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JPH02271701A - 伸張可能なアンテナシステムおよびこれを用いた携帯用無線機 - Google Patents

伸張可能なアンテナシステムおよびこれを用いた携帯用無線機

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JPH02271701A
JPH02271701A JP1273921A JP27392189A JPH02271701A JP H02271701 A JPH02271701 A JP H02271701A JP 1273921 A JP1273921 A JP 1273921A JP 27392189 A JP27392189 A JP 27392189A JP H02271701 A JPH02271701 A JP H02271701A
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JP
Japan
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extendable
wavelength
housing
head
conductive
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JP1273921A
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Jr Robert M Johnson
ロバート・エム・ジョンソン・ジュニア
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Motorola Inc
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Publication date
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Publication of JPH0770896B2 publication Critical patent/JPH0770896B2/ja
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

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、一般的には携帯用無線機のアンテナに関し、
より詳細には携帯セルラ電話のための改良された伸張可
能なアンテナに関する。
(従来の技術) 携帯用無線機に取り付けられかつ無線周波数信号を送信
および受信する従来技術のアンテナは典型的には1/2
波長の受動素子(parasiticelelent)
を用いる。そのような従来技術の放射素子は携帯用無線
機において実際に使用するにはあまりにも長ずざる。こ
の問題は部分的には米国特許第4.121,218号に
示されかつ記載されており、参照のためここに導入され
るもののような自在に伸縮する(telescopin
q)金属放射素子を用いることにより解決されてきた。
しかしながら、そのような伸縮自在のアンテナはやや長
いのみならず使用者が適切な動作のために完全に伸張さ
せることが困難であり、しかも容易に曲がりかつ壊れる
さらに、スタイリングの点からアンテナが携帯用無線機
ハウジングに対し適正な比例関係にあることが要求され
、1/2波長の受動素子の全長は、感覚的な点から、一
般的にはよく見えない、無線機ハウジングの各サイズに
対し、ハウジングに対し適正な比例関係にある1/2波
長の受動素子の物理的な長さは1つだけであろう。
従来技術のアンテナによって経験される他の問題は携帯
用無線機がオペレータによって保持されかつ使用される
時に経験される放射の劣化である。
従来技術のアンテナは典型的にはグランド放射器として
携帯用無線機の金属ハウジングを用いる。
放射の劣化は典型的にはオペレータが彼の手を金属ハウ
ジングの回りに置く時従来技術のアンテナにおいて経験
され、それによりグランド放射器の放射効率の劣化を引
き起こす。
グランド放射器の放射効率の劣化は少なくとも1つの従
来技術の携帯用セルラ電話において1/4波長のグラン
ド放射器を使用することにより最小化されたが、この1
/4波長グランド放射器は1/4波長放射器に隣接する
ハウジングの端部に配置される。この1/4波長グラン
ド放射器は完全に1/4波長の長さを有するワイヤ放射
器である。1/4波長グランド放射器はやや長いのみな
らず、この従来技術のセルラ携帯用無線機の1/4波長
放射器は上述のすべての問題および欠点を有している。
前述の理由により、オペレータによって保持されかつ使
用される時劣化を生じない小さなかつ効率のよい放射器
を含む携帯用無線機のための改良されたアンテナの必要
性が存在する。
(発明が解決しようとする課題) この発明は上述の問題を解決するものでありかつ伝統的
な1/2波長アンテナより長さにおいて短い携帯用セル
ラ電話のための改良された伸張可能なアンテナシステム
を提供するよう構成され、それにより自在伸縮素子を用
いることなく携帯用セルラ電話のハウジング内に引き込
むことができるアンテナを実現するものである。
本発明はまた、携帯用セルラ電話がオペレータによって
保持されかつ使用される時最小の放射効率のロスを達成
する携帯用セルラ電話のための改良された伸張可能なア
ンテナシステムを提供することをも自白りとしている。
(課題を解決するための手段) 添付の第1図には、本発明を実施した伸張可能なアンテ
ナシステムを含む携帯用セルラ電話100の部分断面図
が示されている。この伸張可能なアンテナシステムは伸
張可能な1/2波長放射器102、らせん(helic
al) :yイル104.1/4波長放射器106、送
受切換器(duplexer)112、無線送信111
14、そして無線受信機116を含んでいる0本発明の
特徴によれば、伸張可能なアンテナシステムの素子10
2,104,106゜112.114および116は携
帯用セルラ電話100のハウジング120〜122内に
取り付けられている0本発明の伸張可能なアンテナシス
テムの概念は無線周波数信号の送信および/または受信
を必要とする任意の電子的製品に好適に用いることがで
きる。
(作用) 好ましい実施例においては、本発明に係わるアンテナシ
ステムは824〜849MHzおよび869〜894M
Hzの間の周波数を有する無線周波信号の送信および受
信のためのセルラ電話に用いられている。使用時には、
オペレータは典型的にはいったん所望の電話番号のダイ
ヤルが完了しあるいは入電話呼に応えるためにセルラ電
話100を彼の手で保持する。セルラ電話100は任意
の商業的に入手可能なセルラ電話でよく、例えば、アメ
リカ合衆国イリノイ州60196、シャンバーブ、イー
スト・アルゴンフィン・ロード1313、モトローラ・
インコーホレーテッドのC&Eパーツから発行されかつ
入手可能なr D’/N^TACセルラ携帯用電話」と
題するモトローラ社インストラクションマニュアル第6
8P81046E60に詳細に示されかつ記述されてい
るモトローラ携帯用セルラ電話のようなものでよい。
(発明の実施例および効果) 次に第1図を参照すると、放射器102はそれぞれ縮め
られかつ伸張された時アンテナハウジング121の中子
(tana) 132および134と係合する2つのら
どり止め(detent)204および212を含む、
中子132および134はもどり止め204および21
2内にパチンとはまり込みオペレータに放射器102が
それぞれ完全に収められあるいは伸張されたことを触覚
的にフィードバックする。放射器102はらせんコイル
104を通りスライドすることにより、アンテナハウジ
ング121の内部にかつ外部にスライドする。
第1図を参照すると、放射器102がより詳細に示され
ている。放射器102は保護用頭部端キャップ202、
もどり止め204を有する頭部206、コイル209を
有する中間部208、もどり止め212を有する底部2
10、そして底部端キャップ214を含んでいる。放射
器102は好ましくは[デルリン(Delryn) J
のような、柔軟性あるプラスチックで構成され、かつコ
イル209は好ましくは13ミル(約0.33mm)の
直径を有する銀メツキされたベリリウムカッパー線で構
成される。従って、本発明の特徴によれば、放射器10
2は弾性スプリングとして作用する。
コイル209は柔軟なグラスチック内にモールドされ1
00ミル(約2.54mm)の外径を有する放射器10
2を構成する。コイル209はらせん状に巻かれている
ため、その電気的長さは1/2波長(one−half
 wavelength)であるが、一方その物理的長
さは1/2波長よりもずっと短く、かつそれはスプリン
グとして作用する。好ましい実施例においては、コイル
209は91回巻かれかつ53ミル(約1.35mm)
の外径を有している。その結果、コイル209は2.6
インチ(約66mm1の物理的長さを有しかつ850M
Hzにおいて1/2波長の電気的長さを有する。これは
物理的長さがフインチ(約177.8mm)の長さのフ
ルサイズの1/2波長の電気的長さに等価である。放射
器102の全体の長さは5インチ(約127mm)であ
り、ここで頭部206は1゜2インチ(約30.5mm
1、中央部208は2゜6インチ(約66mm)、そし
て底部210は1゜2インチ(約30.5mm)である
さらに第1図を参照すると、らせんコイル214は無線
信号を送信および受信するために放射器102と容量的
に結合している。好ましい実施例においては、コイル2
14は6回巻かれかつ280ミル(約7.1mm)の外
径を有している。その結果コイル214は0.フインチ
(約17.8mmの物理的長さおよび850MHzにお
いて1/4波長の電気的長さを有している。これは35
インチ(約88.9mm)の物理的長さを有するフルサ
イズの1/4波長の電気的長さと等価である。無線信号
はコイル104の底部端にかつ伝送ライン110の中心
導体に結合されたコネクタ109によりらせんコイル1
04にかつらせんコイル104から結合される。好まし
い実施例においては、伝送ライン110はプリント回路
基板上のストリップライン伝送線によって実施される。
伝送ライン110は送受切換器(dlJDleXc!r
) 112に結合されており、該送受切換器112は無
線送信機114からの送信信号をコイル104に結合し
かつコイル104からの受信信号を無線受信機116に
結合する。無線送信機114および受信機116は底部
ハウジング122内にかつグランド金属部124に囲ま
れて配置されている。好ましい実施例においては、頭部
、アンテナおよび底部ハウジング120〜122はプラ
スチックで構成されかつグランド金属部124は底部ハ
ウジング122の内部を導電性コーティングすることに
より構成される。
使用時には、底部ハウジング122はオペレータの手に
よって実質的に囲まれかつさらにオペレタの頭および関
連する携帯電話の電池によってシールドされ、その結果
光に述べた米国特許筒4121 218号に示されるも
ののような従来技術のアンテナにおいては放射効率がか
なり低下した、放射効率の問題を実質的に最小化するた
め、本発明のアンテナシステムは底部ハウジングのグラ
ンド金属部124からアンテナ電流を転流させるためグ
ランド放射器106を含んでおり、それによりオペレー
タによって引き起こされる放射効率の損失をかなり減少
している。グランド放射器106は1/4波長の電気的
長さを有しかつ携帯用電話100の頭部ハウジング12
0に配置され、それによりオペレータの手がそれを囲ま
ないようにされている。グランド放射器106は底部ハ
ウジングのグランド金属部124から無線信号電流を非
結合(decouple)とするがこれは放射器106
が底部ハウジング122が給電点で示すものよりより低
いインピーダンスを示すからである。そのようなグラン
ド放射器の設計は参照のためここに導入される、米国特
許第4,700.194号にさらに詳細に述べられてい
る。
さらに第1図を参照すると、グランド放射器106の好
ましい実施例が図示されている。放射器106は曲がり
くねった伝送ライン302がその上に配置されたフレキ
シブル回路基板310または他の適切な基板を含んでい
る。伝送ライン302が曲がりくねった形状となってい
る (SerOentined)ため、その電気的長さは1
/4波長であるが、一方その物理的長さは1/4波長よ
りも短い、伝送ライン302の給電点304はコネクタ
108により伝送ライン110のグランド側シールドに
結合されている0回路基板310は〔登録商標〕 好ましくは「キャブトン (にapton) Jのよう
な柔軟性ある材料により構成されかつにかわあるいは他
の適切な接着剤により頭部ハウジング120の表面に接
着される。
要約すると、携帯用セルラ電話のためのユニクな伸張可
能なアンテナは伝統的な1/2波長アンテナよりも長さ
が短く、従って伸縮自在素子を用いることなく携帯用セ
ルラ電話ハウジング内に収めることができるアンテナが
構成できる。改良された#張可能なアンテナはまなセル
ラ電話がオペレータによって保持されかつ使用される時
最小の放射効率の損失を達成する8本発明を用いること
により、小型かつ最小の放射損失の双方が手持時に極め
て勝れた放射効率を維持する携帯用アンテナシステム内
に組込まれた0本発明のアンテナシステムは小型化およ
び手で引き起こされる放射損失に対する耐性が要望され
る任意の携帯用無線機の用途に都合よく用いることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の1実施例に係わる伸張可能なアンテ
ナシステムを含む携帯用セルラ電話の部分的断面図であ
る。 204.212:もどり止め 120.121,122:ハウジング、202:頭部端
キャップ、 206:頭部、 208:中間部、 209:コイル、 210:底部、 214:底部端キャップ、 302:波形伝送ライン、 304:給電点、 310:フレキシブル回路基板。 100:携帯用セルラ電話、 102:1/2波長放射器、 104:らせんコイル、 106:1/4波長放射器、 112:送受切換器、 114:無線送信機、 116:無線受信機、 132.134:中子、

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、頭部および底部を有し該底部(122)は導電面を
    有するハウジング手段(120、121、122)に収
    容された携帯用無線送受信機のための伸張可能なアンテ
    ナシステムであつて、該伸張可能なアンテナシステムは
    、 前記ハウジング手段の頭部(121)に配置されかつ前
    記送受信機に結合された第1の端部および第2の端部を
    有するらせん状巻線を含むらせんアンテナ手段(104
    )、 非導電性の頭部と底部(206、210)および導電性
    の中央部(208)を有し、前記らせん状巻線を通って
    伸びている伸張可能な1/2波長放射手段(102)で
    あって、前記伸張可能な1/2波長放射手段の導電性部
    分は前記ハウジング手段の頭部から伸張されたとき前記
    らせん状巻線の第2の端部に容量的に結合されかつ前記
    ハウジング手段の底部に引っ込められたとき実質的にこ
    れと非結合になるもの、そして 前記ハウジング手段の頭部(120)内に前記らせんア
    ンテナ手段に関しほぼ直角に配置されかつ前記送受信機
    のグランドおよび前記ハウジング手段の前記導電面に結
    合された1/4波長放射手段(106)、 を具備することを特徴とする伸張可能なアンテナシステ
    ム。 2、前記伸張可能な1/2波長放射手段の導電性中央部
    分(208)は所定数の巻線を有するコイル式スプリン
    グ(209)を備えていることを特徴とする請求の範囲
    第1項に記載の伸張可能なアンテナシステム。 3、前記伸張可能な1/2波長放射手段の前記頚部およ
    び底部(206、210)はプラスチックでありかつ前
    記1/2波長放射手段の前記コイル式スプリング(20
    9)はプラスチックに包含されていることを特徴とする
    請求の範囲第2項に記載の伸張可能なアンテナシステム
    。 4、前記1/4波長放射手段(106)は柔軟性ある基
    板手段(310)に接合された金属導体(302)で構
    成されていることを特徴とする請求の範囲第1項に記載
    の伸張可能なアンテナシステム。 5、前記1/4波長放射手段の前記金属導体(302)
    は曲がりくねったパターンを有する事を特徴とする請求
    の範囲第4項に記載の伸張可能なアンテナシステム。 6、送信機手段(114)、 受信機手段(116)、 第1および第2の端部を有する伝送ライン手段(110
    )、 前記送信機手段および前記受信機手段を前記伝送ライン
    手段の第1の端部に結合するための送受切換手段(11
    2)、 頚部および底部を有するハウジング手段(120、12
    1、122)であって、該ハウジング手段の底部(12
    2)は前記送信機手段、前記受信機手段および前記送受
    切換手段を囲む導電面を有するもの、そして 伸張可能なアンテナシステム、 を具備し、該伸張可能なアンテナシステムは、前記ハウ
    ジング手段の頭部(121)に配置されかつ第1および
    第2の端部を有するらせん巻線を含むらせんアンテナ手
    段(104)であって、前記らせん巻線の第1の端部は
    前記伝送ライン手段の第2の端部に結合されているもの
    、 非導電性頭部および底部(206、210)および導電
    性中央部(208)を有しかつ前記らせん巻線を通って
    伸びている伸張可能な1/2波長放射手段(102)で
    あって、前記伸張可能な1/2波長放射手段の導電性部
    分は前記ハウジング手段の部分から伸張されたとき前記
    らせん巻線の第2の端部と容量的に結合されかつ前記ハ
    ウジング手段の底部内に引き込まれたときそれに対して
    実質的に非結合とされるもの、そして 前記ハウジング手段の頭部(120)に前記らせんアン
    テナ手段に関しほぼ直角に配置されかつ送受信機のグラ
    ンドおよび前記ハウジング手段の導電面に結合された1
    /4波長放射手段(106)、 を具備することを特徴とする携帯用無線機。 7、前記伸張可能な1/2波長放射手段の導電性中央部
    (208)は所定数の巻線を有するコイル式スプリング
    (209)で構成されていることを特徴する請求の範囲
    第6項に記載の携帯用無線機。 8、前記伸張可能な1/2波長放射手段の前記頚部およ
    び底部(206、210)はプラスチックでありかつ前
    記1/2波長放射手段の前記コイル式スプリング(20
    9)はプラスチック内に包含されていることを特徴とす
    る請求の範囲第7項に記載の携帯用無線機。 9、前記1/4波長放射手段(106)は柔軟性ある基
    板手段(310)に接合された金属導体(302)で構
    成されていることを特徴とする請求の範囲第6項に記載
    の携帯用無線機。 10、前記1/4波長放射手段の前記金属導体(302
    )は曲がりくねつたパターンを有することを特徴とする
    請求の範囲第9項に記載の携帯用無線機。
JP1273921A 1988-11-02 1989-10-23 伸張可能なアンテナシステムおよびこれを用いた携帯用無線機 Expired - Lifetime JPH0770896B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/266,423 US4868576A (en) 1988-11-02 1988-11-02 Extendable antenna for portable cellular telephones with ground radiator
US266,423 1988-11-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02271701A true JPH02271701A (ja) 1990-11-06
JPH0770896B2 JPH0770896B2 (ja) 1995-07-31

Family

ID=23014531

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1273921A Expired - Lifetime JPH0770896B2 (ja) 1988-11-02 1989-10-23 伸張可能なアンテナシステムおよびこれを用いた携帯用無線機

Country Status (17)

Country Link
US (1) US4868576A (ja)
EP (1) EP0367609B1 (ja)
JP (1) JPH0770896B2 (ja)
KR (1) KR930001074B1 (ja)
AT (1) ATE125646T1 (ja)
AU (1) AU610439B2 (ja)
BR (1) BR8907142A (ja)
CA (1) CA1322785C (ja)
DE (1) DE68923598T2 (ja)
DK (1) DK149590D0 (ja)
ES (1) ES2075060T3 (ja)
FI (1) FI902561A7 (ja)
HU (1) HU206793B (ja)
IE (1) IE69268B1 (ja)
MX (1) MX166681B (ja)
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