JPH05275919A - 小形携帯無線機用メアンダ・ヘリカルアンテナ - Google Patents
小形携帯無線機用メアンダ・ヘリカルアンテナInfo
- Publication number
- JPH05275919A JPH05275919A JP4070596A JP7059692A JPH05275919A JP H05275919 A JPH05275919 A JP H05275919A JP 4070596 A JP4070596 A JP 4070596A JP 7059692 A JP7059692 A JP 7059692A JP H05275919 A JPH05275919 A JP H05275919A
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- JP
- Japan
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- conductor
- antenna
- small
- meander
- portable
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 使用状態で筐体の最大寸法が使用波長の1/
4以下の小形携帯無線端末に好適な小形で整合回路の別
設置を必要としない量産性にとむアンテナを提供する。 【構成】 誘電体円柱4の中に給電点5を有する励振導
体である第2の導体1と、これに直接電気的に結合する
ことなく電磁誘導作用によって励振される第1の導体2
を、アンテナが適用される無線機の使用周波数範囲内で
共振する電気長に設定し、さらにその内部に筐体接地電
位を有する第3の導体3を形成する。 【効果】 量産化可能な構造で、整合回路の別設置な
く、使用状態で筐体の最大寸法が使用波長の1/4以下
の小形無線機の高周波部と良好なインピーダンス整合を
極めて広範囲に実現することができ、携帯無線機に好適
な小形アンテナの安価な提供を可能ならしめる。
4以下の小形携帯無線端末に好適な小形で整合回路の別
設置を必要としない量産性にとむアンテナを提供する。 【構成】 誘電体円柱4の中に給電点5を有する励振導
体である第2の導体1と、これに直接電気的に結合する
ことなく電磁誘導作用によって励振される第1の導体2
を、アンテナが適用される無線機の使用周波数範囲内で
共振する電気長に設定し、さらにその内部に筐体接地電
位を有する第3の導体3を形成する。 【効果】 量産化可能な構造で、整合回路の別設置な
く、使用状態で筐体の最大寸法が使用波長の1/4以下
の小形無線機の高周波部と良好なインピーダンス整合を
極めて広範囲に実現することができ、携帯無線機に好適
な小形アンテナの安価な提供を可能ならしめる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は携帯移動端末等の、端末
の使用時最大筐体寸法が使用無線波長の1/4を切る小
形携帯端末に適用されるアンテナに関する。
の使用時最大筐体寸法が使用無線波長の1/4を切る小
形携帯端末に適用されるアンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、携帯移動端末等の小体積を有する
小形端末には逆F形アンテナ、ヘリカルアンテナ等のア
ンテナが適用されているが、小型化にともない無線機高
周波部とのインピーダンス整合が難化し、整合回路を別
設置する必要があった(特開平2−22563号)。こ
の問題点を解決するために、小体積でありながら無線機
高周波部とのインピーダンス整合を実現するアンテナと
してヘリカルアンテナの内部にメアンダ線路で形成され
る別アンテナを内含する形式が提案されている。
小形端末には逆F形アンテナ、ヘリカルアンテナ等のア
ンテナが適用されているが、小型化にともない無線機高
周波部とのインピーダンス整合が難化し、整合回路を別
設置する必要があった(特開平2−22563号)。こ
の問題点を解決するために、小体積でありながら無線機
高周波部とのインピーダンス整合を実現するアンテナと
してヘリカルアンテナの内部にメアンダ線路で形成され
る別アンテナを内含する形式が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、良
好な無線機高周波部とのインピーダンス整合が実現され
るが、ヘリカル形状と・メアンダ形状という二つの全く
異なる動作原理を持つアンテナを同じに給電するため、
量産時に特性を調整する簡単な手順が示されず、調整工
程の煩雑さより大幅なコスト高を引き起こしてしまう問
題があった。
好な無線機高周波部とのインピーダンス整合が実現され
るが、ヘリカル形状と・メアンダ形状という二つの全く
異なる動作原理を持つアンテナを同じに給電するため、
量産時に特性を調整する簡単な手順が示されず、調整工
程の煩雑さより大幅なコスト高を引き起こしてしまう問
題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題は、ヘリカル形
状をなす第1の導体をヘリカルアンテナとして給電し、
その内部に、無線機の使用周波数内で共振条件を満たす
一つのメアンダ状導体、或いは異なる共振条件を満足す
るお互いに電気的に直接接触しない複数のメアンダ状導
体を誘電体の内部に形成し、これら導体を直接電気的に
結合することなく電磁結合によって励振し、該メアンダ
状導体に電気的接触なく包含される一端を無線機接地電
位に電気的に接続された一連の導体を該誘電体内部に同
じ形成することにより解決される。
状をなす第1の導体をヘリカルアンテナとして給電し、
その内部に、無線機の使用周波数内で共振条件を満たす
一つのメアンダ状導体、或いは異なる共振条件を満足す
るお互いに電気的に直接接触しない複数のメアンダ状導
体を誘電体の内部に形成し、これら導体を直接電気的に
結合することなく電磁結合によって励振し、該メアンダ
状導体に電気的接触なく包含される一端を無線機接地電
位に電気的に接続された一連の導体を該誘電体内部に同
じ形成することにより解決される。
【0005】
【作用】誘電体内部に形成されたヘリカル導体を通常の
ヘリカルアンテナと見立て、無線機高周波部とのインピ
ーダンス整合を図る。無線機の使用周波数帯の内部で共
振条件を満たす電気長を有するメアンダ状導体を、該ヘ
リカルアンテナと電気的に非接触で電磁結合によって結
合すれば、該使用周波数帯で副共振が達成されインピー
ダンス整合状態は広帯域化される。無線機の使用状態で
の筐体の最大寸法が使用波長の1/4に満たない場合、
アンテナ入力部のインピーダンスは無線機高周波部のイ
ンピーダンスに比べ高い値を示し、副共振の使用周波数
帯での実現が困難になる。本発明では、ヘリカルアンテ
ナ内部に無線機の接地電位と同等の電位を有する導体が
形成され、等価的にヘリカル導体の励振電位が該接地電
位と近接することになる。このため、アンテナ入力部の
インピーダンスの実部に寄与する特性インピーダンス
(Z0 2=L/C)が励振電位と接地電位の近接化による
容量成分(C)の増加に伴い減少し、結果的にアンテナ
入力部のインピーダンスが低下し無線機高周波部とアン
テナとのインピーダンス整合が極めて容易に実行でき、
アンテナ量産時における電気特性調整工程の大幅な低減
が達成される。
ヘリカルアンテナと見立て、無線機高周波部とのインピ
ーダンス整合を図る。無線機の使用周波数帯の内部で共
振条件を満たす電気長を有するメアンダ状導体を、該ヘ
リカルアンテナと電気的に非接触で電磁結合によって結
合すれば、該使用周波数帯で副共振が達成されインピー
ダンス整合状態は広帯域化される。無線機の使用状態で
の筐体の最大寸法が使用波長の1/4に満たない場合、
アンテナ入力部のインピーダンスは無線機高周波部のイ
ンピーダンスに比べ高い値を示し、副共振の使用周波数
帯での実現が困難になる。本発明では、ヘリカルアンテ
ナ内部に無線機の接地電位と同等の電位を有する導体が
形成され、等価的にヘリカル導体の励振電位が該接地電
位と近接することになる。このため、アンテナ入力部の
インピーダンスの実部に寄与する特性インピーダンス
(Z0 2=L/C)が励振電位と接地電位の近接化による
容量成分(C)の増加に伴い減少し、結果的にアンテナ
入力部のインピーダンスが低下し無線機高周波部とアン
テナとのインピーダンス整合が極めて容易に実行でき、
アンテナ量産時における電気特性調整工程の大幅な低減
が達成される。
【0006】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1により説明す
る。図1は、本発明からなる携帯無線機用小形アンテナ
の一実施例の、斜視図である。誘電体円柱4の中に給電
点5を有する励振導体である第2の導体1と、此れに直
接電気的に結合することなく電磁誘導作用によって励振
される第1の導体2が、該円柱中心軸から当距離の閉曲
面で形成される仮想円筒表面に形成されている。第1の
導体に包含されて無線機接地電位と接地点6で結合され
ている第3の導体3が同一誘電体円柱中に形成されてい
る。第2の導体1が誘電体中に存在する長さ(電気長)
をアンテナが適用される無線機の使用周波数範囲内で共
振するように設定し、第1の導体2をアンテナが適用さ
れる無線機の使用周波数範囲内で第2の導体とは異なる
周波数で共振する電気長に設定すれば、両者は電磁結合
現象によって励振され、使用周波数範囲内で二重共振が
実現する。これにより極めて広い良好な入力インピーダ
ンス整合条件が達成され、整合回路を別設置することな
く無線機からの出力電力を極めて効率よく放射するアン
テナが実現される。第3の導体は、無線機の使用時最大
筐体寸法が十分大きいとき(具体的には無線機使用波長
の1/4より大きいとき)、接地する必要はないが、同
寸法1/4波長を切る場合は、該導体を接地とすること
により、アンテナ入力インピーダンスは低くなり、無線
機高周波部との整合は極めて容易に達成される。
る。図1は、本発明からなる携帯無線機用小形アンテナ
の一実施例の、斜視図である。誘電体円柱4の中に給電
点5を有する励振導体である第2の導体1と、此れに直
接電気的に結合することなく電磁誘導作用によって励振
される第1の導体2が、該円柱中心軸から当距離の閉曲
面で形成される仮想円筒表面に形成されている。第1の
導体に包含されて無線機接地電位と接地点6で結合され
ている第3の導体3が同一誘電体円柱中に形成されてい
る。第2の導体1が誘電体中に存在する長さ(電気長)
をアンテナが適用される無線機の使用周波数範囲内で共
振するように設定し、第1の導体2をアンテナが適用さ
れる無線機の使用周波数範囲内で第2の導体とは異なる
周波数で共振する電気長に設定すれば、両者は電磁結合
現象によって励振され、使用周波数範囲内で二重共振が
実現する。これにより極めて広い良好な入力インピーダ
ンス整合条件が達成され、整合回路を別設置することな
く無線機からの出力電力を極めて効率よく放射するアン
テナが実現される。第3の導体は、無線機の使用時最大
筐体寸法が十分大きいとき(具体的には無線機使用波長
の1/4より大きいとき)、接地する必要はないが、同
寸法1/4波長を切る場合は、該導体を接地とすること
により、アンテナ入力インピーダンスは低くなり、無線
機高周波部との整合は極めて容易に達成される。
【0007】図2は、本発明からなる携帯無線機用小形
アンテナの他の実施例の斜視図である。図1と異なる点
は、誘電体円柱内部に電気的に他の導体と直接接触して
いない第4の導体7が第1の導体に包含され、且つ第3
の導体を包含するように存在する点である。第4の導体
は、第1の導体と同様に電磁結合で励振されるので、第
4の導体を第1の導体とは異なり、且つ無線機の使用周
波数範囲内で共振する電気長に設定すれば、第一の実施
例と比べてさらに高次の複共振現象が実現され、良好な
入力インピーダンス整合条件を達成する周波数領域は一
層拡大し、無線機からの出力電力をはさらに効率よく放
射される。
アンテナの他の実施例の斜視図である。図1と異なる点
は、誘電体円柱内部に電気的に他の導体と直接接触して
いない第4の導体7が第1の導体に包含され、且つ第3
の導体を包含するように存在する点である。第4の導体
は、第1の導体と同様に電磁結合で励振されるので、第
4の導体を第1の導体とは異なり、且つ無線機の使用周
波数範囲内で共振する電気長に設定すれば、第一の実施
例と比べてさらに高次の複共振現象が実現され、良好な
入力インピーダンス整合条件を達成する周波数領域は一
層拡大し、無線機からの出力電力をはさらに効率よく放
射される。
【0008】図3は、本発明からなる携帯無線機用小形
アンテナのさらに別の実施例の斜視図である。図2と異
なる点は、第4の導体が形成されている仮想円筒面を境
にして、誘電体4の内部に誘電率の異なる誘電体円柱8
が形成されている点である。第4の導体が形成されてい
る仮想円筒面に限らず、別の仮想円筒面を境に誘電率を
変化させても良い。本実施例では、第4の導体の電気長
を複数の誘電体の誘電率により調整することが可能とな
り設計自由度が増加し設計が容易になる利点を有する。
アンテナのさらに別の実施例の斜視図である。図2と異
なる点は、第4の導体が形成されている仮想円筒面を境
にして、誘電体4の内部に誘電率の異なる誘電体円柱8
が形成されている点である。第4の導体が形成されてい
る仮想円筒面に限らず、別の仮想円筒面を境に誘電率を
変化させても良い。本実施例では、第4の導体の電気長
を複数の誘電体の誘電率により調整することが可能とな
り設計自由度が増加し設計が容易になる利点を有する。
【0009】図4は、本発明の携帯無線機用小形アンテ
ナの電気特性の一例を示す。具体的には図4は図3の実
施例の無線機高周波部との整合状態を示すスミス図表で
ある。本特性では、aからbの周波数領域に於いてVS
WR<2の良好な整合状態が実現され、整合領域の非帯
域は10%であり、極めて広帯域にインピーダンス整合
がとれているアンテナが実現されていることがわかる。
ナの電気特性の一例を示す。具体的には図4は図3の実
施例の無線機高周波部との整合状態を示すスミス図表で
ある。本特性では、aからbの周波数領域に於いてVS
WR<2の良好な整合状態が実現され、整合領域の非帯
域は10%であり、極めて広帯域にインピーダンス整合
がとれているアンテナが実現されていることがわかる。
【0010】
【発明の効果】本発明によれば、整合回路を別設置する
ことなく、無線機高周波部との良好な整合状態を極めて
広い周波数帯域において満足するアンテナの量産を、容
易な調整工程で可能ならしめるので、携帯無線機に好適
な小形アンテナを安価に提供することが可能となる。
ことなく、無線機高周波部との良好な整合状態を極めて
広い周波数帯域において満足するアンテナの量産を、容
易な調整工程で可能ならしめるので、携帯無線機に好適
な小形アンテナを安価に提供することが可能となる。
【図1】本発明からなる携帯無線機用小形アンテナの一
実施例の斜視図。
実施例の斜視図。
【図2】本発明からなる携帯無線機用小形アンテナの他
の一実施例の斜視図。
の一実施例の斜視図。
【図3】本発明からなる携帯無線機用小形アンテナの他
の一実施例の斜視図。
の一実施例の斜視図。
【図4】本発明からなる携帯無線機用小形アンテナの電
気特性の一例を示す、無線機高周波部との整合状態を示
すスミス図表。
気特性の一例を示す、無線機高周波部との整合状態を示
すスミス図表。
1:ヘリカル状導体(第1の導体) 2:メアンダ状導体(第2の導体) 3:筐体接地電位接地導体(第3の導体) 4:誘電体円柱 5:給電点 6:筐体接地電位接地点 7:多重共振用導体(第4の導体) 8:誘電体円柱
Claims (7)
- 【請求項1】中心軸を有する有限柱状誘電体の内部に、
該中心線に沿う方向に順次往復しつつ全体として該中心
軸の周りを覆うようなメアンダ形状をなす第1の導体
と、上記第1の導体と電気的に接触点を持たず、かつ上
記中心軸を共有して上記第1の導体を覆うようなヘリカ
ル形状をなす第2の導体と、上記第1の導体の内部に包
含される領域に配置され、かつ上記第1、第2の導体と
電気的に接触点を持たない直線或いはメアンダ形状をな
す第3の導体とを有し、上記第2の導体の一つの端部を
給電点とし、上記第3の導体の一つの端部を無線機接地
電位に接地する小形携帯無線機用メアンダ・ヘリカルア
ンテナ。 - 【請求項2】請求項1に記載の携帯無線機用小形アンテ
ナにおいて、上記誘電体の内部にさらに互いに電気的に
接触せず、かつ上記第1、第2、第3の導体とも接触し
ない複数の第4のメアンダ形状をなす導体を有し、上記
第2、第4の導体が上記第3の導体を包含することを特
徴とする小形携帯無線機用メアンダ・ヘリカルアンテ
ナ。 - 【請求項3】請求項2に記載の携帯無線機用小形アンテ
ナにおいて、上記第2、第4の導体の上記誘電体内部で
の電気長が、適用される無線機の使用波長の概略1/2
であり、両者の長さが同一でないことを特徴とする小形
携帯無線機用メアンダ・ヘリカルアンテナ。 - 【請求項4】請求項1から請求項3のいずれかに記載の
携帯無線機用小形アンテナにおいて、上記誘電体の形状
が、円柱、楕円柱、多角形柱のいずれかであることを特
徴とする小形携帯無線機用メアンダ・ヘリカルアンテ
ナ。 - 【請求項5】請求項4に記載の携帯無線機用小形アンテ
ナにおいて、上記第1、第2、第3、第4の導体が一つ
の同心多角形を断面とする仮想筒面上に存在することを
特徴とする小形携帯無線機用メアンダ・ヘリカルアンテ
ナ。 - 【請求項6】請求項5に記載の携帯無線機用小形アンテ
ナにおいて、上記第1、第2、第3、第4の導体が複数
の該同心多角形を断面とする仮想筒面上に存在すること
を特徴とする携帯無線機用小形アンテナ。 - 【請求項7】請求項5もしくは請求項6に記載の携帯無
線機用小形アンテナにおいて、上記第1、第2、第3、
第4の導体が存在する複数の該同心多角形を断面とする
仮想筒面で分割される複数の複数の仮想筒の誘電率が上
記仮想筒面の少なくとも一つで変化することを特徴とす
る携帯無線機用小形アンテナ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4070596A JPH05275919A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 小形携帯無線機用メアンダ・ヘリカルアンテナ |
US08/207,428 US5559524A (en) | 1991-03-18 | 1994-03-08 | Antenna system including a plurality of meander conductors for a portable radio apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4070596A JPH05275919A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 小形携帯無線機用メアンダ・ヘリカルアンテナ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05275919A true JPH05275919A (ja) | 1993-10-22 |
Family
ID=13436107
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4070596A Pending JPH05275919A (ja) | 1991-03-18 | 1992-03-27 | 小形携帯無線機用メアンダ・ヘリカルアンテナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05275919A (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999048169A1 (fr) * | 1998-03-19 | 1999-09-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dispositif d'antenne et unite de communication mobile |
KR20000023396A (ko) * | 1998-09-25 | 2000-04-25 | 도낀 가부시끼가이샤 | 나선형 코일의 크기 제한 없이 전기적 특성의 변동을 줄일수 있는 두개의 공진 주파수를 가진 나선형 안테나 |
WO2000072404A1 (fr) * | 1999-05-21 | 2000-11-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Antenne de communication mobile et appareil de communication mobile dans lequel elle est utilisee |
WO2001020715A1 (fr) * | 1999-09-16 | 2001-03-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dispositif antenne et terminal de communication comportant ladite antenne |
EP1122811A1 (en) * | 1999-07-23 | 2001-08-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Antenna device and method for manufacturing the same |
DE19804558C2 (de) * | 1997-02-19 | 2003-06-18 | Motorola Inc | Antenne für ein tragbares Funkgerät mit seitlich nebeneinanderliegender Spuleneinspeisung |
KR100700577B1 (ko) * | 2005-06-03 | 2007-03-28 | 엘지전자 주식회사 | 휴대단말기 안테나의 성능개선 구조 및 방법 |
JP2007520964A (ja) * | 2004-02-06 | 2007-07-26 | ハラダ・インダストリー・カンパニー・リミテッド | 無給電素子を用いる多帯域アンテナ |
JP2011192833A (ja) * | 2010-03-15 | 2011-09-29 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光半導体装置 |
JP2016082361A (ja) * | 2014-10-15 | 2016-05-16 | 富士通株式会社 | アンテナおよび無線通信装置 |
-
1992
- 1992-03-27 JP JP4070596A patent/JPH05275919A/ja active Pending
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO1999048169A1 (fr) * | 1998-03-19 | 1999-09-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dispositif d'antenne et unite de communication mobile |
US6388625B1 (en) | 1998-03-19 | 2002-05-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Antenna device and mobile communication unit |
KR20000023396A (ko) * | 1998-09-25 | 2000-04-25 | 도낀 가부시끼가이샤 | 나선형 코일의 크기 제한 없이 전기적 특성의 변동을 줄일수 있는 두개의 공진 주파수를 가진 나선형 안테나 |
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US6850779B1 (en) | 1999-05-21 | 2005-02-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Mobile communication antenna and mobile communication apparatus using it |
EP1122811A1 (en) * | 1999-07-23 | 2001-08-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Antenna device and method for manufacturing the same |
EP1122811A4 (en) * | 1999-07-23 | 2003-03-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ANTENNA AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION |
US6628241B1 (en) | 1999-09-16 | 2003-09-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Antenna device and communication terminal comprising the same |
EP1143553A1 (en) * | 1999-09-16 | 2001-10-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Antenna device and communication terminal comprising the same |
WO2001020715A1 (fr) * | 1999-09-16 | 2001-03-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dispositif antenne et terminal de communication comportant ladite antenne |
EP1143553A4 (en) * | 1999-09-16 | 2007-10-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ANTENNA STRING AND COMMUNICATION TERMINAL WITH SUCH ANTENNA ARRANGEMENT |
JP2007520964A (ja) * | 2004-02-06 | 2007-07-26 | ハラダ・インダストリー・カンパニー・リミテッド | 無給電素子を用いる多帯域アンテナ |
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