JP3243637B2 - 携帯無線機用マルチバンドアンテナ - Google Patents
携帯無線機用マルチバンドアンテナInfo
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,移動体無線機等に
用いられるアンテナ装置に関し,特にーつのアンテナ装
置で異なる複数の周波数帯の送受信を実現する携帯無線
機用マルチバンドアンテナに関する。
用いられるアンテナ装置に関し,特にーつのアンテナ装
置で異なる複数の周波数帯の送受信を実現する携帯無線
機用マルチバンドアンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】異なる周波数帯域で無線機を使用する場
合,アンテナ装置としては,複数あるのが一般的であ
り,典型的な例としてはFM/AMラジオがあげられ
る。これに対して,一つのアンテナ装置で離れた周波数
帯域を共用出来るものとしてトラップアンテナがある。
このトラップアンテナは,マルチバンドアンテナとして
アマチュア無線用に広く使用されている。
合,アンテナ装置としては,複数あるのが一般的であ
り,典型的な例としてはFM/AMラジオがあげられ
る。これに対して,一つのアンテナ装置で離れた周波数
帯域を共用出来るものとしてトラップアンテナがある。
このトラップアンテナは,マルチバンドアンテナとして
アマチュア無線用に広く使用されている。
【0003】従来,この種のトラップアンテナとして,
例えば,特開平5−121924号公報(以下,従来技
術1と呼ぶ)に開示されたものが例示できる。従来技術
1によるトラップンテナは,線状アンテナ素子とインダ
クタンス素子及びキャパシタンス素子とからなる共振回
路とから構成されているものであり,その原理を2周波
の場合を例にとって,図9を用いて説明する。図9を参
照すると,従来技術1によるトラップアンテナ50は,
共振させたい高いほうの周波数がfHighであるとき,線
状アンテナ素子51,52の共振させたい高いほうの周
波数fHigh のλ/2のところl1に,その周波数で反
共振を起こすトラップ回路53,即ち,LCの並列共振
回路を入れると,ほぼその周波数の付近でアンテナ50
は共振する。一方,共振させたい低い方の周波数fLow
に関しては,前述の周波数fHighで共振させるために装
荷されたトラップ回路53がリアクタンスとして働くた
めアンテナロッドの全長l2を調節して,共振をとるよ
うにする。これによって異なる2つの周波数で共振する
アンテナを構成することが出来るとしている。
例えば,特開平5−121924号公報(以下,従来技
術1と呼ぶ)に開示されたものが例示できる。従来技術
1によるトラップンテナは,線状アンテナ素子とインダ
クタンス素子及びキャパシタンス素子とからなる共振回
路とから構成されているものであり,その原理を2周波
の場合を例にとって,図9を用いて説明する。図9を参
照すると,従来技術1によるトラップアンテナ50は,
共振させたい高いほうの周波数がfHighであるとき,線
状アンテナ素子51,52の共振させたい高いほうの周
波数fHigh のλ/2のところl1に,その周波数で反
共振を起こすトラップ回路53,即ち,LCの並列共振
回路を入れると,ほぼその周波数の付近でアンテナ50
は共振する。一方,共振させたい低い方の周波数fLow
に関しては,前述の周波数fHighで共振させるために装
荷されたトラップ回路53がリアクタンスとして働くた
めアンテナロッドの全長l2を調節して,共振をとるよ
うにする。これによって異なる2つの周波数で共振する
アンテナを構成することが出来るとしている。
【0004】図10は図9のアンテナに用いられるアン
テナのトラップ回路53をインダクタンス素子54(3
4nH)とキャパシタンス素子55(0.2pF)にて
置き換えて構成した例を示す図である。
テナのトラップ回路53をインダクタンス素子54(3
4nH)とキャパシタンス素子55(0.2pF)にて
置き換えて構成した例を示す図である。
【0005】図11は従来の携帯電話用アンテナの一例
である。図11を参照すると,アンテナ60は,ヘリカ
ルコイル62をヘリカルコイルガイド63に巻回したへ
リカル型のアンテナエレメント61(以下,ヘリカルエ
レメントと呼ぶ)と,ヘリカルコイル62の一端に接続
された細長い線状アンテナエレメント(以下,線状エレ
メントと呼ぶ)52と,アンテナエレメント61の周囲
を覆う絶縁樹脂からなるモールド部8と,線状エレメン
ト52の周囲に設けられた絶縁樹脂からなるチューブ4
とを備えている。モールド部8の樹脂とチューブ4と
は,一体に形成されている。アンテナ60のモールド部
8とは反対側の他端は,図示しない携帯電話の筐体に取
り付けるためのホルダー5と,ストッパー7とが設けら
れている。図11で示すアンテナは,線状エレメント5
2とへリカルエレメント61とが接続されているタイプ
で,へリカルエレメント61を有することで線状エレメ
ント52の長さを短くしたものである。
である。図11を参照すると,アンテナ60は,ヘリカ
ルコイル62をヘリカルコイルガイド63に巻回したへ
リカル型のアンテナエレメント61(以下,ヘリカルエ
レメントと呼ぶ)と,ヘリカルコイル62の一端に接続
された細長い線状アンテナエレメント(以下,線状エレ
メントと呼ぶ)52と,アンテナエレメント61の周囲
を覆う絶縁樹脂からなるモールド部8と,線状エレメン
ト52の周囲に設けられた絶縁樹脂からなるチューブ4
とを備えている。モールド部8の樹脂とチューブ4と
は,一体に形成されている。アンテナ60のモールド部
8とは反対側の他端は,図示しない携帯電話の筐体に取
り付けるためのホルダー5と,ストッパー7とが設けら
れている。図11で示すアンテナは,線状エレメント5
2とへリカルエレメント61とが接続されているタイプ
で,へリカルエレメント61を有することで線状エレメ
ント52の長さを短くしたものである。
【0006】図12は従来の携帯電話用アンテナの他の
例である。図12を参照すると,アンテナ70は,へリ
カルエレメント61と線状エレメント52とを絶縁し,
それぞれのヘリカルエレメント61及び線状エレメント
52とを,図示しない電話機本体に収納した待機状態で
は,ヘリカルエレメント61のみが,またアンテナを電
話機本体から引き出した通話状態では,線状エレメント
52が,各々独立して機能するように設定された一組み
割り当て周波数用のアンテナである。ここで,一組みの
割り当て周波数とは,その中には受信周波数と送信周波
数の2周波数があり,図11又は12に示した一つの割
り当て周波数用従来アンテナでも,ヘリカルエレメント
61を受信周波数に同調し,線状エレメント51又は5
2を受信及び送信周波数の中間周波数に同調するといっ
た2周波アンテナが使われていた。
例である。図12を参照すると,アンテナ70は,へリ
カルエレメント61と線状エレメント52とを絶縁し,
それぞれのヘリカルエレメント61及び線状エレメント
52とを,図示しない電話機本体に収納した待機状態で
は,ヘリカルエレメント61のみが,またアンテナを電
話機本体から引き出した通話状態では,線状エレメント
52が,各々独立して機能するように設定された一組み
割り当て周波数用のアンテナである。ここで,一組みの
割り当て周波数とは,その中には受信周波数と送信周波
数の2周波数があり,図11又は12に示した一つの割
り当て周波数用従来アンテナでも,ヘリカルエレメント
61を受信周波数に同調し,線状エレメント51又は5
2を受信及び送信周波数の中間周波数に同調するといっ
た2周波アンテナが使われていた。
【0007】しかし,最近の携帯電話の普及により,例
えば,当初割り当ての800MHz帯の混雑により,2
つめの割り当て1.5GHz帯の使用がふえており,こ
れらの2組の割り当て周波数(送信,受信という意昧で
は4周波数)に対応することで,800MHz帯が混雑
して,通話できないときには,1.5GHz帯を使用
し,逆に1.5GHz帯のサービスがされていない地域
では,800MHz帯を使用できるマルチバンドアンテ
ナが要求されるに至っている。例えば,日本では800
MHz帯と1.5GHz帯のPDC方式,または800
MHz帯PDCと,1.9GHz帯PHS,米国では8
00MHz帯と1.9GHz帯,欧州では900MHz
帯と1.8GHz帯というように,同様の要求がある。
えば,当初割り当ての800MHz帯の混雑により,2
つめの割り当て1.5GHz帯の使用がふえており,こ
れらの2組の割り当て周波数(送信,受信という意昧で
は4周波数)に対応することで,800MHz帯が混雑
して,通話できないときには,1.5GHz帯を使用
し,逆に1.5GHz帯のサービスがされていない地域
では,800MHz帯を使用できるマルチバンドアンテ
ナが要求されるに至っている。例えば,日本では800
MHz帯と1.5GHz帯のPDC方式,または800
MHz帯PDCと,1.9GHz帯PHS,米国では8
00MHz帯と1.9GHz帯,欧州では900MHz
帯と1.8GHz帯というように,同様の要求がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来,前記従来技術1
を含め,このようなトラップアンテナのトラップ回路5
3は,インダクタンス素子及びキャパシタンス素子,即
ちコイル及びコンデンサで構成されていた。
を含め,このようなトラップアンテナのトラップ回路5
3は,インダクタンス素子及びキャパシタンス素子,即
ちコイル及びコンデンサで構成されていた。
【0009】しかしながら,このような従来技術による
と,部品点数及び製造工程数が多いという問題があり,
また外付けアンテナにおいて,コイルとコンデンサによ
るトラップ回路を構成すると,強度的に問題があり,衝
撃などを受けた場合にその外付けアンテナが破損しやす
いという欠点がある。これは携帯することを目的とした
機器においては重大な欠点となる。
と,部品点数及び製造工程数が多いという問題があり,
また外付けアンテナにおいて,コイルとコンデンサによ
るトラップ回路を構成すると,強度的に問題があり,衝
撃などを受けた場合にその外付けアンテナが破損しやす
いという欠点がある。これは携帯することを目的とした
機器においては重大な欠点となる。
【0010】そこで,本発明の技術的課題は,上記の問
題を解決するため,部品点数を少なくし,製造が容易
で,且つ小型であるトラップ回路を構成することによっ
て,安価にして伝送特性がよく,衝撃などに対する信頼
性の向上が図れる,1つのアンテナ装置で異なる周波数
の送受信が可能な小型の携帯無線機用マルチバンドアン
テナを提供することにある。
題を解決するため,部品点数を少なくし,製造が容易
で,且つ小型であるトラップ回路を構成することによっ
て,安価にして伝送特性がよく,衝撃などに対する信頼
性の向上が図れる,1つのアンテナ装置で異なる周波数
の送受信が可能な小型の携帯無線機用マルチバンドアン
テナを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明者らは,前述した
ように,2つの異なる割り当て周波数において,各々の
送信,受信の周波数をカバーするために,例えば800
MHz帯および1.9GHz帯の両割り当て周波数にお
いての送信,受信の中間周波数に同調をとり,その各々
の周波数にて,送信,受信両周波数をカバーできるバン
ド幅を得るために(例えば,VSWR値は2.3以下が
必要),シミュレーション及び実験によりLC共振回路
の条件を調べたところ,例えば,インダクタンス値が7
nHより大きいところで(この例では,キャパシタンス
値1pF以下),前記条件が得られやすく,この条件は
インダクタンス素子と実際のキャバシタンス素子を並列
に組み合わせるのではなく,インダクタンス素子自身の
自己共振にて実現しやすいことが判明し,本発明を為す
に至ったものである。要約すると,本発明では,トラッ
プ回路として,インダクタ自身の自己共振を用いて,ト
ラップアンテナを構成するものである。即ち,以下に示
すようなマルチバンドアンテナをもって,課題を解決す
るための手段とするものである。
ように,2つの異なる割り当て周波数において,各々の
送信,受信の周波数をカバーするために,例えば800
MHz帯および1.9GHz帯の両割り当て周波数にお
いての送信,受信の中間周波数に同調をとり,その各々
の周波数にて,送信,受信両周波数をカバーできるバン
ド幅を得るために(例えば,VSWR値は2.3以下が
必要),シミュレーション及び実験によりLC共振回路
の条件を調べたところ,例えば,インダクタンス値が7
nHより大きいところで(この例では,キャパシタンス
値1pF以下),前記条件が得られやすく,この条件は
インダクタンス素子と実際のキャバシタンス素子を並列
に組み合わせるのではなく,インダクタンス素子自身の
自己共振にて実現しやすいことが判明し,本発明を為す
に至ったものである。要約すると,本発明では,トラッ
プ回路として,インダクタ自身の自己共振を用いて,ト
ラップアンテナを構成するものである。即ち,以下に示
すようなマルチバンドアンテナをもって,課題を解決す
るための手段とするものである。
【0012】本発明によれば,(1)LC並列共振回路
の両端に第1及び第2の放射エレメントを接続したアン
テナ素子を備えてなるマルチバンドアンテナにおいて,
前記第1の放射エレメントと、前記LC並列共振回路と
を一連のコイルアンテナによって形成し、前記LC並列
共振回路は、前記コイルアンテナの一部をなすインダク
タに基づく自己共振によって構成されていることを特徴
とする携帯無線機用マルチバンドアンテナが得られる。
の両端に第1及び第2の放射エレメントを接続したアン
テナ素子を備えてなるマルチバンドアンテナにおいて,
前記第1の放射エレメントと、前記LC並列共振回路と
を一連のコイルアンテナによって形成し、前記LC並列
共振回路は、前記コイルアンテナの一部をなすインダク
タに基づく自己共振によって構成されていることを特徴
とする携帯無線機用マルチバンドアンテナが得られる。
【0013】
【0014】また、本発明によれば、(2)前記(1)
の携帯無線機用マルチバンドアンテナにおいて,前記イ
ンダクタはプリント基板に実装されていることを特徴と
する携帯無線機用マルチバンドアンテナが得られる。
の携帯無線機用マルチバンドアンテナにおいて,前記イ
ンダクタはプリント基板に実装されていることを特徴と
する携帯無線機用マルチバンドアンテナが得られる。
【0015】また、本発明によれば、(3)前記(1)
又は(2)記載の携帯無線機用マルチバンドアンテナに
おいて、前記コイルアンテナは螺旋形状であることを特
徴とする携帯無線機用マルチバンドアンテナが得られ
る。
又は(2)記載の携帯無線機用マルチバンドアンテナに
おいて、前記コイルアンテナは螺旋形状であることを特
徴とする携帯無線機用マルチバンドアンテナが得られ
る。
【0016】また、本発明によれば、(4)前記(1)
記載の携帯無線機用マルチバンドアンテナにおいて,前
記コイルアンテナは、プリント基板上に形成されたミャ
ンダーパターンを備えて構成されていることを特徴とす
る携帯無線機用マルチバンドアンテナが得られる。
記載の携帯無線機用マルチバンドアンテナにおいて,前
記コイルアンテナは、プリント基板上に形成されたミャ
ンダーパターンを備えて構成されていることを特徴とす
る携帯無線機用マルチバンドアンテナが得られる。
【0017】また、本発明によれば、(5)前記(1)
乃至(4)の内のいずれかに記載の携帯無線機用マルチ
バンドアンテナにおいて,前記インダクタのインダクタ
ンス値LはL≧7nHであることを特徴とする携帯無線
機用マルチバンドアンテナが得られる。
乃至(4)の内のいずれかに記載の携帯無線機用マルチ
バンドアンテナにおいて,前記インダクタのインダクタ
ンス値LはL≧7nHであることを特徴とする携帯無線
機用マルチバンドアンテナが得られる。
【0018】また、本発明によれば、(6)前記(1)
乃至(5)の内のいずれかに記載の携帯無線機用マルチ
バンドアンテナにおいて,前記LC並列共振回路は,前
記第1の放射エレメントとともに絶縁性材料でモールド
されていることを特徴とする携帯無線機用マルチバンド
アンテナが得られる。
乃至(5)の内のいずれかに記載の携帯無線機用マルチ
バンドアンテナにおいて,前記LC並列共振回路は,前
記第1の放射エレメントとともに絶縁性材料でモールド
されていることを特徴とする携帯無線機用マルチバンド
アンテナが得られる。
【0019】また、本発明によれば、(7)前記(6)
の携帯無線機用マルチバンドアンテナにおいて,前記絶
縁材料はポリマー又はエラストマーからなる可撓性を有
する絶縁性樹脂であることを特徴とする携帯無線機用マ
ルチバンドアンテナが得られる。
の携帯無線機用マルチバンドアンテナにおいて,前記絶
縁材料はポリマー又はエラストマーからなる可撓性を有
する絶縁性樹脂であることを特徴とする携帯無線機用マ
ルチバンドアンテナが得られる。
【0020】また、本発明によれば、(8)前記(1)
乃至(7)の内のいずれかに記載の携帯無線機用マルチ
バンドアンテナにおいて,前記第2の放射エレメント
は,細長い超弾性合金からなることを特徴とする携帯無
線機用マルチバンドアンテナが得られる。
乃至(7)の内のいずれかに記載の携帯無線機用マルチ
バンドアンテナにおいて,前記第2の放射エレメント
は,細長い超弾性合金からなることを特徴とする携帯無
線機用マルチバンドアンテナが得られる。
【0021】さらに、本発明によれば、(9)前記
(1)乃至(8)の内のいずれかに記載の携帯無線機用
マルチバンドアンテナにおいて,前記第2の放射エレメ
ントは可撓性を有するポリマー又はエラストマーからな
る絶縁性樹脂でモールドされていることを特徴とする携
帯無線機用マルチバンドアンテナが得られる。
(1)乃至(8)の内のいずれかに記載の携帯無線機用
マルチバンドアンテナにおいて,前記第2の放射エレメ
ントは可撓性を有するポリマー又はエラストマーからな
る絶縁性樹脂でモールドされていることを特徴とする携
帯無線機用マルチバンドアンテナが得られる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下,本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。本発明の実施の形態におい
ては,マルチバンドアンテナの一例として,周波数が8
00MHz帯と1.9GHz帯の2つの割り当て周波数
に対応するマルチバンドアンテナについて述べる。
て図面を参照して説明する。本発明の実施の形態におい
ては,マルチバンドアンテナの一例として,周波数が8
00MHz帯と1.9GHz帯の2つの割り当て周波数
に対応するマルチバンドアンテナについて述べる。
【0023】図1は本発明の第1の実施の形態によるマ
ルチバンドアンテナの概略構成を示す図である。図1を
参照すると,マルチバンドアンテナ10は,第1の放射
エレメントとして開放端側の線状エレメント1と第2の
放射エレメントとしての線状エレメント2と,これらの
間に接続されたトラップ回路とを備えている。2つの線
状エレメント1,2は,TiNi合金からなる超弾性合
金が用いられている。
ルチバンドアンテナの概略構成を示す図である。図1を
参照すると,マルチバンドアンテナ10は,第1の放射
エレメントとして開放端側の線状エレメント1と第2の
放射エレメントとしての線状エレメント2と,これらの
間に接続されたトラップ回路とを備えている。2つの線
状エレメント1,2は,TiNi合金からなる超弾性合
金が用いられている。
【0024】本発明の第1の実施の形態によるマルチバ
ンドアンテナ10では,従来のトラップアンテナと異な
る点は,トラップ回路の部分をインダクタの自己共振で
構成していることである。そのインダクタの自己共振に
関して,本発明の第1の実施の形態においては,表面実
装(SMD)タイプの自己共振インダクタとして,チッ
プ積層インダクタンス素子(以下,チップインダクタと
呼ぶ)3が用いられている。チップインダクタ3は,1
005サイズ(1.0mm×0.5mm)のものを用い
ている。
ンドアンテナ10では,従来のトラップアンテナと異な
る点は,トラップ回路の部分をインダクタの自己共振で
構成していることである。そのインダクタの自己共振に
関して,本発明の第1の実施の形態においては,表面実
装(SMD)タイプの自己共振インダクタとして,チッ
プ積層インダクタンス素子(以下,チップインダクタと
呼ぶ)3が用いられている。チップインダクタ3は,1
005サイズ(1.0mm×0.5mm)のものを用い
ている。
【0025】図2は図1のアンテナに用いられるチップ
インダクタ3を示す図である。図2に示すように,チッ
プインダクタ3のみを基板に設けることでトラップ回路
が構成されている。
インダクタ3を示す図である。図2に示すように,チッ
プインダクタ3のみを基板に設けることでトラップ回路
が構成されている。
【0026】図2に記載されたチップインダクタ3と先
に述べた図10の比較から,図10のキャパシタンス素
子55を省略することができ,小型で安価で組立工数も
少なくてすむ,トラップ回路が得られることがわかる。
に述べた図10の比較から,図10のキャパシタンス素
子55を省略することができ,小型で安価で組立工数も
少なくてすむ,トラップ回路が得られることがわかる。
【0027】本発明の第1の実施の形態においては,線
状エレメント1,2の長さは,一般には,λ/2の波長
やλ/4,または3λ/8の波長がよく使われている
が,ここではλ/4の波長について例として述べる。
状エレメント1,2の長さは,一般には,λ/2の波長
やλ/4,または3λ/8の波長がよく使われている
が,ここではλ/4の波長について例として述べる。
【0028】図1の場合においては,電話機側の線状エ
レメント1の長さを3.9cmとし,開放端側の線状エ
レメント2の長さを2.9cm,それぞれの線径0.8
mmのNiTi合金を使用し,チップインダクタ3の値
を39nH,インダクタのもつ浮遊容量を0.18pF
を用いたところ,図3に示すような,マルチバンド特性
(50Ω系ネットワークアナライザによるリターンロス
特性にて示す)が得られた。
レメント1の長さを3.9cmとし,開放端側の線状エ
レメント2の長さを2.9cm,それぞれの線径0.8
mmのNiTi合金を使用し,チップインダクタ3の値
を39nH,インダクタのもつ浮遊容量を0.18pF
を用いたところ,図3に示すような,マルチバンド特性
(50Ω系ネットワークアナライザによるリターンロス
特性にて示す)が得られた。
【0029】図4は本発明の第2の実施の形態によるマ
ルチバンドアンテナ20を示す断面図である。図4を参
照すると,マルチバンドアンテナ20は,第1の実施の
形態における第1の放射エレメントである開放端側の線
状エレメント1をへリカルエレメント11に変えた例
で,電話機側エレメントは線状エレメント2のままと
し,トラップ回路も,第1の実施の形態と同様の値のチ
ップインダクタ3を用いている。
ルチバンドアンテナ20を示す断面図である。図4を参
照すると,マルチバンドアンテナ20は,第1の実施の
形態における第1の放射エレメントである開放端側の線
状エレメント1をへリカルエレメント11に変えた例
で,電話機側エレメントは線状エレメント2のままと
し,トラップ回路も,第1の実施の形態と同様の値のチ
ップインダクタ3を用いている。
【0030】具体的には,へリカルエレメント11は,
ヘリカルコイル16が巻回されたヘリカルコイルガイド
17と,ヘリカルコイルガイド17内に収容され,ヘリ
カルコイル16の一端が接続されたチップインダクタ3
と,チップインダクタ3のヘリカルコイル16側と反対
側の他端には,第2の放射エレメントである線状エレメ
ント2の一端が接続されている。線状エレメント2の一
端付近の周囲でヘリカルコイルガイド17に至るよう
に,導電性材料からなるスリーブ6が設けられている。
へリカルエレメント11及びスリーブ6の一端を絶縁樹
脂が覆い,モールド部8を形成している。スリーブ6の
他端から線状エレメント2を覆うように,線状エレメン
ト2の他端にかけて絶縁樹脂からなるチューブ4が設け
られている。線状エレメント2の他端側には,図示しな
い携帯電話に取り付けるためのホルダー5が,線状エレ
メント2の軸方向に向かって摺動移動可能に挿通されて
おり,線状エレメント2の他端は,ストッパー7で終端
している。
ヘリカルコイル16が巻回されたヘリカルコイルガイド
17と,ヘリカルコイルガイド17内に収容され,ヘリ
カルコイル16の一端が接続されたチップインダクタ3
と,チップインダクタ3のヘリカルコイル16側と反対
側の他端には,第2の放射エレメントである線状エレメ
ント2の一端が接続されている。線状エレメント2の一
端付近の周囲でヘリカルコイルガイド17に至るよう
に,導電性材料からなるスリーブ6が設けられている。
へリカルエレメント11及びスリーブ6の一端を絶縁樹
脂が覆い,モールド部8を形成している。スリーブ6の
他端から線状エレメント2を覆うように,線状エレメン
ト2の他端にかけて絶縁樹脂からなるチューブ4が設け
られている。線状エレメント2の他端側には,図示しな
い携帯電話に取り付けるためのホルダー5が,線状エレ
メント2の軸方向に向かって摺動移動可能に挿通されて
おり,線状エレメント2の他端は,ストッパー7で終端
している。
【0031】へリカルエレメント11の構成は線径φ
0.4mmにて4ターン(Turns),コイルの外径
2.8mm長さ18mmとなるようにして構成されてい
る。
0.4mmにて4ターン(Turns),コイルの外径
2.8mm長さ18mmとなるようにして構成されてい
る。
【0032】この構成により第1の実施の形態と同様の
マルチバンド特性が得られた。
マルチバンド特性が得られた。
【0033】図5は本発明の第3の実施の形態によるマ
ルチバンドアンテナを示す断面図である。図5に示すよ
うに,第3の実施の形態によるマルチバンドアンテナ3
0は,第1の放射エレメントであるへリカルエレメント
11の一部に自己共振をもつ空芯コイルからなるインダ
クタ部23を有し,その自己共振によりLC並列トラッ
プ回路を形成したものであり,他の部分の構成は,第2
の実施の形態のマルチバンドアンテナ20と同様であ
る。図6は図5のトラップ回路のインダクタ部23とへ
リカルコイル16との一体型コイルを示す図である。図
5において,電話機側の線状エレメント2は,第1の実
施の形態と同様の形状のものを使用し,図6に示すトラ
ップ回路のインダクタ部23とへリカルコイル16の一
体型コイルからなるへリカルエレメント11を用いるこ
とで,第1の実施の形態によるマルチバンドアンテナ1
0と同様のマルチバンド特性を得ることができた。ここ
でさらに,図6によりインダクタ部23とへリカルコイ
ル16との複合コイルを説明すると,線形φ0.45m
mを内径2mmにてトラップ回路部を6ターン(Tur
ns),長さ5mm,へリカルエレメント11を10T
urns長さ13mmとなるように連続的に巻線したコ
イルを用いることで,第1の実施の形態と同様のマルチ
バンド特性が得られた。
ルチバンドアンテナを示す断面図である。図5に示すよ
うに,第3の実施の形態によるマルチバンドアンテナ3
0は,第1の放射エレメントであるへリカルエレメント
11の一部に自己共振をもつ空芯コイルからなるインダ
クタ部23を有し,その自己共振によりLC並列トラッ
プ回路を形成したものであり,他の部分の構成は,第2
の実施の形態のマルチバンドアンテナ20と同様であ
る。図6は図5のトラップ回路のインダクタ部23とへ
リカルコイル16との一体型コイルを示す図である。図
5において,電話機側の線状エレメント2は,第1の実
施の形態と同様の形状のものを使用し,図6に示すトラ
ップ回路のインダクタ部23とへリカルコイル16の一
体型コイルからなるへリカルエレメント11を用いるこ
とで,第1の実施の形態によるマルチバンドアンテナ1
0と同様のマルチバンド特性を得ることができた。ここ
でさらに,図6によりインダクタ部23とへリカルコイ
ル16との複合コイルを説明すると,線形φ0.45m
mを内径2mmにてトラップ回路部を6ターン(Tur
ns),長さ5mm,へリカルエレメント11を10T
urns長さ13mmとなるように連続的に巻線したコ
イルを用いることで,第1の実施の形態と同様のマルチ
バンド特性が得られた。
【0034】図7は本発明の第4の実施の形態によるマ
ルチバンドアンテナを示す部分断面図である。図7に示
すように,第4の実施の形態によるマルチバンドアンテ
ナ40は,ミャンダーパターン22を形成したプリント
基板24の一部に自己共振を持つインダクタ部33を有
するミャンダーエレメント21を備えていて,その自己
共振によりLC並列トラップ回路を形成した構成であ
る。図8は図7のミャンダーパターン22を形成したプ
リント基板24を示す一部切り欠き平面図である。図8
において,電話機側の線状エレメント2は,線径φ0.
8mm,長さ31mmの形状TiNi超弾性ワイヤーを
使用し,図8に示すトラップ回路を含むミャンダーエレ
メント21を用いることで,第1の実施の形態と同様の
マルチバンド特性を得ることができる。
ルチバンドアンテナを示す部分断面図である。図7に示
すように,第4の実施の形態によるマルチバンドアンテ
ナ40は,ミャンダーパターン22を形成したプリント
基板24の一部に自己共振を持つインダクタ部33を有
するミャンダーエレメント21を備えていて,その自己
共振によりLC並列トラップ回路を形成した構成であ
る。図8は図7のミャンダーパターン22を形成したプ
リント基板24を示す一部切り欠き平面図である。図8
において,電話機側の線状エレメント2は,線径φ0.
8mm,長さ31mmの形状TiNi超弾性ワイヤーを
使用し,図8に示すトラップ回路を含むミャンダーエレ
メント21を用いることで,第1の実施の形態と同様の
マルチバンド特性を得ることができる。
【0035】尚,図8により,ミャンダーパターンエレ
メント21について,更に詳しくを説明すると,パター
ン幅0.5mm,24turns,コイル幅4mm,コ
イル全体の長さ24mmにて形成されたヘリカルエレメ
ントを用いている。この構成によって,第4の実施の形
態によるマルチバンドアンテナは,第1の実施の形態に
よるものと同等のマルチバンド特性が得られた。
メント21について,更に詳しくを説明すると,パター
ン幅0.5mm,24turns,コイル幅4mm,コ
イル全体の長さ24mmにて形成されたヘリカルエレメ
ントを用いている。この構成によって,第4の実施の形
態によるマルチバンドアンテナは,第1の実施の形態に
よるものと同等のマルチバンド特性が得られた。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように,本発明によれば,
LC並列共振回路の両端に二つの放射エレメントを接続
したアンテナ素子を備えてなるマルチバンドアンテナに
おいて,前記LC並列共振回路はインダクタ自身の自己
共振により形成される携帯無線機用マルチバンドアンテ
ナを提供することができる。
LC並列共振回路の両端に二つの放射エレメントを接続
したアンテナ素子を備えてなるマルチバンドアンテナに
おいて,前記LC並列共振回路はインダクタ自身の自己
共振により形成される携帯無線機用マルチバンドアンテ
ナを提供することができる。
【0037】一般に,インダクタンス素子とキャバシタ
ンス素子の組合せからなるLC並列共振回路を用いる場
合,コンデンサ及びコイル等,2つ以上の部品が必要で
ある。しかし,本発明のインダクタの自己共振を使用す
る共振回路は,基本的にーつのインダクタンス素子であ
り,キャパシタンスはコイルの分布容量で形成されるた
め,部品点数が少なくてすみ,また分布容量からなるキ
ャバシタンスは定数としては小さいためインダクタンス
主体のLC共振(例えば1.9GHzでは7nH以上,
1pF以下1.8GHzでは8nH以上,1pF以下)
で構成されるため,各周波数でのバンド幅が大きくとれ
る(例えば,VSWR2.2以下)。従って,従来の
L,C部品を基板上に搭載する等で実現されているトラ
ップアンテナと比較して,部品点数が少なく,製造工程
・工数が少なく,製造性のよい携帯無線機用マルチバン
ドアンテナを安価に供給することができる。
ンス素子の組合せからなるLC並列共振回路を用いる場
合,コンデンサ及びコイル等,2つ以上の部品が必要で
ある。しかし,本発明のインダクタの自己共振を使用す
る共振回路は,基本的にーつのインダクタンス素子であ
り,キャパシタンスはコイルの分布容量で形成されるた
め,部品点数が少なくてすみ,また分布容量からなるキ
ャバシタンスは定数としては小さいためインダクタンス
主体のLC共振(例えば1.9GHzでは7nH以上,
1pF以下1.8GHzでは8nH以上,1pF以下)
で構成されるため,各周波数でのバンド幅が大きくとれ
る(例えば,VSWR2.2以下)。従って,従来の
L,C部品を基板上に搭載する等で実現されているトラ
ップアンテナと比較して,部品点数が少なく,製造工程
・工数が少なく,製造性のよい携帯無線機用マルチバン
ドアンテナを安価に供給することができる。
【0038】更に,本発明は移動体通信等の分野で,例
えば800MHz帯と1.9GHz帯のように異なった
周波数で実施されている通信サービスを一つ無線機で送
受信する場合の無線機のアンテナ部分に用いられ,一つ
のアンテナ装置で送受信する場合の無線信号を送受信す
る小型のアンテナ装置として適用することで,マルチバ
ンドの携帯無線機などの小型化に大きく貢献できる。
えば800MHz帯と1.9GHz帯のように異なった
周波数で実施されている通信サービスを一つ無線機で送
受信する場合の無線機のアンテナ部分に用いられ,一つ
のアンテナ装置で送受信する場合の無線信号を送受信す
る小型のアンテナ装置として適用することで,マルチバ
ンドの携帯無線機などの小型化に大きく貢献できる。
【図1】本発明の第1の実施の形態によるマルチバンド
アンテナの概略構成を示す図である。
アンテナの概略構成を示す図である。
【図2】図1のマルチバンドアンテナに用いるチップイ
ンダクタの一例を示す斜視図である。
ンダクタの一例を示す斜視図である。
【図3】図1のマルチバンドアンテナの特性例を示す図
である。
である。
【図4】本発明の第2の実施の形態によるマルチバンド
アンテナを示す断面図である。
アンテナを示す断面図である。
【図5】本発明の第3の実施の形態によるマルチバンド
アンテナを示す断面図である。
アンテナを示す断面図である。
【図6】図6のマルチバンドアンテナのへリカエレメン
トを示す図である。
トを示す図である。
【図7】本発明の第4の実施の形態によるマルチバンド
アンテナを示す断面図である。
アンテナを示す断面図である。
【図8】図8のマルチバンドアンテナのミャンダーパタ
ーンエレメントを示す一部切欠図である。
ーンエレメントを示す一部切欠図である。
【図9】従来のトラップアンテナの原理を示す図であ
る。
る。
【図10】図10のトラップアンテナの共振回路に使わ
れるLC共振器の一例を示す斜視図である。
れるLC共振器の一例を示す斜視図である。
【図11】従来の非絶縁型のシングルバンドアンテナの
一例を示す断面図である。
一例を示す断面図である。
【図12】従来の絶縁型のシングルバンドアンテナの一
例を示す断面図である。
例を示す断面図である。
1 線状エレメント 2 線状エレメント 3 チップ積層インダクタンス素子(チップインダク
タ) 4 チューブ 5 ホルダー 6 スリーブ 7 ストッパー 8 モールド部 10,20,30,40 マルチバンドアンテナ 11 ヘリカルエレメント 16 ヘリカルコイル 17,18 ヘリカルコイルガイド 21 ミャンダーパターンエレメント 22 ミャンダーパターン 23,33 インダクタ部 24 プリント基板 50 トラップアンテナ 51,52 線状エレメント 53 トラップ回路
タ) 4 チューブ 5 ホルダー 6 スリーブ 7 ストッパー 8 モールド部 10,20,30,40 マルチバンドアンテナ 11 ヘリカルエレメント 16 ヘリカルコイル 17,18 ヘリカルコイルガイド 21 ミャンダーパターンエレメント 22 ミャンダーパターン 23,33 インダクタ部 24 プリント基板 50 トラップアンテナ 51,52 線状エレメント 53 トラップ回路
フロントページの続き (72)発明者 池田 昌 宮城県仙台市太白区郡山六丁目7番1号 株式会社トーキン内 (56)参考文献 特開 平5−75330(JP,A) 特開 平5−308213(JP,A) 特開 平9−130129(JP,A) 特開 平4−183102(JP,A) 実開 昭63−102309(JP,U) 実開 平4−105710(JP,U) 特表 平11−506283(JP,A)
Claims (9)
- 【請求項1】 LC並列共振回路の両端に第1及び第2
の放射エレメントを接続したアンテナ素子を備えてなる
マルチバンドアンテナにおいて,前記第1の放射エレメ
ントと、前記LC並列共振回路とを一連のコイルアンテ
ナによって形成し、前記LC並列共振回路は、前記コイ
ルアンテナの一部をなすインダクタに基づく自己共振に
よって構成されていることを特徴とする携帯無線機用マ
ルチバンドアンテナ。 - 【請求項2】 請求項1記載の携帯無線機用マルチバン
ドアンテナにおいて,前記インダクタはプリント基板に
実装されていることを特徴とする携帯無線機用マルチバ
ンドアンテナ。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載の携帯無線機用マル
チバンドアンテナにおいて、前記コイルアンテナは螺旋
形状であることを特徴とする携帯無線機用マルチバンド
アンテナ。 - 【請求項4】 請求項1記載の携帯無線機用マルチバン
ドアンテナにおいて,前記コイルアンテナは、プリント
基板上に形成されたミャンダーパターンを備えて構成さ
れていることを特徴とする携帯無線機用マルチバンドア
ンテナ。 - 【請求項5】 請求項1乃至4の内のいずれか一つに記
載の携帯無線機用マルチバンドアンテナにおいて,前記
インダクタのインダクタンス値LはL≧7nHであるこ
とを特徴とする携帯無線機用マルチバンドアンテナ。 - 【請求項6】 請求項1乃至5の内のいずれか一つに記
載の携帯無線機用マルチバンドアンテナにおいて,前記
LC並列共振回路は,前記第1の放射エレメントととも
に絶縁性材料でモールドされていることを特徴とする携
帯無線機用マルチバンドアンテナ。 - 【請求項7】 請求項6記載の携帯無線機用マルチバン
ドアンテナにおいて,前記絶縁材料はポリマー又はエラ
ストマーからなる可撓性を有する絶縁性樹脂であること
を特徴とする携帯無線機用マルチバンドアンテナ。 - 【請求項8】 請求項1乃至7の内のいずれか一つに記
載の携帯無線機用マルチバンドアンテナにおいて,前記
第2の放射エレメントは,細長い超弾性合金からなるこ
とを特徴とする携帯無線機用マルチバンドアンテナ。 - 【請求項9】 請求項1乃至8の内のいずれか一つに記
載の携帯無線機用マルチバンドアンテナにおいて,前記
第2の放射エレメントは可撓性を有するポリマー又はエ
ラストマーからなる絶縁性樹脂でモールドされているこ
とを特徴とする携帯無線機用マルチバンドアンテナ。
Priority Applications (12)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21286797A JP3243637B2 (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 携帯無線機用マルチバンドアンテナ |
US09/121,422 US6163300A (en) | 1997-08-07 | 1998-07-23 | Multi-band antenna suitable for use in a mobile radio device |
TW087112429A TW382832B (en) | 1997-08-07 | 1998-07-29 | Multi-band antenna suitable for use in a mobile radio device |
SG9802820A SG92615A1 (en) | 1997-08-07 | 1998-07-31 | Multi-band antenna suitable for use in a mobile radio device |
NO983547A NO983547L (no) | 1997-08-07 | 1998-07-31 | FlerbÕndsantenne egnet for bruk i mobil radio-enhet |
AU78637/98A AU763364B2 (en) | 1997-08-07 | 1998-08-03 | Multi-band antenna suitable for use in a mobile radio device |
DE69818768T DE69818768T2 (de) | 1997-08-07 | 1998-08-03 | Mehrbandantenne zur Verwendung in einem mobilen Funkgerät |
EP01105105A EP1119074A3 (en) | 1997-08-07 | 1998-08-03 | Multi-band antenna suitable for use in a mobile radio device |
EP98114574A EP0896384B1 (en) | 1997-08-07 | 1998-08-03 | Multi-band antenna suitable for use in a mobile radio device |
CA002244723A CA2244723A1 (en) | 1997-08-07 | 1998-08-05 | Multi-band antenna suitable for use in a mobile radio device |
CN98118019A CN1218308A (zh) | 1997-08-07 | 1998-08-06 | 适于用在移动式无线电装置中的多频带天线 |
KR1019980032108A KR19990023431A (ko) | 1997-08-07 | 1998-08-07 | 이동 무선 장치용 멀티-밴드 안테나 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21286797A JP3243637B2 (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 携帯無線機用マルチバンドアンテナ |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1155022A JPH1155022A (ja) | 1999-02-26 |
JP3243637B2 true JP3243637B2 (ja) | 2002-01-07 |
Family
ID=16629604
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21286797A Expired - Fee Related JP3243637B2 (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 携帯無線機用マルチバンドアンテナ |
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---|---|
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KR100860281B1 (ko) | 2000-08-04 | 2008-09-25 | 미츠비시 마테리알 가부시키가이샤 | 안테나 |
JP2002076750A (ja) * | 2000-08-24 | 2002-03-15 | Murata Mfg Co Ltd | アンテナ装置およびそれを備えた無線機 |
JP4628611B2 (ja) | 2000-10-27 | 2011-02-09 | 三菱マテリアル株式会社 | アンテナ |
JP3774136B2 (ja) * | 2000-10-31 | 2006-05-10 | 三菱マテリアル株式会社 | アンテナ及びそれを用いた電波送受信装置 |
JP2002204118A (ja) | 2000-10-31 | 2002-07-19 | Mitsubishi Materials Corp | アンテナ |
JP4003077B2 (ja) * | 2004-04-28 | 2007-11-07 | 株式会社村田製作所 | アンテナ及び無線通信機 |
WO2009001233A1 (en) * | 2007-06-26 | 2008-12-31 | Nxp B.V. | Power-efficient transmitter for magnetic link |
US8773317B2 (en) | 2009-07-10 | 2014-07-08 | Panasonic Corporation | Antenna apparatus including multiple antenna portions on one antenna element operable at multiple frequencies |
JP5291136B2 (ja) | 2011-03-22 | 2013-09-18 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | マルチバンドアンテナ |
WO2013008356A1 (ja) | 2011-07-11 | 2013-01-17 | パナソニック株式会社 | アンテナ装置及び無線通信装置 |
JP7211527B2 (ja) | 2019-10-03 | 2023-01-24 | 株式会社村田製作所 | アンテナ装置およびそれを備えた無線通信デバイス |
-
1997
- 1997-08-07 JP JP21286797A patent/JP3243637B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH1155022A (ja) | 1999-02-26 |
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