JPH10242740A

JPH10242740A - 多共振アンテナ

Info

Publication number: JPH10242740A
Application number: JP9057168A
Authority: JP
Inventors: Jinichi Inoue; 仁一井上
Original assignee: Nippon Antenna Co Ltd
Current assignee: Nippon Antenna Co Ltd
Priority date: 1997-02-26
Filing date: 1997-02-26
Publication date: 1998-09-11
Anticipated expiration: 2017-02-26
Also published as: JP3213564B2

Abstract

(57)【要約】【課題】離れた２つ以上の周波数帯で使用できるように
する。【解決手段】直線状のホイップアンテナ素子２の上端部
に、コイル状の無給電アンテナ素子１の下端部を被嵌す
るように配置する。これにより、ホイップアンテナ素子
２と無給電アンテナ素子１とが絶縁されると共に、電磁
気的に結合するようになる。ホイップアンテナ素子２の
下端に信号源５を接続して給電すると、互いに離れた２
つの周波数帯で共振するようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、携帯電話や簡易型携帯
電話システム（ＰＨＳ：personal handyphone system）
等で使用される互いに離れた周波数帯域において使用す
ることのできる多共振アンテナに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に携帯電話機においては、使用時に
筐体から伸張することができると共に、待機時に筐体内
に収納することができる伸縮自在とされたアンテナが備
えられている。なお、アンテナを筐体内に収納した場合
においても、送受信可能なようにヘリカルアンテナ素子
が筐体から常に突出するようにアンテナは構成されてい
る。このようなアンテナの構成を概略説明すると、一般
にアンテナはホイップアンテナ素子と、このホイップア
ンテナ素子の上端に位置するよう一体に設けられたヘリ
カルアンテナ素子とから構成される。そして、アンテナ
を伸張したときにはホイップアンテナ素子に給電される
ようにされていると共に、アンテナを収納したときには
ヘリカルアンテナ素子に給電されるようにされている。

【０００３】また、ＰＨＳ機においては、ヘリカルアン
テナ素子が筐体に固着されて、筐体から突出するように
設けられている。ヘリカルアンテナ素子としているの
は、その全長が短くなり取り扱いが容易になるためであ
る。なお、携帯電話機の周波数帯域として８００ＭＨｚ
帯および１５００ＭＨｚ帯が割り当てられており、ＰＨ
Ｓにおいては１９００ＭＨｚ帯が割り当てられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アンテ
ナが使用することのできる周波数帯域は狭いため、使用
する周波数帯域が異なる機器毎にアンテナを用意する必
要があった。また、機器が複数の周波数帯域に対応して
いる場合には、使用する周波数帯域毎にアンテナを交換
しなければならなくなる。そこで、本発明は、携帯電話
やＰＨＳの様に互いに離れた周波数帯域であっても両周
波数帯域で使用可能な多共振アンテナを提供することを
目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の多共振アンテナは、一端が給電点と
された第１のアンテナ素子と、該第１のアンテナ素子に
電磁気的に結合するように、該第１のアンテナ素子に被
嵌されるコイル状の第２のアンテナ素子とを備えること
により、２つの離れた周波数帯で共振するようにされて
いる。このような本発明の第１の多共振アンテナでは、
前記第１のアンテナ素子が直線状の線材により構成され
ていると共に、前記第１のアンテナ素子の上端部に、そ
の下端部が嵌挿されている絶縁筒体の外周表面に形成さ
れた溝内に、前記第２のアンテナ素子を形成するように
してもよい。

【０００６】また、本発明の第２の多共振アンテナは、
一端が給電点とされた直線状の第１のアンテナ素子に電
磁気的に結合するように、該第１のアンテナ素子に被嵌
されたコイル状の第２のアンテナ素子からなる２つの離
れた周波数帯で共振する第１アンテナと、該第１アンテ
ナの延伸方向に一体となるよう電気的に絶縁されて配置
されていると共に、一端が給電点とされたコイル状の第
３のアンテナ素子と、該第３のアンテナ素子に電磁気的
に結合するように、該第３のアンテナ素子に被嵌された
コイル状の第４のアンテナ素子とからなる、前記２つの
離れた周波数帯で共振する第２アンテナとから構成され
ている多共振アンテナであって、該多共振アンテナが取
付体から伸張されたときに、前記第１アンテナのみに給
電されると共に、該多共振アンテナが取付体に収納され
たときに、前記第２アンテナのみに給電されるようにさ
れている。

【０００７】前記した本発明の第２の多共振アンテナに
おいては、第１のアンテナ素子が直線状の線材により構
成されていると共に、前記第１のアンテナ素子の上端部
に、その下端部が嵌挿された第１の絶縁筒体の外周表面
に形成されたヘリカル状の溝内に、前記第２のアンテナ
素子が形成されており、前記第３のアンテナ素子が第２
の絶縁筒体の外周表面に形成されたヘリカル状の溝内に
形成されていると共に、前記第２の絶縁筒体の上端部
に、その下端部が嵌挿された第３の絶縁筒体の外周表面
に形成されたヘリカル状の溝内に、前記第４のアンテナ
素子が形成されており、前記第１のアンテナ素子の下端
部に固着された導電性のストッパが、前記第１アンテナ
の給電点とされており、その下端部が前記第１の絶縁筒
体の上端に被嵌されていると共に、その上端部が前記第
２の絶縁筒体の下端に嵌挿されている導電性のトッププ
ラグが、前記第２アンテナの給電点とされていてもよ
い。

【０００８】さらに、本発明の第３の多共振アンテナ
は、一端が給電点とされた直線状の第１のアンテナ素子
に電磁気的に結合するように、該第１のアンテナ素子に
被嵌されたコイル状の第２のアンテナ素子からなる２つ
の離れた周波数帯で共振する第１アンテナと、該第１ア
ンテナが内部を摺動できるように電気的に絶縁されて配
置されていると共に、一端が給電点とされたコイル状の
第３のアンテナ素子と、該第３のアンテナ素子に電磁気
的に結合するように、該第３のアンテナ素子に被嵌され
たコイル状の第４のアンテナ素子とからなる、前記２つ
の離れた周波数帯で共振する第２アンテナとから構成さ
れている多共振アンテナであって、該多共振アンテナが
取付体から伸張されたときに、前記第１アンテナに給電
されると共に、該多共振アンテナが取付体に収納された
ときに、前記第２アンテナのみに給電されるようにされ
ている。

【０００９】さらにまた、本発明の第４の多共振アンテ
ナは、一端が給電点とされた第１のアンテナ素子と、該
第１のアンテナ素子に電磁気的に結合するように、該第
１のアンテナ素子に被嵌されるコイル状の第２のアンテ
ナ素子と、さらに、該第２のアンテナ素子に被嵌される
コイル状の第３のアンテナ素子とを備えることにより、
互いに離れた多周波数帯で共振するようにされている。

【００１０】このような本発明によれば、複数の周波数
帯域で共振することが可能な多共振アンテナとすること
ができるので、携帯電話やＰＨＳの様なシステムの異な
る通信システムにおける機器に、アンテナの構成を何ら
変更することなく使用することができるようになる。従
って、アンテナ単体のコストを低減することができるよ
うになる。また、複数の通信システムに対応する機器に
おいては、本発明に係る一本の多共振アンテナを備える
ことにより、複数のシステムにおける通信を可能とする
ことができるようになる。なお、この多共振アンテナ
は、８００ＭＨｚ帯、１５００ＭＨｚ帯および１９００
ＭＨｚ帯においてのみ使用することができるのではな
く、ホイップアンテナ素子２、無給電アンテナ素子１の
長さや、両者の結合度を調整することにより、種々の周
波数帯において共振させることが可能である。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の多共振アンテナの第１の
実施の形態の概略図を図１および図２に示す。図１にお
いて、１はコイル状に形成されている無給電アンテナ素
子であり、２は直線状のホイップアンテナ素子である。
無給電アンテナ素子１の下端部は、ホイップアンテナ素
子２の上端部に被嵌されて、ホイップアンテナ素子２と
無給電アンテナ素子１とが絶縁されていると共に、電磁
気的に結合されている。そして、ホイップアンテナ素子
２の下端が給電点とされて、信号源５が接続されること
により、ホイップアンテナ素子２と無給電アンテナ素子
１が動作状態とされる。なお、無給電アンテナ素子１の
直径をφ１、その長さをｌ１、ホイップアンテナ素子２
の長さをＬ１とした時に、無給電アンテナ素子１の円周
長πφ１が、使用波長λに対してきわめて小さくなるよ
うに直径φ１が選定されている。また、多共振アンテナ
が高インピーダンスの動作モードとされる場合には、図
示する整合回路６を介してホイップアンテナ素子２が信
号源５により励振されるようになる。

【００１２】次に図２に示す多共振アンテナは、コイル
状に形成されたヘリカルアンテナ素子４と、ヘリカルア
ンテナ素子４の径より大きい径でコイル状に形成されて
いる無給電アンテナ素子３とから構成されている。そし
て、無給電アンテナ素子３の下端部が、ヘリカルアンテ
ナ素子４の上端部に被嵌されることにより、ヘリカルア
ンテナ素子４と無給電アンテナ素子３とが絶縁されてい
ると共に、電磁気的に結合されている。なお、ヘリカル
アンテナ素子４の下端が給電点とされて、信号源５が接
続されている。なお、無給電アンテナ素子３の直径をφ
２、その長さをｌ２、ヘリカルアンテナ素子４の長さを
Ｌ２とした時に、無給電アンテナ素子３の円周長πφ
２、および、ヘリカルアンテナ素子３の円周長πφ３
が、使用波長λに対してきわめて小さくなるように直径
φ２、直径φ３が選定されている。

【００１３】また、多共振アンテナが高インピーダンス
の動作モードとされる場合には、図示する整合回路６を
介してヘリカルアンテナ素子４が信号源５により励振さ
れるようになる。なお、ヘリカルアンテナ素子４の巻き
方向と、無給電アンテナ素子３の巻き方向とは同方向で
も、逆方向でもよい。さらに、図１に示すホイップアン
テナ素子２の長さＬ１とヘリカルアンテナ素子４の長さ
Ｌ２と使用周波数帯における高周波数帯ｆ１と低周波数
帯ｆ２の関係を示すと、ｆ１の１／４波長＜Ｌ１，Ｌ２
＜ｆ２の１／４波長となる。このように、ホイップアン
テナ素子２とヘリカルアンテナ素子４は、一般に１／４
λモードのアンテナとされる。

【００１４】図１に示す多共振アンテナにおいて、１／
４λモードとされたホイップアンテナ素子２単独の共振
周波数が約１４００ＭＨｚとされ、このホイップアンテ
ナ素子２に電磁気的に結合されている無給電アンテナ素
子１の結合度と、無給電アンテナ素子１の長さを調整す
ることにより図１３に示すように８００ＭＨｚ帯および
１９００ＭＨｚ帯において共振特性を示すようになる。
また、図２に示す多共振アンテナでは、１／４λモード
とされたヘリカルアンテナ素子４単独の共振周波数が約
１２００ＭＨｚとされ、このヘリカルアンテナ素子４に
電磁気的に結合されている無給電アンテナ素子３の結合
度と、無給電アンテナ素子３の長さを調整することによ
り図１４に示すように８００ＭＨｚ帯および１９００Ｍ
Ｈｚ帯において共振特性を示すようになる。

【００１５】従って、図１および図２に示す多共振アン
テナを使用することにより、例えば８００ＭＨｚ帯およ
び１９００ＭＨｚ帯において送受信可能な携帯用通信機
器を実現することができる。なお、本発明の多共振アン
テナは、８００ＭＨｚ帯および１９００ＭＨｚ帯におい
てのみ使用することができるのではなく、ホイップアン
テナ素子２、ヘリカルアンテナ素子４、無給電アンテナ
素子１，３の長さや、アンテナ素子間の結合度を調整す
ることにより、種々の周波数帯において共振させること
が可能である。

【００１６】次に、図１に示す本発明の第１の実施の形
態の多共振アンテナを車載用アンテナに適用したときの
具体的構成を図３および図４に示す。図３は車体のルー
フに本発明に係る多共振アンテナを取り付けた状態を示
す。この図において、多共振アンテナ１０はルーフ１０
０のほぼ中央に取り付け部１１により取り付けられてお
り、多共振アンテナ１０の給電点に接続されているケー
ブル１２が車体内に引き込まれている。このような多共
振アンテナ１０の詳細構成を図４（ａ）〜図４（ｃ）に
示す。多共振アンテナ１０の外観を図４（ａ）に示す
が、多共振アンテナ１０の外表面はＦＲＰ（fiber rein
forced plastic）等からなるアンテナカバー１３により
覆われており、その下端には取付部１１が固着されてい
る。取付部１１は、磁石が内蔵されてルーフ１００に固
着可能とされていたり、両面テープあるいはトランクリ
ッド金具によりルーフ１００やトランクリッドに固着可
能とされている。また、アンテナカバー１３に内蔵され
ている多共振アンテナ１０に給電するためのケーブル１
２が下端部から引き出されている。

【００１７】図４（ｂ）はアンテナカバー１３で覆われ
る多共振アンテナ１０の内部構成を示し、図４（ｃ）に
多共振アンテナ１０の半断面図を示している。これらの
図に示すように棒状のホイップアンテナ素子２の上端部
に樹脂製の絶縁筒体２０の下端部が嵌挿されている。こ
の絶縁筒体２０の外周面にはヘリカル状の溝が形成され
て、この溝内に導電体がメッキあるいは蒸着等により形
成されている。これにより、絶縁筒体２０の外周面に無
給電アンテナ素子１が形成されるようになる。このよう
に、ホイップアンテナ素子２と無給電アンテナ素子１と
は絶縁されて配置されていると共に、電磁気的には結合
されるように配置されている。なお、ホイップアンテナ
素子２の下端部には、同軸ケーブル１２の芯線が接続さ
れている。また、無給電アンテナ素子１を、絶縁筒体２
０の外周面にヘリカル状に巻回されたコイルにより構成
するようにしてもよい。

【００１８】図４に示す本発明の第１の実施の形態にか
かる多共振アンテナは、ホイップアンテナ素子２が、無
給電アンテナ素子１に電磁気的に結合されているが、こ
の結合度と、ホイップアンテナ素子２の長さ、無給電ア
ンテナ素子１の長さを調整することにより図１３に示す
ように８００ＭＨｚ帯および１９００ＭＨｚ帯において
共振特性を示すようになる。したがって、互いに離れて
割り当てられている携帯電話の周波数帯やＰＨＳの周波
数帯において何ら構成を変更することなくいずれの機器
用としても使用することができる。

【００１９】次に、携帯機器に適用して好適な本発明の
多共振アンテナの第２の実施の形態の概略構成図を図５
および図６に示す。第２の実施の形態の多共振アンテナ
は、第１多共振アンテナと第２多共振アンテナとから構
成される。ただし、図５は第２の実施の形態の多共振ア
ンテナを伸張した状態を示す図であり、図６は第２の実
施の形態の多共振アンテナを収納した状態を示す図であ
る。図５および図６において、１は多共振アンテナの伸
長時に動作状態とされるコイル状に形成された第１無給
電アンテナ素子であり、２は多共振アンテナの伸長時に
動作状態とされる直線状のホイップアンテナ素子であ
り、第１無給電アンテナ素子１とホイップアンテナ素子
２とにより第１多共振アンテナが構成されている。この
第１無給電アンテナ素子１の下端部は、ホイップアンテ
ナ素子２の上端部に被嵌されて、ホイップアンテナ素子
２と第１無給電アンテナ素子１とが絶縁されていると共
に、電磁気的に結合されている。なお、多共振アンテナ
伸長時には図５に示すようにホイップアンテナ素子２の
下端の給電点に信号源５が接続される。

【００２０】この際に、第１無給電アンテナ素子１とホ
イップアンテナ素子２とからなる第１多共振アンテナが
高インピーダンスの動作モードとされる場合には、信号
源５とのインピーダンス整合をとるために、図示する整
合回路６を介してホイップアンテナ素子２が信号源５に
より励振されるようになる。また、４は多共振アンテナ
の収納時に動作状態とされるコイル状に形成されたヘリ
カルアンテナ素子であり、３は多共振アンテナの収納時
に動作状態とされるヘリカルアンテナ素子４の径より大
きい径でコイル状に形成されている第２無給電アンテナ
素子であり、ヘリカルアンテナ素子４と無給電アンテナ
素子３とにより第２多共振アンテナが構成される。この
第２無給電アンテナ素子３の下端部は、ヘリカルアンテ
ナ素子４の上端部に被嵌されることにより、ヘリカルア
ンテナ素子４と第２無給電アンテナ素子３とが絶縁され
ていると共に、電磁気的に結合されている。なお、多共
振アンテナが収納されているときには、図６に示すよう
にヘリカルアンテナ素子４の下端の給電点に信号源５が
接続される。

【００２１】この際に、ヘリカルアンテナ素子４と第２
無給電アンテナ素子３とからなる第２多共振アンテナが
高インピーダンスの動作モードとされる場合には、信号
源５とのインピーダンス整合をとるために、図示する整
合回路６を介してヘリカルアンテナ素子４の下端に信号
源５が接続される。なお、ヘリカルアンテナ素子４の巻
き方向と、第２無給電アンテナ素子３の巻き方向とは同
方向でも、逆方向でもよい。また、図５および図６に示
すようにホイップアンテナ素子２と第１無給電アンテナ
素子２からなる第１多共振アンテナと、ヘリカルアンテ
ナ素子４と第２無給電アンテナ素子３からなる第２多共
振アンテナとは直線上に配置されて一体とされている。
この場合、第１多共振アンテナの上に第２多共振アンテ
ナが配置されている。

【００２２】次に、携帯機器に適用して好適な本発明の
多共振アンテナの第３の実施の形態の概略構成図を図７
および図８に示す。第３の実施の形態の多共振アンテナ
は、上記した第２の実施の形態の多共振アンテナと比較
して、第２多共振アンテナ内を第１多共振アンテナが摺
動可能とされている構成において相違しており、他の構
成においては同様とされている。図７は、第３の実施の
形態の多共振アンテナにおいて、第１多共振アンテナを
伸張した状態を示す図であり、図８は、第３の実施の形
態の多共振アンテナにおいて、第１多共振アンテナを収
納した状態を示す図である。

【００２３】図７および図８において、１は第１多共振
アンテナの伸長時に動作状態とされるコイル状に形成さ
れた第１無給電アンテナ素子であり、２は第１多共振ア
ンテナの伸長時に動作状態とされる直線状のホイップア
ンテナ素子であり、第１無給電アンテナ素子１とホイッ
プアンテナ素子２とにより第１多共振アンテナが構成さ
れる。この第１無給電アンテナ素子１の下端部は、ホイ
ップアンテナ素子２の上端部に被嵌されて、ホイップア
ンテナ素子２と第１無給電アンテナ素子１とが絶縁され
ていると共に、電磁気的に結合されている。なお、多共
振アンテナ伸長時には図７に示すようにホイップアンテ
ナ素子２の下端の給電点に信号源５が接続される。ま
た、同時にヘリカルアンテナ素子４と第２無給電アンテ
ナ素子３からなる第２多共振アンテナも信号源５に接続
される。この際に、第１多共振アンテナおよび第２多共
振アンテナが高インピーダンスの動作モードとされる場
合には、信号源５とのインピーダンス整合をとるため
に、図示する整合回路６を介してホイップアンテナ素子
２およびヘリカルアンテナ素子４が信号源５により励振
されるようになる。

【００２４】この第２多共振アンテナにおいて、４はコ
イル状に形成されたヘリカルアンテナ素子であり、３は
ヘリカルアンテナ素子４の径より大きい径でコイル状に
形成されている第２無給電アンテナ素子であり、ヘリカ
ルアンテナ素子４と無給電アンテナ素子３とにより第２
多共振アンテナが構成される。この第２無給電アンテナ
素子３の下端部は、ヘリカルアンテナ素子４の上端部に
被嵌されることにより、ヘリカルアンテナ素子４と第２
無給電アンテナ素子３とが絶縁されていると共に、電磁
気的に結合されている。なお、第１多共振アンテナが収
納されているか否かに関わらず、図７および図８に示す
ようにヘリカルアンテナ素子４の下端の給電点に信号源
５が接続される。なお、第１多共振アンテナが収納され
たときには、第２多共振アンテナだけに給電されるよう
になる。

【００２５】この際に、第１無給電アンテナ素子１とホ
イップアンテナ素子２とからなる第１多共振アンテナが
高インピーダンスの動作モードとされる場合には、信号
源５とのインピーダンス整合をとるために、図示する整
合回路６を介してホイップアンテナ素子２が信号源５に
より励振されるようになる。なお、ヘリカルアンテナ素
子４の巻き方向と、第２無給電アンテナ素子３の巻き方
向とは同方向でも、逆方向でもよい。そして、図７およ
び図８に示すようにホイップアンテナ素子２と第１無給
電アンテナ素子１からなる第１多共振アンテナは、ヘリ
カルアンテナ素子４と第２無給電アンテナ素子３からな
る第２多共振アンテナ内を摺動可能に配置されている。
この場合、第２多共振アンテナは機器の筐体に固定され
るように取り付けられる。

【００２６】次に、図５および図６に示す携帯機器に適
用して好適な第２の実施の形態の多共振アンテナの具体
的な構成を図９ないし図１１に示す。ただし、図９は多
共振アンテナの外観図であり、図１０はその半断面図、
図１１（ａ）は携帯機器の筐体に対して第２の実施の形
態の多共振アンテナを伸長させた状態を示しており、図
１１（ｂ）は携帯機器の筐体に対して第２の実施の形態
の多共振アンテナを収納させた状態を示している。以
下、これらの図を参照しながら第２の実施の形態の多共
振アンテナの具体的構成を説明する。第２の実施の形態
の多共振アンテナは、図９および図１０に示すように先
端にＡＢＳやエラストマー等の樹脂製のトップ３１が固
着されており、その下に導電性のトッププラグ３２が形
成されている。トップ３１は円筒状とされており、その
内部には第２多共振アンテナが内蔵されている。

【００２７】すなわち、トップ３１の内部にはヘリカル
アンテナ素子４と第２無給電アンテナ素子３が内蔵され
ており、このヘリカルアンテナ素子４と第２無給電アン
テナ素子３とで第２多共振アンテナが構成されている。
また、ヘリカルアンテナ素子４は樹脂製の第２絶縁筒体
４１の外周面に形成されている。この絶縁筒体４１の外
周面にはヘリカル状の溝が形成されており、この溝内に
ヘリカルアンテナ素子４となる導電体が蒸着やメッキに
より形成されている。この第２絶縁筒体４１の上端部に
は第３絶縁筒体４０が嵌挿されており、この第３絶縁筒
体４０の外周面には第２無給電アンテナ素子３が形成さ
れている。この場合、第３絶縁筒体４０の外周面にはヘ
リカル状の溝が形成されており、この溝内に第２無給電
アンテナ素子３となる導電体が蒸着あるいはメッキによ
り形成されている。これにより、ヘリカルアンテナ素子
４と第２無給電アンテナ素子３とが絶縁されると共に、
電磁気的に結合するようになる。

【００２８】そして、第２絶縁筒体４１の下端部が導電
性のトッププラグ３２に嵌合されることにより、第２絶
縁筒体４の外周面に形成されたヘリカルアンテナ素子４
とトッププラグ３２とが電気的に接続されている。この
トッププラグ３２には下端から穿設された挿通孔がその
途中まで形成されており、この挿通孔内に、第１絶縁筒
体４２の先端部が嵌挿されて固着されている。この第１
絶縁筒体４２の外周面には第１無給電アンテナ素子１が
形成されている。この場合、第１絶縁筒体４２の外周面
にはヘリカル状の溝が形成されており、この溝内に第１
無給電アンテナ素子１となる導電体が蒸着あるいはメッ
キにより形成されている。

【００２９】さらに、この第１絶縁筒体４２の下端部に
は棒状のホイップアンテナ素子２の先端部が嵌挿されて
いる。これにより、ホイップアンテナ素子２と第１無給
電アンテナ素子１とが絶縁されると共に、電磁気的に結
合するようになる。また、ホイップアンテナ素子２の下
端部に導電性のストッパー３５が固着されている。さら
に、ホイップアンテナ素子２と第１無給電アンテナ素子
１からなる第１多共振アンテナの外周は被覆チューブ３
３により覆われている。

【００３０】さらにまた、被覆チューブ３３とトッププ
ラグ３２に摺動可能に導電性のホルダー３４が被覆チュ
ーブ３３に嵌挿されている。このホルダー３４は多共振
アンテナを携帯機器等の筐体に固着する際に、筐体に固
着される部分である。また、ホルダー３４内にストッパ
ー３５が嵌入された際にはストッパー３５と電気的に接
続されて第１多共振アンテナが励振されると共に、ホル
ダー３４内にトッププラグ３２が嵌入された際にはトッ
ププラグ３２と電気的に接続されて第２多共振アンテナ
が励振される。なお、第１絶縁筒体４２，第２絶縁筒体
４１，第３絶縁筒体４０の外周面に形成されているヘリ
カル状の溝内に導電線を巻回することにより、第１無給
電アンテナ素子１，ヘリカルアンテナ素子４，第２無給
電アンテナ素子３を形成するようにしてもよい。

【００３１】次に、図９および図１０に示す第２の実施
の形態の多共振アンテナを携帯機器等の筐体に取り付け
た際の動作状態を、図１１を参照しながら説明する。図
１１（ａ）は多共振アンテナを筐体５０から伸長した状
態を示している。この多共振アンテナは、ホルダー３４
を筐体３４に形成されている挿通孔に嵌入し、ホルダー
３４の下端側からネジ部５１を螺合することにより、筐
体５０に取り付けられている。図示するように多共振ア
ンテナが伸長されると、多共振アンテナの下端に設けら
れているストッパー３５がホルダー３４内に嵌入される
ようになる。これにより、ホルダー３４を介して信号源
５からホイップアンテナ素子２に給電されるようにな
る。さらに、第１無給電アンテナ素子１にもホイップア
ンテナ素子２を介して給電されるようになる。

【００３２】この際に、第１無給電アンテナ素子１とホ
イップアンテナ素子２とからなる第１多共振アンテナが
高インピーダンスの動作モードとされる場合には、信号
源５とのインピーダンス整合をとるために、図示する整
合回路６を介してホイップアンテナ素子２が信号源５に
より励振されるようになる。なお、多共振アンテナが伸
長されたときには、ヘリカルアンテナ素子４と第２無給
電アンテナ素子３からなる第２多共振アンテナには給電
されないので、第２多共振アンテナは動作しない。

【００３３】図１１（ｂ）は多共振アンテナを筐体５０
内に収納した状態を示している。図示するように多共振
アンテナが収納されると、多共振アンテナのトップ３１
の下に固着されているトッププラグ３２がホルダー３４
内に嵌入されるようになる。これにより、ホルダー３４
を介して信号源５からヘリカルアンテナ素子４に給電さ
れるようになる。さらに、第２無給電アンテナ素子３に
もヘリカルアンテナ素子４を介して給電されるようにな
る。この際に、第２無給電アンテナ素子３とヘリカルア
ンテナ素子４とからなる第２多共振アンテナが高インピ
ーダンスの動作モードとされる場合には、信号源５との
インピーダンス整合をとるために、図示する整合回路６
を介してホイップアンテナ素子２が信号源５により励振
されるようになる。なお、多共振アンテナが収納された
ときには、ホイップアンテナ素子２と第１無給電アンテ
ナ素子１からなる第１多共振アンテナには給電されない
ので、第１多共振アンテナは動作しない。

【００３４】また、図１１（ａ）に示すように多共振ア
ンテナを伸長させた場合は、ホイップアンテナ素子２
が、第１無給電アンテナ素子１に電磁気的に結合されて
いるが、この結合度と、ホイップアンテナ素子２の長
さ、第１無給電アンテナ素子１の長さを調整することに
より図１３に示すように８００ＭＨｚ帯および１９００
ＭＨｚ帯において共振特性を示すようになる。また、図
１１（ｂ）示すように多共振アンテナを収納させた場合
は、ヘリカルアンテナ素子４が、第２無給電アンテナ素
子３に電磁気的に結合されているが、この結合度と、ヘ
リカルアンテナ素子４の長さ、第２無給電アンテナ素子
３の長さを調整することにより図１４に示すように８０
０ＭＨｚ帯および１９００ＭＨｚ帯において共振特性を
示すようになる。

【００３５】従って、図１０ないし図１１に示す本発明
の第２の実施の形態の多共振アンテナを使用することに
より、例えば８００ＭＨｚ帯および１９００ＭＨｚ帯に
おいて送受信可能な携帯用通信機器を実現することがで
きる。なお、本発明の第２の実施の形態の多共振アンテ
ナは、８００ＭＨｚ帯および１９００ＭＨｚ帯において
のみ使用することができるのではなく、ホイップアンテ
ナ素子２、ヘリカルアンテナ素子４、第１無給電アンテ
ナ素子１，第２無給電アンテナ素子３の長さや、結合度
を調整することにより、種々の周波数帯において共振さ
せることが可能である。

【００３６】次に、本発明の多共振アンテナの第４の実
施の形態の概略構成を図１２（ａ）（ｂ）に示す。第４
の実施の形態における多共振アンテナは、３以上の周波
数帯に共振することのできる多共振アンテナである。図
１２（ａ）に示す第４の実施の形態の多共振アンテナに
おいて、１はコイル状に形成されている第１無給電アン
テナ素子であり、２は直線状のホイップアンテナ素子で
あり、７はコイル状に形成されている第３無給電アンテ
ナ素子である。第１無給電アンテナ素子１の下端部は、
ホイップアンテナ素子２の上端部に被嵌されて、ホイッ
プアンテナ素子２と第１無給電アンテナ素子１とが絶縁
されていると共に、電磁気的に結合されている。さら
に、第３無給電アンテナ素子７の下端部は、第１無給電
アンテナ素子１の上端部に被嵌されて、第１無給電アン
テナ素子１と第３無給電アンテナ素子７とが絶縁されて
いると共に、電磁気的に結合されている。なお、ホイッ
プアンテナ素子２の下端が給電点とされて、信号源５が
接続されている。

【００３７】また、この多共振アンテナが高インピーダ
ンスの動作モードとされる場合には、図示する整合回路
６を介してホイップアンテナ素子２が信号源５により励
振されるようになる。なお、第１無給電アンテナ素子１
の巻き方向と、第３無給電アンテナ素子７の巻き方向と
は同方向でも、逆方向でもよい。また、第１無給電アン
テナ素子１の直径をφ１、その長さをｌ１、ホイップア
ンテナ素子２の長さをＬ１、第３無給電アンテナ素子７
の直径をφ４、その長さをｌ１１とした時に、第１無給
電アンテナ素子１の円周長πφ１、および、第３無給電
アンテナ素子７の円周長πφ４が、使用波長λに対して
きわめて小さくなるように直径φ１、直径φ４が選定さ
れている。

【００３８】次に図１２（ｂ）に示す第４の実施の形態
の多共振アンテナの変形例では、コイル状に形成された
ヘリカルアンテナ素子４と、ヘリカルアンテナ素子４の
径より大きい径でコイル状に形成されている第２無給電
アンテナ素子３と、第２無給電アンテナ素子３の径より
大きい径でコイル状に形成されている第４無給電アンテ
ナ素子８とから構成されている。そして、第４無給電ア
ンテナ素子８の下端部が、第２無給電アンテナ素子３の
上端部に被嵌されることにより、第４無給電アンテナ素
子８と第２無給電アンテナ素子３とが絶縁されていると
共に、電磁気的に結合されている。さらに、第２無給電
アンテナ素子３の下端部が、ヘリカルアンテナ素子４の
上端部に被嵌されることにより、ヘリカルアンテナ素子
４と無給電アンテナ素子３とが絶縁されていると共に、
電磁気的に結合されている。

【００３９】なお、ヘリカルアンテナ素子４の下端が給
電点とされて、信号源５が接続されている。また、この
多共振アンテナが高インピーダンスの動作モードとされ
る場合には、図示する整合回路６を介してヘリカルアン
テナ素子４が信号源５により励振されるようになる。さ
らに、ヘリカルアンテナ素子４の巻き方向と、第２無給
電アンテナ素子３の巻き方向と、第４無給電アンテナ素
子８の巻き方向とは、同方向でも、逆方向でもよい。さ
らにまた、第２無給電アンテナ素子３の直径をφ２、そ
の長さをｌ２、第４無給電アンテナ素子８の直径をφ
５、その長さをｌ２２、ヘリカルアンテナ素子４の直径
をφ３、その長さをＬ２とした時に、第２無給電アンテ
ナ素子３の円周長πφ２、および、第４無給電アンテナ
素子８の円周長πφ５、ヘリカルアンテナ素子の円周長
πφ３が、使用波長λに対してきわめて小さくなるよう
に直径φ２、直径φ５、直径φ３が選定されている。

【００４０】図１２（ａ）に示す第４の実施の形態の多
共振アンテナにおいては、ホイップアンテナ素子２の長
さＬ１、第１無給電アンテナ素子１の長さｌ１を図１に
示す多共振アンテナと同寸法として、ホイップアンテナ
素子２、第１無給電アンテナ素子１、および、第３無給
電アンテナ素子７間の電磁気的結合の結合度と、第３無
給電素子７の長さを調整することにより図１５に示すよ
うに８００ＭＨｚ帯、１０００ＭＨｚ帯、１６００ＭＨ
ｚ帯、および１９００ＭＨｚ帯において共振特性を示す
ようになる。

【００４１】また、図１２（ｂ）に示す第４の実施の形
態の多共振アンテナにおいては、ヘリカルアンテナ素子
４の長さＬ２、第２無給電アンテナ素子３の長さｌ２を
図２に示す多共振アンテナと同寸法として、ヘリカルア
ンテナ素子４、第２無給電アンテナ素子３、第４無給電
アンテナ素子８間の電磁気的結合の結合度と、第４無給
電アンテナ素子８の長さを調整することにより図１５に
示す共振特性と同様の共振特性を得ることができる。

【００４２】従って、図１２（ａ）（ｂ）に示す第４の
実施の形態の多共振アンテナを使用することにより、多
周波の周波数帯において送受信可能な携帯用通信機器を
実現することができる。なお、本発明の第４の実施の形
態の多共振アンテナは、ホイップアンテナ素子２、ヘリ
カルアンテナ素子４、第１無給電アンテナ素子１〜第４
無給電アンテナ素子８の長さや、結合度を調整すること
により、種々の周波数帯において共振させることが可能
である。

【００４３】ここで、図４，図９〜図１１に示すような
絶縁筒体の外周にアンテナ素子を形成する方法の一例を
説明すると、まず、絶縁筒体の外周にヘリカル状の溝を
形成し、絶縁筒体の全表面に蒸着やメッキにより導電層
を形成する。次いで、絶縁筒体の外周面を切削すると、
その外周面に形成された溝内に形成された導電層を残し
て、導電層が除去される。これにより、絶縁筒体の外周
面にコイル状のアンテナ素子を形成することができる。

【００４４】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、複数の周波数帯域で共振することの可能な多共振
アンテナとすることができ、携帯電話やＰＨＳの様なシ
ステムの異なる通信システムにおける機器に、構成を何
ら変更することなく使用することができるようになる。
従って、アンテナ単体のコストを低減することができる
ようになる。また、複数の通信システムに対応する機器
においては、本発明に係る一本の多共振アンテナを備え
ることにより、複数のシステムにおける通信を可能とす
ることができるようになる。なお、この多共振アンテナ
は、８００ＭＨｚ帯、１５００ＭＨｚ帯および１９００
ＭＨｚ帯においてのみ使用することができるのではな
く、ホイップアンテナ素子２、無給電アンテナ素子１の
長さや、両者の結合度を調整することにより、種々の周
波数帯において共振させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の多共振アンテナの
概略構成を示す図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態の多共振アンテナの
変形例の概略構成を示す図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態の多共振アンテナを
車載用アンテナに適用した際の構成を示す図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態の多共振アンテナを
車載用アンテナに適用した際の詳細構成を示す図であ
る。

【図５】本発明の第２の実施の形態の多共振アンテナの
伸長時の概略構成を示す図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態の多共振アンテナの
収納時の概略構成を示す図である。

【図７】本発明の第３の実施の形態の多共振アンテナの
伸長時の概略構成を示す図である。

【図８】本発明の第３の実施の形態の多共振アンテナの
収納時の概略構成を示す図である。

【図９】本発明の第２の実施の形態の多共振アンテナを
携帯機器用アンテナに適用した際の外観構成を示す図で
ある。

【図１０】本発明の第２の実施の形態の多共振アンテナ
を携帯機器用アンテナに適用した際の詳細構成を示す半
断面図である。

【図１１】本発明の第２の実施の形態の多共振アンテナ
の伸長時の状態、および、収納時の状態を示す図であ
る。

【図１２】本発明の第４の実施の形態の多共振アンテナ
の概略構成、および、その変形例を示す図である。

【図１３】図１に示す本発明の多共振アンテナの共振特
性を示す図である。

【図１４】図２に示す本発明の多共振アンテナの共振特
性を示す図である。

【図１５】図１２に示す本発明の多共振アンテナの共振
特性を示す図である。

【符号の説明】１，３，７，８無給電アンテナ素子２ホイップアンテナ素子４ヘリカルアンテナ素子５信号源６整合回路１０多共振アンテナ１１取付部１２ケーブル１３アンテナカバー２０，４０，４１，４２絶縁筒体３１トップ３２トッププラグ３３被覆チューブ３４ホルダー３５ストッパー５０筐体５１ネジ部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一端が給電点とされた第１のアンテナ素
子と、該第１のアンテナ素子に電磁気的に結合するよう
に、該第１のアンテナ素子に被嵌されるコイル状の第２
のアンテナ素子とを備えることにより、２つの離れた周
波数帯で共振するようにされていることを特徴とする多
共振アンテナ。
【請求項２】前記第１のアンテナ素子が直線状の線材
により構成されていると共に、前記第１のアンテナ素子
の上端部に、その下端部が嵌挿されている絶縁筒体の外
周表面に形成された溝内に、前記第２のアンテナ素子が
形成されていることを特徴とする請求項１記載の多共振
アンテナ。
【請求項３】一端が給電点とされた直線状の第１のア
ンテナ素子に電磁気的に結合するように、該第１のアン
テナ素子に被嵌されたコイル状の第２のアンテナ素子か
らなる２つの離れた周波数帯で共振する第１アンテナ
と、該第１アンテナの延伸方向に一体となるよう電気的に絶
縁されて配置されていると共に、一端が給電点とされた
コイル状の第３のアンテナ素子と、該第３のアンテナ素
子に電磁気的に結合するように、該第３のアンテナ素子
に被嵌されたコイル状の第４のアンテナ素子とからな
る、前記２つの離れた周波数帯で共振する第２アンテナ
とから構成されている多共振アンテナであって、該多共振アンテナが取付体から伸張されたときに、前記
第１アンテナのみに給電されると共に、該多共振アンテ
ナが取付体に収納されたときに、前記第２アンテナのみ
に給電されるようにされていることを特徴とする多共振
アンテナ。
【請求項４】前記第１のアンテナ素子が直線状の線材
により構成されていると共に、前記第１のアンテナ素子
の上端部に、その下端部が嵌挿された第１の絶縁筒体の
外周表面に形成されたヘリカル状の溝内に、前記第２の
アンテナ素子が形成されており、前記第３のアンテナ素
子が第２の絶縁筒体の外周表面に形成されたヘリカル状
の溝内に形成されていると共に、前記第２の絶縁筒体の
上端部に、その下端部が嵌挿された第３の絶縁筒体の外
周表面に形成されたヘリカル状の溝内に、前記第４のア
ンテナ素子が形成されており、前記第１のアンテナ素子の下端部に固着された導電性の
ストッパが、前記第１アンテナの給電点とされており、
その下端部が前記第１の絶縁筒体の上端に被嵌されてい
ると共に、その上端部が前記第２の絶縁筒体の下端に嵌
挿されている導電性のトッププラグが、前記第２アンテ
ナの給電点とされていることを特徴とする請求項３記載
の多共振アンテナ。
【請求項５】一端が給電点とされた直線状の第１のア
ンテナ素子に電磁気的に結合するように、該第１のアン
テナ素子に被嵌されたコイル状の第２のアンテナ素子か
らなる２つの離れた周波数帯で共振する第１アンテナ
と、該第１アンテナが内部を摺動できるように電気的に絶縁
されて配置されていると共に、一端が給電点とされたコ
イル状の第３のアンテナ素子と、該第３のアンテナ素子
に電磁気的に結合するように、該第３のアンテナ素子に
被嵌されたコイル状の第４のアンテナ素子とからなる、
前記２つの離れた周波数帯で共振する第２アンテナとか
ら構成されている多共振アンテナであって、該多共振アンテナが取付体から伸張されたときに、前記
第１アンテナに給電されると共に、該多共振アンテナが
取付体に収納されたときに、前記第２アンテナのみに給
電されるようにされていることを特徴とする多共振アン
テナ。
【請求項６】一端が給電点とされた第１のアンテナ素
子と、該第１のアンテナ素子に電磁気的に結合するよう
に、該第１のアンテナ素子に被嵌されるコイル状の第２
のアンテナ素子と、さらに、該第２のアンテナ素子に被
嵌されるコイル状の第３のアンテナ素子とを備えること
により、互いに離れた多周波数帯で共振するようにされ
ていることを特徴とする多共振アンテナ。