JP3457351B2 - 携帯無線装置 - Google Patents

携帯無線装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアンテナを具備する携帯
無線装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、携帯無線装置、例えば電波を介し
て伝送される情報を受信する機能或いは無線による通信
を行う機能等を有する携行可能な無線装置に具備される
アンテナには、通常ホイップアンテナが用いられてい
る。しかし、このホイップアンテナは、無線装置本体か
ら飛び出して設けられていることから、携行時或いは操
作時に損傷を受けることがある。
【０００３】このようなホイップアンテナの欠点を補う
アンテナとして、モノポールアンテナの頂部に線状素子
を付加し、アンテナの高さを低くしたものが知られてい
る。例えば、Ｌ形アンテナやこれに折り返し構造を付加
した逆Ｆアンテナなどがある。しかしながら、この様な
アンテナは狭帯域であることが知られている。
【０００４】そこで、この問題点を解決するアンテナと
して頂部の素子を板状化したものがあり、この一つとし
て板状逆Ｆアンテナがある。しかしながら、このような
アンテナにおいても小形化を進めると狭帯域になってく
ることが知られている。
【０００５】さらに、これを改善する方法として、線状
のＴ形アンテナを板状化したＳ形アンテナが提案されて
いる。このアンテナの構造を見ると頂部の素子が給電点
からみて逆ＦまたはＬ形アンテナを２つ組み合わせたよ
うな形状になっており、この構造がＳ形アンテナを広帯
域特性としている要因の一つであると考えられる。
【０００６】しかし、このようなＴ形アンテナを非常に
低姿勢化して用いるには以下に示すような問題点が生じ
る。この問題点は本願発明者らによって今回初めて明ら
かにされたものである。
【０００７】すなわち、このような、その頂部に容量的
な負荷を取り付けたアンテナでは、一般に短縮化された
モノポールアンテナ部分の電流が放射に寄与する成分で
あると考えられる。従って、アンテナの低姿勢化により
モノポール上の電流の総和が減ることにより放射抵抗は
減少し、これによってアンテナの共振時のＱ値が高くな
り、同時にアンテナの帯域特性は狭帯域になっていくと
予想される。
【０００８】また、さらに一般に携帯無線装置に用いら
れるようなアンテナでは、アンテナ上の電流だけではな
く、無線装置筺体上の電流も放射に寄与している。すな
わち、上記の線状アンテナでは普通、アンテナ素子と、
筺体が一種のダイポールアンテナを形成して放射が行わ
れていることが多い。このことはＬ形またはＴ形アンテ
ナにおいても同様である。
【０００９】ここでＴ形アンテナでは、頂部の素子は単
なる容量素子としても考えられるが、低姿勢化すること
によって、２つのＬ形アンテナを組み合わせたアンテナ
であると考えられるようになる。従ってモノポールと線
状素子の接合点がずれて接合点からみた線状素子の先端
までの長さが各々異なると、当該アンテナは２つの異な
った周波数で共振点を有するようになる。すなわち、こ
のときには、各々の周波数でＬ形アンテナの放射特性を
示すことになる。このような現象は２つの共振点におけ
る各々のＱが高いときには少しのずれによって生じるこ
とになる。つまり低姿勢化すればするほど、上述した現
象が生じることになる。
【００１０】一方、アンテナ高が高い場合においては、
容量素子としてのみ働いていた頂部の線状素子は、低姿
勢化を進めると次第に一種の半波長の長さをもつ線路と
みえるようになり、見掛上モノポールの部分はその線路
に給電を行う給電線として働くようになる。
【００１１】従って、線状素子はそれ自体で半波長の共
振器として共振を行うようになる。この様な半波長の共
振モードでは、筺体上に流れる電流は、打ち消し合うも
のと考えられる。これによって筺体からの放射が減り、
無線装置全体の放射抵抗は低下する。しかし、線状素子
上や線状素子の下の筺体上に電流が流れるため導体損は
比較的多くなってくる。
【００１２】従って、この様な状態では、たとえ見掛
上、給電線との整合が取れていても、実際には放射され
る電流成分よりも導体損などになる電流成分が多くなっ
ている場合がある。ここでアンテナが非常に低姿勢で放
射抵抗が低い場合や、この周波数で放射モードの共振が
生じていないときには、この導体損が無視できなくな
り、放射効率の低下が大きくなる。
【００１３】従って、一般的にＴ形で低姿勢なアンテナ
では、低姿勢によって生じる半波長共振器の共振周波数
と前述のずれによって生じた２つの共振周波数が非常に
近接することになる。よって線状素子と給電線のずれに
よって生じた２つの共振周波数が各々の素子の帯域幅に
比較して比較的離れているときに２つの共振周波数の間
において先程の線状素子上の半波長の共振の状態が優勢
になり、このときアンテナの放射効率は低下する。
【００１４】これらのことからＴ形アンテナでは、給電
点から線状素子の先端までの距離をそれぞれ同じにして
おくことがアンテナの性能の低下を防ぐことになる。
【００１５】しかし実際においては、このように物理的
な距離を調整してアンテナを携帯無線装置上に取り付け
ても、アンテナが取り付けられた位置に対する無線装置
筺体の形状の非対称性および他の回路部品の配置の非対
称性によって、線状素子の複数ある端部から、アンテナ
の給電点までの電気的な距離が同一とはならない。
【００１６】一般的に、アンテナ端部における等価回路
は容量性の素子として表される。この容量的な特性はア
ンテナの先端部分とアンテナの取り付けられている地板
との間に生じるものである。今回、対象としている線状
素子を取り付けて低姿勢化したようなアンテナで、しか
もアンテナ先端部が複数あるようなアンテナにおいて
は、各々の先端部は地板全体との間で、一様に容量性の
特性を生じさせるのではなく、その先端部付近の地板と
強く結合して容量性の特性を生じさせているものと考え
られる。
【００１７】従って、その先端部付近との個々の先端は
付近の地板の状態によって、その先端部との付近の地板
との間に生じる容量の値が変わり、さらにこのように容
量の値が各々の素子によって変化するとそれらの素子の
電気長が変わってくることになる。これによって先に述
べたような放射効率の低下現象が生じることになる。
【００１８】また、今回、対象としている無線装置では
筺体が地板のはたらきをし、さらにはこの筺体上の電流
も放射に寄与している。またアンテナの特性に対して、
筺体を保持する人体の手の影響を低減するためには、ア
ンテナは無線装置の筺体の上の方に配置されることにな
り、アンテナと筺体は非対称的な形になる。これによっ
て線状素子自体のパターンは給電点に対して対称型とな
っているにもかかわらず、上で示したような原因によっ
てこの筺体上ではアンテナの放射効率の劣化が生じるこ
とになる。
【００１９】さらに、上述したような状態においては、
アンテナ上に非放射性の電流分布が生じ、アンテナの放
射性能が劣化することが実験により明らかになった。図
２６は、発明者らが行った携帯無線装置を模擬した筺体
上のアンテナの入力インピーダンスのスミスチャート上
の軌跡と定在波比の実験結果である。この図２６に示さ
れるようにアンテナの中心にアンテナのパターンが対称
型となるように給電点を位置させた場合では、図２６
（ａ）のスミスチャート上に示されているようにアンテ
ナのインピーダンス軌跡にループが生じており、２重共
振が生じている。このとき図中、周波数ｆ0 で見掛上給
電線との整合が取れているように見えるが、このときの
動作効率は、図４の携帯無線装置の放射効率を比較した
図に示すように、整合が取れていない他の部分の周波数
帯よりも最大で６ｄＢ程度劣化している。
【００２０】また、持ち運びなどの便利さを考えたとき
に、携帯無線装置は小型であることが望ましい。しかし
このように小形化することにより、筐体を保持する使用
者の手および頭部がより一層、アンテナに近接し、アン
テナの放射界に対して影響を及ぼすことが知られてい
る。
【００２１】これに関しては、９０年電子情報通信学会
春季全国大会Ｂ−１００において発表された、「ＦＤＴ
Ｄ法を用いた損失姓誘電体近傍にあるダイポールアンテ
ナの解析」や、８９年電子情報通信学会秋季全国大会Ｂ
−１５３において発表された、「サーモグラフィによる
ＵＨＦ帯生体吸収電力分布の推定」や、同じく８９年電
子情報通信学会秋季全国大会Ｂ−５９において発表され
た、「ショルダー形携帯無線装置における人体近接特性
の解析法について」や、同じく８９年電子情報通信学会
秋季全国大会ＳＢ−２−６において発表された、「目の
電波保護の問題について」または９１年電子情報通信学
会春季全国大会Ｂ−３１１において発表された、「ＦＤ
ＴＤ法による眼球内ＳＡＲの数値計算」などや、発明者
らが９０年電子情報通信学会秋季全国大会Ｂ−１０８に
おいて発表した、「損失性誘電体柱近傍におかれたアン
テナの放射効率」などに詳しい。
【００２２】この人体とアンテナとの間の相互作用を低
減する方法の一つとして人体の方向に放射を行わないこ
とが考えられる。このように人体方向に指向性を持たな
いようにするためには、アンテナは指向性を有するもの
でなくてはならない。このような特性を有するアンテナ
で簡単な構成のものとしてアンテナとその近傍に無給電
素子を並べてアレー化したものがある。このアンテナと
無給電素子の配置の設定のしかたによって任意の放射指
向性を得ることができる。しかし人体頭部も高周波的に
は、ある程度導電性の性質を有することから、アンテナ
が通常の無線装置筐体のように天辺に配置されているよ
うな場合、人体頭部表面上にこのアンテナの電気的射像
が生じ、上記のアンテナ素子間で配置を設定することに
よって得た放射界も、この頭部上の射像によって大きく
変動を来し、所望の指向特性が得られなくなることがあ
る。
【００２３】また放射界を人体に向けなくても、筐体上
の電流に対して筐体上に接する手と頭部が直接相互作用
をおこしてしまうといった問題がある。特にアンナテが
四分の一波長のモノポールアンテナや板状逆Ｆアンテナ
などのアンテナでは、筐体上に流れる高周波電流が比較
的大きく、この電流が無線装置全体から見た放射界に比
較的大きく寄与することから、このような人体による影
響は無視できない。これを解決する方法としては、アン
テナが接合している筐体と、人体が直接触れる筐体とを
高周波的に分けるといった方法が考えられるが、小型の
無線装置では上記のように分割した筐体が近接してしま
うために、高周波的にこれを切断することは比較的困難
である。またこの高周波的な切断を行うためにかなり無
線装置筐体が大きくなってしまうといった問題があっ
た。
【００２４】また従来から携帯無線装置に用いるアンテ
ナとして図４６に示すようなバラン付きスリーブモノポ
ールアンテナが提案されている。このアンテナは、四分
の一波長程度の長さの円筒型の導体（ここではこの円筒
部分をバランとよんでいる。）２１７ａによって高周波
電流に対するチョーク効果がある。従って、他のアンテ
ナに比べると無線装置の筐体上に高周波電流をあまり流
さないといった特徴があり、筐体近傍の人体による影響
を低減するアンテナとして有望視されてきた。しかしこ
のアンテナを、実際に用いる場合にはその構造を保つた
め、同軸給電線の外側に円筒型の誘電体２１７ｂをかぶ
せ、さらに四分の一波長程度の円筒型の導体、すなわち
バラン２１７ａとを被せた構造となり、複雑な構造とな
ってしまう。これによってアンテナ素子自体に柔軟性を
持たせることが出来にくくなることから、携行時等にア
ンテナが破損しやすい、また小形化がしにくいなどの問
題点があった。
【００２５】ここでスリーブアンテナの構造を簡単化す
る方法の一つとしてバランを外してしまうことが考えら
れる。このときの放射界の変化について図４３を参照し
て説明する。
【００２６】図４３は、スリーブアンテナからバランを
外した場合のアンテナの放射パターンである。ここでア
ンテナは筐体上に四分の一波長の給電線とその先に四分
の一波長のアンテナ線を繋げただけであり、このアンテ
ナが導体でできた筐体上に接合されているものである。
長さ的には、給電線とアンテナ素子は半波長の長さのダ
イポールアンテナに相当する。しかし図４４に示すダイ
ポールアンテナの放射界と図４３のパターンはかなり異
なっていることがわかる。この原因は、給電線とアンテ
ナ素子の接合点にある給電点から給電線の外導体の外側
に流れ出た電流が給電線と筐体の接合点で止まらず、筐
体上に流れ込んでおり、この筐体上の電流からの放射が
アンテナの放射界に影響を与えていることによるものと
考えられる。ここで筐体は長さがほぼ一波長であったた
め、アンテナと筐体からの放射は、図４５に示した三分
の二波長のダイポールアンテナに類似してしまってい
る。
【００２７】以上のことから、バランをはずすことによ
り無線装置の放射界は、所望であった図４４に示す半波
長ダイポールアンテナの放射界から、かなり異なってし
まったばかりでなく、筐体上に高周波電流が流れ込んで
しまうと考えられることから、これに密着する人体頭部
や手との間で相互に影響を与え合うことになる。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】上述してきたように、
頂部容量負荷付きアンテナでは、携帯無線装置など有限
な大きさで、しかもアンテナの取り付け位置に対して、
無線装置筺体の形状が非対称的な場合、アンテナ特性が
劣化するといった問題点があった。
【００２９】携帯無線装置には、これを保持する手や密
着する頭部とアンテナの間に、相互作用が生じてしまう
ことにより通信性能が著しく劣化するといった問題点が
あった。また携帯無線装置のアンテナにはこの相互作用
を低減するものとしてスリーブアンテナが提案されてい
たが比較的複雑な構造となるため、実際の適用が難しい
との問題点があった。
【００３０】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、アンテナに生じていた放射効率の劣化を低減でき、
これにより安定した通信を行うことのできる携帯無線装
置を提供することを目的とする。
【００３１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願第１の発明は、導体で構成される筺体と、帯状導体
からなる第１のアンテナ素子及び第２のアンテナ素子
と、この第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素子の接
合部若しくは境界部と前記筐体上に設けられる給電点と
を接続する給電線と、前記第１のアンテナ素子と前記第
２のアンテナ素子の前記接合部若しくは前記境界部と前
記筐体とを電気的に短絡する短絡線とによって構成され
る携帯無線装置において、前記第１のアンテナ素子と第
２のアンテナ素子の周囲長の和が使用される周波数の１
波長の長さであって、前記第１のアンテナ素子と第２の
アンテナ素子の接合部若しくは境界部に設けられた前記
給電点を中心としたときの、当該中心から前記第１のア
ンテナ素子及び第２のアンテナ素子の両端部までの電気
長が等しくなる位置に前記給電点を設け、前記給電点か
らみて、前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ
素子の前記接合部若しくは前記境界部における前記第１
のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子の長手方向と
直交する方向に前記短絡線が接続されていることを要旨
とする。
【００３２】また、本願第２の発明は、導体で構成され
る筺体と、線状導体からなる第１のアンテナ素子及び第
２のアンテナ素子と、この第１のアンテナ素子と第２の
アンテナ素子の接合部若しくは境界部と前記筐体上に設
けられる給電点とを接続する給電線と、前記第１のアン
テナ素子と前記第２のアンテナ素子の前記接合部若しく
は前記境界部と前記筐体とを電気的に短絡する短絡線と
によって構成される携帯無線装置において、前記第１の
アンテナ素子と第２のアンテナ素子の形状を、前記第１
のアンテナ素子と第２のアンテナ素子の接合部若しくは
境界部に設けられた前記給電点を中心としたときの、当
該中心から前記第１のアンテナ素子及び第２のアンテナ
素子の両端部までの電気長が等しくなる形状とし、前記
給電点からみて、前記第１のアンテナ素子と前記第２の
アンテナ素子の前記接合部若しくは前記境界部における
前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子の長
手方向と直交する方向に前記短絡線が接続されているこ
とを要旨とする。
【００３３】さらに、本願第３の発明は、前記第１の発
明，第２の発明に記載の携帯無線装置であって前記第１
のアンテナ素子と第２のアンテナ素子は筺体に平行な面
上に構成され、かつ当該第１のアンテナ素子と第２のア
ンテナ素子は共に「Ｕ字形」または当該第１のアンテナ
素子と第２のアンテナ素子は共に「Ｊ字形」をなすこと
を要旨とする。
【００３４】また、望ましくは、前記第１の素子と第２
の素子は接合点を中心としてほぼ点対称の形状をなして
いることが好ましい。
【００３５】また、望ましくは、前記第１の素子と第２
の素子と前記筺体とを電気的に短絡する短絡線を有し、
さらにこの短絡線の筺体上における短絡点と前記給電線
の筺体上における給電点とを結ぶ線が前記第１の素子と
第２の素子の長手方向と直交するものであって、さら
に、望ましくは、前記短絡線は前記給電点と筐体とを接
続する線の途中に接合されていることが好ましい。
【００３６】また、望ましくは、前記第１の素子と第２
の素子が面状導体素子に切り込みを入れることによって
構成されているものであって、さらに望ましくは、第１
の素子の幅と第２の素子との幅が異なる部分を有するこ
とが好ましい。
【００３７】また、望ましくは、前記第１の素子と第２
の素子が面状導体素子に切り込みを入れることによって
構成されているものであって、さらに望ましくは、前記
第１の素子と第２の素子は同一平面上に構成され、当該
第１の素子と第２の素子上の切り込みの長さが異なって
いることが好ましい。
【００３８】また、望ましくは、送受話器を前記筺体上
に具備し、前記第１の素子と第２の素子は当該送受話器
の取り付けてある面の裏側で、しかも前記筺体を通話の
目的で使用したときに、使用者の手で保持された筺体の
天辺に近い位置に前記給電点が位置するものであって、
さらに望ましくは、前記筺体内に収納可能な線状アンテ
ナが加わり、この線状アンテナは、前記筺体を通話の目
的で使用したときに使用者の手で保持される筺体の天辺
に取り付けられていることが好ましい。
【００３９】また、望ましくは、送受話器を前記筺体上
に具備し、前記第１の素子と第２の素子は当該送受話器
の取り付けてある面の裏側で、しかも前記筺体を通話の
目的で使用したときに、使用者の手で保持された筺体の
天辺に近い位置に前記給電点が位置するものであって、
さらに望ましくは、前記第１の素子と第２の素子のう
ち、その先端部分が前記線状アンテナの給電点から底辺
方向に延ばした線に近い方の素子の先端部分が前記筺体
の底辺方向に向いていることが好ましい。
【００４０】また、望ましくは、送受話器を前記筺体上
に具備し、前記第１の素子と第２の素子は当該送受話器
の取り付けてある面の裏側で、しかも前記筺体を通話の
目的で使用したときに、使用者の手で保持された筺体の
天辺に近い位置に前記給電点が位置するものであって、
さらに望ましくは、前記第１の素子と第２の素子と給電
線によって構成されるアンテナの動作周波数と前記線上
アンテナの動作周波数が異なっていることが好ましい。
【００４１】また、望ましくは、送受話器を前記筺体上
に具備し、前記筺体を通話の目的で使用したときに使用
者の手で保持される筺体の天辺に近い位置に前記給電点
が位置することが好ましい。
【００４２】また、望ましくは、前記筺体は少なく共、
送話器を具備する筐体と受話器を具備する筐体に分割さ
れており、さらに前記筺体を通話の目的で使用したとき
に使用者の手で保持された筺体の底辺付近に前記給電点
が位置すると共に、筺体の重心は天辺付近にあることが
好ましい。
【００４３】また、望ましくは、前記第１の素子と第２
の素子の電気長を変える手段が、前記給電線から接合点
を経由して第１の素子の先端までの距離と、当該給電点
から接合点を経由して第２の素子の先端までの距離に差
異を設けるものであることが好ましい。
【００４４】また、望ましくは、前記第１の素子と第２
の素子の電気長を同じとする手段が、当該第１の素子と
第２の素子上に導体素子が付加されるものであることが
好ましい。
【００４５】また、望ましくは、前記第１の素子と第２
の素子の電気長を同じにする手段が、前記第１の素子と
第２の素子と前記筺体との間に導体素子が付加されてい
るものであることが好ましい。
【００４６】また、望ましくは、前記第１の素子と第２
の素子の電気長を同じにする手段が、前記筺体と前記第
１の素子と第２の素子との間に誘電体素子が付加されて
いるものであることが好ましい。
【００４７】また、望ましくは、前記第１の素子と第２
の素子の電気長を同じにする手段が、前記筺体と前記第
１の素子と第２の素子との間に可変容量素子が付加され
ているものであることが好ましい。
【００４８】また、望ましくは、前記第１の素子と第２
の素子の電気長を同じにする手段が、前記第１の素子と
第２の素子の一部に段差を生じさせるものであることが
好ましい。
【００４９】
【００５０】
【００５１】
【作用】本願第１の発明の携帯無線装置は、第１のアン
テナ素子と第２のアンテナ素子の周囲長の和が使用され
る周波数の１波長の長さであって、第１のアンテナ素子
と第２のアンテナ素子の接合部若しくは境界部に設けら
れた給電点を中心としたときの、当該中心から第１のア
ンテナ素子及び第２のアンテナ素子の両端部までの電気
長が等しくなる位置に給電点を設け、この給電点からみ
て、第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素子の接合部
若しくは境界部における第１のアンテナ素子と第２のア
ンテナ素子の長手方向と直交する方向に短絡線が接続さ
れているようにして第１の素子と第２の素子の電気長の
調整を行うようにした。
【００５２】また、第１の素子と第２の素子の周囲長の
和が使用される周波数の１波長程度、すなわち素子の電
気長を半波長程度とすることにより、電気長λ／４程度
のアンテナであるＬ型アンテナ等よりも帯域を拡大する
ことが出来る。さらに、このとき第１の素子と第２の素
子の形状を異なるものとすることにより帯状導体上に生
じる非放射モードを低減し、アンテナに生じていた放射
効率の劣化をなくすことができる。
【００５３】また、本願第２の発明は、本願第１の発明
と同様に、第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素子の
形状を、第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素子の接
合部若しくは境界部に設けられた給電点を中心としたと
きの、当該中心から第１のアンテナ素子及び第２のアン
テナ素子の両端部までの電気長が等しくなる形状とし、
この給電点からみて、第１のアンテナ素子と第２のアン
テナ素子の接合部若しくは境界部における第１のアンテ
ナ素子と第２のアンテナ素子の長手方向と直交する方向
に短絡線が接続されていることにより広帯域化を図ると
共に、非放射モードを打ち消し、アンテナに生じる放射
効率の劣化をなくすことが可能となる。
【００５４】さらに、本願第３の発明は、第１のアンテ
ナ素子と第２のアンテナ素子は筺体に平行な面上に構成
され、かつ当該第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素
子は共に「Ｕ字形」または当該第１のアンテナ素子と第
２のアンテナ素子は共に「Ｊ字形」をなすように構成し
た。すなわち、帯状導体または線状導体からなる第１の
アンテナ素子及び第２のアンテナ素子の形状を、共に
「Ｕ字形」または共に「Ｊ字形」またはこれらの連続形
状で構成することによりアンテナの外周を包絡する長さ
を短縮し、携帯無線装置全体の容積を小さくし、重量を
小さくすることが可能となる。
【００５５】
【００５６】
【００５７】
【００５８】
【実施例】以下、本発明に係る一実施例を図面を参照し
て説明する。図１は本発明に係る携帯無線装置の外観の
要部構成を示す斜視図である。
【００５９】図１に示すように、本実施例の携帯無線装
置１は導体で構成される無線機筺体３と、この無線機筺
体３に平行に配置され一体に構成される第１の素子とし
ての第１の帯状導体素子と第２の素子としての第２の帯
状導体素子からなるアンテナ５を設けてなる。
【００６０】また、このアンテナ５は、第１の帯状導体
素子と第２の帯状導体素子の接合部若しくは境界部に給
電点７が設けられ、この給電点７に接続され無線機筺体
３から伸びる給電線７Ａを介して給電が行われる。
【００６１】さらに、筺体上の給電点７から第１の帯状
導体素子と第２の帯状導体素子の各々の先端までの距離
は使用する周波数の４分の１波長程度の長さであり、さ
らにアンテナ５の筺体３からの高さは、８分の１波長以
下であり、また第１の帯状導体素子と第２の帯状導体素
子の少くともいづれかの素子に、当該第１の帯状導体素
子と第２の帯状導体素子との電気長を同一にするための
手段が具備されている。
【００６２】図１に示すのは、図２に示されるように給
電点７をアンテナ５の中央からオフセットして位置させ
ることによって２重共振を無くしたものであるが、図３
に示されるように、２重共振していたときと比較して５
ｄＢ程度放射効率が改善されている。すなわち、給電点
７をアンテナ５の中央からオフセットして位置させるこ
とによってアンテナ５の給電点７を中心としたときの当
該中心からアンテナ素子の２つの端ａ，ｂまでの電気長
を補正し、２重共振を無くし、放射効率の低下を防いで
いる。
【００６３】図５は本携帯無線装置１の送受信部を示す
模式図である。アンテナ５で受信された電波は共用器１
１で、受信回路１３に送られ、復調の後、スピーカ，Ｃ
ＲＴ等の出力装置１５にその情報信号を送る。逆にマイ
クロホン，キーボード等の入力装置７から入力された信
号は、送信回路１９に送られ、変調，増幅の後共用器１
１を介してアンテナ５から送信される。なおこの携帯無
線装置１はアンテナ５を送受兼用としたが、受信送信各
々に個別にアンテナを設けても良く、そのとき共用器１
１は省略することができる。またもちろん送信系、受信
系にアンテナを直接つけて、各々の系だけをそれぞれ筺
体内に構成して携帯送信機または、携帯受信機としても
良い。
【００６４】次に、本発明に係る携帯無線装置の第２の
実施例について図６を参照して説明する。この第２の実
施例は、図１に示すアンテナ５の給電点７に地板との間
に、図６に示すような短絡線２７ａを設けることにより
折り返し構造にして、整合を簡単に行う方法である。こ
の場合も前述した給電点７の場合と同様の現象が生じる
が、同様に折り返し部の短絡線２７ａを給電点７と同じ
方向に同じ量だけオフセットすることによって共振現象
を避け、アンテナの性能の劣化を防ぐことができる。
【００６５】以下、具体的に説明する。この図６に示す
実施例は、アンテナ２５の外に引出し式アンテナ２５Ａ
が付け加えられており、この引出し式アンテナ２５Ａを
設けることによってアンテナ切り替えダイバシチが可能
となる。また引出し式アンテナ２５Ａを引き出すことに
よって、自動的にアンテナの給電がアンテナ２５から引
出し式アンテナ２５Ａへと切り替わるようにしておけ
ば、強電界領域では小型アンテナであるアンテナ２５
を、また弱電界域では引出し式アンテナ２５Ａを引き出
して使用することによってアンテナ切り替えを行いなが
ら安定した通信を行なうことができる。
【００６６】またアンテナ２５は誘電体基板２９上に生
成した銅箔膜をエッチングによって切り込みを入れて制
作されている。この切り込みによってリボン状になって
いる帯状素子は、周囲長が一波長程度で電気長がほぼ半
波長となっている。例えば、この場合誘電体基板は、
０．８mm厚のテフロン基板などを用いるとよい。
【００６７】またアンテナ２５は、図６（ｂ）に示され
るように、中心線ａより図中、右手方向に距離ｂだけず
らして給電点２７ｂ及び短絡線２７ａの中心が位置する
ように設置されている。またさらに、切り込みの長さを
給電点からみた２つの素子で異なるように構成してい
る。これによって給電点から見た２つの端までの両素子
の電気長を同じ長さに補正して、２重共振を無くしてい
る。
【００６８】また、アンテナの物理形状の中心点ａに対
して、給電点ｂをどれだけシフトしたときに最も本発明
の効果を奏するかは、使用する電波の波長とアンテナの
大きさとの相対関係により決定される。現在の実験で
は、例えば周波数８００ＭＨｚで、アンテナの包絡形状
を２０ｍｍ×３５ｍｍとしたときに、アンテナの物理形
状の中心からλ／５０〜λ／１００程度シフトさせたと
き、最も放射効率を改善することができる。
【００６９】また、帯幅を広げることは電気長を長くす
る方向であるため、例えば第１の素子、第２の素子の一
方を幅の広い素子とすると、その幅の広い素子の方向に
給電点をより大きくシフトさせると、改善効果を高めら
れる。
【００７０】本実施例は第１の素子、第２の素子に帯状
導体を用いており、周囲長の和が１波長程度となってい
るが、第１の素子、第２の素子と筐体との間に誘電体を
挿入することにより、第１の素子、第２の素子の物理長
を短くして本発明と同様の効果を持たせることも可能で
ある。
【００７１】図７はアンテナ２５の電気長を補正するた
めの形状変更の一例を示す図である。アンテナ２５は、
筺体２３から給電点２７ｂで給電され、さらに短絡線２
７ａによって筺体２３に接続されている。また、アンテ
ナ素子２５は、切り込みをいれることによって周囲長が
一波長程度になっている。図７では、図７（ａ）に示さ
れるアンテナ２５ａの形状を原形とする。図７（ｂ）に
示すアンテナ２５ｂでは図７（ａ）に示すｂ１を短くす
ることによって、また図７（ｃ）に示すアンテナ２５ｃ
では図７（ａ）に示すａ１を短くすることによって、ま
た図７（ｄ）に示すアンテナ２５ｄでは図７（ａ）に示
すｃ１を短くすることによって、それぞれアンテナ２５
の給電点２７ｂを中心としたときの、当該中心からアン
テナ素子の両端部までの電気長を補正し、２重共振を無
くし、放射効率の低下を防いでいる。
【００７２】図８は図６に示した携帯無線装置における
アンテナ２５の電気長を容量の変更によって補正する例
を示す図である。
【００７３】図８（ａ）に示すアンテナ２５ｅの例で
は、アンテナ２５ｅの一側の素子幅ａ1 が他方の側の素
子幅ａ2 よりも幅が広いためａ1 の方の素子の容量が増
え、等価的に給電点からａ1 の方の素子の電気長が長く
なっているようになっており、これにより左右の素子の
電気長を同じ長さに調整している。
【００７４】また、図８（ｂ）に示すアンテナ２５ｆで
は筺体２３に導体による導体凸部２９Ａを設け、端部Ａ
の方の容量を殖やし、電気長の補正を行っている。また
この場合、この導体凸部２９Ａは外部に導電体を有する
他の回路部品であっても良い。また、図８（ｃ）に示す
アンテナ２５ｇでは、アンテナ２５ｇの一側の端部Ａに
折り曲げ部を設けることにより容量を増加するものであ
り、このとき端部Ａの下端部分は筐体２３に接触しない
ように距離Ｌだけ離間するように構成される。さらに、
図８（ｅ）に示すアンテナ２５ｈでは、アンテナ２５ｈ
の一側の端部に可変容量２９Ｂを設けることにより、２
重共振をなくすことに対して柔軟に対応できる。
【００７５】図９は本発明に係る第３の実施例を示す斜
視図である。
【００７６】この実施例では、アンテナ３５の形状は、
Ｊ字型を２つ組み合わせ、全体として「逆Ｓ字型」に構
成されている。また、アンテナ３５の一側の端部Ａは導
体凸部３９Ｂとの間で容量的に結合され、一側端Ａの電
気的容量を増加させ給電点３７ｂから端部Ａまでのアン
テナ素子３５の電気長を増加させている。これに対し、
アンテナ素子３５の他側の端部Ｂの下には誘電体３９Ａ
が挿入され、これによって端部Ｂの電気的容量が増加
し、給電点３７ｂから端部Ｂまでのアンテナ素子３５の
電気長を延ばしている。これらによって両方のアンテナ
素子３５の電気長を一致させ、２重共振を防いでいる。
【００７７】また、このとき端部Ｂと筐体との間をねじ
によって離間させ、このねじの締め付け具合により誘電
体３９Ａの厚みを変更して、端部Ｂの電気容量を変える
ようにしても良い。
【００７８】本発明に係る第４の実施例を図１０を参照
して説明する。
【００７９】第４の実施例は、プラスチック製の筐体４
３と、回路基板４２上に給電線７Ａ、短絡線２７ａを介
して回路基板４２との間に間隙を有して固定されるアン
テナの線状素子４５と、筐体４３の裏面側（内側）面の
線状素子４５と対向する位置に設けられる無給電線状素
子４５ａとを有し、また無給電素子４５ａは筐体４３の
裏側に例えばエポキシ系接着剤または接着テープなどの
誘電体の固定材４４で固定される。アンテナ線状素子４
５と無給電素子４５ａとは、それぞれの電気長を僅かに
変えておくことにより、各々の素子の共振周波数がわず
かに変化し、アンテナの動作帯域の広帯域化が望める。
短絡線２７ａと給電線７Ａの間隔および太さを変えるこ
とによってアンテナ線状素子４５と給電線７Ａとの整合
を行うことができる。
【００８０】本発明に係る第５の実施例を図１１，１２
を参照して説明する。
【００８１】プラスチック製の筐体４３の裏面側（内
側）面にアンテナの線状素子４５が設けられる。回路基
板４２に給電回路７Ａａが設けられ、給電点７を介して
給電される。アンテナ線状素子４５は、筐体４３上に鍍
金などによって形成される。
【００８２】給電回路７Ａａは、２つのくの字型の線状
素子とこれらに挟まれた直線状の線状素子によって構成
され、さらに給電点７を起点として回路基板上のグラン
ドに終端されているようになっている。またこの給電回
路７Ａａは、ばね製の材料でつくられており、この回路
の上の方から力が加わることにより、くの字型の部分が
撓むようになっていることから、この給電回路７Ａａが
アンテナ線状素子４５に押し付けられるだけで高周波的
に安定した接点を持つことができ、アンテナの特性が不
安定に変化することがなくなる。このように給電回路４
５とアンテナ線状素子５が組み合わされてアンテナが構
成されている。アンテナと給電点との整合は、給電回路
の２つの「くの字形」素子の間隔と「くの字形素子」の
太さを変えることによって行う。
【００８３】図１３は第６の実施例である。プラスチッ
ク製の筐体４３の表面側（外側）面に無給電線状素子４
５ａが、裏面側（内側）面にアンテナの線状素子４５が
それぞれ設けられる。回路基板４２上に給電回路７Ａｂ
が設けられ、給電点を介して給電される。アンテナ線状
素子４５および無給電線素子４５ａは、筐体４３上に鍍
金などによって形成される。
【００８４】給電回路７Ａｂは、２つの直線状の線状素
子とこれらに挟まれた「くの字型」の線状素子によって
構成され、さらに給電回路７Ａｂの一側端の給電点を起
点として回路基板上のグランドに終端されているように
なっている。またこの給電回路７Ａｂは、ばね性の材料
でつくられており、くの字型の部分が撓むようになって
いることから、この給電回路７Ａｂがアンテナ線状素子
４５に押し付けられるだけで高周波的に安定した接点を
持つことができ、アンテナの特性が不安定に変化するこ
とがなくなる。このように給電回路７Ａｂとアンテナ線
状素子４５が組み合わされてアンテナが構成されてい
る。またさらにここでは無給電素子４５ａがアンテナ素
子４５の筐体を挟んだ裏面に配置されている。アンテナ
線状素子４５と無給電素子４５ａはその電気長を僅かに
変えておくことにより、各々の素子の共振周波数がわず
かに変化し、アンテナの動作帯域の広帯域化が図れる。
【００８５】図１４，１５，１６は第７の実施例であ
る。アンテナ線状素子４５、給電点２７ｂ、短絡線２７
ａ、誘電体基板２９、アンテナ用のグランド４１、回路
基板４２、回路素子４３、溝４６、同軸線の給電線４７
及びアンテナ素子固定用の突起物４９が設けられる。
【００８６】アンテナ線状素子４５およびグランド４１
上は給電点付近のリング状の穴（スルーホール）は誘電
体基板２９上にエッチングなどで形成する。またあらか
じめ誘電体基板２９には給電点２７ｂに向って溝４６が
穿設されており、ここにも鍍金が施されている。この溝
４６には同軸線の給電線４７が収納される。この同軸線
４６の心線は給電点２７ｂに半田付けなどで固定され
る。給電点２７ｂおよび短絡線２７ａは誘電体基板２９
中にスルーホールにより形成される。
【００８７】図１７，１８は第８の実施例である。
【００８８】給電点７、短絡線２７ａ、給電線２７ｂ、
誘電体基板２９、アンテナ用のグランド４１、回路基板
４２、アンテナ線状素子４５、アンテナ素子固定用の突
起物４９、コプラナ形のマイクロストリップ線路５１及
び給電線接続用コネクタ５３で構成される。
【００８９】アンテナ線状素子４５およびグランド４１
上のコプラナ形のマイクロストリップ線路５１の給電線
路は誘電体基板２９上にエッチングなどで形成する。ま
たあらかじめコプラナ形のマイクロストリップ線路５１
の端部に接続用コネクタ５３が半田付けなどで接続され
ており、このコネクタ５３を介して回路基板４２上の給
電線と給電線５１は接続される。また回路基板４２上で
誘電体基板２９が配置される場所で特に給電線５１が通
る場所の周囲を、エッチングなどで誘電体を剥きだしに
しておくことにより、給電線はコプラナ形のマイクロス
トリップ線路として働くことができる。給電線２７ｂお
よび短絡線２７ａは誘電体基板２９中にスルーホールに
より形成される。
【００９０】図１９，２０は第９の実施例である。筐体
３、アンテナ線状素子５、円筒型の導体５１、アンテナ
を筐体に固定するコネクタ５２、伸縮可能な線状アンテ
ナ素子５３、電気的接点５４、給電線５５で構成され
る。
【００９１】まず線状素子５が収納されているときには
接点５４ａがコネクタ５２と接続されアンテナ線状素子
５への給電点となる。このとき接点５４ｂは導体円筒５
１の凸部に接触することにより、高周波的に短絡され
る。ここでコネクタ５２から導体円筒５７内の凸部まで
の距離を約四分の一波長としておくことにより、コネク
タ５２から導体円筒５７側を見たときの入力インピーダ
ンスは、ほぼ開放状態となっていることになる。よって
収納時には、導体円筒５７は高周波的に無視される。こ
こで接点５４ａから線状素子５までの距離を十六分の一
波長以上としておくことによって、アンテナは整合回路
なしでも給電線との整合をとることができる。
【００９２】また線状素子５３が引き出されたときには
接点５４ｃがコネクタ５２に接続され、ここがアンテナ
線状素子５および線状素子５３の給電点となる。ここで
線状素子５３の長さをコネクタ５２から半波長としてお
くことによって、引き伸ばした状態においてもアンテナ
の入力インピーダンスは給電線との整合が取れている状
態となる。このようにして、ポケット収納時や強電界域
における場合には線状素子５３を収納し、弱電界域では
線状素子５３を引き出して用いる。
【００９３】図２１は第１０の実施例である。筐体３、
アンテナ線状素子５、短絡線２７ａ、給電線２７ｂ、キ
ーボード６３、スピーカ６１、マイク６５である。
【００９４】アンテナ線状素子は筐体３の天辺に設けら
れた凹みに、短絡線２７ａと給電線２７ｂによって固定
される。またキーボード６３、スピーカ６１、マイク６
５はアンテナ線状素子５が配置されている場所から離れ
たところに配置されている。このような構成をとること
によって、人体方向への放射が低減される。
【００９５】図２２は第１１の実施例である。筐体３、
筐体アーム部３Ａ、アンテナ線状素子５、キーボード６
３、ディスプレイ６７、ピン６９、スピーカ６１、マイ
ク６５で構成される。
【００９６】筐体アーム部３Ａはその先端にアンテナ線
状素子５とマイク６５を有している。このように構成す
ることで、人体頭部が密着するスピーカ６１が配置され
た筐体３よりも人体からアンテナ部を離すことができ、
人体によるアンテナ特性への影響を低減できる。またこ
の様な構成によって無線機を小形化でき、持ち運びに便
利となる。
【００９７】図２３は第１２の実施例である。アンテナ
線状素子５、短絡線２７ａ、給電線２７ｂ、回路基板４
２、回路部品４３で構成される。アンテナ線状素子５
は、他の回路の実装状態に合わせて図に示すように任意
の形状にすることが可能である。
【００９８】本発明のアンテナの特性劣化を防ぐ手段
は、以上の実施例の、各々を適宜組み合わせて用いるこ
とが可能である。また本発明は、携帯無線装置に限るこ
と無く、上記のようなアンテナが金属筺体と組み合わせ
て用いられる無線機、例えば、無線式カード、無線式パ
ーソナルコンピュータ、各種マルチメディア機器、無線
ＬＡＮの端末、各種小型無線基地局、自動車などの移動
体に用いられるアンテナなどならば適用可能である。
【００９９】尚、上記の実施例では、筐体全体を導体で
構成する場合を例にとって説明したが、本発明はこれに
限定されること無く、例えば筐体を構成する一面若しく
はその一部のみを導体で構成する等の適宜の方式の携帯
無線装置に適用することができる。例えば、車両に搭載
される装置本体と、車両に取り付けられるアンテナによ
って構成される携帯無線装置が該当する。
【０１００】また、さらに上記の実施例では、２素子で
アンテナを構成する場合を例にとって説明したが、本発
明はこれに限定されること無く、２素子以上なら何素子
でも良く、またその形状は線状、帯状或いは板状体で構
成されるＵ字型、Ｊ字型、Ｏ字型、Ｔ字型、三角形型、
扇型、ループ型、スパイラル型等の任意の形状のアンテ
ナの構成に適用できることはいうまでもない。
【０１０１】図２７，２８は第４の発明に係る実施例で
ある。筐体１１０、スピーカ１１１、マイク１１５、ア
ンテナ１１７Ｌ及び無給電素子１１７Ｒで構成される。
【０１０２】このようにスピーカ１１１が配置されてい
る前面と向き合った背面上にアンテナ１１７Ｌ及び無給
電素子１１７Ｒを配置し、これらによってアレーアンテ
ナを構成することで、アレーアンテナの指向性は人体頭
部の方向ではなく、図２８中に示すような方向に向く。
またアンテナ１１７Ｌ及び無給電素子１１７Ｒは背面に
対して法線方向に向いて配置されている。この様な場
合、アンテナの給電点からわき出た高周波電流は、アン
テナ１１７Ｌ上と筐体１１０上の背面上に比較的大きな
電流分布を生じるが、前面には背面上に分布する電流分
布に比べて小さなものしか生じない。前面に生じた電流
は、密着する人体との相互作用を生じてしまう。しかし
先に述べたようにこの電流は小さいため問題にはならな
い。これに対してアンテナ上の電流は、筐体の厚さ分だ
け人体から離れており、さらに人体表面から離れていく
方向に伸びている。このため、この電流によって誘起さ
れる人体表面上の射像は、アンテナ上の電流に比べて小
さなものとなる。これは人体が良導体ではないことによ
る。また背面上の電流による人体表面上の射像は、この
背面が人体から筐体の厚さだけ離れていることと、人体
が良導体でないことから比較的小さな分布となる。以上
のことから人体上の射像は、これによって所望の放射指
向性を得ることが可能となり、アンテナから放射された
電磁波と人体頭部とによる相互作用を低減できる。
【０１０３】図２９，３０は第４の発明に係る他の実施
例である。
【０１０４】ここに示されるように、アンテナ１１７Ｄ
と無給電素子１１７Ｕをアレーとして配置することによ
りアレーアンテナの指向性は、図に示した両方向とな
る。この様な構成においても効果は図２７に示した実施
例に等しい。
【０１０５】なお本実施例ではアンテナ１１７Ｄは四分
の一波長モノポールアンテナ、及びこれを短縮化した板
状逆Ｆアンテナ、ノーマルモードのヘリカルアンテナお
よびマイクロストリップアンテナなど一般に携帯無線機
に用いられているアンテナなどを用いれば良く。さらに
半波長モノポールアンテナやバラン付き半波長スリーブ
アンテナなどを用いることによって筐体上に流れ込む電
流を減らすことができ、アンテナ特性に対する人体の影
響を低減し、さらに筐体上に密着する人体と高周波電流
との相互作用も低減できる。また無給電素子１１７Ｕ
は、アンテナ１１７Ｄと同種のアンテナを用い、さらに
給電点に負荷を挿入し、この負荷の値を所望とすること
によって放射指向性を可変できる。
【０１０６】図３１は第５の発明に係るスピーカと筐体
の距離を変更し得る構成の実施例である。筐体１１０ａ
と筐体１１０ｂとの間に蛇腹１１０ｃが設けられ、さら
にアンテナ１１７、スピーカ１１１、マイク１１５が設
けられる。具体的に説明すると、筐体１１０ａにはスピ
ーカ１１１とマイク１１５が配置され、筐体１１０ｂに
はアンテナ１１７が配置されている。また筐体１１０ｂ
は内部の部品をシールドするために導体に覆われてい
る。筐体１１０ａと筐体１１０ｂとは蛇腹１１０ｃの長
さより長い信号線で結ばれており、蛇腹の伸縮に対して
耐えうる構造とする。またここで筐体１１０ｂ内に高周
波回路部を集めておくことによって、筐体１１０ａと筐
体１１０ｂは低周波信号線で接続できる。
【０１０７】ここで低周波の信号線は高周波の信号線に
比べて伸縮による信号線の変形によるインピーダンスの
変動が小さいため、このように低周波の信号線で二つの
筐体を接続するのは有利な方法である。図３１に示され
るように、通信時には蛇腹を延ばし（ａ）、待ち受け時
には縮める（ｂ）。このように構成することによって、
収納するときに邪魔にならず、さらに通信時には人体に
対する電磁波の放射量が低減されるようにできる。
【０１０８】図３２は第５の発明に係るスピーカと筐体
の距離を変更し得る構成の他の実施例である。筐体１２
１は筐体１１０内に収納可能な構成となっている。筐体
１２１は筐体１１０の内部より伸縮させることができる
ようになっている。またアンテナ１１７は筐体１２１に
設けられる。スピーカ、マイクは筐体１１０に設けられ
る。目盛り１２３は筐体１２１の側面に設けられその引
き出し量が容易に判別される。すなわち、この目盛り１
２３は筐体１２１の位置と人体をパラメータとした最大
指向性利得を示すもので、あらかじめ計算または実験に
よって確認したものを筐体１２１の側面に表示したもの
である。この目盛り１２３は、筐体１１０と合致する場
所で読み取ることによって、その時の人体による放射界
の変化量を簡易に確認することができる。
【０１０９】図３３及び図３４は第５の発明に係るスピ
ーカと筐体の距離を変更し得る構成の他の実施例であ
る。
【０１１０】所定の長さの筐体１２５Ａに対し、略半分
の長さの筐体１２５Ｂが筐体１２５Ａの略半分の長さの
位置で回転機構部１２７により揺動自在に軸支される。
また、筐体１２５Ａの一方の側の端部にアンテナ１１７
が設けられ、他方の側の前面（内側面）にマイク１１５
が設けられ、さらに筐体１２５Ｂの前面（内側面）にス
ピーカ１１１が設けられる。通話時にはこの回転機構部
１２７を中心として図３３（ｂ）に示されるように、筐
体１２５Ａに対し筐体１２５Ｂを扇状に展開させ、固定
する。この展開した状態で筐体１２５Ｂに配置されるス
ピーカ１１１と筐体１２５Ａのマイク１１５との距離は
図３４にも示すように、人間の耳と口との距離に略等し
くなるように形成されており、使用する人の顔の形状や
好みにより、転回角度を変更することによりその距離を
変更することができる。また、スピーカ１１１に耳が密
着することから、アンテナ１１７の給電点は人体頭部か
ら離して設定される。従って以上のように構成すること
によってアンテナと筐体上の高周波電流と人体との相互
作用が低減される。また持ち運びの時には、図３３
（ａ）に示すように、筐体１２５Ｂを折り畳むことによ
って突出部が無くなり小形化できる。
【０１１１】図３５は第５の発明に係るスピーカと筐体
の距離を変更し得る構成の他の実施例である。この実施
例は前述した図３３に示す携帯無線装置と略同様の構成
である。この図３５に示す実施例では筐体１２５Ａａの
片側半分を他方の厚みの半分にして構成したものであ
り、この半分の厚みの部分に、同じく半分の厚みの筐体
１２５Ｂａが回転機構部１２７により揺動し、収容され
る。なお、可動筐体である筐体１２５Ｂａにスピーカ１
１１が設けられ、本体側筐体である筐体１２５Ａａの一
方の側の端部にアンテナ１１７が設けられ、他方の側の
前面にマイク１１５が設けられる。
【０１１２】図３６は他の実施例である。構成は図３５
に示した実施例とほぼ同様であり、この例では、通話時
の展開の方法を後ろ側としたときの例である。効果は図
３５の場合と略同様である。
【０１１３】すなわち、筐体１２５Ａｂと筐体１２５Ｂ
ｂは回転機構部１２７によって接続されている。通話時
にはこの回転機構部１２７を中心として図３６（ｂ）に
示されるように筐体１２５Ａｂに対して後方に筐体１２
５Ｂｂが扇状に展開されて固定される。筐体１２５Ａｂ
にはスピーカ１１１が配置され、ここに耳が密着するこ
とから、アンテナ１１７の給電点は人体頭部から離され
る。
【０１１４】以上のように構成することによってアンテ
ナおよび筐体上の電流と人体との相互作用が低減され
る。また先の発明の実施例と同様に、持ち運びの時に
は、折り畳むことによって小形化できる。
【０１１５】図３７，３８を参照して他の実施例につい
て説明する。筐体１１０、アンテナ１１７ｂ、給電線１
１７ａで構成される。
【０１１６】図３７，３８に示されるように、給電線１
１７ａは、まず筐体１１０上のある面から垂直に立ち上
がり、続いてほぼ直角に曲がることによって先程の面と
数十分の一波長程度の間隔ｄ（図３８（ｃ）参照）を保
ちつつ平行になり、図３７，３８中の点ｎから点ｍまで
四分の一波長の長さにわたって筐体１１０と平行になっ
ている。点ｍにおいて給電線１１７ａは、またほぼ垂直
に曲がり、無線機筐体１１０の長手方向の延長方向に伸
びている。さらに四分の一波長伸びた点ｐで給電線１１
７ａは終り、その先に四分の一波長のアンテナ線状素子
１１７ｂが付いている。
【０１１７】この様な構成では、アンテナ線状素子１１
７ｂとこれに続く四分の一波長の給電線１１７ａの外側
部分は、その接合点ｐに給電線を持つ半波長ダイポール
アンテナと同様に働く。これは、この部分に繋がってい
る給電線１１７ａの点ｍから点ｎまでと筐体１１０が高
周波電流をチョークする働きをするからである。この働
きの説明を次に述べる。
【０１１８】給電線１１７ａのうち点ｎから点ｍの部分
は、点ｍから見て四分の一波長のところで筐体１１０に
短絡している。従って給電線１１７Ａと筐体１１０の表
面によって形成されるコの字型の部分を点ｍから見たと
きのインピーダンスはかなり高いものとなる。これによ
りｐからわき出て給電線１１７ａの外導体の外側を流れ
る電流にとって、コの字型部分は点ｍでチョークを行う
働きをすることになる。このチョークによって、先の電
流は筐体１１０上に流れ込むことが出来なくなる。これ
によってこの筐体１１０に密着する人体頭部と筐体上お
よびアンテナ上の電流との相互作用は低減される。この
構成によれば、外導体にスリーブが必要無くなる。よっ
てアンテナの構造はスリーブアンテナよりも簡略化でき
るとともに同等の性能を実現できる。
【０１１９】図３９は上記の実施例の構成を持つ無線機
の放射パターンを示す。図４３に示したパターンと異な
り、半波長のダイポールアンテナのパターンに近い。こ
のことから筐体上に流れ込む電流がかなり低減されてい
ることがわかる。また筐体と給電線によってチョークが
行われている長さを五分の一波長としたときのパターン
を図４０に示す。このパターンにおいても、図４３に示
したパターンに比べて、放射界の改善が著しく行われて
おり筐体上の電流が減少していることがわかる。
【０１２０】図４１は別の実施例である。図４１に示す
携帯無線装置は筐体１１０の一側の面、例えば上面の一
隅に四分の一波長ほどの長さの導体性の導体円筒１２９
を埋め込み、この導体円筒１２９の中にアンテナ１１７
ｂと給電線１１７ａを配設したものである。この導体円
筒１２９は底の部分ｎで給電線１１７ａと電気的に短絡
されている。
【０１２１】また、給電線１１７ａは、筐体１１０と導
体円筒１２９との接合点ｍから見て、四分の一波長ほど
先のｎ点で導体円筒１２９と電気的に短絡している。従
って、接合点ｍから点ｎの方をみたときのインピーダン
スは、非常に大きくなり、給電線１１７ａとアンテナ素
子１１７ｂの接合点ｐからわき出た高周波電流は点ｍで
チョークされる。ここでアンテナ素子１１７ｂはアンテ
ナの高さを押えるために四分の一波長程度の線をコイル
状に巻いたものである。
【０１２２】上記の構成にすることによって、先に示し
た発明と同様にこの筐体１１０に密着する人体とアンテ
ナ上および筐体上の電流との相互作用は低下する。
【０１２３】図４２は他の実施例である。図４２に示す
携帯無線装置は、筐体１１０の一部を切り欠いて、段部
を形成し、この段部にアンテナ１１７ｂを設けたもので
ある。
【０１２４】筐体１１０の上側面と同じ高さの位置であ
る点ｍと段部の底部の点である点ｎとの間の長さは、四
分の一波長ほどである。また、給電線１１７ａは、この
底部のｎ点で筐体１１０と電気的に短絡していることか
ら、接合点ｍから点ｎの方をみたときのインピーダンス
は非常に大きくなる。従って、給電線１１７ａとアンテ
ナ素子１１７ｂの接合点ｐからわき出た高周波電流は点
ｍでチョークされる。ここで点ｐと点ｍとの間の部分の
アンテナ素子１１７ｂと給電線１１７ａは、アンテナの
高さを押えるためにコイル状に巻れている。
【０１２５】このような構成とすることによって、前述
した各実施例と同様に、この筐体１１０に密着する人体
とアンテナ上および筐体上の電流との相互作用は格段に
低下する。
【０１２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の携帯無線
装置は、第１の素子と第２の素子の電気長が同一となる
ように構成したのでアンテナの放射特性の劣化が防止さ
れる等の効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る携帯無線装置の位置実施例の構成
を示す斜視図である。
【図２】図１に示した携帯無線装置のアンテナ素子の給
電点の位置関係を示す図である。
【図３】図１に示したアンテナを使用した携帯無線装置
のインピーダンス特性を示す図である。
【図４】本発明と従来の携帯無線装置の放射効率を比較
した図である。
【図５】図１に示した携帯無線装置の概略の構成を示す
ブロック図である。
【図６】本発明に係る携帯無線装置の第２の実施例を示
す図である。
【図７】図６に示した携帯無線装置におけるアンテナ素
子の電気長を補正するための形状変更の一例を示す図で
ある。
【図８】図６に示した携帯無線装置におけるアンテナ素
子の電気長を容量の変更によって補正する例を示す図で
ある。
【図９】本発明に係る携帯無線装置の第３の実施例を示
す図である。
【図１０】本発明に係る携帯無線装置の第３の実施例を
示す図である。
【図１１】発明に係る携帯無線装置の第３の実施例を示
す図である。
【図１２】発明に係る携帯無線装置の第３の実施例を示
す図である。
【図１３】本発明に係る携帯無線装置の第３の実施例を
示す図である。
【図１４】本発明に係る携帯無線装置の第３の実施例を
示す図である。
【図１５】本発明に係る携帯無線装置の第３の実施例を
示す図である。
【図１６】本発明に係る携帯無線装置の第３の実施例を
示す図である。
【図１７】本発明に係る携帯無線装置の第３の実施例を
示す図である。
【図１８】本発明に係る携帯無線装置の第３の実施例を
示す図である。
【図１９】本発明に係る携帯無線装置の第３の実施例を
示す図である。
【図２０】本発明に係る携帯無線装置の第３の実施例を
示す図である。
【図２１】本発明に係る携帯無線装置の第３の実施例を
示す図である。
【図２２】本発明に係る携帯無線装置の第３の実施例を
示す図である。
【図２３】本発明に係る携帯無線装置の第３の実施例を
示す図である。
【図２４】従来の携帯無線装置の外観を示す斜視図であ
る。
【図２５】図２４に示した携帯無線装置のアンテナ素子
の給電点の位置関係を示す図である。
【図２６】図２４に示した従来の携帯無線装置のインピ
ーダンス特性を示す図である。
【図２７】本発明の第４の発明の携帯無線装置の一実施
例を示す図である。
【図２８】本発明の第４の発明の携帯無線装置の一実施
例を示す図である。
【図２９】本発明の第４の発明の携帯無線装置の一実施
例を示す図である。
【図３０】本発明の第４の発明の携帯無線装置の一実施
例を示す図である。
【図３１】本発明の第５の発明の携帯無線装置の一実施
例を示す図である。
【図３２】本発明の第５の発明の携帯無線装置の一実施
例を示す図である。
【図３３】本発明の第６の発明の携帯無線装置の一実施
例を示す図である。
【図３４】本発明の第６の発明の携帯無線装置の一実施
例を示す図である。
【図３５】本発明の第６の発明の携帯無線装置の一実施
例を示す図である。
【図３６】本発明の第６の発明の携帯無線装置の一実施
例を示す図である。
【図３７】本発明の第６の発明の携帯無線装置の一実施
例を示す図である。
【図３８】本発明の第６の発明の携帯無線装置の一実施
例を示す図である。
【図３９】本発明の第６の発明の携帯無線装置の一実施
例を示す図である。
【図４０】本発明の第６の発明の携帯無線装置の一実施
例を示す図である。
【図４１】本発明の第６の発明の携帯無線装置の一実施
例を示す図である。
【図４２】本発明の第６の発明の携帯無線装置の一実施
例を示す図である。
【図４３】スリーブアンテナからバランを外したときの
アンテナの放射パターン図及び無線装置の外観を示す斜
視図である。
【図４４】ダイポールアンテナの放射界を示すパターン
図である。
【図４５】三分の二波長のダイポールアンテナの放射界
を示すパターン図である。
【図４６】従来のバラン付きスリーブモノポールアンテ
ナを備えた携帯無線装置の外観を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 携帯無線装置 ３ 無線装置筺体 ５ アンテナ ７ 給電点 ７Ａ給電線 １１ 共用器 １３ 受信回路 １５ 出力装置 １７ 入力装置 １９ 送信回路 ２５Ａ 引出式アンテナ ２７ａ 短絡線 ２７ｂ 給電点 ２９ 誘導体基板 ２９Ａ 導体凸部 ２９Ｂ 可変容量 ３９Ａ 誘電体 ３９Ｂ 導体凸部 ４０ 給電線 ４１ アンテナ用のグランド ４２ 回路基板 ４３ 回路部品 ４４ アンテナ素子固定用の突起物 ４５ 給電回路 ４６ 給電線通過用の溝 ５０ 給電線接続用コネクタ ５１ 円筒型の導体 ５２ アンテナを筐体に固定するコネクター ５３ 伸縮可能な線状アンテナ素子 ５４ 電気的接点 ６３ キーボード ６７ ディスプレイ ６９ ピン ６１ スピーカー ６５ マイク １１０ 無線装置筐体 １１７ アンテナ素子 １１０Ｃ 蛇腹 １１１ スピーカー １１５ マイク １２３ 目盛り １２７ 回転機構部 １２９ 導体円筒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 康夫 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１ 株式 会社東芝 研究開発センター内 (72)発明者 尾林 秀一 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１ 株式 会社東芝 研究開発センター内 (56)参考文献 特開 昭62−277803（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−123503（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−222502（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−135007（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−113404（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 9/16 H01Q 1/38 H01Q 9/26

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 導体で構成される筺体と、帯状導体から
    なる第１のアンテナ素子及び第２のアンテナ素子と、こ
    の第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素子の接合部若
    しくは境界部と前記筐体上に設けられる給電点とを接続
    する給電線と、前記第１のアンテナ素子と前記第２のア
    ンテナ素子の前記接合部若しくは前記境界部と前記筐体
    とを電気的に短絡する短絡線とによって構成される携帯
    無線装置において、 前記第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素子の周囲長
    の和が使用される周波数の１波長の長さであって、 前記第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素子の接合部
    若しくは境界部に設けられた前記給電点を中心としたと
    きの、当該中心から前記第１のアンテナ素子及び第２の
    アンテナ素子の両端部までの電気長が等しくなる位置に
    前記給電点を設け、 前記給電点からみて、前記第１のアンテナ素子と前記第
    ２のアンテナ素子の前記接合部若しくは前記境界部にお
    ける前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子
    の長手方向と直交する方向に前記短絡線が接続されてい
    る ことを特徴とする携帯無線装置。
  2. 【請求項２】 導体で構成される筺体と、線状導体から
    なる第１のアンテナ素子及び第２のアンテナ素子と、こ
    の第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素子の接合部若
    しくは境界部と前記筐体上に設けられる給電点とを接続
    する給電線と、前記第１のアンテナ素子と前記第２のア
    ンテナ素子の前記接合部若しくは前記境界部と前記筐体
    とを電気的に短絡する短絡線とによって構成される携帯
    無線装置において、前記第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素子の形状
    を、 前記第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素子の接
    合部若しくは境界部に設けられた前記給電点を中心とし
    たときの、当該中心から前記第１のアンテナ素子及び第
    ２のアンテナ素子の両端部までの電気長が等しくなる形
    状とし、 前記給電点からみて、前記第１のアンテナ素子と前記第
    ２のアンテナ素子の前記接合部若しくは前記境界部にお
    ける前記第１のアンテナ素子と前記第２のアン テナ素子
    の長手方向と直交する方向に前記短絡線が接続されてい
    る ことを特徴とする携帯無線装置。
  3. 【請求項３】 前記第１のアンテナ素子と第２のアンテ
    ナ素子は筺体に平行な面上に構成され、かつ当該第１の
    アンテナ素子と第２のアンテナ素子は共に「Ｕ字形」ま
    たは当該第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素子は共
    に「Ｊ字形」をなすことを特徴とする請求項１または請
    求項２のいずれかに記載の携帯無線装置。
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