(57)【要約】【課題】  接続ケーブル内にアンテナ素子を配置し、広い周波数帯域において高いアンテナ性能を有する携帯機器用接続ケーブルおよび携帯機器を提供する。【解決手段】筐体１とイヤホン２５との間の接続ケーブル２上に筐体１と所定の距離を隔てて回路基板１６を設け、回路基板１６とイヤホン２５との間にイヤホン２５と所定の距離を隔てて第２中継手段２０を設け、第２中継手段２０から二股に分岐した接続ケーブル２の先端にイヤホン２６を設け、筐体１と回路基板１６との間に同軸ケーブル３を配置し、回路基板１６と第２中継手段２０との間にアンテナ素子４を配置し、第２中継手段２０とイヤホン２５の間にアンテナ素子５を配置し、第２中継手段２０とイヤホン２６の間にアンテナ素子６を配置し、アンテナ素子４、アンテナ素子５およびアンテナ素子６に筐体１の内部に配置された無線回路部１２から同軸ケーブル３を介して給電する。【選択図】  図１
2006279915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線機器に接続される第１接続手段と、前記無線機器から周辺機器に複数の信号を伝送する接続ケーブルと、複数のアンテナ素子とを一体的に構成するアンテナ装置であって、
前記第１接続手段と接続される同軸線と、
前記同軸線と接続され、接続ケーブルの途中位置に第１アンテナ素子と、
前記第１アンテナ素子と第１高周波帯域を遮断する遮断手段を介して接続される第２アンテナ素子とを備え、
前記第１アンテナ素子が前記第１周波数帯域のアンテナとして動作し、
前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子の全体が第２周波数帯域のアンテナとして動作し、各々のアンテナ受信信号は前記同軸線との接続部で取り出され、
前記無線機器に伝送されることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
無線機器に接続される第１接続手段と、前記無線機器から周辺機器に複数の信号を伝送する接続ケーブルと、複数のアンテナ素子とを一体的に構成するアンテナ装置であって、
前記接続ケーブルの途中位置に所定の間隔で配置される前記複数の信号を中継する第１中継手段および第２中継手段と、
前記第１中継手段と前記第２中継手段との間に第１アンテナ素子と、
前記第２中継手段と周辺機器との間に第２アンテナ素子とを備え、
前記第１アンテナ素子と前記第２アンテナ素子は、前記第２中継手段に設けられた、第１高周波を遮断する遮断手段を介して接続され、
前記第１アンテナ素子が前記第１周波数帯域のアンテナとして動作し、
前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子の全体が第２周波数帯域のアンテナとして動作し、各々のアンテナ受信信号は前記第１中継手段で取り出され、
前記第１接続手段と前記中継手段の間に配置される同軸線によって前記無線機器に伝送されることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項３】
前記第２中継手段から２つに分岐されて周辺機器と接続する第２接続部および第３接続部と前記第２中継手段との間において、一方に前記第２アンテナ素子、他方に第３アンテナ素子を備え、
前記第１アンテナ素子および前記第３アンテナ素子の全体が第３周波数帯域のアンテナとして動作することを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記第３アンテナ素子の電気長は前記第２アンテナ素子の電気長よりも長いことを特徴とする請求項３記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記第１中継手段に接続される前記接続ケーブルから分岐され、周辺機器と接続する第３接続部と前記第１中継手段との間に第３アンテナ素子をさらに備え、
前記第３アンテナ素子が第３周波数帯域のアンテナとして動作し、前記無線機器の外部アンテナとして動作することを特徴とする請求項１または２記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記第３アンテナ素子は、前記第１アンテナ素子と前記第２アンテナ素子とを合わせた電気長よりも長いことを特徴とする請求項５記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記第１中継手段に、前記複数の信号線に対して直列に前記第１または第３高周波帯域を遮断する第２高周波遮断手段を構成したことを特徴とする請求項３ないし６記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記第２中継手段に、前記複数の信号線に対して直列に前記第１高周波帯域を遮断する第３高周波遮断手段を構成したことを特徴とする請求項３ないし７記載のアンテナ装置。
【請求項９】
前記第１中継手段に、前記同軸線と前記第１アンテナ素子とに電気的に接続されてインピーダンス整合をとる整合回路を備えたことを特徴とする請求項１ないし８に記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
前記第１中継手段または第２中継手段において、前記複数の信号線に前記無線機器を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項２ないし９に記載のアンテナ装置。
【請求項１１】
前記第２中継手段において、前記接続ケーブルを着脱可能に接続する接続部を備えたことを特徴とする請求項２ないし１０記載のアンテナ装置。
【請求項１２】
前記接続ケーブルにおいて、前記複数の信号線と前記アンテナ素子は別々の非導電性被膜被覆され、所定の間隔を隔てて配置することを特徴とする請求項２ないし１１に記載のアンテナ装置。
【請求項１３】
前記周辺機器は発音素子を含むイヤホンであり、前記接続ケーブルは前記イヤホンに接続し、前記無線機器から前記イヤホンへ伝送される前記複数の信号線には少なくとも音声信号が含まれ、イヤホンケーブルとして動作することを特徴する請求項１２記載のアンテナ装置。
【請求項１４】
前記第２アンテナ素子または前記第３アンテナ素子の開放端部と前記発音素子とを所定の間隔を隔てて配置することを特徴とする請求項１３記載のアンテナ装置。
【請求項１５】
前記接続ケーブルが前記携帯無線機器と接続して使用される状態において、第１アンテナ素子と第２アンテナ素子の両方またはいずれか一方が略水平状態になることを特徴とする請求項１ないし１４に記載のアンテナ装置。
【請求項１６】
複数の周波数帯域で受信可能な無線機器であって、請求項１ないし請求項１５に記載の接続ケーブルが接続される無線機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアンテナ機能を有する線状導体としてのアンテナ装置および無線機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の携帯機器に接続するケーブルと一体的に構成するアンテナとしては、例えば特許文献１に開示されているような、イヤホンなどの外部接続機器の信号線をアンテナとして利用するものがある。この特許文献１に記載の携帯機器では、図１３に示すように、アンテナ素子３１が、接続ケーブル２内の携帯機器の筐体１に近い部分に配置されている。そのため、図１３に示すように、イヤホン２５を装着した使用者３０が画面を視て使用する状態（テレビジョン視聴状態）では、重力影響によりアンテナ素子３１が地面に対して垂直になり易い。
【特許文献１】特開２０００−３４９８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に示されている携帯機器のアンテナでは、図１３に示すように実際のテレビジョン視聴状態において、重力の影響によりアンテナ素子３１が地面に対して垂直に垂れ下がるため主偏波が垂直になり、テレビジョン放送のような主偏波が水平である電波を受信する場合には、主偏波の違いから放送受信性能が劣化するという課題があった。
また、アンテナ素子が１つの周波数帯のみに共振しているため、地上波アナログテレビジョン放送のようにVHF帯、UHF帯を使用する複数の広い周波数帯域に対応できないという課題があった。
【０００４】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、複数の広い周波数帯域において、高い放送受信性能を確保できるアンテナ装置および無線機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のアンテナ装置は、無線機器に接続される第１接続手段と、前記無線機器から周辺機器に複数の信号を伝送する接続ケーブルと、複数のアンテナ素子とを一体的に構成するアンテナ装置であって、前記第１接続手段と接続される同軸線と、前記同軸線と接続され、接続ケーブルの途中位置に第１アンテナ素子と、前記第１アンテナ素子と第１高周波帯域を遮断する遮断手段を介して接続される第２アンテナ素子とを備え、前記第１アンテナ素子が前記第１周波数帯域のアンテナとして動作し、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子の全体が第２周波数帯域のアンテナとして動作し、各々のアンテナ受信信号は前記同軸線との接続部で取り出され、前記無線機器に伝送される構成を有している。
【０００６】
また、本発明のアンテナ装置は、無線機器に接続される第１接続手段と、前記無線機器から周辺機器に複数の信号を伝送する接続ケーブルと、複数のアンテナ素子とを一体的に構成するアンテナ装置であって、前記接続ケーブルの途中位置に所定の間隔で配置される前記複数の信号を中継する第１中継手段および第２中継手段と、前記第１中継手段と前記第２中継手段との間に第１アンテナ素子と、前記第２中継手段と周辺機器との間に第２アンテナ素子とを備え、前記第１アンテナ素子と前記第２アンテナ素子は、前記第２中継手段に設けられた、第１高周波を遮断する遮断手段を介して接続され、前記第１アンテナ素子が前記第１周波数帯域のアンテナとして動作し、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子の全体が第２周波数帯域のアンテナとして動作し、各々のアンテナ受信信号は前記第１中継手段で取り出され、前記第１接続手段と前記中継手段の間に配置される同軸線によって前記無線機器に伝送される構成を有している。
【０００７】
これらの構成により、第１アンテナ素子によって得られる共振と、第１アンテナ素子と第２アンテナ素子とを接続して得られる共振との２つの共振を得ることができ、複数の広い周波数帯域において高いアンテナ性能を得ることができるとともに、無線機器の使用状態において第１周波数帯に対応した第１アンテナ素子の主偏波を水平にでき高い放送受信性能が得られることとなる。
【０００８】
さらに、本発明のアンテナ装置は、前記第２中継手段から２つに分岐されて周辺機器と接続する第２接続部および第３接続部と前記第２中継手段との間において、一方に前記第２アンテナ素子、他方に第３アンテナ素子を備え、前記第１アンテナ素子および前記第３アンテナ素子の全体が第３周波数帯域のアンテナとして動作する構成を有している。
【０００９】
この構成により、接続ケーブルが接続手段に嵌合接続している状態において、第１アンテナ素子が第１周波数帯域のアンテナとして動作し、第２アンテナ素子が第２周波数帯域のアンテナとして動作し、第１アンテナ素子および第３アンテナ素子の全体が第３周波数帯域のアンテナとして動作するため、広い周波数帯域幅において高いアンテナ性能が得られることとなる。
【００１０】
また、本発明のアンテナ装置は、前記第３アンテナ素子の電気長は前記第２アンテナ素子の電気長よりも長い構成を有している。
【００１１】
この構成により、接続ケーブルが接続手段に嵌合接続している状態において、第１アンテナ素子が第１周波数帯域のアンテナとして動作し、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子の全体が第２周波数帯域のアンテナとして動作し、第３アンテナ素子が第３周波数帯域のアンテナとして動作するため、広い周波数帯域幅において高いアンテナ性能が得られることとなる。
【００１２】
そして、本発明のアンテナ装置は、前記第１中継手段に接続される前記接続ケーブルから分岐され、周辺機器と接続する第３接続部と前記第１中継手段との間に第３アンテナ素子をさらに備え、前記第３アンテナ素子が第３周波数帯域のアンテナとして動作し、前記無線機器の外部アンテナとして動作する構成を有している。
【００１３】
また、本発明のアンテナ装置は、前記第３アンテナ素子は、前記第１アンテナ素子と前記第２アンテナ素子とを合わせた電気長よりも長い構成を有している。
【００１４】
さらに、本発明のアンテナ装置は、前記第１中継手段に、前記複数の信号線に対して直列に前記第１または第３高周波帯域を遮断する第２高周波遮断手段を有している。
【００１５】
また、本発明のアンテナ装置は、前記第２中継手段に、前記複数の信号線に対して直列に前記第１高周波帯域を遮断する第３高周波遮断手段を有している。
【００１６】
そして、本発明のアンテナ装置は、前記第１中継手段に、前記同軸線と前記第１アンテナ素子とに電気的に接続されてインピーダンス整合をとる整合回路を備えている。
【００１７】
また、本発明のアンテナ装置は、前記第１中継手段または第２中継手段において、前記複数の信号線に前記無線機器を制御する制御手段を備えている。
【００１８】
さらに、本発明のアンテナ装置は、前記第２中継手段において、前記接続ケーブルを着脱可能に接続する接続部を備えている。
【００１９】
そして、本発明のアンテナ装置は、前記接続ケーブルにおいて、前記複数の信号線と前記アンテナ素子は別々の非導電性被膜被覆され、所定の間隔を隔てて配置する構成を有している。
【００２０】
また、本発明のアンテナ装置は、前記周辺機器は発音素子を含むイヤホンであり、前記接続ケーブルは前記イヤホンに接続し、前記無線機器から前記イヤホンへ伝送される前記複数の信号線には少なくとも音声信号が含まれ、イヤホンケーブルとして動作する構成を有している。
【００２１】
さらに、本発明のアンテナ装置は、前記第２アンテナ素子または前記第３アンテナ素子の開放端部と前記発音素子とを所定の間隔を隔てて配置する構成を有している。
【００２２】
また、本発明のアンテナ装置は、前記接続ケーブルが前記携帯無線機器と接続して使用される状態において、第１アンテナ素子と第２アンテナ素子の両方またはいずれか一方が略水平状態になる構成を有している。
【００２３】
そして、本発明の無線機器は、複数の周波数帯域で受信可能な無線機器であって、前述した接続ケーブルが接続される構成を有している。
【００２４】
この構成により、複数の広い周波数帯域において高いアンテナ性能を得ることができるとともに、高い放送受信性能が得られ、第３周波数帯域に該当する９０ＭＨｚから１１０ＭＨｚ程度（VHF帯 Low-channel）、第２周波数帯域に該当する１７０ＭＨｚから２２０ＭＨｚ程度（VHF帯 High-channel）および第１周波数帯域に該当する４７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚ程度（UHF帯）の３バンドを良好に受信できることとなる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、第１アンテナ素子が第１周波数帯域のアンテナとして動作し、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子の全体が第２周波数帯域のアンテナとして動作し、接続ケーブルが第１周波数帯域および第２周波数帯域の両帯域に対応した外部アンテナとして動作するので、外部アンテナとして携帯機器に接続して使用する接続ケーブル内のアンテナにおいて、アンテナ素子を複数の広い周波数帯域に共振させ広帯域化でき、高い放送受信性能を確保できるという効果を有する携帯機器用接続ケーブルを提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態のアンテナ装置および無線機器について、図面を用いて説明する。
本発明の第１実施形態の携帯機器用接続ケーブルおよび携帯機器を図１に示す。
ここでは、携帯機器のアンテナは、一例として、主偏波が水平である地上波アナログテレビジョン放送の受信に用いるものとして説明する。使用する周波数は、例えば第３周波数帯域である９０ＭＨｚから１１０ＭＨｚ程度（VHF帯 Low-channel）、第２周波数帯域である１７０ＭＨｚから２２０ＭＨｚ程度（VHF帯 High-channel）および第１周波数帯域である４７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚ程度（UHF帯）の３バンドである。また、さらに地上波ディジタルテレビジョン放送の受信にも用いるものとする。地上波ディジタルテレビジョン放送の周波数は、第１周波数帯域に含まれる。
【００２７】
以下に説明する各実施形態において、同軸線を例示するが、本発明は複数の電線が束ねられたワイヤーハーネスや、複数の電線が並行配置されたフラットハーネス等を採用してもよい。
また、中継基板としては、硬質あるいは軟質の基材に沿って形成された回路パターンに多数の電子部品が実装された回路基板を採用してもよく、あるいは電線における所定個所に電子部品や素子等を介装した構造を採用してもよい。
【００２８】
なお、テレビジョン放送以外の複数の周波数帯域にわたるアプリケーションに利用する場合においても、アンテナ素子長を変更するなどの手段を講じることにより、本発明は有効である。
【００２９】
（第１実施形態）
図１は本発明に係る第１実施形態の携帯機器および接続ケーブルの基本構成図、図２は本発明に係る第１実施形態の携帯機器および接続ケーブルの等価アンテナ構成図、図３は本発明に係る第１実施形態の携帯機器および接続ケーブルの使用状態であるテレビジョン視聴状態を示す図、図４は本発明に係る第１実施例の携帯機器および接続ケーブルの構成要素である接続ケーブルの断面図、図７は本発明に係る第１実施形態の携帯機器および接続ケーブルの構成要素であるイヤホン部２５の内部の図である。図１、図２、図３、図４ないし図７において、同一の構成要素には同一の符号を付す。
図１では、本実施形態に係る携帯機器の筐体１の内部に設けられた接続手段であるコネクタ１１に、接続ケーブル２の一方の端に設けられたコネクタ８が差し込まれた状態を示している。筐体１の内部には、回路基板１５が配設されている。
【００３０】
携帯機器内部の回路基板１５には、地上波アナログ、地上波ディジタルの少なくとも一方のテレビチューナ機能を備えた無線回路部１３および演算機能や記憶機能を備えた制御部１４およびコネクタ１１が実装されており、半田付けなどにより機械的に固定されている。
【００３１】
コネクタ１１の内部に配設された複数の端子バネ１２は、無線回路部１３および制御部１４、回路基板１５の接地電位となるグランドパターンにそれぞれ回路基板１５上の印刷パターンを介して接続される。
【００３２】
コネクタ８の内部には、回路基板９が配設されており、回路基板９に複数の接続ピン１０が半田付けなどにより機械的に固定されている。コネクタ８の複数の接続ピン１０をコネクタ１１に差し込むことにより、複数の接続ピン１０と複数の端子バネ１２とがそれぞれ機械的に接続され電気的に接続される。回路基板９には、同軸ケーブル３の内部導体と導電性の外部導体と複数の信号線７とがそれぞれ半田付けなどにより固定されている。
【００３３】
同軸ケーブル３は、例えば７５Ωの高周波伝送線路であり、屈曲自在な材質で構成されており、その内部導体は無線回路部１３に、その外部導体は回路基板１５のグランドパターンに、それぞれ接続ピン１０と端子バネ１２とを介して電気的に接続される。また、導電性の外部導体の外側には、非導電性の材質で覆われている。ここでは同軸ケーブルの長さＬ１は２５ｃｍである。
【００３４】
複数の信号線７は、屈曲自在な線状導体であり、線状導体の外側は、非導電性の材質で覆われており、制御部１４に接続ピン１０と端子バネ１２とを介して電気的に接続される。
【００３５】
同軸ケーブル３と複数の信号線７とは、接続ケーブル２を構成している非導電性の材質により覆われ、束ねられている。ここで、接続ケーブル２内の同軸ケーブル３と複数の信号線７とは、それぞれの外側を覆っている非導電性の材質があるためそれぞれの金属部分は接触しない構成となる。
【００３６】
同軸ケーブル３のコネクタ８の他端には、第１中継手段１６が接続されている。第１中継手段１６を構成する回路基板上には、整合回路部１７と第２高周波遮断手段に該当する複数のインダクタンス素子１９とが半田付けなどにより機械的に固定されている。
【００３７】
整合回路部１７は、一方の端を同軸ケーブル３の内部導体、すなわち同軸線３ａに接続され、他方の端を第１アンテナ素子であるアンテナ素子４に接続されており、アンテナ素子４のインピーダンスをUHF帯において７５Ωに調整する。さらに、アンテナ素子４と第１高周波遮断手段であるインダクタンス素子１８と第２アンテナ素子であるアンテナ素子５とで構成されるアンテナ素子のインピーダンスをVHF帯High-channelにおいて７５Ωに調整する。さらに、アンテナ素子４とインダクタンス素子１８と第３アンテナ素子であるアンテナ素子６とで構成されるアンテナ素子のインピーダンスをVHF帯Low-channelにおいて７５Ωに調整する機能を果たす。
【００３８】
複数のインダクタンス素子１９は、複数の信号線７の少なくとも１本以上に直列に挿入されている。このインダクタンス素子１９は、アンテナ素子４に平行に配置された信号線７とアンテナ素子４とが高周波的に容量結合した場合に、同軸ケーブル３に平行に配置された複数の信号線７に高周波信号（アンテナ電流）が漏洩しないようにする役割を果たす。よって、複数のインダクタンス素子１９は、当該システムの受信周波数帯域であるVHF帯Low-channel、VHF帯High-channelおよびUHF帯の信号に対してはインピーダンスが高く、１０ＭＨｚ以下から直流成分に対してはインピーダンスが低ければよい。このように複数の広い周波数帯域において高周波信号を遮断するため、自己共振周波数がVHF帯Low-channel、VHF帯High-channelに対応した１つのインダクタンス素子と、UHF帯に対応した１つのインダクタンス素子とを直列に配置してもよい。さらに、３以上の複数のインダクタンス素子を直列に配置してもよい。また、ローパスフィルタやＬＣ並列共振回路などであってもよい。
【００３９】
また、複数のインダクタンス素子１９は、Ａ−Ａ’の一直線上に配置することがアンテナ性能上望ましい。これは、例えばＡ−Ａ’の一直線上にインダクタンス素子１９を配置していない場合には、インダクタンス素子１９の同軸ケーブル３側の信号線７とアンテナ素子４側の信号線７とがインダクタンス素子１９を介さずに直接高周波的に容量結合し、同軸ケーブル３側の信号線７に高周波電流が漏洩しアンテナ性能が低下するためである。また、第１中継手段１６を構成する回路基板の接地電位となるグランドパターンは、Ａ−Ａ’よりアンテナ素子４側に配置しないようにすることがアンテナ性能上好ましい。
【００４０】
アンテナ素子４は、屈曲可能な線状導体で構成され一方の端は第１中継手段１６に、他方の端は第２中継手段２０に接続される。アンテナ素子４と複数の信号線７とは図４に示されるように所定の間隔Ｄ１を隔てて平行に配置され被覆手段である被膜２７により覆われ、接続ケーブル２を構成している。本出願人の実験によればＤ１は１ｍｍ以上であれば高いアンテナ性能を確保できる。ここで、接続ケーブル２内の複数の信号線７は、非導電性の材質により被覆されそれぞれの金属導体は接触しない構成となっている。
【００４１】
第２中継手段２０を構成する回路基板上には、アンテナ素子４の一端と、第１高周波遮断手段に該当するインダクタンス素子１８と、第３高周波遮断手段であるインダクタンス素子２２と、携帯機器の制御手段であるプッシュ式スイッチ２４と、第２アンテナ素子に該当するアンテナ素子５の一端と、第３アンテナ素子に該当するアンテナ素子６の一端が半田付けなどにより機械的に固定されている。
【００４２】
アンテナ素子４は、第２中継手段２０と接続する側において第１高周波遮断手段に該当するインダクタンス素子１８によってUHF帯において電気的に開放されUHF帯用アンテナとして動作する。長さＬ２はUHF帯において１／２波長から３／２波長程度であり、ここでは４５ｃｍである。
【００４３】
インダクタンス素子１８は、UHF帯の信号に対してはインピーダンスが高く、VHF帯High-channelから直流成分に対してはインピーダンスが低ければよく、自己共振周波数がUHF帯であればよい。また、ローパスフィルタやＬＣ並列共振回路などであってもよい。
【００４４】
プッシュ式スイッチ２４にはプッシュボタン２３が搭載されており、使用者がプッシュボタン２３を押すことにより複数の信号線７を介して制御部１４に電気信号が伝達され、例えば、携帯機器の通信開始および終了が手元のプッシュボタンを押すことにより可能にでき使用者の利便性を向上できるものである。このプッシュ式スイッチ２４は、例えば、ボリュームやチャンネル切替えなどの携帯機器の外部スイッチとして機能するものであればよく、さらに、１以上の複数個あってもよい。
【００４５】
インダクタンス素子２２は、複数の信号線７の少なくとも１本以上に直列に挿入され、インダクタンス素子１８と同様に作用する素子であり、アンテナ素子４と信号線７との容量結合によって、信号線７を介してUHF帯の高周波信号がアンテナ素子５、アンテナ素子６および複数の信号線７のうちアンテナ素子（５，６）に対し平行に配置された部分に漏洩するのを防ぐ役割を果たす。
【００４６】
ここで、インダクタンス素子１８およびインダクタンス素子２２は、第２中継手段２０上のＢ−Ｂ’に一直線に配置されることがアンテナ性能上望ましい。第２中継手段２０からは、複数の信号線７が二股に分岐される。二股に分かれた複数の信号線７の一方にはアンテナ素子５が平行に配置され、（アンテナ素子とイヤホンとは電気的に接続されない。）複数の信号線７の先端（第１先端部）とには発音素子であるイヤホン２５が電気的に接続されており、他方にはアンテナ素子６が平行に配置され、信号線７の先端（第２先端部）とには発音素子に該当するイヤホン２６が電気的に接続されている。
【００４７】
イヤホン２５には、図７に示すようにアンテナ素子５の開放端部から間隔Ｇ１０を隔てた位置に使用者の耳に挿入される音孔面１０１が配置される。本出願人の実験によればＧ１０は１ｍｍ以上であれば、アンテナ素子の人体の一部である耳に近接することによるアンテナ性能劣化を軽減でき、高いアンテナ性能を確保でき、Ｇ１０の間隔が広いほど高いアンテナ性能を得ることができる。
【００４８】
アンテナ素子４と複数の信号線７とは図４に示されるように所定の間隔Ｄ１を隔てて皮膜２７により覆われ、接続ケーブル２を構成している。本出願人の実験によればＤ１は１ｍｍ以上であれば高いアンテナ性能を確保でき、Ｄ１の間隔が広いほど高いアンテナ性能を得ることができる。アンテナ素子５およびアンテナ素子６は、第２中継手段２０と接続する側でインダクタンス素子１８を介してアンテナ素子４に電気的に接続される。インダクタンス素子１８はVHF帯においてインピーダンスが低く、UHF帯においてインピーダンスが高い。
【００４９】
そのため、VHF帯High-channel用として、アンテナ素子４とアンテナ素子５が長さ（L２＋L３＝Ｌ５＝９５ｃｍ）の当該周波数帯において１／４波長から３／４波長程度の１本
のアンテナとして動作する。
【００５０】
さらに、VHF帯Low-channel用として、アンテナ素子４とアンテナ素子６が長さ（L２＋L４＝Ｌ６＝１４０ｃｍ）の当該周波数帯において１／４波長から３／４波長程度の１本のアンテナとして動作する。
【００５１】
さらに、UHF帯用として、アンテナ素子４が長さ（Ｌ２＝４５ｃｍ）の当該周波数帯において１／２波長から３／２波長程度の１本のアンテナとして動作する。
【００５２】
図３に示すような使用者３０のテレビジョン視聴状態において、アンテナ素子４は使用者３０の人体から距離を隔てて水平に配置される。ここで、アンテナ素子４の全部が水平に配置される必要はなく、本出願人の実験によるとアンテナ素子４の長さの５０％程度が水平に配置されれば、ＵＨＦ帯において主偏波を水平に傾ける効果を得られることが分かっている。
【００５３】
上記のように構成された携帯機器および接続ケーブルでは、携帯機器のコネクタ１１に接続ケーブル２のコネクタ８が嵌合接続されることにより、図２に示すようにアンテナ素子４が長さＬ２＝４５ｃｍ程度のＵＨＦ帯用アンテナとして、アンテナ素子４とアンテナ素子５とが長さＬ５＝９５ｃｍ程度のVHF帯High-channel用アンテナとして、アンテナ素子４とアンテナ素子６とが長さＬ６＝１４０ｃｍ程度のVHF帯Low-channel用アンテナとして動作し、これらのアンテナのインピーダンスを無線回路１３の入力インピーダンス（一般的には７５Ω）に整合する機能を整合回路部１７が果たす。
【００５４】
また、制御部１４が複数の信号線７を介して、プッシュスイッチ２４、イヤホン２５およびイヤホン２６に電気信号を伝達する。
【００５５】
このようにアンテナが構成された携帯機器および接続ケーブルでは、従来のイヤホンケーブルが１つの周波数帯にのみ共振する１本のモノポールアンテナとして動作する構成とは異なり、イヤホンケーブル内にそれぞれ電気長が異なった３つのアンテナを配置するため、地上波アナログテレビジョンの３つの広い周波数帯域において安定して高いアンテナ性能を得ることができ、さらに、アナログテレビジョン放送に対応しつつ、ＵＨＦ周波数帯のみのディジタルテレビジョン放送を対応する場合においては主偏波を水平に傾けることができ高い放送受信性能が得ることができる。
【００５６】
なお、本実施形態の携帯機器および接続ケーブルでは、VHF帯Low-channel、VHF帯High-channelおよびUHF帯の３つの周波数帯に対応したアンテナ構成について説明したがこれに限るものではなく、２つの離れた周波数帯に対応する場合には、第２中継手段２０からアンテナ素子を二股に分岐する必要はなく、例えば、イヤホン１つでよい。それに対して、本実施形態では、３つの離れた周波数帯に対応するため二股に分岐しており、追加したアンテナ素子を含んだケーブルが分岐接続ケーブルとなっている。
【００５７】
また、本実施形態の携帯機器および接続ケーブルでは、アンテナ素子４の両端に配置された第１中継手段１６と第２中継手段２０の両方においてインダクタンス素子（１９、２２）を信号線７に直列に配置したがこれに限るものではなく、第１中継手段１６又は第２中継手段２０のいずれか一方にインダクタンス素子（１９、２２）を信号線７に直列に配置した場合でも、両方に配置した場合よりアンテナ性能は低下するが、配置しない場合と比較して高いアンテナ性能を得ることができる。
【００５８】
さらに、本実施形態の携帯機器および接続ケーブルでは、アンテナ素子４、アンテナ素子５又はアンテナ素子６と複数の信号線７とは所定の間隔Ｄ１を隔てて平行に配置され皮膜２７により覆われる構造としたがこれに限るものではなく、アンテナ素子４又はアンテナ素子５又はアンテナ素子６と複数の信号線７とを間隔を隔てず束ねて平行に配置した場合でも、本実施形態の構成と比較してアンテナ性能は低下するが、３つの周波数帯域において高いアンテナ性能を得ることができる。
【００５９】
なお、本発明のアンテナ装置は、第１中継手段１６として、回路基板上に複数のインダクタンス素子１９を配置したが回路基板に限定されるものではなく、高周波の遮断手段を有する構成であればよい。
【００６０】
また、本発明のアンテナ装置は、アンテナ素子５とアンテナ素子６とは第２中継手段２０において接続され、分岐される構成をとっているが、これに限定されるものではなく、図８に示すように、第２中継手段２０を構成するインダクタンス素子１８とイヤホン（２５、２６）との中間において分岐すればよい。この場合、アンテナ素子５とアンテナ素子６とは、Ｌ１０の長さにおいて１本のアンテナ素子を共用する構成となる。
【００６１】
（第２実施形態）
図５は本発明に係る第２実施形態の携帯機器および接続ケーブルの基本構成図である。第２実施形態において、第１実施形態との相違点は第１中継手段１６上に配置されたキャパシタンス素子３２を追加した点と、第１アンテナ素子４、第２アンテナ素子５および第３アンテナ素子６を削除した点であり、これ以外は第１実施形態と同様の構成である。
図５において、図１、図２、図３および図４と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６２】
キャパシタンス素子３２は、第１中継手段１６を構成する回路基板上に半田付けなどにより機械的に固定され、整合回路１７と複数の信号線７のうち少なくとも１本以上との間に接続され配置される。ここで、キャパシタンス素子３２は、インダクタンス素子１９とインダクタンス素子２２に挟まれた信号線７に接続され、当該システムの受信周波数であるVHF帯Low-channel、VHF帯High-channelおよびUHF帯の信号に対してはインピーダンスが低く、１０ＭＨｚ以下から直流成分に対してはインピーダンスが高く設定される。本出願人の実験によれば、８２０ｐＦ以上の容量値であれば十分である。
【００６３】
上記のように構成された携帯機器および接続ケーブルでは、携帯機器のコネクタ１１に接続ケーブル２のコネクタ８が嵌合接続されることにより、インダクタンス素子１９とインダクタンス素子２２に挟まれた信号線７がUHF帯においてアンテナとして動作し、インダクタンス素子２２とイヤホン２５に挟まれた信号線７がVHF帯High-channelにおいてアンテナとして動作し、インダクタンス素子２２とイヤホン２６に挟まれた信号線７がVHF帯Low-channelにおいてアンテナとして動作し、これらのアンテナのインピーダンスを無線回路１３の入力インピーダンス（一般的には７５Ω）に整合する機能を整合回路部１７が果たす。すなわち、実施形態１と異なり信号線７に高周波信号と制御信号を重畳させる構成により、別途アンテナ素子を設けなくても信号線７がアンテナ素子の役割を果たすことができる。
本構成では、実験によれば実施例１のように専用のアンテナ素子（２、５、６）を設けた場合と比較して１〜３ｄＢといった若干のアンテナ性能の劣化が確認されたが、実使用には充分耐えうる高いアンテナ性能を確保できるものである。
【００６４】
このようにアンテナが構成された携帯機器および接続ケーブルでは、信号線をアンテナ素子として動作させることができ、別途アンテナ素子を設ける必要がない簡単な構成で、複数の広い周波数帯に対して高いアンテナ性能を得ることができる。
【００６５】
なお、本実施形態の携帯機器および接続ケーブルでは、キャパシタンス素子３２を用いたがこれに限るものではなく、ハイパスフィルターのように特定の高い周波数帯のインピーダンスを低くでき、低い周波数帯のインピーダンスを高くできるものであれば同様の効果が得られる。
【００６６】
（第３実施形態）
図６は本発明に係る第３実施形態の携帯機器および接続ケーブルの基本構成図である。
図６において、図１、図２、図３又は図４と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
第１実施形態との相違点は、アンテナ素子の二股に分かれる位置である。第１実施形態では、第２中継手段２０においてアンテナ素子５とアンテナ素子６が分岐する構成であった。それに対し、本実施の形態では、アンテナ素子６が第１中継手段１６でアンテナ素子４と分岐する構成を採る。そのため、アンテナ素子６の長さも第１実施形態のものとは異なる。また、分岐接続ケーブルには、第１中継手段１６に接続されたアンテナ素子６とアンテナ素子６に平行に配置された複数の制御線７とで構成されたケーブル３３が該当する。
【００６７】
アンテナ素子６は第１中継手段１６を構成する回路基板上でアンテナ素子４に接続される。アンテナ素子６はVHF帯Low-channel用のアンテナとして動作し、アンテナの長さＬ６はVHF帯Low-channelにおいて１／４波長から３／４波長程度であり、ここでは１４０ｃｍである。第１中継手段１６を構成する回路基板上の整合回路１７はアンテナ素子４およびアンテナ素子６との両方に接続される。
【００６８】
上記のように構成された携帯機器および接続ケーブルでは、携帯機器のコネクタ１１に接続ケーブル２のコネクタ８が嵌合接続されることにより、アンテナ素子４が長さＬ２＝４５ｃｍ程度のＵＨＦ帯用アンテナとして、アンテナ素子４とアンテナ素子５とが長さＬ２＋Ｌ３＝９５ｃｍ程度のVHF帯High-channel用アンテナとして、アンテナ素子６が長さＬ５＝１４０ｃｍ程度のVHF帯Low-channel用アンテナとして動作し、これらのアンテナのインピーダンスを無線回路１３の入力インピーダンス（一般的には７５Ω）に整合する機能を整合回路部１７が果たす。
【００６９】
このようにアンテナが構成された携帯機器および接続ケーブルでは、アンテナ性能の確保しにくい低い周波数帯に対応するアンテナ素子を他のアンテナ素子から離して構成できるため、実施形態１と比較して、VHF帯Low-channelのアンテナ性能をさらに高くすることができつつ、他の周波数帯のアンテナ性能を確保できる。
【００７０】
（第４実施形態）
図９は本発明に関わる第４実施形態の要部である第１中継手段１６の詳細構造図である。
図９において、図１、図２、図３、図４、または、図７と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７１】
第１実施形態との相違点は、整合回路１７の替わりに、回路基板１６上にそれぞれ異なるインピーダンスを有する整合回路１０５と整合回路１０６を設け、無線部１３とアンテナ素子４とを整合回路１０５又は整合回路１０６のいずれかの一方を介して接続する構成を採ることである。
【００７２】
整合回路１０５又は整合回路１０６の選択は、信号線７のうちの１本を用いて、制御部１４の電気信号を高周波スイッチ（１０４、１０７）に伝達することで行なわれる。
上記のように構成された携帯機器および接続ケーブルでは、それぞれ異なるインピーダンスを有する整合回路１０５と整合回路１０６を切替えるため、整合回路１０５を選択した場合のアンテナ素子４、アンテナ素子５及びアンテナ素子６の共振周波数と、整合回路１０６を選択した場合の共振周波数とが異なり、アンテナのインピーダンスを無線回路１３の入力インピーダンス（一般的には７５Ω）に整合できる周波数範囲が拡大する。
【００７３】
このようにアンテナが構成された携帯機器および接続ケーブルでは、単に複数の異なる整合回路を切替える構成により、アンテナの動作周波数範囲を広帯域にできる。
なお、本発明のアンテナ装置は、異なるインピーダンスを有する整合回路１０５と整合回路１０６を切替える構成に限定されるものではなく、ピンダイオードや、バラクタダイオードのような印加電圧によって電気的特性を変化させることができるデバイスを用いて整合回路のインピーダンスを調整できるものであれば、同等の効果を得ることができる。
【００７４】
（第５実施形態）
図１０及び図１１は本発明に関わる第５実施形態の基本構成を示す図である。
図１０及び図１１において、図１、図２、図３、図４、または、図７と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７５】
第１実施形態との相違点は、コネクタ８からイヤホン（２５、２６）までを分離できない一体構成とせず、ジャック１１１とプラグ１１０を用いて分離可能にしたことである。
プラグ１１０は、４端子あり、ここでは、汎用のφ３．５ｍｍの３極端子１１２と、別に１極端子１１３とが設けられているものとする。３極端子１１２は、先端から順に左用音声信号端子、右用音声信号端子、回路基板１５のアースと同電位のアース端子で構成される。１極端子１１３は、アンテナ専用端子である。
【００７６】
ジャック１１１は、第２中継手段２０に配置されており、プラグ１１０と勘合接続でき、プラグ１１０の４端子に対応して電気的に接続できる構成を採る。
そのため、ジャック１１１とプラグ１１０を介してアンテナ素子４がアンテナ素子（５，６）に電気的に接続され、制御部１４とイヤホン（２５、２６）が電気的に接続される構成のため、電気的には実施形態１と変わらない構成になる。以下では、アンテナ素子５、６が搭載された、ジャック１１１に４端子が接続される専用のプラグ１１０からイヤホン（２５、２６）までを専用イヤホンをする。
【００７７】
さらに、図１１に示すように、アンテナ素子（５、６）が未搭載の市販イヤホン１２１のプラグ１２０がジャック１１１に接続された場合には、アンテナとしてＵＨＦ周波数帯に対応しているアンテナ素子４が動作でき、音声信号もジャック１１１とプラグ１２０を介してイヤホン（２５，２６）に伝達される。
【００７８】
上記のように構成された携帯機器および接続ケーブルでは、使用者が好みに合わせた市販イヤホン１２１を使用でき、アンテナ素子４の長さに対応した周波数帯において高いアンテナ性能を確保できる。さらに専用イヤホンを装着した場合には、アンテナ素子４、アンテナ素子（４と５）、アンテナ素子（４と６）の３つの長さに対応した複数の周波数帯において高いアンテナ性能を確保できる。
【００７９】
このようにアンテナが構成された携帯機器および接続ケーブルでは、使用者の利便性を向上でき、高いアンテナ性能を確保できる。
なお、本実施形態の携帯機器および接続ケーブルでは、ジャック１１１の形状は３極端子１１２と、別に１極端子１１３とが設けられているものに限らず、図１２に示す例えばφ３．５ｍｍの汎用４極ジャック１３１と、ジャック１３１に勘合接続可能な４極プラグ１３０であっても、ジャック１３１とプラグ１３０を介してアンテナ素子４とアンテナ素子（５、６）が接続できる構成であれば、同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
以上のように、本発明の接続ケーブルと一体的に構成されるアンテナ装置は、無線機器に接続される同軸ケーブルと中継手段を介してケーブル内に複数の周波数帯域に共振するアンテナ素子を配置し、高周波遮断手段などを設けることにより、アンテナ素子と信号線との電磁的な結合によるアンテナ性能の低下を軽減するとともに、アンテナ素子の主偏波を水平方向にして、複数の広い周波数帯域において高い通信性能を得ることができるため、テレビジョン放送のような複数の広い周波数帯域を使用する通信機能を有する携帯端末の高性能化に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】第１実施形態の携帯機器および接続ケーブルの基本構成図
【図２】第１実施形態の携帯機器および接続ケーブルの等価アンテナ構成図
【図３】第１実施形態の携帯機器および接続ケーブルの使用状態（テレビジョン視聴状態）を示す図
【図４】第１実施形態の携帯機器および接続ケーブルの構成要素である接続ケーブルの輪切り断面図
【図５】第２実施形態の携帯機器および接続ケーブルの基本構成図
【図６】第３実施形態の携帯機器および接続ケーブルの基本構成図
【図７】第１実施形態の携帯機器および接続ケーブルの構成要素であるイヤホン部２５の内部構成図
【図８】第１実施形態の携帯機器および接続ケーブルの等価アンテナ構成図
【図９】第４実施形態の要部である回路基板１６の詳細構造図
【図１０】第５実施形態の携帯機器および接続ケーブルの基本構成を示す図
【図１１】第５実施形態の携帯機器および接続ケーブルの基本構成を示す図
【図１２】第５実施形態の携帯機器および接続ケーブルの要部である第２中継手段２０の詳細構造図
【図１３】従来の携帯機器および接続ケーブルの使用状態（テレビジョン視聴状態）を示す図
【符号の説明】
【００８２】
１  無線機器
２  接続ケーブル
３  同軸ケーブル
３ａ  同軸線
４  第１アンテナ素子
５  第２アンテナ素子
６  第３アンテナ素子
７  信号線
８  コネクタ
１０  接続ピン
１２  端子バネ
１３  無線回路部
１４  制御部
１５  回路基板
１６  第１中継手段
１７  整合回路
１８第１高周波遮断手段
１９  第２高周波遮断手段
２０  第２中継手段
２２  第３高周波遮断手段
２３  プッシュボタン
２４  制御手段
２５、２６イヤホン
２７  被膜
Ｄ１  所定の間隔
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2006279915.tif 000012
【図１１】
2006279915.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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