JPH08148918A - 移動体無線装置 - Google Patents
移動体無線装置Info
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- JPH08148918A JPH08148918A JP6291404A JP29140494A JPH08148918A JP H08148918 A JPH08148918 A JP H08148918A JP 6291404 A JP6291404 A JP 6291404A JP 29140494 A JP29140494 A JP 29140494A JP H08148918 A JPH08148918 A JP H08148918A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
- H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
- H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
- H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
- H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
- H01Q1/244—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas extendable from a housing along a given path
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
- Support Of Aerials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】整合回路14により優先的にインピーダンス整
合されていないLエレメント15aのインピーダンス整
合を可能にする。 【構成】Lエレメント15aをインピーダンス整合する
ために整合回路14と共同してインピーダンス整合を行
うリアクタンス素子16を設ける。そしてLエレメント
15aを伸長した際には、当該リアクタンス素子16と
Lエレメント15aとを接続状態にし、またLエレメン
ト15aを収納した際には、当該リアクタンス素子16
とLエレメント15aとを非接続状態にする切替手段1
7を設ける。これにより整合回路14により優先的にイ
ンピーダンス整合されていないエレメントについてもイ
ンピーダンス整合が可能になる。
合されていないLエレメント15aのインピーダンス整
合を可能にする。 【構成】Lエレメント15aをインピーダンス整合する
ために整合回路14と共同してインピーダンス整合を行
うリアクタンス素子16を設ける。そしてLエレメント
15aを伸長した際には、当該リアクタンス素子16と
Lエレメント15aとを接続状態にし、またLエレメン
ト15aを収納した際には、当該リアクタンス素子16
とLエレメント15aとを非接続状態にする切替手段1
7を設ける。これにより整合回路14により優先的にイ
ンピーダンス整合されていないエレメントについてもイ
ンピーダンス整合が可能になる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アンテナがインピーダ
ンスの異なる複数のエレメントからなる場合に、各エレ
メントに対してインピーダンス整合が可能な無線装置に
関する。
ンスの異なる複数のエレメントからなる場合に、各エレ
メントに対してインピーダンス整合が可能な無線装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】一般に無線装置は、電波の送受信の際の
電力損失を最小限に抑えるために所定の長さのアンテナ
を具備する必要がある。しかしこの条件を満たすアンテ
ナは一般に長くなり、移動体無線装置においては移動体
が不便であると共に破損や故障の原因となる問題があ
る。そこでアンテナを短くし、信号源と当該短いアンテ
ナとのインピーダンスを整合回路により整合させて電力
損失を最小限に抑えることが行われている。
電力損失を最小限に抑えるために所定の長さのアンテナ
を具備する必要がある。しかしこの条件を満たすアンテ
ナは一般に長くなり、移動体無線装置においては移動体
が不便であると共に破損や故障の原因となる問題があ
る。そこでアンテナを短くし、信号源と当該短いアンテ
ナとのインピーダンスを整合回路により整合させて電力
損失を最小限に抑えることが行われている。
【0003】かかる事情は近年普及が著しい自動車電話
や移動体電話等においても同様であるが、特に移動体電
話の場合には、ポケットや鞄等に収納して移動体する場
合が多いので短いアンテナが要求されると共に、バッテ
リ等により駆動するため効率よく電波を送受信できるこ
とが要求されている。
や移動体電話等においても同様であるが、特に移動体電
話の場合には、ポケットや鞄等に収納して移動体する場
合が多いので短いアンテナが要求されると共に、バッテ
リ等により駆動するため効率よく電波を送受信できるこ
とが要求されている。
【0004】これらの要求に対して、通話中においては
アンテナを伸長した状態で使用し、移動体中においては
当該アンテナを筐体内部に収納する方法が考えられる。
即ち着呼待ちの状態(以下待機状態)では、アンテナを
装置筐体内に収納し、発呼時又は通話状態(以下通話状
態)ではアンテナを装置筐体から伸長して用いる方法で
ある。
アンテナを伸長した状態で使用し、移動体中においては
当該アンテナを筐体内部に収納する方法が考えられる。
即ち着呼待ちの状態(以下待機状態)では、アンテナを
装置筐体内に収納し、発呼時又は通話状態(以下通話状
態)ではアンテナを装置筐体から伸長して用いる方法で
ある。
【0005】図2は移動体型セルラ電話を例にした移動
体無線装置の回路構成を示すブロック図で、図2(a) は
通話状態を示し、図2(b) は待機状態を示している。無
線装置100は、受信部101、送信部102、これら
に接続されて送信波と受信波とを分離するアンテナ共用
器103、当該アンテナ共用器103とアンテナ105
との間に設けられて、これらのインピーダンス整合を行
うことで電力損失を抑える整合回路104を有してい
る。
体無線装置の回路構成を示すブロック図で、図2(a) は
通話状態を示し、図2(b) は待機状態を示している。無
線装置100は、受信部101、送信部102、これら
に接続されて送信波と受信波とを分離するアンテナ共用
器103、当該アンテナ共用器103とアンテナ105
との間に設けられて、これらのインピーダンス整合を行
うことで電力損失を抑える整合回路104を有してい
る。
【0006】またアンテナ105は、通話状態のときに
機能する長いエレメント105a(以下Lエレメントと
記す)と、待機状態のときに機能する短いエレメント1
05b(以下Sエレメントと記す)とを有し、切替手段
107により整合回路104との接続状態が切替られて
いる。
機能する長いエレメント105a(以下Lエレメントと
記す)と、待機状態のときに機能する短いエレメント1
05b(以下Sエレメントと記す)とを有し、切替手段
107により整合回路104との接続状態が切替られて
いる。
【0007】なお図2においては、切替手段107を切
替スイッチとして表現をしているが、実際には図3及び
図4に示すように、アンテナ105の伸長・収納動作に
連動するメカニカル機構で行っている。図3(a) はアン
テナ105を収納した待機状態を示し、図4(b) はアン
テナ105を伸長した通話状態を示している。図3(b)
及び図4(b) は、図3(a) 及び図4(a) に対する概念的
回路図で、以下同様に表現する。
替スイッチとして表現をしているが、実際には図3及び
図4に示すように、アンテナ105の伸長・収納動作に
連動するメカニカル機構で行っている。図3(a) はアン
テナ105を収納した待機状態を示し、図4(b) はアン
テナ105を伸長した通話状態を示している。図3(b)
及び図4(b) は、図3(a) 及び図4(a) に対する概念的
回路図で、以下同様に表現する。
【0008】Sエレメント105bはヘリカル構造によ
り構成され、下部には接続端子150を持つ給電端子1
25が設けられている。この給電端子125に整合回路
104からの電波信号が供給されるようになっている。
またLエレメント105aは、導電部123、該導電部
123の上位部分を覆う絶縁部材122及び、下端部に
設けられた被接続端子151を有している。そしてヘリ
カル構造を有するSエレメント105bの中空部分に、
ホイップ構造のLエレメント105aが同軸に挿嵌され
て可動可能となっている。
り構成され、下部には接続端子150を持つ給電端子1
25が設けられている。この給電端子125に整合回路
104からの電波信号が供給されるようになっている。
またLエレメント105aは、導電部123、該導電部
123の上位部分を覆う絶縁部材122及び、下端部に
設けられた被接続端子151を有している。そしてヘリ
カル構造を有するSエレメント105bの中空部分に、
ホイップ構造のLエレメント105aが同軸に挿嵌され
て可動可能となっている。
【0009】このような構成において、通話状態ではL
エレメント105bが伸長され、これに伴い被接続端子
151が接続端子150に接触して整合回路104から
電波信号が供給される(図4参照)。
エレメント105bが伸長され、これに伴い被接続端子
151が接続端子150に接触して整合回路104から
電波信号が供給される(図4参照)。
【0010】一方待機状態では、Lエレメント105a
がSエレメント105bの内部に押込まれて収納され
る。このとき絶縁部材122がSエレメント105bの
長さより多少長めに設定されているので、Lエレメント
105aを収納しても導電部123がSエレメント10
5bと接触することはない。また当該収納により被接続
端子151が、接続端子150から離れて非接続状態と
なるので整合回路104からの信号はSエレメント10
5bにのみ供給される(図3参照)。
がSエレメント105bの内部に押込まれて収納され
る。このとき絶縁部材122がSエレメント105bの
長さより多少長めに設定されているので、Lエレメント
105aを収納しても導電部123がSエレメント10
5bと接触することはない。また当該収納により被接続
端子151が、接続端子150から離れて非接続状態と
なるので整合回路104からの信号はSエレメント10
5bにのみ供給される(図3参照)。
【0011】図5は通話、待機状態における各エレメン
ト105a,105bと整合回路104との結合状態を
まとめた図である。通話状態のときはLエレメント10
5aが機能し、当該Lエレメント105aと整合回路1
04とが接続又は密に接続され、またSエレメント10
5bと整合回路104とは非接続又は疎に接続される。
ト105a,105bと整合回路104との結合状態を
まとめた図である。通話状態のときはLエレメント10
5aが機能し、当該Lエレメント105aと整合回路1
04とが接続又は密に接続され、またSエレメント10
5bと整合回路104とは非接続又は疎に接続される。
【0012】一方待機状態のときは、またSエレメント
105bが機能し、Lエレメント105aと整合回路1
04とは非接続又は疎に接続され、Sエレメント105
bと整合回路104とは接続又は密に接続される。
105bが機能し、Lエレメント105aと整合回路1
04とは非接続又は疎に接続され、Sエレメント105
bと整合回路104とは接続又は密に接続される。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
構成では、1つの整合回路104により2つのL、Sエ
レメント105a、105bに対してインピーダンス整
合を図らねばならないので、両方のエレメントに対して
最適なインピーダンス整合を行うことが困難であった。
構成では、1つの整合回路104により2つのL、Sエ
レメント105a、105bに対してインピーダンス整
合を図らねばならないので、両方のエレメントに対して
最適なインピーダンス整合を行うことが困難であった。
【0014】即ち、一般に長さの異なるエレメントに対
し整合回路104からみたインピーダンスが同じ値を持
つことは稀なので、L、Sエレメント105a、105
bのいずれか一方について優先的にインピーダンス整合
を行うか、又はL、Sエレメント105a、105bの
どちらに対しても不完全なインピーダンス整合であるも
のの、全体的に送信又は受信電波の電力損失が少ない状
態でインピーダンス整合をすることが行われていた。
し整合回路104からみたインピーダンスが同じ値を持
つことは稀なので、L、Sエレメント105a、105
bのいずれか一方について優先的にインピーダンス整合
を行うか、又はL、Sエレメント105a、105bの
どちらに対しても不完全なインピーダンス整合であるも
のの、全体的に送信又は受信電波の電力損失が少ない状
態でインピーダンス整合をすることが行われていた。
【0015】一方のエレメントについて優先的にインピ
ーダンス整合を行った場合は、他方についてはインピー
ダンス整合が行われない。従って、例えば通話状態につ
いてインピーダンス整合を行うと待機状態でのインピー
ダンスが整合されていないので呼出しの受信が困難にな
る問題があった。
ーダンス整合を行った場合は、他方についてはインピー
ダンス整合が行われない。従って、例えば通話状態につ
いてインピーダンス整合を行うと待機状態でのインピー
ダンスが整合されていないので呼出しの受信が困難にな
る問題があった。
【0016】また両方のエレメントについて中途半端に
インピーダンス整合すると、インピーダンス整合されて
いる場合に比べて電力損失が大きくならざるを得ず、少
しでも電力消費を少なくしたいバッテリ動作の移動体電
話等にいては大きな問題となっていた。
インピーダンス整合すると、インピーダンス整合されて
いる場合に比べて電力損失が大きくならざるを得ず、少
しでも電力消費を少なくしたいバッテリ動作の移動体電
話等にいては大きな問題となっていた。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、アンテナが固定エレメントと可動エレメントとを有
し、可動エレメントを伸長した際には当該可動エレメン
トが機能し、可動エレメントを収納した際には固定エレ
メントが機能してなる移動体無線装置において、前記可
動エレメントの伸長・収納に応じて整合インピーダンス
を可変するものであって、可動エレメントを伸長した際
には可動エレメントに応じたインピーダンス整合を行
い、収納した際には固定エレメントに応じたインピーダ
ンス整合を行うインピーダンス整合手段と、前記可動エ
レメントの伸長・収納に応じて前記インピーダンス整合
手段の電気的接続状態を切替える切替手段とを有してな
る、ことを特徴とする。
に、アンテナが固定エレメントと可動エレメントとを有
し、可動エレメントを伸長した際には当該可動エレメン
トが機能し、可動エレメントを収納した際には固定エレ
メントが機能してなる移動体無線装置において、前記可
動エレメントの伸長・収納に応じて整合インピーダンス
を可変するものであって、可動エレメントを伸長した際
には可動エレメントに応じたインピーダンス整合を行
い、収納した際には固定エレメントに応じたインピーダ
ンス整合を行うインピーダンス整合手段と、前記可動エ
レメントの伸長・収納に応じて前記インピーダンス整合
手段の電気的接続状態を切替える切替手段とを有してな
る、ことを特徴とする。
【0018】
【作用】上記構成に基づき、インピーダンス整合が行わ
れていないエレメントを機能させる際には、インピーダ
ンス整合手段と整合回路とにインピーダンス整合を図
り、整合回路によりインピーダンス整合が行われたエレ
メントを機能させる際には整合回路のみによりインピー
ダンス整合を図る。
れていないエレメントを機能させる際には、インピーダ
ンス整合手段と整合回路とにインピーダンス整合を図
り、整合回路によりインピーダンス整合が行われたエレ
メントを機能させる際には整合回路のみによりインピー
ダンス整合を図る。
【0019】この際、切替手段により可動エレメントの
伸長・収納動作に連動させてインピーダンス整合手段の
電気的接続状態を切替えて両方のエレメントに対してイ
ンピーダンス整合を可能にする。
伸長・収納動作に連動させてインピーダンス整合手段の
電気的接続状態を切替えて両方のエレメントに対してイ
ンピーダンス整合を可能にする。
【0020】
【実施例】本発明の実施例を図を参照して説明する。図
1は移動体セルラ電話を例にした移動体無線装置の回路
構成を示すブロック図で、図1(a) は通話状態、図1
(b)は待機状態を示し、基本的な構成は従来構成と略同
じである。また図6及び図7はアンテナの構造を示した
もので、図6(a) は待機状態、図7(a) は通話状態を示
し、図6(b) 及び図7(b) は図6(a) 及び図7(a) の概
念回路図である。
1は移動体セルラ電話を例にした移動体無線装置の回路
構成を示すブロック図で、図1(a) は通話状態、図1
(b)は待機状態を示し、基本的な構成は従来構成と略同
じである。また図6及び図7はアンテナの構造を示した
もので、図6(a) は待機状態、図7(a) は通話状態を示
し、図6(b) 及び図7(b) は図6(a) 及び図7(a) の概
念回路図である。
【0021】無線装置5は、受信した電波信号を音声等
に変換する受信部11、逆に音声等を電波信号に変換す
る送信部12、受信部11と送信部12とに接続されて
送信波と受信波を分離するアンテナ共用器13、当該ア
ンテナ共用器13とアンテナ15との間に設けられて、
これらのインピーダンス整合を行い電力損失を抑える整
合回路14及びリアクタンス素子(インピーダンス整合
手段)16を有している。
に変換する受信部11、逆に音声等を電波信号に変換す
る送信部12、受信部11と送信部12とに接続されて
送信波と受信波を分離するアンテナ共用器13、当該ア
ンテナ共用器13とアンテナ15との間に設けられて、
これらのインピーダンス整合を行い電力損失を抑える整
合回路14及びリアクタンス素子(インピーダンス整合
手段)16を有している。
【0022】アンテナ15は、通話状態のときには長い
Lエレメント15aが機能し、また待機状態のときは短
いSエレメント15bが主に機能するように切替手段1
7が設けられ、当該切替手段17のLエレメント15a
側にリアクタンス素子16が接続されている。リアクタ
ンス素子16における、容量性、誘導性を問わない。
Lエレメント15aが機能し、また待機状態のときは短
いSエレメント15bが主に機能するように切替手段1
7が設けられ、当該切替手段17のLエレメント15a
側にリアクタンス素子16が接続されている。リアクタ
ンス素子16における、容量性、誘導性を問わない。
【0023】なお図1における切替手段17は、切替ス
イッチとして表現しているが、実際にはLエレメント1
5aの伸長・収納動作によるメカニカル機構に連動して
切替が行われる。具体的には切替手段17は、給電端子
25に固着された接続端子50、Lエレメント15aの
下部に設けられてLエレメント15aが伸長した際に接
続端子50と接触する被接続端子51、この被接続端子
51の近傍のLエレメント15aに設けられた整合手段
被接続端子52及びインピーダンス素子16に接続され
た整合手段接続端子56とからなる。
イッチとして表現しているが、実際にはLエレメント1
5aの伸長・収納動作によるメカニカル機構に連動して
切替が行われる。具体的には切替手段17は、給電端子
25に固着された接続端子50、Lエレメント15aの
下部に設けられてLエレメント15aが伸長した際に接
続端子50と接触する被接続端子51、この被接続端子
51の近傍のLエレメント15aに設けられた整合手段
被接続端子52及びインピーダンス素子16に接続され
た整合手段接続端子56とからなる。
【0024】Sエレメント15bはヘリカル構造により
構成され、当該ヘリカル構造の中空部分にホイップ構造
のLエレメント15aが同軸に挿嵌されている。そして
Sエレメント15bには、上述したように接続端子50
を持つ給電端子25が設けられて整合回路14から電波
信号が供給される。
構成され、当該ヘリカル構造の中空部分にホイップ構造
のLエレメント15aが同軸に挿嵌されている。そして
Sエレメント15bには、上述したように接続端子50
を持つ給電端子25が設けられて整合回路14から電波
信号が供給される。
【0025】またLエレメント15aにおける導電部2
3の上位部分は絶縁部材22に覆われ、その下端部には
被接続端子51と伸長時におけるストッパを兼ねた整合
手段被接続端子52が設けられている。
3の上位部分は絶縁部材22に覆われ、その下端部には
被接続端子51と伸長時におけるストッパを兼ねた整合
手段被接続端子52が設けられている。
【0026】なお本発明では、伸長・収納といったよう
に可動するエレメントを可動エレメントと称し、固定さ
れたエレメントを固定エレメントと称す。即ち本実施例
においては固定エレメントはSエレメント15b、可動
エレメントはLエレメント15aである。これらの呼称
は適宜用いる。
に可動するエレメントを可動エレメントと称し、固定さ
れたエレメントを固定エレメントと称す。即ち本実施例
においては固定エレメントはSエレメント15b、可動
エレメントはLエレメント15aである。これらの呼称
は適宜用いる。
【0027】上記構成において図6に示す待機状態で
は、可動エレメントであるLエレメント15aが固定エ
レメントであるSエレメント15bの内部に押込み収納
される。このとき絶縁部材22は、Sエレメント15b
の長さと略等しい長さ(少なくともSエレメント15b
より長い)を有するので、Lエレメント15aをSエレ
メント15bの内部に収納しても導電部23がSエレメ
ント15bと接触することがない。また当該収納により
被接続端子51と接続端子50との間の接続状態及び整
合手段接続端子56と整合手段被接続端子52との接続
状態がそれぞれ非接続状態になる。従って整合回路14
からの電波信号はSエレメント15bにのみ供給され
る。
は、可動エレメントであるLエレメント15aが固定エ
レメントであるSエレメント15bの内部に押込み収納
される。このとき絶縁部材22は、Sエレメント15b
の長さと略等しい長さ(少なくともSエレメント15b
より長い)を有するので、Lエレメント15aをSエレ
メント15bの内部に収納しても導電部23がSエレメ
ント15bと接触することがない。また当該収納により
被接続端子51と接続端子50との間の接続状態及び整
合手段接続端子56と整合手段被接続端子52との接続
状態がそれぞれ非接続状態になる。従って整合回路14
からの電波信号はSエレメント15bにのみ供給され
る。
【0028】一方Lエレメント15aを伸長すると、被
接続端子51が接続端子50に接続すると共に、整合手
段接続端子56が整合手段被接続端子52と接続するよ
うになる。従ってLエレメント15aは、リアクタンス
素子16が付加されることにより整合回路14と共同し
てインピーダンス整合された状態で電力供給を受けるこ
とが可能になる。
接続端子51が接続端子50に接続すると共に、整合手
段接続端子56が整合手段被接続端子52と接続するよ
うになる。従ってLエレメント15aは、リアクタンス
素子16が付加されることにより整合回路14と共同し
てインピーダンス整合された状態で電力供給を受けるこ
とが可能になる。
【0029】図8は切替手段17による各エレメント1
5a,15b、リアクタンス素子16及び整合回路14
との結合状態をまとめた図で、通話状態のときはLエレ
メント15aが機能し、当該Lエレメント15aと整合
回路14とが接続されると共に、リアクタンス素子16
がLエレメント15aと接続される。一方待機状態のと
きは、Sエレメント15bが機能して、Sエレメント1
5bと整合回路14とが接続され、リアクタンス素子1
6は非接続となる。
5a,15b、リアクタンス素子16及び整合回路14
との結合状態をまとめた図で、通話状態のときはLエレ
メント15aが機能し、当該Lエレメント15aと整合
回路14とが接続されると共に、リアクタンス素子16
がLエレメント15aと接続される。一方待機状態のと
きは、Sエレメント15bが機能して、Sエレメント1
5bと整合回路14とが接続され、リアクタンス素子1
6は非接続となる。
【0030】上述したように整合回路14は、Sエレメ
ント15bについてインピーダンス整合されているので
Lエレメント15aとのインピーダンス整合は不完全で
ある。そこで通話状態では、Lエレメント15aにリア
クタンス素子16を接続してインピーダンス整合を行な
っている。これにより待機状態、通話状態のいずれであ
っても電力損失を最小限に抑えることが可能となる。
ント15bについてインピーダンス整合されているので
Lエレメント15aとのインピーダンス整合は不完全で
ある。そこで通話状態では、Lエレメント15aにリア
クタンス素子16を接続してインピーダンス整合を行な
っている。これにより待機状態、通話状態のいずれであ
っても電力損失を最小限に抑えることが可能となる。
【0031】図18は北米セルラ自動車電話の移動体無
線機(送信帯域が824〜849MHz,受信帯域86
9〜894MHz)に本実施例にかかる構成を適用した
場合の実験結果で、詳しくは通話・待機状態におけるア
ンテナ共用器13からみた50Ω系の反射係数及びVS
WR特性を評価した結果である。
線機(送信帯域が824〜849MHz,受信帯域86
9〜894MHz)に本実施例にかかる構成を適用した
場合の実験結果で、詳しくは通話・待機状態におけるア
ンテナ共用器13からみた50Ω系の反射係数及びVS
WR特性を評価した結果である。
【0032】なおLエレメント15aは、150mmの
長さに設定し、47nHのリアクタンスを持つ誘導性の
リアクタンス素子16を用いている。そしてリアクタン
ス素子16に接続された整合手段接続端子56は、バネ
により整合手段被接続端子52に付勢されて接続状態と
なる構成となっている。
長さに設定し、47nHのリアクタンスを持つ誘導性の
リアクタンス素子16を用いている。そしてリアクタン
ス素子16に接続された整合手段接続端子56は、バネ
により整合手段被接続端子52に付勢されて接続状態と
なる構成となっている。
【0033】図18は反射係数及びVSWR特性を示
し、図18(a) はリアクタンス素子16を用いない場合
の待機状態を示し、これに対して図18(b) はリアクタ
ンス素子を用いた場合の待機状態、図18(c) は同じく
リアクタンス素子を用いた場合の通話状態を示してい
る。
し、図18(a) はリアクタンス素子16を用いない場合
の待機状態を示し、これに対して図18(b) はリアクタ
ンス素子を用いた場合の待機状態、図18(c) は同じく
リアクタンス素子を用いた場合の通話状態を示してい
る。
【0034】通話状態において、リアクタンス素子16
を用いない場合のVSWR特性は、受信帯域の高域で
3.9とかなり悪い値を示している(図18(b) 参照)
が、リアクタンス素子16を用いると2.1(図18
(c) 参照)となり大幅に改善されていることが理解され
る。これにより不整合損失は2dBから0.5dBとな
り、1.5dBも改善することができた。
を用いない場合のVSWR特性は、受信帯域の高域で
3.9とかなり悪い値を示している(図18(b) 参照)
が、リアクタンス素子16を用いると2.1(図18
(c) 参照)となり大幅に改善されていることが理解され
る。これにより不整合損失は2dBから0.5dBとな
り、1.5dBも改善することができた。
【0035】<その他の実施例>他の実施例の説明を図
に基づき説明する。なお実施例1と同一構成部分は同一
符号を付して説明を省略する。実施例1においては、S
エレメント15bが整合回路14により優先的にインピ
ーダンス整合され、Lエレメント15aが整合されてい
ない場合について述べたが、逆の場合であってもよい。
に基づき説明する。なお実施例1と同一構成部分は同一
符号を付して説明を省略する。実施例1においては、S
エレメント15bが整合回路14により優先的にインピ
ーダンス整合され、Lエレメント15aが整合されてい
ない場合について述べたが、逆の場合であってもよい。
【0036】即ち図9に示すように、整合回路14を可
動エレメントであるLエレメント15aに対して優先的
にインピーダンス整合する。そしてLエレメント15a
を伸長した際には、Sエレメント15bとリアクタンス
素子16とを非接続状態とし、またLエレメント15a
を収納した際にはSエレメント15bとリアクタンス素
子16とを接続状態にする。これによりSエレメント1
5bのインピーダンス整合を行うことが可能になる。
動エレメントであるLエレメント15aに対して優先的
にインピーダンス整合する。そしてLエレメント15a
を伸長した際には、Sエレメント15bとリアクタンス
素子16とを非接続状態とし、またLエレメント15a
を収納した際にはSエレメント15bとリアクタンス素
子16とを接続状態にする。これによりSエレメント1
5bのインピーダンス整合を行うことが可能になる。
【0037】なおリアクタンス素子16の接続方法は、
当該リアクタンス素子16を整合回路14と切替手段1
7との間に直列接続した場合、又は並列接続した場合い
ずれであってもよい。
当該リアクタンス素子16を整合回路14と切替手段1
7との間に直列接続した場合、又は並列接続した場合い
ずれであってもよい。
【0038】例えば図10に示すように、通話状態には
整合回路14と切替手段17との間にリアクタンス素子
16が直列接続され(図19(a) )、また待機状態には
当該接続が解除されるものである(図10(b) )。この
場合もリアクタンス素子16の接続状態、非接続状態は
Lエレメント15aの伸長・収納動作により連動して行
われる。
整合回路14と切替手段17との間にリアクタンス素子
16が直列接続され(図19(a) )、また待機状態には
当該接続が解除されるものである(図10(b) )。この
場合もリアクタンス素子16の接続状態、非接続状態は
Lエレメント15aの伸長・収納動作により連動して行
われる。
【0039】またリアクタンス素子16と整合手段被接
続端子52との接続機構としては、基本的に当該接続状
態を変えることができる構成であれば良い。従って、上
述したようなリアクタンス素子16に整合手段接続端子
56を設ける場合に限られない。
続端子52との接続機構としては、基本的に当該接続状
態を変えることができる構成であれば良い。従って、上
述したようなリアクタンス素子16に整合手段接続端子
56を設ける場合に限られない。
【0040】例えば図11に示すように、Lエレメント
15aに設けた整合手段被接続端子52の下部に永久磁
石等の磁石55を固着すると共に、リアクタンス素子1
6と整合回路14との間にリードスイッチ60を接続
し、かつ、Lエレメント15aを伸長した際の磁石55
の停止位置の近傍にリードスイッチ60を配設する。
15aに設けた整合手段被接続端子52の下部に永久磁
石等の磁石55を固着すると共に、リアクタンス素子1
6と整合回路14との間にリードスイッチ60を接続
し、かつ、Lエレメント15aを伸長した際の磁石55
の停止位置の近傍にリードスイッチ60を配設する。
【0041】これによりLエレメント15aを伸長する
と、磁石55の磁力によりリードスイッチ60が「O
N」となりリアクタンス素子16が整合回路14に接続
される(図11(a) 参照)。一方Lエレメント15aを
収納すると、磁石55がリードスイッチ60から離れる
ので当該リードスイッチが「OFF」となりリアクタン
ス素子16と整合回路14との接続が切断される(図1
1(b) 参照)。かかる場合の切替手段17は、接続端子
50、被接続端子51、整合手段被接続端子52及びリ
ードスイッチ60となる。
と、磁石55の磁力によりリードスイッチ60が「O
N」となりリアクタンス素子16が整合回路14に接続
される(図11(a) 参照)。一方Lエレメント15aを
収納すると、磁石55がリードスイッチ60から離れる
ので当該リードスイッチが「OFF」となりリアクタン
ス素子16と整合回路14との接続が切断される(図1
1(b) 参照)。かかる場合の切替手段17は、接続端子
50、被接続端子51、整合手段被接続端子52及びリ
ードスイッチ60となる。
【0042】なおこのような構成においても、リアクタ
ンス素子16の配設位置としては図11、図12に示す
場合が可能である。図12は整合回路14とリードスイ
ッチ60との間にリアクタンス素子を直列接続した場合
であり、図13はリアクタンス素子16がリードスイッ
チ60と並列接続した場合を示している。
ンス素子16の配設位置としては図11、図12に示す
場合が可能である。図12は整合回路14とリードスイ
ッチ60との間にリアクタンス素子を直列接続した場合
であり、図13はリアクタンス素子16がリードスイッ
チ60と並列接続した場合を示している。
【0043】また整合回路14とLエレメント15aと
の接続方法としては、上述した接触による接続の他に、
図14、図15に示すように容量結合により接続するこ
とも可能である。
の接続方法としては、上述した接触による接続の他に、
図14、図15に示すように容量結合により接続するこ
とも可能である。
【0044】図14はLエレメント15aを伸長した通
話状態を示し、図15は収納した待機状態を示してい
る。Lエレメント15aは、その被接続端子51に挿嵌
された誘電体の円筒部材54を有している。これにより
Lエレメント15aを伸長すると、円筒部材54に接続
端子50が接触してコンデンサーが構成され、当該コン
デンサーがリアクタンス素子16として作用する。一方
Lエレメント15aを収納すると円筒部材54と接続端
子50との接続が断たれてSエレメント15bが機能す
るようになる。この場合の切替手段17は、接続端子5
0、被接続端子51である。
話状態を示し、図15は収納した待機状態を示してい
る。Lエレメント15aは、その被接続端子51に挿嵌
された誘電体の円筒部材54を有している。これにより
Lエレメント15aを伸長すると、円筒部材54に接続
端子50が接触してコンデンサーが構成され、当該コン
デンサーがリアクタンス素子16として作用する。一方
Lエレメント15aを収納すると円筒部材54と接続端
子50との接続が断たれてSエレメント15bが機能す
るようになる。この場合の切替手段17は、接続端子5
0、被接続端子51である。
【0045】なお円筒部材54の表面をアルミ、燐青
銅、ステンレス等の導電性部材により被覆するならば同
心円構造のコンデンサが構成されて高効率に容量結合を
行うことが可能になる。
銅、ステンレス等の導電性部材により被覆するならば同
心円構造のコンデンサが構成されて高効率に容量結合を
行うことが可能になる。
【0046】無論、Lエレメント15aと整合回路14
との容量結合を行う方法は、上記構成に限られるもので
はなく、例えば被接続端子51を誘電体で構成し、これ
を導電部23に取付けることも可能である。加えて誘電
体をビーズコア等の磁性体にすることにより誘導性の良
いリアクタンス素子16が形成できるのは言うまでもな
い。
との容量結合を行う方法は、上記構成に限られるもので
はなく、例えば被接続端子51を誘電体で構成し、これ
を導電部23に取付けることも可能である。加えて誘電
体をビーズコア等の磁性体にすることにより誘導性の良
いリアクタンス素子16が形成できるのは言うまでもな
い。
【0047】図16はこのようなアンテナの部分断面構
造を示したもので、図16(a) はLエレメント15aの
接続端子51に円筒部材54を挿嵌した場合を示し、図
16(b) は先の被接続端子51を誘電体で構成した被接
続端子53の場合を示している。
造を示したもので、図16(a) はLエレメント15aの
接続端子51に円筒部材54を挿嵌した場合を示し、図
16(b) は先の被接続端子51を誘電体で構成した被接
続端子53の場合を示している。
【0048】さらに容量結合を達成する方法として図1
7に示すように、整合手段被接続端子52が挿嵌される
長い誘電体の筒状部材57をSエレメント15bの下部
に挿嵌し、かつ、当該挿嵌部分を鉢巻状に覆う電極58
を設けてリアクタンス素子16と接続する方法が可能で
ある。この場合における切替手段17は、接続端子5
0、整合手段被接続端子52、被接続端子51、電極5
8となる。
7に示すように、整合手段被接続端子52が挿嵌される
長い誘電体の筒状部材57をSエレメント15bの下部
に挿嵌し、かつ、当該挿嵌部分を鉢巻状に覆う電極58
を設けてリアクタンス素子16と接続する方法が可能で
ある。この場合における切替手段17は、接続端子5
0、整合手段被接続端子52、被接続端子51、電極5
8となる。
【0049】このような構成において、Lエレメント1
5aが収納された待機状態では、整合手段被接続端子5
2が電極58から大きく離れるようになる。電極58に
リアクタンス素子16が接続されているので、電極58
と整合手段被接続端子52とを対向電極とするコンデン
サが形成されるので容量結合される。しかし容量は電極
間距離に反比例するので、かかる状態における容量結合
は十分小さく、実質的には非接続状態とみなすことが可
能である。
5aが収納された待機状態では、整合手段被接続端子5
2が電極58から大きく離れるようになる。電極58に
リアクタンス素子16が接続されているので、電極58
と整合手段被接続端子52とを対向電極とするコンデン
サが形成されるので容量結合される。しかし容量は電極
間距離に反比例するので、かかる状態における容量結合
は十分小さく、実質的には非接続状態とみなすことが可
能である。
【0050】一方Lエレメント15aを伸長した場合に
は、整合手段被接続端子52が電極58に対応する部位
に位置し、電極58との距離が最も小さくなる。従って
大きな容量のコンデンサが構成されLエレメント15a
とリアクタンス素子16とが強く容量結合される、これ
によりLエレメント15aに対するインピーダンス整合
が可能になる。
は、整合手段被接続端子52が電極58に対応する部位
に位置し、電極58との距離が最も小さくなる。従って
大きな容量のコンデンサが構成されLエレメント15a
とリアクタンス素子16とが強く容量結合される、これ
によりLエレメント15aに対するインピーダンス整合
が可能になる。
【0051】なお誘電体の筒状部材57は、Lエレメン
ト15aを収納する際のガイドとしても働くので、収納
を容易にする効果も得られる。
ト15aを収納する際のガイドとしても働くので、収納
を容易にする効果も得られる。
【0052】
【発明の効果】本発明によるとインピーダンス整合手段
を設け、これを可動エレメントの伸長・収納動作に連動
して当該インピーダンス整合手段を機能させることによ
り可動エレメント又は固定エレメントのインピーダンス
整合を行う。これにより、常にインピーダンス整合され
たエレメントを用いて通信を行うことが可能になった。
を設け、これを可動エレメントの伸長・収納動作に連動
して当該インピーダンス整合手段を機能させることによ
り可動エレメント又は固定エレメントのインピーダンス
整合を行う。これにより、常にインピーダンス整合され
たエレメントを用いて通信を行うことが可能になった。
【0053】加えて係る電気的接続状態の切替えを可動
エレメントの伸長・収納動作に連動させることにより、
当該切替えに付随する操作が一切不要となり利便性が向
上した移動体無線装置を提供することが可能になった。
エレメントの伸長・収納動作に連動させることにより、
当該切替えに付随する操作が一切不要となり利便性が向
上した移動体無線装置を提供することが可能になった。
【図1】本発明の実施例の説明に適用される移動体無線
装置のブロック図で、(a) は通話状態、(b) は待機状態
を示す図である。
装置のブロック図で、(a) は通話状態、(b) は待機状態
を示す図である。
【図2】従来の技術の説明に適用される移動体無線装置
のブロック図で、(a) は通話状態、(b) は待機状態を示
す図である。
のブロック図で、(a) は通話状態、(b) は待機状態を示
す図である。
【図3】図2の移動体無線装置に用いられる待機状態で
のアンテナの構造を示す図で、(a) は正面図、(b) はそ
の概略回路図である。
のアンテナの構造を示す図で、(a) は正面図、(b) はそ
の概略回路図である。
【図4】図2の通話状態でのアンテナの構造を示す図
で、(a) は正面図、(b) はその概略回路図である。
で、(a) は正面図、(b) はその概略回路図である。
【図5】図2の整合回路とL,Sエレメントとの接続状
態を示す図である。
態を示す図である。
【図6】図1の移動体無線装置に用いられる待機状態で
のアンテナの構造を示す図で、(a) は正面図、(b) はそ
の概略回路図である。
のアンテナの構造を示す図で、(a) は正面図、(b) はそ
の概略回路図である。
【図7】図1の移動体無線装置に用いられる通話状態で
のアンテナの構造を示す図で、(a) は正面図、(b) はそ
の概略回路図である。
のアンテナの構造を示す図で、(a) は正面図、(b) はそ
の概略回路図である。
【図8】図1の整合回路とL,Sエレメントとの接続状
態を示す図である。
態を示す図である。
【図9】固定エレメントを整合回路により整合されたエ
レメントとした他の実施例の説明に適用される移動体無
線装置のブロック図で、(a) は通話状態、(b) は待機状
態を示す図である。
レメントとした他の実施例の説明に適用される移動体無
線装置のブロック図で、(a) は通話状態、(b) は待機状
態を示す図である。
【図10】リアクタンス素子の接続状態の変えた他の実
施例の説明に適用される移動体無線装置のブロック図
で、(a) は通話状態、(b) は待機状態を示す図である。
施例の説明に適用される移動体無線装置のブロック図
で、(a) は通話状態、(b) は待機状態を示す図である。
【図11】リアクタンス素子の接続方法を変えた他の実
施例の説明に適用されるアンテナの概略回路図で、(a)
は通話状態、(b) は待機状態を示す図である。
施例の説明に適用されるアンテナの概略回路図で、(a)
は通話状態、(b) は待機状態を示す図である。
【図12】図11の変形実施例を示すアンテナの概略回
路図である。
路図である。
【図13】図11の変形実施例を示すアンテナの概略回
路図である。
路図である。
【図14】図11の他の実施例の説明に適用される通話
状態でのアンテナの構造を示す図で、(a) は正面図、
(b) はその概略回路図である。
状態でのアンテナの構造を示す図で、(a) は正面図、
(b) はその概略回路図である。
【図15】図14の待機状態でのアンテナの構造を示す
図で、(a) は正面図、(b) はその概略回路図である。
図で、(a) は正面図、(b) はその概略回路図である。
【図16】通話状態でのアンテナの断面図で、(a) は図
14のアンテナの断面図、(b) は図14の変形例の場合
の断面図である。
14のアンテナの断面図、(b) は図14の変形例の場合
の断面図である。
【図17】他の実施例の説明に適用される通話状態での
アンテナの構造を示す図で、(a)は正面図、(b) はその
概略回路図である。
アンテナの構造を示す図で、(a)は正面図、(b) はその
概略回路図である。
【図18】本発明の実施例の効果を示す図で、(a) はリ
アクタンス素子を非接続にした待機状態の場合、(b) は
リアクタンス素子を非接続にした通話状態の場合、(c)
はリアクタンス素子を接続した通話状態の場合である。
アクタンス素子を非接続にした待機状態の場合、(b) は
リアクタンス素子を非接続にした通話状態の場合、(c)
はリアクタンス素子を接続した通話状態の場合である。
5 無線装置 11 受信部 12 送信部 13 アンテナ共用器 14 整合回路 15 アンテナ 15a Lエレメント(可動エレメント) 15b Sエレメント(固定エレメント) 16 リアクタンス素子(インピーダンス整合手段) 17 切替手段 22 絶縁部材 23 導電部 25 給電端子 50 接続端子 51 被接続端子 52 整合手段被接続端子 53 被接続端子 54 円筒部材 55 磁石 56 整合手段接続端子 57 誘電体の筒状部材 58 電極 60 リードスイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 浩 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内
Claims (6)
- 【請求項1】 アンテナが固定エレメントと可動エレメ
ントとを有し、可動エレメントを伸長した際には当該可
動エレメントが機能し、可動エレメントを収納した際に
は固定エレメントが機能してなる移動体無線装置におい
て、 前記可動エレメントの伸長・収納に応じて整合インピー
ダンスを可変するものであって、可動エレメントを伸長
した際には可動エレメントに応じたインピーダンス整合
を行い、収納した際には固定エレメントに応じたインピ
ーダンス整合を行うインピーダンス整合手段と、 前記可動エレメントの伸長・収納に応じて前記インピー
ダンス整合手段の電気的接続状態を切替える切替手段と
を有してなる、 ことを特徴とする移動体無線装置。 - 【請求項2】 前記切替手段が、前記固定エレメントの
下部に設けられて電波信号が入出力する接続端子と、 前記可動エレメントの下部に設けられて、当該可動エレ
メントを伸長した際に前記接続端子と接触する被接続端
子と、 前記インピーダンス整合手段に接続された整合手段接続
端子と、 前記被接続端子の近傍の可動エレメントに設けられて、
接続端子が被接続端子と接触した際に前記整合手段接続
端子と接触する整合手段被接続端子とを有してなる、 請求項1記載の移動体無線装置。 - 【請求項3】 前記切替手段が、前記固定エレメントの
下部に設けられて電波信号が入出力する接続端子と、 前記可動エレメントの下部に設けられて、当該可動エレ
メントを伸長した際に前記接続端子と接触する被接続端
子と、 前記被接続端子の近傍の可動エレメントに設けられた磁
石と、 前記インピーダンス整合手段に接続されて、前記接続端
子が前記被接続端子と接触した際に前記磁石の磁力によ
り動作するリードスイッチとを有してなる、 請求項1記載の移動体無線装置。 - 【請求項4】 前記切替手段が、前記固定エレメントの
下部に設けられて電波信号が入出力する接続端子と、 前記可動エレメントの下部に設けられた被接続端子とを
有し、かつ、 前記インピーダンス整合手段が、前記被接続端子に嵌合
する誘電体の円筒部材からなり、前記可動エレメントを
伸長した際に前記接続端子と前記被接続端子とを容量結
合させてなる、 請求項1記載の移動体無線装置。 - 【請求項5】 前記切替手段が、前記固定エレメントの
下部に設けられて電波信号が入出力する接続端子と、 前記可動エレメントの下部に設けられ、前記可動エレメ
ントを伸長した際に前記接続端子と接触して容量結合さ
せる誘電体又は磁性体からなる被接続端子とを有してな
る、 請求項1記載の移動体無線装置。 - 【請求項6】 前記切替手段が、前記可動エレメントの
下部に設けられた被接続端子と、 該被接続端子の近傍の可動エレメントに設けられた整合
手段被接続端子と、 前記固定エレメントの下部に設けられて電波信号が入出
力する接続端子と、 前記固定エレメントの下部に挿嵌して設けられ、前記被
接続端子及び整合手段被接続端子が遊嵌する誘電体の筒
状部材と、 該筒状部材を鉢巻状に覆うと共に、前記インピーダンス
整合手段が接続されて、可動エレメントを伸長した際に
前記整合手段被接続端子と対向電極をなして容量結合す
る電極とを有してなる、 請求項1記載の移動体無線装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6291404A JPH08148918A (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | 移動体無線装置 |
US08/557,808 US5818392A (en) | 1994-11-25 | 1995-11-14 | Antenna with fixed and movable elements |
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