(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送受信機本体がケースの中に納められた携帯用無線機に使用するアンテナであって、
送受信機に接続された第１のヘリカルコイルと、上方に第２のヘリカルコイルを備えるとともに、下方にホイップ素子を配置した伸長収納自在なエレメントと、前記エレメントが挿通され、かつ前記第１のヘリカルアンテナと容量結合する金属ホルダーとで構成され、
収納状態において、前記第２のヘリカルコイルと前記金属ホルダーとが電気的に接続して第２のヘリカルコイルと前記第１のヘリカルコイルが容量結合することで動作し、伸長状態において、前記ホイップ素子と前記金属ホルダーとが電気的に接続してホイップ素子と前記第１のヘリカルコイルが容量結合することで動作し、かつ前記収納状態及び伸長状態のいずれの状態においても第２のヘリカルコイルとホイップ素子が電気的に切り離されていることを特徴とする収納式アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯用無線機に関する。特に利用者が状況によってアンテナの伸長状態と収納状態とを選択して使用できる携帯用無線機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、収納式アンテナには「特公昭６２−２８６０４」に記載されるようなアンテナ、「ＵＳＰ  ５２０４６８７」に記載されるようなアンテナ等がある。前者を第１の従来例として図４に、後者を第２の従来例として図５に示す。
【０００３】
図４によると、携帯無線機は、送受信機本体１１と、それを保護するケース１２とで構成され、ケース上面１３には突起部１４が設けられている。送受信機本体には給電点１５があり、ケース内の突起部１４に配置されたヘリカルコイル２１の一端が固定されている。一方、伸長収納自在に動作するエレメント２２は、直線状あるいはヘリカル状のホイップ素子３１と、それを被覆する誘電体製カバー３２で構成されている。伸長時にエレメントは、ヘリカルコイルとともにケース内に配置されている誘電体製ホルダー３６と嵌合して固定され、ヘリカルコイル２１とホイップ素子３１は容量結合する。収納時には、エレメントはつまみ部３３を残してすべてケース内部に収納され、誘電体ホルダー３６と嵌合して固定される。このとき、ホイップ素子３１とヘリカルコイル２１は一定の間隔をおいて配置されるため、結合は切り離された状態となる。
【０００４】
また図５によると、携帯無線機は、送受信機本体１１と、それを保護するケース１２とで構成される。送受信機本体には給電点１５があり、金属製のホルダー３７に対して給電されている。一方、伸縮収納自在に動作するエレメント２２は、ヘリカルコイル４１と、直線状のホイップ素子４２と、それを被覆する誘電体製カバー３２とで構成されるが、ヘリカルコイル４１に対しては金属パイプ３５が、ホイップ素子４２に対しては金属ストッパー３４がエレメント表面に露出している。伸長時にエレメント２２は、金属ストッパー３４と金属製ホルダー３７の嵌合によって固定され、ホイップ素子４２は給電点１５に接続される。このときヘリカルコイル４１は電気的に切り離されている。収納時には、エレメント２２は金属パイプ３５と金属製ホルダー３７の嵌合によって固定され、ヘリカルコイル４１は給電点１５に接続される。このときホイップ素子４２はケース内部に収納されて電気的には切り離される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図４に示す従来例は、収納時はヘリカルコイル２１がそのままアンテナの役割をするため、送受信機本体のグランド、周囲の機構部品の配置、ケース１２等の状況によりインピーダンスが決定される。このインピーダンスは簡単に変更することができず、５０Ωから大きくはずれるときは整合回路を付けるなどの工夫が必要である。ところが、整合回路は損失を含むので、一般には放射効率の劣化を招くことになる。また、伸長時は、ヘリカルコイル２１に直線状あるいはヘリカル状のホイップ素子３１が容量結合することでアンテナとして作用している。インピーダンス特性としては、２つの共振を組み合わせているために、収納時と比較して若干のズレがある。よって、収納時と伸長時のインピーダンス変化を完全になくすことができず、両状態で完全に整合を取ることはできないという欠点がある。
【０００６】
また、図５に示す従来例は、収納時はヘリカルコイル４１がアンテナとして働き、伸長時は直線状の金属線がアンテナとして働くため、両状態は完全に独立している。しかし、両状態のアンテナの形状が違う事から、インピーダンスが一致せず、たとえ整合回路を設けたとしても、両状態で整合を取ることができないという欠点がある。また、どちらかの状態において整合をとるために整合回路を設けたとしても、損失による放射効率の劣化を招き、ケース内のスペースが増加することとなる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の収納式アンテナは、送受信機に接続された第１のヘリカルコイルと、上方に第２のヘリカルコイルを備えるとともに、下方にホイップ素子を配置した伸長収納自在なエレメントと、前記エレメントが挿通され、かつ前記第１のヘリカルアンテナと容量結合する金属ホルダーとで構成され、収納状態において、前記第２のヘリカルコイルと前記金属ホルダーとが電気的に接続して第２のヘリカルコイルと前記第１のヘリカルコイルが容量結合することで動作し、伸長状態において、前記ホイップ素子と前記金属ホルダーとが電気的に接続してホイップ素子と前記第１のヘリカルコイルが容量結合することで動作し、かつ前記収納状態及び伸長状態のいずれの状態においても第２のヘリカルコイルとホイップ素子が電気的に切り離されていることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の実施例である。図１によると、携帯無線機は、送受信機本体１１と、それを保護するケース１２とで構成されている。送受信機本体には給電点１５があり、第１のヘリカルコイル２４に接続されている。第１のヘリカルコイル２４の上方には金属製のホルダー３７があり、このホルダーは、エレメント２２を嵌合固定するためのものである。一方、伸長収納自在に動作するエレメント２２は、第２のヘリカルコイル２５と、直線状あるいはヘリカル状のホイップ素子２６と、第２のヘリカルコイル２５とホイップ素子２６を空間的に繋ぐ誘電体棒２７と、これらを被覆する誘電体製カバー３２と、下端の金属ストッパー３４と、上端の金属パイプ３５の六要素で構成されている。下端の金属ストッパー３４とホイップ素子２６は電気的に接続されており、上端の金属パイプ３５と第２のヘリカルコイル２５も電気的に接続されている。伸長時にエレメント２２の金属ストッパー３４は、金属ホルダー３７と嵌合して固定され、第１のヘリカルコイル２１とホイップ素子３１は容量結合する。収納時には、エレメント２２はトップ部３３を残してすべてケース内部に収納され、金属パイプ３５は、金属ホルダー３７と嵌合して固定される。このとき、第１のヘリカルコイル２４と第２のヘリカルコイル２５は容量結合する。
【０００９】
このような構成のアンテナは、第１のヘリカルコイルの共振に、伸長状態、収納状態とも独立したもう１つの共振を組み合わせて複共振を起こす。よって、両状態でそれぞれにまったく独立にインピーダンスの調整が可能となるため、伸長状態、収納状態とも精度良く整合を取ることができる。なお、伸長時のインピーダンス調整は、ホイップ素子２６の長さと、第１のヘリカルコイル２４とホイップ素子２６の距離を変化させて行う。また、収納時のインピーダンス調整は、第２のヘリカルコイル２５の長さ（展開長）と、第１のヘリカルコイル２４と第２のヘリカルコイル２５の距離を変化させて行う。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の他の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図２は、図１に示した実施例とほぼ同じであるが、エレメント２２を嵌合固定するために、誘電体製のホルダー３６を用いている。また、伸長収納自在に動作するエレメント２２表面には金属は露出しておらず、第２のヘリカルコイル２５と、直線状あるいはヘリカル状のホイップ素子３１とを被覆する誘電体製カバー３２自体に、収納時用嵌合突起、伸長時用嵌合突起が形成されている。電気的な動作原理に付いては、図１に示した実施例とまったく同一である。
【００１２】
図３は、図１に示した実施例とほぼ同じであるが、エレメント２２の摺動する軸５１と、第１のヘリカルコイル２４の中心線５２がずれている。このような場合でも、伸長時にエレメント中のホイップ素子２６と第１のヘリカルコイル２４を容量結合することができ、収納時にはエレメント中の第２のヘリカルコイル２５と第１のヘリカルコイル２４を容量結合することができる。
【００１３】
【発明の効果】
以上述べてきたように本発明によれば、第１のヘリカルコイルの共振特性を基準とし、伸長状態にはホイップ素子を容量結合させて複共振を起こし、収納時には第２のヘリカルコイルを容量結合させて複共振を起こす。このため、インピーダンスの調整がまったく独立に行うことが可能となり、両状態で精度良く整合を取ることが可能となる。また、アンテナ単体とは別に整合回路を設ける必要が無くなるため、整合回路の損失による放射効率の劣化を防ぎ、またケース内の省スペース化に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す、（ａ）はアンテナ収納時、（ｂ）はアンテナ伸長時の携帯無線機の概要説明図。
【図２】本発明の他の第１実施例を示す、アンテナ収納時の携帯無線機の概要説明図。
【図３】本発明の他の第２実施例を示す、アンテナ収納時の携帯無線機の概要説明図。
【図４】第１の従来例を示す、（ａ）はアンテナ収納時、（ｂ）はアンテナ伸長時の携帯無線機の概要説明図。
【図５】第２の従来例を示す、（ａ）はアンテナ収納時、（ｂ）はアンテナ伸長時の携帯無線機の概要説明図。
【符号の説明】
１１  送受信機本体
１２  ケース
１３  ケース上面
１４  ケース突起部
１５  給電点
２１  ヘリカルコイル
２２  エレメント
２４  第１のヘリカルコイル
２５  第２のヘリカルコイル
２６  直線状あるいはヘリカル状のホイップ素子
２７  誘電体棒
３１  直線状あるいはヘリカル状のホイップ素子
３２  誘電体カバー
３３  つまみ部
３４  金属ストッパー
３５  金属パイプ
３６  誘電体ホルダー
３７  金属ホルダー
４１  収納時に動作するアンテナ部
４２  伸長時に動作するアンテナ部
５１  ホイップアンテナの摺動軸
５２  ヘリカルコイルの中心軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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