JPS6362402A - 無線機用アンテナ - 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】 〔概要〕 逆Ｆ型の無線機用アンテナに於いて、金属製の無線機筺
体と板状放射素子との間を、スイッチングダイオードを
用いて短絡し、短絡位置の切替え並びに等測的な短絡の
幅の変更により、共振周波数の切替えを行うものである
。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、携帯無線電話機用等の小型化された逆Ｆ型の
無線機用アンテナに関するものである。

携帯無線電話機等の無線機に於いては、金属製の筺体の
面と平行に板状放射素子を配置した逆Ｆ型アンテナが比
較的多く採用されている。このような逆Ｆ型アンテナの
共振周波数を切替えることにより、興なる周波数帯に使
用可能とすることが要望されている。

、　〔従来の技術〕 無線機は、例えば、第５図に示す構成を有し、送話機１
６からの音声信号は、低周波処理部１７　。

で増幅され、送信部１８で送信周波数、例えば、８００
ＭＨｚに変調されて電力増幅器１９に加えられ、この電
力増幅器１９で増幅された信号は、分波器１２を介して
アンテナ１１に加えられて送信される。又アンテナ１１
で受信した信号は、分波器１２を介して受信部１３に加
えられ、この受信部１３で復調されて低周波処理部１４
に加えられ、増幅されて受話器１５に加えられる。

このような無線機のアンテナ１１として、逆Ｆ型アンテ
ナが使用される。逆Ｆ型アンテナは、水平、垂直画偏波
成分の受信が可能であるから、偏波面が回転するような
市街地に於いて使用する無線機用アンテナとして好適で
ある。この逆Ｆ型アンテナに於いて、板状放射素子の隅
部を金属製の無線機筺体と短絡させた場合に、板状放射
素子の周辺の長さを約１／２波長とするものである。又
板状放射素子の１辺を無線機筺体と短絡させた場合は、
その短絡部から開口端までの長さを、約１／４波長とす
るものである。即ち、板状放射素子の形状、短絡位置等
により共振周波数が決定されるものである。

このような逆Ｆ型アンテナの共振周波数を変更する為に
、第６図に示す構成が先に提案された。

同図に於いて、２１は金属製の無線機筺体、２２は板状
放射素子、２３は短絡ピン、２４は給電線、２５は突出
部である。板状放射素子２２の一端は、短絡ピン２３に
より無線機筺体２１に接続固定され、同軸ケーブルの外
４体を無Ｆａ機筺体２１に接続したとすると、その内導
体が給電線２４となって短絡ピン２３から所定位置の板
状放射素子２２の給電点に接続され、無線機筺体２１と
板状放射素子２２との間に給電される。

又突出部２５は、無線機筺体２１側或いは板状放射素子
２２側に形成して、無線機筺体２１と板状放射素子２２
との間の静電容量を大きくし、逆Ｆ型アンテナの共振周
波数を低下させるように作用するものである。

例えば、第７図に示すように、スロット長ｌを６０ｍｍ
、スロット幅Ｗを’１７　ｍｍ、スロット間隔ｄを５ｍ
ｍ、板状放射素子の高さｈを１９ｍｍ、突出部の幅Ｓを
８ｍｍとし、突出部の高さｔを０〜５ｍｍの範囲で変化
させた時、第８図に示す共振周波数ＣＭ）Ｉｚ）特性及
び比帯域ｃ％〕特性が得られた。即ち、突出部の高さｔ
　　（ｍｍ）を順次高くして、板状放射素子と無線機筺
体との間の対向面積の中の一部のｗＸｓの面積について
、その間隔を狭くするに従って板状放射素子と無線機筺
体との間の静電容量が大きくなるから共振周波数が低下
する。従って、突出部の高さｔをＯとした時の共振周波
数を１２００ＭＨｚとすると、突出部の高さｔを０〜５
ｍｍの範囲で調整することにより、逆Ｆ型アンテナの共
振周波数を１２００ＭＨｚ〜７００ＭＨｚの範囲に変化
させることができる。

このように、板状放射素子の形状を一定としたまま、突
出部の高さを調整することにより、共振周波数の調整或
いは使用帯域の切替えが可能となるものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述のように、逆Ｆ型アンテナの共振周波数を切替える
ことができるが、機械的に突出部２５の高さを調整する
ものであるから、無線機として使用中に共振周波数を切
替えることは殆ど不可能である。

本発明は、電気的に簡単に共振周波数の切替えを可能と
することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の無線機用アンテナは、第１図を参照して説明す
ると、金属製の無線機筺体１の側面や上面等の面に平行
に板状放射素子２を配置して、この板状放射素子２の一
端を無線機筺体１に短絡ピン３により接続固定し、給電
線４により無線機筺体１と板状放射素子２との間に給電
すると共に、無線機筺体１と板状放射素子２との間を、
バイアス電圧を印加することにより高周波的に短絡して
、共振周波数の切替えを行うスイッチングダイオード５
を、短絡ピン３と平行に所定間隔で接続したものである
。

〔作用〕

スイッチングダイオード５にバイアス電圧を印加すると
、高周波的にも導通状態となるから、短絡ピン３以外の
位置で、無線機筺体１と板状放射素子２との間を短絡す
ることができる。従って、無線機筺体１と板状放射素子
２との短絡形状が変更されるから、共振周波数を切替え
ることができる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。

第１図は本発明の実施例の概略斜視図であり、金属製の
無線機筺体１内には、第５図に示すアンテナ１１を除く
構成が収納されている。アンテナ１１を構成する板状放
射素子２は、その一端を短絡ピン３により無線機筺体１
に接続固定される。

又給電線４が短絡ピン３から所定間隔の位置に接続され
、この給電線４を接続した板状放射素子２の辺と異なる
辺に、スイッチングダイオード５が短絡ピン３と平行に
且つ所定間隔で接続されている。このスイッチングダイ
オード５の一端は板状放射素子２に接続され、他端は、
例えば、貫通コンデンサを介して無線機筺体１内のバイ
アス電圧を選択的に印加する回路と接続され、スイッチ
ングダイオード５は、貫通コンデンサを介して無線機筺
体１と高周波的に接続される。

スイッチグダイオード５に順方向のバイアス電圧を印加
すると、スイッチグダイオード５は導通状態となり、従
って、このスイッチングダイオード５を介して板状放射
素子２は無線機筺体１と短絡されることになり、短絡ピ
ン３以外の位置でも短絡されるので、等測的な短絡幅が
変更されることになる。それによって、共振周波数が切
替えられることになる。

板状放射素子２は、無線機筺体１の側面に配置した場合
を示すものであるが、無線機筺体１の上面に配置するこ
とも可能である。

第２図は本発明の実施例のバイアス電圧印加回路を示し
、２は板状放射素子、３は短絡ピン、５ａ〜５ｄはスイ
ッチングダイオード、６ａ〜６ｄは貫通コンデンサ、７
ａ〜７ｂはインダクタンス、８ａ〜８ｄはスイッチ、９
は電源であり、接地は無線機筺体を示す。

スイッチ８ａ〜８ｄを総てオフとすると、スイッチング
ダイオード５ａ〜５ｄはオフ状態となるから、板状放射
素子２は、短絡ピン３のみによって無線機筺体１と接続
されることになる。この場合、スイッチングダイオード
５ａ〜５ｄに逆バイアス電圧が印加されるように構成し
、スイッチングダイオード５３〜５ｄのオフ状態を確実
にすることも可能である。

又スイッチ８ａ〜８ｄを総てオンとすると、電源９から
スイッチングダイオード５ａ〜５ｄに順方向のバイアス
電圧が印加されて、スイッチングダイオード５ａ〜５ｄ
はオン状態となる。従って、板状放射素子２は、短絡ピ
ン３以外の位置で、スイッチングダイオード５ａ〜５ｄ
と貫通コンデンサ６ａ〜６ｄを介して無線機筺体１と短
絡されることになる。従って、共振周波数が変更される
ことになる。

短絡ピン３からスイッチングダイオード５ａ〜５ｄの順
に所定間隔で接続されている場合に、スイッチ８ａ〜８
ｄを選択的にオンとすることにより、オン状態のスイッ
チ８ａ〜８ｄ対応のスイッチングダイオード５ａ〜５ｄ
がオンとなり、短絡ピン３以外の位置で板状放射素子２
と無線機筺体１とが短絡され、共振周波数を変更するこ
とができる。

第３図は本発明の詳細な説明図であり、スイッチングダ
イオードによる短絡点を短絡スタブ６として示し、短絡
ピン３と短絡スタブ６との間の距離Ｆを変更することに
より、共振周波数を調整することができるものである。

各部の寸法の一例として、板状放射素子２の横Ａを３５
ｍｍ、縦Ｂを６０ｍｍ、厚さＣを１ｍｍ、無線機筺体１
の面との間の距離りを１２ｍｍ、短絡ピン３の直径を４
ｍｍ、短絡ピン３と給電線４との間の距離Ｅを１４ｍｍ
とした逆Ｆ型の無線機用アンテナに於いて、短絡ピン３
のみで板状放射素子２を無線機筺体１に短絡した場合の
共振周波数は８６０ＭＨｚであり、短絡ピン３と短絡ス
タブ６との間の距離Ｆを０〜３０ｍｍの間で変更した時
に、第４図に　。

示す共振周波数の調整曲線が得られた。

第４図に於いて、実線曲線は、１個の短絡スタブ６によ
り板状放射素子２を無線機筺体１に短絡した場合を示し
、第２図に示すように、複数のスイッチングダイオード
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを用いて短絡する場合は、その
中の１個のスイッチングダイオードのみをオン状態とし
て短絡する場合に相当し、距離Ｆを３Ｑｍｍとした時の
共振周波数は、９４０ＭＨｚとなり、共振周波数を８０
ＭＨｚ上昇させることができた。

又点線曲線は、短絡スタブ６と短絡ピン３との間の複数
個所で短絡した場合を示し、この場合は、複数のスイッ
チングダイオードをオン状態として短絡する場合に相当
し、距離Ｆを３０ｍｍとした時の共振周波数は、９６０
ＭＨｚとなり、共振周波数を１００ＭＨｚ上昇させるこ
とができた。

即ち、短絡ピン３から短絡点までの間を複数個所で短絡
した場合に、１個の短絡点のみで短絡した場合に比較し
て共振周波数の変化を大きくすることができる。なお、
各部の寸法を変更することは勿論可能であり、それに対
応して共振周波数は異なったものとなるが、スイッチン
グダイオードのオン、オフの制御による短絡点の変更に
より共振周波数の調整は可能である。

前述のように、スイッチングダイオードを選択制御する
ことにより、共振周波数を調整することができるので、
無線機用アンテナとして、各種の応用が可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、逆Ｆ型の無線機用アン
テナに於いて、無線機筺体１と板状放射素子２との間を
、バイアス電圧を印加することにより高周波的に短絡す
るスイッチングダイオード５を短絡ピン３と平行に所定
間隔で接続したものであり、スイッチングダイオード５
を選択してバイアス電圧を印加し、短絡ピン３以外の位
置で板状放射素子２と無線機筺体１との間を短絡するこ
とができるから、共振周波数が切替えられる。従って、
同一構成の無線機を多量生産し、選択したスイッチング
ダイオード５にバイアス電圧を印加して、使用帯域に対
応した共振周波数が得られるように設定することが可能
となる。

又送信周波数と受信周波数とが異なるブレストーク方式
に於いては、送信時と受信時とに於けるスイッチングダ
イオード５を選択してバイアス電圧を印加する構成とす
ることにより、送信周波数と受信周波数とを簡単に切替
えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の概略斜視図、第２図は本発明
の実施例のバイアス電圧印加回路、第３図は本発明の実
施例の短絡点の説明図、第４図は共振周波数調整曲線図
、第５図は無線機のプロ・ツク図、第６図は先に提案さ
れたアンテナの概略斜視図、第７図はアンテナ部分の斜
視図、第８図は共振周波数及び比帯域特性曲線図である
。 １は無線機筺体、２は板状放射素子、３は短絡ピン、４
は給電線、５はスイッチングダイオードである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 金属製の無線機筺体（１）の面に平行に板状放射素子（
   ２）を配置し、該板状放射素子（２）の一端を前記無線
   機筺体（１）に短絡ピン（３）により接続固定し、給電
   線（４）により前記無線機筺体（１）と前記板状放射素
   子（２）との間に給電する逆Ｆ型の無線機用アンテナに
   於いて、前記無線機筺体（１）と前記板状放射素子（２
   ）との間を、バイアス電圧を印加することにより高周波
   的に短絡して、共振周波数の切替えを行うスイッチング
   ダイオード（５）を、前記短絡ピン（３）と平行に所定
   間隔で接続した ことを特徴とする無線機用アンテナ。