(57)【要約】【課題】携帯無線機を固定具に設置した時のアンテナ性能劣化を、機械的な接続構造を設けることなく改善する。【解決手段】携帯無線機に予め設置されているアンテナ近傍に、容量結合により放射素子として機能する導電性部材を備え、所望の通信に最適な偏波の放射を増やす。【選択図】図１
2006074100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯無線機を固定する本体と、
当該本体に取り付けられた導電部材とを備え、
当該導電部材は、前記携帯無線機が前記本体に固定された時、当該携帯無線機のアンテナと容量結合を形成するよう前記本体に取り付けられており、かつ
前記導電部材は、前記携帯無線機の固定時における前記アンテナの主偏波成分を、前記携帯無線機に用いられる通信の主偏波成分に変換する形状を持つ、携帯無線機用固定具。
【請求項２】
前記導電部材は板金である、請求項１に記載の携帯無線機用固定具。
【請求項３】
前記板金が、前記携帯無線機の固定時における前記アンテナの主偏波成分の方向に伸びた第一のセグメントと、前記通信の主偏波成分の方向に伸びた第二のセグメントとを有する、請求項２に記載の携帯無線機用固定具。
【請求項４】
前記板金が平面視略Ｌ字形状を持つ、請求項３に記載の携帯無線機用固定具。
【請求項５】
前記導電部材を複数有する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の携帯無線機用固定具。
【請求項６】
前記固定具が携帯無線機用充電器である、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の携帯無線機用固定具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は携帯無線機用固定具、特に携帯無線機の固定時においても良好なアンテナ利得を維持する携帯無線機用固定具に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の携帯無線機は固定具に設置すると、その固定具の構造により、携帯無線機のアンテナが固定具に近接し、アンテナ性能が劣化する。また、例えば、垂直偏波を主偏波とする無線システムにおいて、携帯無線機のアンテナからの放射が水平偏波となる固定具の構造では、携帯無線機が通信を行う主偏波成分の放射が減少し、アンテナ性能が劣化するという問題があった。
【０００３】
既存の技術としては特許文献１において示されるように、固定具に携帯無線機の無線回路と機械的に接続されるアンテナ素子を備え、アンテナ性能を改善する構成が提案されている。
【０００４】
また、特許文献２において示されるように、アンテナの下方側にアンテナ部とオーバーラップさせた状態でグランド板を設け、間隔や形状を調整することで、垂直偏波と水平偏波の偏波の比を調整する技術が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００―０４０９０７号広報
【特許文献２】特開２００２―０３３６２０号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、携帯無線機を固定具に設置した時に固定具のアンテナ素子と機械的に接続するという構成では複雑な接続構造を必要とするため、コネクタの配置が必須となり固定具の大きさが大きくなる、また、コストが高くなる、という課題があった。
【０００７】
また、アンテナの下方側にグランド板を設ける構成においても携帯無線機のグランド部と固定具の金属板を機械的に接続する必要があり、上記同理由で課題がある。
【０００８】
本発明は、機械的な接続構造を有することなく携帯無線機を固定具に設置した時のアンテナ利得の劣化を防ぐ携帯無線機用固定具の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の携帯無線機用固定具は、携帯無線機を固定する本体と、本体に取り付けられた導電部材とを備える。そして、当該導電部材は、携帯無線機が本体に固定された時、当該携帯無線機のアンテナと容量結合を形成するよう本体に取り付けられており、かつ導電部材は、携帯無線機の固定時におけるアンテナの主偏波成分を、携帯無線機に用いられる通信の主偏波成分に変換する形状を持つ。すなわち、固定具は本体に固定された携帯無線機に予め設置されているアンテナ近傍に導電部材を備え、この導電部材が容量結合により放射素子として機能する。
【００１０】
上述の導電部材は板金で形成することができる。この板金は、携帯無線機の固定時におけるアンテナの主偏波成分の方向に伸びた第一のセグメントと、通信の主偏波成分の方向に伸びた第二のセグメントとからなる構成としてもよい。
【００１１】
すなわち、上述の板金は、携帯無線機のアンテナから放射される電磁波と同一の偏波成分と所望の通信における主偏波の２つの偏波成分を持つよう加工され得る。
【００１２】
また、板金は平面視略Ｌ字形状を持つよう形成され得る。板金を含む導電部材は複数設けることができる。
【００１３】
本発明の固定具は、携帯無線機用充電器として使用することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、機械的な接続構造を有することなく、携帯無線機を固定具に設置した時のアンテナ利得の劣化を防ぐ携帯無線機用固定具が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態の一例を説明する。
【００１６】
図１において、携帯無線機１０１は折りたたみ型の携帯無線機であり、ｘ方向の偏波を主偏波として通信を行い、通信を行う電磁波の周波数は２ＧＨｚ帯を用いる。その折りたたみ型携帯無線機１０１は閉じた状態でｘ方向２５ｍｍ、ｙ方向５０ｍｍ、ｚ方向１００ｍｍ程度の大きさを持ち、閉じた状態で携帯無線機用固定具１に設置されている。
【００１７】
アンテナ素子１０３は、折りたたみ型携帯無線機１０１に予め内蔵された長さ３０ｍｍ程度のモノポール素子で、主にｙ方向の偏波成分を持つ。
【００１８】
携帯無線機用固定具１は、携帯無線機を所定の位置に収納し、固定するものであり、本体１０２及び導電部材を構成する導電性の板金１０４を備える。本例において、固定具は携帯無線機の充電器として使用され、充電回路１０７を備える。
【００１９】
固定具１の本体１０２は携帯無線機１０１の収容部を持ち、樹脂等の非導電性の材料により形成されている。
【００２０】
導電性の板金１０４はｙ方向に長さ４０ｍｍ・幅７ｍｍ、ｘ方向に長さ２０ｍｍ・幅５ｍｍ程度で構成された平面視Ｌ字状の板金である。また、板金１０４は、携帯無線機１０１が携帯無線機用固定具１に固定された際、アンテナ素子１０３とｚ方向に２ｍｍ程度の間隔を持つよう、本体１０２に取り付けられている。
【００２１】
すなわち、板金１０４は、アンテナ素子１０３から放射される電磁波の偏波成分（ここではｙ方向）と同一の偏波成分の方向に伸びた第一のセグメント１０４ａを持ち、アンテナ素子１０３との容量結合によって放射素子として機能する。
【００２２】
さらに板金１０４は、所望の通信における主偏波（ここではｘ方向）と同一の偏波成分の方向に伸びた第二のセグメント１０４ｂを持つ。第一のセグメント１０４ａ及び第二のセグメント１０４ｂにより、板金１０４は平面視Ｌ字形状を有するが、略Ｌ字状となってもよい。
【００２３】
図２は本発明の実施形態例における、折りたたみ携帯無線機１０１を携帯無線機用固定具１に設置した状態の自由空間のｙ−ｚ面指向性を示している。図２において図１と同一の符号を付すものは同一の動作を行い、説明を省略する。
【００２４】
図２において曲線１０５は固定具１において導電性の板金１０４を取り除いた状態での所望の通信における主偏波（ここではｘ方向）の指向性を表し、曲線１０６は導電性の板金１０４を備えた状態での所望の通信における主偏波（ここではｘ方向）の指向性を表す。
【００２５】
このように導電性の板金１０４を備えた状態のほうが導電性の板金１０４を取り除いた状態に比べ所望の通信における主偏波（ここではｘ方向）の放射が増え、高いアンテナ性能を得られる。この場合のＰＡＧ(Ｐａｔｔｅｒｎ  Ａｖｅｒａｇｅ  Ｇａｉｎ)はそれぞれ−１１．５ｄＢｄ、−６．６ｄＢｄとなり、導電性の板金１０４を備えた状態の方が導電性の板金１０４を取り除いた状態に比べ約５ｄＢ高い。ＰＡＧは一平面、ここではｙ−ｚ面の電力指向性を平均化したものである。通常、半波長ダイポールアンテナのそれを０ｄＢｄと規定し、アンテナの評価指標として用いられる。
【００２６】
これは、アンテナ素子１０３と所定の間隔を隔ててアンテナ素子１０３と平行に導電性の板金１０４を配置することで、アンテナ素子１０３の電流を容量結合の作用により導電性の板金１０４に乗せ（主としてセグメント１０４ａの作用）、また、板金１０４を所望の通信における主偏波の方向へ向けるようセグメント１０４ｂ形成することにより、所望の通信における主偏波への放射を増加させるものとしたことによる。
【００２７】
図２のグラフから、本実施形態における導電性の板金１０４を備えた携帯無線機用固定具１を用いる事によって、導電性の板金１０４を備えない携帯無線機用固定具１に比べ高いアンテナ性能を得る事ができることが確認できる。
【００２８】
なお、折りたたみ携帯無線機１０１の形状や構成は本実施形態の説明に限るものではなく、例えばストレート型の携帯無線機１０１が可能である。さらに、携帯無線機１０１における主偏波の方向や通信に使用する電磁波の周波数は本実施形態の説明に限るものではない。
【００２９】
また、アンテナ素子１０３の形状や構成、偏波方向は本実施形態の説明に限るものではなく、例えば携帯無線機１０１の外部に接続されたｚ方向の偏波成分を持つヘリカルアンテナ素子が可能である。
【００３０】
実施形態においては、導電性部材として板金を用いたが、本発明の効果を奏するものならば、板状のものには限られない。加えて、導電性の板金１０４の形状や構成は本実施形態の説明に限るものではなく、アンテナ素子１０３が持つ偏波成分の方向と所望の通信における主偏波成分の方向に配置される構成であれば可能である。
【００３１】
また、アンテナ素子１０３及び導電性の板金１０４の数は本実施形態の説明に限るものではなく、例えば１つのアンテナ素子１０３に対し２つ以上の導電性板金１０４を備えた携帯無線機１０１、もしくは２つ以上のアンテナ素子１０３に対しそれぞれに１つ以上の導電性板金１０４を備えた携帯無線機１０１が可能である。図３は、図１の板金１０４に加えて他の板金（導電部材）１０８が設けられた例を示す。本固定具１においては、携帯無線機１０１は図示の状態における置き方と、アンテナ素子１０３と板金１０８が対向するよう、携帯無線機１０１を９０度回転させた状態下の置き方の、二通りの置き方が可能である。どちらの置き方を選択しても、アンテナ素子１０３と導電部材１０４又は１０８が容量結合して所望の通信における主偏波成分の放射を増やすことができる。もちろん、導電部材の数は二つに限られず、置き方のバリエーションを増やすたびに適宜追加することができる。
【００３２】
また、アンテナ素子１０３と板金１０４は厳密に平行に配置される必要はなく、略平行に配置されてもよい。
【００３３】
また、携帯無線機用固定具は充電器への応用のみならず、種々の携帯無線機の固定具に応用可能である。
【００３４】
以上、本発明の各種実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態において示された事項に限定されず、特許請求の範囲及び明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変更・応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上の説明から明らかなように、本発明によって、携帯無線機を固定具に設置した時に所望の通信に最適な偏波（主偏波）の放射が増え、アンテナ性能を改善できるという効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態の固定具に携帯無線機が固定された状態の斜視図である。
【図２】自由空間のｙ−ｚ面指向性を示す図である。
【図３】本発明の他の実施形態の固定具に携帯無線機が固定された状態の斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０１  携帯無線機
１  携帯無線機用固定具
１０３  アンテナ素子
１０４  導電性の板金
１０５  導電性の板金１０４を取り除いた状態でのｙ−ｚ面指向性
１０６  導電性の板金１０４を備えた状態でのｙ−ｚ面指向性
【図１】
2006074100.tif 000003
【図２】
2006074100.tif 000004
【図３】
2006074100.tif 000005