(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、第１の周波数帯域の第１の信号（ｆL）を送受信する第１のアンテナと、前記第１の周波数帯域よりも高い第２の周波数帯域の第２の信号（ｆH）を送受信する第２のアンテナとを含む複合アンテナであって、前記第１のアンテナは；コの字状に折り返した線状導体によって形成され、該導体の基部に給電される主アンテナと、コの字状に折り返した線状導体によって形成され、該導体の基部が接地される副アンテナと、前記主及び副アンテナの各他端同士を接続して前記主及び副アンテナ相互間を略平行に保持する接続導体と、を含み、前記第２のアンテナは；前記主及び副アンテナの相互に挟まれる領域内に配置されて、基部に給電される線状導体を含む、ことを特徴とする複合アンテナ。
【請求項２】
前記第２のアンテナの給電点インピーダンスが、前記線状導体の位置を調整して選定される、ことを特徴とする請求項１記載の複合アンテナ。
【請求項３】
前記第１の周波数帯域の第１の信号（ｆL）と第２の周波数帯域の第２の信号（ｆH）とは、１．４倍以上に設定される、ことを特徴とする請求項１または２記載の複合アンテナ。
【請求項４】
前記第１のアンテナは、電気長が略λL／２の折返しアンテナであり、前記第２のアンテナは、電気長が略λH／４のモノポールアンテナである、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の複合アンテナ。
【請求項５】
前記第２のアンテナが、前記主アンテナ及び前記副アンテナの両基部の中間位置を中心とし、前記主及び副アンテナの相互に挟まれる中間面（Ｍ）を０度位置とする、±６０度の範囲内に配置される、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の複合アンテナ。
【請求項６】
前記第２のアンテナの先端が折り返される、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の複合アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数周波数で使用する複合アンテナに関し、特に、移動電話やＰＨＳ等の携帯型無線機に用いて好適な複合アンテナの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信装置の複合アンテナとしては、例えば、図３６に示すようなデュアルバンドアンテナが考えられる。このアンテナは、モノポールの素子ｌ1及び素子ｌ2と、それ等の素子の中間に高周波を阻止するためのインダクタンスＬを含んで構成される。２つの周波数の高周波信号を供給する２周波高周波電源１は、素子ｌ1の下端の給電点２に高周波信号を供給する。
【０００３】
かかる構成のアンテナは、低周波信号に対しては素子ｌ1、インダクタンス（短縮コイル）Ｌ及び素子ｌ2によって構成されるアンテナとして動作する。高周波信号に対しては、インダクタンスＬが素子ｌ2への信号の流入を抑制するので、素子ｌ1によって構成されるアンテナとして動作する。この複合アンテナは水平面内指向特性は無指向性、垂直面内指向特性はいわゆる「８」の字特性を示す。
【０００４】
図３７は、上記デュアルバンドアンテナの周波数８０５〜８７５ＭＨｚ帯域における低域周波数特性の例を示している。アンテナの全長５１．５ｍｍ、素子ｌ1の長さは３９ｍｍ、アンテナの給電点インピーダンス２２Ω（８６０ＭＨｚ）である。
【０００５】
図３８は、上記デュアルバンドアンテナの１９００〜２０００ＭＨｚ帯域における高域周波数特性の例を示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したアンテナ構成では、アンテナの全体形状が大きくなるので、携帯型電話のように、小型化が特に要求されるものには使用し難い。また、アンテナの給電点インピーダンスが高周波回路の給電線インピーダンスと離れているのでインピーダンスマッチングをとり難い。
【０００７】
よって、本発明は、アンテナの外形の小さい複合アンテナを提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、所望の給電点インピーダンスを得ることができる複合アンテナを提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、広帯域特性を持つ複合アンテナを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため参考例の複合アンテナは、複数の周波数帯域において使用するために複数のアンテナによって形成される複合アンテナにおいて、一端を給電点とする線状の主素子（１１、１１，１４）と、上記主素子の他端から折り返して終端を開放端とする線状の副素子（１３、１６）とを含む、略コの字状の形状の複数の折返しアンテナ（Ａ、Ｂ）を上記複数の使用周波数帯域に対応して備え、上記複数の折返しアンテナ（Ａ、Ｂ）の各主素子（１１、１１，１４）を一体化して、アンテナ全体の外形を小さくした、ことを特徴とする。
【００１１】
また、参考例の複合アンテナは、少なくとも、第１の周波数帯域の第１の信号（ｆL）と上記第１の周波数帯域よりも高い第２の周波数帯域の第２の信号（ｆH）とを送受信する複合アンテナにおいて、略平行を保って離間する第１及び第２の線状導体（１１・１４，１６）と、上記第１及び第２の線状導体各々の一端同士を連結する第３の線状導体（１５）と、を含み、電気長が上記第１の信号（ｆL）の波長（λL）の略１／４である第１の折返しアンテナ（Ｂ）と、略平行を保って離間する第４及び第５の線状導体（１１，１３）と、上記第４及び第５の線状導体各々の一端同士を連結する第６の線状導体（１２）と、を含み、電気長が上記第２の信号（ｆH）の波長（λH）の略１／４である第２の折返しアンテナ（Ａ）と、備え、上記第４の線状導体（１１）が上記第１の線導体（１１，１４）の一部を使用して形成され、上記第１の線状導体の基部に上記第１若しくは上記第２の信号が給電される、ことを特徴とする。
【００１２】
かかる参考例の構成によれば、第１及び第２の両周波数において、トラップなどの素子を必要とせず、電気長がλ／４であるので、アンテナの特性の劣化が少ない広帯域の複合アンテナを実現できる。そして、一部の線状導体を共用するので、複合アンテナ全体の形状をより小型化することが可能である。
【００１３】
好ましくは、上記第３の線状導体（１５）の電気長は、０．０５〜０．０１λLであり、上記第６の線状導体（１２）の電気長は、０．０５〜０．０１λHであり、上記第４の線状導体（１１）の電気長は、約０．１λHである。
【００１４】
また、好ましくは、上記第１の周波数帯域の第１の信号（ｆL）と第２の周波数帯域の第２の信号（ｆH）とは、１．４倍以上に設定される。
【００１５】
また、必要により、上記第２の線状導体（１６）及び上記第５の線状導体（１３）のうち少なくともいずれかの導体の開放端にキャパシタを付加する。こうすると、アンテナの給電点インピーダンスを調整可能である。
【００１６】
本発明の複合アンテナは、少なくとも、第１の周波数帯域の第１の信号（ｆL）を送受信する第１のアンテナ（Ｄ）と、上記第１の周波数帯域よりも高い第２の周波数帯域の第２の信号（ｆH）を送受信する第２のアンテナ（Ｃ）とを含む複合アンテナであって、上記第１のアンテナ（Ｄ）は；コの字状に折り返した線状導体によって形成され、該導体の基部に給電される主アンテナ（２２，２３，２４）と、コの字状に折り返した線状導体によって形成され、該導体の基部が接地される副アンテナ（２６，２７，２８）と、上記主及び副アンテナの各他端同士を接続して上記主及び副アンテナ相互間を略平行に保持する接続導体（２５）と、を含み、上記第２のアンテナ（Ｃ）は；上記主及び副アンテナの相互に挟まれる領域内（ａｄｈｅ）に配置されて、基部に給電される線状導体（２１）を含む、ことを特徴とする。
【００１７】
そして、上記第２のアンテナ（Ｃ）の給電点インピーダンスが、上記線状導体（２１）の位置を調整して選定される。
【００１８】
かかる構成とすることによって、第２のアンテナ（Ｃ）の給電点インピーダンスを調整することが可能なり、該アンテナと給電線とのインピーダンスマッチングを図ることができる。
【００１９】
好ましくは、上記第１の周波数帯域の第１の信号（ｆL）と第２の周波数帯域の第２の信号（ｆH）とは、１．４倍以上の周波数関係になるように設定される。
【００２０】
好ましくは、上記第１のアンテナ（Ｄ）は、電気長が略λL／２の折返しアンテナであり、上記第２のアンテナ（Ｃ）は、電気長が略λH／４のモノポールアンテナである。
【００２１】
また、上記第２のアンテナ（Ｃ）が、上記主アンテナ及び上記副アンテナの両基部の中間位置を中心とし、上記主及び副アンテナの相互に挟まれる中間面（Ｍ）を０度位置とする、±６０度の範囲内に配置される、ようにしても良い。かかる第１のアンテナの近傍の位置でも所望の給電点インピーダンスを得ることは可能である。
【００２２】
また、第２のアンテナの先端を折り返えして、給電点インピーダンスを調整するようにしても良い。
【００２３】
他の参考例の複合アンテナは、第１の周波数帯域の第１の信号（ｆL）と上記第１の周波数帯域の略２倍の周波数である第２の周波数帯域の第２の信号（ｆH）を送受信する複合アンテナにおいて、上記第２の周波数帯域の第２の信号の通過を抑制する高域信号抑制手段（３６）を含む第１のアンテナ（Ｆ）と、上記第１の周波数帯域の第１の信号（ｆL）に対して電気長が略λL／４の線路となる素子を含む第２のアンテナ（Ｅ）と、上記第１及び第２のアンテナの各基部に共通に含まれて、該基部と給電点間（２）とを接続する、上記第２の信号（ｆH）に対して電気長が０．１λH以下の共用素子（３１）と、を備える、ことを特徴とする。
【００２４】
かかる構成によれば、第１の周波数のアンテナと第２の周波数のアンテナとを略独立に使用したのと同様の効果を得ることが可能である。
【００２５】
好ましくは、上記第１のアンテナは、電気長がλL／４の短縮型モノポールアンテナ若しくはヘリカルアンテナである。
【００２６】
好ましくは、上記第２のアンテナは、電気長がλH／２のフォールデッド逆Ｌ型アンテナである。
【００２７】
好ましくは、上記第２のアンテナは、一端を給電点（２）に接続する線状の共用素子（３１）と、上記共用素子の他端に、上記共用素子と直交するように一端が接続する第１の水平素子（３２）と、上記第１の水平素子（３２）の他端に、上記第１の水平素子と直交するように一端を接続する第２の水平素子と、上記第２の水平素子（３３）の他端に、上記第２の水平素子と直交するように一端を接続する第３の水平素子（３４）と、上記第３の水平素子（３４）の他端に、上記第３の水平素子（３４）と直交するように一端を接続し、他端を接地する垂直素子（３５）と、からなる。
【００２８】
複合アンテナの実装方法は、上述した複合アンテナを、アンテナに給電する高周波回路を搭載する回路基板とは、別体の絶縁基板上に形成し、該絶縁基板と上記回路基板とをコネクタを介して接続するようにする。
【００２９】
このようにすると、アンテナ基板の交換が容易であり、破損修理が安価に済む。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、参考例の複合アンテナ１０の第１の実施の形態を示しており、高周波用の折返しアンテナＡと低周波用の折返しアンテナＢとによって構成されている。
【００３１】
アンテナＡは、周波数ｆHの高周波信号の略１／４波長（λH／４）の長さ（電気長）であり、直線状の導体からなる素子１１、１２及び１３によって構成される。素子１１は、約０．１１λH、若しくはこれよりも短い長さに設定される。素子１１の一端は、給電点２となっており、２周波電源１から高周波信号の供給を受ける。２周波電源１の他端は、例えば、無線装置の高周波部のシールドケース３に接地される。素子１１の他端には、素子１１と略直交するように素子１２の一端が接続される。素子１２の長さは、０．０５λH以下（０．０５〜０．０１λH）に設定される。素子１２の他端には、素子１２と略直交するように素子１３の一端が接続される。素子１３の他端は開放される（接続されない）。素子１３の電気長は素子１１よりも短い。このようにして、λH／４の折返しアンテナＡが形成される。
【００３２】
アンテナＢは、周波数ｆLの高周波信号の略１／４波長（λL／４）の長さであり、直線状の導体からなる素子１１、１４、１５及び１６によって構成される。上述したように、素子１１の一端は、給電点２となっており、２周波電源１から低周波信号の供給を受ける。素子１１の他端には、素子１１を延長するように素子１４の一端が接続される。素子１４の他端には、素子１４と略直交するように素子１５の一端が接続される。素子１５の長さは、０．０５λL以下（０．０５〜０．０１λL）に設定される。素子１５の他端には、素子１５と略直交するように素子１６の一端が接続される。素子１６の他端は開放される。このようにして、λL／４の折返しアンテナＢが形成される。
【００３３】
上述した２周波電源１は、例えば、携帯電話等の携帯型無線通信機の高周波回路である。この回路は基板に形成され、金属ケースによってシールドされる。２周波電源１が出力する相対的に低い周波数ｆLと相対的に高い周波数ｆHとは、好ましくは、１．４倍以上の周波数関係となるようになされる。
【００３４】
このようにアンテナＡ及びＢによって構成される複合アンテナは、素子１１を共有して一体化した構造であるので、小型の２周波アンテナとして機能する。複合アンテナを構成する各素子１１〜１６は一体構成とすることができ、棒状アンテナ、板状アンテナ、あるいは絶縁基板上に形成された平面状アンテナとして形成することができる。
【００３５】
この複合アンテナにおいては、素子１２及び素子１５相互が水平面内においてなす角度を任意に設定することが可能である。
【００３６】
例えば、図１に示す例では、上記角度は１８０度であるが、図９に示すように、該角度を０度とすることも可能である。図９においては図１と対応する部分に同一符号が付されており、かかる部分の説明は省略する。後述するように、図１に示す構成の方が、高周波ｆHにおける上方への輻射特性がよい。その一方、図９に示されるアンテナＢの面内にアンテナＡが収まる構成の方がアンテナを小型化できる。
【００３７】
上述した複合アンテナの特性について説明する。
【００３８】
図２は、図１に示す複合アンテナの特性（素子１２及び素子１５相互の角度が１８０度）をシミュレーションする各アンテナ素子（水平エレメント、垂直エレメント）の配置（等価回路）を示している。
【００３９】
図３は、図２に示すアンテナ構成によるアンテナの水平面内指向特性を示している。使用周波数ｆLは、８６０ＭＨｚである。水平素子による放射成分は８の字特性を示す。垂直素子による放射成分は無指向性を示す。垂直素子による放射成分が水平素子による放射成分よりも十分に大きいため、全体としては無指向性を示す。
【００４０】
図４は、図２に示すアンテナ構成によるアンテナの垂直面内指向特性を示している。使用周波数は、８６０ＭＨｚ（ｆL）である。全体として繭型の指向特性が得られる。
【００４１】
図５は、図２に示すアンテナ構成による、使用周波数８６０ＭＨｚ（ｆL）を中心周波数とする周波数帯域における周波数特性を示すグラフである。同図において、横軸は周波数（ＭＨｚ）を、縦軸は定在波比（ＳＷＲ）を示している。使用周波数ｆLにおいて、十分に損失の少ない特性である。
【００４２】
図６は、図２に示すアンテナ構成によるアンテナの水平面内指向特性を示している。使用周波数は、１９２０ＭＨｚ（ｆH）である。水平素子による放射成分は低周波よりも大きい８の字特性を示す。垂直素子による放射成分は無指向性を示す。垂直素子による放射成分が水平素子による放射成分よりも十分に大きいため、全体としては無指向性を示す。
【００４３】
図７は、図２に示すアンテナ構成によるアンテナの垂直面内指向特性を示している。使用周波数は、１９２０ＭＨｚ（ｆH）である。図４に示す低周波数特性よりも、上方向により多く輻射する特性が得られる。
【００４４】
図８は、図２に示すアンテナ構成による、使用周波数ｆH（１９２０ＭＨｚ）を中心周波数とする周波数帯域における周波数特性を示すグラフである。同図において、横軸は周波数（ＭＨｚ）を、縦軸は定在波比（ＳＷＲ）を示している。使用周波数ｆHにおいて、十分に損失の少ない特性である。
【００４５】
図１０は、図９に示す複合アンテナの特性（素子１２及び素子１５相互の角度が０度）をシミュレーションする各アンテナ素子（水平エレメント、垂直エレメント）の配置（等価回路）を示している。
【００４６】
図１１は、図１０に示すアンテナ構成によるアンテナの水平面内指向特性を示している。使用周波数ｆLは、８６０ＭＨｚである。水平素子による放射成分は８の字特性を示す。垂直素子による放射成分は無指向性を示す。垂直素子による放射成分が水平素子による放射成分よりも十分に大きいため、全体としては無指向性を示す。
【００４７】
図１２は、図１０に示すアンテナ構成によるアンテナの垂直面内指向特性を示している。使用周波数は、８６０ＭＨｚ（ｆL）である。全体として繭型の指向特性が得られる。
【００４８】
図１３は、図１０に示すアンテナ構成による、使用周波数８６０ＭＨｚ（ｆL）を中心周波数とする周波数帯域における周波数特性を示すグラフである。同図において、横軸は周波数（ＭＨｚ）を、縦軸は定在波比（ＳＷＲ）を示している。使用周波数ｆLにおいて、十分に損失の少ない特性である。
【００４９】
図１４は、図１０に示すアンテナ構成によるアンテナの水平面内指向特性を示している。使用周波数は、１９２０ＭＨｚ（ｆH）である。水平素子による放射成分は８の字特性を示す。垂直素子による放射成分は無指向性を示す。垂直素子による放射成分が水平素子による放射成分よりも十分に大きいため、全体としては無指向性を示す。
【００５０】
図１５は、図１０に示すアンテナ構成によるアンテナの垂直面内指向特性を示している。使用周波数は、１９２０ＭＨｚ（ｆH）である。図１２に示す低周波数特性よりも、上方向がよりくびれた繭型の特性が得られる。
【００５１】
図１６は、図１０に示すアンテナ構成による、使用周波数ｆH（１９２０ＭＨｚ）を中心周波数とする周波数帯域における周波数特性を示すグラフである。同図において、横軸は周波数（ＭＨｚ）を、縦軸は定在波比（ＳＷＲ）を示している。使用周波数ｆHにおいて、十分に損失の少ない特性である。
【００５２】
次に、本複合アンテナの無線通信装置への実装例について説明する。
【００５３】
図１７（ａ）は、絶縁基板上に印刷配線によって複合アンテナを形成した例を示している。アンテナ部分をアンテナユニット単独の基板に形成することができる他、高周波回路の絶縁基板上に複合アンテナを形成することができる。
【００５４】
図１７（ｂ）は、複合アンテナを一枚の金属の板材によって形成した例を示している。
【００５５】
図１８（ａ）は、複合アンテナの素子１３、１６の終端に容量を形成し、給電点におけるインピーダンスを調整してインピーダンスマッチングを容易にし、あるいはアンテナ長の短縮を図る例を示している。
【００５６】
この例では、素子１３、１６の終端部１３ａ、１６ａの面積が広げられている。この終端部１３ａ及び１６ａに対応する基板の裏面側には、図示しない接地される導体面が形成され、当該導体面とキャパシタを形成する。特に、アンテナ長の短い高周波アンテナに比べて、アンテナ長の長い低周波アンテナの方がインピーダンスマッチングをとり難いため、素子１６側に設けると効果的である。
【００５７】
図１８（ｂ）は、基板の同一面側に容量を形成する例を示している。素子１３、１６の終端部１３ａ、１６ａの面積が広げられている。この端部に対向するように、電極面１７が基板の同一面上に形成される。電極面１７は組立状態において接地され、終端部１３ａ、１６ａと共にキャパシタを形成する。
【００５８】
図１９は、上述した複合アンテナを携帯電話装置に使用した状態を説明する図である。同図においては、回路基板５上に無線周波の信号を送受信する高周波回路１が配置されている。この高周波回路１は金属ケース３によってシールドされる。回路基板５に固定されたコネクタ４を介して複合アンテナ１０と高周波回路１とが接続される。コネクタ４もシールドされる。回路基板５は電話機筐体６に収納される。複合アンテナ１０はゴム（合成樹脂）製のキャップ７内に収納され、あるいは合成樹脂でモールディングされて保護される。
【００５９】
アンテナ部分は、筐体の外部に突出するので、破損する場合がある。複合アンテナを独自の基板に形成し、高周波回路から着脱自在とすることによって、アンテナの交換を容易にすることができる。また、高周波回路と同一の基板上にアンテナを形成した場合には、アンテナが破損すると、基板全体を交換する必要が生じるが、アンテナ部分の基板を交換すれば良いので費用が易くて済む。
【００６０】
上述した複合アンテナ１０の構成によれば、高低の両周波において、トラップ等の素子を必要とせず、電気長がλ／４であるので、アンテナの特性の劣化が少ない、広帯域の２周波アンテナを実現可能である。
【００６１】
図２０は、本発明の複合アンテナ２０の実施の形態を示している。
【００６２】
同図において、１Lは相対的に低い周波数ｆLの高周波信号を供給する高周波電源、１Hは相対的に高い周波数ｆHの高周波信号を供給する高周波電源である。好ましくは、周波数ｆLと周波数ｆHとが１．４倍以上の周波数関係となるようになさされる。２は給電点、３は接地素子、Ｃは直線状の素子２１によって構成される電気長λ／４の垂直モノポールアンテナによる高周波アンテナ、Ｄは電気長λ／２の折返し型アンテナによる低周波アンテナである。
【００６３】
低周波アンテナＤは、素子２２〜２８によって構成される。素子２２は垂直に配置され、その下端の給電点２に、高周波電源１Lから周波数ｆLの高周波信号が供給される。素子２２の上端には、素子２２と直交するように、水平に素子２３の一端が接続される。素子２３の他端には、素子２３と直交するように、素子２４が垂直に接続される。素子２４の他端には、素子２４と直交するように、素子２５の一端が水平に接続される。素子２５の他端には、素子２５と直交するように、素子２６の一端が垂直に接続される。素子２６の他端には、素子２６と直交するように、素子２７が水平に接続される。素子２７の他端には、素子２７と直交するように、素子２８が垂直に接続される。素子２８の他端は接地される。素子２２及び２８は、高周波アンテナ用素子２１よりも物理的に長く形成されるが、電気長でλL／８よりも短く形成される。各アンテナの素子は、棒状、板状のいずれでも良い。
【００６４】
従って、アンテナＤは、略「コ」の字状の折返しアンテナを逆「Ｌ」状に折り曲げた形状、あるいは略「コ」の字状の２つの折返しアンテナ（２２〜２４、２６〜２８）の他端同士を素子２５で接続した構造となっている。接地３のエレメントには、高周波回路の金属シールドカバーが使用される。アンテナＣ及びＤは、好ましくは、携帯電話器の筐体内に設けられる。
【００６５】
アンテナＤの給電点インピーダンスは、折返しアンテナの形状を適宜に定めることにより、設定することが可能である。
【００６６】
図２１は、高周波素子２１の給電点インピーダンスの調整を説明する図である。同図において、図２０と対応する部分には同一符号を付し、かかる部分の説明は省略する。
【００６７】
素子２１は、λ／４のモノポールアンテナであるから、そのままでは給電点インピーダンスは固定値である。そこで、素子２１とアンテナＤとの結合を利用して素子２１の給電点インピーダンスを調整することを考える。このため、素子２１を適当な位置に移動する。
【００６８】
図２１に示すように、素子２１を素子２３（あるいは２７）の軸方向に移動し、素子２２（若しくは素子２８）と素子２１との間隔を適当に選択することによって、電磁的結合を調整する。その結果、高周波アンテナＣの給電点２におけるインピーダンスを適当な値、例えば、５０Ωとすることが可能となる。これは、一般に使用される同軸給電線の規格に合致し、インピーダンスがマッチングして好都合である。
【００６９】
図２２は、高周波素子２１の移動範囲を説明する図である。同図において、図２０と対応する部分には同一符号を付し、かかる部分の説明は省略する。
【００７０】
図２２において、素子２２〜２４を含む平面ａｂｃｄと、素子２６〜２８を含む平面ｅｆｇｈとの中間に、素子２１を含み、両側の平面に平行な平面（中間面）Ｍが想定されている。
【００７１】
素子２１の移動範囲は、好ましくは、中間面Ｍ上を移動する。こうすれば、低周波アンテナの素子２２〜２８によって画定される直方体ａｂｃｄｅｆｇｈの空間内に高周波アンテナ存在するので、インピーダンスマッチングを図りつつ、複合アンテナ２０の外形を小型にすることが可能となる。また、高周波アンテナＣが低周波アンテナＤの外形内に存在する状態であれば、アンテナの水平面内輻射の指向性を略無指向性とすることができる。
【００７２】
図２３は、図２２における頂点ｅａの中間点ｏを中心位置とし、中間面Ｍ上のｏｐ方向を０度−１８０度の軸方向として、給電点インピーダンス５０Ωが得られる点をプロットしたものである。
【００７３】
同図から判るように、素子２１の位置が±６０度の範囲を越えると、アンテナＣとアンテナＤとの電磁的結合関係が弱くなり、インピーダンス調整を図ることができなくなる。
【００７４】
しかしながら、高周波アンテナ素子２１は中間面Ｍ上（０度−１８０度ライン上）になくとも、±６０度の範囲内であれば５０Ωを得ることができる。ただし、このような場合には、高周波アンテナ素子２１は低周波アンテナＤの外側に存在することとなるのでコンパクトな複合アンテナを得ることは難しくなる。
【００７５】
図２４は、複合アンテナ２０の低周波（８６０ＭＨｚ）水平面内指向特性を示している。水平面内においては、略無指向性が得られている。
【００７６】
図２５は、複合アンテナ２０の低周波（８６０ＭＨｚ）垂直面内指向特性を示している。垂直面内においては、繭型の指向性が得られてる。
【００７７】
図２６は、複合アンテナ２０の低周波帯域（８６０ＭＨｚ）における周波数特性を示している。同図において、横軸は周波数（ＭＨｚ）、縦軸は定在波比（ＳＷＲ）である。所望の帯域において損失が抑制されている。
【００７８】
図２７は、複合アンテナ２０の高周波数帯域におけるアンテナの水平面内指向特性を示している。全体としては、略無指向性ではあるが、１８０度方向よりも０度方向の利得が幾分高い。
【００７９】
図２８は、複合アンテナ２０の高周波数帯域におけるアンテナの垂直面内指向特性を示している。垂直面内においては、低域特性の場合と同様に繭型の指向性が得られるが、低域特性の場合に比べてくびれが大きい（上方における利得が少ない）。
【００８０】
図２９は、複合アンテナ２０の高周波帯域（１９００ＭＨｚ）における周波数特性を示している。同図において、横軸は周波数（ＭＨｚ）、縦軸は定在波比（ＳＷＲ）である。使用帯域において、定在波比が略１．１と良好である。広範囲に渡ってマッチングが図られ、損失が抑制されていることが判る。
【００８１】
図３０は、複合アンテナ２０の他の参考例の形態を示している。高周波アンテナＣを絶縁基板上に印刷配線により形成し、低周波アンテナＤを導体によって形成している。
【００８２】
図３１は、複合アンテナ２０の更に他の実施の形態を示している。この例では、図３０における高周波アンテナＣを折返しアンテナとして更に給電点インピーダンスを調整可能としている。
【００８３】
このように、複合アンテナ２０の構成とすることによって、高低の両周波において、トラップ等の特別の素子を必要とせずに、所望の給電点インピーダンスを得ることができ、アンテナの特性の劣化の少ない、広帯域の２周波アンテナを実現可能となる。
【００８４】
図３２は、参考例の複合アンテナ３０の構成を説明する図である。
【００８５】
同図において、図１と対応する部分には同一符号を付し、かかる部分の説明は省略する。複合アンテナ３０は、電気長λH／２のフォールデッド逆Ｌ型の高周波アンテナＥと、電気長λL／４の短縮型モノポールの低周波アンテナＦと、によって構成される。この複合アンテナでは、好ましくは、アンテナＥの使用周波数ｆHと、アンテナＦの使用周波数ｆLが略２倍の関係となるようにして使用する。
【００８６】
高周波アンテナＥは、線状の素子３１〜３５によって構成される。素子３１の下端は給電点２となっており、高周波電源１が接続される。高周波電源１は、２つの高低の周波数ｆH、ｆLの高周波信号を出力する。素子３１の上端には、素子３１と直交するように、素子３２の一端が水平に接続される。素子３２の他端には、素子３２と直交するように、素子３３が水平に接続される。素子３３の他端には、素子３３と直交するように、素子３４が水平に接続される。素子３４の他端には、素子３４と直交するように、素子３５が垂直に接続される。素子３５の他端は、接地される。
【００８７】
低周波アンテナＦは、素子３１、短縮コイル３６及び素子３７によって構成される。短縮型モノポールアンテナＦはλL／４の電気長であるが、実際の長さは短縮コイル３６によってより短く設定される。
【００８８】
素子３１は、高周波アンテナＥ及び低周波アンテナＦで共用されている。素子３１の長さは、０．１λH以下に設定され、接地面から複合アンテナ３０を離間する。高周波アンテナＥは、携帯電話装置の筐体内に設けられる。低周波アンテナＦは、筐体から一部が外部に突き出る形で設けられ、合成樹脂のカバーによって覆われる。
【００８９】
かかる構成において、使用周波数ｆH、ｆLを、ｆH＝２ｆLの関係に設定すると、波長λH、λLの関係は、λL＝２λHとなる。
【００９０】
複合アンテナ３０の給電点２に、高周波電源１から高周波数ｆHを供給すると、電気長λH／２のアンテナＥは高周波アンテナとして機能する。一方、アンテナＦの短縮コイル３６のインダクタンス成分は高周波信号の通過を抑制する高域信号抑制手段として機能する。従って、高周波数ｆHが供給されると、複合アンテナ３０のアンテナＥが主体的に機能する。
【００９１】
複合アンテナ３０の給電点２に、高周波電源１から低周波数ｆLを供給すると、電気長λL／４のアンテナＦは低周波アンテナとして機能する。一方、電気長λH／２のアンテナＥの素子３２、３３、３４、３５は、低周波数ｆLの電気信号に対しては、略電気長λL／４の線路となる。これは、素子３１と素子３２との接続点が開放端となり、アンテナＥが接続されていない状態と等価である。従って、低周波数ｆLが供給されると、複合アンテナ３０のアンテナＦが主体的に機能する。
【００９２】
なお、参考例においては、低周波アンテナＦとしては、インダクタンスを付加したような、そのアンテナの使用周波数よりもより高い周波数の信号が通り難いアンテナを用いれば良い。上述した短縮型モノポールアンテナに限定されない。例えば、ヘリカル（螺旋型）アンテナを低周波アンテナＦとして用いることが可能である。
【００９３】
図３３は、複合アンテナ３０の低周波数（８５０ＭＨｚ）における垂直面内の指向特性を示している。垂直面内においては、モノポールアンテナによる「８」の字特性が得られている。
【００９４】
図３４は、複合アンテナ３０の低周波数（８５０ＭＨｚ）における水平面内の指向特性を示している。モノポールアンテナの無指向性の特性が支配的である。
【００９５】
図３５は、複合アンテナ３０の高周波数（１９００ＭＨｚ）における水平面内の指向特性を示している。モノポールアンテナの影響が少し見られるが、略無指向性の特性が得られている。
【００９６】
このように、複合アンテナ３０の構成によれば、低周波信号を使用する際には、高周波アンテナが等価的に存在しない。高周波信号を使用する際には、低周波アンテナに高周波信号が流入し難い。このため、各アンテナの特性を劣化させることなく、２周波アンテナを実現可能である。
【００９７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の複合アンテナによれば、全体形状が小型で特性の良いアンテナが得られて好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】参考例の実施の形態を示す説明図である。
【図２】参考例の複合アンテナの各素子を説明する説明図である。
【図３】図２に示すアンテナの低域水平面内指向特性を示すグラフである。
【図４】図２に示すアンテナの低域垂直面内指向特性を示すグラフである。
【図５】図２に示すアンテナの低域周波数特性を示すグラフである。
【図６】図２に示すアンテナの高域水平面内指向特性を示すグラフである。
【図７】図２に示すアンテナの高域垂直面内指向特性を示すグラフである。
【図８】図２に示すアンテナの高域周波数特性を示すグラフである。
【図９】参考例の他の実施の形態を示す説明図である。
【図１０】参考例の他の実施の形態の複合アンテナの各素子を説明する説明図である。
【図１１】図１０に示すアンテナの低域水平面内指向特性を示すグラフである。
【図１２】図１０に示すアンテナの低域垂直面内指向特性を示すグラフである。
【図１３】図１０に示すアンテナの低域周波数特性を示すグラフである。
【図１４】図１０に示すアンテナの高域水平面内指向特性を示すグラフである。
【図１５】図１０に示すアンテナの高域垂直面内指向特性を示すグラフである。
【図１６】図１０に示すアンテナの高域周波数特性を示すグラフである。
【図１７】参考例の他の実施の形態を説明する説明図である。
【図１８】参考例の更に他の実施の形態を説明する説明図である。
【図１９】参考例にかかるアンテナの実装例を説明する説明図である。
【図２０】本発明の複合アンテナを説明する説明図である。
【図２１】図２０に示される複合アンテナにおける高周波アンテナの給電点インピーダンスの設定を説明する説明図である。
【図２２】高周波アンテナの移動範囲を説明する説明図である。
【図２３】高周波アンテナに所望の給電点インピーダンス値が得られる位置の例を説明するグラフである。
【図２４】図２０に示される複合アンテナにおける低周波アンテナの水平面内指向特性例を説明するグラフである。
【図２５】図２０に示される複合アンテナにおける低周波アンテナの垂直面内指向特性例を説明するグラフである。
【図２６】図２０に示される複合アンテナにおける低周波アンテナの周波数特性例を説明するグラフである。
【図２７】図２０に示される複合アンテナにおける高周波アンテナの水平面内指向特性例を説明するグラフである。
【図２８】図２０に示される複合アンテナにおける高周波アンテナの垂直面内指向特性例を説明するグラフである。
【図２９】図２０に示される複合アンテナにおける高周波アンテナの周波数特性例を説明するグラフである。
【図３０】本発明の他の実施の形態を説明する説明図である。
【図３１】本発明の更に他の実施の形態を説明する説明図である。
【図３２】他の参考例の実施の形態を説明する説明図である。
【図３３】図３２に示される複合アンテナの低域垂直面内指向特性を説明するグラフである。
【図３４】図３２に示される複合アンテナの低域水平面内指向特性を説明するグラフである。
【図３５】図３２に示される複合アンテナの高域水平面内指向特性を説明するグラフである。
【図３６】従来の２周波アンテナの例を説明する説明図である。
【図３７】図３６に示すアンテナの低域の周波数特性の例を示すグラフである。
【図３８】図３８に示すアンテナの広域の周波数特性の例を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 高周波電源２ 給電点３ 接地１１〜１６ アンテナ素子２１〜２８ アンテナ素子３１〜３５ アンテナ素子Ａ，Ｃ，Ｅ 高周波アンテナＢ，Ｄ，Ｆ 低周波アンテナ
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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