JPH03228407A - アンテナおよび該アンテナを用いた携帯用無線機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、形状を改良して小型化したアンテナ、および
そのアンテナを用いた携帯用無線機に関する。

［従来の技術］ 従来、この種のアンテナおよびそのアンテナを用いた携
帯用無線機としては、第４図（ａ）。

（ｂ）および第５図（ａ）に示すようなものが使用され
ている。

第４図（ａ）、（ｂ）は従来この種のアンテナとして使
用されている片側短絡型マイクロストリップアンテナを
示す斜視図である。この片側短絡型マイクロストリップ
アンテナは通常のフルサイズのパッチアンテナを１／２
サイズに小型化したアンテナである。

第４図（ａ）、（ｂ）において、１５ａは長方形の放射
導体板であり、アース板として機能するグランド板（筐
体本体をグランド板としてもよい）１１に対して所定の
間隔をおいて平行に配置しである。１５ｂは短絡板てあ
り、放射導体板１５ａとグランド板１１との短絡を行う
、第４図（ａ）は短絡板の輻Ｗか長い場合を示し、第４
図（ｂ）は短絡板の輻Ｗか短い場合を示している。

また、１６は給電用導体てあり、短絡板１５ｂから所定
の距離たけ離れた位置に配置しである。

ここてアンテナ１５は、図中に示す放射導体板１５ａの
横幅（放射導体板長）Ｌによってアンテナの共振周波数
か決まることから、通常、この横幅りはλ／４（λはア
ンテナ内部の波長）程度の長さか必要とされている。一
方、短絡板１５ｂの横幅Ｗを狭くすると共振周波数が低
下することから、この性質を利用して、放射導体板１５
ａの横幅りの長さをん７７〜入１８程度まで短縮するこ
とかできる。また、アンテナ１５の高さ（あるいは短絡
板１５ｂの高さ）ｔは、入ハ０〜入／２０程度かそれ以
下の長さが望ましいとされているが、アンテナの高さｔ
または放射導体板１５ａの縦幅Ｗを長くするほど比帯域
幅か広くなる。

したがって、アンテナの小型化を図るため、所望の帯域
幅を実現できる程度まで放射導体板１５ａの縦幅Ｗ、Ｅ
よびアンテナの高さｔを極力小さくするように設計され
る。

このアンテナは低姿勢であり、かつ小型であるのて移動
体通信の目的て移動体に搭載するアンテナとしてはきわ
めて有用なアンテナである。

上述したアンテナは第５図（ａ）に示すようにして携帯
用無線機に搭載されて使用される。

第５図（ａ）において、１１は筐体本体であり、この筐
体本体１１の前面には、受話器１２゜操作部１３及び送
話器１４か所定の位置に配置しである。そして、この筐
体本体１１の裏面には、上部から中央部にかけてスペー
スｌｌａが設けてあり、ここに上述した片側短絡型マイ
クロストリップアンテナ１５か搭載しである。

［発明か解決しようとする課題］ しかしながら、上述した従来のアンテナは、放射導体板
１５ａの縦幅Ｗおよびアンテナの高さｔについては設置
スペースに応しである程度自由に変えることかできるか
、放射導体板長しについては使用周波数によって決まる
値てあり適当に選らぶことかできないという問題点かあ
る。

また、このアンテナを搭載した携帯用無線機においては
、上記片側短絡型マイクロストリップアンテナか、最低
入／４〜入／８程度の横幅を必要とするのて、筐体本体
１１の裏面のかなりのスペースがアンテナに占有された
状態になる。特に、無線機か小型化する程、アンテナの
占めるスペースか大きくなるという問題があり、さらに
、アンテナを搭載する移動体の小型化が進むにつれ、寸
法上の制限からこのアンテナを搭載できなくなるという
問題点があった。

また、携帯用無線機に関しては、アンテナ１５が筐体本
体１１の裏面に搭載しであるので、本無線機を使用する
際、直接アンテナを手で保持したり、あるいはアンテナ
に手を接近しすぎたりしてアンテナ利得を低下させる事
態かたびたび発生するという問題点かあった。

この問題点を解消するため、第５図（ｂ）または（Ｃ）
に示すように、アンテナ１５を筐体本体１１の上面に配
置した構造の携帯用無線機か提案されている。

第５図（ｂ）に示す無線機１７は、アンテナ１５を上面
に配置し、前述した筐体本体１１に比べ前面を小さくシ
、奥行きを大きくとった構造としである。この場合、ア
ンテナ１５の高さｔか入／２０程度であるため、筐体の
比較的上方を手で保持してもアンテナ１５を覆ってしま
うことがない。この結果、無線機１７を使用すると、第
５図（ａ）に述べた問題点は大幅に解消される。

しかし、無線機１７の前面部の横幅か狭いため、受話器
１２を耳に当てた場合、密着性が低下し音響特性の劣化
をまねくことかある。また、操作部１３か小さくなって
操作しすらいという問題点を生じる。

第５図（Ｃ）に示す無線機１８は、上述した第５図（ｂ
）に示す無線機１７の問題点を改善したものであるか、
この無線機１８の受話器１２に耳を当てて使用した場合
、人体頭部の影響を受けて利得低下か大きくなるといっ
た問題点を生しる。

本発明は上述した問題点にかんがみてなされたちのて、
第一の発明は、従来自由に設定できなかったアンテナ長
を自由に設定でき、したかって移動体へアンテナを設置
する際の寸法上の自由度を向上させることのてきるアン
テナの提供を目的とし、また、第二の発明は、操作性や
音響特性の劣化、および通話時における人体の影響によ
るアンテナ利得の低下を生ずることなく使用することか
てきる携帯用無線機の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本第−発明であるアンテナは
、グランド板と、グランド板の上面部と所定の間隔をお
いてほぼ平行に配置した第一導体板と、第一導体板に対
し直角に折曲した第二導体板と、第二導体板に対し直角
でかつ第一導体板に対しほぼ平行となるように折曲した
第三導体板とからなる放射導体板と、前記放射導体板を
構成する第一導体板の、前記第二導体板と接続する辺と
反対側の辺の一部または全部を上記グランド板に接続す
る短絡板と、からなる構成としてあり、好ましくは、第
三導体板とグランド板との間隔（ｇ）を小さくした構成
および／または短絡板の横幅（Ｍ）を第一導体板の横幅
（Ｌ１）よりも短く形成した構成としである。

また、本第二発明である携帯用無線機は、受話器、送話
器及び操作部を任意の面に配置した筐体本体の上面部を
グランド板とし、このグランド板に実装する構成としで
ある。

［作用］ 上記構成からなる第一発明のアンテナによれば、従来自
由に設定できなかったアンテナ長を自由に設定でき、し
たかって移動体へアンテナを設置する際の寸法上の制約
に対し柔軟に対応できる。

また、上記構成からなる第二発明の携帯用無線機によれ
ば、使用する者の操作性を害することなく使用か可能と
なり、音響特性の劣化に伴うアンテナ利得の低下を防止
できる。

［実施例］ 以下、本第−発明の一実施例について、図面を参照して
説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るアンテナの斜視図であ
る。

図面において、１はグランド板てあり、アース板として
機能する。このグランド板１は、第１図ては平板状のも
のを示しているか、必ずしも独立した平板状である必要
はなく、例えば自動車の車体の湾曲部や段差のある部分
あるいは携帯用無線機の筐体部分等であってもよい。す
なわち、本発明のアンテナを実装できるものであれば、
特に限定はされない。

５０は放射導体板てあり、第一導体板５１、第二導体板
５２．第三導体板５３とで構成しである。この放射導体
板５０は平板状の放射導体板をコ字形に折曲して形成し
である。

このうち、第一導体板５１は、グランド板ｌの上面部と
平行に配置しである。また、第二導体板５２は、グラン
ド板１方向に直角に折曲しである。さらに、第三導体板
５３は、第二導体板５２に対し直角で、第一導体板５１
に対して平行になるように折曲してあり、第一導体板５
１とグランド板ｌの上面部の間に位置して設けである。

６は短絡板であり、第一導体板５１の側面からグランド
板１方向に直角に延出した平板になっており、グランド
板ｌの前面部に接続しである。短絡板６の高さは、アン
テナ５の高さ（１＋　）と同してあり、第二導体板５２
の高さ（ｔ２）に対しｔｌ＞ｔ２の関係になっている。

また、短絡板６の横幅（Ｍ）は、第一導体板５１の横幅
（Ｌｌ　）に対し、Ｍ≦Ｌ、の関係になっている。

７は給電用導体であり、短絡板６から所定の距離でかつ
、送受信機のインピーダンス整合がとれる位置に配設し
である。

上記構成からなる本発明のアンテナの共振周波数は、コ
字状に形成した放射導体板５０の長さによって決まり、
放射導体板５０が長くなるほど共振周波数か低下する。

したがって、アンテナ長（第一導体板長）Ｗｌを入１４
以下の適当な値に設定し、第二導体板長ｔ２および第三
導体板長Ｗ。

を変えてアンテナの共振周波数を調整てきる。そして、
この共振周波数はｔ、＋Ｗ、の値か大きい程低下し、ｔ
、＋Ｗ２の値か同しても、第二導体板長ｔ２を大きくし
、第三導体板５３とグランド板ｌとの間隔（ｇ）を小さ
くすると共振周波数かさらに低下する。

また、短絡板６の横幅（Ｍ）は、放射導体板幅Ｌ１と等
しくするか、または第１図に示すように、Ｍ　＜　Ｌ　
ｒとなるように選ぶ、ＭＡＬ、、どなるようにＭの値を
選ぶことにより、Ｍ　＝Ｌ　ｒとした場合よりも共振周
波数を低下させる効果かある。

これらの性質を用いることにより、アンテナ長Ｗ１を自
由に設定できるのて、アンテナを搭載する場合の寸法上
の制限に対し柔軟に対応することかてきる。

このような性質を利用して、所望の共振周波数を得られ
るようにしたアンテナの寸法例を以下に示す。

第一導体板５１の縦幅（Ｗ、）＝入。／＋４＝　λ。１
１６０ 本発明のアンテナは、移動体通信の目的て移動体に搭載
されるアンテナとして広く利用てきるものであり、次に
説明する携帯用無線機に、用途か限定されるものてはな
い。

本第二発明の一実施例について、図面を参照して説明す
る。

第２図は本第二発明の一実施例に係る携帯用無線機の外
観斜視図である。

図面において、１は筐体本体てあり、この筐体本体ｌの
任意の一面（以下、前面部という。）には、受話器２、
操作部３及び、送話器４か所定の位置に配置しである。

また、この筐体本体１の上面にはアンテナ５か搭載され
ている。このアンテナ５としては、上述した第一発明の
アンテナを用いる。

ここて、本実施例のアンテナ５の自由空間における水平
面内の指向性を見てみると、第３図に示すように、送受
話器を配置した前面部の放射レベルか小さく、その裏面
部への放射レベルが大きくなっている。

また、本実施例の無線機と第５図（Ｃ）に示す従来の無
線機１８との通話状態での水平面内の指向性を測定し、
平均利得を求めて比較した結果、本実施例の無線機に２
〜３ｄＢの利得の改善かみられた。

［発明の効果］ 以上説明したように本節−発明のアンテナによれば、放
射導体板をコ字状に構成しているのて、従来、自由に設
定てきなかったアンテナ長を比較的自由に設定てき、し
たかってアンテナを設置する部分の寸法上の制約に対し
柔軟に対応てきるという効果かある。

また、本第二発明の携帯用無線機によれば、操作性や音
響特性の劣化を防止するとともに、通話時における頭部
あるいは手などの影響による大幅な利得低下を防止でき
るといった効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本節−発明の一実施例に係るアンテナの斜視図
、第２図は本第二発明の一実施例に係る携帯用無線機の
外観斜視図、第３図は本発明の自由空間における水平面
内の指向性を示すグラフ、第４図（ａ）および（ｂ）は
従来使用されていた片側短絡型マイクロストリップアン
テナの斜視図、第５図（ａ）〜（ｃ）は従来の携帯用無
線機の外観斜視図である。 ｌ：筐体本体　　　　２ ３：操作部　　　　　４ ５、アンテナ　　　５０ ５１：第一導体板　　５２ ５３：第三導体板　　　６ ７：給電用導体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）グランド板と、 グランド板の上面部と所定の間隔をおいてほぼ平行に配
   置した第一導体板と、第一導体板に対し直角に折曲した
   第二導体板と、第二導体板に対し直角でかつ第一導体板
   に対しほぼ平行となるように折曲した第三導体板とから
   なる放射導体板と、前記放射導体板を構成する第一導体
   板の、前記第二導体板と接続する辺と反対側の辺の一部
   または全部を上記グランド板に接続する短絡板と、から
   なることを特徴とするアンテナ。
2. （２）短絡板の横幅（Ｍ）を第一導体板の横幅（Ｌ＿１
   ）よりも短く形成したことを特徴とする請求項１記載の
   携帯用無線機。
3. （３）受話器、送話器及び操作部を任意の面に配置した
   筐体本体の上面部をグランド板とし、このグランド板の
   上面に請求項１または２記載のアンテナを実装したこと
   を特徴とする携帯用無線機。