JP3983384B2

JP3983384B2 - Drawer retractable antenna and radio

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Publication number: JP3983384B2
Application number: JP22370198A
Authority: JP
Inventors: 和介柳沢; 正押山; 浩年水野
Original assignee: Yokowo Co Ltd
Current assignee: Yokowo Co Ltd
Priority date: 1998-07-23
Filing date: 1998-07-23
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2018-07-23
Also published as: JP2000040912A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デュアルバンドの周波数帯に対して待ち受け受信ができ、しかも収納状態におけるアンテナの寸法が短かくなるようにした引き出し収納自在なアンテナに関するものである。また、この引き出し収納自在なアンテナを用いたデュアルバンドの小型の携帯電話などに好適な無線機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明者らは、特願平８−１６００１６号により、筒状の折り返しアンテナエレメントとその軸方向に移動自在に配設された棒状アンテナエレメントとからなり、９００ＭＨｚ帯の第１周波数ｆ１と１８００ＭＨｚ帯の第２周波数ｆ２とのデュアルバンドで使用できる引き出し収納自在なアンテナを提案している。この折り返しアンテナエレメントの形状は、線状または帯状の導体を基端から先端側の方向に配設し、この先端側で前記導体を少なくとも１回折り返して前記方向と平行にジグザグ状に配設したものである。そして、この形状の導体からなる折り返しアンテナエレメントが筒状とされる。この引き出し収納自在なアンテナにあっては、折り返しアンテナエレメントの基端から先端までの実効長を第１周波数ｆ１に対して１／４波長であるとともにこの第１周波数よりも高い周波数の第２周波数ｆ２に対して３／４波長であるように設定される。また、棒状アンテナエレメントの基端から先端までの実効長が、第１周波数ｆ１に対して１／２波長であり、第２周波数ｆ２に対して１波長となるように設定される。
【０００３】
上記特願平８−１６００１６号で提案した引き出し収納自在なアンテナにあっては、折り返しアンテナエレメントの実効長を、第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２の所望の波長に設定することが難しい。そこで、本発明者らは、特願平１０−１３６０００号により、改良された引き出し収納自在なアンテナの技術を提案している。ここで提案される引き出し収納自在なアンテナを構成する折り返しアンテナエレメントは、特願平８−１６００１６号で提案された構造とその一部が相違している。すなわち、特願平１０−１３６０００号で提案される折り返しアンテナエレメントの構造は、線状または帯状の導体を基端から先端側の方向に配設し、この先端側で導体を少なくとも１回折り返して前記方向と平行にジグザグ状に配設して第１エレメントを形成するとともに、基端から先端側の最初の折り返し点までの途中または最初の折り返し点で導体を分岐して少なくとも１回折り返して前記方向と平行にジグザグ状に配設して第２エレメントを形成してある。また、かかる形状の導体からなる折り返しアンテナエレメントが筒状とされる。そして、折り返しアンテナエレメントは、その基端から第１エレメントの先端までの実効長が第１周波数ｆ１に対して１／４波長とするとともに、基端から第２エレメントの先端までの実効長が第２周波数ｆ２に対して１／４波長であるように設定される。このように第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２に対して、第１エレメントと第２エレメントでそれぞれに独立させて実効長の設定ができるので、その調整が容易である。また、棒状アンテナエレメントは、特願平８−１６００１６号で提案された構造と同様であって、その実効長が第１周波数ｆ１に対して１／２波長であるとともに第２周波数ｆ２に対して１波長であるように設定される。
【０００４】
なお、特願平８−１６００１６号および特願平１０−１３６０００号で提案するいずれの引き出し収納自在なアンテナにあっても、アンテナ引き出し状態で、折り返しアンテナエレメントの先端側から棒状アンテナエレメントの基端側が抜け出ておりまたは挿入状態でもその重なり寸法は僅かであって、両者間の結合容量の容量値は比較的に小さく設定される。そこで、折り返しアンテナエレメントと棒状アンテナエレメントは比較的に小さな容量値で容量結合される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の既提案のいずれの引き出し収納自在なアンテナにあっても、棒状アンテナエレメントの実効長が第１周波数ｆ１の１／２波長に設定されている。そして、アンテナ収納状態における引き出し収納自在なアンテナ全体の寸法は、この棒状アンテナエレメントの物理的長さにより規制される。ここで、棒状アンテナエレメントがホイップアンテナエレメント単体で形成されるならば、第１周波数ｆ１が９００ＭＨｚであれば、その長さは約１７ｃｍにもなる。そこで、その物理的長さをより短くするために、棒状アンテナエレメントとしてホイップアンテナエレメントとその先端側にヘリカルアンテナエレメントを配設して形成したものが利用される。
【０００６】
ところで、携帯電話機などにあっては、より携帯に便利なものとすべく小型化および軽量化が図られる。そこで、収納状態における引き出し収納自在なアンテナ全体の長さもより短いものが望まれる。
【０００７】
本発明は、上述のごとき既提案技術をより改善すべくなされたもので、収納状態における全長をより短くすることのできる引き出し収納自在なアンテナを提供することを目的とする。また、かかる引き出し収納自在なアンテナを使用することで、小型化が容易な無線機を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明の引き出し収納自在なアンテナは、線状または帯状の導体を基端から先端側の方向に配設し、この先端側で前記導体を少なくとも１回折り返して前記方向と平行に配設してなる折り返しアンテナエレメントを、その基端から先端までの実効長を第１周波数に対して１／４波長であるとともに、第２周波数に対して３／４波長であるようにし、この折り返しアンテナエレメントを筒状としてその軸方向に棒状アンテナエレメントを移動自在に配設し、この棒状アンテナエレメントの引き出し状態で前記折り返しアンテナエレメントの筒状の先端側に前記棒状アンテナエレメントの基端側が軸方向に互いに重なった挿入状態で容量結合させて、前記折り返しアンテナエレメントの前記基端から筒状の先端側までのインダクタンスと前記容量結合の結合容量および前記棒状アンテナエレメントのインダクタンスの直列共振回路を形成し、前記結合容量による実効長を短くする作用によって、前記折り返しアンテナエレメントの基端から前記棒状アンテナエレメントの先端までの実効長が、前記第１周波数に対して１／４波長であり、前記第２周波数に対して３／４波長であるように構成されている。
【０００９】
また、線状または帯状の導体を基端から先端側の方向に配設し、この先端側で前記導体を少なくとも１回折り返して前記方向と平行に配設して第１エレメントを形成するとともに、前記基端から前記先端側の最初の折り返し点までの途中または前記最初の折り返し点で前記導体を分岐して少なくとも１回折り返して前記方向と平行に配設して第２エレメントを形成してなる折り返しアンテナエレメントを、その基端から前記第１エレメントの先端までの実効長を第１周波数に対して１／４波長とし、前記基端から前記第２エレメントの先端までの実効長を第２周波数に対して１／４波長とし、この折り返しアンテナエレメントを筒状としてその軸方向に棒状アンテナエレメントを移動自在に配設し、この棒状アンテナエレメントの引き出し状態で前記折り返しアンテナエレメントの筒状の先端側に前記棒状アンテナエレメントの基端側が軸方向に互いに重なった挿入状態で容量結合させて、前記折り返しアンテナエレメントの前記基端から筒状の先端側までのインダクタンスと前記容量結合の結合容量および前記棒状アンテナエレメントのインダクタンスの直列共振回路を形成し、前記結合容量による実効長を短くする作用によって、前記折り返しアンテナエレメントの基端から前記棒状アンテナエレメントの先端までの実効長が、前記第１周波数に対して１／４波長であり、前記第２周波数に対して３／４波長であるように構成しても良い。
【００１０】
そして、前記棒状アンテナエレメントをホイップアンテナエレメントとその先端側に配設されるヘリカルアンテナエレメントで構成することもできる。
【００１１】
そしてまた、前記棒状アンテナエレメントをホイップアンテナエレメントとその先端側に軸方向に移動自在に被せられる筒状アンテナエレメントで構成することも可能である。
【００１２】
そして、前記棒状アンテナエレメントの収納状態で、前記棒状アンテナエレメントの先端側が前記折り返しアンテナエレメントから軸方向に十分に離されて電気的結合しないように構成されている。
【００１３】
そしてまた、本発明の無線機は、請求項１または２記載の引き出し収納自在なアンテナを用い、前記折り返しアンテナエレメントを外方に突出させてこの折り返しアンテナエレメントの基端側に電気的接続して設けた給電金具を無線機筐体の側壁を貫通させて配設し、前記給電金具に前記無線機筐体内に収容される無線回路を電気的接続して構成されている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の引き出し収納自在なアンテナの第１実施例を図１および図２を参照して説明する。図１は、本発明の引き出し収納自在なアンテナの第１実施例を示す図であり、（ａ）はアンテナ引き出し状態を示し、（ｂ）はアンテナ収納状態を示し、（ｃ）はアンテナ引き出し状態における等価回路図である。図２は、筒状の折り返しアンテナエレメントの一例の外観斜視図である。
【００１５】
図２に示すごとく、折り返しアンテナエレメント１０は筒状とされる。そして、この筒状の折り返しアンテナエレメント１０の同軸上に軸方向に移動自在に棒状アンテナエレメント１２が配設される。この第１実施例の折り返しアンテナエレメント１０は、線状または帯状の導体を基端から先端側の方向に配設し、この先端側で導体を少なくとも１回折り返して前記方向と平行にジグザグ状に配設してなる。また、棒状アンテナエレメント１２は、引き出し方向および収納方向のいずれにあっても、その移動が適宜に規制されて抜け落ちないように構成されることは勿論である。しかも、本発明の引き出し収納自在なアンテナにあっては、引き出し状態で折り返しアンテナエレメント１０の筒状の先端側に棒状アンテナエレメント１２の基端側が軸方向に互いに重なって挿入状態となるように、その引き出し方向の移動が規制される。
【００１６】
そして、折り返しアンテナエレメント１０は、基端から先端までの実効長が第１周波数ｆ１（波長λ１）に対して１／４波長であるとともに、第２周波数ｆ２（波長λ２）に対して３／４波長となるように設定される。また、折り返しアンテナエレメント１０の基端から最初の折り返し点（筒状の先端側）までの寸法は一例として約２５ｍｍとされる。さらに、棒状アンテナエレメント１２の寸法は一例として１１０ｍｍであり、引き出し状態で折り返しアンテナエレメント１０の筒状の先端側に軸方向に約１０ｍｍ重なるようにされ、引き出し状態の折り返しアンテナエレメント１０の基端から棒状アンテナエレメント１２の先端までの寸法は約１２５ｍｍとされる。ここで、一例として、第１周波数ｆ１は９００ＭＨｚであり、第２周波数ｆ２は１８００ＭＨｚである。
【００１７】
かかる構成において、図１（ｂ）の収納状態では、折り返しアンテナエレメント１０単体により第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２が共振されて、待ち受け受信が可能である。そして、折り返しアンテナエレメント１０は、その実効長が第１周波数ｆ１に対して１／４波長であり、第２周波数ｆ２に対して３／４波長であるので、その入出力インピーダンスはともに約５０オームとなる。なお、収納状態では、棒状アンテナエレメント１２の先端部が、折り返しアンテナエレメント１０から軸方向に充分に離されて何ら電気的結合がされず、棒状アンテナエレメント１２はアンテナとして作用しないので、アンテナ特性に何ら影響を与えない。また、収納状態で、棒状アンテナエレメント１２の先端部が、折り返しアンテナエレメント１０に近接していて容量結合したとしても、折り返しアンテナエレメント１０の基端から棒状アンテナエレメント１２の基端までの実効長を、第１周波数ｆ１および第２周波数ｆ２の周波数帯域内にある周波数が共振しないように構成すれば良い。
【００１８】
また、図１（ａ）の引き出し状態では、折り返しアンテナエレメント１０の筒状の先端部と棒状アンテナエレメント１２の基端部が比較的に大きな値の結合容量Ｃで容量結合される。そこで、図１（ｃ）に示すごとく、その等価回路は折り返しアンテナエレメントの基端から筒状の先端側までのインダクタンスＬ１と容量結合の結合容量Ｃおよび棒状アンテナエレメント１２のインダクタンスＬ２の直列共振回路が形成される。ここで、引き出し状態で折り返しアンテナエレメント１０の基端から棒状アンテナエレメント１２の先端までの物理的長さは、第１周波数ｆ１の１／４波長（８３．３ｍｍ）よりも長い約１２５ｍｍであるが、中間に介装される容量結合Ｃにより実効長がこれよりも短くなるように作用し、第１周波数ｆ１の１／４波長として動作する。また、中間に介装される容量結合Ｃは、高い周波数の第２周波数ｆ２に対して実効長を同様に短くするように作用し、第２周波数ｆ２の３／４波長として動作する。したがって、アンテナ引き出し状態にあっても、第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２が共振して送受信が可能である。しかも、第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２に対して１／４波長と３／４波長の実効長であり、その入出力インピーダンスはともに約５０オームであり、収納状態とほぼ同じである。そこで、この入出力インピーダンスが約５０オームの本発明の引き出し収納自在なアンテナに、５０オームの入出力インピーダンスの同軸ケーブルおよび無線回路を接続することで、整合回路を必要とせずに効率良く信号を伝送することが可能である。
【００１９】
そして、棒状アンテナエレメント１２の物理的長さが既提案のものよりも短い分だけ収納状態における引き出し収納自在なアンテナの全長が短くなり、小型化される携帯電話機などのアンテナとして好適である。
【００２０】
ところで、第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２に対する折り返しアンテナエレメント１０と棒状アンテナエレメント１２の実効長の設定は、一例として以下のごとき手順でなされる。まず、折り返しアンテナエレメント１０の基端から先端までの展開した物理的長さをほぼ第１周波数ｆ１の１／４波長の長さにしてこれをジグザグ状とする。このジグザグ状の折り返しアンテナエレメント１０は、導体間に浮遊容量を生じるが、周波数の低い第１周波数ｆ１に対しては大きな影響がなく、第１周波数ｆ１が共振し得る。しかし、第２周波数ｆ２に対しては、この導体間の浮遊容量が大きく影響して、基端から先端までの実効長が大幅に短くなるように作用する。そこで、ジグザグ状の間隔および平行となる長さなどを調整して導体間の浮遊容量を調整することで、第２周波数ｆ２に対して３／４波長の実効長に設定することができる。
【００２１】
次に、アンテナ引き出し状態における第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２に対する実効長の設定を説明する。アンテナ引き出し状態にあっては、折り返しアンテナエレメント１０の筒状の先端側と棒状アンテナエレメント１２の基端側の軸方向の重なりを大きくして結合容量Ｃの容量値を大きくすれば共振周波数が高くなり、重なりを少なくして結合容量Ｃの容量値を小さくすれば共振周波数が低くなる。そこで、引き出し状態で折り返しアンテナエレメント１０の基端から棒状アンテナエレメント１２の先端までの物理的長さをまず第１周波数ｆ１の１／４波長よりも長く設定し、折り返しアンテナエレメント１０の筒状の先端側と棒状アンテナエレメント１２の基端側との間の軸方向の重なりを調整して結合容量Ｃの容量値を調整することで、その実効長を第１周波数ｆ１の１／４波長とする。そして、この状態でその実効長が３／４波長として共振する周波数が、第２周波数ｆ２よりも高いならば、折り返しアンテナエレメント１０の筒状の先端側と棒状アンテナエレメント１２の基端側の軸方向の重なりを少し小さくすることで容量値を小さくして３／４波長での共振周波数を低くして第２周波数ｆ２に一致させる。かかる調整により、１／４波長での共振周波数は低くなり第１周波数ｆ１より低いものとなるが、その影響は第２周波数ｆ２に対するよりも少ない。さらに、棒状アンテナエレメント１２の長さを少し短くして１／４波長での共振周波数を高くして第１周波数ｆ１に合わせる。すると、この調整で、３／４波長での共振周波数は高くなるが、その影響は第１周波数ｆ１に対するよりも少ない。このようにして、折り返しアンテナエレメント１０の筒状の先端側と棒状アンテナエレメント１２の基端側との結合容量Ｃの調整と棒状アンテナエレメント１２の長さの調整を繰り返して行うことで、折り返しアンテナエレメント１０の基端から棒状アンテナエレメント１２の先端までの実効長を第１周波数ｆ１に対して１／４波長で第２周波数ｆ２に対して３／４波長に設定することができる。また、引き出し状態で折り返しアンテナエレメント１０の基端から棒状アンテナエレメント１２の先端までの実効長を第１周波数ｆ１の１／４波長とし、この状態でその実効長が３／４波長として共振する周波数が第２周波数ｆ２よりも低ければ、折り返しアンテナエレメント１０の筒状の先端側と棒状アンテナエレメント１２の基端側の軸方向の重なりを大きくするとともに棒状アンテナエレメント１２の長さを長くするなどして、同様に調整が可能である。このようにして実験により得られた寸法値に基づいて、量産設計がなされる。
【００２２】
次に、本発明の引き出し収納自在なアンテナの第２実施例を図３を参照して説明する。図３は、本発明の引き出し収納自在なアンテナの第２実施例を示す図であり、（ａ）はアンテナ引き出し状態を示し、（ｂ）はアンテナ収納状態を示す。
【００２３】
図３において、筒状の折り返しアンテナエレメント２０の同軸上に軸方向に移動自在に棒状アンテナエレメント２２が配設される。この第２実施例の折り返しアンテナエレメント２０は、線状または帯状の導体を基端から筒状の先端側の方向に配設し、この先端側で導体を少なくとも１回折り返して前記方向と平行にジグザグ状に配設して第１エレメント２４が形成されるとともに、基端から筒状の先端側の最初の折り返し点で導体を分岐して少なくとも１回折り返して前記方向と平行にジグザグ状に配設して第２エレメント２６が形成される。なお、第２エレメント２６は、基端から先端側の最初の折り返し点までの途中で分岐して形成されても良い。また、棒状アンテナエレメント２２は、基端側のホイップアンテナエレメント２８とその先端側に設けられるヘリカルアンテナエレメント３０とにより形成される。そして、この棒状アンテナエレメント２２は、引き出し方向および収納方向のいずれにあっても、その移動が適宜に規制されて抜け落ちないように構成されることは勿論である。しかも、引き出し状態で折り返しアンテナエレメント２０の筒状の先端側に棒状アンテナエレメント２２の基端側が軸方向に互いに重なって挿入状態となるように、その引き出し方向の移動が規制される。
【００２４】
そして、折り返しアンテナエレメント２０は、第１周波数ｆ１に対して基端から第１エレメント２４の先端までの実効長が１／４波長となるように設定され、第２周波数ｆ２に対して基端から第２エレメント２６の先端までの実効長が１／４波長となるように設定される。また、折り返しアンテナエレメント２０の基端から最初の折り返し点（筒状の先端側）までの寸法は一例として約２５ｍｍとされる。そして、棒状アンテナエレメント２２の寸法はヘリカルアンテナエレメント３０を設けた分だけ第１実施例よりも短く設定される。また、引き出し状態で折り返しアンテナエレメント２０の筒状の先端側に棒状アンテナエレメント２２の基端側のホイップアンテナエレメント２８の基端側が軸方向に約１０ｍｍ重なるようになされ、引き出し状態の折り返しアンテナエレメント２０の基端から棒状アンテナエレメント２２の先端までの物理的寸法は、第１実施例よりも短く設定される。
【００２５】
かかる構成の第２実施例にあっても、アンテナ収納状態では、折り返しアンテナエレメント２０の第１エレメント２４と第２エレメント２６により、それぞれに第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２が共振されて待ち受け受信が可能である。また、アンテナ引き出し状態でも、折り返しアンテナエレメント２０の基端から棒状アンテナエレメント２２の先端までの実効長が、第１周波数ｆ１に対して１／４波長として作用し、第２周波数ｆ２に対して３／４波長として作用する。しかも、折り返しアンテナエレメント２０を第１エレメント２４と第２エレメント２６を有するものとしたので、第１エレメント２４と第２エレメント２６のそれぞれの実効長を第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２に対して１／４波長にそれぞれに独立して調整でき、その調整が容易である。また、棒状アンテナエレメント２２は、先端部にヘリカルアンテナエレメント３０を設けることでその物理的長さをより短くすることができ、アンテナ収納状態の引き出し収納自在なアンテナの全長を第１実施例よりもさらに短くすることができる。
【００２６】
さらに、本発明の引き出し収納自在なアンテナの第３実施例を図４を参照して説明する。図４は、本発明の引き出し収納自在なアンテナの第３実施例を示す図であり、（ａ）はアンテナ引き出し状態を示し、（ｂ）はアンテナ収納状態を示す。
【００２７】
図４において、筒状の折り返しアンテナエレメント４０の同軸上に軸方向に移動自在に棒状アンテナエレメント４２が配設される。この第３実施例の折り返しアンテナエレメント４０は、第１実施例における折り返しアンテナエレメント１０と同様であるが、基端から最初の折り返し点までがジグザグ状に形成される点で相違する。また、棒状アンテナエレメント４２は、基端側にホイップアンテナエレメント４４が設けられ、このホイップアンテナエレメント４４の先端側から筒状アンテナエレメント４６が被せられてテレスコープ状に軸方向に相対的に移動自在とされ、ホイップアンテナエレメント４４の先端に設けられた導電材からなるバネ４８が筒状アンテナエレメント４６の内周壁に弾接して電気的接続がなされている。そして、アンテナ引き出し状態で棒状アンテナエレメント４２を伸長させた状態では、折り返しアンテナエレメント４０の基端から棒状アンテナエレメント６２の先端までの実効長が第１周波数ｆ１に対して１／４波長であるとともに第２周波数ｆ２に対して３／４波長となるように設定される。この調整も、第１実施例と同様に行うことができる。
【００２８】
かかる構成の第３実施例にあっても、アンテナ収納状態および引き出し状態のいずれでも、第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２が共振して送受信が可能である。そして、アンテナ収納状態では棒状アンテナエレメント４２の長さが、筒状アンテナエレメント４６内にホイップアンテナエレメント４４の大部分が収納されることで、その全長がより短いものとなる。
【００２９】
上述のごとき引き出し収納自在なアンテナを用いた無線機の構造を図５を参照して説明する。図５は、本発明の引き出し収納自在なアンテナを無線機に配設したアンテナ引き出し状態の要部縦断面図である。
【００３０】
図５において、略筒状の導電材からなる給電金具８０の先端側に絶縁材からなる筒状のコア部材８２が配設固定される。このコア部材８２の外周面に、一例として第１実施例の筒状の折り返しアンテナエレメント１０が配設され、その基端が給電金具８０に半田付けなどにより適宜に電気的接続される。そして、コア部材８２の先端にＣ字状樹脂バネ８４が配設され、折り返しアンテナエレメント１０の外周を覆うとともにＣ字状樹脂バネ８４の軸方向の移動を規制するように絶縁材からなるキャップ部材８６が被せられその基端部が給電金具８０に螺合されて固定される。なお、コア部材８２の内周には、先端側の径が小さくなる段差部８２ａが設けられる。
【００３１】
また、一例として第１実施例の可撓性と導電性を有する線状体からなる棒状アンテナエレメント１２に絶縁チューブ８８が被せられ、その基端に絶縁材からなるストッパ９０が設けられる。この棒状アンテナエレメント１２の先端側にストッパ９０と同径の絶縁部材９２が設けられその先端にトップ部材９４が配設固定される。そして、棒状アンテナエレメント１２などの組み付け体が、折り返しアンテナエレメント１０などの組み付け体に、軸方向に移動自在に組み込み配設される。しかも、ストッパ９０でコア部材８２の内周壁の段差部８２ａにより引き出し方向の抜けが阻止されるとともにストッパ９０の外周面に軸回りに形成した溝にＣ字状樹脂バネ８４が弾力的に係合して軸方向の移動が弾力的に規制され、その引き出し状態が維持される。また、トップ部材９４により収納方向の移動が阻止されるとともに絶縁部材９２の外周面に軸回りに形成された溝にＣ字状樹脂バネ８４が弾力的に係合して軸方向の移動が弾力的に規制され、その収納状態が維持される。
【００３２】
さらに、無線機筐体９６にその側壁を貫通させて導電材からなる給電受金具９８が配設される。この無線機筐体９６内には、無線回路５０（図５には図示されていない）などを搭載する回路基板１００が適宜に設けられ、この回路基板１００に設けられた給電板バネ１０２が無線機筐体９６内に突出する給電受金具９８に弾接される。この給電板バネ１０２は無線回路５０に適宜に電気的接続されることは勿論である。そこで、給電金具８０を給電受金具９８に螺合固定することで、折り返しアンテナエレメント１０の基端が給電金具８０と給電受金具９８および給電板バネ１０２を介して回路基板１００に搭載される無線回路５０に電気的接続されて、無線機が構成される。
【００３３】
なお、折り返しアンテナエレメントの構造は、上記実施例に限られず、第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２に対して、その実効長が１／４波長または３／４波長として共振ができるものであれば良い。また、棒状アンテナエレメントの構造は、上記実施例に限られず、外観が棒状であれば良い。そしてまた、第３実施例のごとく筒状アンテナエレメント４６は一段のものに限られず、複数段設けられても良い。さらに、図５に示す無線機にあっては、給電金具８０と給電受金具９８および給電板バネ１０２がアンテナ作用を奏するならば、折り返しアンテナエレメントのアンテナとしての基端は、それ自体の基端部でなく、給電板バネ１０２の回路基板１００への接続点であることは容易に理解されるであろう。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の引き出し収納自在なアンテナおよび無線機は構成されているので、以下のごとき格別な効果を奏する。
【００３５】
請求項１または２記載のいずれの引き出し収納自在なアンテナにあっても、棒状アンテナエレメントの実効長が、既提案のこの種の引き出し収納自在なアンテナよりも短くでき、その収納状態における引き出し収納自在なアンテナの全長がより短いなものとなる。
【００３６】
そして、請求項３記載の引き出し収納自在なアンテナにあっては、ヘリカルアンテナエレメントを一部に設けることにより棒状アンテナエレメントの物理的長さを短くすることができ、それだけ収納状態における全長を短くすることができる。
【００３７】
そしてまた、請求項４記載の引き出し収納自在なアンテナにあっては、筒状アンテナエレメントを用いてテレスコープ状にすることにより収納状態での棒状アンテナエレメントの長さを伸長状態のほぼ半分またはそれ以下の長さまで短くでき、それだけ収納状態における全長を短くすることができる。
【００３８】
そして、請求項５記載の引き出し収納自在なアンテナにあっては、収納状態で棒状アンテナエレメントが折り返しアンテナエレメントに電気的結合しないので、収納状態では折り返しアンテナエレメントのみがアンテナとして作用し、棒状アンテナエレメントによりアンテナ特性が影響されることがない。
【００３９】
そしてまた、請求項６記載の引き出し収納自在なアンテナにあっては、収納様態で全長が短い引き出し収納自在なアンテナを用いているので、小型化が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の引き出し収納自在なアンテナの第１実施例を示す図であり、（ａ）はアンテナ引き出し状態を示し、（ｂ）はアンテナ収納状態を示し、（ｃ）はアンテナ引き出し状態における等価回路図である。
【図２】筒状の折り返しアンテナエレメントの一例の外観斜視図である。
【図３】本発明の引き出し収納自在なアンテナの第２実施例を示す図であり、（ａ）はアンテナ引き出し状態を示し、（ｂ）はアンテナ収納状態を示す。
【図４】本発明の引き出し収納自在なアンテナの第３実施例を示す図であり、（ａ）はアンテナ引き出し状態を示し、（ｂ）はアンテナ収納状態を示す。
【図５】本発明の引き出し収納自在なアンテナを無線機に配設したアンテナ引き出し状態の要部縦断面図である。
【符号の説明】
１０、２０、４０折り返しアンテナエレメント
１２、２２、４２棒状アンテナエレメント
２４第１エレメント
２６第２エレメント
２８、４４ホイップアンテナエレメント
３０ヘリカルアンテナエレメント
４６筒状アンテナエレメント
４８バネ
５０無線回路
７０筒状アンテナエレメント
８０給電金具
９６無線機筐体
９８給電受金具
１００回路基板
１０２給電板バネ
ｆ１第１周波数
ｆ２第２周波数[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a retractable antenna that can perform standby reception with respect to a dual-band frequency band and that has a short antenna size in a retracted state. The present invention also relates to a radio apparatus suitable for a dual band small mobile phone using the antenna that can be pulled out and stored.
[0002]
[Prior art]
  According to Japanese Patent Application No. 8-160016, the present inventors are composed of a cylindrical folded antenna element and a rod-shaped antenna element which is arranged so as to be movable in the axial direction. The first frequency f1 in the 900 MHz band and the 1800 MHz band An antenna that can be pulled out and stored and can be used in a dual band with the second frequency f2 is proposed. As for the shape of the folded antenna element, a linear or belt-like conductor is arranged in the direction from the base end to the tip end side, and the conductor is turned back at least once at the tip end side and arranged in a zigzag shape parallel to the direction. Is. A folded antenna element made of a conductor having this shape is formed into a cylindrical shape. In this retractable antenna, the effective length from the proximal end to the distal end of the folded antenna element is ¼ wavelength with respect to the first frequency f1, and the second frequency is higher than the first frequency. It is set to be 3/4 wavelength with respect to f2. Further, the effective length from the base end to the tip end of the rod-shaped antenna element is set to be ½ wavelength with respect to the first frequency f1 and to be 1 wavelength with respect to the second frequency f2.
[0003]
  In the retractable antenna proposed in Japanese Patent Application No. 8-160016, it is difficult to set the effective length of the folded antenna element to the desired wavelengths of the first frequency f1 and the second frequency f2. Therefore, the present inventors have proposed an improved antenna technology that can be retracted and accommodated by Japanese Patent Application No. 10-136000. The folded antenna element that constitutes the antenna that can be pulled out and stored here is partially different from the structure proposed in Japanese Patent Application No. 8-160016. That is, the structure of the folded antenna element proposed in Japanese Patent Application No. 10-136000 has a linear or belt-like conductor disposed in the direction from the base end to the tip end side, and the conductor is turned back at least once at the tip end side. The first element is formed in a zigzag shape in parallel with the direction, and the conductor is branched in the middle from the base end to the first turn-up point on the tip side or at the first turn-back point and is folded back at least once. A second element is formed in a zigzag shape parallel to the direction. The folded antenna element made of the conductor having such a shape is cylindrical. The folded antenna element has an effective length from the base end to the tip of the first element of ¼ wavelength with respect to the first frequency f1, and an effective length from the base end to the tip of the second element is the first. It is set to be a quarter wavelength with respect to the two frequencies f2. As described above, since the effective length can be set independently for the first frequency f1 and the second frequency f2 by the first element and the second element, the adjustment is easy. The rod-shaped antenna element has the same structure as that proposed in Japanese Patent Application No. 8-160016, and its effective length is ½ wavelength with respect to the first frequency f1, and with respect to the second frequency f2. It is set to be one wavelength.
[0004]
  In any of the antennas that can be retracted and retracted proposed in Japanese Patent Application No. 8-160016 and Japanese Patent Application No. 10-136000, the base end of the rod-shaped antenna element from the distal end side of the folded antenna element in the antenna extended state. Even when the side is pulled out or inserted, the overlapping dimension is small, and the capacitance value of the coupling capacitance between the two is set to be relatively small. Therefore, the folded antenna element and the rod-shaped antenna element are capacitively coupled with a relatively small capacitance value.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
  In any of the proposed antennas that can be pulled out and stored, the effective length of the rod-shaped antenna element is set to ½ wavelength of the first frequency f1. The overall size of the antenna that can be retracted and stored in the antenna storage state is regulated by the physical length of the rod-shaped antenna element. Here, if the rod-shaped antenna element is formed as a single whip antenna element, the length is about 17 cm if the first frequency f1 is 900 MHz. Therefore, in order to further shorten the physical length, a rod-shaped antenna element formed by arranging a whip antenna element and a helical antenna element on the tip side thereof is used.
[0006]
  By the way, in a mobile phone or the like, the size and weight can be reduced in order to make it more convenient to carry. Therefore, it is desired that the length of the entire antenna that can be pulled out and stored in the stored state is shorter.
[0007]
  The present invention has been made to further improve the previously proposed technology as described above, and an object of the present invention is to provide a retractable and retractable antenna capable of shortening the overall length in the stored state. It is another object of the present invention to provide a wireless device that can be easily miniaturized by using such an antenna that can be pulled out and stored.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve such an object, the antenna of the present invention that can be pulled out and stored has a linear or belt-like conductor disposed in the direction from the proximal end to the distal end side, and the conductor is bent back at least once at the distal end side. The effective length from the base end to the tip end of the folded antenna element arranged in parallel with the direction is 1/4 wavelength with respect to the first frequency and 3/4 wavelength with respect to the second frequency. In this manner, the folded antenna element is formed into a cylindrical shape, and the rod-shaped antenna element is movably disposed in the axial direction of the folded antenna element, and the rod-shaped antenna element is attached to the tubular distal end side of the folded antenna element in the pulled-out state. The base side isOverlapped each other in the axial directionCapacitive coupling in the inserted stateLetAndBy forming a series resonance circuit of an inductance from the base end to the cylindrical tip side of the folded antenna element, a coupling capacity of the capacitive coupling, and an inductance of the rod-shaped antenna element, and shortening an effective length by the coupling capacity ,The effective length from the proximal end of the folded antenna element to the distal end of the rod-shaped antenna element is ¼ wavelength with respect to the first frequency and ¾ wavelength with respect to the second frequency. Has been.
[0009]
  Further, a linear or belt-like conductor is disposed in the direction from the proximal end to the distal end side, and at the distal end side, the conductor is folded back at least once and disposed in parallel with the direction to form the first element, The second element is formed by branching the conductor halfway from the base end to the first turn-up point on the tip side or at the first turn-back point and turning back at least once and parallel to the direction. The effective length from the base end of the folded antenna element to the tip of the first element is ¼ wavelength with respect to the first frequency, and the effective length from the base end to the tip of the second element is the second frequency. The folded antenna element is cylindrical, and a rod-shaped antenna element is movably disposed in the axial direction of the folded antenna element. In the base end side of the rod-shaped antenna element in a cylindrical distal end side of the folded antenna elementOverlapped each other in the axial directionCapacitive coupling in the inserted stateLetAndBy forming a series resonance circuit of an inductance from the base end to the cylindrical tip side of the folded antenna element, a coupling capacity of the capacitive coupling, and an inductance of the rod-shaped antenna element, and shortening an effective length by the coupling capacity ,The effective length from the proximal end of the folded antenna element to the distal end of the rod-shaped antenna element is ¼ wavelength with respect to the first frequency and ¾ wavelength with respect to the second frequency. You may do it.
[0010]
  And the said rod-shaped antenna element can also be comprised with the whip antenna element and the helical antenna element arrange | positioned at the front end side.
[0011]
  Further, the rod-shaped antenna element can be constituted by a whip antenna element and a cylindrical antenna element that is axially movable on the tip side thereof.
[0012]
  And in the storage state of the rod-shaped antenna element, the tip side of the rod-shaped antenna element is the folded antenna element.Well separated in the axial direction fromIt is configured not to be electrically coupled.
[0013]
  The radio of the present invention uses the retractable antenna according to claim 1 or 2 and protrudes the folded antenna element outward and is electrically connected to the proximal end side of the folded antenna element. The provided power supply fitting is disposed by penetrating the side wall of the wireless device casing, and a wireless circuit accommodated in the wireless device case is electrically connected to the power supply fitting.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  A first embodiment of the antenna that can be pulled out and stored according to the present invention will be described below with reference to FIGS. FIGS. 1A and 1B are diagrams showing a first embodiment of an antenna that can be pulled out and stored according to the present invention, in which FIG. 1A shows the antenna pulled out state, FIG. 1B shows the antenna stored state, and FIG. FIG. FIG. 2 is an external perspective view of an example of a tubular folded antenna element.
[0015]
  As shown in FIG. 2, the folded antenna element 10 has a cylindrical shape. A rod-shaped antenna element 12 is disposed on the same axis of the cylindrical folded antenna element 10 so as to be movable in the axial direction. In the folded antenna element 10 of the first embodiment, a linear or belt-like conductor is arranged in the direction from the base end to the tip end side, and the conductor is turned back at least once at the tip end side so as to be zigzag parallel to the direction. It is arranged. Further, it goes without saying that the rod-shaped antenna element 12 is configured so that its movement is appropriately regulated so that it does not fall out in any of the pull-out direction and the storage direction. Moreover, in the antenna of the present invention that can be retracted and stored, the folded antenna element 10 can be folded in the pulled out state.TubularThe proximal end side of the rod-shaped antenna element 12 is on the distal end side.AxiallyThe movement in the pull-out direction is restricted so that they are in an insertion state overlapping each other.
[0016]
  The folded antenna element 10 has an effective length from the proximal end to the distal end of ¼ wavelength with respect to the first frequency f1 (wavelength λ1) and 3/4 with respect to the second frequency f2 (wavelength λ2). The wavelength is set. In addition, the first folding point from the base end of the folded antenna element 10(Cylindrical tip side)The dimension up to is about 25 mm as an example. Furthermore, the dimension of the rod-shaped antenna element 12 is 110 mm as an example, and the folded antenna element 10 is folded in the pulled-out state.TubularOn the tip sideAxiallyThe dimension from the proximal end of the folded antenna element 10 in the drawn state to the distal end of the rod-shaped antenna element 12 is about 125 mm. Here, as an example, the first frequency f1 is 900 MHz, and the second frequency f2 is 1800 MHz.
[0017]
  In such a configuration, in the housed state of FIG. 1B, the first frequency f1 and the second frequency f2 are resonated by the folded antenna element 10 alone, and standby reception is possible. Since the effective length of the folded antenna element 10 is 1/4 wavelength with respect to the first frequency f1 and 3/4 wavelength with respect to the second frequency f2, the input / output impedance thereof is approximately 50 ohms. It becomes. In the housed state, the tip of the rod-shaped antenna element 12 is folded from the folded antenna element 10.AxiallyThe rod-shaped antenna element 12 does not act as an antenna because it is sufficiently separated and is not electrically coupled, and does not affect the antenna characteristics. Further, in the housed state, the tip of the rod-shaped antenna element 12 is close to the folded antenna element 10 so that the capacity is connected.TogetherEven so, the effective length from the base end of the folded antenna element 10 to the base end of the rod-shaped antenna element 12 may be configured so that the frequencies within the frequency bands of the first frequency f1 and the second frequency f2 do not resonate. .
[0018]
  1A, the tubular tip end portion of the folded antenna element 10 and the base end portion of the rod-shaped antenna element 12 are capacitively coupled with a relatively large coupling capacitance C. Therefore, as shown in FIG.From the base end of the folded antenna element to the cylindrical tip sideWith inductance L1Capacitively coupledCoupling capacitance C andOf the rod-shaped antenna element 12A series resonant circuit of inductance L2 is formed. Here, the physical length from the proximal end of the folded antenna element 10 to the distal end of the rod-shaped antenna element 12 in the pulled out state is about 125 mm, which is longer than a quarter wavelength (83.3 mm) of the first frequency f1. The effective length is shorter than this due to the capacitive coupling C interposed in the middle, and operates as a quarter wavelength of the first frequency f1. Further, the capacitive coupling C interposed in the middle acts to shorten the effective length in the same manner with respect to the second frequency f2 having a high frequency, and operates as a 3/4 wavelength of the second frequency f2. Therefore, even when the antenna is pulled out, the first frequency f1 and the second frequency f2 resonate and transmission / reception is possible. Moreover, the effective lengths of the ¼ wavelength and ¾ wavelength with respect to the first frequency f1 and the second frequency f2, and the input / output impedances thereof are both about 50 ohms, which is almost the same as the housed state. Therefore, by connecting a coaxial cable and a radio circuit having an input / output impedance of 50 ohms to the antenna of the present invention having an input / output impedance of about 50 ohms, the signal can be efficiently transmitted without requiring a matching circuit. It is possible to transmit.
[0019]
  Further, the total length of the antenna that can be pulled out and stored in the stored state is shortened by an amount corresponding to the physical length of the rod-shaped antenna element 12 shorter than that of the previously proposed one, which is suitable as an antenna for a mobile phone or the like to be miniaturized.
[0020]
  By the way, the effective lengths of the folded antenna element 10 and the rod-shaped antenna element 12 for the first frequency f1 and the second frequency f2 are set by the following procedure as an example. First, the developed physical length from the proximal end to the distal end of the folded antenna element 10 is set to a length of 1/4 wavelength of the first frequency f1, and this is made into a zigzag shape. The zigzag folded antenna element 10 generates stray capacitance between conductors, but has no significant effect on the first frequency f1 having a low frequency, and the first frequency f1 can resonate. However, the stray capacitance between the conductors greatly affects the second frequency f2, and acts so that the effective length from the base end to the front end is significantly shortened. Therefore, the effective length of ¾ wavelength can be set with respect to the second frequency f2 by adjusting the stray capacitance between the conductors by adjusting the zigzag interval and the parallel length.
[0021]
  Next, the setting of the effective length for the first frequency f1 and the second frequency f2 in the antenna extraction state will be described. When the antenna is pulled out, the folded antenna element 10Cylindrical tip side ofAnd the rod-shaped antenna element 12Proximal axial directionIf the overlap is increased and the capacitance value of the coupling capacitor C is increased, the resonance frequency is increased. If the overlap is decreased and the capacitance value of the coupling capacitor C is decreased, the resonance frequency is decreased. Therefore, the physical length from the proximal end of the folded antenna element 10 to the distal end of the rod-shaped antenna element 12 in the pulled-out state is first set to be longer than a quarter wavelength of the first frequency f1, and the folded antenna element 10Cylindrical tip side ofAnd the rod-shaped antenna element 12With proximal sideAmongAxialBy adjusting the overlap and adjusting the capacitance value of the coupling capacitor C, the effective length is set to ¼ wavelength of the first frequency f1. If the frequency at which the effective length is 3/4 wavelength in this state is higher than the second frequency f2, the folded antenna element 10Cylindrical tip side ofAnd the rod-shaped antenna element 12Proximal axial directionBy reducing the overlap slightly, the capacitance value is reduced to lower the resonance frequency at 3/4 wavelength to match the second frequency f2. By such adjustment, the resonance frequency at the quarter wavelength becomes lower and lower than the first frequency f1, but the influence is less than that on the second frequency f2. Further, the length of the rod-shaped antenna element 12 is slightly shortened to increase the resonance frequency at the quarter wavelength to match the first frequency f1. Then, with this adjustment, the resonance frequency at the 3/4 wavelength is increased, but the influence is less than that with respect to the first frequency f1. In this way, the folded antenna element 10Cylindrical tip side ofAnd the rod-shaped antenna element 12With proximal sideBy repeatedly adjusting the coupling capacitance C and adjusting the length of the rod-shaped antenna element 12, the effective length from the base end of the folded antenna element 10 to the tip of the rod-shaped antenna element 12 is reduced to 1 / of the first frequency f1. It can be set to 3/4 wavelength with respect to the second frequency f2 at 4 wavelengths. Further, the effective length from the base end of the folded antenna element 10 to the tip end of the rod-shaped antenna element 12 in the pulled out state is set to a quarter wavelength of the first frequency f1, and in this state, the effective length is a frequency that resonates as a 3/4 wavelength. Is lower than the second frequency f2, the folded antenna element 10Cylindrical tip side ofAnd the rod-shaped antenna element 12Proximal axial directionAdjustment can be similarly performed by increasing the overlap and increasing the length of the rod-shaped antenna element 12. In this way, mass production design is performed based on the dimension values obtained through experiments.
[0022]
  Next, a second embodiment of the retractable antenna according to the present invention will be described with reference to FIG. FIGS. 3A and 3B are diagrams showing a second embodiment of the antenna that can be pulled out and stored according to the present invention. FIG. 3A shows the antenna being pulled out, and FIG.
[0023]
  In FIG. 3, a rod-shaped antenna element 22 is disposed on the same axis of a cylindrical folded antenna element 20 so as to be movable in the axial direction. The folded antenna element 20 of the second embodiment has a linear or strip-shaped conductor from the base end.TubularThe first element 24 is formed by disposing at least one conductor at the distal end side in a zigzag manner parallel to the direction, and forming the first element 24 from the proximal end.TubularThe second element 26 is formed by branching the conductor at the first turn-up point on the front end side and turning back at least one time and arranging it in a zigzag shape parallel to the direction. In addition, the 2nd element 26 may be branched and formed in the middle from the base end to the first turning point on the front end side. The rod-shaped antenna element 22 is formed by a whip antenna element 28 on the proximal end side and a helical antenna element 30 provided on the distal end side thereof. And it goes without saying that the rod-shaped antenna element 22 is configured so that its movement is appropriately regulated so as not to fall out in any of the pull-out direction and the storage direction. Moreover, the folded antenna element 20 is pulled out.TubularThe proximal end side of the rod-shaped antenna element 22 is on the distal end side.AxiallyThe movement in the pull-out direction is restricted so that they are in an insertion state overlapping each other.
[0024]
  The folded antenna element 20 is set so that the effective length from the proximal end to the distal end of the first element 24 is ¼ wavelength with respect to the first frequency f1, and from the proximal end with respect to the second frequency f2. The effective length to the tip of the second element 26 is set to be a quarter wavelength. The dimension from the base end of the folded antenna element 20 to the first folding point (cylindrical tip side) is about 25 mm as an example. The dimension of the rod-shaped antenna element 22 is set to be shorter than that of the first embodiment as much as the helical antenna element 30 is provided. Further, the proximal end side of the whip antenna element 28 on the proximal end side of the rod-shaped antenna element 22 is overlapped with the cylindrical distal end side of the folded antenna element 20 in the pulled out state by about 10 mm in the axial direction. The physical dimension from the base end to the tip of the rod-shaped antenna element 22 is set shorter than that in the first embodiment.
[0025]
  Even in the second embodiment having such a configuration, when the antenna is housed, the first frequency f1 and the second frequency f2 are resonated by the first element 24 and the second element 26 of the folded antenna element 20, respectively. Is possible. Even when the antenna is pulled out, the effective length from the proximal end of the folded antenna element 20 to the distal end of the rod-shaped antenna element 22 acts as a quarter wavelength with respect to the first frequency f1, and 3 with respect to the second frequency f2. Acts as / 4 wavelength. Moreover, since the folded antenna element 20 includes the first element 24 and the second element 26, the effective lengths of the first element 24 and the second element 26 are set to the first frequency f1 and the second frequency f2, respectively. Each of the quarter wavelengths can be adjusted independently, and the adjustment is easy. Further, the rod-shaped antenna element 22 can be shortened in physical length by providing the helical antenna element 30 at the tip, and the total length of the antenna that can be pulled out and stored in the antenna storage state is larger than that in the first embodiment. It can be further shortened.
[0026]
  Further, a third embodiment of the retractable antenna according to the present invention will be described with reference to FIG. FIGS. 4A and 4B are diagrams showing a third embodiment of the antenna that can be pulled out and stored according to the present invention, in which FIG. 4A shows the antenna being pulled out and FIG. 4B is the antenna stored state.
[0027]
  In FIG. 4, a rod-shaped antenna element 42 is disposed on the same axis of a cylindrical folded antenna element 40 so as to be movable in the axial direction. The folded antenna element 40 of the third embodiment is the same as the folded antenna element 10 of the first embodiment, but differs in that a portion from the base end to the first folding point is formed in a zigzag shape. Further, the rod-shaped antenna element 42 is provided with a whip antenna element 44 on the base end side, and a tubular antenna element 46 is covered from the distal end side of the whip antenna element 44 to be relatively movable in the axial direction like a telescope. A spring 48 made of a conductive material provided at the tip of the whip antenna element 44 is elastically contacted with the inner peripheral wall of the cylindrical antenna element 46 to be electrically connected. When the rod-shaped antenna element 42 is extended with the antenna pulled out, the effective length from the base end of the folded antenna element 40 to the tip of the rod-shaped antenna element 62 is ¼ wavelength with respect to the first frequency f1. It is set to be 3/4 wavelength with respect to the second frequency f2. This adjustment can also be performed as in the first embodiment.
[0028]
  Even in the third embodiment having such a configuration, the first frequency f1 and the second frequency f2 can resonate and transmit / receive in both the antenna retracted state and the pulled out state. When the antenna is housed, the length of the rod-shaped antenna element 42 is such that most of the whip antenna element 44 is housed in the tubular antenna element 46, so that the overall length is shorter.
[0029]
  The structure of the wireless device using the antenna that can be pulled out and stored as described above will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of a main part in an antenna pull-out state in which an antenna that can be pulled out and stored according to the present invention is disposed in a radio.
[0030]
  In FIG. 5, a cylindrical core member 82 made of an insulating material is disposed and fixed on the distal end side of a power supply fitting 80 made of a substantially cylindrical conductive material. As an example, the cylindrical folded antenna element 10 of the first embodiment is disposed on the outer peripheral surface of the core member 82, and the base end thereof is appropriately electrically connected to the power supply fitting 80 by soldering or the like. A C-shaped resin spring 84 is disposed at the tip of the core member 82, covers the outer periphery of the folded antenna element 10, and is made of an insulating material so as to restrict the axial movement of the C-shaped resin spring 84. 86 is covered and the base end portion is screwed into the power supply fitting 80 and fixed. Note that a stepped portion 82 a having a smaller diameter on the tip side is provided on the inner periphery of the core member 82.
[0031]
  As an example, the rod-like antenna element 12 made of a linear body having flexibility and conductivity according to the first embodiment is covered with an insulating tube 88, and a stopper 90 made of an insulating material is provided at the base end thereof. An insulating member 92 having the same diameter as the stopper 90 is provided on the tip side of the rod-shaped antenna element 12, and a top member 94 is disposed and fixed on the tip. Then, an assembly such as the rod-shaped antenna element 12 is incorporated and disposed in the assembly such as the folded antenna element 10 so as to be movable in the axial direction. Moreover, the stopper 90 prevents the stepped portion 82a of the inner peripheral wall of the core member 82 from being pulled out in the pulling direction, and the C-shaped resin spring 84 is elastically engaged with a groove formed around the axis on the outer peripheral surface of the stopper 90. Thus, the movement in the axial direction is elastically restricted, and the pulled-out state is maintained. Further, the top member 94 prevents movement in the storage direction, and the C-shaped resin spring 84 elastically engages with a groove formed around the axis on the outer peripheral surface of the insulating member 92 so that the movement in the axial direction is elastic. Therefore, the storage state is maintained.
[0032]
  Further, a power supply receiving metal fitting 98 made of a conductive material is provided in the wireless device casing 96 so as to penetrate the side wall thereof. A circuit board 100 on which a radio circuit 50 (not shown in FIG. 5) or the like is mounted is appropriately provided in the radio device casing 96, and a power supply leaf spring 102 provided on the circuit board 100 is wireless. It is elastically contacted with a power receiving bracket 98 protruding into the machine casing 96. Of course, the power supply leaf spring 102 is appropriately electrically connected to the radio circuit 50. Therefore, the power supply fitting 80 is screwed and fixed to the power supply receiving fitting 98, so that the base end of the folded antenna element 10 is mounted on the circuit board 100 via the power supply fitting 80, the power supply receiving fitting 98, and the power supply leaf spring 102. A radio is configured by being electrically connected to the circuit 50.
[0033]
  The structure of the folded antenna element is not limited to the above-described embodiment, and any structure can be used as long as the effective length of the first frequency f1 and the second frequency f2 is 1/4 wavelength or 3/4 wavelength. good. Further, the structure of the rod-shaped antenna element is not limited to the above-described embodiment, and the appearance may be a rod-shape. Further, as in the third embodiment, the cylindrical antenna element 46 is not limited to a single stage, and a plurality of stages may be provided. Further, in the wireless device shown in FIG. 5, if the power supply fitting 80, the power supply reception fitting 98, and the power supply leaf spring 102 have an antenna function, the base end as the antenna of the folded antenna element is the base end of itself. It will be easily understood that this is not a portion but a connection point of the power supply leaf spring 102 to the circuit board 100.
[0034]
【The invention's effect】
  As described above, since the antenna and the wireless device that can be pulled out and stored according to the present invention are configured, the following special effects can be obtained.
[0035]
  In any of the drawer-retractable antennas according to claim 1 or 2, the effective length of the rod-shaped antenna element can be made shorter than that of this proposed drawer-retractable antenna, and the drawer-retractable antenna in the retracted state can be stored. The total length of the antenna is shorter.
[0036]
  In the retractable antenna according to claim 3, the physical length of the rod-shaped antenna element can be shortened by providing the helical antenna element in part, and the total length in the stowed state is shortened accordingly. be able to.
[0037]
  In the retractable and retractable antenna according to claim 4, the length of the rod-shaped antenna element in the retracted state is approximately half of that in the expanded state by using a cylindrical antenna element to form a telescope. The length can be shortened to the following length, and the total length in the storage state can be shortened accordingly.
[0038]
  In the retractable antenna according to claim 5, since the rod-shaped antenna element is not electrically coupled to the folded antenna element in the housed state, only the folded antenna element acts as an antenna in the housed state. Thus, the antenna characteristics are not affected.
[0039]
  In addition, in the antenna that can be retracted and stored according to claim 6,Since the antenna that can be retracted and retracted has a short overall length in the storage mode, it is easy to reduce the size.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are diagrams showing a first embodiment of an antenna that can be pulled out and stored according to the present invention, in which FIG. 1A shows the antenna pulled out state, FIG. 1B shows the antenna stored state, and FIG. FIG.
FIG. 2 is an external perspective view of an example of a tubular folded antenna element.
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing a second embodiment of the antenna that can be pulled out and stored according to the present invention, in which FIG. 3A shows the antenna pulled out state, and FIG. 3B shows the antenna stored state;
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing a third embodiment of the antenna that can be pulled out and stored according to the present invention, in which FIG. 4A shows the antenna pulled out state, and FIG. 4B shows the antenna stored state;
FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of a main part in an antenna pull-out state in which the antenna that can be pulled out and stored according to the present invention is disposed in a wireless device.
[Explanation of symbols]
  10, 20, 40 Folded antenna element
  12, 22, 42 Rod antenna element
  24 First element
  26 Second element
  28, 44 Whip antenna element
  30 Helical antenna element
  46 Tubular antenna element
  48 Spring
  50 Radio circuit
  70 Tubular antenna element
  80 Power supply bracket
  96 Radio housing
  98 Power supply bracket
  100 circuit board
  102 Power supply leaf spring
  f1 first frequency
  f2 Second frequency

Claims

線状または帯状の導体を基端から先端側の方向に配設し、この先端側で前記導体を少なくとも１回折り返して前記方向と平行に配設してなる折り返しアンテナエレメントを、その基端から先端までの実効長を第１周波数に対して１／４波長であるとともに、第２周波数に対して３／４波長であるようにし、この折り返しアンテナエレメントを筒状としてその軸方向に棒状アンテナエレメントを移動自在に配設し、この棒状アンテナエレメントの引き出し状態で前記折り返しアンテナエレメントの筒状の先端側に前記棒状アンテナエレメントの基端側が軸方向に互いに重なった挿入状態で容量結合させて、前記折り返しアンテナエレメントの前記基端から筒状の先端側までのインダクタンスと前記容量結合の結合容量および前記棒状アンテナエレメントのインダクタンスの直列共振回路を形成し、前記結合容量による実効長を短くする作用によって、前記折り返しアンテナエレメントの基端から前記棒状アンテナエレメントの先端までの実効長が、前記第１周波数に対して１／４波長であり、前記第２周波数に対して３／４波長であるように構成したことを特徴とする引き出し収納自在なアンテナ。A folded antenna element in which a linear or belt-like conductor is arranged in the direction from the base end to the tip end side, and the conductor is turned back at least once in parallel to the direction from the base end, The effective length to the tip is ¼ wavelength with respect to the first frequency and ¾ wavelength with respect to the second frequency, and this folded antenna element is formed into a cylindrical shape in the axial direction of the rod-shaped antenna element. the movably arranged, by capacitive coupling inserted state the base end side of the rod-shaped antenna element in a cylindrical distal end side of the folded antenna element in a extended state overlap each other in the axial direction of the rod-shaped antenna element, wherein The inductance from the base end of the folded antenna element to the cylindrical tip side, the coupling capacity of the capacitive coupling, and the rod-shaped antenna element Forming a series resonant circuit of the instrument of the inductance, the effect of shortening the effective length by the coupling capacitance, the effective length from the base of the folded antenna element to the tip of the rod-shaped antenna element, relative to the first frequency An antenna capable of being pulled out and stored, wherein the antenna has a quarter wavelength and is a quarter wavelength with respect to the second frequency.

線状または帯状の導体を基端から先端側の方向に配設し、この先端側で前記導体を少なくとも１回折り返して前記方向と平行に配設して第１エレメントを形成するとともに、前記基端から前記先端側の最初の折り返し点までの途中または前記最初の折り返し点で前記導体を分岐して少なくとも１回折り返して前記方向と平行に配設して第２エレメントを形成してなる折り返しアンテナエレメントを、その基端から前記第１エレメントの先端までの実効長を第１周波数に対して１／４波長とし、前記基端から前記第２エレメントの先端までの実効長を第２周波数に対して１／４波長とし、この折り返しアンテナエレメントを筒状としてその軸方向に棒状アンテナエレメントを移動自在に配設し、この棒状アンテナエレメントの引き出し状態で前記折り返しアンテナエレメントの筒状の先端側に前記棒状アンテナエレメントの基端側が軸方向に互いに重なった挿入状態で容量結合させて、前記折り返しアンテナエレメントの前記基端から筒状の先端側までのインダクタンスと前記容量結合の結合容量および前記棒状アンテナエレメントのインダクタンスの直列共振回路を形成し、前記結合容量による実効長を短くする作用によって、前記折り返しアンテナエレメントの基端から前記棒状アンテナエレメントの先端までの実効長が、前記第１周波数に対して１／４波長であり、前記第２周波数に対して３／４波長であるように構成したことを特徴とする引き出し収納自在なアンテナ。A linear or belt-like conductor is disposed in the direction from the proximal end to the distal end side, and at the distal end side, the conductor is folded back at least once and disposed in parallel with the direction to form the first element, and the base A folded antenna formed by branching the conductor halfway from the end to the first folding point on the tip side or at the first folding point and turning it back at least once and arranging it in parallel with the direction to form a second element The effective length from the base end to the tip of the first element is ¼ wavelength with respect to the first frequency, and the effective length from the base end to the tip of the second element is set to the second frequency. 1/4 wavelength, this folded antenna element is cylindrical, and a rod-shaped antenna element is movably arranged in the axial direction. Folding said a cylindrical distal end side of the antenna element base end side of the rod-shaped antenna element by capacitive coupling inserted state overlapping each other in the axial direction, the inductance from the proximal end of said folded antenna element to the cylindrical distal end A series resonance circuit of a coupling capacitance of the capacitive coupling and an inductance of the rod-shaped antenna element is formed, and the effective length from the base end of the folded antenna element to the tip of the rod-shaped antenna element is reduced by the action of shortening the effective length due to the coupling capacitance. An antenna capable of being pulled out and stored, characterized in that the length is ¼ wavelength with respect to the first frequency and ¾ wavelength with respect to the second frequency.

請求項１または２記載の引き出し収納自在なアンテナにおいて、前記棒状アンテナエレメントをホイップアンテナエレメントとその先端側に配設されるヘリカルアンテナエレメントで構成したことを特徴とする引き出し収納自在なアンテナ。 3. The drawer-retractable antenna according to claim 1 or 2, wherein the rod-shaped antenna element is constituted by a whip antenna element and a helical antenna element disposed at a tip end side thereof.

請求項１または２記載の引き出し収納自在なアンテナにおいて、前記棒状アンテナエレメントをホイップアンテナエレメントとその先端側に軸方向に移動自在に被せられる筒状アンテナエレメントで構成したことを特徴とする引き出し収納自在なアンテナ。 3. The drawer-retractable antenna according to claim 1 or 2, wherein the rod-shaped antenna element is composed of a whip antenna element and a cylindrical antenna element that is movably covered in the axial direction on the tip side thereof. Antenna.

請求項１または２記載の引き出し収納自在なアンテナにおいて、前記棒状アンテナエレメントの収納状態で、前記棒状アンテナエレメントの先端側が前記折り返しアンテナエレメントから軸方向に十分に離されて電気的結合しないように構成したことを特徴とする引き出し収納自在なアンテナ。3. The retractable antenna according to claim 1 or 2, wherein when the rod-shaped antenna element is housed, a tip side of the rod-shaped antenna element is sufficiently separated from the folded antenna element in the axial direction so as not to be electrically coupled. An antenna that can be freely pulled out and stored.

請求項１または２記載の引き出し収納自在なアンテナを用い、前記折り返しアンテナエレメントを外方に突出させてこの折り返しアンテナエレメントの基端側に電気的接続して設けた給電金具を無線機筐体の側壁を貫通させて配設し、前記給電金具に前記無線機筐体内に収容される無線回路を電気的接続して構成したことを特徴とする無線機。 3. A power supply bracket provided by using the antenna of claim 1 or 2, wherein the folded antenna element protrudes outward and is electrically connected to a proximal end side of the folded antenna element. 1. A radio set comprising a side wall penetrating and electrically connecting a radio circuit accommodated in the radio case to the power supply bracket.