JP2002135046A - 複合アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モノポールアンテナとスロットアンテナを組
み合わせて、受信指向性を確保しつつ利得を上げられる
全高の低い複合アンテナ装置を提供する。 【解決手段】 一直線状の軸線を有し、その軸線方向の
長さは、送信または受信すべき電磁波の波長をλとする
とき、λ／４未満である導電性材料製の筒体１０を備
え、この筒体１０の周方向にλ／２の長さを有する切欠
１１が形成され、更に、筒体１０の両端部に、筒体１０
よりも大きな径を有する導電性材料製の端板１６，１７
がそれぞれ固定された移動体用のスロットアンテナにお
いて、２つの端板１６，１７の内の一方をアースとして
動作させるモノポールアンテナ２５をこのアンテナに組
み込んだ複合アンテナ装置である。スロットアンテナと
モノポールアンテナへの給電線を筒体１０内で合成分配
器３０に接続し、２つのアンテナからの入力信号を合成
することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複合アンテナ装置に
関し、特に、鉄道車両、バス、及び自動車などの屋上に
設置して使用される複合アンテナ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、広い導体板に細長いスロットが形
成されてダイポールアンテナと同様の指向性の電磁波を
放射するスロットアンテナは公知である。一方、鉄道車
両、バス、及び自動車など移動体の屋上に設置して使用
される移動体用アンテナは、背の低いロープロファイル
形で、水平面無指向性であることが望ましい。

【０００３】このため、移動体用アンテナとしては、導
体板のサイズが大きいスロットアンテナよりもモノポー
ルアンテナが広く使用されている。これに対して、本出
願人はロープロファイル形のスロットアンテナを移動体
用アンテナとして既に提案した（特開平５−１３６６２
７号公報参照）。一方、移動体用アンテナとして使用す
るアンテナには利得の高い方が良いことが望まれてい
る。アンテナの利得を高める方法としては、アンテナを
その軸線方向に重ねる方法や、アンテナを横に並べて設
置する方法がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水平面
無指向性であるモノポールアンテナを平面内で併設する
場合、広い設置スペースが必要になると共に、互いの影
響で指向性が乱れ、無指向性にならないという問題があ
る。そこで、垂直方向にスタックすることが考えられ
る。ところが、例えば、２段スタックにする場合は、一
般的にベースとなる１／４波長モノポールアンテナに１
／２波長のモノポールアンテナを追加する必要があり、
全体で動作周波数の３／４波長の高さが必要となり、ア
ンテナ高さが高くなるという問題があった。

【０００５】このような問題点は、本出願人が提案した
移動体用アンテナについても同様である。そこで、本発
明は、従来のモノポールアンテナと本出願人が提案した
移動体用アンテナを組み合わせることにより、全体の高
さを低くすることができると共に、アンテナの指向性に
影響を与えることなく利得を上げることができる複合ア
ンテナ装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の第１の形態の複合アンテナ装置は、一直線状の軸線
を有し、その軸線方向の長さは、送信または受信すべき
電磁波の波長をλとするとき、λ／４未満である導電性
材料からなる筒体を備え、この筒体の周方向にλ／２の
長さを有する切欠が形成され、更に、筒体の両端部に、
筒体よりも大きな径を有する導電性材料からなる端板が
それぞれ固定された移動体用アンテナにおいて、２つの
端板の内の一方をアースとして動作させるモノポールア
ンテナをこのアンテナに組み込んだことを特徴としてい
る。

【０００７】また、前記目的を達成する本発明の第２の
形態の複合アンテナ装置は、一直線状の軸線を有し、そ
の軸線方向の長さは、送信または受信すべき電磁波の波
長をλとするとき、λ／４未満である導電性材料からな
る筒体を備え、この筒体の周方向にλ／２の長さを有す
る切欠が形成され、更に、筒体の一端部に、筒体よりも
大きな径を有する導電性材料からなる端板が固定され、
筒体の他端部は、この筒体よりも大きい導電性の移動体
に固定された移動体用アンテナにおいて、２つの端板の
内の一方をアースとして動作させるモノポールアンテナ
をこのアンテナに組み込んだことを特徴としている。

【０００８】これらの形態の複合アンテナ装置において
は、モノポールアンテナを一方の端板に設けられた貫通
孔を通して端板に対して垂直に立設し、モノポールアン
テナへの給電用同軸ケーブルの芯線をモノポールアンテ
ナに接続し、外導体を端板に接続すれば良い。また、こ
の複合アンテナ装置では、モノポールアンテナの入出力
信号と、移動体用アンテナの入出力信号とを合成、また
は分配する合成分配器を筒体の内部に設けることができ
る。

【０００９】更に、この複合アンテナ装置においは、あ
る仰角方向からの到来波に対して、２つのアンテナから
の合成分配器への入力信号が同位相となるように、２つ
のアンテナのエレメントと合成分配器の合成分配点まで
の信号経路に、位相合わせ回路を設けることができる。
この場合、位相合わせ回路は、各アンテナのエレメント
と合成分配点までの電気的な回路長が同じになるよう
に、エレメントから合成分配器への同軸ケーブルの電気
的な長さと、合成分配器内の各入力端子から合成分配点
までの電気的な回路長との和を一致させること、或い
は、位相が進んだ方の入力信号を、位相が遅れている入
力信号の位相遅れ時間だけ遅延させる遅延回路を設ける
ことによって実現できる。

【００１０】更にまた、前述の複合アンテナ装置では、
モノポールアンテナと移動体用アンテナにより異なる周
波数の電磁波を受信し、受信した異なる周波数の信号を
合成分配器において合成して出力するようにすることが
できる。本発明の複合アンテナ装置によれば、移動体用
アンテナが平面状の円筒スロットアンテナであり、その
アンテナ上部平面がアース状態であるため、１／４波長
以下の高さを持つ円筒スロットアンテナにアース状態を
共有させて１／４波長モノポールアンテナを設置するこ
とができ、この場合に、複合アンテナ装置の高さを１／
２波長以下に抑えることができる。

【００１１】また、モノポールアンテナの給電ケーブル
を円筒状スロットアンテナの円筒内に配設することがき
るので、互いのアンテナの指向性が乱れることがない。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下添付図面を用いて本発明の実
施形態を具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。図
１(a) は本発明の複合アンテナ装置１の構成を示すもの
であり、(b) はこの複合アンテナ装置１を自動車６の屋
根７に取り付けた状態を示すものである。複合アンテナ
１は自動車６の金属製の屋根７の上に固定され、例え
ば、５０Ωの同軸ケーブル等の給電線２０により、トラ
ンク９内に設置された図示しない受信機に接続され、自
動車電話などの移動体通信における送受信に使用され
る。

【００１３】本発明の複合アンテナ装置１は、円筒状ス
ロットアンテナ（以後単にスロットアンテナと言う）５
とモノポールアンテナ２５とから構成される。従って、
図１(b) に示される給電線２０は、(a) に示されるよう
に、スロットアンテナ５に給電を行う同軸テーブル１２
と、モノポールアンテナ２５に給電を行う同軸ケーブル
２２とから構成されている。同軸ケーブル１２は中心導
体１２ａと外導体１２ｂを備えており、同様に、同軸ケ
ーブル２２は中心導体２２ａと外導体２２ｂを備えてい
る。同軸テーブル１２，２２は孔２１から複合アンテナ
装置１の内部に引き込まれ、内部でスロットアンテナ５
とモノポールアンテナ２５に接続されている。同軸テー
ブル１２とスロットアンテナ５の接続、及び、同軸テー
ブル２２とモノポールアンテナ２５の接続は後述され
る。

【００１４】スロットアンテナ５は、円筒状の筒体１０
とこの筒体１０の両端部に固定された端板１６，１７と
から構成される。筒体１０及び端板１６，１７は、導電
性材料、例えば、銅または鉄などの金属で構成される。
また、筒体１０の軸線方向の高さｈ１は、送信または受
信すべき電磁波の波長λの１／４未満に選ばれる。ま
た、筒体１０には周方向に沿ってスロットである切欠１
１が上下の中央位置に形成される。この切欠１１の周方
向の長さはλ／２に選ばれる。

【００１５】モノポールアンテナ２５は端板１６の中央
部に開けられた孔２６の中に図示しない支持部材によっ
て突設されている。そして、スロットアンテナ５の端板
１６がモノポールアンテナ２５のアース面となってい
る。このモノポールアンテナ２５の長さは、送信または
受信すべき電磁波の波長λの１／４波長に選ばれる。従
って、例えば、このスロットアンテナ５とモノポールア
ンテナ２５を備えた複合アンテナ装置１を、アメリカの
自動車電話の送受信アンテナとして使用する場合は、そ
の周波数帯域が８２０〜８９０ＭＨｚであるので、筒体
１０の外径は６ｃｍ（このとき外周の長さは１８．９ｃ
ｍ）、ｈ１は２ｃｍに選ばれ、切欠１１の周方向の長さ
は１５．５ｃｍに選ばれる。切欠１１の軸線方向の幅は
波長λに対して十分小さな値で良いので、３ｍｍ程度と
することができる。このとき、端板１６，１７の外径
は、例えば、９ｃｍである。また、モノポールアンテナ
２５の長さは同様に、３．５ｃｍ程度とすることができ
る。

【００１６】図２は本発明の第１の実施形態を示すもの
であり、スロットアンテナ５とモノポールアンテナ２５
を備えた第１の実施例の複合アンテナ装置１を自動車６
の屋根６に取り付けた状態を示すものである。同軸ケー
ブル１２の中心導体１２ａは、切欠１１の上側の縁にあ
る給電点１３に接続され、この中心導体１２ａを囲む外
導体１２ｂは、給電点１３の直下の切欠１１の下側の縁
に位置する給電点１４に接続される。複合アンテナ装置
１を、アメリカの自動車電話の送受信アンテナとして使
用する場合は、これらの給電点１３，１４は、切欠１１
の一方の端部から４ｃｍ程度の位置に定められる。ま
た、複合アンテナ装置１を周波数帯域が８６０〜９４０
ＭＨｚである日本の自動車電話の送受信アンテナとして
使用する場合は、給電点１３，１４の位置は切欠１１の
全長の中央部とすることができる。更に、給電点１３，
１４の切欠１１の端部からの距離を変更することによ
り、スロットアンテナ５は８００ＭＨｚ〜１ＧＨｚ程度
の周波数帯域の電磁波の送受信に対応させることができ
る。

【００１７】一方、同軸ケーブル２２の中心導体２２ａ
は、モノポールアンテナ２５の下端部の給電点２３に接
続され、この中心導体２２ａを囲む外導体２２ｂは、端
板１６に形成された孔２６の縁に位置する給電点２４に
接続される。そして、同軸ケーブル１２，２２は筒体１
０に開けられた孔２１から複合アンテナ装置１の外部に
引き出される。

【００１８】このような複合アンテナ装置１は、電気絶
縁性を有する材料、例えば、合成樹脂などから構成され
る取付部材１９を介して自動車６の金属製の屋根７に固
定される。この取付部材１９の厚みは、複合アンテナ装
置１が屋根７の悪影響を受けないようにするため、例え
ば、１ｃｍ以上に選ばれる。以上のように構成された複
合アンテナ装置１では、スロットアンテナ５の筒体１０
の軸線が鉛直方向であるので、スロットアンテナ５が垂
直偏波の無指向性アンテナとなる。そして、日本におけ
る自動車電話は垂直偏波であるので、この実施形態のス
ロットアンテナ５を自動車電話用のアンテナとしてその
まま使用することができる。また、モノポールアンテナ
２５は、スロットアンテナ５の上側の端板１６がアース
状態であるため、１／４波長以下の高さを持つスロット
アンテナ５にアース状態を共有させて１／４波長のモノ
ポールアンテナとして設置することができる。よって、
この場合に、複合アンテナ装置１の全体の高さを電磁波
の１／２波長以下に抑えることができる。

【００１９】また、モノポールアンテナ２５への給電ケ
ーブル２２をスロットアンテナ５の筒体１０内に配設す
ることがきるので、互いのアンテナの指向性が乱れるこ
とがない。図３も本発明の第１の実施形態を示すもので
あり、スロットアンテナ５とモノポールアンテナ２５を
備えた第２の実施例の複合アンテナ装置２を自動車６の
屋根６に取り付けた状態を示すものである。

【００２０】第１の実施例では、スロットアンテナ５の
筒体１０にはその両端部に端板１６，１７が設けられて
おり、端板１７が絶縁性の取付部材１９を介して金属製
の自動車６の屋根７に設置されていた。一方、第２の実
施例では、スロットアンテナ５の下側の端板１７が省略
され、筒体１０が金属製の自動車６の屋根７に直接固定
されており、この点が第１の実施例と異なる。これは、
屋根７は端板１７よりも十分に大きく、従って、端板１
６と屋根７によってスロットアンテナ５に必要な容量成
分が容易に得られるからである。第２の実施例の複合ア
ンテナ装置２が第１の実施例の複合アンテナ装置１と異
なる点はこの点だけであるので、その他の構成部材につ
いては第１の実施例と同じ符号を付してその説明を省略
する。

【００２１】図４は本発明の第２の実施形態を示すもの
であり、スロットアンテナ５とモノポールアンテナ２５
を備えた第３の実施例の複合アンテナ装置３を自動車６
の屋根６に取り付けた状態を示すものである。第２の実
施形態が第１の実施形態と異なる点は、スロットアンテ
ナ５の筒体１０内にスロットアンテナ５とモノポールア
ンテナ２５の合成分配器３０が設けられている点であ
る。

【００２２】第３の実施例の複合アンテナ装置３では、
スロットアンテナ５とモノポールアンテナ２５の構成、
および複合アンテナ装置３を自動車６の屋根７に取り付
ける構成については第１の実施例と同じであるので、同
じ構成部材には同じ符号を付してその説明を省略する。
第３の実施例の複合アンテナ装置３では、スロットアン
テナ５に給電を行う同軸ケーブル１２と、モノポールア
ンテナ２５に給電を行う同軸ケーブル２２は、筒体１０
の内部のスロットアンテナ５の端板１７の上に設置され
た合成分配器３０に接続されている。複合アンテナ装置
３が受信を行う場合は、合成分配器３０により同軸ケー
ブル１２と同軸ケーブル２２からの信号が合成され、同
軸ケーブルから構成される共通給電線３２を通じて図示
しない受信機に送信される。逆に、複合アンテナ装置３
が送信を行う場合は、共通給電線３２から送られてきた
信号が合成分配器３０により分配されて同軸ケーブル１
２と同軸ケーブル２２に供給される。第３の実施例の複
合アンテナ装置３では、同軸ケーブル１２と同軸ケーブ
ル２２の長さが同じに形成されている。

【００２３】図５は、同軸ケーブル１２の長さＬ１と同
軸ケーブル２２の長さＬ２が同じ場合の図４の複合アン
テナ装置３の合成分配器３０の構成及び受信機４０との
接続を説明する図である。合成分配器３０の上には全面
にアースパターン３１が形成されており、このアースパ
ターン３１の中に、２つの信号を１つにするストリップ
ライン３３が形成されている。ストリップライン３３に
は３つの接続部３３Ａ，３３Ｂ，及び３３Ｃがあり、接
続部３３Ａには同軸ケーブル１２の中心導体１２ａが半
田付けによって接続され、接続部３３Ｂには同軸ケーブ
ル２２の中心導体２２ａが半田付けによって接続され、
接続部３３Ｃには共通給電線３２の中心導体３２ａが半
田付けによって接続される。同軸ケーブル１２の外導体
１２ｂ、同軸ケーブル２２の外導体２２ｂ、及び共通給
電線３２の外導体３２ｂは半田付けによりアースパター
ン３１に接続される。

【００２４】この実施例では、接続部３３Ａから接続部
３３Ｃまでのストリップライン３３の長さＬ３と、接続
部３３Ｂから接続部３３Ｃまでのストリップライン３３
の長さＬ４は同じである。従って、第３の実施例では、
スロットアンテナ５の給電点１３から共通給電線３２の
ストリップラインへの接続部３３Ｃまでの電気的な距離
（Ｌ１＋Ｌ３）と、モノポールアンテナ２５の給電点２
３から共通給電線３２のストリップラインへの接続部３
３Ｃまでの電気的な距離（Ｌ２＋Ｌ４）とは等しい。

【００２５】このため、スロットアンテナ５によって受
信された信号と、モノポールアンテナ２５によって受信
された信号は同位相で合成されて受信機４０に送られ
る。これにより、第３の実施例の複合アンテナ装置３で
は、２つのアンテナで受信された信号が同相合成される
ので、利得が向上する。図６も本発明の第２の実施形態
を示すものであり、スロットアンテナ５とモノポールア
ンテナ２５を備えた第４の実施例の複合アンテナ装置４
を自動車６の屋根６に取り付けた状態を示すものであ
る。

【００２６】第３の実施例では、スロットアンテナ５の
筒体１０にはその両端部に端板１６，１７が設けられて
おり、端板１７が絶縁性の取付部材１９を介して金属製
の自動車６の屋根７に設置されていた。一方、第４の実
施例では、スロットアンテナ５の下側の端板１７が省略
され、筒体１０と合成分配器３０が金属製の自動車６の
屋根７に直接固定されており、この点のみが第３の実施
例と異なる。第４の実施例の複合アンテナ装置４が第３
の実施例の複合アンテナ装置３と異なる点はこの点だけ
であるので、その他の構成部材については第３の実施例
と同じ符号を付してその説明を省略する。

【００２７】一方、図４または図６で説明した複合アン
テナ装置３，４の構成において、同軸ケーブル１２の長
さＬ１と同軸ケーブル２２の長さＬ２が異なる場合があ
る。同軸ケーブル１２の長さＬ１と同軸ケーブル２２の
長さＬ２が異なると、電気的な距離が異なる。図７はこ
のような場合の合成分配器３０の構成及び受信機４０と
の接続を説明する図である。なお、ここでは、同軸ケー
ブル１２の長さＬ１の方が、同軸ケーブル２２の長さＬ
２よりも長い場合を第５の実施例として説明する。

【００２８】図７に示される第５の実施例の合成分配器
３０の上には全面にアースパターン３１が形成されてお
り、このアースパターン３１の中に、２つの信号を１つ
にするストリップライン３３が形成されている。ストリ
ップライン３３には３つの接続部３３Ａ，３３Ｂ，及び
３３Ｃがあり、接続部３３Ａには同軸ケーブル１２の中
心導体１２ａが半田付けによって接続され、接続部３３
Ｂには同軸ケーブル２２の中心導体２２ａが半田付けに
よって接続され、接続部３３Ｃには共通給電線３２の中
心導体３２ａが半田付けによって接続される点は前述の
実施例と同じである。また、同軸ケーブル１２の外導体
１２ｂ、同軸ケーブル２２の外導体２２ｂ、及び共通給
電線３２の外導体３２ｂも半田付けによりアースパター
ン３１に接続される。

【００２９】図５に示されたストリップライン３３で
は、接続部３３Ａから接続部３３Ｃまでのストリップラ
イン３３の長さＬ３と、接続部３３Ｂから接続部３３Ｃ
までのストリップライン３３の長さＬ４は同じであっ
た。ところが、この実施例では、同軸ケーブル１２の長
さＬ１の方が、同軸ケーブル２２の長さＬ２よりも長
い。ここでは、長い同軸ケーブル１２による電気的な距
離をＥ１、短い同軸ケーブル２２による電気的な距離を
Ｅ２とする。

【００３０】そして、この実施例では、同軸ケーブル２
２が接続される側のストリップライン３３にクランク部
３４を形成し、接続部３３Ｂから接続部３３Ｃまでのス
トリップライン３３の長さを長くし、給電点から合成点
までの距離を電気的に同じにする。このクランク部３４
によって長くなるストリップライン３３の長さは、物理
的な長さではなく、あくまでも電気的な長さであり、２
つの信号の位相が合うように決められる。

【００３１】即ち、ここで、短い方のストリップライン
３３の電気的な距離をＥ３、クランク部３４が設けられ
たストリップライン３３の電気的な距離をＥ４とする
と、ストリップライン３３に設けるクランク部３４の長
さは、スロットアンテナ５の給電点１３から共通給電線
３２のストリップラインへの接続部３３Ｃまでの電気的
な距離（Ｅ１＋Ｅ３）と、モノポールアンテナ２５の給
電点２３から共通給電線３２のストリップラインへの接
続部３３Ｃまでの電気的な距離（Ｅ２＋Ｅ４）とが等し
くなるように決められる。

【００３２】このため、スロットアンテナ５によって受
信された信号と、モノポールアンテナ２５によって受信
された水平到来波によって生じる信号は、同位相で合成
されて受信機４０に送られる。これにより、第３、第４
の実施例の複合アンテナ装置３、４において、同軸ケー
ブル１２の長さと同軸ケーブル２２の長さとが異なる場
合でも、２つのアンテナで受信された信号を同相合成す
ることができるので、利得が向上する。

【００３３】図８は本発明の複合アンテナ装置の第６の
実施例を示すものであり、図７において説明した第５の
実施例の変形実施例である。第６の実施例においても、
図４または図６で説明した複合アンテナ装置３，４の構
成において、同軸ケーブル１２の長さの方が同軸ケーブ
ル２２の長さよりも長いものとする。なお、第６の実施
例では、同軸ケーブル１２，２２，３２は中心導体のみ
が実線で示され、ストリップライン３３も実線で示さ
れ、外導体やアースパターンの図示は省略されている。

【００３４】第５の実施例では、同軸ケーブル１２の長
さと同軸ケーブル２２の電気的な長さの違いを、合成分
配器３０上のストリップライン３３の電気的な長さで吸
収していた。一方、この第６の実施例では、長さの短い
同軸ケーブル２２が接続するストリップライン３３の途
中に信号遅延回路３５が設けられている。この信号遅延
回路３５は、同軸ケーブル１２，２２の長さの違いによ
り、接続部３３Ａに入力される信号が接続部３３Ｂに入
力される信号よりも時間Ｔだけ遅れるとすると、入力さ
れた信号を時間Ｔだけ遅延させて出力するものである。

【００３５】このように、ストリップライン３３に信号
遅延回路３５が設けられていることにより、この実施例
では、スロットアンテナ５の給電点１３から共通給電線
３２のストリップラインの接続部３３Ｃまで信号が伝達
される時間と、モノポールアンテナ２５の給電点２３か
ら共通給電線３２のストリップラインの接続部３３Ｃま
で信号が伝達される時間とが等しくなる。

【００３６】このため、スロットアンテナ５によって受
信された信号と、モノポールアンテナ２５によって受信
された信号は同位相で合成されて受信機４０に送られ
る。これにより、第３、第４の実施例の複合アンテナ装
置３、４において、同軸ケーブル１２の長さと同軸ケー
ブル２２の長さとが異なる場合でも、２つのアンテナで
受信された信号を同相合成することができるので、利得
が向上する。

【００３７】以上説明した実施例は、スロットアンテナ
５とモノポールアンテナ２５によって同じ種類の電磁波
を受信して同相で合成し、利得を高めるように構成され
ているものであった。一方、本発明の複合アンテナ装置
１〜４は、スロットアンテナ５とモノポールアンテナ２
５を使用して異なる種類の電磁波を受信することも可能
である。即ち、前述の実施例は、衛星ディジタル放送の
再放射波（ギャップフィラー波）を受信することを想定
したものであったが、一方のアンテナを携帯電話用のア
ンテナ、他方のアンテナをギャップフィラー波受信用の
アンテナとすることが可能である。

【００３８】図９は本発明の複合アンテナ装置の第７の
実施例の構成を示すものであり、異なる２つの周波数の
電磁波を受信する場合の構成を示すものである。この第
７の実施例でも、同軸ケーブル１２，２２，３２は中心
導体のみが実線で示され、外導体やアースパターンの図
示は省略されている。この実施例では、合成分配器３０
のストリップライン３３の、接続部３３Ａと接続部３３
Ｃの間と、接続部３３Ｂと接続部３３Ｃの間に、それぞ
れコンデンサとコイルから構成されるフィルタＦ１，Ｆ
２が設けられている。

【００３９】また、この実施例では、合成分配器３０に
おいて合成された信号を出力する共通給電線３２の受信
機側に、合成された信号を元の２つの信号に分離する分
配器５０が設けられている。分配器５０にもストリップ
ライン４３が設けられており、このストリップライン４
３には、共通給電線３２が接続する接続部３３Ｃの外
に、接続部４３Ａ，４３Ｂがある。また、接続部４３Ｃ
と接続部４３Ａの間と、接続部４３Ｃと接続部４３Ｂの
間に、それぞれコンデンサとコイルから構成されるフィ
ルタＦ３，Ｆ４が設けられている。このフィルタＦ３，
Ｆ４により、合成された信号が元の周波数の２つの信号
に分離される。分離されて接続部４３Ａと接続部４３Ｂ
に現れる信号は、それぞれ同軸ケーブル４１，４２によ
り受信機４０に入力される。

【００４０】このように、本発明の複合アンテナ装置
は、同じ周波数の電磁波を受信して利得を高めることが
できる他に、異なる周波数の２つの電磁波を受信する用
途にも使用することができる。なお、以上の実施例で
は、複合アンテナ装置により電磁波を受信する実施例を
説明したが、受信機を送信機にすれば、本発明の複合ア
ンテナ装置は送信アンテナとしても使用することができ
る。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の複合アン
テナ装置によれば、以下のような効果がある。 (1) 円筒状のスロットアンテナとモノポールアンテナの
互いのアンテナの指向性に影響を及ぼすことなく、小型
で背の低い複合アンテナ装置を実現できる。

【００４２】(2) 複合アンテナ装置内に設けた合成分配
器により、円筒状のスロットアンテナとモノポールアン
テナの２つのアンテナへの給電線を１本化させることが
でき、配線作業が向上でき、簡易な構成と相まって複合
アンテナ装置のコスト削減を図ることができる。 (3) 背が低く、かつ、水平面で高利得のアンテナを実現
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a) は本発明の複合アンテナ装置の構成を示す
斜視図であり、(b) は(a) の複合アンテナ装置の自動車
の屋根への取り付け状態を示す部分斜視図である。

【図２】本発明の複合アンテナ装置の第１の実施例を自
動車の屋根に取り付けた状態示す部分縦断面図である。

【図３】本発明の複合アンテナ装置の第２の実施例を自
動車の屋根に取り付けた状態示す部分縦断面図である。

【図４】本発明の複合アンテナ装置の第３の実施例を自
動車の屋根に取り付けた状態示す部分縦断面図である。

【図５】図４の複合アンテナ装置の合成分配器の構成及
び受信機との接続を説明する図である。

【図６】本発明の複合アンテナ装置の第４の実施例を自
動車の屋根に取り付けた状態示す部分縦断面図である。

【図７】スロットアンテナから合成分配器までの給電線
の長さと、モノポールアンテナから合成分配器までの給
電線の長さが異なる場合の合成分配器の構成及び受信機
との接続を、第５の実施例として説明する図である。

【図８】本発明の複合アンテナ装置の第６の実施例を示
す縦断面図である。

【図９】本発明の複合アンテナ装置の第７の実施例を示
す縦断面図である。

【符号の説明】

１〜４…複合アンテナ装置 ５…スロットアンテナ １０…筒体 １１…切欠（スロット） １２，２２，２０…給電線（同軸ケーブル） １３，１４，２３，２４…給電点 １６，１７…端板 １９…取付部材 ２５…モノポールアンテナ ３０…合成分配器 ３１…アースパターン ３２…共通給電線 ３３，４３…ストリップライン ４０…受信機 ５０…分配器

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｑ 21/28 Ｈ０１Ｑ 21/28 Ｆターム(参考） 5J021 AA02 AA13 AB02 AB05 CA02 HA10 JA03 JA05 5J045 AA03 AA05 AA21 AB05 BA01 CA03 DA03 EA03 HA06 LA01 NA01 NA04 5J046 AA04 AA12 AA19 AB06 AB08 MA09 5J047 AA04 AA12 AA19 AB06 AB08 EB00

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一直線状の軸線を有し、その軸線方向の
   長さは、送信または受信すべき電磁波の波長をλとする
   とき、λ／４未満である導電性材料からなる筒体を備
   え、この筒体の周方向にλ／２の長さを有する切欠が形
   成され、更に、前記筒体の両端部に、前記筒体よりも大
   きな径を有する導電性材料からなる端板がそれぞれ固定
   された移動体用アンテナにおいて、 前記２つの端板の内の一方をアースとして動作させるモ
   ノポールアンテナをこのアンテナに組み込んだことを特
   徴とする複合アンテナ装置。
2. 【請求項２】 一直線状の軸線を有し、その軸線方向の
   長さは、送信または受信すべき電磁波の波長をλとする
   とき、λ／４未満である導電性材料からなる筒体を備
   え、この筒体の周方向にλ／２の長さを有する切欠が形
   成され、更に、前記筒体の一端部に、前記筒体よりも大
   きな径を有する導電性材料からなる端板が固定され、前
   記筒体の他端部は、この筒体よりも大きい導電性の移動
   体に固定された移動体用アンテナにおいて、 前記２つの端板の内の一方をアースとして動作させるモ
   ノポールアンテナをこのアンテナに組み込んだことを特
   徴とする複合アンテナ装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の複合アンテナ
   装置において、 前記モノポールアンテナは前記一方の端板に設けられた
   貫通孔を通して前記端板に対して垂直に立設され、前記
   モノポールアンテナへの給電用同軸ケーブルの芯線が前
   記モノポールアンテナに接続され、外導体が前記端板に
   接続されていることを特徴とする複合アンテナ装置。
4. 【請求項４】 請求項１から３の何れか１項に記載の複
   合アンテナ装置において、 前記モノポールアンテナの入出力信号と、前記移動体用
   アンテナの入出力信号とを合成、または分配する合成分
   配器が前記筒体の内部に設けられていることを特徴とす
   る複合アンテナ装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の複合アンテナ装置にお
   いて、 ある仰角方向からの到来波に対して、前記２つのアンテ
   ナからの合成分配器への入力信号が同位相となるよう
   に、前記２つのアンテナのエレメントと前記合成分配器
   の合成分配点までの信号経路に、位相合わせ回路が設け
   られていることを特徴とする複合アンテナ装置。
6. 【請求項６】 請求項４に記載の複合アンテナ装置にお
   いて、 前記位相合わせ回路が、前記各アンテナのエレメントと
   前記合成分配点までの電気的な回路長が同じになるよう
   にしたものであり、前記エレメントから前記合成分配器
   への同軸ケーブルの電気的な長さと、前記合成分配器内
   の各入力端子から前記合成分配点までの電気的な回路長
   との和を一致させたことを特徴とする複合アンテナ装
   置。
7. 【請求項７】 請求項４に記載の複合アンテナ装置にお
   いて、 前記位相合わせ回路が、位相が進んだ方の前記入力信号
   を、位相が遅れている入力信号の位相遅れ時間だけ遅延
   させる遅延回路であることを特徴とする複合アンテナ装
   置。
8. 【請求項８】 請求項１から４の何れか１項に記載の複
   合アンテナ装置において、 前記モノポールアンテナと前記移動体用アンテナにより
   異なる周波数の電波が受信され、 受信された前記異なる周波数の信号は前記合成分配器に
   おいて合成されて出力されることを特徴とする複合アン
   テナ装置。