JP3603915B2 - Antenna device and portable radio - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、携帯電話機などの携帯無線機に用いるアンテナ装置、および携帯電話機などの携帯無線機に関する。
【0002】
【従来の技術】
携帯電話機は、従来一般に、図18に示すように、筐体10の正面10fに、受話器(スピーカ)および送話器(マイクロホン)のための開口12hおよび13hが設けられるとともに、ダイヤルキー14および各種の機能制御キー15が設けられる。また、正面10fの中央部には、液晶表示素子16が設けられる。
【0003】
筐体10の上部左側方には、電話機使用中に電話機を取り落とすのを防止するために、円弧状の張出部10cが形成されるとともに、その張出部10cの周縁と接するように、機能制御用の操作つまみ17が設けられる。
【0004】
筐体10の上面10tには、送受信周波数に対応する波長λの1/4の電気長の可撓性のモノポールアンテナ、いわゆるホイップアンテナ1が、筐体10内に収納可能に取り付けられ、使用時には、このホイップアンテナ1が筐体10内から引き出される。
【0005】
このようにアンテナ装置をホイップアンテナ1とし、携帯電話機を携帯する際には、そのホイップアンテナ1を筐体10内に収納することによって、携帯電話機を携帯に便利な形状とし、かつアンテナ装置の破損を防止することができるとともに、通話時には、ホイップアンテナ1を筐体10内から引き出してアンテナ素子としての長さを大きくすることによって、人体の特に頭部の影響を抑制して、通話品質を向上させることができる。
【0006】
しかし、この場合、ホイップアンテナ1を筐体10内に収納した状態では、ホイップアンテナ1が接地導体の近傍に配置されることとなって、アンテナ素子の入力インピーダンスが大きくなり、アンテナ素子と給電回路との整合がとれなくなって、アンテナ利得が著しく低下してしまう。
【0007】
そこで、ホイップアンテナを筐体内に収納した状態でのアンテナ利得を向上させるために、図19に示すように、モノポールアンテナ3の先端に電気長がほぼλ/4のヘリカルアンテナ4を直結した、いわゆるトップローディング型のホイップアンテナ装置が用いられるように至った。
【0008】
このトップローディング型のホイップアンテナ装置においては、同図(A)に示すように、モノポールアンテナ3を筐体10内から引き出した状態では、矢印で示すように給電回路22からモノポールアンテナ3の基部に給電されて、モノポールアンテナ3およびヘリカルアンテナ4が一つのアンテナ素子として作用する。
【0009】
また、同図(B)に示すように、モノポールアンテナ3を筐体10内に収納した状態では、矢印で示すように給電回路22からモノポールアンテナ3の先端部に給電されて、主としてヘリカルアンテナ4がアンテナ素子として作用するとともに、ある程度のアンテナ利得が得られる。
【0010】
しかし、この図19に示すトップローディング型のホイップアンテナ装置は、モノポールアンテナ3の引出時と収納時とで、アンテナ素子の入力インピーダンスが大きく変化し、アンテナ装置の設計に困難をきたすとともに、モノポールアンテナ3の収納時には、筐体10内に収納されたアンテナ部分から周辺の高周波回路に対して不要放射を生じる欠点がある。
【0011】
そこで、トップローディング型のホイップアンテナ装置の改良形として、モノポールアンテナとヘリカルアンテナを機械的に結合するものの、モノポールアンテナをヘリカルアンテナから電気的に分離して、モノポールアンテナの収納時にはヘリカルアンテナのみがアンテナ素子として作用するようにしたものが考えられている。
【0012】
図20は、このような改良形のトップローディング型ホイップアンテナ装置の一例を示し、同図(A)は、モノポールアンテナを筐体内から引き出した状態、同図(B)は、モノポールアンテナを筐体内に収納した状態である。
【0013】
携帯電話機などの筐体10には、円筒状の取付金具11aが組み込まれ、取付金具11aの内側には、同じく円筒状の支持金具11bが取り付けられる。筐体10の内部には、回路基板(印刷配線板)21が収納され、回路基板21上には、給電回路22および整合回路23などの回路が搭載される。そして、給電ばね24が整合回路23に接続されて、その給電ばね24が取付金具11aに接触させられる。
【0014】
モノポールアンテナ30は、電気長がほぼλ/4の直線状の導体31を有し、その導体31全体が、誘電体層32により被覆される。導体31の下端には、円柱状の支持導体33が結合され、支持導体33の下端には、より大きな径の係止金具34が結合される。また、導体31の上端には、絶縁材からなる円柱状の分離部材51が機械的に結合される。
【0015】
ヘリカルアンテナ40は、電気長がほぼλ/4のヘリカル導体41を有し、そのヘリカル導体41の下端が、断面T字状の支持導体42に巻き付けられ、ヘリカル導体41全体が、絶縁材からなる保護ケース43に収納される。
【0016】
そして、分離部材51とヘリカルアンテナ40の支持導体42とが機械的に結合されて、モノポールアンテナ30およびヘリカルアンテナ40が機械的に一体化される。
【0017】
モノポールアンテナ30の支持導体33およびヘリカルアンテナ40の支持導体42の直径は、支持金具11bの内径と等しくされ、モノポールアンテナ30、ヘリカルアンテナ40および分離部材51は、筐体10に摺動可能に支持される。
【0018】
このような構成によって、図20(A)に示すように、モノポールアンテナ30を筐体10内から引き出した状態では、モノポールアンテナ30の支持導体33が支持金具11bと接触して、給電回路22が、整合回路23、給電ばね24、取付金具11a、支持金具11bおよび支持導体33を介して、モノポールアンテナ30の導体31と接続され、モノポールアンテナ30のみがアンテナ素子として作用する。
【0019】
また、同図(B)に示すように、モノポールアンテナ30を筐体10内に収納した状態では、ヘリカルアンテナ40の支持導体42が支持金具11bと接触して、給電回路22が、整合回路23、給電ばね24、取付金具11a、支持金具11bおよび支持導体42を介して、ヘリカルアンテナ40のヘリカル導体41と接続され、ヘリカルアンテナ40のみがアンテナ素子として作用する。
【0020】
このような改良形のトップローディング型ホイップアンテナ装置によれば、モノポールアンテナ30を筐体10内から引き出した状態では、モノポールアンテナ30のみがアンテナ素子として作用し、モノポールアンテナ30を筐体10内に収納した状態では、ヘリカルアンテナ40のみがアンテナ素子として作用するので、モノポールアンテナ30の引出時と収納時とで、アンテナ素子の入力インピーダンスがそれほど大きく変化せず、アンテナ装置の設計が比較的簡単になるとともに、モノポールアンテナ30の収納時に、筐体10内に収納されたアンテナ部分から不要放射を生じることもない。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
図20に示して上述したアンテナ装置においては、アンテナ素子の動作周波数は、モノポールアンテナ30の引出時には、基本的にモノポールアンテナ30のアンテナ長により、モノポールアンテナ30の収納時には、基本的にヘリカルアンテナ40のアンテナ長により、それぞれ決定される。そして、整合回路23が設けられることによって、アンテナ装置と給電回路22との整合が実現される。
【0022】
ところで、携帯電話機に使用される周波数帯は、(1)世界的に使用されている800MHz帯、および(2)日本などで使用されている1.5GHz帯、ヨーロッパなどで使用されている1.8GHz帯、またはアメリカなどで使用されている1.9GHz帯、の2つに大別できる。
【0023】
そして、利便性を向上させるならば、1台の携帯電話機を(1)項の周波数帯と(2)項の周波数帯との両方で使用できることが要求される。しかしながら、(1)項の周波数帯と(2)項の周波数帯とでは、周波数が2倍ないしそれ以上違っている。
【0024】
そのため、図20に示したような従来のアンテナ装置では、上述したように整合回路によってアンテナ装置と給電回路との整合を実現する場合でも、このような携帯電話機に使用される2つの周波数帯で動作させることは困難である。
【0025】
そこで、この発明は、携帯電話機などの携帯無線機に用いる、モノポールアンテナのような第1アンテナおよびヘリカルアンテナのような第2アンテナを有し、携帯無線機を携帯する際には、第1アンテナを携帯無線機に収納することによって、携帯無線機を携帯に便利な形状とし、かつアンテナ装置の破損を防止できるとともに、第2アンテナのみをアンテナ素子として作用させることによって、携帯無線機に収納された第1アンテナからの不要放射を防止でき、通話時には、第1アンテナを携帯無線機から引き出してアンテナ素子としての長さを大きくすることによって、人体の特に頭部の影響を抑制して、通話品質を向上させることができるアンテナ装置、およびそのようなアンテナ装置を用いた携帯電話機などの携帯無線機において、アンテナ装置および携帯無線機を複数の周波数帯で動作させることができるようにしたものである。
【0026】
【課題を解決するための手段】
この発明のアンテナ装置は、
同一の周波数で作動し、かつ互いに素子の長さが異なる低域用第1アンテナおよび低域用第2アンテナを有する低域用組アンテナと、
この低域用組アンテナの動作周波数とは異なる同一の周波数で作動し、かつ互いに素子の長さが異なる高域用第1アンテナおよび高域用第2アンテナを有する高域用組アンテナとを備え
上記低域用第1アンテナまたは高域用第1アンテナの引出時には、上記低域用第1アンテナまたは高域用第1アンテナがアンテナ素子として作用し、
上記低域用第1アンテナまたは高域用第1アンテナの収納時には、上記低域用第2アンテナまたは高域用第2アンテナがアンテナ素子として作用するアンテナ装置において、
上記低域用組アンテナおよび高域用組アンテナが、それぞれ第1の回転位置と第2の回転位置との間で回転可能にされて、その第1の回転位置で上記低域用第1アンテナおよび高域用第1アンテナが引き出され、その第2の回転位置で上記低域用第1アンテナおよび高域用第1アンテナが収納されるアンテナ装置である
【0027】
また、この発明では、携帯無線機として、上記のように構成したアンテナ装置を設ける。
【0028】
上記のように構成した、この発明のアンテナ装置および携帯無線機においては、低域と高域のいずれの周波数帯についても、素子の長さが大きい第1アンテナを携帯無線機から引き出したときには、その第1アンテナがアンテナ素子として作用し、アンテナ素子の長さが大きくなって、人体の特に頭部の影響が抑制され、通話品質が向上するとともに、第1アンテナを携帯無線機に収納したときには、素子の長さが小さい第2アンテナがアンテナ素子として作用し、携帯無線機は携帯に便利な形状となり、かつアンテナ装置の破損が防止されるとともに、携帯無線機に収納された第1アンテナからの不要放射が防止される。
【0029】
【発明の実施の形態】
〔第1アンテナ、第2アンテナおよび組アンテナの例…図1〜図3〕
この発明は、同一の周波数で作動し、かつ互いに素子の長さが異なる第1アンテナおよび第2アンテナを有する組アンテナを、少なくとも低域用と高域用に2個設けるものであるが、まず、それぞれの組アンテナを構成する第1アンテナおよび第2アンテナの例と、第1アンテナおよび第2アンテナからなる、それぞれの組アンテナの例を示す。
【0030】
図1(A)は、第1アンテナ111をモノポールアンテナとし、第2アンテナ112をヘリカルアンテナとした場合であり、図1(B)は、第1アンテナ111を同様にモノポールアンテナとし、第2アンテナ112をクランク型の折り返しアンテナとした場合である。
【0031】
いずれも、第1アンテナ111および第2アンテナ112の電気長は、例えば動作周波数に対応する波長λの1/4にされ、これにより、第1アンテナ111と第2アンテナ112の入力インピーダンスがほぼ等しくされる。
【0032】
また、いずれも、第1アンテナ111の素子の長さL1と、第2アンテナ112の素子の長さL2は、L1>L2の関係とされる。
【0033】
図2に示すように、第1アンテナ111および第2アンテナ112からなる組アンテナの、例えば第2アンテナ112側に整合回路190を設けることもできる。
【0034】
このように整合回路190を設けることによって、例えば、モノポールアンテナである第1アンテナ111の電気長を3λ/8、ヘリカルアンテナである第2アンテナ112の電気長をλ/4とするなど、第1アンテナ111および第2アンテナ112の入力インピーダンスが異なる場合でも、その違いを補正して、それぞれの給電点からみた入力インピーダンスはほぼ同一とすることができる。
【0035】
なお、組アンテナは、モノポールアンテナとヘリカルアンテナまたはクランク型の折り返しアンテナとの組み合わせ以外の構成とすることもできる。
【0036】
また、整合回路は、第2アンテナ側ではなく第1アンテナ側に設けてもよく、さらには第1アンテナ側と第2アンテナ側の両方に設けてもよい。
【0037】
図3(A)〜(D)は、上記のような第1アンテナおよび第2アンテナからなる、それぞれの組アンテナの例を示す。
【0038】
図3(A)は、第1アンテナ111と第2アンテナ112が、両者の位置関係が固定された状態で、第1アンテナ111を下に上下方向に配され、組アンテナ110の操作により、両者が一体的に、すなわち組アンテナ110そのものが、図示する第1の摺動位置と、これより下方の第2の摺動位置との間で、矢印で示すように上下方向に摺動する場合である。
【0039】
この場合、第1アンテナ111の下端部に給電点113が設けられ、第2アンテナ112の下端部に給電点114が設けられて、組アンテナ110が第1の摺動位置に摺動したときには、給電回路から第1アンテナ111に給電されて、第1アンテナ111のみがアンテナとして動作し、組アンテナ110が第2の摺動位置に摺動したときには、同じ給電回路から第2アンテナ112に給電されて、第2アンテナ112のみがアンテナとして動作する。
【0040】
図3(B)は、第1アンテナ111と第2アンテナ112が、両者の位置関係が固定された状態で、第1アンテナ111を下に上下方向に配され、組アンテナ110の操作により、両者の間の点Paを回転中心として、両者が一体的に、すなわち組アンテナ110そのものが、図示する第1の回転位置と、これに対して180゜回転した第2の回転位置との間で、矢印で示すように回転する場合である。
【0041】
この場合、第1アンテナ111の上端部に給電点113が設けられ、第2アンテナ112の下端部に給電点114が設けられて、組アンテナ110が第1の回転位置に回転したときには、給電回路から第1アンテナ111に給電されて、第1アンテナ111のみがアンテナとして動作し、組アンテナ110が第2の回転位置に回転したときには、同じ給電回路から第2アンテナ112に給電されて、第2アンテナ112のみがアンテナとして動作する。
【0042】
図3(B)のように第1アンテナ111と第2アンテナ112の間の点Paを回転中心として組アンテナ110を回転させる場合、図3(C)に示すように、第1アンテナ111および第2アンテナ112を一直線上ではなく、ある角度を持った2つの直線上に配置してもよい。
【0043】
また、図3(B)のように第1アンテナ111および第2アンテナ112を一直線上に配置する場合、図3(D)に示すように、第1アンテナ111の下側の点Pbを回転中心として、組アンテナ110を回転させてもよい。
【0044】
ただし、この場合には、第1アンテナ111の下端部に給電点113を設け、第2アンテナ112の下端部に給電点114を設けて、組アンテナ110が図示する第1の回転位置に回転したときには、給電回路から第1アンテナ111に給電され、組アンテナ110が第1の回転位置に対して180゜回転した第2の回転位置に回転したときには、後述するように同じ給電回路から第2アンテナ112に給電されるようにする。
【0045】
なお、図3(A)〜(D)の例は、いずれも、第1アンテナ111をモノポールアンテナ、第2アンテナ112をクランク型の折り返しアンテナとした場合であるが、上述したように、第1アンテナ111または第2アンテナ112を、他のタイプのアンテナとすることもできる。
【0046】
〔第1の実施形態…図4および図5〕
図4は、この発明のアンテナ装置の第1の実施形態を示し、図5は、そのアンテナ装置を用いた携帯無線機の一実施形態を示す。ただし、図4は、アンテナ装置を分解して示したものであり、図5は、携帯無線機の要部のみを示したものである。
【0047】
この実施形態では、アンテナ装置100の低域用組アンテナ110Lおよび高域用組アンテナ110Hを、それぞれ、図3(A)に示したように、第1アンテナおよび第2アンテナを上下方向に配し、上下方向に摺動させるものとする。
【0048】
すなわち、低域用組アンテナ110Lは、低域用第1アンテナ111Lおよび低域用第2アンテナ112Lを、低域用第1アンテナ111Lを下に上下方向に配するとともに、低域用第1アンテナ111Lをモノポールアンテナ、低域用第2アンテナ112Lをクランク型の折り返しアンテナとする。高域用組アンテナ110Hも、高域用第1アンテナ111Hおよび高域用第2アンテナ112Hを、低域用第1アンテナ111Lおよび低域用第2アンテナ112Lと並べて、高域用第1アンテナ111Hを下に上下方向に配するとともに、高域用第1アンテナ111Hをモノポールアンテナ、高域用第2アンテナ112Hをクランク型の折り返しアンテナとする。
【0049】
ただし、低域用第1アンテナ111Lの長さは高域用第1アンテナ111Hの長さより大きくし、低域用第2アンテナ112Lの展開長も高域用第2アンテナ112Hの展開長より大きくする。その比は、低域用組アンテナ110Lおよび高域用組アンテナ110Hの動作周波数に応じて設定するものである。
【0050】
低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hの下端部は、横方向に揃えて、それぞれに給電点113Lおよび113Hを設けるとともに、低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hの下端部も、横方向に揃えて、それぞれに給電点114Lおよび114Hを設ける。
【0051】
この場合、例えば、フィルム状の誘電体基板120上に導体層を貼り付けてエッチング処理することによって、低域用組アンテナ110Lおよび高域用組アンテナ110Hを形成する。
【0052】
そして、誘電体基板120に対しては、これを挟んで支持し、保護する、それぞれ非導電性の板状樹脂からなるカバー130および140を設け、誘電体基板120の低域用組アンテナ110Lおよび高域用組アンテナ110Hが形成された面と対向するカバー130には、給電点113L,113H,114L,114Hと対向する位置に、それぞれ窓穴を形成し、それぞれの窓穴内には、それぞれ給電点113L,113H,114L,114Hと接触する板ばね状の導体133L,133H,134L,134Hを挿入し、固定する。
【0053】
カバー130および140には、さらにアンテナ装置100を携帯無線機の筐体の後述する第1および第2の摺動位置に固定するために、およびアンテナ装置100の携帯無線機からの脱落や携帯無線機の筐体内への落下を防止するために、種々の凹部や凸部などが設けられるが、図では省略した。
【0054】
そして、誘電体基板120およびカバー130,140を、カバー130および140が誘電体基板120を挟むように貼り合わせて、アンテナ装置100を構成し、そのアンテナ装置100を、図5に示すように、携帯無線機の非金属製の筐体210の一側面、例えば携帯無線機の正面から見て右側面の上部内側に、第1の摺動位置と第2の摺動位置との間で上下方向に摺動可能なように取り付ける。
【0055】
ただし、第1の摺動位置では、同図(A)に示すように、低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hと低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hとが、低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hの給電点113Lおよび113Hの近傍部分を除いて、筐体210の上方に引き出され、第2の摺動位置では、同図(B)に示すように、低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hのみが、その給電点114Lおよび114Hの近傍部分を除いて、筐体210の上方に引き出されるようにする。
【0056】
携帯無線機は、筐体210内に各種の回路をシールドケースによりシールドして収めたもので、そのシールドケース内に低域用給電回路220Lおよび高域用給電回路220Hを設け、給電線路230Lおよび230Hを介して低域用給電回路220Lおよび高域用給電回路220Hに接続した給電端子240Lおよび給電端子240Hを、アンテナ装置100が筐体210内から図5(A)に示す第1の摺動位置まで引き出されたときの、低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hの給電点113Lおよび113Hと対向し、かつ上記の板ばね状の導体133Lおよび133Hと接触する位置に配置する。
【0057】
そして、通話時には、同図(A)に示すように、アンテナ装置100を筐体210内から第1の摺動位置まで引き出す。したがって、通話時には、低域用給電回路220Lが低域用第1アンテナ111Lの給電点113Lに接続され、高域用給電回路220Hが高域用第1アンテナ111Hの給電点113Hに接続されて、それぞれ図の例ではモノポールアンテナである低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hがアンテナとして動作する。
【0058】
また、携帯無線機を携帯する際には、同図(B)に示すように、低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hの給電点114Lおよび114Hが給電端子240Lおよび給電端子240Hと対向する第2の摺動位置まで、アンテナ装置100を筐体210内に収納する。したがって、携帯無線機を携帯する際には、低域用給電回路220Lが低域用第2アンテナ112Lの給電点114Lに接続され、高域用給電回路220Hが高域用第2アンテナ112Hの給電点114Hに接続されて、それぞれ図の例ではクランク型の折り返しアンテナである低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hがアンテナとして動作する。
【0059】
この場合、利用者は、あらかじめ、携帯無線機に設けられた周波数設定スイッチを低域側または高域側のいずれかに設定して、給電回路を低域用給電回路220Lまたは高域用給電回路220Hのいずれかに切り替えておくことによって、携帯時には低域用第2アンテナ112Lまたは高域用第2アンテナ112Hにより受信し、通話時には低域用第1アンテナ111Lまたは高域用第1アンテナ111Hにより通話することができる。ただし、周波数設定スイッチの切り換えは、携帯無線機が自動的に行うことも可能である。
【0060】
携帯電話機の場合には、例えば、低域用第1アンテナ111Lおよび低域用第2アンテナ112Lの動作周波数は、上述した(1)項の800MHz帯、高域用第1アンテナ111Hおよび高域用第2アンテナ112Hの動作周波数は、上述した(2)項の1.5GHz帯、1.8GHz帯、1.9GHz帯のいずれか、またはこれらの中間の1.7GHz帯などにすればよい。
【0062】
そして、この第1の実施形態によれば、アンテナ装置100および携帯無線機を低域と高域の2つの周波数帯で動作させることができる。しかも、いずれの周波数帯についても、第1アンテナ111L,111Hを引き出したときには、その第1アンテナ111L,111Hがアンテナ素子として作用し、アンテナ素子の長さが大きくなって、人体の特に頭部の影響が抑制され、通話品質が向上するとともに、第1アンテナ111L,111Hを収納したときには、第2アンテナ112L,112Hがアンテナ素子として作用し、携帯無線機は携帯に便利な形状となり、かつアンテナ装置100の破損が防止されるとともに、携帯無線機に収納された第1アンテナ111L,111Hからの不要放射が防止される。
【0063】
また、アンテナ装置100を摺動させることによって通話時と携帯時の切り替えをするので、その切り替え機構が簡単になるとともに、低域用組アンテナ110Lと高域用組アンテナ110Hを同時に操作するので、利用者はアンテナ装置100の操作にあたって、いずれの周波数帯の組アンテナであるかを識別する必要がない。
【0064】
さらに、低域用組アンテナ110Lと高域用組アンテナ110Hを近接して配置するので、両者は見た目には1本のアンテナに見えて、アンテナ装置100の外観がすっきりするとともに、アンテナ装置100を携帯無線機の一側部にコンパクトに配置することができ、携帯無線機のデザイン上の自由度が増す。
【0065】
なお、各アンテナは、誘電体基板上に導体層を貼り付けて形成する代わりに、金属線材をカバーで支持するなどの方法によって構成することもできる。
【0066】
〔第2の実施形態…図6および図7〕
図6は、この発明のアンテナ装置の第2の実施形態を示し、図7は、そのアンテナ装置を用いた携帯無線機の一実施形態を示す。ただし、図7は、携帯無線機の要部のみを示したものである。
【0067】
この実施形態では、低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hを、それぞれ、弾性を有する直線形状の金属線材により、モノポールアンテナとして構成するとともに、低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hは、それぞれ、ピアノ線などの金属線材をコイル形状に巻くことにより、ヘリカルアンテナとして構成する。
【0068】
図4に示した第1の実施形態と同様に、低域用第1アンテナ111Lの長さは高域用第1アンテナ111Hの長さより大きくし、低域用第2アンテナ112Lの展開長も高域用第2アンテナ112Hの展開長より大きくする。
【0069】
低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hは、それぞれ、これを保護する非導電性の円筒状のカバー115Lおよび115H内に挿入する。カバー115Lおよび115Hは、同時に、低域用第1アンテナ111Lと低域用第2アンテナ112Lとを、および高域用第1アンテナ111Hと高域用第2アンテナ112Hとを、それぞれ空間的に離れた位置に保持し、電気的に分離するものである。
【0070】
そして、カバー115Lおよび115Hの下端部には、それぞれ下部に外径の大きい係止部117Lおよび117Hを有する円筒状の給電点金具116Lおよび116Hを、かしめ付けなどの方法によって取り付け、低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hを、給電点金具116Lおよび116Hに接続する。
【0071】
また、カバー115Lおよび115Hの上端部には、それぞれ上部に外径の大きい係止部119Lおよび119Hを有する、給電点金具116Lおよび116Hの外径と等しい外径の円筒状の給電点金具118Lおよび118Hを、かしめ付けなどの方法によって取り付ける。
【0072】
そして、低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hのばね性を利用して、その下端部を係止部119Lおよび119Hに嵌め込むなどの方法によって、低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hを、給電点金具118Lおよび118Hに接続する。
【0073】
また、低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hに対しては、両者の変形を防止し、両者を保護するとともに、両者を互いに接触しない位置関係に保持するために、非導電性のカバー150を取り付ける。カバー150は、同時に、アンテナ装置100の操作部として機能するものである。
【0074】
なお、カバー150に係止部を兼ねさせることによって、給電点金具118Lおよび118Hは、係止部119Lおよび119Hのないものとすることもできる。
【0075】
図7にも示すように、携帯無線機には、その非金属製の筐体210内の上部に、筐体210の上面に臨ませて、それぞれ円筒状のアンテナ支持金具250Lおよび250Hを、捩じ込みなどの方法によって、互いに接触しないように取り付ける。ただし、アンテナ支持金具250Lおよび250Hを、筐体210に直接取り付けないで、筐体210に埋め込まれた金属製の部材に取り付けてもよい。
【0076】
そして、給電点金具118L,118Hおよびカバー150を取り付ける前において、または給電点金具116Lおよび116Hを取り付ける前において、アンテナ装置100のカバー115Lおよび115Hをアンテナ支持金具250Lおよび250Hの貫通穴に挿入する。
【0077】
図示していないが、アンテナ支持金具250Lおよび250Hの貫通穴内には、アンテナ装置100を上下方向に摺動可能な状態で保持する導電性の支持ばねを取り付ける。
【0078】
これによって、給電点金具116L,116Hの係止部117L,117Hを除く部分、または給電点金具118L,118Hの係止部119L,119Hを除く部分が、アンテナ支持金具250L,250Hの貫通穴内にあるときには、アンテナ装置100が上記の支持ばねにより固定されるとともに、その支持ばねおよび給電点金具116L,116Hまたは118L,118Hを介して、アンテナ支持金具250Lおよび250Hと、低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111H、または低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hが接続される。
【0079】
なお、カバー115L,115Hそれ自体の外径は上記の支持ばねの内径より小さくすることによって、いずれのアンテナにも給電されない位置でアンテナ装置100が停止するのを防止することができる。
【0080】
図7に示すように、携帯無線機においては、給電線路230Lおよび230Hを介して低域用給電回路220Lおよび高域用給電回路220Hに接続した給電端子240Lおよび給電端子240Hを、アンテナ支持金具250Lおよび250Hに接続する。
【0081】
そして、通話時には、同図(A)に示すように、上記の係止部117L,117Hがアンテナ支持金具250L,250Hの下端に突き当たる位置まで、アンテナ装置100を筐体210内から引き出す。したがって、通話時には、低域用給電回路220Lが低域用第1アンテナ111Lの給電点金具116Lに接続され、高域用給電回路220Hが高域用第1アンテナ111Hの給電点金具116Hに接続されて、それぞれ図の例ではモノポールアンテナである低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hがアンテナとして動作する。
【0082】
また、携帯無線機を携帯する際には、同図(B)に示すように、上記の係止部119L,119Hがアンテナ支持金具250L,250Hの上面に突き当たる位置まで、アンテナ装置100を筐体210内に収納する。したがって、携帯無線機を携帯する際には、低域用給電回路220Lが低域用第2アンテナ112Lの給電点金具118Lに接続され、高域用給電回路220Hが高域用第2アンテナ112Hの給電点金具118Hに接続されて、それぞれ図の例ではヘリカルアンテナである低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hがアンテナとして動作する。
【0083】
この第2の実施形態でも、図4および図5に示した第1の実施形態と同様の効果が得られる。
【0084】
〔第3の実施形態…図8〜図11〕
図8は、この発明のアンテナ装置の第3の実施形態を示し、図9は、そのアンテナ装置を用いた携帯無線機の一実施形態を示す。ただし、図8は、アンテナ装置を分解して示したものであり、図9は、携帯無線機の要部のみを示したものである。
【0085】
この実施形態では、アンテナ装置100の低域用組アンテナ110Lおよび高域用組アンテナ110Hを、それぞれ、図3(B)に示したように、第1アンテナおよび第2アンテナを上下方向に配し、両者の間の点を回転中心として回転させるものとする。
【0086】
そのため、低域用組アンテナ110Lは、低域用第1アンテナ111Lおよび低域用第2アンテナ112Lを、互いに横方向にずらし、低域用第1アンテナ111Lを下にして、上下方向に配するとともに、高域用組アンテナ110Hは、高域用第1アンテナ111Hおよび高域用第2アンテナ112Hを、低域用第1アンテナ111Lおよび低域用第2アンテナ112Lとは逆の方向に互いに横方向にずらし、高域用第1アンテナ111Hを下にして、上下方向に配する。
【0087】
図4の場合と同様に、低域用第1アンテナ111Lの長さは高域用第1アンテナ111Hの長さより大きくし、低域用第2アンテナ112Lの展開長も高域用第2アンテナ112Hの展開長より大きくする。
【0088】
低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hの上端部には、それぞれ上記の回転中心から距離DLおよびDHの位置において、給電点113Lおよび113Hを設けるとともに、低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hの下端部には、それぞれ上記の回転中心から距離DLおよびDHの位置において、給電点114Lおよび114Hを設ける。
【0089】
距離DLおよびDHは、例えば図8のようにDL<DHとするなど、互いに異ならせ、その差は、給電点113L,114Lおよび113H,114Hの大きさを考慮して、後述する携帯無線機において、低域用給電系と高域用第1アンテナ111Hもしくは高域用第2アンテナ112Hとが、または高域用給電系と低域用第1アンテナ111Lもしくは低域用第2アンテナ112Lとが、接続されることがない大きさとする。
【0090】
図4の場合と同様に、低域用組アンテナ110Lおよび高域用組アンテナ110Hは、例えば、フィルム状の誘電体基板120上に導体層を貼り付けてエッチング処理することによって形成する。
【0091】
そして、図4の場合と同様に、誘電体基板120に対しては、これを挟んで支持し、保護する、それぞれ非導電性の板状樹脂からなるカバー130および140を設け、誘電体基板120の低域用組アンテナ110Lおよび高域用組アンテナ110Hが形成された面と対向するカバー130には、給電点113L,113H,114L,114Hと対向する位置に、それぞれ窓穴を形成し、それぞれの窓穴内には、それぞれ給電点113L,113H,114L,114Hと接触する板ばね状の導体133L,133H,134L,134Hを挿入し、固定する。
【0092】
また、誘電体基板120およびカバー130,140には、それぞれ上記の回転中心を中心とする丸穴125および135,145を形成する。カバー130および140には、さらにアンテナ装置100を後述する第1および第2の回転位置に固定するために種々の凹部や凸部などが設けられるが、図では省略した。
【0093】
そして、誘電体基板120およびカバー130,140を、カバー130および140が誘電体基板120を挟むように貼り合わせて、アンテナ装置100を構成し、固定用ねじ160を、丸穴145,125,135に挿入して、携帯無線機の非金属製の筐体に取り付けることによって、アンテナ装置100を携帯無線機に取り付ける。
【0094】
この場合、固定用ねじ160には、アンテナ装置100と接する側にばね性を持たせて、固定用ねじ160を携帯無線機に取り付けたとき、アンテナ装置100を取り外すことはできないが、アンテナ装置100を回転可能な程度の強度で携帯無線機に固定することができるようにする。ただし、固定用ねじ160とアンテナ装置100との間にベアリング機構を設けるなどによって、アンテナ装置100を回転可能とすることもできる。
【0095】
図9に示すように、アンテナ装置100は、携帯無線機の非金属製の筐体210の一側面、例えば携帯無線機の正面から見て右側面の上部外側に、第1の回転位置と第2の回転位置との間で回転可能なように取り付ける。
【0096】
ただし、第1の回転位置では、同図(A)に示すように、低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hのみが、その給電点113Lおよび113Hの近傍部分を除いて、筐体210の上方に引き出され、第2の回転位置では、同図(B)に示すように、低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hのみが、その給電点114Lおよび114Hの近傍部分を除いて、筐体210の上方に引き出されるようにする。
【0097】
携帯無線機は、筐体210内に各種の回路をシールドケースによりシールドして収めたもので、そのシールドケース内に低域用給電回路220Lおよび高域用給電回路220Hを設け、給電線路230Lおよび230Hを介して低域用給電回路220Lおよび高域用給電回路220Hに接続した給電端子240Lおよび給電端子240Hを、アンテナ装置100が筐体210の上方に同図(A)に示す第1の回転位置まで引き出されたときの、低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hの給電点113Lおよび113Hと対向し、かつ上記の板ばね状の導体133Lおよび133Hと接触する位置に配置する。
【0098】
そして、通話時には、同図(A)に示すように、アンテナ装置100を第1の回転位置に回転させる。したがって、通話時には、低域用給電回路220Lが低域用第1アンテナ111Lの給電点113Lに接続され、高域用給電回路220Hが高域用第1アンテナ111Hの給電点113Hに接続されて、それぞれ図の例ではモノポールアンテナである低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hがアンテナとして動作する。
【0099】
また、携帯無線機を携帯する際には、同図(B)に示すように、アンテナ装置100を、低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hの給電点114Lおよび114Hが給電端子240Lおよび給電端子240Hと対向する第2の回転位置に回転させる。したがって、携帯無線機を携帯する際には、低域用給電回路220Lが低域用第2アンテナ112Lの給電点114Lに接続され、高域用給電回路220Hが高域用第2アンテナ112Hの給電点114Hに接続されて、それぞれ図の例ではクランク型の折り返しアンテナである低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hがアンテナとして動作する。
【0101】
そして、この第3の実施形態によれば、図4および図5に示した第1の実施形態、および図6および図7に示した第2の実施形態と同様に、アンテナ装置100および携帯無線機を低域と高域の2つの周波数帯で動作させることができる。
【0102】
また、アンテナ装置100を回転させることによって通話時と携帯時の切り替えをするので、アンテナ装置100の操作を弱い力で簡便に行うことができるとともに、低域用組アンテナ110Lと高域用組アンテナ110Hを同時に操作するので、利用者はアンテナ装置100の操作にあたって、いずれの周波数帯の組アンテナであるかを識別する必要がない。
【0103】
さらに、低域用組アンテナ110Lと高域用組アンテナ110Hを近接して配置するので、両者は見た目には1本のアンテナに見えて、アンテナ装置100の外観がすっきりするとともに、アンテナ装置100を携帯無線機の一側部にコンパクトに配置することができ、携帯無線機のデザイン上の自由度が増す。
【0104】
なお、各アンテナは、誘電体基板上に導体層を貼り付けて形成する代わりに、金属線材をカバーで支持するなどの方法によって構成することもできる。
【0105】
また、低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hからなる部分を、低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hからなる部分に対して、図3(C)に示した第2アンテナ112に対する第1アンテナ111のように、所定の角度を持たせて配置して、アンテナ装置100を第1の回転位置にしたとき、低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hからなる部分が、携帯無線機に対して垂直ではなく、所定の角度で保持されるようにしてもよい。
【0106】
なお、アンテナ装置100を第1および第2の回転位置に保持するには、例えば、カバー130,140および筐体210の支持部に凹凸を設けて、アンテナ装置100が第1および第2の回転位置に来たとき、それぞれの位置でクリック感を生じるようにすればよい。また、ばねや磁石などによって、アンテナ装置100を第1および第2の回転位置に保持することもできる。さらに、アンテナ装置100は、巻きばねなどによって、携帯時の第2の回転位置から通話時の第1の回転位置に回転させることができる。
【0107】
図10および図11は、このように巻きばねによってアンテナ装置を第2の回転位置から第1の回転位置に回転させる場合の例を示し、図10は、アンテナ装置を第1の回転位置に回転させた状態、図11は、アンテナ装置を第2の回転位置に回転させた状態である。
【0108】
巻きばね170は、第2の回転位置から第1の回転位置への図11(B)の矢印192で示す回転方向に伸長し、第1の回転位置から第2の回転位置への図10(B)の矢印191で示す回転方向に収縮する向きで、上記の固定用ねじ160に嵌め込み、その一端を携帯無線機の筐体210に固定し、他端をアンテナ装置100に固定する。
【0109】
筐体210には、そのアンテナ装置100が取り付けられる一側面、例えば携帯無線機の正面から見て右側面211に臨ませて、その下部に、操作レバー260を、軸261を支点に回動可能に取り付け、その操作レバー260の遊端部に、アンテナストッパ262を設けるとともに、操作レバー260の中央部に、操作ボタン263を設ける。
【0110】
また、筐体210内には、アンテナストッパ262が筐体210の外側に臨む方向に操作レバー260を回動偏倚させる、ばね270を取り付ける。
【0111】
さらに、アンテナ装置100には、固定用ねじ160が挿入される丸穴と同心的に、半円状の長穴180を形成し、筐体210のアンテナ装置100が取り付けられる一側面、例えば携帯無線機の正面から見て右側面211には、その長穴180に挿入されるピン280を設ける。
【0112】
そして、アンテナ装置100が図10に示す第1の回転位置にあるときには、同図(B)に示すように長穴180の一端181がピン280と衝合し、アンテナ装置100が図11に示す第2の回転位置にあるときには、同図(B)に示すように長穴180の他端182がピン280と衝合するようにする。
【0113】
この例では、通話時には、アンテナ装置100が図11に示す第2の回転位置にある状態から、操作ボタン263を押して、操作レバー260を、ばね270の偏倚力に抗して、軸261を支点に同図(A)の矢印264で示す方向に押す。
【0114】
これにより、アンテナストッパ262が筐体210内に挿入されて、それまでアンテナストッパ262によって係止されていたアンテナ装置100が、巻きばね170の伸長しようとする力によって、同図(B)の矢印192で示す方向に回転し、図10(B)に示すように長穴180の一端181がピン280と衝合する第1の回転位置で停止する。
【0115】
そして、この第1の回転位置では、図9(A)でも示したように、低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hのみが、筐体210の上方に引き出され、低域用給電回路220Lおよび高域用給電回路220Hが、低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hの給電点113Lおよび113Hに接続されて、それぞれ図の例ではモノポールアンテナである低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hがアンテナとして動作する。
【0116】
この場合、片手で筐体210を把持した状態で、その片手の薬指や小指で操作ボタン263を押すことができ、低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hの引き出し操作を、携帯無線機を把持する手で簡便に行うことができる。
【0117】
通話が終了したら、アンテナ装置100が図10に示す第1回転位置にある状態から、片手の薬指や小指で操作ボタン263を押して、アンテナストッパ262を筐体210内に挿入し、他方の手でアンテナ装置100を、巻きばね170の伸長しようとする力に抗して、同図(B)の矢印191で示す方向に、図11(B)に示すように長穴180の他端182がピン280と衝合する第2の回転位置まで回転させ、その位置で操作ボタン263から手を離す。
【0118】
これにより、アンテナストッパ262によってアンテナ装置100が係止されて、アンテナ装置100は第2の回転位置に保持される。
【0119】
そして、この第2の回転位置では、図9(B)でも示したように、低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hのみが、筐体210の上方に引き出され、低域用給電回路220Lおよび高域用給電回路220Hが、低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hの給電点114Lおよび114Hに接続されて、それぞれ図の例ではクランク型の折り返しアンテナである低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hがアンテナとして動作する。
【0120】
この例によれば、操作ボタン263を押すというワンタッチ操作により、しかも他方の手を用いることなく携帯無線機を把持する手で、低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hの引き出しを行うことができる。
【0121】
なお、アンテナストッパ262の、図10(A)および図11(A)の紙面の手前側の面、すなわち図10(B)および図11(B)の左側の面をテーパ面とすることによって、片手で操作ボタン263を押してアンテナストッパ262を筐体210内に挿入しなくても、他方の手でアンテナ装置100を図10(B)の矢印191で示す方向に回転させたとき、アンテナ装置100がアンテナストッパ262の上記のテーパ面を押すことによって、アンテナストッパ262が筐体210内に挿入され、アンテナ装置100を第2の回転位置まで回転させることができる。
【0122】
〔第4の実施形態…図12および図13〕
図12は、この発明のアンテナ装置の第4の実施形態を示し、図13は、そのアンテナ装置を用いた携帯無線機の一実施形態を示す。ただし、図12は、アンテナ装置を分解して示したものであり、図13は、携帯無線機の要部のみを示したものである。
【0123】
この実施形態では、アンテナ装置100の低域用組アンテナ110Lおよび高域用組アンテナ110Hを、それぞれ、図3(D)に示したように、第1アンテナおよび第2アンテナを上下方向に配し、第1アンテナの下側の点を回転中心として回転させるものとする。
【0124】
そのため、図8の場合と同様に、低域用組アンテナ110Lは、低域用第1アンテナ111Lおよび低域用第2アンテナ112Lを、互いに横方向にずらして、上下方向に配するとともに、高域用組アンテナ110Hは、高域用第1アンテナ111Hおよび高域用第2アンテナ112Hを、低域用第1アンテナ111Lおよび低域用第2アンテナ112Lとは逆の方向に互いに横方向にずらして、上下方向に配する。
【0125】
ただし、この第4の実施形態では、低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hの下端部に、それぞれ上記の回転中心から距離DLおよびDHの位置において、給電点113Lおよび113Hを設けるとともに、低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hの下端部に、それぞれ上記の回転中心から距離(Do+DL)および(Do+DH)の位置において、給電点114Lおよび114Hを設ける。Doは、ある所定距離である。
【0126】
距離DLおよびDHは、例えば図12のようにDL<DHとするなど、互いに異ならせ、その差は、給電点113L,114Lおよび113H,114Hの大きさを考慮して、後述する携帯無線機において、低域用給電系と高域用第1アンテナ111Hもしくは高域用第2アンテナ112Hとが、または高域用給電系と低域用第1アンテナ111Lもしくは低域用第2アンテナ112Lとが、接続されることがない大きさとする。
【0127】
図8の場合と同様に、低域用組アンテナ110Lおよび高域用組アンテナ110Hは、フィルム状の誘電体基板120上に導体層を貼り付けてエッチング処理することによって形成し、誘電体基板120に対しては、これを挟んで支持し、保護する、それぞれ非導電性の板状樹脂からなるカバー130および140を設け、誘電体基板120の低域用組アンテナ110Lおよび高域用組アンテナ110Hが形成された面と対向するカバー130には、給電点113L,113H,114L,114Hと対向する位置に、それぞれ窓穴を形成し、それぞれの窓穴内には、それぞれ給電点113L,113H,114L,114Hと接触する板ばね状の導体133L,133H,134L,134Hを挿入し、固定する。
【0128】
また、誘電体基板120およびカバー130,140には、それぞれ上記の回転中心を中心とする丸穴125および135,145を形成する。カバー130および140には、さらにアンテナ装置100を後述する第1および第2の回転位置に固定するために種々の凹部や凸部などが設けられるが、図では省略した。
【0129】
そして、誘電体基板120およびカバー130,140を、カバー130および140が誘電体基板120を挟むように貼り合わせて、アンテナ装置100を構成し、固定用ねじ160を、丸穴145,125,135に挿入して、携帯無線機の非金属製の筐体に取り付けることによって、アンテナ装置100を携帯無線機に取り付ける。図8の場合と同様に、この場合、アンテナ装置100は、取り外すことはできないが、回転可能な程度の強度で携帯無線機に固定する。
【0130】
この第4の実施形態では、図13に示すように、アンテナ装置100は、携帯無線機の非金属製の筐体210の一側面、例えば携帯無線機の正面から見て右側面の下部外側に、第1の回転位置と第2の回転位置との間で回転可能なように取り付ける。
【0131】
ただし、第1の回転位置では、同図(A)に示すように、低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hと低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hとが、低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hの給電点113Lおよび113Hの近傍部分を除いて、筐体210の下方に引き出され、第2の回転位置では、同図(B)に示すように、低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hのみが、その給電点114Lおよび114Hの近傍部分を除いて、筐体210の上方に引き出されるようにする。
【0132】
この場合、筐体210内には、低域用給電回路220Lおよび高域用給電回路220Hに対して、それぞれ、給電端子241Lおよび241Hを含む、低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hに対する給電線と、給電端子242Lおよび242Hを含む、低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hに対する給電線との、2系統の給電線を設ける。
【0133】
そして、給電端子241Lおよび241Hを、アンテナ装置100が筐体210の下方に同図(A)に示す第1の回転位置まで引き出されたときの、低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hの給電点113Lおよび113Hと対向し、かつ上記の板ばね状の導体133Lおよび133Hと接触する位置に配置し、給電端子242Lおよび242Hを、アンテナ装置100が筐体210の上方に同図(B)に示す第2の回転位置まで引き出されたときの、低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hの給電点114Lおよび114Hと対向し、かつ上記の板ばね状の導体134Lおよび134Hと接触する位置に配置する。
【0134】
ただし、この場合、アンテナが接続されない側の給電線は、すなわち同図(A)のようにアンテナ装置100が第1の回転位置にあるときには、給電端子242L側および242H側の給電線、同図(B)のようにアンテナ装置100が第2の回転位置にあるときには、給電端子241L側および241H側の給電線は、それぞれ低域用給電回路220Lおよび高域用給電回路220Hからみて開放にみえる必要がある。
【0135】
そのようにするために、低域用給電回路220Lおよび高域用給電回路220Hと給電端子241L,242Lおよび241H,242Hとの間の給電線路の長さを、0もしくはλg/2(λgは給電線路内の管内波長)の整数倍とし、または、アンテナが接続されない側の給電端子をグランドに短絡する機構を設けて、給電線路の長さを(2n−1)λg/4(nは1以上の整数)とするなどの構成とする。
【0136】
そして、通話時には、同図(A)に示すように、アンテナ装置100を第1の回転位置に回転させる。したがって、通話時には、低域用給電回路220Lが低域用第1アンテナ111Lの給電点113Lに接続され、高域用給電回路220Hが高域用第1アンテナ111Hの給電点113Hに接続されて、それぞれ図の例ではモノポールアンテナである低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hがアンテナとして動作する。
【0137】
また、携帯無線機を携帯する際には、同図(B)に示すように、アンテナ装置100を第2の回転位置に回転させる。したがって、携帯無線機を携帯する際には、低域用給電回路220Lが低域用第2アンテナ112Lの給電点114Lに接続され、高域用給電回路220Hが高域用第2アンテナ112Hの給電点114Hに接続されて、それぞれ図の例ではクランク型の折り返しアンテナである低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hがアンテナとして動作する。
【0138】
この第4の実施形態でも、図8および図9に示した第3の実施形態と同様の効果が得られる。
【0139】
なお、この第4の実施形態においても、巻きばねなどによってアンテナ装置100を携帯時の第2の回転位置から通話時の第1の回転位置に回転させることができ、操作ボタンを押すなどのワンタッチ操作により、しかも他方の手を用いることなく携帯無線機を把持する手で、低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hの引き出しを行うことができる。
【0140】
また、図13(A)に示すように通話時にはアンテナ装置100が携帯無線機の下方に引き出されるので、上記のカバー130内に携帯無線機の送話器となるマイクロホンを設けることもできる。
【0141】
〔第5の実施形態…図14および図15〕
図14は、この発明のアンテナ装置の第5の実施形態を示し、図15は、そのアンテナ装置を用いた携帯無線機の一実施形態を示す。ただし、図15は、携帯無線機の要部のみを示したものである。
【0142】
この実施形態では、アンテナ装置100の低域用組アンテナ110Lおよび高域用組アンテナ110Hを、それぞれ、図3(A)に示したように、第1アンテナおよび第2アンテナを上下方向に配し、上下方向に摺動させるものとする。
【0143】
ただし、この場合、低域用組アンテナ110Lおよび高域用組アンテナ110Hは、図4の場合のように一枚の板上に近接して配置しないで、対向する2枚の板上に対向して配置する。そのため、アンテナ装置100は、対向する1対の脚部310Lおよび310Hと、これら脚部310Lおよび310Hを、それぞれの上端部で連結する連結部320とにより、枠状に構成し、その脚部310Lおよび310Hに、低域用組アンテナ110Lおよび高域用組アンテナ110Hを形成する。
【0144】
脚部310Lおよび310Hは、それぞれ、例えば、フィルム状の誘電体基板の、脚部310Lおよび310Hの内側に向く面上に導体層を貼り付けてエッチング処理することにより、低域用組アンテナ110Lおよび高域用組アンテナ110Hを形成し、その誘電体基板、および非導電性の板状樹脂で形成した2枚のカバーを、2枚のカバーが誘電体基板を挟むように貼り合わせて、構成する。
【0145】
低域用第1アンテナ111Lおよび低域用第2アンテナ112Lの下端部には、給電点113Lおよび114Lを設け、高域用第1アンテナ111Hおよび高域用第2アンテナ112Hの下端部には、給電点113Hおよび114Hを設ける。ただし、給電点113L,114L間の間隔と、給電点113H,114H間の間隔とを、等しくする。
【0146】
図示していないが、脚部310Lおよび310Hの内側の、誘電体基板の低域用組アンテナ110Lおよび高域用組アンテナ110Hが形成された面と対向するカバーには、給電点113L,114Lおよび113H,114Hと対向する位置に、それぞれ窓穴を形成し、それぞれの窓穴内には、それぞれ給電点113L,114Lおよび113H,114Hと接触する板ばね状の導体を挿入し、固定する。
【0147】
また、脚部310Lおよび310Hの内側には、その下部に、アンテナ装置100の携帯無線機からの脱落を防止するための係止部311Lおよび311Hを設けるとともに、その低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hの下部位置に、アンテナ装置100の携帯無線機の筐体内への落下を防止するための係止部312Lおよび312Hを設ける。
【0148】
脚部310Lおよび310Hには、さらにアンテナ装置100を後述する第1および第2の摺動位置に固定するために種々の凹部や凸部などが設けられるが、図では省略した。
【0149】
連結部320は、上記のカバーと同様に非導電性の板状樹脂で形成し、これをアンテナ装置100の操作部とする。
【0150】
図15に示すように、アンテナ装置100は、上記の脚部310Lおよび310Hを、携帯無線機の非金属製の筐体210の左右側面の内側に挿入して、第1の摺動位置と第2の摺動位置との間で上下方向に摺動可能なように、筐体210に取り付ける。
【0151】
ただし、第1の摺動位置では、同図(A)に示すように、低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hと低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hとが、低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hの給電点113Lおよび113Hの近傍部分を除いて、筐体210の上方に引き出され、第2の摺動位置では、同図(B)に示すように、低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hのみが、その給電点114Lおよび114Hの近傍部分を除いて、筐体210の上方に引き出されるようにする。
【0152】
筐体210内においては、給電線路を介して低域用給電回路220Lおよび高域用給電回路220Hに接続した給電端子240Lおよび給電端子240Hを、アンテナ装置100が筐体210の上方に同図(A)に示す第1の摺動位置まで引き出されたときの、低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hの給電点113Lおよび113Hと対向し、かつ上記の板ばね状の導体と接触する位置に配置する。
【0153】
そして、通話時には、同図(A)に示すように、アンテナ装置100を、上記の係止部311Lおよび311Hが筐体210の上面部と衝合する第1の摺動位置まで引き上げる。したがって、通話時には、低域用給電回路220Lが低域用第1アンテナ111Lの給電点113Lに接続され、高域用給電回路220Hが高域用第1アンテナ111Hの給電点113Hに接続されて、それぞれ図の例ではモノポールアンテナである低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hがアンテナとして動作する。
【0154】
また、携帯無線機を携帯する際には、同図(B)に示すように、アンテナ装置100を、上記の係止部312Lおよび312Hが筐体210の上面部と衝合する第2の摺動位置まで押し下げる。したがって、携帯無線機を携帯する際には、低域用給電回路220Lが低域用第2アンテナ112Lの給電点114Lに接続され、高域用給電回路220Hが高域用第2アンテナ112Hの給電点114Hに接続されて、それぞれ図の例ではクランク型の折り返しアンテナである低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hがアンテナとして動作する。
【0155】
この第5の実施形態では、低域用組アンテナと高域用組アンテナが近接して配置されることに伴う効果を除いて、図4および図5に示した第1の実施形態と同様の効果が得られる。
【0156】
なお、各アンテナは、誘電体基板上に導体層を貼り付けて形成する代わりに、金属線材をカバーで支持するなどの方法によって構成することもできる。
【0157】
また、連結部320は、脚部310Lおよび310Hを、低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hの下部位置で連結するものであってもよい。
【0158】
〔第6の実施形態…図16および図17〕
図16は、この発明のアンテナ装置の第6の実施形態を示し、図17は、そのアンテナ装置を用いた携帯無線機の一実施形態を示す。ただし、図17は、携帯無線機の要部のみを示したものである。
【0159】
この実施形態では、アンテナ装置100の低域用組アンテナ110Lおよび高域用組アンテナ110Hを、それぞれ、図3(D)に示したように、第1アンテナ111および第2アンテナ112を上下方向に配し、第1アンテナ111の下側の点を回転中心として回転させるものとする。
【0160】
ただし、低域用組アンテナ110Lおよび高域用組アンテナ110Hは、図12の場合のように一枚の板上に近接して配置しないで、対向する2枚の板上に対向して配置する。
【0161】
そのため、アンテナ装置100は、対向する1対の脚部330Lおよび330Hと、これら脚部330Lおよび330Hを、低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hの下部位置で連結する連結部340と、この連結部340から下側に連なる背板部350とによって、枠状に構成し、その脚部330Lおよび330Hに、低域用組アンテナ110Lおよび高域用組アンテナ110Hを形成する。
【0162】
図14の場合と同様に、脚部330Lおよび330Hは、それぞれ、例えば、フィルム状の誘電体基板の、脚部330Lおよび330Hの内側に向く面上に導体層を貼り付けてエッチング処理することにより、低域用組アンテナ110Lおよび高域用組アンテナ110Hを形成し、その誘電体基板、および非導電性の板状樹脂で形成した2枚のカバーを、2枚のカバーが誘電体基板を挟むように貼り合わせて、構成する。
【0163】
低域用第1アンテナ111Lおよび低域用第2アンテナ112Lの下端部には、給電点113Lおよび114Lを設け、高域用第1アンテナ111Hおよび高域用第2アンテナ112Hの下端部には、給電点113Hおよび114Hを設けること、および、給電点113L,114L間の間隔と、給電点113H,114H間の間隔とを、等しくすることも、図14の場合と同様である。
【0164】
また、図示していないが、図14の場合と同様に、脚部330Lおよび330Hの内側の、誘電体基板の低域用組アンテナ110Lおよび高域用組アンテナ110Hが形成された面と対向するカバーには、給電点113L,114Lおよび113H,114Hと対向する位置に、それぞれ窓穴を形成し、それぞれの窓穴内には、それぞれ給電点113L,114Lおよび113H,114Hと接触する板ばね状の導体を挿入し、固定する。
【0165】
そして、脚部330Lおよび330Hの下端部には、アンテナ装置100を携帯無線機に回転可能に取り付けるための丸穴331Lおよび331Hを形成する。脚部330Lおよび330Hには、さらにアンテナ装置100を後述する第1および第2の回転位置に固定するために種々の凹部や凸部などが設けられるが、図では省略した。
【0166】
連結部340および背板部350は、上記のカバーと同様に非導電性の板状樹脂で形成し、携帯無線機を携帯する際に携帯無線機のキーパッドなどを保護するフリッパとして機能させる。また、連結部340または背板部350には、携帯無線機の送話器となるマイクロホンを内蔵することもできる。
【0167】
図17に示すように、携帯無線機の非金属製の筐体210の正面側部分215は、背面側部分に対して、上面および左右側面を若干凹ませる。そして、図では省略している固定用ねじを、アンテナ装置100の脚部330Lおよび330Hの丸穴331Lおよび331Hに挿入して、筐体210の正面側部分215の左右側面下部に取り付けることによって、アンテナ装置100を携帯無線機に、第1の回転位置と第2の回転位置との間で回転可能なように取り付ける。
【0168】
ただし、第1の回転位置では、同図(A)に示すように、アンテナ装置100の脚部330Lおよび330Hが筐体210の下方に回転することにより、低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hと低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hとが、低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hの給電点113Lおよび113Hの近傍部分を除いて、筐体210の下方に引き出され、第2の回転位置では、同図(B)に示すように、脚部330Lおよび330Hが筐体210の正面側部分215の左右側面に沿うことにより、低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hのみが、その給電点114Lおよび114Hの近傍部分を除いて、筐体210の上方に引き出されるようにする。
【0169】
図13の場合と同様に、筐体210内には、低域用給電回路220Lおよび高域用給電回路220Hに対して、それぞれ、給電端子241Lおよび241Hを含む、低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hに対する給電線と、給電端子242Lおよび242Hを含む、低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hに対する給電線との、2系統の給電線を設ける。
【0170】
そして、給電端子241Lおよび241Hを、アンテナ装置100が筐体210の下方に図17(A)に示す第1の回転位置まで引き出されたときの、低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hの給電点113Lおよび113Hと対向し、かつ上記の板ばね状の導体と接触する位置に配置し、給電端子242Lおよび242Hを、アンテナ装置100が筐体210の上方に同図(B)に示す第2の回転位置まで引き出されたときの、低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hの給電点114Lおよび114Hと対向し、かつ上記の板ばね状の導体と接触する位置に配置する。
【0171】
ただし、図13の場合と同様に、アンテナが接続されない側の給電線は、低域用給電回路220Lおよび高域用給電回路220Hからみて開放にみえる必要がある。
【0172】
そして、通話時には、図17(A)に示すように、アンテナ装置100を、その脚部330Lおよび330Hが筐体210の下方で垂直となる第1の回転位置まで回転させる。したがって、通話時には、低域用給電回路220Lが低域用第1アンテナ111Lの給電点113Lに接続され、高域用給電回路220Hが高域用第1アンテナ111Hの給電点113Hに接続されて、それぞれ図の例ではモノポールアンテナである低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hがアンテナとして動作する。
【0173】
また、携帯無線機を携帯する際には、同図(B)に示すように、アンテナ装置100を、その脚部330Lおよび330Hが筐体210の正面側部分215の左右側面に沿う第2の回転位置まで回転させる。したがって、携帯無線機を携帯する際には、低域用給電回路220Lが低域用第2アンテナ112Lの給電点114Lに接続され、高域用給電回路220Hが高域用第2アンテナ112Hの給電点114Hに接続されて、それぞれ図の例ではクランク型の折り返しアンテナである低域用第2アンテナ112Lおよび高域用第2アンテナ112Hがアンテナとして動作する。
【0174】
この第6の実施形態では、低域用組アンテナと高域用組アンテナが近接して配置されることに伴う効果を除いて、図8および図9に示した第3の実施形態、および図12および図13に示した第4の実施形態と同様の効果が得られる。
【0175】
そして、この第6の実施形態においても、巻きばねなどによってアンテナ装置100を携帯時の第2の回転位置から通話時の第1の回転位置に回転させることができ、操作ボタンを押すなどのワンタッチ操作により、しかも他方の手を用いることなく携帯無線機を把持する手で、低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hの引き出しを行うことができる。
【0176】
なお、各アンテナは、誘電体基板上に導体層を貼り付けて形成する代わりに、金属線材をカバーで支持するなどの方法によって構成することもできる。
【0177】
〔他の実施形態〕
図示した各実施形態は、低域用第1アンテナ111Lおよび高域用第1アンテナ111Hを、それぞれモノポールアンテナとする場合であるが、図3でも説明したように、低域用第1アンテナの素子の長さが低域用第2アンテナの素子の長さより大きく、かつ高域用第1アンテナの素子の長さが高域用第2アンテナの素子の長さより大きければ、低域用第1アンテナおよび高域用第1アンテナは、それぞれ他のタイプのアンテナでもよい。
【0178】
また、図2でも説明したように、低域用第1アンテナもしくは低域用第2アンテナ、または高域用第1アンテナもしくは高域用第2アンテナは、それぞれ整合回路を一体化したものでもよい。
【0179】
さらに、図6および図7に示した第2の実施形態を除く実施形態は、各アンテナの給電点と携帯無線機の給電端子との接続を確実にするために、アンテナ装置のカバーに板ばね状の導体を設ける場合であるが、その他の手段によって各アンテナの給電点と携帯無線機の給電端子との接続を確実にすることもできる。
【0180】
また、この発明では、第1アンテナおよび第2アンテナを有する組アンテナを、少なくとも低域用と高域用に2組設けるもので、もちろん、そのような組アンテナを、低域用、中域用および高域用に3組設け、または4組以上設けてもよい。
【0181】
さらに、この発明における、引出時にアンテナ素子として作用する第1アンテナと、この第1アンテナの収納時にアンテナ素子として作用する第2アンテナとを有する組アンテナを、2組以上設けるという考えは、ダイバーシティアンテナに適用することができる。ただし、その場合には、上述したように低域用組アンテナおよび高域用組アンテナを設ける場合とは異なり、第1アンテナとして同一の周波数で作動する2個のアンテナを設けるとともに、第2アンテナとして第1アンテナの動作周波数と同じ同一の周波数で作動する2個のアンテナを設ける。すなわち、上述した低域用組アンテナの代わりに、同一の周波数で作動し、かつ互いに素子の長さが異なる第1アンテナおよび第2アンテナを有する第1組の組アンテナを設け、上述した高域用組アンテナの代わりに、上記の第1組の組アンテナの動作周波数と同じ同一の周波数で作動し、かつ互いに素子の長さが異なる第1アンテナおよび第2アンテナを有する第2組の組アンテナを設ける。
【0182】
さらに、上述した低域用組アンテナおよび高域用組アンテナを設けるという考えを上記のダイバーシティアンテナに適用して、上述した低域用組アンテナおよび高域用組アンテナを、それぞれ上述した2組の組アンテナからなるダイバーシティアンテナとすることもできる。
【0183】
例えば、図14または図16に示すような対向する一対の脚部を設け、その一方の脚部および他方の脚部のそれぞれに、図4に示すように、低域用第1アンテナ111Lおよび低域用第2アンテナ112Lからなる低域用組アンテナ110Lと、高域用第1アンテナ111Hおよび高域用第2アンテナ112Hからなる高域用組アンテナ110Hとを、それぞれ横方向に並べて形成することによって、一方の脚部の低域用組アンテナ110Lと他方の脚部の低域用組アンテナ110Lとにより低域用ダイバーシティアンテナを構成し、一方の脚部の高域用組アンテナ110Hと他方の脚部の高域用組アンテナ110Hとにより高域用ダイバーシティアンテナを構成することができる。
【0184】
この場合、ダイバーシティアンテナを構成する、同一の周波数で作動する2組の組アンテナは、低域用についても、高域用についても、また第1アンテナについても、第2アンテナについても、動作周波数に対応する波長との関係で、例えば1/10波長以上というような十分な距離を隔てて配置されるので、ダイバーシティアンテナとしての効果を十分に期待することができる。
【0185】
また、図4、図6、図8または図12に示すようなアンテナ装置100を、携帯無線機の筐体の左右側面のそれぞれに設けることによっても、同様に低域用ダイバーシティアンテナおよび高域用ダイバーシティアンテナを構成することができる。
【0186】
【発明の効果】
上述したように、請求項1の発明によれば、アンテナ装置および携帯無線機を少なくとも低域と高域の2つの周波数帯で動作させることができる。しかも、いずれの周波数帯についても、第1アンテナを携帯無線機から引き出したときには、その第1アンテナがアンテナ素子として作用し、アンテナ素子の長さが大きくなって、人体の特に頭部の影響が抑制され、通話品質が向上するとともに、第1アンテナを携帯無線機に収納したときには、第2アンテナがアンテナ素子として作用し、携帯無線機は携帯に便利な形状となり、かつアンテナ装置の破損が防止されるとともに、携帯無線機に収納された第1アンテナからの不要放射が防止される。さらに、アンテナ装置を回転させることによって通話時と携帯時の切り替えをするので、アンテナ装置の操作を弱い力で簡便に行うことができるとともに、第1アンテナの引き出しをワンタッチ操作により行うことも可能となる。
【0189】
請求項2の発明によれば、さらに、低域用組アンテナと高域用組アンテナを同時に操作するので、利用者はアンテナ装置の操作にあたって、いずれの周波数帯の組アンテナであるかを識別する必要がない。
【0190】
請求項3の発明によれば、さらに、低域用組アンテナと高域用組アンテナを近接して配置するので、両者は見た目には1本のアンテナに見えて、アンテナ装置の外観がすっきりするとともに、アンテナ装置を携帯無線機の一側部にコンパクトに配置することができ、携帯無線機のデザイン上の自由度が増す。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のアンテナ装置における第1アンテナおよび第2アンテナの一例を示す図である。
【図2】この発明のアンテナ装置における第1アンテナおよび第2アンテナの他の例を示す図である。
【図3】この発明のアンテナ装置における組アンテナの一例を示す図である。
【図4】この発明のアンテナ装置の第1の実施形態を示す図である。
【図5】図4のアンテナ装置を用いた携帯無線機の一実施形態を示す図である。
【図6】この発明のアンテナ装置の第2の実施形態を示す図である。
【図7】図6のアンテナ装置を用いた携帯無線機の一実施形態を示す図である。
【図8】この発明のアンテナ装置の第3の実施形態を示す図である。
【図9】図8のアンテナ装置を用いた携帯無線機の一実施形態を示す図である。
【図10】図8のアンテナ装置を巻きばねで第2の回転位置から第1の回転位置に回転させる場合の一例の、アンテナ装置を第1の回転位置に回転させた状態を示す図である。
【図11】図8のアンテナ装置を巻きばねで第2の回転位置から第1の回転位置に回転させる場合の一例の、アンテナ装置を第2の回転位置に回転させた状態を示す図である。
【図12】この発明のアンテナ装置の第4の実施形態を示す図である。
【図13】図12のアンテナ装置を用いた携帯無線機の一実施形態を示す図である。
【図14】この発明のアンテナ装置の第5の実施形態を示す図である。
【図15】図14のアンテナ装置を用いた携帯無線機の一実施形態を示す図である。
【図16】この発明のアンテナ装置の第6の実施形態を示す図である。
【図17】図16のアンテナ装置を用いた携帯無線機の一実施形態を示す図である。
【図18】携帯電話機の一例を示す平面図である。
【図19】トップローディング型のホイップアンテナ装置の一例を用いた携帯無線機の一例を示す図である。
【図20】トップローディング型のホイップアンテナ装置の他の例を用いた携帯無線機の一例を示す図である。
【符号の説明】
100 アンテナ装置
110L 低域用組アンテナ
111L 低域用第1アンテナ
112L 低域用第2アンテナ
110H 高域用組アンテナ
111H 高域用第1アンテナ
112H 高域用第2アンテナ
210 筐体(携帯無線機)
220L 低域用給電回路
220H 高域用給電回路
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an antenna device used for a portable wireless device such as a mobile phone, and a portable wireless device such as a mobile phone.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in FIG. 18, a mobile phone is generally provided with openings 12h and 13h for a receiver (speaker) and a transmitter (microphone) on a front face 10f of a housing 10, and a dial key 14 and various Function control keys 15 are provided. In addition, a liquid crystal display element 16 is provided at the center of the front face 10f.
[0003]
On the upper left side of the housing 10, an arc-shaped overhang portion 10c is formed to prevent the telephone from being dropped during use, and is in contact with the periphery of the overhang portion 10c. An operation knob 17 for function control is provided.
[0004]
A flexible monopole antenna having an electrical length of の of the wavelength λ corresponding to the transmission / reception frequency, a so-called whip antenna 1, is mounted on the upper surface 10t of the housing 10 so as to be housed in the housing 10 and used. At times, the whip antenna 1 is pulled out of the housing 10.
[0005]
As described above, when the wrist antenna 1 is used as the antenna device and the mobile phone is carried, the whip antenna 1 is housed in the housing 10 so that the mobile phone has a shape convenient for carrying and the antenna device is damaged. And at the time of a call, pull out the whip antenna 1 from the inside of the housing 10 to increase the length as an antenna element, thereby suppressing the influence of the human body, particularly the head, and improving the call quality. Can be done.
[0006]
However, in this case, when the whip antenna 1 is housed in the housing 10, the whip antenna 1 is arranged near the ground conductor, the input impedance of the antenna element increases, and the antenna element and the feeding circuit And the antenna gain is remarkably reduced.
[0007]
Therefore, in order to improve the antenna gain when the whip antenna is housed in the housing, a helical antenna 4 having an electrical length of approximately λ / 4 is directly connected to the tip of the monopole antenna 3 as shown in FIG. A so-called top-loading whip antenna device has been used.
[0008]
In this top-loading whip antenna device, as shown in FIG. 1A, when the monopole antenna 3 is pulled out from the housing 10, the monopole antenna 3 is removed from the feeding circuit 22 as indicated by an arrow. Power is supplied to the base, and the monopole antenna 3 and the helical antenna 4 function as one antenna element.
[0009]
Further, as shown in FIG. 2B, when the monopole antenna 3 is housed in the housing 10, power is supplied from the power supply circuit 22 to the distal end portion of the monopole antenna 3 as indicated by an arrow, and mainly the helical The antenna 4 functions as an antenna element, and a certain degree of antenna gain is obtained.
[0010]
However, in the top-loading whip antenna device shown in FIG. 19, the input impedance of the antenna element greatly changes between the time when the monopole antenna 3 is pulled out and the time when the monopole antenna 3 is stowed, which makes it difficult to design the antenna device. When the pole antenna 3 is housed, there is a disadvantage that unnecessary radiation is generated from the antenna part housed in the housing 10 to the surrounding high-frequency circuit.
[0011]
Therefore, as an improved version of the top-loading whip antenna device, the monopole antenna and the helical antenna are mechanically coupled, but the monopole antenna is electrically separated from the helical antenna, and the helical antenna is stored when the monopole antenna is stored. It has been considered that only one of them acts as an antenna element.
[0012]
FIG. 20 shows an example of such an improved top-loading whip antenna device. FIG. 20A shows a state in which the monopole antenna is pulled out of the housing, and FIG. It is in a state of being stored in the housing.
[0013]
A cylindrical mounting bracket 11a is incorporated in a housing 10 such as a mobile phone, and a cylindrical supporting bracket 11b is mounted inside the mounting bracket 11a. A circuit board (printed wiring board) 21 is housed in the housing 10, and circuits such as a power supply circuit 22 and a matching circuit 23 are mounted on the circuit board 21. Then, the power supply spring 24 is connected to the matching circuit 23, and the power supply spring 24 is brought into contact with the mounting bracket 11a.
[0014]
The monopole antenna 30 has a linear conductor 31 having an electrical length of approximately λ / 4, and the entire conductor 31 is covered with a dielectric layer 32. A cylindrical support conductor 33 is coupled to a lower end of the conductor 31, and a larger-diameter locking fitting 34 is coupled to a lower end of the support conductor 33. A columnar separating member 51 made of an insulating material is mechanically coupled to the upper end of the conductor 31.
[0015]
The helical antenna 40 has a helical conductor 41 having an electrical length of approximately λ / 4. The lower end of the helical conductor 41 is wound around a support conductor 42 having a T-shaped cross section, and the entire helical conductor 41 is made of an insulating material. It is stored in the protection case 43.
[0016]
Then, the separating member 51 and the support conductor 42 of the helical antenna 40 are mechanically coupled, and the monopole antenna 30 and the helical antenna 40 are mechanically integrated.
[0017]
The diameter of the support conductor 33 of the monopole antenna 30 and the diameter of the support conductor 42 of the helical antenna 40 are made equal to the inner diameter of the support fitting 11b, and the monopole antenna 30, the helical antenna 40, and the separation member 51 can slide on the housing 10. Supported by
[0018]
With such a configuration, as shown in FIG. 20A, when the monopole antenna 30 is pulled out of the housing 10, the support conductor 33 of the monopole antenna 30 comes into contact with the support fitting 11b, and the power supply circuit 22 is connected to the conductor 31 of the monopole antenna 30 via the matching circuit 23, the power supply spring 24, the mounting bracket 11a, the support bracket 11b, and the support conductor 33, and only the monopole antenna 30 functions as an antenna element.
[0019]
Further, as shown in FIG. 2B, when the monopole antenna 30 is housed in the housing 10, the support conductor 42 of the helical antenna 40 comes into contact with the support fitting 11b, and the power supply circuit 22 becomes a matching circuit. The helical antenna 41 is connected to the helical conductor 41 of the helical antenna 40 via the power supply spring 23, the mounting metal 11a, the support metal 11b, and the support conductor 42, and only the helical antenna 40 functions as an antenna element.
[0020]
According to such an improved top-loading whip antenna device, when the monopole antenna 30 is pulled out from the housing 10, only the monopole antenna 30 functions as an antenna element, and the monopole antenna 30 is connected to the housing. In the state where the antenna is housed in the antenna 10, only the helical antenna 40 acts as an antenna element. Therefore, the input impedance of the antenna element does not change so much when the monopole antenna 30 is pulled out and when the monopole antenna 30 is housed. This is relatively simple, and unnecessary radiation does not occur from the antenna portion housed in the housing 10 when the monopole antenna 30 is housed.
[0021]
[Problems to be solved by the invention]
In the antenna device shown in FIG. 20 and described above, the operating frequency of the antenna element basically depends on the antenna length of the monopole antenna 30 when the monopole antenna 30 is pulled out, and when the monopole antenna 30 is stored, Each is determined by the antenna length of the helical antenna 40. By providing the matching circuit 23, matching between the antenna device and the power supply circuit 22 is realized.
[0022]
By the way, frequency bands used for mobile phones are (1) 800 MHz band used worldwide, (2) 1.5 GHz band used in Japan and the like, and 1. GHz band used in Europe and the like. It can be broadly classified into an 8 GHz band and a 1.9 GHz band used in the United States and the like.
[0023]
In order to improve convenience, it is required that one mobile phone can be used in both the frequency band of item (1) and the frequency band of item (2). However, the frequency of the frequency band of (1) and the frequency band of (2) are twice or more different.
[0024]
Therefore, in the conventional antenna device as shown in FIG. 20, even when the matching between the antenna device and the power supply circuit is realized by the matching circuit as described above, the two frequency bands used in such a mobile phone are used. It is difficult to operate.
[0025]
Therefore, the present invention has a first antenna such as a monopole antenna and a second antenna such as a helical antenna used for a portable wireless device such as a mobile phone. By storing the antenna in the portable wireless device, the portable wireless device can be formed into a shape that is convenient for carrying, and the antenna device can be prevented from being damaged. Unnecessary radiation from the first antenna can be prevented, and during a call, the first antenna is pulled out from the portable wireless device to increase the length as an antenna element, thereby suppressing the influence of the human body, particularly the head, An antenna device capable of improving call quality, and a portable wireless device such as a mobile phone using such an antenna device It is obtained to be able to operate the antenna apparatus and a portable radio in a plurality of frequency bands.
[0026]
[Means for Solving the Problems]
The inventionThe antenna device of
A low band combination antenna that operates at the same frequency and has a low band first antenna and a low band second antenna having different element lengths from each other;
A high-band assembled antenna that operates at the same frequency different from the operating frequency of the low-band assembled antenna and has a first high-band antenna and a second high-band antenna having different element lengths from each other.Equipped,
When the first antenna for low band or the first antenna for high band is pulled out, the first antenna for low band or the first antenna for high band acts as an antenna element,
When the first low frequency antenna or the first high frequency antenna is housed, the second low frequency antenna or the second high frequency antenna functions as an antenna element.In the antenna device,
The low band combination antenna and the high band combination antenna are each rotatable between a first rotation position and a second rotation position, and the low band first antenna is arranged at the first rotation position. And the first antenna for high frequency band is pulled out, and the first antenna for low frequency band and the first antenna for high frequency band are stored at the second rotational position..
[0027]
In the present invention, the antenna device configured as described above is provided as a portable wireless device.
[0028]
In the antenna device and the portable wireless device of the present invention configured as described above, for any of the low band and the high band, when the first antenna having a large element length is pulled out from the portable wireless device, When the first antenna acts as an antenna element, the length of the antenna element is increased, the influence of the human body, particularly the head, is suppressed, and the communication quality is improved, and when the first antenna is housed in the portable wireless device, The second antenna having a small element length acts as an antenna element, so that the portable wireless device has a shape that is convenient for carrying, and the antenna device is prevented from being damaged. Unnecessary radiation is prevented.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[Examples of the first antenna, the second antenna, and the assembled antenna ... FIGS. 1 to 3]
According to the present invention, at least two paired antennas having a first antenna and a second antenna which operate at the same frequency and have different element lengths from each other are provided at least for a low band and a high band. An example of a first antenna and a second antenna constituting each set antenna and an example of each set antenna including the first antenna and the second antenna are shown.
[0030]
FIG. 1A shows a case where the first antenna 111 is a monopole antenna and the second antenna 112 is a helical antenna, and FIG. 1B is a case where the first antenna 111 is a monopole antenna and This is the case where the two antennas 112 are crank-shaped folded antennas.
[0031]
In any case, the electrical length of the first antenna 111 and the second antenna 112 is set to, for example, 1 / of the wavelength λ corresponding to the operating frequency, so that the input impedances of the first antenna 111 and the second antenna 112 are substantially equal. Is done.
[0032]
In each case, the length L1 of the element of the first antenna 111 and the length L2 of the element of the second antenna 112 are in a relationship of L1> L2.
[0033]
As shown in FIG. 2, a matching circuit 190 may be provided on the side of the second antenna 112, for example, of the set antenna including the first antenna 111 and the second antenna 112.
[0034]
By providing the matching circuit 190 in this manner, for example, the first antenna 111, which is a monopole antenna, has an electric length of 3λ / 8, and the second antenna 112, which is a helical antenna, has an electric length of λ / 4. Even if the input impedances of the first antenna 111 and the second antenna 112 are different, the difference can be corrected so that the input impedances from the respective feeding points can be made substantially the same.
[0035]
The combination antenna may have a configuration other than the combination of the monopole antenna and the helical antenna or the folded-back antenna.
[0036]
Further, the matching circuit may be provided on the first antenna side instead of the second antenna side, or may be provided on both the first antenna side and the second antenna side.
[0037]
3 (A) to 3 (D) show examples of each set of antennas including the first antenna and the second antenna as described above.
[0038]
FIG. 3A shows a state in which the first antenna 111 and the second antenna 112 are arranged vertically below the first antenna 111 in a state where the positional relationship between the first antenna 111 and the second antenna 112 is fixed. Are integrated, that is, when the set antenna 110 itself slides vertically between the first sliding position shown and the second sliding position below it as shown by the arrow. is there.
[0039]
In this case, when the feeding point 113 is provided at the lower end of the first antenna 111 and the feeding point 114 is provided at the lower end of the second antenna 112, when the assembled antenna 110 slides to the first sliding position, When power is supplied from the power supply circuit to the first antenna 111, only the first antenna 111 operates as an antenna, and when the set antenna 110 slides to the second sliding position, power is supplied to the second antenna 112 from the same power supply circuit. Thus, only the second antenna 112 operates as an antenna.
[0040]
FIG. 3B shows a state in which the first antenna 111 and the second antenna 112 are arranged vertically below the first antenna 111 in a state where the positional relationship between them is fixed. Between the first rotation position shown and the second rotation position rotated by 180 ° with respect to the first rotation position as shown in FIG. This is the case where the rotation is performed as indicated by the arrow.
[0041]
In this case, a feeding point 113 is provided at the upper end of the first antenna 111, and a feeding point 114 is provided at the lower end of the second antenna 112. When the set antenna 110 rotates to the first rotation position, the feeding circuit Is supplied to the first antenna 111, only the first antenna 111 operates as an antenna, and when the assembled antenna 110 rotates to the second rotation position, power is supplied from the same power supply circuit to the second antenna 112, and Only the antenna 112 operates as an antenna.
[0042]
When the set antenna 110 is rotated around the point Pa between the first antenna 111 and the second antenna 112 as a rotation center as shown in FIG. 3B, as shown in FIG. The two antennas 112 may be arranged not on a straight line but on two straight lines having a certain angle.
[0043]
When the first antenna 111 and the second antenna 112 are arranged on a straight line as shown in FIG. 3B, as shown in FIG. 3D, the lower point Pb of the first antenna 111 is set at the center of rotation. Alternatively, the set antenna 110 may be rotated.
[0044]
However, in this case, the feeding point 113 is provided at the lower end of the first antenna 111, and the feeding point 114 is provided at the lower end of the second antenna 112, and the set antenna 110 is rotated to the illustrated first rotation position. Sometimes, power is supplied from the power supply circuit to the first antenna 111, and when the set antenna 110 rotates to a second rotation position that is rotated by 180 ° with respect to the first rotation position, the second antenna 112.
[0045]
3A to 3D show cases where the first antenna 111 is a monopole antenna and the second antenna 112 is a crank-type folded antenna, as described above. The first antenna 111 or the second antenna 112 can be another type of antenna.
[0046]
[First Embodiment: FIGS. 4 and 5]
FIG. 4 shows a first embodiment of the antenna device of the present invention, and FIG. 5 shows one embodiment of a portable wireless device using the antenna device. 4 shows an exploded view of the antenna device, and FIG. 5 shows only a main part of the portable wireless device.
[0047]
In this embodiment, as shown in FIG. 3A, the first antenna and the second antenna are arranged in the vertical direction, as shown in FIG. , Slide up and down.
[0048]
That is, the low-frequency grouped antenna 110L arranges the first low-frequency antenna 111L and the second low-frequency antenna 112L vertically below the low-frequency first antenna 111L, and the first low-frequency antenna 111L. 111L is a monopole antenna, and the second low-frequency antenna 112L is a crank-type folded antenna. The high-frequency grouped antenna 110H also has a high-frequency first antenna 111H and a high-frequency second antenna 112H arranged side by side with a low-frequency first antenna 111L and a low-frequency second antenna 112L. Are arranged vertically downward, the first high frequency antenna 111H is a monopole antenna, and the second high frequency antenna 112H is a crank-type folded antenna.
[0049]
However, the length of the low band first antenna 111L is larger than the length of the high band first antenna 111H, and the deployed length of the low band second antenna 112L is also longer than the deployed length of the high band second antenna 112H. . The ratio is set in accordance with the operating frequencies of the low band combination antenna 110L and the high band combination antenna 110H.
[0050]
The lower ends of the low-frequency first antenna 111L and the high-frequency first antenna 111H are aligned in the horizontal direction, and feed points 113L and 113H are provided respectively, and the low-frequency second antenna 112L and the high-frequency second antenna Feeding points 114L and 114H are provided at the lower ends of the antennas 112H, respectively, in the horizontal direction.
[0051]
In this case, for example, a conductor layer is attached to the dielectric substrate 120 in the form of a film and etched to form the low-frequency group antenna 110L and the high-frequency group antenna 110H.
[0052]
The dielectric substrate 120 is provided with covers 130 and 140 made of a non-conductive plate-like resin for supporting and protecting the dielectric substrate 120 with the dielectric substrate 120 interposed therebetween. Window holes are formed on the cover 130 facing the surface on which the high-frequency group antenna 110H is formed, at positions facing the feeding points 113L, 113H, 114L, 114H, respectively. The leaf spring-shaped conductors 133L, 133H, 134L, 134H that come into contact with the points 113L, 113H, 114L, 114H are inserted and fixed.
[0053]
The covers 130 and 140 further secure the antenna device 100 to first and second sliding positions, which will be described later, of the housing of the portable wireless device. In order to prevent the machine from falling into the housing, various concave portions and convex portions are provided, but are omitted in the drawings.
[0054]
Then, the dielectric substrate 120 and the covers 130 and 140 are bonded together so that the covers 130 and 140 sandwich the dielectric substrate 120, thereby forming the antenna device 100. As shown in FIG. One side of the non-metallic housing 210 of the portable wireless device, for example, on the upper inside of the right side when viewed from the front of the portable wireless device, the vertical direction between the first sliding position and the second sliding position. So that it can slide.
[0055]
However, at the first sliding position, as shown in FIG. 3A, the first antenna for low band 111L, the first antenna for high band 111H, the second antenna for low band 112L, and the second antenna for high band. 112H is pulled out of the housing 210 except for the vicinity of the feeding points 113L and 113H of the first antenna for low band 111L and the first antenna for high band 111H, and at the second sliding position, As shown in FIG. 8B, only the low-frequency second antenna 112L and the high-frequency second antenna 112H are pulled out above the housing 210 except for the vicinity of the feeding points 114L and 114H. I do.
[0056]
The portable wireless device includes various circuits shielded by a shield case in a housing 210. A low-frequency power supply circuit 220L and a high-frequency power supply circuit 220H are provided in the shield case. The power supply terminal 240L and the power supply terminal 240H connected to the low-frequency power supply circuit 220L and the high-frequency power supply circuit 220H via the 230H are connected to the first slide shown in FIG. When it is pulled out to the position, it is arranged at a position facing the feeding points 113L and 113H of the first antenna for low band 111L and the first antenna for high band 111H and in contact with the above-mentioned leaf spring-like conductors 133L and 133H. I do.
[0057]
Then, during a call, the antenna device 100 is pulled out of the housing 210 to the first sliding position as shown in FIG. Therefore, during a call, the low-frequency power supply circuit 220L is connected to the power supply point 113L of the first low-frequency antenna 111L, and the high-frequency power supply circuit 220H is connected to the power supply point 113H of the first high-frequency antenna 111H. In each of the examples shown in the figures, the low-band first antenna 111L and the high-band first antenna 111H, which are monopole antennas, operate as antennas.
[0058]
When the portable wireless device is carried, as shown in FIG. 3B, the feeding points 114L and 114H of the second antenna for low band 112L and the second antenna for high band 112H are connected to the feeding terminal 240L and the feeding terminal 240L. The antenna device 100 is housed in the housing 210 up to the second sliding position facing 240H. Therefore, when carrying the portable wireless device, the low-frequency power supply circuit 220L is connected to the power supply point 114L of the second low-frequency antenna 112L, and the high-frequency power supply circuit 220H is supplied with power from the second high-frequency antenna 112H. Connected to a point 114H, the low-frequency second antenna 112L and the high-frequency second antenna 112H, each of which is a crank-shaped folded antenna in the illustrated example, operate as antennas.
[0059]
In this case, the user previously sets the frequency setting switch provided on the portable wireless device to either the low-frequency side or the high-frequency side, and sets the power supply circuit to the low-frequency power supply circuit 220L or the high-frequency power supply circuit. By switching to any one of 220H, it is received by the second low-frequency antenna 112L or the second high-frequency antenna 112H when carrying, and by the first low-frequency antenna 111L or the first high-frequency antenna 111H during a call. You can talk. However, the switching of the frequency setting switch can be automatically performed by the portable wireless device.
[0060]
In the case of a mobile phone, for example, the operating frequencies of the low band first antenna 111L and the low band second antenna 112L are the 800 MHz band, the high band first antenna 111H, and the high band The operating frequency of the second antenna 112H may be any one of the 1.5 GHz band, the 1.8 GHz band, the 1.9 GHz band described in the above item (2), or the intermediate 1.7 GHz band.
[0062]
Then, according to the first embodiment, the antenna device 100 and the portable wireless device can be operated in two frequency bands of a low band and a high band. In addition, when the first antennas 111L and 111H are pulled out for any of the frequency bands, the first antennas 111L and 111H act as antenna elements, and the length of the antenna elements increases, so that the human body, especially the head, The influence is suppressed, the call quality is improved, and when the first antennas 111L and 111H are housed, the second antennas 112L and 112H act as antenna elements, so that the portable wireless device has a shape convenient for carrying and the antenna device. 100 is prevented, and unnecessary radiation from the first antennas 111L and 111H housed in the portable wireless device is prevented.
[0063]
Further, since the switching between the time of a call and the time of carrying is performed by sliding the antenna device 100, the switching mechanism is simplified, and the low-frequency group antenna 110L and the high-frequency group antenna 110H are simultaneously operated. When operating the antenna device 100, the user does not need to identify which frequency band the set antenna is.
[0064]
Furthermore, since the low-frequency grouped antenna 110L and the high-frequency grouped antenna 110H are arranged close to each other, they both appear to be a single antenna, and the appearance of the antenna device 100 becomes clearer. It can be placed compactly on one side of the portable radio, increasing the degree of freedom in the design of the portable radio.
[0065]
In addition, each antenna may be configured by a method such as supporting a metal wire with a cover instead of forming a conductor layer on a dielectric substrate by bonding.
[0066]
[Second embodiment: FIGS. 6 and 7]
FIG. 6 shows a second embodiment of the antenna device of the present invention, and FIG. 7 shows one embodiment of a portable wireless device using the antenna device. However, FIG. 7 shows only a main part of the portable wireless device.
[0067]
In this embodiment, the first low-frequency antenna 111L and the first high-frequency antenna 111H are each configured as a monopole antenna with a linear metal wire having elasticity. The second high frequency antennas 112H are each configured as a helical antenna by winding a metal wire such as a piano wire in a coil shape.
[0068]
As in the first embodiment shown in FIG. 4, the length of the low band first antenna 111L is larger than the length of the high band first antenna 111H, and the deployed length of the low band second antenna 112L is also large. It is set to be longer than the deployment length of the second band antenna 112H.
[0069]
The low-frequency first antenna 111L and the high-frequency first antenna 111H are inserted into non-conductive cylindrical covers 115L and 115H for protecting them, respectively. The covers 115L and 115H simultaneously spatially separate the low-frequency first antenna 111L and the low-frequency second antenna 112L and the high-frequency first antenna 111H and the high-frequency second antenna 112H, respectively. And electrically separated.
[0070]
To the lower ends of the covers 115L and 115H, cylindrical power supply point fittings 116L and 116H having locking portions 117L and 117H having large outer diameters at the lower portions are attached by a method such as caulking, and the like. One antenna 111L and the first high frequency antenna 111H are connected to feeding point fittings 116L and 116H.
[0071]
Further, at the upper ends of the covers 115L and 115H, cylindrical feeding point fittings 118L and 118L having outer diameters equal to the outer diameters of the feeding point fittings 116L and 116H, respectively, having locking portions 119L and 119H having large outer diameters at the upper portions, respectively. 118H is attached by a method such as caulking.
[0072]
Then, by utilizing the resiliency of the second low-frequency antenna 112L and the high-frequency second antenna 112H, the lower ends of the second low-frequency antenna 112L and the low-frequency second antenna 112H are fitted into the locking portions 119L and 119H. And the second high frequency antenna 112H are connected to the feeding point fittings 118L and 118H.
[0073]
In addition, the low-frequency second antenna 112L and the high-frequency second antenna 112H are non-conductive in order to prevent their deformation and protect them, and to keep them in a positional relationship where they do not contact each other. The cover 150 is attached. The cover 150 simultaneously functions as an operation unit of the antenna device 100.
[0074]
By making the cover 150 also serve as a locking portion, the power supply point fittings 118L and 118H can be without the locking portions 119L and 119H.
[0075]
As shown in FIG. 7, the portable wireless device is provided with cylindrical antenna support brackets 250L and 250H at the upper part of the non-metallic housing 210 facing the upper surface of the housing 210, respectively. Attach them so that they do not touch each other by a method such as indentation. However, the antenna support members 250L and 250H may not be directly attached to the housing 210 but may be attached to a metal member embedded in the housing 210.
[0076]
Then, before attaching the feeding point fittings 118L and 118H and the cover 150, or before attaching the feeding point fittings 116L and 116H, the covers 115L and 115H of the antenna device 100 are inserted into the through holes of the antenna support fittings 250L and 250H.
[0077]
Although not shown, a conductive support spring that holds the antenna device 100 in a vertically slidable manner is attached in the through holes of the antenna support brackets 250L and 250H.
[0078]
As a result, portions of the feeding point fittings 116L and 116H except for the locking portions 117L and 117H or portions of the feeding point fittings 118L and 118H except for the locking portions 119L and 119H are inside the through holes of the antenna support fittings 250L and 250H. Sometimes, the antenna device 100 is fixed by the above-described support spring, and the antenna support members 250L and 250H and the first low-frequency antenna 111L and the low-frequency first antenna 111L are connected via the support spring and the feeding point fittings 116L and 116H or 118L and 118H. The first high frequency antenna 111H, or the second low frequency antenna 112L and the second high frequency antenna 112H are connected.
[0079]
By making the outer diameters of the covers 115L and 115H themselves smaller than the inner diameters of the support springs, it is possible to prevent the antenna device 100 from stopping at a position where power is not supplied to any antenna.
[0080]
As shown in FIG. 7, in the portable wireless device, the power supply terminal 240L and the power supply terminal 240H connected to the low-frequency power supply circuit 220L and the high-frequency power supply circuit 220H via the power supply lines 230L and 230H are connected to the antenna support bracket 250L. And 250H.
[0081]
Then, during a call, the antenna device 100 is pulled out of the housing 210 to a position where the locking portions 117L and 117H abut against the lower ends of the antenna support brackets 250L and 250H, as shown in FIG. Therefore, during a call, the low-frequency power supply circuit 220L is connected to the power supply point fitting 116L of the first low-frequency antenna 111L, and the high-frequency power supply circuit 220H is connected to the power supply point bracket 116H of the high-frequency first antenna 111H. In the illustrated example, the low-frequency first antenna 111L and the high-frequency first antenna 111H, which are monopole antennas, respectively, operate as antennas.
[0082]
When the portable wireless device is carried, as shown in FIG. 4B, the antenna device 100 is mounted on the housing until the locking portions 119L and 119H come into contact with the upper surfaces of the antenna support members 250L and 250H. 210. Therefore, when carrying the portable wireless device, the low-frequency power supply circuit 220L is connected to the power supply point fitting 118L of the low-frequency second antenna 112L, and the high-frequency power supply circuit 220H is connected to the high-frequency second antenna 112H. The low-frequency second antenna 112L and the high-frequency second antenna 112H, which are helical antennas in the illustrated example, operate as antennas, respectively, being connected to the feeding point fitting 118H.
[0083]
This second embodimentButThe same effects as those of the first embodiment shown in FIGS. 4 and 5 can be obtained.
[0084]
[Third embodiment: Figs. 8 to 11]
FIG. 8 shows a third embodiment of the antenna device of the present invention, and FIG. 9 shows one embodiment of a portable wireless device using the antenna device. 8 shows an exploded view of the antenna device, and FIG. 9 shows only a main part of the portable wireless device.
[0085]
In this embodiment, as shown in FIG. 3B, the first antenna and the second antenna are arranged in the vertical direction, as shown in FIG. , And a point between the two is rotated about the center of rotation.
[0086]
Therefore, the low band combination antenna 110L displaces the low band first antenna 111L and the low band second antenna 112L in the horizontal direction, and vertically arranges the low band first antenna 111L downward. At the same time, the high-frequency grouped antenna 110H moves the first high-frequency antenna 111H and the second high-frequency antenna 112H in a direction opposite to that of the first low-frequency antenna 111L and the second low-frequency antenna 112L. The first antenna for high frequency 111H is placed downward, and the antenna is arranged vertically.
[0087]
As in the case of FIG. 4, the length of the low band first antenna 111L is larger than the length of the high band first antenna 111H, and the deployed length of the low band second antenna 112L is also high. Larger than the deployment length of.
[0088]
Feed points 113L and 113H are provided at the upper ends of the first low-frequency antenna 111L and the first high-frequency antenna 111H at the distances DL and DH from the rotation center, respectively. Feed points 114L and 114H are provided at the lower ends of the 112L and the second high frequency antenna 112H at the distances DL and DH from the rotation center, respectively.
[0089]
The distances DL and DH are made different from each other, for example, as DL <DH as shown in FIG. 8, and the difference is determined in a portable wireless device described later in consideration of the sizes of the feeding points 113L and 114L and 113H and 114H. The low-frequency feeding system and the first high-frequency antenna 111H or the second high-frequency antenna 112H, or the high-frequency feeding system and the first low-frequency antenna 111L or the second low-frequency antenna 112L, The size must not be connected.
[0090]
Similarly to the case of FIG. 4, the low-frequency group antenna 110L and the high-frequency group antenna 110H are formed by, for example, attaching a conductor layer to a film-like dielectric substrate 120 and performing an etching process.
[0091]
As in the case of FIG. 4, the dielectric substrate 120 is provided with covers 130 and 140 made of a non-conductive plate-like resin for supporting and protecting the dielectric substrate 120 therebetween. In the cover 130 facing the surface on which the low band combination antenna 110L and the high band combination antenna 110H are formed, window holes are formed at positions facing the feeding points 113L, 113H, 114L, 114H, respectively. The leaf spring-like conductors 133L, 133H, 134L, and 134H that are in contact with the feeding points 113L, 113H, 114L, and 114H, respectively, are inserted and fixed in the window holes.
[0092]
The dielectric substrate 120 and the covers 130 and 140 are formed with round holes 125 and 135 and 145, respectively, centered on the rotation center. The covers 130 and 140 are further provided with various concave portions and convex portions for fixing the antenna device 100 to first and second rotational positions, which will be described later, but are omitted in the drawings.
[0093]
Then, the dielectric substrate 120 and the covers 130 and 140 are attached to each other so that the covers 130 and 140 sandwich the dielectric substrate 120 to form the antenna device 100. The fixing screws 160 are inserted into the round holes 145, 125, and 135. And the antenna device 100 is attached to the portable wireless device by attaching the antenna device 100 to a non-metal casing of the portable wireless device.
[0094]
In this case, the fixing screw 160 is provided with a spring property on the side in contact with the antenna device 100, and when the fixing screw 160 is attached to the portable wireless device, the antenna device 100 cannot be removed. Can be fixed to the portable wireless device with a rotatable strength. However, the antenna device 100 may be rotatable by providing a bearing mechanism between the fixing screw 160 and the antenna device 100.
[0095]
As shown in FIG. 9, the antenna device 100 includes a first rotation position and a 2 so as to be rotatable between the two rotation positions.
[0096]
However, at the first rotation position, as shown in FIG. 3A, only the low-frequency first antenna 111L and the high-frequency first antenna 111H except for the vicinity of the feeding points 113L and 113H, As shown in FIG. 3B, only the low-frequency second antenna 112L and the high-frequency second antenna 112H are pulled out of the housing 210 and in the second rotational position, only the feeding points 114L and 114H are provided. , Except for the portion in the vicinity of.
[0097]
In the portable wireless device, various circuits are shielded by a shield case in a housing 210, and a low-frequency power supply circuit 220L and a high-frequency power supply circuit 220H are provided in the shield case. The power supply terminal 240L and the power supply terminal 240H connected to the low-frequency power supply circuit 220L and the high-frequency power supply circuit 220H via the 230H are rotated by the antenna device 100 above the housing 210 by the first rotation shown in FIG. When it is pulled out to the position, it is arranged at a position facing the feeding points 113L and 113H of the first antenna for low band 111L and the first antenna for high band 111H and in contact with the above-mentioned leaf spring-like conductors 133L and 133H. I do.
[0098]
Then, during a call, the antenna device 100 is rotated to the first rotation position as shown in FIG. Therefore, during a call, the low-frequency power supply circuit 220L is connected to the power supply point 113L of the first low-frequency antenna 111L, and the high-frequency power supply circuit 220H is connected to the power supply point 113H of the first high-frequency antenna 111H. In each of the examples shown in the figures, the low-band first antenna 111L and the high-band first antenna 111H, which are monopole antennas, operate as antennas.
[0099]
When the portable wireless device is carried, the feeding points 114L and 114H of the second antenna for low band 112L and the second antenna for high band 112H feed the antenna device 100 as shown in FIG. The terminal is rotated to a second rotation position facing the terminal 240L and the power supply terminal 240H. Therefore, when carrying the portable wireless device, the low-frequency power supply circuit 220L is connected to the power supply point 114L of the second low-frequency antenna 112L, and the high-frequency power supply circuit 220H is supplied with power from the second high-frequency antenna 112H. Connected to a point 114H, the low-frequency second antenna 112L and the high-frequency second antenna 112H, each of which is a crank-shaped folded antenna in the illustrated example, operate as antennas.
[0101]
According to the third embodiment, similarly to the first embodiment shown in FIGS. 4 and 5, and the second embodiment shown in FIGS. The machine can operate in two frequency bands, low and high.
[0102]
In addition, since switching between a telephone call and a portable time is performed by rotating the antenna device 100, the operation of the antenna device 100 can be easily performed with a weak force, and the low-band combined antenna 110L and the high-band combined antenna Since the user operates the antennas 110H at the same time, the user does not need to identify the frequency band of the set antenna when operating the antenna device 100.
[0103]
Furthermore, since the low-frequency grouped antenna 110L and the high-frequency grouped antenna 110H are arranged close to each other, they both appear to be a single antenna, and the appearance of the antenna device 100 becomes clearer. It can be placed compactly on one side of the portable radio, increasing the degree of freedom in the design of the portable radio.
[0104]
Note that each antenna may be configured by a method of supporting a metal wire with a cover instead of forming a conductor layer on a dielectric substrate by sticking.
[0105]
FIG. 3C shows a portion composed of the first low frequency antenna 111L and the first high frequency antenna 111H, and a portion composed of the second low frequency antenna 112L and the second high frequency antenna 112H. Like the first antenna 111 with respect to the second antenna 112 shown, when the antenna device 100 is arranged at a predetermined angle and the antenna device 100 is in the first rotational position, the first antenna 111L for the low band and the first antenna 111L for the high band The portion composed of the first antenna 111H may be held at a predetermined angle instead of being perpendicular to the portable wireless device.
[0106]
In order to hold the antenna device 100 at the first and second rotational positions, for example, the support portions of the covers 130 and 140 and the housing 210 are provided with irregularities so that the antenna device 100 can rotate the first and second rotational positions. When they come to the positions, a click feeling may be generated at each position. Further, the antenna device 100 can be held at the first and second rotation positions by a spring, a magnet, or the like. Further, the antenna device 100 can be rotated from the second rotation position when carrying the portable telephone to the first rotation position during communication by using a coil spring or the like.
[0107]
FIGS. 10 and 11 show an example in which the antenna device is rotated from the second rotation position to the first rotation position by the winding spring, and FIG. 10 shows the case where the antenna device is rotated to the first rotation position. FIG. 11 shows a state in which the antenna device is rotated to the second rotation position.
[0108]
The coil spring 170 extends in the rotation direction shown by the arrow 192 in FIG. 11B from the second rotation position to the first rotation position, and moves from the first rotation position to the second rotation position in FIG. In the direction of contraction in the rotation direction indicated by the arrow 191 in B), the fixing screw 160 is fitted to the fixing screw 160, one end of which is fixed to the housing 210 of the portable wireless device, and the other end is fixed to the antenna device 100.
[0109]
The housing 210 faces one side on which the antenna device 100 is mounted, for example, the right side 211 viewed from the front of the portable wireless device, and the operation lever 260 can be pivoted about the shaft 261 at the lower part thereof. , An antenna stopper 262 is provided at the free end of the operation lever 260, and an operation button 263 is provided at the center of the operation lever 260.
[0110]
Further, a spring 270 is mounted in the housing 210 so as to bias the operation lever 260 so that the antenna stopper 262 faces the outside of the housing 210.
[0111]
Further, the antenna device 100 is formed with a semicircular long hole 180 concentrically with the round hole into which the fixing screw 160 is inserted. A pin 280 inserted into the elongated hole 180 is provided on the right side surface 211 when viewed from the front of the machine.
[0112]
When the antenna device 100 is at the first rotational position shown in FIG. 10, one end 181 of the elongated hole 180 abuts on the pin 280 as shown in FIG. When in the second rotational position, the other end 182 of the elongated hole 180 is brought into contact with the pin 280 as shown in FIG.
[0113]
In this example, during a call, the operation button 263 is pressed from the state where the antenna device 100 is in the second rotation position shown in FIG. In the direction indicated by arrow 264 in FIG.
[0114]
As a result, the antenna stopper 262 is inserted into the housing 210, and the antenna device 100, which has been locked by the antenna stopper 262, is caused by the force of the winding spring 170 to expand, and the arrow in FIG. 192, and stops at a first rotation position where one end 181 of the elongated hole 180 abuts on the pin 280 as shown in FIG.
[0115]
At this first rotational position, as shown in FIG. 9A, only the first low-frequency antenna 111L and the first high-frequency antenna 111H are pulled out above the housing 210, and Power supply circuit 220L and the high frequency power supply circuit 220H are connected to the power supply points 113L and 113H of the first low frequency antenna 111L and the high frequency first antenna 111H, respectively. The band first antenna 111L and the high band first antenna 111H operate as antennas.
[0116]
In this case, while holding the housing 210 with one hand, the operation button 263 can be pressed with the ring finger or the little finger of the one hand, and the pull-out operation of the low-frequency first antenna 111L and the high-frequency first antenna 111H can be performed. It can be easily performed by hand holding the portable wireless device.
[0117]
When the call is completed, from the state where the antenna device 100 is in the first rotation position shown in FIG. As shown in FIG. 11B, the antenna device 100 is moved in the direction indicated by the arrow 191 in FIG. The user rotates the operation button 263 to a second rotation position where the operation button 263 abuts on the second rotation position.
[0118]
Thereby, the antenna device 100 is locked by the antenna stopper 262, and the antenna device 100 is held at the second rotation position.
[0119]
At this second rotational position, as shown in FIG. 9B, only the low-frequency second antenna 112L and the high-frequency second antenna 112H are pulled out above the housing 210, and Power supply circuit 220L and the high-frequency power supply circuit 220H are connected to the power supply points 114L and 114H of the second low-frequency antenna 112L and the high-frequency second antenna 112H, respectively. A certain low-frequency second antenna 112L and high-frequency second antenna 112H operate as antennas.
[0120]
According to this example, the low-frequency first antenna 111L and the high-frequency first antenna 111H are pulled out by a one-touch operation of pressing the operation button 263, and with the hand holding the portable wireless device without using the other hand. It can be performed.
[0121]
In addition, the surface of the antenna stopper 262 on the near side of the paper surface of FIGS. 10A and 11A, that is, the left surface of FIGS. 10B and 11B is formed as a tapered surface. Even when the operation button 263 is pressed with one hand and the antenna stopper 262 is not inserted into the housing 210, when the antenna device 100 is rotated in the direction shown by the arrow 191 in FIG. Pushes the tapered surface of the antenna stopper 262, the antenna stopper 262 is inserted into the housing 210, and the antenna device 100 can be rotated to the second rotation position.
[0122]
[Fourth embodiment: Figs. 12 and 13]
FIG. 12 shows a fourth embodiment of the antenna device of the present invention, and FIG. 13 shows one embodiment of a portable radio using the antenna device. However, FIG. 12 shows an exploded view of the antenna device, and FIG. 13 shows only a main part of the portable wireless device.
[0123]
In this embodiment, as shown in FIG. 3 (D), the first antenna and the second antenna are arranged in the vertical direction, as shown in FIG. It is assumed that the first antenna is rotated around a lower point as a center of rotation.
[0124]
Therefore, as in the case of FIG. 8, the low band combination antenna 110L arranges the low band first antenna 111L and the low band second antenna 112L in the vertical direction while displacing the low band first antenna 111L and the low band second antenna 112L in the horizontal direction. The band combined antenna 110H shifts the high band first antenna 111H and the high band second antenna 112H laterally from each other in a direction opposite to the low band first antenna 111L and the low band second antenna 112L. And arrange them vertically.
[0125]
However, in the fourth embodiment, feeding points 113L and 113H are provided at lower ends of the first antenna for low band 111L and the first antenna for high band 111H at the distances DL and DH from the rotation center, respectively. At the same time, feed points 114L and 114H are provided at the lower ends of the second antenna for low band 112L and the second antenna for high band 112H at the distances (Do + DL) and (Do + DH) from the rotation center, respectively. Do is a predetermined distance.
[0126]
The distances DL and DH are made different from each other, for example, DL <DH as shown in FIG. 12, and the difference between the distances DL and DH is determined in the portable wireless device described later in consideration of the sizes of the feeding points 113L and 114L and 113H and 114H. The low-frequency feeding system and the first high-frequency antenna 111H or the second high-frequency antenna 112H, or the high-frequency feeding system and the first low-frequency antenna 111L or the second low-frequency antenna 112L, The size must not be connected.
[0127]
As in the case of FIG. 8, the low-frequency group antenna 110L and the high-frequency group antenna 110H are formed by attaching a conductive layer on a film-like dielectric substrate 120 and etching the same. Are provided with covers 130 and 140 made of a non-conductive plate-like resin, respectively, for supporting and protecting the same, and the low-frequency group antenna 110L and the high-frequency group antenna 110H of the dielectric substrate 120 are provided. In the cover 130 facing the surface on which the power supply points 113L, 113H, 114L and 114H are formed, window holes are respectively formed at positions facing the power supply points 113L, 113H and 114L. , 114H in contact with the plate spring-like conductors 133L, 133H, 134L, 134H are inserted and fixed.
[0128]
The dielectric substrate 120 and the covers 130 and 140 are formed with round holes 125 and 135 and 145, respectively, centered on the rotation center. The covers 130 and 140 are further provided with various concave portions and convex portions for fixing the antenna device 100 to first and second rotational positions, which will be described later, but are omitted in the drawings.
[0129]
Then, the dielectric substrate 120 and the covers 130 and 140 are attached to each other so that the covers 130 and 140 sandwich the dielectric substrate 120 to form the antenna device 100. The fixing screws 160 are inserted into the round holes 145, 125, and 135. And the antenna device 100 is attached to the portable wireless device by attaching the antenna device 100 to a non-metal casing of the portable wireless device. As in the case of FIG. 8, in this case, the antenna device 100 cannot be removed, but is fixed to the portable wireless device with a rotatable strength.
[0130]
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 13, the antenna device 100 is provided on one side of a non-metallic housing 210 of the portable wireless device, for example, on the lower outside of the right side when viewed from the front of the portable wireless device. , So as to be rotatable between a first rotation position and a second rotation position.
[0131]
However, at the first rotational position, as shown in FIG. 3A, the second antenna for low frequency 112L, the second antenna for high frequency 112H, the first antenna for low frequency 111L, and the first antenna for high frequency 111H. Are pulled out of the housing 210 except for the vicinity of the feeding points 113L and 113H of the first antenna 111L for the low band and the first antenna 111H for the high band. As shown in B), only the second antenna for low band 112L and the second antenna for high band 112H are drawn out of the housing 210 except for the vicinity of the feeding points 114L and 114H.
[0132]
In this case, the first low-frequency antenna 111L and the first high-frequency antenna including the power supply terminals 241L and 241H for the low-frequency power supply circuit 220L and the high-frequency power supply circuit 220H are provided in the housing 210. Two feeder lines are provided: a feeder line for the antenna 111H and a feeder line for the low-frequency second antenna 112L and the high-frequency second antenna 112H including the power supply terminals 242L and 242H.
[0133]
Then, the power supply terminals 241L and 241H are connected to the first low-frequency antenna 111L and the high-frequency first antenna 111L when the antenna device 100 is pulled out to the first rotation position shown in FIG. One antenna 111H is arranged at a position facing the feeding points 113L and 113H and in contact with the above-mentioned leaf spring-shaped conductors 133L and 133H, and the feeding terminals 242L and 242H are placed above the housing 210 by the antenna device 100. When it is pulled out to the second rotation position shown in FIG. 8B, it faces the feeding points 114L and 114H of the second low-frequency antenna 112L and the high-frequency second antenna 112H, and has the above-mentioned leaf spring shape. It is arranged at a position where it comes into contact with the conductors 134L and 134H.
[0134]
However, in this case, the feed line on the side to which the antenna is not connected, that is, when the antenna device 100 is in the first rotation position as shown in FIG. 3A, the feed lines on the feed terminals 242L and 242H side, When the antenna device 100 is in the second rotational position as in (B), the power supply lines on the power supply terminals 241L and 241H appear open when viewed from the low-frequency power supply circuit 220L and the high-frequency power supply circuit 220H, respectively. There is a need.
[0135]
To do so, the length of the power supply line between the low-frequency power supply circuit 220L and the high-frequency power supply circuit 220H and the power supply terminals 241L, 242L and 241H, 242H is set to 0 or λg / 2 (where λg is The length of the feed line is (2n-1) λg / 4 (n is 1 or more) by providing an integral multiple of the guide wavelength in the line) or by providing a mechanism for short-circuiting the feed terminal on the side to which the antenna is not connected to the ground. , Etc.).
[0136]
Then, during a call, the antenna device 100 is rotated to the first rotation position as shown in FIG. Therefore, during a call, the low-frequency power supply circuit 220L is connected to the power supply point 113L of the first low-frequency antenna 111L, and the high-frequency power supply circuit 220H is connected to the power supply point 113H of the first high-frequency antenna 111H. In each of the examples shown in the figures, the low-band first antenna 111L and the high-band first antenna 111H, which are monopole antennas, operate as antennas.
[0137]
When carrying the portable wireless device, the antenna device 100 is rotated to the second rotation position as shown in FIG. Therefore, when carrying the portable wireless device, the low-frequency power supply circuit 220L is connected to the power supply point 114L of the second low-frequency antenna 112L, and the high-frequency power supply circuit 220H is supplied with power from the second high-frequency antenna 112H. Connected to a point 114H, the low-frequency second antenna 112L and the high-frequency second antenna 112H, each of which is a crank-shaped folded antenna in the illustrated example, operate as antennas.
[0138]
This fourth embodimentButThe same effects as in the third embodiment shown in FIGS. 8 and 9 can be obtained.
[0139]
Also in the fourth embodiment, the antenna device 100 can be rotated from the second rotation position when carrying the mobile phone to the first rotation position when talking by a wrapping spring or the like. The first antenna 111L for the low band and the first antenna 111H for the high band can be pulled out by the operation and with the hand holding the portable wireless device without using the other hand.
[0140]
Further, as shown in FIG. 13A, the antenna device 100 is pulled out below the portable wireless device during a call, so that a microphone serving as a transmitter of the portable wireless device can be provided in the cover 130.
[0141]
[Fifth Embodiment: FIGS. 14 and 15]
FIG. 14 shows a fifth embodiment of the antenna device of the present invention, and FIG. 15 shows one embodiment of a portable wireless device using the antenna device. However, FIG. 15 shows only a main part of the portable wireless device.
[0142]
In this embodiment, as shown in FIG. 3A, the first antenna and the second antenna are arranged in the vertical direction, as shown in FIG. , Slide up and down.
[0143]
However, in this case, the low-frequency grouped antenna 110L and the high-frequency grouped antenna 110H are not disposed close to one plate as in the case of FIG. Place. Therefore, the antenna device 100 has a pair of opposing legs 310L and 310H and a connecting portion 320 that connects the legs 310L and 310H at their respective upper ends to form a frame. And 310H, a low band combination antenna 110L and a high band combination antenna 110H are formed.
[0144]
The leg portions 310L and 310H are, for example, attached to a conductor layer on the surface of the film-shaped dielectric substrate facing the inside of the leg portions 310L and 310H, respectively, and are etched, so that the low-band combined antennas 110L and 110H are formed. A high-frequency grouped antenna 110H is formed, and its dielectric substrate and two covers formed of a non-conductive plate-like resin are bonded together so that the two covers sandwich the dielectric substrate. .
[0145]
Feed points 113L and 114L are provided at the lower ends of the first low-frequency antenna 111L and the second low-frequency antenna 112L, and at the lower ends of the first high-frequency antenna 111H and the second high-frequency antenna 112H, Feed points 113H and 114H are provided. However, the interval between the feeding points 113L and 114L is made equal to the interval between the feeding points 113H and 114H.
[0146]
Although not shown, feed points 113L and 114L and feed points 113L and 114L are provided on the cover inside the legs 310L and 310H, which faces the surface of the dielectric substrate on which the low-band combination antenna 110L and the high-band combination antenna 110H are formed. Window holes are formed at positions opposed to 113H and 114H, respectively. In each of the window holes, a leaf spring-shaped conductor that comes into contact with feed points 113L and 114L and 113H and 114H is inserted and fixed.
[0147]
In addition, locking portions 311L and 311H for preventing the antenna device 100 from dropping from the portable wireless device are provided below the legs 310L and 310H, and the low-frequency second antenna 112L and Lock portions 312L and 312H for preventing the antenna device 100 from falling into the housing of the portable wireless device are provided at a lower position of the second high frequency antenna 112H.
[0148]
The leg portions 310L and 310H are further provided with various concave portions and convex portions for fixing the antenna device 100 to first and second sliding positions, which will be described later, but are omitted in the drawings.
[0149]
The connecting portion 320 is formed of a non-conductive plate-like resin similarly to the above-described cover, and is used as an operation portion of the antenna device 100.
[0150]
As shown in FIG. 15, in the antenna device 100, the leg portions 310L and 310H are inserted inside the left and right side surfaces of the non-metallic housing 210 of the portable wireless device, and the first sliding position and the It is attached to the housing 210 so as to be able to slide up and down between the two sliding positions.
[0151]
However, at the first sliding position, as shown in FIG. 3A, the first antenna for low band 111L, the first antenna for high band 111H, the second antenna for low band 112L, and the second antenna for high band. 112H is pulled out of the housing 210 except for the vicinity of the feeding points 113L and 113H of the first antenna for low band 111L and the first antenna for high band 111H, and at the second sliding position, As shown in FIG. 8B, only the low-frequency second antenna 112L and the high-frequency second antenna 112H are pulled out above the housing 210 except for the vicinity of the feeding points 114L and 114H. I do.
[0152]
In the housing 210, the power supply terminal 240L and the power supply terminal 240H connected to the low-frequency power supply circuit 220L and the high-frequency power supply circuit 220H via the power supply line are provided. The leaf spring-shaped conductor opposes the feeding points 113L and 113H of the low-frequency first antenna 111L and the high-frequency first antenna 111H when pulled out to the first sliding position shown in A). It is arranged at the position where it contacts.
[0153]
Then, during a call, as shown in FIG. 10A, the antenna device 100 is pulled up to a first sliding position where the above-mentioned locking portions 311L and 311H abut on the upper surface of the housing 210. Therefore, during a call, the low-frequency power supply circuit 220L is connected to the power supply point 113L of the first low-frequency antenna 111L, and the high-frequency power supply circuit 220H is connected to the power supply point 113H of the first high-frequency antenna 111H. In each of the examples shown in the figures, the low-band first antenna 111L and the high-band first antenna 111H, which are monopole antennas, operate as antennas.
[0154]
When the portable wireless device is carried, as shown in FIG. 3B, the antenna device 100 is moved to the second sliding position where the locking portions 312L and 312H abut against the upper surface of the housing 210. Press down to the operating position. Therefore, when carrying the portable wireless device, the low-frequency power supply circuit 220L is connected to the power supply point 114L of the second low-frequency antenna 112L, and the high-frequency power supply circuit 220H is supplied with power from the second high-frequency antenna 112H. Connected to a point 114H, the low-frequency second antenna 112L and the high-frequency second antenna 112H, each of which is a crank-shaped folded antenna in the illustrated example, operate as antennas.
[0155]
This fifth embodimentThenExcept for the effect associated with the arrangement of the low band combination antenna and the high band combination antenna close to each other, the same effects as those of the first embodiment shown in FIGS. 4 and 5 can be obtained.
[0156]
Note that each antenna may be configured by a method of supporting a metal wire with a cover instead of forming a conductor layer on a dielectric substrate by sticking.
[0157]
In addition, the connecting portion 320 may connect the legs 310L and 310H at a position below the second low frequency antenna 112L and the second high frequency antenna 112H.
[0158]
[Sixth embodiment: Figs. 16 and 17]
FIG. 16 shows a sixth embodiment of the antenna device of the present invention, and FIG. 17 shows one embodiment of a portable wireless device using the antenna device. However, FIG. 17 shows only the main part of the portable wireless device.
[0159]
In this embodiment, as shown in FIG. 3 (D), the first antenna 111 and the second antenna 112 are vertically connected to the low band combination antenna 110L and the high band combination antenna 110H of the antenna device 100, respectively. The first antenna 111 is rotated around a point below the first antenna 111 as a rotation center.
[0160]
However, the low-frequency grouped antenna 110L and the high-frequency grouped antenna 110H are not disposed close to one plate as in the case of FIG. 12, but are disposed opposite to two opposing plates. .
[0161]
Therefore, the antenna device 100 includes a pair of legs 330L and 330H facing each other, and a connecting portion that connects the legs 330L and 330H at a lower position of the second low-frequency antenna 112L and the second high-frequency antenna 112H. 340 and a back plate 350 continuing downward from the connecting portion 340 are formed in a frame shape, and the low-frequency group antenna 110L and the high-frequency group antenna 110H are formed on the legs 330L and 330H.
[0162]
As in the case of FIG. 14, the legs 330L and 330H are formed by, for example, attaching a conductor layer to the surface of the film-shaped dielectric substrate facing the inside of the legs 330L and 330H, and performing etching. , A low-frequency grouped antenna 110L and a high-frequency grouped antenna 110H are formed, the dielectric substrate thereof, and two covers formed of a non-conductive plate-like resin. The two covers sandwich the dielectric substrate. To form a structure.
[0163]
Feed points 113L and 114L are provided at the lower ends of the first low-frequency antenna 111L and the second low-frequency antenna 112L, and at the lower ends of the first high-frequency antenna 111H and the second high-frequency antenna 112H, Providing the feeding points 113H and 114H and making the interval between the feeding points 113L and 114L equal to the interval between the feeding points 113H and 114H are the same as in the case of FIG.
[0164]
Although not shown, as in the case of FIG. 14, the inside of the legs 330L and 330H is opposed to the surface of the dielectric substrate on which the low-band combination antenna 110L and the high-band combination antenna 110H are formed. Window holes are formed in the cover at positions opposed to the feeding points 113L, 114L and 113H, 114H, respectively. In each of the window holes, a leaf spring-shaped contacting with the feeding points 113L, 114L and 113H, 114H, respectively. Insert and secure the conductor.
[0165]
Round holes 331L and 331H for rotatably attaching the antenna device 100 to the portable wireless device are formed at lower ends of the legs 330L and 330H. The leg portions 330L and 330H are further provided with various concave portions and convex portions for fixing the antenna device 100 to first and second rotational positions described later, but are omitted in the drawings.
[0166]
The connection portion 340 and the back plate portion 350 are formed of a non-conductive plate-like resin similarly to the above-described cover, and function as flippers for protecting a keypad of the portable wireless device when the portable wireless device is carried. Further, a microphone serving as a transmitter of the portable wireless device can be built in the connecting portion 340 or the back plate portion 350.
[0167]
As shown in FIG. 17, the front side portion 215 of the non-metallic housing 210 of the portable wireless device has a slightly recessed upper surface and left and right side surfaces with respect to the rear side portion. Then, the fixing screws, which are not shown in the figure, are inserted into the round holes 331L and 331H of the legs 330L and 330H of the antenna device 100, and are attached to the lower left and right side surfaces of the front side portion 215 of the housing 210. The antenna device 100 is attached to the portable wireless device so as to be rotatable between a first rotation position and a second rotation position.
[0168]
However, at the first rotation position, as shown in FIG. 3A, the legs 330L and 330H of the antenna device 100 rotate below the housing 210, so that the low-frequency first antenna 111L and the high-frequency The first antenna 111H for the low frequency band, the second antenna 112L for the low frequency band, and the second antenna 112H for the high frequency band exclude the portions near the feeding points 113L and 113H of the first antenna 111L for the low frequency band and the first antenna 111H for the high frequency band. In the second rotation position, the legs 330L and 330H are extended along the left and right sides of the front side portion 215 of the housing 210, as shown in FIG. Only the low-frequency second antenna 112L and the high-frequency second antenna 112H are pulled above the housing 210 except for the vicinity of the feeding points 114L and 114H. Issued is so.
[0169]
As in the case of FIG. 13, inside the housing 210, the first low-frequency antenna 111L and the first low-frequency antenna 111L including the power supply terminals 241L and 241H for the low-frequency power supply circuit 220L and the high-frequency power supply circuit 220H, respectively. Two feeder lines are provided: a feed line for the first antenna for high band 111H, and a feed line for the second antenna for low band 112L and the second antenna for high band 112H including the feed terminals 242L and 242H.
[0170]
Then, the power supply terminals 241L and 241H are connected to the first low frequency antenna 111L and the high frequency first antenna 111L when the antenna device 100 is pulled out to the first rotation position shown in FIG. The antenna device 100 is arranged at a position facing the feeding points 113L and 113H of one antenna 111H and in contact with the above-mentioned leaf spring-shaped conductor, and the feeding terminals 242L and 242H are placed above the housing 210 by the antenna device 100 in FIG. ), When they are pulled out to the second rotation position, they face the feeding points 114L and 114H of the second low-frequency antenna 112L and the high-frequency second antenna 112H, and come into contact with the above-mentioned leaf spring-shaped conductor. Position.
[0171]
However, as in the case of FIG. 13, the power supply line on the side to which the antenna is not connected needs to appear open when viewed from the low-frequency power supply circuit 220L and the high-frequency power supply circuit 220H.
[0172]
Then, during a call, as shown in FIG. 17A, the antenna device 100 is rotated to a first rotation position in which the legs 330L and 330H are vertical below the housing 210. Therefore, during a call, the low-frequency power supply circuit 220L is connected to the power supply point 113L of the first low-frequency antenna 111L, and the high-frequency power supply circuit 220H is connected to the power supply point 113H of the first high-frequency antenna 111H. In each of the examples shown in the figures, the low-band first antenna 111L and the high-band first antenna 111H, which are monopole antennas, operate as antennas.
[0173]
When carrying the portable wireless device, as shown in FIG. 2B, the antenna device 100 is moved by the second leg along the left and right side surfaces of the front side portion 215 of the housing 210 with the legs 330L and 330H. Rotate to the rotation position. Therefore, when carrying the portable wireless device, the low-frequency power supply circuit 220L is connected to the power supply point 114L of the second low-frequency antenna 112L, and the high-frequency power supply circuit 220H is supplied with power from the second high-frequency antenna 112H. Connected to a point 114H, the low-frequency second antenna 112L and the high-frequency second antenna 112H, each of which is a crank-shaped folded antenna in the illustrated example, operate as antennas.
[0174]
This sixth embodimentThenExcept for the effect of the low-frequency group antenna and the high-frequency group antenna being arranged close to each other, the third embodiment shown in FIGS. 8 and 9 and the third embodiment shown in FIGS. The same effect as that of the fourth embodiment can be obtained.
[0175]
Also in the sixth embodiment, the antenna device 100 can be rotated from the second rotation position when carrying the mobile phone to the first rotation position when talking by using a wrapping spring or the like. The first antenna 111L for the low band and the first antenna 111H for the high band can be pulled out by the operation and with the hand holding the portable wireless device without using the other hand.
[0176]
Note that each antenna may be configured by a method of supporting a metal wire with a cover instead of forming a conductor layer on a dielectric substrate by sticking.
[0177]
[Other embodiments]
In the illustrated embodiments, the low band first antenna 111L and the high band first antenna 111H are each a monopole antenna. However, as described with reference to FIG. If the length of the element is longer than the length of the element of the low band second antenna and the length of the element of the high band first antenna is longer than the length of the element of the high band second antenna, the first band for the low band is used. The antenna and the first high band antenna may be other types of antennas, respectively.
[0178]
Further, as described with reference to FIG. 2, the first antenna for low frequency band or the second antenna for low frequency band, or the first antenna for high frequency band or the second antenna for high frequency band, may each have an integrated matching circuit. .
[0179]
Further, in the embodiment except for the second embodiment shown in FIGS. 6 and 7, a leaf spring is provided on the cover of the antenna device in order to secure the connection between the feeding point of each antenna and the feeding terminal of the portable wireless device. In this case, a conductor having a rectangular shape is provided, but the connection between the feeding point of each antenna and the feeding terminal of the portable wireless device can be ensured by other means.
[0180]
Further, in the present invention, at least two sets of antennas having the first antenna and the second antenna are provided for the low frequency band and the high frequency band. And three sets, or four or more sets for high frequencies.
[0181]
Further, the idea of providing two or more sets of antennas having a first antenna that functions as an antenna element when pulled out and a second antenna that functions as an antenna element when the first antenna is housed in the present invention is based on a diversity antenna. Can be applied to However, in this case, unlike the case of providing the low band combination antenna and the high band combination antenna as described above, two antennas operating at the same frequency are provided as the first antenna, and the second antenna As two antennas operating at the same frequency as the operating frequency of the first antenna. That is, instead of the above-mentioned low-band set antenna, a first set of antennas having a first antenna and a second antenna operating at the same frequency and having different element lengths from each other is provided. A second set of antennas having a first antenna and a second antenna having the same frequency as the operating frequency of the first set of antennas and having different element lengths, instead of the first set of antennas; Is provided.
[0182]
Furthermore, applying the idea of providing the above-mentioned low-band combination antenna and high-band combination antenna to the above-mentioned diversity antenna, the above-mentioned low-band combination antenna and high-band combination antenna are respectively combined with the above-described two sets of the above-mentioned two sets. A diversity antenna composed of a set antenna can also be used.
[0183]
For example, a pair of opposite legs as shown in FIG. 14 or FIG. 16 is provided, and one of the legs and the other leg are respectively provided with a first low-frequency antenna 111L and a low-frequency antenna as shown in FIG. A low-frequency combined antenna 110L including the second high-frequency antenna 112L and a high-frequency assembled antenna 110H including the first high-frequency antenna 111H and the second high-frequency antenna 112H are formed side by side in the horizontal direction. Accordingly, a low-band diversity antenna is constituted by the low-band assembled antenna 110L of one leg and the low-band assembled antenna 110L of the other leg, and the high-band assembled antenna 110H of one leg and the other are combined. A high-band diversity antenna can be configured by the high-band assembled antenna 110H of the leg.
[0184]
In this case, the two sets of antennas operating at the same frequency, which constitute the diversity antenna, have the same operating frequency for the low frequency band, the high frequency band, the first antenna, and the second antenna. Since the antennas are arranged at a sufficient distance such as 1/10 wavelength or more in relation to the corresponding wavelength, the effect as a diversity antenna can be sufficiently expected.
[0185]
Also, by providing the antenna device 100 as shown in FIG. 4, FIG. 6, FIG. 8 or FIG. 12 on each of the left and right side surfaces of the housing of the portable wireless device, the low frequency diversity antenna and the high frequency A diversity antenna can be configured.
[0186]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the antenna device and the portable wireless device can be operated in at least two frequency bands of a low band and a high band. In addition, in any frequency band, when the first antenna is pulled out from the portable wireless device, the first antenna acts as an antenna element, and the length of the antenna element increases, so that the influence of the human body, particularly the head, is reduced. It is suppressed and the call quality is improved, and when the first antenna is housed in the portable wireless device, the second antenna acts as an antenna element, so that the portable wireless device has a convenient shape for carrying and prevents the antenna device from being damaged. At the same time, unnecessary radiation from the first antenna housed in the portable wireless device is prevented.Further, since the antenna device is switched between a call and a portable time by rotating the antenna device, the operation of the antenna device can be easily performed with a weak force, and the first antenna can be pulled out by one-touch operation. Become.
[0189]
Claim 2According to the invention, further, since the low-frequency group antenna and the high-frequency group antenna are simultaneously operated, the user does not need to identify which frequency band of the group antenna when operating the antenna apparatus. .
[0190]
Claim 3According to the invention, furthermore, the low-band combination antenna and the high-band combination antenna are arranged close to each other, so that both look like a single antenna, the appearance of the antenna device becomes clear, and the antenna The device can be placed compactly on one side of the portable radio, increasing the design freedom of the portable radio.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an example of a first antenna and a second antenna in an antenna device of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing another example of a first antenna and a second antenna in the antenna device of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an example of a set antenna in the antenna device of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a first embodiment of the antenna device of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing one embodiment of a portable wireless device using the antenna device of FIG. 4;
FIG. 6 is a diagram showing a second embodiment of the antenna device of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing an embodiment of a portable wireless device using the antenna device of FIG. 6;
FIG. 8 is a diagram showing a third embodiment of the antenna device of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing an embodiment of a portable wireless device using the antenna device of FIG. 8;
FIG. 10 is a diagram illustrating a state in which the antenna device is rotated to a first rotation position in an example in which the antenna device of FIG. 8 is rotated from a second rotation position to a first rotation position by a winding spring; .
11 is a diagram illustrating a state in which the antenna device is rotated to a second rotation position in an example in which the antenna device of FIG. 8 is rotated from a second rotation position to a first rotation position by a winding spring. .
FIG. 12 is a diagram showing a fourth embodiment of the antenna device of the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing one embodiment of a portable wireless device using the antenna device of FIG.
FIG. 14 is a diagram showing a fifth embodiment of the antenna device of the present invention.
FIG. 15 is a diagram showing an embodiment of a portable wireless device using the antenna device of FIG.
FIG. 16 is a diagram showing a sixth embodiment of the antenna device of the present invention.
FIG. 17 is a diagram showing one embodiment of a portable wireless device using the antenna device of FIG.
FIG. 18 is a plan view illustrating an example of a mobile phone.
FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a portable wireless device using an example of a top-loading whip antenna device.
FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a portable wireless device using another example of a top-loading whip antenna device.
[Explanation of symbols]
100 antenna device
110L Low band set antenna
111L low frequency first antenna
112L low frequency second antenna
110H High frequency group antenna
111H High frequency first antenna
112H High frequency second antenna
210 case (portable radio)
220L low frequency power supply circuit
220H high frequency power supply circuit

Claims (4)

同一の周波数で作動し、かつ互いに素子の長さが異なる低域用第1アンテナおよび低域用第2アンテナを有する低域用組アンテナと、
この低域用組アンテナの動作周波数とは異なる同一の周波数で作動し、かつ互いに素子の長さが異なる高域用第1アンテナおよび高域用第2アンテナを有する高域用組アンテナとを備え、
上記低域用第1アンテナまたは高域用第1アンテナの引出時には、上記低域用第1アンテナまたは高域用第1アンテナがアンテナ素子として作用し、
上記低域用第1アンテナまたは高域用第1アンテナの収納時には、上記低域用第2アンテナまたは高域用第2アンテナがアンテナ素子として作用するアンテナ装置において、
上記低域用組アンテナおよび高域用組アンテナが、それぞれ第1の回転位置と第2の回転位置との間で回転可能にされて、その第1の回転位置で上記低域用第1アンテナおよび高域用第1アンテナが引き出され、その第2の回転位置で上記低域用第1アンテナおよび高域用第1アンテナが収納されるアンテナ装置
A low band combination antenna having a low band first antenna and a low band second antenna operating at the same frequency and having different element lengths from each other;
A high band assembled antenna having a first high band antenna and a second high band antenna operating at the same frequency different from the operating frequency of the low band assembled antenna and having different element lengths from each other. ,
At the time of pulling out the first antenna for low band or the first antenna for high band, the first antenna for low band or the first antenna for high band acts as an antenna element,
When the first antenna for low band or the first antenna for high band is housed, in the antenna device in which the second antenna for low band or the second antenna for high band acts as an antenna element ,
The low band combination antenna and the high band combination antenna are each rotatable between a first rotation position and a second rotation position, and the low band first antenna is arranged at the first rotation position. And an antenna device in which the first antenna for high band is drawn out and the first antenna for low band and the first antenna for high band are accommodated at the second rotational position .
請求項1のアンテナ装置において、
上記低域用組アンテナおよび高域用組アンテナが同時に操作されて、上記低域用第1アンテナおよび高域用第1アンテナが同時に引き出され、または同時に収納されるアンテナ装置。
The antenna device according to claim 1,
An antenna device in which the low-band assembled antenna and the high-band assembled antenna are simultaneously operated, and the first low-band antenna and the first high-band antenna are simultaneously pulled out or housed.
請求項1のアンテナ装置において、
上記低域用組アンテナと上記高域用組アンテナとが近接して配置されたアンテナ装置。
The antenna device according to claim 1,
An antenna device in which the low-frequency group antenna and the high-frequency group antenna are arranged close to each other.
請求項1,2または3のアンテナ装置を備える携帯無線機。Portable radio comprising an antenna device according to claim 1, 2 or 3.
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