する図である。

【図２】本発明の第一の実施例を示す図である。

【図３】本発明の第一の実施例を示す図である。

【図４】導体板を人体に接触させた場合の効果について
示す図である。

【図５】本発明の第二の実施例を示す図である。

【図６】本発明の第三の実施例を示す図である。

【図７】本発明の第四の実施例を示す図である。

【図８】実施例のアンテナの自由空間でのインピーダン
ス特性を示す図である。

【図９】実施例のアンテナの放射特性を示す図である。

【図１０】本発明の第五の実施例を示す図である。

【図１１】本発明の第六の実施例を示す図である。

【図１２】従来の携帯無線機のアンテナ動作を説明する
図である。

【符号の説明】

１，１９　　　　同軸線 ２，２０　　　　同軸線の内導体 ３，１５，２２　　　　人体 １１，４１，７６　　　　無線機部 １２，３５，７３　　　　バンド １３　　　　アンテナ １４，３４，４４，７５，７５’　　　　給電点１６，
３８　　　　導体板 １７　　　　腕時計型ケースの裏蓋 １８ａ，１８ｂ　　　　分割された裏蓋２１　　　　金
属板 ３１　　　　携帯無線機 ３２，４２，４７，４９，５１，７２，７８　　　　導
線３３　　　　無線機回路 ３６　　　　無線機筐体 ３７　　　　導線の先端部 ４３，４５，４８　　　　眼鏡のつる ４４，４６　　　　給電点の＋端子 ５０　　　　眼鏡のふね ７１　　　　ヘリカルアンテナ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　使用周波数の１０分の１波長より短い
   長さのアンテナを有する携帯無線機において、携帯時に
   アンテナ放射導体部の少なくとも一部が人体に接触する
   構造としたことを特徴とする携帯無線機。