JP2002515212A - 複数バンド可撓性アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、第１導体（１２）及び第２導体（３０）を有する複数バンド可撓性（ホイップ）アンテナ（１０）に関する。第２導体（３０）は、その一端であって第１導体（１２）上に配置されたソケット部（２６）を有する。ソケット部（２６）は、誘電部材（２２）により第１導体（１２）から電気的に絶縁される。組み立てられたアンテナでは、第１及び第２導体（１２，３０）が共通の軸に沿って延びる。

Description

【発明の詳細な説明】 複数バンド可撓性アンテナ 本発明は、アンテナに関し、より詳細には複数バンドアンテナに関する。 セルラ(Cellular)電話等を含むセルラ通信工業は、８００MHzから９００MHzの 間の周波数帯域を使用する。セルラ電話及びポケットベル装置(Paging Device) 等は、一般的に前記周波数帯域で最大の性能を発揮するようにチューニングされ た可撓性(whip)アンテナを使用する。データ通信、無線音声メール等のサービス を提供する個人通信サービス（ＰＣＳ）の出現により、米国連邦通信委員会（Ｆ ＣＣ）は、当業者に周知の好適なバンド幅を伴った１．９２GHzの中心周波数を 制定した。新たなＰＣＳ技術が広がると、８００から９００MHz及び１．９２GHz の両方の周波数帯域で通信を送受信できるデバイスが必要になる。従って、セル ラ電話等は、その２つの周波数帯域の各々で動作するアンテナを有することが必 要になる。これを達成する一つの方法は、２個の個別のアンテナを具備すること である。しかし、少なくとの２バンドに対応できる単一アンテナがあれば、より 好ましく且つ経済的である。 本発明は、複数バンド可撓性アンテナに関する。例示のため、以下に議論され る実施形態は２バンドアンテナに関してである。しかし、本発明は２バンドアン テナに限定されないことを理解されたい。複数バンド可撓性アンテナは、第１導 体及び少なくとも１本の第２導体を有し、第２導体はその一端にソケット部を有 し、第１及び第２導体は共通の軸に沿って延び、ソケット部は第１導体の端部を 取り囲み、ソケット部が第１導体から電気的に絶縁されるように、少なくともソ ケット部及び第１導体間には誘電層を配置してリアクタンス性要素を形成する。 一実施形態において、２バンドアンテナは、第１及び第２ワイヤ即ち導体と、第 １ワイヤの端部上に配置される誘電スリーブと、導体部材に直接電気接続される 第２ワイヤ及び誘電スリーブの端部上に配置される導電部材とを有する。第１及 び第２ワイヤの各々は、アンテナが所望の周波数で共振することができるように 選択された長さを有する。誘電スリーブは、第１ワイヤの端部に沿って延びる。 導電部材は、誘電スリーブの部分に沿って延び、誘電スリーブにより第１ワイヤ から電気的に絶縁されている。第１ワイヤ部分、誘電スリーブ及び導電部材は、 アンテナにリアクタンス性要素を形成する。組み立てられたアンテナにおいて、 第１及び第２ワイヤは共通のアンテナに沿って延びる。 別の実施形態において、２バンドアンテナは、少なくとも完全に絶縁された端 部を有する第１導体と、非絶縁端部に固定されると共に電気的に接続された導電 部材を有してソケット部を形成する第２導体とを具備する。別の実施形態では、 第２導体の非絶縁端部は、螺旋状に巻かれてソケット部を形成し、ソケット部は 第１導体の絶縁端部に固定される。 本発明に従って形成されたアンテナは、組立体の様々な部品の寸法を調整する ことにより所望の周波数に共振即ちチューニングすることができる。 以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。 図１は、本発明のアンテナの組み立て後の図であり、外被は仮想線で示される 。 図２は、図１のアンテナの分解図である。 図３は、図１の３−３線に沿った断面図である。 図４は、本発明の複数バンドアンテナの別の実施形態を示す図である。 図５は、本発明の複数バンドアンテナの別の実施形態を示し、ワイヤがヘリッ クス等の螺旋状に巻かれた図である。 図６は、本発明の更に別の実施形態の部分断面図であり、一方の導体が絶縁ワ イヤであり、他方の導体が導電フェルールにより共に固定された非絶縁ワイヤで ある。 図７は、更に別の実施形態の部分断面図であり、一方の導体が絶縁ワイヤであ り、他方の導体が螺旋状ソケット部を有する非絶縁ワイヤである。 例示のために、本発明は、セルラ電話用の２バンドアンテナを用いて説明され る。また、アンテナは、ポケットベル装置、双方向携帯基地ユニット通信装置、 ＧＰＳユニット、コンピュータネットワークシステム及び応答機（トランスポン ダ）等での使用にも好適である。 図１ないし図３を参照すると、２バンド可撓性アンテナ１０は、第１導体即ち 第１ワイヤ１２、誘電スリーブ２２、導電部材２６、及び第２導体即ち第２ワイ ヤ３０を具備する。第１ワイヤ１２は、ねじ又は他の部材４４によりセルラ電話 （図示せず）等の電気物品に固定されるための第１端１４を有する。ワイヤ１２ の第２端１６は、第１ワイヤ１２の部分１８に沿って延びる誘電スリーブ２２内 に配置される。フェルール等の導電部材２６は、誘電スリーブ２２の端部２４上 に配置され、ある程度の第１ワイヤ１２を含むスリーブの部分を取り囲む。導電 部材２６は、誘電スリーブ２２により第１ワイヤ１２から電気的に絶縁される。 誘電スリーブ２２、導電部材２６及びその内部に配置された第１ワイヤの部分１ ６は、リアクタンス性要素２０を形成する。アンテナ１０は、第１端３２が導電 部材の端２８に直接的に結合された状態で、第２の選択された長さを有し第２端 ３４に延びる第２ワイヤ３０を更に有する。導電部材２６は第２ワイヤ３０のソ ケット部を形成する。第１及び第２ワイヤ１２、３０は、共通の軸に沿って延び る。 上側及び下側の周波数は、ワイヤ及びリアクタンス性要素間の依存相互作用(d ependent interaction)により決定される。アンテナは、２本のワイヤの長さ、 誘電スリーブ及び導電部材の直径、誘電スリーブ上に延びる導電部材の長さ、及 び導電部材に重ね合わされる第１ワイヤの部分の長さを調整することによりチュ ーニングすることができ、こうして組立体のリアクタンスを調整する。例えば、 ２バンドアンテナは、0.76mmのオーダーの直径を有する第１ワイヤ、1.75mmまで の外径を有する絶縁スリーブ、約2.28mmの外径を有する導電部材から構成される 。 本実施形態のアンテナは、第１ワイヤ１２の一端上に誘電スリーブ２２を配置 し、スリーブ２２の端部上及び誘電スリーブ２２の内部に収容される第１ワイヤ 上に導電部材２６を配置することにより組み立てられる。第２ワイヤ３０は、導 電部材が誘電スリーブ上に配置する前又は後に導電部材の端部に電気的に接続し てもよい。２本ワイヤは、公知のように銅、ステンレス鋼、チタン等でもよい。 誘電スリーブは、四フッ化エチレン、ポリメチルペンテン、ポリカーボネート等 の公知の材料から形成されてもよい。導電部材に好適な材料は、銅、黄銅、又は 同様な材料である。必要なら、アンテナ１０は、例えばポリウレタン、ビニール 又は同様な材料から形成された非導電性外被４０で覆われてもよい。 図４は、３本のワイヤ１１２、１３０、１５０が２個のリアクタンス性要素１ ２０、１２０’により相互接続された可撓性アンテナ１１０を示す。外被１４０ 及びそのためのキャップ１４２は仮想線で示される。本実施形態のアンテナ１１ ０は、３バンドの周波数を送受信することができる。このアンテナ１１０は前述 と同じ方法でチューニングできる。 図５は、各ワイヤ２１２、２３０が最初に螺旋状構造に巻かれ、次にリアクタ ンス性要素２２０により連結される。第１コイル２１２の第１端２１４は、その コイルに対して略直角に延びると共にコイルの中心軸に略沿って延び、図示され ていない電気物品にアンテナ２１０を取り付けるために取付けねじ又は他の部材 ２４４内に固定される。コイルの反対側の第２端部２１７は、端部２１６がリア クタンス性要素２２０内に配置された状態で、コイルに対して略直角に延びると 共にコイルの中心軸に略沿って延びる。コイル２３０の一端の第１端部２３３は 、そのコイルに対して略直角に延びると共にコイルの中心軸に略沿って延び、導 電部材２２６に電気的に接続される。第２端部２３５はコイルの反対側に位置す る。リアクタンス性要素２２０は要素２０と同様に形成され、導電部材２２６が 第２コイル部材の端部に電気的に接続されてソケット部を形成する。ソケット部 は、誘電スリーブ２２２上に受容されるように寸法が設定される。付加的なリア クタンス性要素及び付加的なコイル状ワイヤ部分は、アンテナが受信できる周波 数帯域の数を増やすためにアンテナに付加できることが理解されよう。付加的な ワイヤに連続するソケット部の各々は、関連するワイヤに電気的に接続されると 共に、前述の導体即ちワイヤから電気的に絶縁されている。複数バンドアンテナ は、コイル状ワイヤ及び直線的なワイヤの両方を含んでもよいことも理解されよ う。コイル状ワイヤを用いたアンテナは、直線的なワイヤを有するアンテナと比 較すると短い。 図６及び図７は、各第１導体３１２、４１２の少なくとも一端が絶縁物３２２ 、 ４２２によりそれぞれ完全に取り囲まれる別の実施形態３１０、４１０を例示す る。絶縁体は、ワニスがコーティングされたマグネットワイヤ等として公知のタ イプでもよい。実施形態３１０において、導電部材３２６は、第２導体３３０の 非絶縁端部に電気的に接続されると共に機械的に固定され、リアクタンス性要素 ３２０を形成する。実施形態４１０において、第２導体４３０の非絶縁端部は、 ソケット部を形成するコイルとして形成され、ソケット部は第１導体４１２の絶 縁端部上に固定され、リアクタンス性要素４２０を形成する。 本発明は、コンパクトで、チューニングが容易であり、製造コストが低い複数 バンド可撓性アンテナを提供する。本発明のアンテナは、他の周波数を使用する デバイスと共に使用することにも好適であり、付加的な誘電スリーブ、導電部材 及びワイヤは、複数の周波数を送受信できるアンテナを提供するために付加する ことができることが理解されよう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ０９／０６２，４６４ (32)優先日 平成10年４月17日(1998．4．17) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ， ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．第１導体（１２）と、 一端にソケット部（２６）を有する少なくとも１本の第２導体（３０）とを具 備し、 前記第１及び第２導体（１２、３０）が共通の軸に沿って延びると共に、前記 ソケット部（２６）が前記第１導体（１２）の端部（１８）を取り囲み、 前記ソケット部（２６）が前記第１導体（１２）から電気的に絶縁されてリア クタンス性要素（２０）を形成するように、少なくとも前記ソケット部（２６） 及び前記第１導体（１２）の間に誘電層（２２）を配置することを特徴とする複 数バンド可撓性アンテナ（１０)。 ２．前記ソケット部（２６）は、前記第２導体（３０）の一端に接続された導電 部材であることを特徴とする請求の範囲第１項記載の複数バンド可撓性アンテナ （１０)。 ３．前記ソケット部は、前記第２導体（４３０）のコイル状部分であることを特 徴とする請求の範囲第１項記載の複数バンド可撓性アンテナ。 ４．前記誘電層（２２）は、前記第１導体（１２）の一端（１８）上に配置され るスリーブであることを特徴とする請求の範囲第１項記載の複数バンド可撓性ア ンテナ（１０)。 ５．前記誘電層（３２２）は、前記第１導体（３１２）の少なくとも一端上に配 置された絶縁コーティングであることを特徴とする請求の範囲第１項記載の複数 バンド可撓性アンテナ。 ６．前記第２導体の第２端上に配置されると共に前記第２導体の部分に沿って延 びる別の誘電スリーブと、 前記誘電スリーブの一端上に配置されると共に該スリーブの部分に沿って延び 、前記誘電スリーブにより前記第２導体から絶縁される導電部材であって、前記 スリーブ及び前記導電部材が別のリアクタンス性要素（１２０’）を形成する前 記導電部材と、 前記別の導電部材に電気的に結合されると共に該導電部材の一端から延びる少 なくとも第３の導体（１５０）であって、前記第２及び第３導体（１３０、１５ ０）が共通の軸に沿って延びる前記第３導体とを更に具備することを特徴とする 請求の範囲第１項記載の複数バンド可撓性アンテナ。 ７．前記導体の少なくとも１本がコイル状であることを特徴とする請求の範囲第 １項、第５項又は第６項記載の複数バンド可撓性アンテナ。