JPH11317612A - 折り返しアンテナとアンテナ装置および無線機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】アンテナの軸方向の物理的長さを短くでき、し
かも複数の共振周波数の調整が容易な折り返しアンテナ
２０を提供する。 【解決手段】 線状または帯状の導体を基端２０ａから
先端側の最初の折り返し点２０ｂまで配設し、先端側お
よび基端側でそれぞれ順次に１回以上折り返して平行に
配設して第１エレメント２０ｄを形成し、最初の折り返
し点２０ｂで導体を分岐し、この分岐された導体を同様
に先端側および基端側でそれぞれ順次に１回以上折り返
して平行に配設して第２エレメント２０ｆを形成する。
そして、基端２０ａから第１エレメント２０ｄの先端２
０ｃまでの実効長を第１周波数ｆ１の１／４波長に設定
し、基端２０ａから第２エレメント２０ｆの先端２０ｅ
までの実効長を第２周波数ｆ２の１／４波長に設定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナの軸方向
の物理的長さを短くできしかも複数の共振周波数の調整
が容易であり、この複数の所望の周波数を高い利得で送
受信できるようにした折り返しアンテナに関するもので
ある。また、この折り返しアンテナを用いて複数の所望
の周波数に対して待ち受け受信ができしかも引き出し状
態で高いアンテナ利得が得られるようにしたアンテナ装
置に関するものである。さらに、このアンテナ装置を用
いてデュアルバンド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
号により図１４に示すごときアンテナ装置を先に提案し
ている。この図１４に示すアンテナ装置は、折り返しア
ンテナ１０とホイップアンテナエレメント１２およびヘ
リカルアンテナエレメント１４からなる。折り返しアン
テナ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、この先端側で折り返して基端から先端
側の方向と平行とし、さらに基端側で再び折り返して平
行とし、その先端を先端側に向けて終了するように配設
される。そして、この導体が基端から先端側の方向を軸
とする円筒状に構成される。また、ホイップアンテナエ
レメント１２の先端に同軸上にヘリカルアンテナエレメ
ント１４が配設されて一体化され、この一体化されたも
のが、円筒状の折り返しアンテナ１０に対して軸方向に
引き出し収納自在とされる。さらに、引き出し状態で、
ホイップアンテナエレメント１２の基端部が円筒状の折
り返しアンテナ１０の先端部に容量結合するように構成
される。

【０００３】そして、折り返しアンテナ１０は、基端か
ら先端までの実効長が第１周波数ｆ１の１／４波長に設
定される。ここで、折り返しアンテナ１０にあっては、
折り返しにより平行に配設される線間に浮遊容量が生じ
ており、実際の物理的長さよりも長いアンテナとして作
用する。さらに、基端から最初の折り返しまでの実効長
が第２周波数ｆ２の１／４波長に設定されるとともに基
端から先端までの実効長が第２周波数ｆ２の３／４波長
となるように設定される。この第２周波数ｆ２は第１周
波数ｆ１よりも高い周波数であり、平行な線間に生ずる
浮遊容量がより大きく作用して物理的長さに対してその
実効長がより長いものとして作用する。そこで、第１周
波数ｆ１が共振する折り返しアンテナ１０で、第１周波
数ｆ１の３倍の周波数よりも低い周波数の第２周波数ｆ
２を共振させることが可能である。そして、平行な導体
の線間に生ずる浮遊容量を適宜に設定することで、図１
５に示すごとく、第１周波数ｆ１に対して第２周波数ｆ
２をほぼ２倍の周波数に設定することが可能である。

【０００４】さらに、ホイップアンテナエレメント１２
の基端からヘリカルアンテナエレメント１４の先端まで
の実効長が第１周波数ｆ１の１／２波長に設定され、ホ
イップアンテナエレメント１２の基端からその先端まで
の実効長が第２周波数ｆ２の１／２波長に設定される。

【０００５】かかる構成において、図１４のごとく、ホ
イップアンテナエレメント１２とヘリカルアンテナエレ
メント１４を、折り返しアンテナ１０から引き出した状
態では、第１周波数ｆ１に対して折り返しアンテナ１０
の先端で最大電圧が生じ、ホイップアンテナエレメント
１２の基端部と折り返しアンテナ１０の先端が結合容量
Ｃ１で高周波的に電気的接続され、第１周波数ｆ１の送
受信が可能である。また、第２周波数ｆ２に対して、折
り返しアンテナ１０の最初の折り返し点で最大電圧が生
じ、ホイップアンテナエレメント１２の基端部と折り返
しアンテナ１０の最初の折り返し点が結合容量Ｃ２で高
周波的に電気的接続され、第２周波数ｆ２の送受信が可
能である。この第２周波数ｆ２に対して、ヘリカルアン
テナエレメント１４はチョークコイルとして作用し、ア
ンテナとしては作用しない。なお、収納状態では、折り
返しアンテナ１０単独で第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ
２の送受信が可能である。

【０００６】そこで、第１周波数ｆ１を９００ＭＨｚ帯
に設定し、第２周波数ｆ２を１８００ＭＨｚ帯に設定す
るならば、ＧＳＭ／ＤＣＳまたはＰＤＣ／ＰＨＳなどの
デュアルバンドを１つのアンテナ装置で送受信すること
ができる。このようにして、先に提案した技術にあって
も、デュアルバンドに対応でき、また収納状態で待ち受
け受信ができ、しかも引き出し状態で高利得のアンテナ
特性を得ることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、先に提案し
た技術にあっては、１本の導体が適宜に折り返されてな
る折り返しアンテナ１０により第１周波数ｆ１と第２周
波数ｆ２がともに共振されるように構成されており、一
方の共振周波数を調整するために、折り返しアンテナ１
０の先端までの物理的長さや平行な線間の距離そして平
行となる部分の長さおよび最初の折り返し点までの長さ
などを変更すると、他方の共振周波数が影響を受け、第
１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２をともに所望の周波数に
調整することが困難であった。また、折り返しアンテナ
１０の基端における入出力インピーダンスを調整するに
は、結合容量Ｃ１および結合容量Ｃ２を調整すれば良い
が、互いに独立して調整することが困難であり、双方を
ともに最適状態に調整するのが困難である。さらに、基
端から最初の折り返し点までの長さは、高い周波数すな
はち第２周波数ｆ２の１／４波長に規定され、軸方向に
より短なものを構成することができない。

【０００８】本発明は、上述の先に提案した技術をより
改善すべくなされたもので、複数の共振周波数をそれぞ
れに独立して調整でき、また軸方向長さをより短くでき
る折り返しアンテナを提供することを目的とする。ま
た、かかる折り返しアンテナを用いて引き出し状態で高
いアンテナ利得が得られ収納状態で待ち受け受信が可能
なアンテナ装置を提供することを目的とする。さらに、
このアンテナ装置を用いてデュアルバンドの携帯電話な
どに好適な無線機を提供することを目的とする。

【０００９】

【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、本発明の折り返しアンテナは、線状または帯状の
導体をアンテナの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エレメントを形成し、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するとともに少なく
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、第１周波数が共振するように前記基端
から前記第１エレメントの先端までの実効長を設定し、
第２周波数が共振するように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設定して構成されている。

【００１０】また、線状または帯状の導体をアンテナの
基端から先端側の方向に配設し、この先端側および基端
側でそれぞれ順次に１回以上折り返して前記方向と平行
に配設して第１エレメントを形成し、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、この分岐された導体を
先端側および基端側でそれぞれ順次に１回以上折り返し
て前記方向と平行に配設して第２エレメントを形成し、
第１周波数が共振するように前記基端から前記第１エレ
メントの先端までの実効長を設定し、第２周波数が共振
するように前記基端から前記第２エレメントの先端まで
の実効長を設定して構成されても良い。

【００１１】さらに、前記基端から前記先端側の最初の
折り返し点までに配設する導体を、ジグザグ状に配設し
て構成することもできる。

【００１２】また、前記基端から前記第１エレメントの
先端までの前記第１周波数に対する実効長と、前記基端
から前記第２エレメントの先端までの前記第２周波数に
対する実効長とを、前記基端でほぼ同じ入出力インピー
ダンスとなるように設定して構成することもできる。

【００１３】また、前記先端側で前記導体を分岐してさ
らに前記方向に伸設して第３エレメントを形成し、別の
周波数が共振するように前記基端から前記第３エレメン
トの先端までの実効長を設定して構成することもでき
る。

【００１４】また、前記第１周波数に対して前記基端か
ら第１エレメントの先端までの実効長を１／４波長に設
定し、別の周波数に対して前記基端から前記最初の折り
返し点までの実効長を１／４波長に設定するとともに前
記基端から第１エレメントの先端までの実効長を３／４
波長に設定して構成することもできる。

【００１５】また、前記折り返しアンテナを前記基端か
ら先端側の方向を軸とする円筒状に配設して構成するこ
ともできる。

【００１６】そして、本発明のアンテナ装置は、前記折
り返しアンテナの前記第１と第２エレメントの先端をア
ンテナの先端側に向けて配設し、前記基端から前記第１
エレメントの先端までの実効長を前記第１周波数の１／
４波長に設定し、前記基端から前記第２エレメントの先
端までの実効長を前記第２周波数の１／４波長に設定
し、ホイップアンテナエレメントの先端に同軸上にヘリ
カルアンテナエレメントを配設し、このホイップアンテ
ナエレメントとヘリカルアンテナエレメントを前記折り
返しアンテナに対して前記方向に引き出し収納自在と
し、前記ホイップアンテナエレメントの基端から前記ヘ
リカルアンテナエレメントの先端までの実効長を前記第
１周波数の１／２波長に設定し、前記ホイップアンテナ
エレメントの基端からその先端までの実効長を前記第２
周波数の１／２波長に設定し、前記引き出し状態で前記
ホイップアンテナエレメントの基端部が前記折り返しア
ンテナの先端部に容量結合するように構成されている。

【００１７】さらに、前記引き出し状態で、前記第１ま
たは第２周波数の低い方の周波数が共振する前記第１ま
たは第２エレメントのいずれか一方の先端と前記ホイッ
プアンテナエレメントの基端部との結合容量が、他方の
先端と前記ホイップアンテナエレメントの基端部との結
合容量よりも小さくなるように構成することもできる。

【００１８】また、折り返しアンテナの前記第１と第２
エレメントの先端をアンテナの先端側に向けて配設し、
前記基端から前記第１エレメントの先端までの実効長を
前記第１周波数の１／４波長に設定し、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前記第２周波数
の１／４波長に設定し、ホイップアンテナエレメントを
前記折り返しアンテナに対して前記方向に引き出し収納
自在とし、前記ホイップアンテナエレメントの基端から
先端までの実効長を前記第１周波数に対して１／２波長
で前記第２周波数に対して１波長となるように設定し、
前記引き出し状態で前記ホイップアンテナエレメントの
基端部が前記折り返しアンテナの先端部に容量結合する
ように構成することもできる。

【００１９】また、折り返しアンテナを前記基端から前
記第１エレメントの先端までの実効長を前記第１周波数
の１／４波長に設定し、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前記第２周波数の１／４波長に
設定し、ホイップアンテナエレメントを前記折り返しア
ンテナに対して前記方向に引き出し収納自在とし、前記
引き出し状態で前記ホイップアンテナエレメントの基端
部が前記折り返しアンテナに容量結合するようにし、こ
の引き出し状態で前記折り返しアンテナの基端から前記
ホイップアンテナエレメントの先端までの実効長を前記
第１周波数に対して１／４波長で前記第２周波数に対し
て３／４波長となるように設定して構成することもでき
る。

【００２０】そして、本発明の無線機は、前記アンテナ
装置を用い、前記折り返しアンテナを外方に突出するよ
うにこの折り返しアンテナ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。

【００２１】さらに、当該無線機が側頭部に近づけて使
用される機器であり、前記折り返しアンテナの基端から
最初の折り返しまでに配設される導体を、前記無線機筐
体の前記側頭部に近づける側と反対側に配置して構成す
ることもできる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の折り返しアンテナ
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、本発明の折り返しアンテナの第１実施例の展開図
である。図２は、図１に示す第１実施例の折り返しアン
テナを円筒状に配設した外観斜視図である。

【００２３】図１に示す折り返しアンテナ２０は、線状
または帯状の導体が、基端２０ａよりアンテナの先端側
を軸とする方向に配設され、その先端側で２つに分岐さ
れ、その一方は最初の折り返し点２０ｂで折り返されて
軸の方向と平行に配設され、先端側と基端側で順次にそ
れぞれに折り返されて平行とされて軸と直交方向に伸び
るジグザグ状とされ、その先端２０ｃが先端側に向けて
終了される。この導体が分岐された最初の折り返し点２
０ｂから先端２０ｃまでが第１エレメント２０ｄであ
り、基端２０ａから第１エレメント２０ｄの先端２０ｃ
までの実効長が第１周波数ｆ１の１／４波長に設定され
る。また、分岐された導体の他方も同様に折り返されて
軸の方向と平行に配設され、さらに基端側で折り返され
て軸の方向と平行に配設され、先端側と基端側で順次に
それぞれに折り返されて平行とされて軸と直交方向に伸
びるジグザグ状とされ、その先端２０ｅが先端側に向け
て終了される。この導体が分岐された最初の折り返し点
２０ｂから先端２０ｅまでが第２エレメント２０ｆであ
り、基端２０ａから第２エレメント２０ｆの先端２０ｅ
までの実効長が第２周波数ｆ２の１／４波長に設定され
る。

【００２４】そして、この図１に示す折り返しアンテナ
２０が、基端２０ａから先端側の方向を軸として、図２
に示すごとく、円筒状に構成される。この円筒状の折り
返しアンテナ２０を形成するには、フレキシブル基板上
に図１に示すごとき形状の導体をエッチングや蒸着など
の適宜な技術で設け、それを筒状のコア部材などの外周
面に巻回配設すれば良い。または、図１のごとき形状の
導体を銅板などから打ち抜き、それを筒状に曲げたもの
であっても良い。さらに、筒状のコア部材の外周面にメ
ッキなどで図１のごとき形状に導体を適宜に配設させて
も良い。

【００２５】かかる構成の折り返しアンテナ２０は、第
１エレメント２０ｄの展開長さや平行な線間の距離や平
行となる長さなどを適宜に設定することで、共振する第
１周波数ｆ１を所望の周波数に調整することができる。
また、第２エレメント２０ｆの展開長さや平行な線間の
距離や平行となる長さなどを適宜に設定することで、共
振する第２周波数ｆ２を所望の周波数に調整することが
できる。そして、第１エレメント２０ｄを調整しても第
２周波数ｆ２が影響を受けず、また第２エレメント２０
ｆを調整しても第１周波数ｆ１が影響を受けない。した
がって、相互に独立して調整できる。そこで、本発明の
折り返しアンテナ２０は、図１４に示す先に提案した折
り返しアンテナ１０よりも、第１周波数ｆ１と第２周波
数ｆ２の調整作業を容易に行うことができる。なお、折
り返しアンテナ２０は、図２のごとく、円筒状とするこ
とで、小型化およびヘリカルアンテナと同様の形状とす
ることができるが、図１のごとく展開したままの状態で
あっても第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２をともに送受
信できるアンテナとして作用する。なお、基端２０ａか
ら先端２０ｃまたは２０ｅまでの実効長は、共振周波数
の１／４波長に限られず、３／４波長などの１／４波長
の奇数倍であっても良い。また、共振周波数の１／８波
長の奇数倍や１／２波長の奇数倍であっても良い。そし
て、基端２０ａから先端２０ｃと２０ｅまでの実効長
が、第１と第２周波数ｆ１、ｆ２に対してそれぞれ３／
４波長の奇数倍であり、または１／８波長の奇数倍であ
り、または１／２波長の奇数倍であれば、第１と第２周
波数ｆ１、ｆ２に対して基端２０ａにおける入出力イン
ピーダンスがほぼ同じとなる。第１と第２周波数ｆ１、
ｆ２に対する基端２０ａの入出力インピーダンスを同じ
にするための整合回路を必要としない。さらに、基端２
０ａにおける入出力インピーダンスを考慮しないなら
ば、共振周波数に対して１／８波長や１／４波長または
１／２波長の整数倍であれば良い。そして、第１と第２
周波数ｆ１、ｆ２に対して基端２０ａにおける入出力イ
ンピーダンスが相違するならば、基端２０ａにインダク
タンスなどの整合回路を設け、周波数の相違によるイン
ピーダンスの相違を利用して、整合回路の入出力インピ
ーダンスをほぼ同じにすればよい。

【００２６】図３は、本発明の折り返しアンテナの第２
実施例の展開図である。図３に示す第２実施例の折り返
しアンテナ３０は、基端３０ａから最初の折り返し点３
０ｂの間の導体が、軸方向に伸びるジグザグ状に形成さ
れている。また、基端３０ａから最初の折り返し点３０
ｂの途中で導体が分岐され、この分岐された導体が分岐
点３０ｇで折り返されて軸の方向と平行に配設される。
最初の折り返し点３０ｂから先端３０ｃまでで第１エレ
メント３０ｄが形成され、分岐点３０ｇから先端３０ｅ
までで第２エレメント３０ｆが形成される。そして、基
端３０ａから最初の折り返し点３０ｂを経て先端３０ｃ
までの実効長が第１周波数ｆ１の１／４波長に設定さ
れ、基端３０ａから分岐点３０ｇを経て先端３０ｅまで
の実効長が第２周波数ｆ２の１／４波長に設定される。

【００２７】かかる構成の折り返しアンテナ３０は、図
１に示す折り返しアンテナ２０と同様に、第１周波数ｆ
１と第２周波数ｆ２を送受信できるアンテナとして作用
する。そして、基端３０ａから最初の折り返し点３０ｂ
の間でジグザグ状の導体が設けられることで、全体のア
ンテナの軸方向の長さを図１に示す折り返しアンテナ２
０よりもより短くすることが可能である。なお、折り返
しアンテナ３０をそれ単独で使用するならば、図３に示
すごとく、第１エレメント３０ｄの先端３０ｃのごとく
その先端を基端側に向けて終了して配設されても良い。

【００２８】図４は、本発明の折り返しアンテナの第３
実施例の展開図である。図４に示す第３実施例の折り返
しアンテナ４０は、分岐点４０ｇがより基端４０ａ側に
近い位置に設けられている。なお、図４において、図に
示す符号の数字に添えられる英小文字は、図１ないし図
３に示すものと同様の部分または箇所を示しており、重
複する説明を省略する。以下の図５ないし図７の説明に
あっても同様である。

【００２９】図５は、本発明の折り返しアンテナの第４
実施例の展開図である。図５に示す第４実施例の折り返
しアンテナ５０は、基端５０ａから最初の折り返し点５
０ｂの間に配設される導体の軸方向に伸びるジグザグ状
が、９０度ずつ折り曲げられて形成されている。なお、
このジグザグ状は、Ｕ字状に折り曲げて蛇行するような
形状であっても良い。

【００３０】図６は、本発明の折り返しアンテナの第５
実施例の展開図である。図６に示す第５実施例の折り返
しアンテナ６０は、最初の折り返し点６０ｂで導体が３
つに分岐される。分岐された２つの導体で、第１実施例
と同様に第１エレメント６０ｄと第２エレメント６０ｆ
が形成される。そして、分岐された残る導体は軸方向に
伸設され、最初の折り返し点６０ｂから先端６０ｈまで
で第３エレメント６０ｉが形成される。そして、基端６
０ａから第１エレメント６０ｄの先端６０ｃまでの実効
長が第１周波数ｆ１の１／４波長に設定され、基端６０
ａから第２エレメント６０ｆの先端６０ｅまでの実効長
が第２周波数ｆ２の１／４波長に設定され、基端６０ａ
から第３エレメント６０ｉの先端６０ｈまでの実効長が
別な周波数である第３周波数ｆ３の１／４波長に設定さ
れる。そこで、第５実施例の折り返しアンテナ６０で
は、第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２と第３周波数ｆ３
の３つの周波数を送受信することができる。

【００３１】図７は、本発明の折り返しアンテナの第６
実施例の展開図である。図７に示す第６実施例の折り返
しアンテナ７０は、基端７０ａから最初の折り返し点７
０ｂまでの実効長が別な周波数である第４周波数ｆ４の
１／４波長に設定されるとともに基端７０ａから第１エ
レメント７０ｄの先端７０ｃまでの実効長がこの第４周
波数ｆ４の３／４波長に設定される。かかる構成の第６
実施例の折り返しアンテナ７０にあっては、第１周波数
ｆ１と第２周波数ｆ２と第４周波数ｆ４の３つの周波数
を送受信することができる。

【００３２】次に、上記本発明の折り返しアンテナを用
いた無線機につき図８ないし図１１を参照して説明す
る。図８は、本発明の無線機の一実施例の要部の縦断面
図である。図９は、図８に示す無線機のアンテナ装置の
等価回路図であり、（ａ）は引き出し状態を示し、
（ｂ）は収納状態を示す。図１０は、図９に示すアンテ
ナ装置において、第１周波数と第２周波数に対する入出
力インピーダンスを示すスミスチャートの一例である。
図１１は、ＳＡＲを改善するように無線機筐体に折り返
しアンテナを配設した一例を示す図である。なお、折り
返しアンテナとしては、上述する第１実施例ないし第６
実施例のいずれをも用いることができるが、一例として
第１実施例を用いて説明する。

【００３３】図８において、導電材からなり略筒状の給
電金具８０の先端側に絶縁材からなる筒状のコア部材８
２が同軸上に配設され、このコア部材８２の外周面に、
第１実施例の折り返しアンテナ２０が巻回配設され、そ
の基端２０ａが適宜に給電金具８０に直流的に電気的接
続される。また、コア部材８２の先端側にＣ字状の樹脂
バネ８４が配置され、この樹脂バネ８４が軸方向に移動
するのを規制するとともに折り返しアンテナ２０の外周
を覆うようにカバー部材８６が設けられ、その基端側が
給電金具８０に螺合して固定される。さらに、ＮｉＴｉ
などからなり可撓性と導電性を有する線材からなるホイ
ップアンテナエレメント８８の先端に同軸上にヘリカル
アンテナエレメント９０が電気的接続されるとともに配
設固定されて一体化される。この一体化されたものが、
給電金具８０およびコア部材８２に対して軸方向に移動
自在で、引き出し収納自在に構成される。このホイップ
アンテナエレメント８８の基端部には、絶縁材からなる
径の大きなストッパ９２が設けられ、引き出し方向の抜
けが阻止されるとともに、ストッパ９２の外周に軸回り
に設けた溝に樹脂バネ８４が係合して引き出し状態が弾
力的に維持される。また、ヘリカルアンテナエレメント
９０の外周を覆う絶縁材からなるヘリカルカバー部材９
４の先端側にストッパ９２と同径の径大部が設けられ、
この径大部の外周に軸回りに設けられた溝に樹脂バネ８
４が係合して収納状態が弾力的に維持される。そして、
ヘリカルカバー部材９４の先端に径の大きな飾り玉９６
が設けられ、収納方向の移動を所定の位置で規制すると
ともに、引き出すためのつまみとして使用される。この
ようにして、折り返しアンテナ２０を用いたアンテナ装
置が構成されている。

【００３４】さらに、無線機筐体９８に、導電材からな
る給電受部材１００がインサート成形などにより側壁を
貫通させて固定される。そして、この給電受部材１００
にアンテナ装置の給電金具８０が螺合されてアンテナ装
置が無線機筐体９８に固定される。また、この無線機筐
体９８内には無線回路を搭載する基板１０２が適宜に配
設され、この基板１０２に設けた導電材からなる板バネ
１０４が給電受部材１００の無線機筐体９８内に突出さ
せた部分に弾接される。この板バネ１０４は、無線回路
の高周波段に電気的接続されることは勿論であり、アン
テナ装置の給電金具８０が給電受部材１００と板バネ１
０４を介して無線回路に電気的接続されて、無線機が構
成される。

【００３５】そして、折り返しアンテナ２０の基端２０
ａから一方の先端２０ｃまでの実効長が第１周波数ｆ１
の１／４波長に設定され、基端２０ａから他方の先端２
０ｅまでの実効長が第２周波数ｆ２の１／４波長に設定
される。また、ホイップアンテナエレメント８８の基端
からヘリカルアンテナエレメント９０の先端までの実効
長が第１周波数ｆ１の１／２波長に設定され、ホイップ
アンテナエレメント８８の基端からその先端までの実効
長が第２周波数ｆ２の１／２波長に設定される。

【００３６】かかる構成において、図９（ａ）のごとく
引き出し状態にあっては、第１周波数ｆ１に対して、折
り返しアンテナ２０の一方の先端２０ｃに最大電圧が生
じ、この先端２０ｃとホイップアンテナエレメント８８
の基端部が結合容量Ｃ１で容量結合され、第１周波数ｆ
１が高いアンテナ利得で共振される。また、第２周波数
ｆ２に対して、折り返しアンテナ２０の他方の先端２０
ｅに最大電圧が生じ、この先端２０ｅとホイップアンテ
ナエレメント８８の基端部が結合容量Ｃ２で容量結合さ
れ、第２周波数ｆ２が高いアンテナ利得で共振される。
ここで、折り返しアンテナ２０は、第１周波数ｆ１と第
２周波数ｆ２がともにそれぞれに最適な状態で共振する
ように調整されるので、アンテナ装置として第１周波数
ｆ１と第２周波数ｆ２に対して高いアンテナ利得が得ら
れる。

【００３７】ところで、図９に示すごときアンテナ装置
は、第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２に対して入出力イ
ンピーダンスがほぼ同じであるとともに所望の値、一例
としてほぼ５０オームに設定されることが望ましい。し
かるに、図１０に示すごとく、入出力インピーダンス
は、低い周波数の第１周波数ｆ１に対して所望の値より
大きくなる傾向にあり、また高い周波数の第２周波数ｆ
２に対しては所望の値より小さくなる傾向にある。これ
らの入出力インピーダンスの値は、結合容量Ｃ１および
結合容量Ｃ２の値を大きくして容量結合の度合いを強く
するほど大きくなる。そこで、折り返しアンテナ２０の
第１周波数ｆ１が共振する側の先端２０ｃを、アンテナ
の先端からＬだけ下げて設け、この先端２０ｃとホイッ
プアンテナエレメント８８の基端の間の結合容量Ｃ１が
小さく設定される。すると、第１周波数ｆ１に対する入
出力インピーダンスを小さくすることができ、所望の値
に調整することができる。また、必要であれば、第２周
波数ｆ２が共振する側の先端２０ｅをホイップアンテナ
エレメント８８の基端部に近づけて結合容量Ｃ２を大き
くして第２周波数ｆ２に対する入出力インピーダンスを
大きくしても良い。このように、折り返しアンテナ２０
の２つの先端２０ｃおよび２０ｅをそれぞれに適宜に設
定して結合容量Ｃ１および結合容量Ｃ２を別々に調整す
ることで、第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２に対する入
出力インピ−ダンスを５０オームなどの所望の同じ値に
容易に設定することができる。なお、結合容量Ｃ１およ
び結合容量Ｃ２を調整するには、先端２０ｃおよび２０
ｅのホイップアンテナエレメント８８の基端部に対する
位置関係の調整に限られず、先端の対向面積を調整して
も良く、さらにはコア部材８２やストッパ９２の対応す
る部分に適宜な誘電率を有するものを使用しても良い。

【００３８】また、図９（ｂ）のごとく、本発明のアン
テナ装置の収納状態にあっても、折り返しアンテナ２０
により第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２が共振され、待
ち受け受信などに好適である。しかも、第１周波数ｆ１
と第２周波数ｆ２の調整は、上述のごとくそれぞれ独立
して容易にできるので、収納状態にあっても２つの周波
数の双方に対して、従来のものに比べて高いアンテナ利
得を得ることが可能である。

【００３９】そこで、第１周波数ｆ１を９００ＭＨｚ帯
に設定し、第２周波数ｆ２を１８００ＭＨｚ帯に設定す
るならば、従来装置と同様に、ＧＳＭ／ＤＣＳまたはＰ
ＤＣ／ＰＨＳなどのデュアルバンドを１つのアンテナ装
置で送受信できる。しかも、送受信する周波数にアンテ
ナ特性を調整するのが、先に提案した技術よりも容易で
あり、量産に好適である。

【００４０】さらに、アンテナ装置の給電金具８０を、
無線機筐体９８の給電受部材１００に固定する構造を図
８に示すものから変更して、無線機筐体９８に対してア
ンテナ装置の軸回りの姿勢が所定の相対位置となるよう
にし、折り返しアンテナ２０の基端２０ａから最初の折
り返し点２０ｂの間の導体が、図１１に示すごとく、使
用の際に使用者の側頭部に近づける側と反対側に配置す
るようにしても良い。

【００４１】使用者の側頭部に近づけて使用する携帯電
話などにあっては、図１１に示すごとく、無線機筐体９
８に対して折り返しアンテナ２０を配置することで、Ｓ
ＡＲ（Specific Absorption Rate）を、待ち受け受信の
ために外方に突出して配設されるアンテナをヘリカルコ
イルで形成した従来のものに比較して、大幅に改善する
ことができる。その理由は、以下の通りである。まず、
引き出し状態および収納状態のいずれにあっても、第１
周波数ｆ１および第２周波数ｆ２の共振によりアンテナ
装置の基端部に最大の電流が生ずる。そこで、従来のヘ
リカルコイルにあっては側頭部とヘリカルコイルの外周
の距離が近く、この近い側のコイル部分に流れる電流に
よる電磁界が側頭部に大きな影響を与える可能性があ
る。これに対して、本発明の折り返しアンテナ２０にあ
っては、最も大きな電流が流れる基端２０ａから最初の
折り返し点２０ｂの間の導体が側頭部から最も遠い側に
配置されることで、ここに流れる電流による電磁界の側
頭部に対する影響が大幅に軽減される。実験によれば、
この電磁界による影響は距離により大きな減衰変化が認
められ、僅かな位置の違いにより距離が僅かに遠くなる
だけでも大きな効果が得られる。

【００４２】図１２は、本発明のアンテナ装置の他の実
施例の引き出し状態の等価回路図を示し、（ａ）は第１
周波数に対する動作を示し、（ｂ）は第２周波数に対す
る動作を示す。

【００４３】この図１２に示す他の実施例のアンテナ装
置にあっては、折り返しアンテナ２０に対してホイップ
アンテナエレメント８８が軸方向に移動自在で引き出し
収納自在に構成される。なお、図９に示すごときヘリカ
ルアンテナエレメント９０は設けられていない。ここ
で、第１周波数ｆ１を９００ＭＨｚ帯とし、第２周波数
ｆ２を１８００ＭＨｚ帯とするならば、ホイップアンテ
ナエレメント８８の実効長を、第１周波数ｆ１に対して
１／２波長であるとともに第２周波数に対して１波長に
設定することができる。なお、折り返しアンテナ２０
は、基端２０ａから先端２０ｃまたは２０ｅの実効長
が、第１と第２周波数ｆ１、ｆ２に対してそれぞれに１
／４波長に設定される。

【００４４】そこで、引き出し状態において、第１周波
数ｆ１に対して、図１２（ａ）のごとく、折り返しアン
テナ２０の１／４波長とホイップアンテナエレメント８
８の１／２波長が、結合容量Ｃ１で容量結合され、第１
周波数ｆ１が共振される。また、第２周波数ｆ２に対し
て、図１２（ｂ）のごとく、折り返しアンテナ２０の１
／４波長とホイップアンテナエレメント８８の１波長
が、結合容量Ｃ２で容量結合され、第２周波数ｆ２が共
振される。

【００４５】なお、この図１２に示すアンテナ装置の他
の実施例の技術にあっては、８００ＭＨｚ帯と１８００
ＭＨｚ帯のごとく、第１周波数ｆ１に対して第２周波数
ｆ２が２倍の周波数の関係にあれば適用することができ
る。さらに、第１周波数ｆ１に対して第２周波数ｆ２が
３倍などの整数倍の関係であれば、図１２に示すアンテ
ナ装置の技術を応用することができる。

【００４６】図１３は、本発明のアンテナ装置のさらに
別な実施例の引き出し状態の等価回路図を示し、（ａ）
は第１周波数に対する動作を示し、（ｂ）は第２周波数
に対する動作を示す。

【００４７】この図１３に示す別の実施例のアンテナ装
置にあっては、折り返しアンテナ２０に対してホイップ
アンテナエレメント８８が軸方向に移動自在で引き出し
収納自在とされ、図９に示すごときヘリカルアンテナエ
レメント９０は省かれ、図１２に示すものと同様であ
る。しかし、その動作状態は相違したものである。そし
て、引き出し状態で、ホイップアンテナエレメント８８
の基端部と折り返しアンテナエレメント２０の先端部が
重なるようにして、容量結合の度合いが大きくなるよう
になされる。さらに、第１周波数ｆ１に対して、（ａ）
に示すごとく、折り返しアンテナ２０の基端２０ａから
ホイップアンテナエレメント８８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、第２周波数
ｆ２に対して、（ｂ）に示すごとく、折り返しアンテナ
２０の基端２０ａからホイップアンテナエレメント８８
の先端までの実効長が３／４波長となるように設定され
る。なお、折り返しアンテナ２０は、基端２０ａから先
端２０ｃまたは２０ｅの実効長が、第１と第２周波数ｆ
１、ｆ２に対してそれぞれに１／４波長に設定される。

【００４８】かかる構成において、実験によれば、この
ホイップアンテナエレメント８８の基端の結合容量には
電流が流れており、図９および図１２におけるアンテナ
装置とその動作が相違したものである。そして、折り返
しアンテナ２０のインダクタンス成分と結合容量のキャ
パシタンス成分およびホイップアンテナエレメント８８
のインダクタンス成分が直列共振されて、（ａ）および
（ｂ）のごとく第１と第２周波数ｆ１、ｆ２がそれぞれ
に共振するものと考えられる。

【００４９】なお、上記実施例の説明において、アンテ
ナ装置および無線機で給電金具８０および板バネ１０４
がアンテナ作用を奏するならば、折り返しアンテナ２０
のアンテナとしての基端２０ａは、それ自体の物理的な
基端でなく、板バネ１０４の基板１０２への接続点であ
ることは容易に理解されるであろう。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の折り返し
アンテナとアンテナ装置および無線機は、構成されてい
るので、以下のごとき格別な効果を奏する。

【００５１】請求項１および２記載のいずれの折り返し
アンテナにあっても、導体を分岐して第１エレメントと
第２エレメントを設け、それぞれに第１周波数と第２周
波数を共振させるようにしたので、互いに独立して共振
周波数の調整を行うことができる。しかも、本発明の折
り返しアンテナは、先に提案した折り返しアンテナのご
とく基端から最初の折り返し点までの長さが共振周波数
によって規定されないので、軸方向の長さをより短なも
のに構成することができる。

【００５２】請求項３記載の折り返しアンテナにあって
は、基端から最初の折り返し点までにジグザグ状の導体
を設けることで、アンテナ軸方向の長さをより短いもの
とすることができる。

【００５３】請求項４記載の折り返しアンテナにあって
は、基端から第１と第２エレメントの先端までの実効長
が、第１周波数と第２周波数に対して基端における入出
力インピ−ダンスがほぼ同じ値となるようにしたので、
第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２に対して同じ入出力イ
ンピーダンスとするための整合回路などを必要としな
い。

【００５４】請求項５および６記載の折り返しアンテナ
にあっては、１本のアンテナで３つの周波数を共振させ
ることができる。

【００５５】請求項７記載の折り返しアンテナにあって
は、円筒状とすることで小型化が図られるとともにヘリ
カルコイルと同様の外形状とすることがでる。

【００５６】請求項８記載のアンテナ装置にあっては、
折り返しアンテナを所望の第１周波数と第２周波数に容
易に調整できるので、比較的に正確に調整できるホイッ
プアンテナエレメントおよびヘリカルアンテナエレメン
トとの容量結合により、第１周波数と第２周波数のいず
れに対しても高いアンテナ利得を得ることができる。

【００５７】請求項９記載のアンテナ装置にあっては、
引き出し状態における結合容量を第１周波数と第２周波
数に対してそれぞれ別個に調整することで、基端の入出
力インピーダンスを第１周波数と第２周波数に対してほ
ぼ同じ所望の値に調整することができる。

【００５８】請求項１０または１１記載のアンテナ装置
にあっては、引き出し状態で引き出すアンテナがホイッ
プアンテナエレメントだけであり、ヘリカルアンテナエ
レメントが省かれているので、それだけ構造が簡単なも
のであり、安価に製造することができる。そして、請求
項１０記載のアンテナ装置にあっては、第１周波数に対
して第２周波数が２倍の特別の関係にあることを利用し
てその構造を簡単化したものであり、引き出し状態のア
ンテナ利得は、引き出すアンテナがホイップアンテナエ
レメントとその先端にヘリカルアンテナエレメントを設
けたものと、ほぼ同じ高利得が得られる。

【００５９】請求項１２記載の無線機にあっては、引き
出し状態および収納状態で、それぞれに第１周波数と第
２周波数に対して高いアンテナ利得を得ることができ、
ＧＳＭ／ＤＣＳまたはＰＤＣ／ＰＨＳなどのデュアルバ
ンドに対応した携帯電話などに好適である。

【００６０】請求項１３記載の無線機にあっては、無線
機筐体に対して折り返しアンテナの基端から最初の折り
返し点までに配設される導体を側頭部から最も遠いとこ
ろに配置するので、ＳＡＲを改善することができる。そ
こで、使用の際に側頭部に近づけて使用する携帯電話
や、側頭部に固定して用いるワイヤレスマイクなどの無
線機に好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の折り返しアンテナの第１実施例の展開
図である。

【図２】図１に示す第１実施例の折り返しアンテナを円
筒状に配設した外観斜視図である。

【図３】本発明の折り返しアンテナの第２実施例の展開
図である。

【図４】本発明の折り返しアンテナの第３実施例の展開
図である。

【図５】本発明の折り返しアンテナの第４実施例の展開
図である。

【図６】本発明の折り返しアンテナの第５実施例の展開
図である。

【図７】本発明の折り返しアンテナの第６実施例の展開
図である。

【図８】本発明の無線機の一実施例の要部の縦断面図で
ある。

【図９】図８に示す無線機のアンテナ装置の等価回路図
であり、（ａ）は引き出し状態を示し、（ｂ）は収納状
態を示す。

【図１０】図９に示すアンテナ装置において、第１周波
数と第２周波数に対する入出力インピーダンスを示すス
ミスチャートの一例である。

【図１１】ＳＡＲを改善するように無線機筐体に折り返
しアンテナを配設した一例を示す図である。

【図１２】本発明のアンテナ装置の他の実施例の引き出
し状態の等価回路図を示し、（ａ）は第１周波数に対す
る動作を示し、（ｂ）は第２周波数に対する動作を示
す。

【図１３】本発明のアンテナ装置のさらに別な実施例の
引き出し状態の等価回路図を示し、（ａ）は第１周波数
に対する動作を示し、（ｂ）は第２周波数に対する動作
を示す。

【図１４】本発明者らが先に提案したアンテナ装置の引
き出し状態の等価回路図である。

【図１５】図１４に示す先に提案したアンテナ装置に用
いられる折り返しアンテナのアンテナ特性図である。

【符号の説明】

１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０ 折り返し
アンテナ １２、８８ ホイップアンテナエレメント １４、９０ ヘリカルアンテナエレメント ２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａ、６０ａ、７０ａ 基
端 ２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂ、６０ｂ、７０ｂ 最
初の折り返し点 ２０ｃ、２０ｅ、３０ｃ、３０ｅ、４０ｃ、４０ｅ、５
０ｃ、５０ｅ、６０ｃ、 ６０ｅ、６０ｈ、７０ｃ、７
０ｅ 先端 ２０ｄ、３０ｄ、４０ｄ、５０ｄ、６０ｄ、７０ｄ 第
１エレメント ２０ｆ、３０ｆ、４０ｆ、５０ｆ、６０ｆ、７０ｆ 第
２エレメント ３０ｇ、４０ｇ 分岐点 ６０ｉ 第３エレメント ８０ 給電金具 ９８ 無線機筐体 １００ 給電受部材 １０２ 基板 １０４ 板バネ Ｃ１、Ｃ２ 結合容量 ｆ１ 第１周波数 ｆ２ 第２周波数 ｆ３ 第３周波数 ｆ４ 第４周波数

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 線状または帯状の導体をアンテナの基端
   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
   エレメントを形成し、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
   記導体を分岐するとともに少なくとも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、第１
   周波数が共振するように前記基端から前記第１エレメン
   トの先端までの実効長を設定し、第２周波数が共振する
   ように前記基端から前記第２エレメントの先端までの実
   効長を設定して構成したことを特徴とする折り返しアン
   テナ。
2. 【請求項２】 線状または帯状の導体をアンテナの基端
   から先端側の方向に配設し、この先端側および基端側で
   それぞれ順次に１回以上折り返して前記方向と平行に配
   設して第１エレメントを形成し、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、この分岐された導体を先端
   側および基端側でそれぞれ順次に１回以上折り返して前
   記方向と平行に配設して第２エレメントを形成し、第１
   周波数が共振するように前記基端から前記第１エレメン
   トの先端までの実効長を設定し、第２周波数が共振する
   ように前記基端から前記第２エレメントの先端までの実
   効長を設定して構成したことを特徴とする折り返しアン
   テナ。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の折り返しアンテ
   ナにおいて、前記基端から前記先端側の最初の折り返し
   点までに配設する導体を、ジグザグ状に配設して構成し
   たことを特徴とする折り返しアンテナ。
4. 【請求項４】 請求項１または２記載の折り返しアンテ
   ナにおいて、前記基端から前記第１エレメントの先端ま
   での前記第１周波数に対する実効長と、前記基端から前
   記第２エレメントの先端までの前記第２周波数に対する
   実効長とを、前記基端でほぼ同じ入出力インピーダンス
   となるように設定して構成したことを特徴とする折り返
   しアンテナ。
5. 【請求項５】 請求項１または２記載の折り返しアンテ
   ナにおいて、前記先端側で前記導体を分岐してさらに前
   記方向に伸設して第３エレメントを形成し、別の周波数
   が共振するように前記基端から前記第３エレメントの先
   端までの実効長を設定して構成したことを特徴とする折
   り返しアンテナ。
6. 【請求項６】 請求項１または２記載の折り返しアンテ
   ナにおいて、前記第１周波数に対して前記基端から第１
   エレメントの先端までの実効長を１／４波長に設定し、
   別の周波数に対して前記基端から前記最初の折り返し点
   までの実効長を１／４波長に設定するとともに前記基端
   から第１エレメントの先端までの実効長を３／４波長に
   設定して構成したことを特徴とする折り返しアンテナ。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６記載のいずれかの折り
   返しアンテナを、前記基端から先端側の方向を軸とする
   円筒状に配設して構成したことを特徴とする折り返しア
   ンテナ。
8. 【請求項８】 請求項１または２記載の折り返しアンテ
   ナの前記第１と第２エレメントの先端をアンテナの先端
   側に向けて配設し、前記基端から前記第１エレメントの
   先端までの実効長を前記第１周波数の１／４波長に設定
   し、前記基端から前記第２エレメントの先端までの実効
   長を前記第２周波数の１／４波長に設定し、ホイップア
   ンテナエレメントの先端に同軸上にヘリカルアンテナエ
   レメントを配設し、このホイップアンテナエレメントと
   ヘリカルアンテナエレメントを前記折り返しアンテナに
   対して前記方向に引き出し収納自在とし、前記ホイップ
   アンテナエレメントの基端から前記ヘリカルアンテナエ
   レメントの先端までの実効長を前記第１周波数の１／２
   波長に設定し、前記ホイップアンテナエレメントの基端
   からその先端までの実効長を前記第２周波数の１／２波
   長に設定し、前記引き出し状態で前記ホイップアンテナ
   エレメントの基端部が前記折り返しアンテナの先端部に
   容量結合するように構成したことを特徴とするアンテナ
   装置。
9. 【請求項９】 請求項８記載のアンテナ装置において、
   前記引き出し状態で、前記第１または第２周波数の低い
   方の周波数が共振する前記第１または第２エレメントの
   いずれか一方の先端と前記ホイップアンテナエレメント
   の基端部との結合容量が、他方の先端と前記ホイップア
   ンテナエレメントの基端部との結合容量よりも小さくな
   るように構成したことを特徴とするアンテナ装置。
10. 【請求項１０】 請求項１または２記載の折り返しアン
    テナの前記第１と第２エレメントの先端をアンテナの先
    端側に向けて配設し、前記基端から前記第１エレメント
    の先端までの実効長を前記第１周波数の１／４波長に設
    定し、前記基端から前記第２エレメントの先端までの実
    効長を前記第２周波数の１／４波長に設定し、ホイップ
    アンテナエレメントを前記折り返しアンテナに対して前
    記方向に引き出し収納自在とし、前記ホイップアンテナ
    エレメントの基端から先端までの実効長を前記第１周波
    数に対して１／２波長で前記第２周波数に対して１波長
    となるように設定し、前記引き出し状態で前記ホイップ
    アンテナエレメントの基端部が前記折り返しアンテナの
    先端部に容量結合するように構成したことを特徴とする
    アンテナ装置。
11. 【請求項１１】 請求項１または２記載の折り返しアン
    テナを前記基端から前記第１エレメントの先端までの実
    効長を前記第１周波数の１／４波長に設定し、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前記第２
    周波数の１／４波長に設定し、ホイップアンテナエレメ
    ントを前記折り返しアンテナに対して前記方向に引き出
    し収納自在とし、前記引き出し状態で前記ホイップアン
    テナエレメントの基端部が前記折り返しアンテナに容量
    結合するようにし、この引き出し状態で前記折り返しア
    ンテナの基端から前記ホイップアンテナエレメントの先
    端までの実効長を前記第１周波数に対して１／４波長で
    前記第２周波数に対して３／４波長となるように設定し
    て構成したことを特徴とするアンテナ装置。
12. 【請求項１２】 請求項８ないし１１記載のいずれかの
    アンテナ装置を用い、前記折り返しアンテナを外方に突
    出するようにこの折り返しアンテナ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。
13. 【請求項１３】 請求項１２記載の無線機において、当
    該無線機が側頭部に近づけて使用される機器であり、前
    記折り返しアンテナの基端から最初の折り返し点までに
    配設される導体を、前記無線機筐体の前記側頭部に近づ
    ける側と反対側に配置して構成したことを特徴とする無
    線機。