JP3251514B2 - アンテナ装置および無線機 - Google Patents
アンテナ装置および無線機Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話やＰＨＳ
等の携帯無線機に取り付けて好適なアンテナ装置および
当該アンテナ装置が設けられた無線機に関するものであ
る。
等の携帯無線機に取り付けて好適なアンテナ装置および
当該アンテナ装置が設けられた無線機に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】８００ＭＨｚ帯の電波を用いる携帯電話
や、１．９ＧＨｚ帯の電波を用いるＰＨＳ等の携帯無線
機において、筐体の外部に突出させて固定されしかも整
合回路が付加されている従来のアンテナ装置として、図
３および図４に示すごときものがあった。図３は、従来
の直結型のアンテナ装置であり、（ａ）は構成図、
（ｂ）は等価回路図、（ｃ）は電流と電圧の分布図であ
る。また、図４は、従来の容量結合型のアンテナ装置で
あり、（ａ）は構成図、（ｂ）は等価回路図、（ｃ）は
電流と電圧の分布図である。
や、１．９ＧＨｚ帯の電波を用いるＰＨＳ等の携帯無線
機において、筐体の外部に突出させて固定されしかも整
合回路が付加されている従来のアンテナ装置として、図
３および図４に示すごときものがあった。図３は、従来
の直結型のアンテナ装置であり、（ａ）は構成図、
（ｂ）は等価回路図、（ｃ）は電流と電圧の分布図であ
る。また、図４は、従来の容量結合型のアンテナ装置で
あり、（ａ）は構成図、（ｂ）は等価回路図、（ｃ）は
電流と電圧の分布図である。
【０００３】図３に示す直結型のアンテナ装置は、
（ａ）に示すごとく、１／２波長のヘリカルアンテナエ
レメント１０の基端が、マッチングコイル１２の先端に
電気的接続され、このマッチングコイル１２の基端が給
電点とされる。しかも、マッチングコイル１２は、アー
スされたシールド部材１４によりシールドされている。
かかる構成において、（ｂ）に示すごとく、マッチング
コイル１２とシールド部材１４の間に容量Ｃｆを生じ、
この容量Ｃｆの容量値とマッチングコイル１２のインダ
クタンスとにより、ヘリカルアンテナエレメント１０の
基端の整合が図られている。そして、ヘリカルアンテナ
エレメント１０は１／２波長であるために、（ｃ）に示
すごとく、電流と電圧が分布し、電圧給電型のアンテナ
装置として作用する。
（ａ）に示すごとく、１／２波長のヘリカルアンテナエ
レメント１０の基端が、マッチングコイル１２の先端に
電気的接続され、このマッチングコイル１２の基端が給
電点とされる。しかも、マッチングコイル１２は、アー
スされたシールド部材１４によりシールドされている。
かかる構成において、（ｂ）に示すごとく、マッチング
コイル１２とシールド部材１４の間に容量Ｃｆを生じ、
この容量Ｃｆの容量値とマッチングコイル１２のインダ
クタンスとにより、ヘリカルアンテナエレメント１０の
基端の整合が図られている。そして、ヘリカルアンテナ
エレメント１０は１／２波長であるために、（ｃ）に示
すごとく、電流と電圧が分布し、電圧給電型のアンテナ
装置として作用する。
【０００４】また、図４に示す容量結合型のアンテナ装
置は、（ａ）に示すごとく、１／２波長のヘリカルアン
テナエレメント１０の基端部が、１／４波長のマッチン
グコイル１６の先端部に適宜に容量結合され、直流的に
は非導通であるが高周波的に導通状態とされる。そし
て、マッチングコイル１６の基端が給電点とされる。か
かる構成において、（ｂ）に示すごとく、等価回路はヘ
リカルアンテナエレメント１０が容量Ｃｃを直列に介し
てマッチングコイル１６に接続される。そして、（ｃ）
に示すごとく、マッチングコイル１６はシールドされて
いないので、ヘリカルアンテナエレメント１０と同様に
アンテナとして作用して電流と電圧が分布し、電流給電
型のアンテナ装置として作用する。
置は、（ａ）に示すごとく、１／２波長のヘリカルアン
テナエレメント１０の基端部が、１／４波長のマッチン
グコイル１６の先端部に適宜に容量結合され、直流的に
は非導通であるが高周波的に導通状態とされる。そし
て、マッチングコイル１６の基端が給電点とされる。か
かる構成において、（ｂ）に示すごとく、等価回路はヘ
リカルアンテナエレメント１０が容量Ｃｃを直列に介し
てマッチングコイル１６に接続される。そして、（ｃ）
に示すごとく、マッチングコイル１６はシールドされて
いないので、ヘリカルアンテナエレメント１０と同様に
アンテナとして作用して電流と電圧が分布し、電流給電
型のアンテナ装置として作用する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図３に示す直結型のア
ンテナ装置にあっては、電圧給電型であって、給電点は
電流の最小点であり、アンテナ装置にアース電流が流れ
ず若しくは流れても僅かである。そこで、携帯無線機の
ごとく、アースとなる人体に近づけて使用されるがその
距離が一定とならない場合であってもアース電流の変化
が少なく、無線機回路への影響が少ない。しかるに、直
結型では、マッチングコイル１２とシールド部材１４の
間の容量Ｃｆの容量値が大きくなると、ヘリカルアンテ
ナエレメント１０の整合が図れない。そこで、この容量
Ｃｆを小さくすべく、マッチングコイル１２とシールド
部材１４の間の距離を大としなければならず、シールド
部材１４の内径が大きなものとなる。整合を得るために
は、発明者らの実験によれば、ＰＨＳでシールド部材１
４の内径は最も小さくても１０ｍｍ程度必要であった。
そこで、外形寸法が大きなものになる、という不具合が
あった。
ンテナ装置にあっては、電圧給電型であって、給電点は
電流の最小点であり、アンテナ装置にアース電流が流れ
ず若しくは流れても僅かである。そこで、携帯無線機の
ごとく、アースとなる人体に近づけて使用されるがその
距離が一定とならない場合であってもアース電流の変化
が少なく、無線機回路への影響が少ない。しかるに、直
結型では、マッチングコイル１２とシールド部材１４の
間の容量Ｃｆの容量値が大きくなると、ヘリカルアンテ
ナエレメント１０の整合が図れない。そこで、この容量
Ｃｆを小さくすべく、マッチングコイル１２とシールド
部材１４の間の距離を大としなければならず、シールド
部材１４の内径が大きなものとなる。整合を得るために
は、発明者らの実験によれば、ＰＨＳでシールド部材１
４の内径は最も小さくても１０ｍｍ程度必要であった。
そこで、外形寸法が大きなものになる、という不具合が
あった。
【０００６】また、図４に示す容量結合型のアンテナ装
置にあっては、電流給電型であって、給電点は電流の最
大点であり、アンテナ装置に大きなアース電流が流れ
る。そこで、人体に近づけたり離したりすると、アンテ
ナ装置に流れるアース電流が大きく変化し易い。ここ
で、携帯無線機にあっては、無線機回路および制御部と
してのロジック回路が内蔵される。そこで、アース電流
の大幅な変化により、無線機回路で不要な発振を生じさ
せたり受信感度の低下を生じさせる虞があるだけでな
く、ロジック回路を誤動作させる虞もある、という不具
合があった。さらに、容量結合型にあっては、マッチン
グコイル１６はアンテナとして作用しており、１／４波
長の長さが必要であり、これの物理的長さをあまり短か
くすると実験結果としてアンテナ特性が劣化する。そこ
で、アンテナ装置を小型化することができなかった。
置にあっては、電流給電型であって、給電点は電流の最
大点であり、アンテナ装置に大きなアース電流が流れ
る。そこで、人体に近づけたり離したりすると、アンテ
ナ装置に流れるアース電流が大きく変化し易い。ここ
で、携帯無線機にあっては、無線機回路および制御部と
してのロジック回路が内蔵される。そこで、アース電流
の大幅な変化により、無線機回路で不要な発振を生じさ
せたり受信感度の低下を生じさせる虞があるだけでな
く、ロジック回路を誤動作させる虞もある、という不具
合があった。さらに、容量結合型にあっては、マッチン
グコイル１６はアンテナとして作用しており、１／４波
長の長さが必要であり、これの物理的長さをあまり短か
くすると実験結果としてアンテナ特性が劣化する。そこ
で、アンテナ装置を小型化することができなかった。
【０００７】本発明は、上述のごとき従来のアンテナ装
置の不具合を改善すべくなされたもので、電圧給電型で
あってしかも小型化に好適なアンテナ装置を提供するこ
とを目的とする。また、かかるアンテナ装置を用いて小
型であるとともに特性が安定した無線機を提供すること
を目的とする。
置の不具合を改善すべくなされたもので、電圧給電型で
あってしかも小型化に好適なアンテナ装置を提供するこ
とを目的とする。また、かかるアンテナ装置を用いて小
型であるとともに特性が安定した無線機を提供すること
を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明のアンテナ装置は、１／２波長のヘリカル
アンテナエレメントの基端部を直線状部とし、この直線
状部を円筒状の第１のインシュレータを介装してマッチ
ングコイル内に軸方向に挿入して前記ヘリカルアンテナ
エレメントを前記マッチングコイルに容量結合し、前記
マッチングコイルを円筒状の第２のインシュレータを介
装して内周が円筒状のシールド部材内に挿入して前記マ
ッチングコイルをシールドし、前記第１のインシュレー
タの誘電率が前記第２のインシュレータの誘電率より大
きくなるように、前記第１と第２のインシュレータの材
質を選定して、前記ヘリカルアンテナエレメントと前記
マッチングコイルの間の容量値を前記マッチングコイル
と前記シールド部材の間の容量値よりも大きくなるよう
に構成されている。
めに、本発明のアンテナ装置は、１／２波長のヘリカル
アンテナエレメントの基端部を直線状部とし、この直線
状部を円筒状の第１のインシュレータを介装してマッチ
ングコイル内に軸方向に挿入して前記ヘリカルアンテナ
エレメントを前記マッチングコイルに容量結合し、前記
マッチングコイルを円筒状の第２のインシュレータを介
装して内周が円筒状のシールド部材内に挿入して前記マ
ッチングコイルをシールドし、前記第１のインシュレー
タの誘電率が前記第２のインシュレータの誘電率より大
きくなるように、前記第１と第２のインシュレータの材
質を選定して、前記ヘリカルアンテナエレメントと前記
マッチングコイルの間の容量値を前記マッチングコイル
と前記シールド部材の間の容量値よりも大きくなるよう
に構成されている。
【０００９】そして、前記ヘリカルアンテナコイルの直
線状部と前記マッチングコイルの間の距離を、前記マッ
チングコイルと前記シールド部材の間の距離よりも小さ
くして、前記ヘリカルアンテナエレメントと前記マッチ
ングコイルの間の容量値を前記マッチングコイルと前記
シールド部材の間の容量値よりも大きくなるように構成
することもできる。
線状部と前記マッチングコイルの間の距離を、前記マッ
チングコイルと前記シールド部材の間の距離よりも小さ
くして、前記ヘリカルアンテナエレメントと前記マッチ
ングコイルの間の容量値を前記マッチングコイルと前記
シールド部材の間の容量値よりも大きくなるように構成
することもできる。
【００１０】さらに、前記ヘリカルアンテナエレメント
の直線状部の前記マッチングコイルへの挿入量を調整し
て、前記ヘリカルアンテナエレメントと前記マッチング
コイルの間の容量値を調整するように構成することもで
きる。
の直線状部の前記マッチングコイルへの挿入量を調整し
て、前記ヘリカルアンテナエレメントと前記マッチング
コイルの間の容量値を調整するように構成することもで
きる。
【００１１】また、本発明の無線機は、１／２波長のヘ
リカルアンテナエレメントの基端部にマッチングコイル
を容量結合し、このマッチングコイルをシールド部材で
シールドし、しかも前記ヘリカルアンテナエレメントと
前記マッチングコイル間の容量値を、前記マッチングコ
イルと前記シールド部材の間の容量値よりも大きくなる
ようにしてアンテナ装置を形成し、このアンテナ装置を
前記ヘリカルアンテナエレメントが筐体外に突出すると
ともに前記マッチングコイルの一端部および前記シール
ド部材の一端部が筐体内に突出するようにして無線機筐
体に設け、この無線機筐体内に内蔵される無線機回路の
アンテナ入力端に前記マッチングコイルの一端部を電気
的接続するとともにアース回路に前記シールド部材の一
端部を電気的接続して構成されている。
リカルアンテナエレメントの基端部にマッチングコイル
を容量結合し、このマッチングコイルをシールド部材で
シールドし、しかも前記ヘリカルアンテナエレメントと
前記マッチングコイル間の容量値を、前記マッチングコ
イルと前記シールド部材の間の容量値よりも大きくなる
ようにしてアンテナ装置を形成し、このアンテナ装置を
前記ヘリカルアンテナエレメントが筐体外に突出すると
ともに前記マッチングコイルの一端部および前記シール
ド部材の一端部が筐体内に突出するようにして無線機筐
体に設け、この無線機筐体内に内蔵される無線機回路の
アンテナ入力端に前記マッチングコイルの一端部を電気
的接続するとともにアース回路に前記シールド部材の一
端部を電気的接続して構成されている。
【００１２】そして、前記シールド部材が、前記アンテ
ナ装置を前記無線機筐体に固定するための取付金具であ
ることを特徴として構成しても良い。
ナ装置を前記無線機筐体に固定するための取付金具であ
ることを特徴として構成しても良い。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１およ
び図２を参照して説明する。図１は、本発明のアンテナ
装置が無線機に装着された縦断面部分図である。図２
は、本発明のアンテナ装置を示し、（ａ）は等価回路
図、（ｂ）は電流と電圧の分布図である。
び図２を参照して説明する。図１は、本発明のアンテナ
装置が無線機に装着された縦断面部分図である。図２
は、本発明のアンテナ装置を示し、（ａ）は等価回路
図、（ｂ）は電流と電圧の分布図である。
【００１４】図１を参照して、まず構造につき説明す
る。１／２波長のヘリカルアンテナエレメント１０の基
端部の線材が直線状部１０ａとされ、この直線状部１０
ａが挿入部は円筒状である第１のインシュレータ２０を
介してマッチングコイル２２内に軸方向に挿入される。
そして、このマッチングコイル２２が挿入部は円筒状で
ある第２のインシュレータ２４を介して導電金属からな
る取付金具であって内周が円筒状であるシールド部材２
６内に軸方向に挿入される。さらに、シールド部材２６
の外周先端部側は、ヘリカルアンテナエレメント１０を
覆うカバー２８の基端部が固定される。また、シールド
部材２６の外周中間部に膨大部２６ａが設けられ、さら
に外周基端部側に雄ネジ２６ｂが刻設される。無線機筐
体２８には、シールド部材２６の雄ネジ２６ｂが挿入で
き膨大部２６ａが通過できない貫通孔２８ａが穿設され
るとともに、内周壁に導電層３０がメッキまたは導電塗
装等により配設される。そして、シールド部材２６が無
線機筐体２８の外方からその基端部を貫通孔２８ａに挿
入させ、無線機筐体２８の内側に突出した雄ネジ２６ｂ
にナット３０を螺合して、シールド部材２６が無線機筐
体２８に固定されるとともに導電層３０に電気的接続さ
れる。これによってアンテナ装置が無線機筐体２８に固
定されることとなる。さらに、無線機筐体２８内には無
線機回路を搭載した無線機回路基板３４およびロジック
回路（図示せず）が内蔵されている。この無線機回路基
板３４に設けられたアンテナ入力端３４ａにマッチング
コイル２２の基端から引き出された引き出し線が半田付
け等により固定されて電気的接続される。また、無線機
回路基板３４の周辺部に設けられたアースパターン３４
ｂ，３４ｂにアース舌片３６，３６が半田付け等で適宜
に固定および電気的接続され、これらのアース舌片３
６，３６が無線機筐体２８の内周壁の導電層３０に弾接
して、電気的接続されてアース回路が形成されている。
る。１／２波長のヘリカルアンテナエレメント１０の基
端部の線材が直線状部１０ａとされ、この直線状部１０
ａが挿入部は円筒状である第１のインシュレータ２０を
介してマッチングコイル２２内に軸方向に挿入される。
そして、このマッチングコイル２２が挿入部は円筒状で
ある第２のインシュレータ２４を介して導電金属からな
る取付金具であって内周が円筒状であるシールド部材２
６内に軸方向に挿入される。さらに、シールド部材２６
の外周先端部側は、ヘリカルアンテナエレメント１０を
覆うカバー２８の基端部が固定される。また、シールド
部材２６の外周中間部に膨大部２６ａが設けられ、さら
に外周基端部側に雄ネジ２６ｂが刻設される。無線機筐
体２８には、シールド部材２６の雄ネジ２６ｂが挿入で
き膨大部２６ａが通過できない貫通孔２８ａが穿設され
るとともに、内周壁に導電層３０がメッキまたは導電塗
装等により配設される。そして、シールド部材２６が無
線機筐体２８の外方からその基端部を貫通孔２８ａに挿
入させ、無線機筐体２８の内側に突出した雄ネジ２６ｂ
にナット３０を螺合して、シールド部材２６が無線機筐
体２８に固定されるとともに導電層３０に電気的接続さ
れる。これによってアンテナ装置が無線機筐体２８に固
定されることとなる。さらに、無線機筐体２８内には無
線機回路を搭載した無線機回路基板３４およびロジック
回路（図示せず）が内蔵されている。この無線機回路基
板３４に設けられたアンテナ入力端３４ａにマッチング
コイル２２の基端から引き出された引き出し線が半田付
け等により固定されて電気的接続される。また、無線機
回路基板３４の周辺部に設けられたアースパターン３４
ｂ，３４ｂにアース舌片３６，３６が半田付け等で適宜
に固定および電気的接続され、これらのアース舌片３
６，３６が無線機筐体２８の内周壁の導電層３０に弾接
して、電気的接続されてアース回路が形成されている。
【００１５】かかる構成において、アンテナ装置は、図
２（ａ）に示すごとく、ヘリカルアンテナエレメント１
０の基端部が、容量Ｃｃを介してマッチングコイル２２
の先端部に容量結合され、このマッチングコイル２２の
基端が給電点とされる。さらに、マッチングコイル２２
は、アースされたシールド部材２６に容量Ｃｆにより高
周波的に結合される。また、図２（ｂ）に示すごとく、
ヘリカルアンテナコイル１０には、電流と電圧が分布
し、図３に示す従来の直結型のアンテナ装置と同様に、
電圧給電型のアンテナ装置として作用する。
２（ａ）に示すごとく、ヘリカルアンテナエレメント１
０の基端部が、容量Ｃｃを介してマッチングコイル２２
の先端部に容量結合され、このマッチングコイル２２の
基端が給電点とされる。さらに、マッチングコイル２２
は、アースされたシールド部材２６に容量Ｃｆにより高
周波的に結合される。また、図２（ｂ）に示すごとく、
ヘリカルアンテナコイル１０には、電流と電圧が分布
し、図３に示す従来の直結型のアンテナ装置と同様に、
電圧給電型のアンテナ装置として作用する。
【００１６】そして、ヘリカルアンテナエレメント１０
とマッチングコイル２２との間の容量Ｃｃの容量値は、
ヘリカルアンテナエレメント１０の直線状部１０ａとマ
ッチングコイル２２の内径との間の距離ＬＡとその間に
介装されるインシュレータ２０の誘電率εＡおよび直線
状部１０ａのマッチングコイル２２への挿入量ｄ等によ
り定まる。また、マッチングコイル２２とシールド部材
２６との間の容量Ｃｆの容量値は、マッチングコイル２
２の外径とシールド部材２６の内径との間の距離ＬＢと
その間に介装される第２のインシュレータ２４の誘電率
εＢおよびマッチングコイル２２の物理的長さ等により
定まる。
とマッチングコイル２２との間の容量Ｃｃの容量値は、
ヘリカルアンテナエレメント１０の直線状部１０ａとマ
ッチングコイル２２の内径との間の距離ＬＡとその間に
介装されるインシュレータ２０の誘電率εＡおよび直線
状部１０ａのマッチングコイル２２への挿入量ｄ等によ
り定まる。また、マッチングコイル２２とシールド部材
２６との間の容量Ｃｆの容量値は、マッチングコイル２
２の外径とシールド部材２６の内径との間の距離ＬＢと
その間に介装される第２のインシュレータ２４の誘電率
εＢおよびマッチングコイル２２の物理的長さ等により
定まる。
【００１７】ところで、ヘリカルアンテナエレメント１
０とマッチングコイル２２との間の容量Ｃｃの容量値
が、マッチングコイル２２とシールド部材２６との間の
容量Ｃｆの容量値より小さいとすると、すなわちＣｃ＜
Ｃｆとすると、ヘリカルアンテナエレメント１０とマッ
チングコイル２２との間で高周波信号に対するインピー
ダンスが大きくなり、マッチングコイル２２とシールド
部材２６との間でインピーダンスが小さくなる。そこ
で、給電点からマッチングコイル２２に与えられた高周
波信号は、ヘリカルアンテナエレメント１０に伝搬する
よりシールド部材２６に伝搬する量が大きくなり伝搬効
率が悪いものとなる。そこで、高周波信号の伝搬効率を
良くするためには、 Ｃｃ＞Ｃｆ に設定されなければならない。
０とマッチングコイル２２との間の容量Ｃｃの容量値
が、マッチングコイル２２とシールド部材２６との間の
容量Ｃｆの容量値より小さいとすると、すなわちＣｃ＜
Ｃｆとすると、ヘリカルアンテナエレメント１０とマッ
チングコイル２２との間で高周波信号に対するインピー
ダンスが大きくなり、マッチングコイル２２とシールド
部材２６との間でインピーダンスが小さくなる。そこ
で、給電点からマッチングコイル２２に与えられた高周
波信号は、ヘリカルアンテナエレメント１０に伝搬する
よりシールド部材２６に伝搬する量が大きくなり伝搬効
率が悪いものとなる。そこで、高周波信号の伝搬効率を
良くするためには、 Ｃｃ＞Ｃｆ に設定されなければならない。
【００１８】このヘリカルアンテナエレメント１０とマ
ッチングコイル２２との間の容量Ｃｃの容量値を、マッ
チングコイル２２とシールド部材２６との間の容量Ｃｆ
の容量値より大きくするために、本発明のアンテナ装置
は、以下のごとく設計されている。まず、ヘリカルアン
テナエレメント１０の直線状部１０ａとマッチングコイ
ル２２の間の距離ＬＡを短かくし、すなわち第１のイン
シュレータ２０の厚さを薄くし、またマッチングコイル
２２とシールド部材２６の間の距離ＬＢを長くし、すな
わち第２のインシュレータ２４の厚さを厚く設定され
る。また、第１のインシュレータ２０の誘電率εＡが、
第２のインシュレータ２４の誘電率εＢよりも大きくな
るように、第１と第２のインシュレータ２０，２４の材
質が選定される。そして、ヘリカルアンテナエレメント
１０の直線状部１０ａのマッチングコイル２２への挿入
量ｄを多くするほど容量Ｃｃの容量値が大となる。そこ
で、容量Ｃｃの調整には直線状部１０ａの挿入量ｄを調
整すれば良い。
ッチングコイル２２との間の容量Ｃｃの容量値を、マッ
チングコイル２２とシールド部材２６との間の容量Ｃｆ
の容量値より大きくするために、本発明のアンテナ装置
は、以下のごとく設計されている。まず、ヘリカルアン
テナエレメント１０の直線状部１０ａとマッチングコイ
ル２２の間の距離ＬＡを短かくし、すなわち第１のイン
シュレータ２０の厚さを薄くし、またマッチングコイル
２２とシールド部材２６の間の距離ＬＢを長くし、すな
わち第２のインシュレータ２４の厚さを厚く設定され
る。また、第１のインシュレータ２０の誘電率εＡが、
第２のインシュレータ２４の誘電率εＢよりも大きくな
るように、第１と第２のインシュレータ２０，２４の材
質が選定される。そして、ヘリカルアンテナエレメント
１０の直線状部１０ａのマッチングコイル２２への挿入
量ｄを多くするほど容量Ｃｃの容量値が大となる。そこ
で、容量Ｃｃの調整には直線状部１０ａの挿入量ｄを調
整すれば良い。
【００１９】上述の本発明のアンテナ装置にあっては、
電圧給電型であり、アンテナ装置にアース電流が流れな
いために、アース形状や人体の影響を受けにくい。もっ
て、安定したアンテナ特性が得られるとともに、無線機
の無線機回路およびロジック回路で不要な発振や誤動作
を生じることがない。特にアース形状の影響を受けない
ために、無線機としてのアース回路の形成が極めて簡単
である。また、ヘリカルアンテナエレメント１０とマッ
チングコイル２２の間の容量Ｃｃの容量値を適切に調整
することで、図３に示す従来の直結型のアンテナ装置に
比較して、シールド部材２６の内径を約６ｍｍ程度まで
細くできることが発明者らの実験により明らかとなって
いる。そして、発明者らの実験によれば、従来のものに
比べて帯域幅も４０〜１００％ほど広くなっている。さ
らに、本発明は容量結合型であるが、マッチングコイル
２２はアンテナとして動作するものでなくて１／４波長
の長さを必要とせず、また物理的長さを短かくしても特
性に悪影響はなく、図４に示すものに比較して全体の長
さを短かくすることができる。
電圧給電型であり、アンテナ装置にアース電流が流れな
いために、アース形状や人体の影響を受けにくい。もっ
て、安定したアンテナ特性が得られるとともに、無線機
の無線機回路およびロジック回路で不要な発振や誤動作
を生じることがない。特にアース形状の影響を受けない
ために、無線機としてのアース回路の形成が極めて簡単
である。また、ヘリカルアンテナエレメント１０とマッ
チングコイル２２の間の容量Ｃｃの容量値を適切に調整
することで、図３に示す従来の直結型のアンテナ装置に
比較して、シールド部材２６の内径を約６ｍｍ程度まで
細くできることが発明者らの実験により明らかとなって
いる。そして、発明者らの実験によれば、従来のものに
比べて帯域幅も４０〜１００％ほど広くなっている。さ
らに、本発明は容量結合型であるが、マッチングコイル
２２はアンテナとして動作するものでなくて１／４波長
の長さを必要とせず、また物理的長さを短かくしても特
性に悪影響はなく、図４に示すものに比較して全体の長
さを短かくすることができる。
【００２０】なお、上記実施例では、ヘリカルアンテナ
エレメント１０の基端部の線材を直線状部１０ａとし
て、これを軸方向に挿入してマッチングコイル２２との
間に容量Ｃｃを生じさせているが、これに限られず、基
端部を別部材からなる外径の大きな円筒または円柱に電
気的接続し、この円筒または円柱をマッチングコイル２
２内に軸方向に挿入して容量Ｃｃを生じさせても良い。
容量Ｃｃの容量値を大きくするのに都合が良い。また、
マッチングコイル２２は、断面丸状の線材で形成されて
いるが、断面三角形状の線材をその一辺がコイル内径に
沿うようにしてマッチングコイル２２を形成していても
良い。ヘリカルアンテナエレメント１０との間の容量Ｃ
ｃの容量値を大として、シールド部材２６との間の容量
Ｃｆの容量値を小とするのに好適である。そして、シー
ルド部材２６の内径は軸方向に一定である必要はなく、
マッチングコイル２２に臨む部分の内径を大きくして容
量Ｃｆの容量値を小さくし、無線機筐体２８の貫通孔２
８ａに挿入される部分の内径および外径を小さくしても
良い。さらに、実施例では、シールド部材２６は、取付
金具として作用するが、これに限られず、シールド部材
２６とは別な部材でアンテナ装置が無線機筐体２８に固
定されるものであっても良い。さらにまた、アース回路
等の構造は、上記実施例に限られないことは勿論であ
る。
エレメント１０の基端部の線材を直線状部１０ａとし
て、これを軸方向に挿入してマッチングコイル２２との
間に容量Ｃｃを生じさせているが、これに限られず、基
端部を別部材からなる外径の大きな円筒または円柱に電
気的接続し、この円筒または円柱をマッチングコイル２
２内に軸方向に挿入して容量Ｃｃを生じさせても良い。
容量Ｃｃの容量値を大きくするのに都合が良い。また、
マッチングコイル２２は、断面丸状の線材で形成されて
いるが、断面三角形状の線材をその一辺がコイル内径に
沿うようにしてマッチングコイル２２を形成していても
良い。ヘリカルアンテナエレメント１０との間の容量Ｃ
ｃの容量値を大として、シールド部材２６との間の容量
Ｃｆの容量値を小とするのに好適である。そして、シー
ルド部材２６の内径は軸方向に一定である必要はなく、
マッチングコイル２２に臨む部分の内径を大きくして容
量Ｃｆの容量値を小さくし、無線機筐体２８の貫通孔２
８ａに挿入される部分の内径および外径を小さくしても
良い。さらに、実施例では、シールド部材２６は、取付
金具として作用するが、これに限られず、シールド部材
２６とは別な部材でアンテナ装置が無線機筐体２８に固
定されるものであっても良い。さらにまた、アース回路
等の構造は、上記実施例に限られないことは勿論であ
る。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のアンテナ
装置および無線機は構成されているので、以下のごとき
格別な効果を奏する。
装置および無線機は構成されているので、以下のごとき
格別な効果を奏する。
【００２２】請求項１記載のアンテナ装置にあっては、
電圧給電型であってしかもマッチングコイルがシールド
されているので、アース電流がアンテナ装置に流れず、
アンテナ特性が安定しており、人体に近づけて使用され
る携帯無線機のアンテナとして好適である。また、アン
テナ装置全体の寸法を小さくでき、小型化が図れる。そ
して、ヘリカルアンテナエレメントの基端部を直線状部
とし、これと円筒状の第１のインシュレータとマッチン
グコイルと円筒状の第２のインシュレータを重ねてシー
ルド部材内に挿入するので、その構造は比較的に簡単な
ものであり、小型化が容易である。さらに、インシュレ
ータの厚さまたは誘電率を適宜に選定することで、ヘリ
カルアンテナエレメントとマッチングコイルの間の容量
Ｃｃおよびマッチングコイルとシールド部材の間の容量
Ｃｆの容量値を適切に設定することができる。
電圧給電型であってしかもマッチングコイルがシールド
されているので、アース電流がアンテナ装置に流れず、
アンテナ特性が安定しており、人体に近づけて使用され
る携帯無線機のアンテナとして好適である。また、アン
テナ装置全体の寸法を小さくでき、小型化が図れる。そ
して、ヘリカルアンテナエレメントの基端部を直線状部
とし、これと円筒状の第１のインシュレータとマッチン
グコイルと円筒状の第２のインシュレータを重ねてシー
ルド部材内に挿入するので、その構造は比較的に簡単な
ものであり、小型化が容易である。さらに、インシュレ
ータの厚さまたは誘電率を適宜に選定することで、ヘリ
カルアンテナエレメントとマッチングコイルの間の容量
Ｃｃおよびマッチングコイルとシールド部材の間の容量
Ｃｆの容量値を適切に設定することができる。
【００２３】そして、請求項２記載のアンテナ装置にあ
っては、ヘリカルアンテナエレメントの直線状部とマッ
チングコイルの間の距離を、マッチイングコイルとシー
ルド部材の間の距離よりも小さくして、ヘリカルアンテ
ナエレメントとマッチングコイルの間の容量値をマッチ
イングコイルとシールド部材の間の容量値よりも大きく
なるようにするので、給電点からマッチングコイルに与
えられた高周波信号が伝搬効率良くヘリカルアンテナエ
レメントに伝搬される。
っては、ヘリカルアンテナエレメントの直線状部とマッ
チングコイルの間の距離を、マッチイングコイルとシー
ルド部材の間の距離よりも小さくして、ヘリカルアンテ
ナエレメントとマッチングコイルの間の容量値をマッチ
イングコイルとシールド部材の間の容量値よりも大きく
なるようにするので、給電点からマッチングコイルに与
えられた高周波信号が伝搬効率良くヘリカルアンテナエ
レメントに伝搬される。
【００２４】さらに、請求項３記載のアンテナ装置にあ
っては、ヘリカルアンテナエレメントの基端部の直線状
部をマッチングコイルへ挿入する挿入量を調整して、容
量Ｃｃの容量値を調整し得るので、これによって微調整
が可能である。
っては、ヘリカルアンテナエレメントの基端部の直線状
部をマッチングコイルへ挿入する挿入量を調整して、容
量Ｃｃの容量値を調整し得るので、これによって微調整
が可能である。
【００２５】また、請求項４記載の無線機にあっては、
電圧給電型でしかも小型化が容易なアンテナ装置を無線
機筐体に配設するので、アース電流が流れず、人体に近
づけて使用される携帯電話やＰＨＳ等の無線機に好適で
あるとともに、アンテナ装置の小型化により無線機とし
ても小型化が容易である。
電圧給電型でしかも小型化が容易なアンテナ装置を無線
機筐体に配設するので、アース電流が流れず、人体に近
づけて使用される携帯電話やＰＨＳ等の無線機に好適で
あるとともに、アンテナ装置の小型化により無線機とし
ても小型化が容易である。
【００２６】そして、請求項５記載の無線機にあって
は、アンテナ装置のシールド部材が取付金具としても作
用しているので、部品点数が少なく、それだけ組み立て
工数も少なくて、量産に好適である。
は、アンテナ装置のシールド部材が取付金具としても作
用しているので、部品点数が少なく、それだけ組み立て
工数も少なくて、量産に好適である。
【図１】本発明のアンテナ装置が無線機に装着された縦
断面部分図である。
断面部分図である。
【図２】本発明のアンテナ装置を示し、（ａ）は等価回
路図、（ｂ）は電流と電圧の分布図である。
路図、（ｂ）は電流と電圧の分布図である。
【図３】従来の直結型のアンテナ装置であり、（ａ）は
構成図、（ｂ）は等価回路図、（ｃ）は電流と電圧の分
布図である。
構成図、（ｂ）は等価回路図、（ｃ）は電流と電圧の分
布図である。
【図４】従来の容量結合型のアンテナ装置であり、
（ａ）は構成図、（ｂ）は等価回路図、（ｃ）は電流と
電圧の分布図である。
（ａ）は構成図、（ｂ）は等価回路図、（ｃ）は電流と
電圧の分布図である。
１０ ヘリカルアンテナエレメント １２，１６，２２ マッチングコイル １４，２６ シールド部材 ２０ 第１のインシュレータ ２４ 第２のインシュレータ ２８ 無線機筐体 ３４ 無線機回路基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢部 信太郎 神奈川県横浜市都筑区加賀原２丁目１番 １号 京セラ株式会社横浜事業所内 (56)参考文献 特開 平８−18316（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−222927（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−213821（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 1/24 - 1/50 H01Q 11/08
Claims (5)
- 【請求項１】 １／２波長のヘリカルアンテナエレメン
トの基端部を直線状部とし、この直線状部を円筒状の第
１のインシュレータを介装してマッチングコイル内に軸
方向に挿入して前記ヘリカルアンテナエレメントを前記
マッチングコイルに容量結合し、前記マッチングコイル
を円筒状の第２のインシュレータを介装して内周が円筒
状のシールド部材内に挿入して前記マッチングコイルを
シールドし、前記第１のインシュレータの誘電率が前記
第２のインシュレータの誘電率より大きくなるように、
前記第１と第２のインシュレータの材質を選定して、前
記ヘリカルアンテナエレメントと前記マッチングコイル
の間の容量値を前記マッチングコイルと前記シールド部
材の間の容量値よりも大きくなるように構成したことを
特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のアンテナ装置において、
前記ヘリカルアンテナコイルの直線状部と前記マッチン
グコイルの間の距離を、前記マッチングコイルと前記シ
ールド部材の間の距離よりも小さくして、前記ヘリカル
アンテナエレメントと前記マッチングコイルの間の容量
値を前記マッチングコイルと前記シールド部材の間の容
量値よりも大きくなるように構成したことを特徴とする
アンテナ装置。 - 【請求項３】 請求項１記載のアンテナ装置において、
前記ヘリカルアンテナエレメントの直線状部の前記マッ
チングコイルへの挿入量を調整して、前記ヘリカルアン
テナエレメントと前記マッチングコイルの間の容量値を
調整するように構成したことを特徴とするアンテナ装
置。 - 【請求項４】 １／２波長のヘリカルアンテナエレメン
トの基端部にマッチングコイルを容量結合し、このマッ
チングコイルをシールド部材でシールドし、しかも前記
ヘリカルアンテナエレメントと前記マッチングコイル間
の容量値を、前記マッチングコイルと前記シールド部材
の間の容量値よりも大きくなるようにしてアンテナ装置
を形成し、このアンテナ装置を前記ヘリカルアンテナエ
レメントが筐体外に突出するとともに前記マッチングコ
イルの一端部および前記シールド部材の一端部が筐体内
に突出するようにして無線機筐体に設け、この無線機筐
体内に内蔵される無線機回路のアンテナ入力端に前記マ
ッチングコイルの一端部を電気的接続するとともにアー
ス回路に前記シールド部材の一端部を電気的接続して構
成したことを特徴とする無線機。 - 【請求項５】 請求項４記載の無線機において、前記シ
ールド部材が、前記アンテナ装置を前記無線機筐体に固
定するための取付金具であることを特徴とする無線機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25376296A JP3251514B2 (ja) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | アンテナ装置および無線機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25376296A JP3251514B2 (ja) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | アンテナ装置および無線機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1079614A JPH1079614A (ja) | 1998-03-24 |
| JP3251514B2 true JP3251514B2 (ja) | 2002-01-28 |
Family
ID=17255796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25376296A Expired - Fee Related JP3251514B2 (ja) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | アンテナ装置および無線機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3251514B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4546638B2 (ja) | 2000-11-28 | 2010-09-15 | 日本アンテナ株式会社 | ヘリカルアンテナ |
| JP4725261B2 (ja) * | 2005-09-12 | 2011-07-13 | オムロン株式会社 | Ｒｆｉｄタグの検査方法 |
| KR101076573B1 (ko) | 2009-06-12 | 2011-10-24 | 한국오므론전장주식회사 | 안테나 구조 |
| KR101086518B1 (ko) | 2009-07-02 | 2011-11-23 | 한국오므론전장주식회사 | 안테나 및 그 조립방법 |
-
1996
- 1996-09-04 JP JP25376296A patent/JP3251514B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1079614A (ja) | 1998-03-24 |
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