JP2004134923A

JP2004134923A - Antenna

Info

Publication number: JP2004134923A
Application number: JP2002295729A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Ozawa; 小沢　正彦
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2002-10-09
Filing date: 2002-10-09
Publication date: 2004-04-30

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna for a mobile body for transmitting / receiving a wireless signal of a comparatively longer wavelength. <P>SOLUTION: The antenna 20 is connected and supported between first and second parts 12-1, 12-2 of a guardrail via an insulator 204. The total length of a vertical part and a horizontal part of an antenna element 220 is made about 1/4 of a signal wavelength λ of a wireless signal going to be transmitted / received for example. The antenna element 220 acts like a kind of an inverted-L antenna from the shape and the length of the element and efficiently transmits / receives the wireless signal being tuned to the wireless signal. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶などの移動体において、比較的、長い波長の無線信号を送受信するために用いられるアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特許文献１〜４は、船舶・車両などの移動体において、無線信号を送受信するためのアンテナを開示する。
しかしながらこれらの文献に開示されたアンテナは、ＶＨＦ・ＵＨＦ帯などの比較的、短い波長の信号を送受信するように構成されており、ＨＦ帯より長い波長の信号の送受信には向いていない。
また、ＨＦ帯などの比較的、長い波長の信号を送受信するためのアンテナは大型であり、アンテナ設置のためのスペースの制限が厳しい移動体への設置は難しい。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１３５０１９号公報
【特許文献２】特開２０００−１５６６０６号公報
【特許文献３】特開平０９−２１４２４１号公報
【特許文献４】特開平０９−０６４６２９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した背景からなされたものであり、船舶などの移動体において、比較的、長い波長の無線信号を送受信するアンテナを提供することを目的とする。
また、本発明は、比較的、長い波長の無線信号の送受信が可能であるにもかかわらず、船舶などの移動体への設置が容易なアンテナを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明にかかるアンテナは、手すりの第１の部分と第２の部分との間に設けられるアンテナであって、前記手すりの第１の部分と第２の部分との間に張られる第１の導体と、信号の給電点と前記第１の導体とを接続する第２の導体と、前記第１の導体および前記第２の導体またはこれらのいずれかと、前記手すりの第１の部分および第２の部分との間に設けられ、これらの間を電気的に絶縁する第１の絶縁部材とを有する。
【０００６】
好適には、前記手すりは接地面に設けられ、前記信号は、前記給電点と前記接地面との間に供給され、前記第２の導体は、前記第１の導体と前記給電点とを、前記第１の導体の一端で接続し、前記第１の導体と前記第２の導体とは、前記信号に同調する。
【０００７】
好適には、前記第１の導体は、互いに電気的に絶縁された複数の第１の部分を含み、前記複数の第１の部分の間を電気的に接続する第１の接続部材をさらに有し、前記第２の導体と、前記第１の接続部材を介して、前記給電点からの信号を伝えるように接続された前記第１の導体の第１の部分とは、所定の波長の前記信号に同調する。
【０００８】
好適には、前記第１の導体は、互いに電気的に絶縁された複数の第１の部分を含み、前記複数の第１の部分の間で、それぞれ異なる波長の前記信号を阻止する信号阻止部材をさらに有し、前記第２の導体と、前記信号阻止部材を介して、前記給電点からの信号を伝えるように接続された前記第１の導体の他の第１の部分とは、所定の波長の前記信号に同調する。
【０００９】
好適には、前記手すりは接地面に設けられ、前記信号は、前記給電点と前記接地面との間に供給され、前記第２の導体は、前記第１の導体と前記給電点とを、前記第１の導体の一端で接続し、前記第１の導体と前記接地面とを、前記第１の導体の他の一端で接続する第３の導体をさらに有し、前記第１の導体と、前記第２の導体と、前記第３の導体とは、前記信号に同調する。
【００１０】
好適には、前記第１の導体は、互いに電気的に絶縁された複数の第１の部分を含み、前記複数の第１の部分の間を電気的に接続する第１の接続部材と、前記複数の第１の部分それぞれと、前記接地面との間を電気的に接続する第２の接続部材とをさらに有し、前記第２の導体と、前記第１の接続部材および前記第２の接続部材を介して、前記給電点からの信号を伝えるように前記接地面に接続された前記第１の導体の第１の部分とは、所定の波長の前記信号に同調する。
好適には、前記第１の導体は、互いに電気的に絶縁された複数の第１の部分を含み、前記複数の第１の部分の間で、それぞれ異なる波長の前記信号を阻止する信号阻止部材と、前記複数の第１の部分と接地面との間で、それぞれ異なる波長の前記信号を通過させる信号通過部材とをさらに有し、前記第２の導体と、前記信号阻止部材および前記信号通過部材を介して、前記給電点からの信号を伝えるように前記接地面に接続された前記第１の導体の第１の部分とは、所定の波長の前記信号に同調する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明にかかるアンテナが適応される移動体（船舶１）を例示する図である。
なお、以下の各図においては、実質的に同じ構成部分には同じ符号が付してある。
また、以下の説明においては、絶縁体２０４−１〜２０４−４など、複数ある構成部分のいずれかを特定せずに示す場合には、単に、絶縁体２０４などと略記することがある。
【００１２】
図１に示すように、客船などの船舶１の船体１０は金属で作られることが多く、金属製の船体１０は、アンテナの接地面として好適である。
また、船舶１には、多数の窓１４−１，１４−２が設けられ、この窓枠１６−１，１６−２（開口部を有する外壁）は、適切に給電することにより、スロットアンテナとして用いることができる。
【００１３】
また、船舶１の外周には必ず手すり１２が設けられ、これを適切に利用することにより、逆Ｌ型アンテナやスロットアンテナとして用いることができる。
以下に説明する本発明にかかる第１〜第８のアンテナ２０，２２，２４，２６，２８，３０，３２，３４は、このような点に着目し、移動体上の既存の構造物を利用して、比較的、長い波長の信号を送信および受信またはこれらのいずれかが（送受信）できるように構成されている。
なお、上述のように、アンテナとして利用可能な移動体上の構造物は、手すり１２に限られないが、説明および図示の具体化のために、以下、船舶１の手すり１２をアンテナとして利用する場合を具体例とする。
【００１４】
［第１のアンテナ２０］
図２は、本発明にかかる第１のアンテナ２０の構成を示す図である。
図２に示すように、アンテナ２０は、手すり１２（図１）の第１および第２の部分１２−１，１２−２の間に、絶縁体２０４−１，２０４−４を介して接続され、保持される。
アンテナ２０は、垂直部分および水平部分を含むアンテナ素子２２０、絶縁体２０４−２，２０４−３、および、給電点２０２から構成される。
アンテナ２０において、アンテナ素子２２０の垂直部分は、金属製パイプあるいは絶縁体の支柱に沿って配設される電線などの導体から構成される。
【００１５】
アンテナ素子２２０の垂直部分の一端は、同様に導体から構成されるアンテナ素子２２０の水平部分の一端に接続され、アンテナ素子２２０の垂直部分と水平部分とは、電気的に導通する。
アンテナ素子２２０の垂直部分の他端（給電点２０２）と接地面２００との間には、送信の対象となる無線信号（例えばＨＦ帯の無線信号）が供給され、あるいは、給電点２０２と接地面２００との間から、アンテナ素子２２０が受けた無線信号が取り出される。
【００１６】
図２に示すように、アンテナ素子２２０の垂直部分と水平部分との合計の長さは、例えば、送受信しようとする無線信号の信号波長λの約１／４（λ／４）とされる。
つまり、アンテナ素子２２０は、その形状および素子長から、一種の逆Ｌ型アンテナとして動作し、無線信号に同調して効率よく無線信号を送受信する。
【００１７】
なお、絶縁体２０４−２，２０４−３およびアンテナ素子２２０の垂直部分は、手すり１２の支柱と同様な役割を果たし、アンテナ素子２２０の水平部分および絶縁体２０４−１，２０４−４は、手すり１２の水平部分と同様な役割を果たす。
このように、アンテナ２０は、波長λの無線信号に同調して、この無線信号を効率的に送受信するほか、手すり１２の一部を構成し、船舶１の乗組員・乗客を保護する。
なお、手すり１２の第１および第２の部分１２−１，１２−２のいずれかまたは両方が、船舶１（図１）の手すり１２以外の支柱や壁面であって、アンテナ２０が、手すり１２の全部を構成してもよい（以下同様）。
【００１８】
［第２のアンテナ２２］
図３は、本発明にかかる第２のアンテナ２２の構成を示す図である。
図３に示すように、第２のアンテナ２２は、第１のアンテナ２０（図２）と同様に、手すり１２（図１）の第１および第２の部分１２−１，１２−２の間に、絶縁体２０４−１，２０４−４を介して接続・保持される。
アンテナ２２は、２つの垂直部分および１つの水平部分を含むアンテナ素子２４０、絶縁体２０４−２、および、給電点２０２から構成される。
【００１９】
図３に示すように、アンテナ素子２４０の第１の垂直部分の一端は、アンテナ素子２４０の水平部分の一端に接続され、アンテナ素子２４０の第２の垂直部分の他端は、アンテナ素子２４０の水平部分の他端と接地面２００との間に接続される。
このように、アンテナ素子２４０の２つの垂直部分と１つの水平部分とは、電気的に導通し、さらに、アンテナ素子２４０の水平部分の他端は、第２の水平部分を介して接地面２００に電気的に導通する。
アンテナ素子２４０においても、第１のアンテナ２０のアンテナ素子２２０（図２）においてと同様に、アンテナ素子２４０の第１の垂直部分の他端（給電点２０２）と接地面２００との間に、送信の対象となる無線信号が供給され、あるいは、給電点２０２と接地面２００との間から、アンテナ素子２４０が受けた無線信号が取り出される。
【００２０】
図３に示すように、アンテナ素子２４０の２つの垂直部分と１つの水平部分との合計の長さは、例えば、送受信しようとする無線信号の信号波長λの約１／２（λ／２）とされる。
つまり、アンテナ素子２４０は、その形状および素子長から、一種のループアンテナとして動作し、無線信号に同調して効率よく無線信号を送受信する。
【００２１】
なお、第２のアンテナ２２の絶縁体２０４−２，２０４−３およびアンテナ素子２４０の垂直部分および水平部分も、第１のアンテナ２０の絶縁体２０４−２，２０４−３およびアンテナ素子２２０（図２）においてと同様に、手すり１２の支柱および水平部分と同様な役割を果たして手すり１２の一部または全部を構成し、船舶１の乗組員・乗客を保護する。
【００２２】
［第２のアンテナ２２の調整］
図４は、図３に示した第２のアンテナ２２の調整方法を例示する図である。
アンテナ２２を調整する場合には、図４に示すように、第２のアンテナ２２において、アンテナ素子２４０の第２の垂直部分を、アンテナ素子２４０の水平部分に沿って（図４においては左右に）移動可能で、アンテナ素子２４０の水平部分と接地面２００とを電気的に導通させる接続するショート用部材２４２に置換すればよい。
このように、アンテナ素子２４０の第２の垂直部分を、ショート用部材２４２に置換し、アンテナ素子２４０の水平部分と、接地面２００とを導通させる位置を変更させることにより、アンテナ２２の同調周波数およびインピーダンスなどを調整することができる。
【００２３】
［第３のアンテナ２４］
図５は、本発明にかかる第３のアンテナ２４の構成を示す図である。
図５に示すように、第３のアンテナ２４は、第１および第２のアンテナ２０，２２（図２〜図４）と同様に、手すり１２（図１）の第１および第２の部分１２−１，１２−２の間に、絶縁体２０４−１，２０４−４を介して接続・保持される。
アンテナ２４は、１つの垂直部分および１つの水平部分を含むアンテナ素子２４４、２つのショート用部材２４２−１，２４２−２、および、給電点２０２から構成される。
【００２４】
図５に示すように、アンテナ素子２４４の垂直部分の一端は、アンテナ素子２４４の水平部分の中央から外れた位置に接続される。
アンテナ素子２４４の両端付近と接地面２００との間には、ショート用部材２４２−１，２４２−２が接続される。
このように、アンテナ素子２４４の垂直部分と水平部分とは、電気的に導通し、さらに、アンテナ素子２４４の水平部分の両端は、ショート用部材２４２−１，２４２−２を介して接地面２００に電気的に導通する。
アンテナ素子２４４においては、アンテナ素子２４４の垂直部分の他端（給電点２０２）と接地面２００との間に、送信の対象となる無線信号が供給され、あるいは、給電点２０２と接地面２００との間から、アンテナ素子２４４が受けた無線信号が取り出される。
【００２５】
図５に示すように、ショート用部材２４２−１と、アンテナ素子２４４の水平部分の垂直部分との接続点までとを合計した長さは、例えば、送受信しようとする無線信号の信号波長λの約１／４（λ／４）とされる。
また、アンテナ素子２４４の垂直部分と、水平部分の垂直部分との接続点からショート用部材２４２−２との接続点までと、ショート用部材２４２−２とを合計した長さは、例えば、送受信しようとする無線信号の信号波長λの約１／２（λ／２）とされる。
つまり、アンテナ素子２４４は、その形状および素子長から、一種のループアンテナあるいはスロットアンテナとして動作し、無線信号に同調して効率よく無線信号を送受信する。
また、ショート用部材２４２−１，２４２−２の２箇所で調整することができるので、アンテナ素子２４４の調整は容易である。
【００２６】
なお、第３のアンテナ２４の絶縁体２０４−２，２０４−３およびアンテナ素子２４４の垂直部分および水平部分も、第１のアンテナ２０の絶縁体２０４−２，２０４−３およびアンテナ素子２２０などにおいてと同様に、手すり１２の支柱および水平部分と同様な役割を果たして手すり１２の一部または全部を構成し、船舶１の乗組員・乗客を保護する。
【００２７】
［第３のアンテナ２４の変形例］
図６は、図５に示した第３のアンテナ２４の変形例およびその調整方法を例示する図である。
図６に示すように、アンテナ２４を、ショート用部材２４２−２を省いて構成することも可能である。
【００２８】
つまり、図６に示すように、アンテナ素子２４４の垂直部分と、水平部分の垂直部分との接続点から開放端までとを合計した長さは、例えば、送受信しようとする無線信号の信号波長λの約１／４（λ／４）としても、アンテナ２４は、目的の無線信号の効率的な送受信が可能である。
なお、図６に示すように変形したアンテナ２４においても、ショート用部材２４２−１を移動させることにより、その同調周波数およびインピーダンスなどを調整することができる。
【００２９】
［第４のアンテナ２６］
図７は、本発明にかかる第４のアンテナ２６の構成を示す図である。
図７に示すように、第４のアンテナ２６は、例えば、手すり１２（図１）の絶縁部分１２０−１，１２０−２を介して、手すり１２の絶縁部分１２０−１，１２０−２に接続・保持される。
アンテナ２６は、２つの垂直部分および１つの水平部分を含むアンテナ素子２６０−１、それぞれ１つの垂直部分および１つの水平部分を含むｎ−１個のアンテナ素子２６０−２〜２６０−ｎ、接地用導体２６２−１〜２６２−ｎ、および、給電点２０２から構成される。
【００３０】
アンテナ素子２６０−１〜２６０−ｎの間は、ｎ−１個（一部図示せず）の横方向の絶縁体スペーサ２０８−１〜２０８−（ｎ−１）を介して接続・支持され、アンテナ素子２６０−１〜２６０−ｎは、互いに電気的に絶縁されている。
また、アンテナ素子２６０−２〜２６０−ｎの垂直部分は、それぞれ、接地用導体２６２−１〜２６２−ｎと、縦方向の絶縁体スペーサ２０６を介して接続・保持され、接地面２００から電気的に絶縁される。
【００３１】
また、アンテナ素子２６０−１の垂直部分と、アンテナ素子２６０−１〜２６０−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の水平部分との合計の長さは、第ｉの無線信号の波長λｉの約１／４とされる。
つまり、アンテナ素子２６０−１〜２６０−ｎは、それぞれ波長λ１〜λｎの信号用のアンテナ素子として用いられる。
なお、図７を参照してわかるように、第１〜第ｎの無線信号の波長λ１〜λｎは、λ１＜λ２＜・・・＜λｎの関係にある。
【００３２】
このように、スペーサ２０８−１〜２０８−（ｎ−１）が適宜、選択的に電気的にショートされると、アンテナ素子２６０−１〜２６０−ｎは、第１のアンテナ２０（図２）と同様な一種の逆Ｌアンテナを構成する。
このように、アンテナ２６は、アンテナ素子２６０−１の一方の垂直部分の一端（給電点２０２）と接地面２００との間に供給される波長λ１〜λｎの無線信号を効率的に送信し、また、波長λ１〜λｎの無線信号を効率的に受け、給電点２０２と接地面２００との間から出力する。
【００３３】
図８は、図７に示した第４のアンテナ２６を、第２の無線信号（波長λ２）の送受信に用いる場合を例示する図である。
第４のアンテナ２６を、波長λ２の第２の無線信号の送受信に用いるためには、図８に示すように、アンテナ素子２６０−１，２６０−２の間のスペーサ２０８−１を、横方向の導電性部材２６６−１により電気的に導通させればよい。
【００３４】
このように、アンテナ２６を、波長λｉの第ｉの無線信号の送受信に用いるためには、アンテナ素子２６０−１〜２６０−ｉの間のスペーサ２０８−１〜（ｉ−１）を、ｉ−１個（一部図示せず）の導電性部材２６６−１〜２６６−（ｉ−１）により電気的に導通させればよい。
なお、アンテナ２６についても、図４〜図６に示した調整方法が適用可能である（以下、本発明にかかる各アンテナについて同様）。
【００３５】
［第５のアンテナ２８］
図９は、本発明にかかる第５のアンテナ２８の構成を示す図である。
図９に示すように、第５のアンテナ２８は、例えば、第４のアンテナ２６（図７）と同様に、手すり１２（図１）の絶縁部分１２０−１，１２０−２を介して、手すり１２の第１および第２の部分１２−１，１２−２に接続・保持される。アンテナ２８は、２つの垂直部分および１つの水平部分を含むアンテナ素子２８０−１、それぞれ１つの垂直部分および１つの水平部分を含むｎ−１個のアンテナ素子２８０−２〜２８０−ｎ、接地用導体２６２−１〜２６２−ｎ、および、給電点２０２から構成される。
【００３６】
第４のアンテナ２６（図７）のアンテナ素子２６０−１〜２６０−ｎと同様な構成を採るアンテナ素子２８０−１〜２８０−ｎの間は、アンテナ素子２６０−１〜２６０−ｎの間と同様に、ｎ−１個（一部図示せず）の横方向の絶縁体スペーサ２０８−１〜２０８−（ｎ−１）を介して接続・支持され、アンテナ素子２８０−１〜２８０−ｎは、互いに電気的に絶縁されている。
また、アンテナ素子２８０−２〜２８０−ｎの垂直部分は、それぞれ、接地用導体２６２−１〜２６２−ｎと、縦方向の絶縁体スペーサ２０６を介して接続・保持され、接地面２００から電気的に絶縁される。
【００３７】
また、アンテナ素子２８０−１の垂直部分と、アンテナ素子２８０−１〜２８０−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の水平部分と、アンテナ素子２８０−ｉの垂直部分および接地用導体２６２−ｉとの合計の長さは、第ｉの無線信号の波長λｉの約１／２とされる。
このように、アンテナ素子２８０−１〜２８０−ｎは、スペーサ２０６−１〜２０６−ｎ，２０８−１〜２０８−（ｎ−１）が適宜、選択的にショートされると、第２のアンテナ２２（図３）と同様な一種のループアンテナを構成し、波長λ１〜λｎの無線信号を効率的に送受信する。
つまり、アンテナ素子２８０−１〜２８０−ｎは、それぞれ波長λ１〜λｎの信号用のアンテナ素子として用いられる。
【００３８】
図１０は、図９に示した第５のアンテナ２８を、第２の無線信号（波長λ２）の送受信に用いる場合を例示する図である。
第５のアンテナ２８を、波長λ２の第２の無線信号の送受信に用いるためには、図１０に示すように、アンテナ素子２８０−１，２８０−２の間のスペーサ２０８−１と、アンテナ素子２８０−２の垂直部分と接地用導体２６２−２との間のアンテナ２０６−２とを、導電性部材２６６−１および縦方向の導電性部材２６４−１により電気的に導通させればよい。
【００３９】
このように、アンテナ２８を、波長λｉの第ｉの無線信号の送受信に用いるためには、アンテナ素子２８０−１〜２８０−ｉの間のスペーサ２０８−１〜（ｉ−１）を、ｉ−１個（一部図示せず）の導電性部材２６６−１〜２６６−（ｉ−１）により電気的に導通させ、アンテナ素子２８０−ｉの垂直部分と接地用導体２６２−ｉとの間のスペーサ２０６−ｉを、導電性部材２６４−１により電気的に導通させればよい。
【００４０】
［第６のアンテナ３０］
図１１は、本発明にかかる第６のアンテナ３０の構成を示す図である。
図１１に示すように、第６のアンテナ３０は、例えば、第４のアンテナ２６（図７）と同様に、手すり１２（図１）の絶縁部分１２０−１，１２０−２を介して、手すり１２の第１および第２の部分１２−１，１２−２に接続・保持される。
【００４１】
アンテナ３０は、第４のアンテナ２６と同様に、２つの垂直部分および１つの水平部分を含むアンテナ素子２６０−１、それぞれ１つの垂直部分および１つの水平部分を含むｎ−１個のアンテナ素子２６０−１〜２６０−ｎ、接地用導体２６２−１〜２６２−ｎ、インダクタ３００−１〜３００−（ｎ−１）、および、給電点２０２から構成される。
つまり、第６のアンテナ３０は、第４のアンテナ２６（図７）のスペーサ２０８−１〜２０８−（ｎ−１）を、インダクタ３００−１〜３００−（ｎ−１）で置換した構成を採る。
【００４２】
図１２は、図１１に示したインダクタ３００の構成を例示する図である。
アンテナ素子２６０−１〜２６０−ｎの間は、ｎ−１個（一部図示せず）のインダクタ３００−１〜３００−（ｎ−１）を介して接続される。
図１２に例示するように、インダクタ３００−１〜３００−ｎは、それぞれ２つの部分に分かれた外部導体３０２、インダクタ３００の両端においてアンテナ素子２６０と電気的に接続される２つの接続部３０４、外部導体３０２の内部に充填された誘電体３０６、外部導体３０２の２つの部分を電気的に絶縁して接続する絶縁体（誘電体）３０８、および、インダクタ素子３１０から構成される。なお、図１２に示すように、絶縁体３０８を薄くすると、後述するように、外部導体３０２の２つの部分に分布容量が生じ、また、外部導体３０２とインダクタ素子３１０との間にも分布容量が生じる。
この分布容量を小さくしたい場合には、絶縁体３０８を厚くして外部導体３０２の間の距離を長くしたり、外部導体３０２を絶縁性の支持部材に置換したりするとよい。
【００４３】
第４のアンテナ２６においてと同様に、第６のアンテナ素子２６０−１の垂直部分と、アンテナ素子２６０−１〜２６０−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の水平部分との合計の長さは、第ｉの無線信号の波長λｉの約１／４とされ、アンテナ素子２６０−１〜２６０−ｎそれぞれは、波長λ１〜λｎの信号用に用いられる。
インダクタ３００−ｉは、アンテナ素子２６０−ｉ，２６０−（ｉ＋１）の間を、接続部３０４およびインダクタ素子３１０を介して接続する。
【００４４】
なお、インダクタ３００−１〜３００−（ｎ−１）それぞれのインダクタ素子３１０のインダクタンスＬ１〜Ｌｎ−１が、Ｌ１＜Ｌ２＜・・・＜Ｌｎ−１となるようにすると、インダクタ３００−１〜３００−（ｎ−１）の遮断最低周波数ｆｃｌ１〜ｆｃｌｎ−１を、ｆｃｌ１＞ｆｃｌ２＞・・・＞ｆｃｌｎ−１とすることができる。
さらに、ｆ１＞ｆｃｌ１＞ｆ２＞ｆｃｌ２＞ｆ３＞・・・＞ｆｃｌｎ−１＞ｆｎ（但し、ｆ１〜ｆｎは、第１〜第ｎの無線信号の周波数）とすると、アンテナ３０は、第１〜第ｎの無線信号それぞれを、効率的に送受信できるようになる。
【００４５】
［変形例］
図１３は、図１２に示したインダクタ３００の等価回路を示す図である。
図１２に示したインダクタ３００の外部導体３０２の２つの部分の間、および、外部導体３０２とインダクタ素子３１０との間には分布容量３１２が生じる。インダクタ３００−ｉのインダクタ素子３１０と、この分布容量３１２とを利用することにより、あるいは、インダクタ素子３１０に並列にコンデンサを付加することにより、図１３に示すように、インダクタ３００−１〜３００−ｎそれぞれを、第ｉの無線信号の周波数ｆｉに同調する並列同調回路（信号阻止部材）として利用することができる。
【００４６】
このように、インダクタ３００−１〜３００−ｎを並列同調回路として利用する場合には、インダクタ３００−１〜３００−（ｎ−１）それぞれのインダクタ素子３１０のインダクタンスＬ１〜Ｌｎ−１が、Ｌ１＜Ｌ２＜・・・＜Ｌｎ−１となるようにし、インダクタ３００−１〜３００−（ｎ−１）それぞれの分布容量３１２あるいはインダクタ素子３１０に並列に付加されたコンデンサのキャパシタンスＣ１〜Ｃｎ−１が、Ｃ１＜Ｃ２＜・・・＜Ｃｎ−１となるようにすると、インダクタ３００−１〜３００−（ｎ−１）の遮断周波数ｆｓ１〜ｆｓｎ−１を、ｆｓ１＞ｆｓ２＞・・・＞ｆｓｎ−１とすることができる。
この場合において、ｆｃ１＝ｆ２，ｆｃ２＝ｆ３，・・・，ｆｃｎ−１＝ｆｎ（但し、ｆ１〜ｆｎは、第１〜第ｎの無線信号の周波数）とすると、インダクタ３００−１〜３００−（ｎ−１）は、第ｉの無線信号（波長λｉ）の無線信号が、アンテナ素子２６０−（ｉ＋１）に伝わらないように阻止するようになる。
【００４７】
つまり、例えば、第ｉの無線信号（周波数ｆｉ，波長λｉ）が給電点２０２から供給されると、インダクタ３００−１〜３００−（ｉ−１）は、この第ｉの無線信号を、それぞれアンテナ素子２６０−２〜２６０−ｉに伝え、インダクタ３００−ｉは、この第ｉの無線信号を阻止してアンテナ素子２６０−（ｉ＋１）には伝えない。
従って、この場合の第６のアンテナ３０の実効的なアンテナ素子長はλｉ／４となり、第ｉの無線信号が効率的に送受信される。
【００４８】
［第７のアンテナ３０］
図１４は、本発明にかかる第７のアンテナ３２の構成を示す図である。
図１４に示すように、第７のアンテナ３２は、例えば、第４のアンテナ２６（図７）と同様に、手すり１２（図１）の絶縁部分１２０−１，１２０−２を介して、手すり１２の第１および第２の部分１２−１，１２−２に接続・保持される。
【００４９】
図１５は、図１４に示したコンデンサ３２２の等価回路を示す図である。
アンテナ３２は、ｎ＋１個の垂直部分とこれらの垂直部分の一端で支持された水平部分とを含むアンテナ素子３２０、ｎ個の接地用導体２６２−１〜２６２−ｎ、アンテナ素子３２０の第１の垂直部分と接地面２００との間に設けられる給電点２０２、アンテナ素子３２０の第２〜第ｎ＋１の垂直部分と接地用導体２６２−１〜２６２−ｎとの間に接続されるコンデンサ３２２−１〜３２２−ｎ（Ｃ１〜Ｃｎ）から構成される。
コンデンサ３２２−１〜３２２−ｎは、例えば、図１２に示したインダクタ３００からインダクタ素子３１０を取り除いて、図１５に示すように等価的にコンデンサの働きをさせることより、あるいは、インダクタ３００と同様な構成において、インダクタ素子３１０をコンデンサに置換することにより実現される。
【００５０】
アンテナ素子３２０の第１の垂直部分と、アンテナ素子３２０の水平部分と、アンテナ素子３２０の第２〜第ｎ＋１の垂直部分と、接地用導体２６２−１〜２６２−ｎとの合計の長さは、それぞれ、図１４に示すように、第１〜第ｎの無線信号の波長λ１〜λｎの約１／２とされ、これらが形成するループそれぞれは、波長λ１〜λｎの無線信号用のアンテナとして機能する。
【００５１】
コンデンサ３２２−１〜３２２−ｎそれぞれのキャパシタンスＣ１〜Ｃｎが、Ｃ１＜Ｃ２＜・・・＜Ｃｎ−１となるようにすると、コンデンサ３２２−１〜３２２−ｎの通過最低周波数ｆｐ１〜ｆｐｎを、ｆｐ１＞ｆｐ２＞・・・＞ｆｐｎとすることができる。
この場合において、ｆ１＞ｆｐ１＞ｆ２＞ｆｐ２＞ｆ３＞・・・＞ｆｐｎ−１＞ｆｎ（但し、ｆ１〜ｆｎは、第１〜第ｎの無線信号の周波数）とすると、アンテナ３２は、第１〜第ｎの無線信号それぞれを、効率的に送受信できるようになる。
【００５２】
［第８のアンテナ３４］
図１６は、本発明にかかる第８のアンテナ３４の構成を示す図である。
図１６に示すように、第８のアンテナ３４は、例えば、第４のアンテナ２６（図７）と同様に、手すり１２（図１）の絶縁部分１２０−１，１２０−２を介して、手すり１２の第１および第２の部分１２−１，１２−２に接続・保持される。
【００５３】
図１７は、図１６に示した信号通過部材３４０の等価回路を示す図である。
第８のアンテナ３４は、第７のアンテナ３２（図１４）と同様なアンテナ素子３２０、ｎ個の接地用導体２６２−１〜２６２−ｎ、アンテナ素子３２０の第１の垂直部分と接地面２００との間に設けられる給電点２０２、アンテナ素子３２０の第２〜第ｎ＋１の垂直部分と接地用導体２６２−１〜２６２−ｎとの間に接続される信号通過部材３４０−１〜３４０−ｎから構成される。
信号通過部材３４０−１〜３４０−ｎは、図１７に示すように直列同調回路を構成するインダクタ素子３４２およびコンデンサ３４６から構成され、それぞれ同調周波数ｆｐ１〜ｆｐｎ（波長λ１〜λｎ）の無線信号を選択的に通過させる。
つまり、第８のアンテナ３４は、第７のアンテナ３２（図１４）のコンデンサ３２２−１〜３２２−ｎを、信号通過部材３４０−１〜３４０−ｎで置換した構成を採る。
【００５４】
第８のアンテナ３４にいても、第７のアンテナ３２においてと同様に、アンテナ素子３２０の第１の垂直部分と、アンテナ素子３２０の水平部分と、アンテナ素子３２０の第２〜第ｎ＋１の垂直部分と、接地用導体２６２−１〜２６２−ｎとの合計の長さは、それぞれ、図１６に示すように、第１〜第ｎの無線信号の波長λ１〜λｎの約１／２とされ、これらが形成するループそれぞれは、波長λ１〜λｎの無線信号用のアンテナとして機能する。
【００５５】
信号通過部材３４０−１〜３４０−ｎそれぞれのインダクタ素子３４２のそれぞれのインダクタンスＬ１〜Ｌｎ−１が、Ｌ１＜Ｌ２＜・・・＜Ｌｎ−１となるようにし、コンデンサ３４４それぞれのキャパシタンスＣ１〜Ｃｎが、Ｃ１＜Ｃ２＜・・・＜Ｃｎ−１となるようにすると、コンデンサ３２２−１〜３２２−ｎの通過周波数ｆｐ１〜ｆｐｎを、ｆｐ１＞ｆｐ２＞・・・＞ｆｐｎとすることができる。
この場合において、ｆ１＝ｆｐ１＞ｆ２＝ｆｐ２＞ｆ３・・・＞ｆｐｎ−１＝ｆｎ（但し、ｆ１〜ｆｎは、第１〜第ｎの無線信号の周波数）とすると、アンテナ３４は、第１〜第ｎの無線信号それぞれを、効率的に送受信できるようになる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかるアンテナによれば、船舶などの移動体において、比較的、長い波長の無線信号を送受信することができる。
また、本発明にかかるアンテナは、比較的、長い波長の無線信号の送受信が可能であるにもかかわらず、船舶などの移動体への設置が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるアンテナが適応される移動体（船舶）を例示する図である。
【図２】本発明にかかる第１のアンテナの構成を示す図である。
【図３】本発明にかかる第２のアンテナの構成を示す図である。
【図４】図３に示した第２のアンテナの調整方法を例示する図である。
【図５】本発明にかかる第３のアンテナの構成を示す図である。
【図６】図５に示した第３のアンテナの変形例およびその調整方法を例示する図である。
【図７】本発明にかかる第４のアンテナの構成を示す図である。
【図８】図７に示した第４のアンテナを、第２の無線信号（波長λ２）の送受信に用いる場合を例示する図である。
【図９】本発明にかかる第５のアンテナの構成を示す図である。
【図１０】図９に示した第５のアンテナを、第２の無線信号（波長λ２）の送受信に用いる場合を例示する図である。
【図１１】本発明にかかる第６のアンテナの構成を示す図である。
【図１２】図１１に示したインダクタの構成を例示する図である。
【図１３】図１２に示したインダクタの等価回路を示す図である。
【図１４】本発明にかかる第７のアンテナの構成を示す図である。
【図１５】図１４に示したコンデンサの等価回路を示す図である。
【図１６】本発明にかかる第８のアンテナの構成を示す図である。
【図１７】図１６に示した信号通過部材の等価回路を示す図である。
【符号の説明】
１・・・船舶、
１０・・・船体、
１２・・・手すり、
１２０・・・手すりの絶縁部分、
１４・・・窓、
１６・・・窓枠、
２０，２２，２４，２６，２８，３０，３２，３４・・・アンテナ、
２００・・・接地面、
２０２・・・給電点、
２０４・・・絶縁体、
２２０，２４０，２４４，２６０，２８０，３２０・・・アンテナ素子、
２４２・・・ショート用部材、
２０６，２０８・・・スペーサ、
２６４，２６６・・・導電性部材、
３００・・・インダクタ、
３０２・・・外部導体、
３０４・・・接続部、
３０６・・・誘電体、
３０８・・・絶縁体、
３１０・・・インダクタ素子、
３１２・・・分布容量、
３２２・・・コンデンサ、
３４０・・・信号通過部材、
３４２・・・インダクタ素子、
３４４・・・コンデンサ、[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an antenna used for transmitting and receiving a radio signal of a relatively long wavelength in a mobile body such as a ship.
[0002]
[Prior art]
For example, Patent Literatures 1 to 4 disclose antennas for transmitting and receiving wireless signals in a moving body such as a ship or a vehicle.
However, the antennas disclosed in these documents are configured to transmit and receive a signal of a relatively short wavelength such as a VHF / UHF band, and are not suitable for transmitting and receiving a signal of a longer wavelength than the HF band.
In addition, an antenna for transmitting and receiving a signal having a relatively long wavelength such as an HF band is large, and it is difficult to install the antenna on a mobile object where the space for installing the antenna is severely limited.
[0003]
[Patent Document 1] JP-A-2002-135019
[Patent Document 2] JP-A-2000-156606
[Patent Document 3] JP-A-09-214241
[Patent Document 4] Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-064629
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above background, and has as its object to provide an antenna for transmitting and receiving a radio signal of a relatively long wavelength in a moving object such as a ship.
Another object of the present invention is to provide an antenna that can be easily installed on a moving body such as a ship, even though a relatively long wavelength wireless signal can be transmitted and received.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an antenna according to the present invention is an antenna provided between a first part and a second part of a handrail, wherein the first part and the second part of the handrail are provided. A first conductor extending between the first and second conductors, a second conductor connecting a signal feeding point and the first conductor, the first conductor and / or the second conductor, and the handrail; And a first insulating member that is provided between the first and second parts and electrically insulates between them.
[0006]
Preferably, the handrail is provided on a ground plane, the signal is supplied between the power supply point and the ground plane, and the second conductor connects the first conductor and the power supply point, One end of the first conductor is connected, and the first conductor and the second conductor are tuned to the signal.
[0007]
Preferably, the first conductor includes a plurality of first portions that are electrically insulated from each other, and further includes a first connection member that electrically connects the plurality of first portions. The second conductor and a first portion of the first conductor connected to transmit a signal from the power supply point via the first connection member, the first conductor having a predetermined wavelength. Tune to the signal.
[0008]
Preferably, the first conductor includes a plurality of first portions that are electrically insulated from each other, and a signal blocking member that blocks the signals of different wavelengths between the plurality of first portions. Wherein the second conductor and another first portion of the first conductor connected to transmit a signal from the power supply point via the signal blocking member, Tune to the signal at the wavelength.
[0009]
Preferably, the handrail is provided on a ground plane, the signal is supplied between the power supply point and the ground plane, and the second conductor connects the first conductor and the power supply point, A third conductor connected at one end of the first conductor and connecting the first conductor to the ground plane at another end of the first conductor; The second conductor and the third conductor are tuned to the signal.
[0010]
Preferably, the first conductor includes a plurality of first portions electrically insulated from each other, a first connection member electrically connecting the plurality of first portions, A second connection member that electrically connects each of the plurality of first portions and the ground plane, wherein the second conductor, the first connection member, and the second connection member; A first portion of the first conductor connected to the ground plane to transmit a signal from the feed point via a connection member is tuned to the signal of a predetermined wavelength.
Preferably, the first conductor includes a plurality of first portions that are electrically insulated from each other, and a signal blocking member that blocks the signals of different wavelengths between the plurality of first portions. And a signal passing member for passing the signals of different wavelengths between the plurality of first portions and the ground plane, wherein the second conductor, the signal blocking member, and the signal passing member A first portion of the first conductor connected to the ground plane for transmitting a signal from the feed point via a member is tuned to the signal at a predetermined wavelength.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram exemplifying a moving object (ship 1) to which the antenna according to the present invention is applied.
In the following drawings, substantially the same components are denoted by the same reference numerals.
Further, in the following description, when any of a plurality of components such as the insulators 204-1 to 204-4 is shown without being specified, it may be simply abbreviated to the insulator 204 or the like.
[0012]
As shown in FIG. 1, a hull 10 of a ship 1 such as a passenger ship is often made of metal, and the hull 10 made of metal is suitable as a ground plane of an antenna.
In addition, the ship 1 is provided with a large number of windows 14-1 and 14-2, and the window frames 16-1 and 16-2 (outer walls having openings) are appropriately supplied with power to serve as slot antennas. Can be used.
[0013]
In addition, a handrail 12 is always provided on the outer periphery of the marine vessel 1, and can be used as an inverted L-shaped antenna or a slot antenna by appropriately using the handrail.
The first to eighth antennas 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, and 34 according to the present invention described below focus on such a point and use existing structures on a moving body. Then, it is configured to transmit and / or receive (transmit / receive) a signal having a relatively long wavelength.
As described above, the structure on the moving body that can be used as an antenna is not limited to the handrail 12, but for the purpose of description and illustration, the handrail 12 of the boat 1 will be used as an antenna. The case is taken as a specific example.
[0014]
[First antenna 20]
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the first antenna 20 according to the present invention.
As shown in FIG. 2, the antenna 20 is connected between the first and second portions 12-1 and 12-2 of the handrail 12 (FIG. 1) via insulators 204-1 and 204-4. , Will be retained.
The antenna 20 includes an antenna element 220 including a vertical part and a horizontal part, insulators 204-2 and 204-3, and a feeding point 202.
In the antenna 20, the vertical portion of the antenna element 220 is formed of a conductor such as an electric wire disposed along a metal pipe or an insulating support.
[0015]
One end of the vertical part of the antenna element 220 is connected to one end of the horizontal part of the antenna element 220 also formed of a conductor, and the vertical part and the horizontal part of the antenna element 220 are electrically connected.
A radio signal to be transmitted (for example, a radio signal in the HF band) is supplied between the other end (feed point 202) of the vertical portion of the antenna element 220 and the ground plane 200, or is connected to the feed point 202. A radio signal received by the antenna element 220 is extracted from between the ground 200.
[0016]
As shown in FIG. 2, the total length of the vertical part and the horizontal part of the antenna element 220 is, for example, about １／ (λ / 4) of the signal wavelength λ of the radio signal to be transmitted and received.
That is, the antenna element 220 operates as a kind of inverted L-shaped antenna due to its shape and element length, and efficiently transmits and receives radio signals in synchronization with the radio signals.
[0017]
Note that the vertical portions of the insulators 204-2 and 204-3 and the antenna element 220 play the same role as the support of the handrail 12, and the horizontal portion of the antenna element 220 and the insulators 204-1 and 204-4 form the handrail. It plays a role similar to that of the horizontal part 12.
As described above, the antenna 20 tunes to the radio signal of the wavelength λ to efficiently transmit and receive the radio signal, and also configures a part of the handrail 12 to protect the crew and passengers of the boat 1.
Either or both of the first and second portions 12-1 and 12-2 of the handrail 12 are pillars and wall surfaces other than the handrail 12 of the boat 1 (FIG. 1), and the antenna 20 includes the handrail 12. (The same applies hereinafter).
[0018]
[Second antenna 22]
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the second antenna 22 according to the present invention.
As shown in FIG. 3, the second antenna 22 is provided between the first and second parts 12-1 and 12-2 of the handrail 12 (FIG. 1), like the first antenna 20 (FIG. 2). Are connected and held via insulators 204-1 and 204-4.
The antenna 22 includes an antenna element 240 including two vertical parts and one horizontal part, an insulator 204-2, and a feeding point 202.
[0019]
As shown in FIG. 3, one end of a first vertical portion of the antenna element 240 is connected to one end of a horizontal portion of the antenna element 240, and the other end of the second vertical portion of the antenna element 240 is It is connected between the other end of the horizontal part and the ground plane 200.
In this manner, the two vertical portions and one horizontal portion of the antenna element 240 are electrically conductive, and the other end of the horizontal portion of the antenna element 240 is connected to the ground plane 200 via the second horizontal portion. Is electrically connected to
Also in the antenna element 240, similarly to the antenna element 220 of the first antenna 20 (FIG. 2), between the other end (feed point 202) of the first vertical portion of the antenna element 240 and the ground plane 200, A wireless signal to be transmitted is supplied, or a wireless signal received by the antenna element 240 is extracted from between the feeding point 202 and the ground plane 200.
[0020]
As shown in FIG. 3, the total length of two vertical parts and one horizontal part of the antenna element 240 is, for example, about 1/2 (λ / 2) of the signal wavelength λ of a radio signal to be transmitted and received. It is said.
That is, the antenna element 240 operates as a kind of loop antenna because of its shape and element length, and transmits and receives a wireless signal efficiently in synchronization with the wireless signal.
[0021]
Note that the insulators 204-2 and 204-3 of the second antenna 22 and the vertical and horizontal portions of the antenna element 240 also correspond to the insulators 204-2 and 204-3 of the first antenna 20 and the antenna element 220 (FIG. As in the case of 2), a part or all of the handrail 12 is formed by playing the same role as the support and the horizontal portion of the handrail 12 to protect the crew and passengers of the ship 1.
[0022]
[Adjustment of Second Antenna 22]
FIG. 4 is a diagram illustrating a method of adjusting the second antenna 22 shown in FIG.
When adjusting the antenna 22, as shown in FIG. 4, in the second antenna 22, the second vertical portion of the antenna element 240 is moved along the horizontal portion of the antenna element 240 (in FIG. It may be replaced with a short-circuit member 242 which is movable and connects the horizontal portion of the antenna element 240 and the ground plane 200 for electrical conduction.
As described above, the second vertical portion of the antenna element 240 is replaced with the shorting member 242, and the position where the horizontal portion of the antenna element 240 and the ground plane 200 are conducted is changed, so that the tuning frequency of the antenna 22 is changed. And the impedance and the like can be adjusted.
[0023]
[Third antenna 24]
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of the third antenna 24 according to the present invention.
As shown in FIG. 5, the third antenna 24 includes the first and second portions 12 of the handrail 12 (FIG. 1) similarly to the first and second antennas 20 and 22 (FIGS. 2 to 4). -1 and 12-2 are connected and held via insulators 204-1 and 204-4.
The antenna 24 includes an antenna element 244 including one vertical portion and one horizontal portion, two short members 242-1 and 242-2, and a feeding point 202.
[0024]
As shown in FIG. 5, one end of the vertical portion of the antenna element 244 is connected to a position off the center of the horizontal portion of the antenna element 244.
Shorting members 242-1 and 242-2 are connected between the vicinity of both ends of the antenna element 244 and the ground plane 200.
As described above, the vertical portion and the horizontal portion of the antenna element 244 are electrically connected to each other, and both ends of the horizontal portion of the antenna element 244 are connected to the ground plane 200 via the short members 242-1 and 242-2. Is electrically connected to
In the antenna element 244, a radio signal to be transmitted is supplied between the other end (feeding point 202) of the vertical portion of the antenna element 244 and the ground plane 200, or the feeding point 202 is connected to the ground plane 200. The wireless signal received by the antenna element 244 is extracted from the interval.
[0025]
As shown in FIG. 5, the total length of the shorting member 242-1 and the connection point between the horizontal portion and the vertical portion of the antenna element 244 is, for example, the signal wavelength λ of the wireless signal to be transmitted and received. It is about ４ (λ / 4).
The total length of the shorting member 242-2 from the connection point between the vertical portion of the antenna element 244 and the vertical portion of the horizontal portion to the connection point with the shorting member 242-2 is, for example, It is about 1/2 (λ / 2) of the signal wavelength λ of the radio signal to be obtained.
That is, the antenna element 244 operates as a kind of loop antenna or slot antenna due to its shape and element length, and transmits and receives a radio signal efficiently in synchronization with the radio signal.
Further, since the adjustment can be made at two places of the short members 242-1 and 222-2, the adjustment of the antenna element 244 is easy.
[0026]
Note that the vertical and horizontal portions of the insulators 204-2 and 204-3 of the third antenna 24 and the antenna element 244 are also used in the insulators 204-2 and 204-3 of the first antenna 20 and the antenna element 220. In the same manner as described above, it plays a role similar to the column and horizontal portion of the handrail 12 to constitute a part or all of the handrail 12 and protects the crew and passengers of the boat 1.
[0027]
[Modification of Third Antenna 24]
FIG. 6 is a diagram illustrating a modification of the third antenna 24 shown in FIG. 5 and an adjustment method thereof.
As shown in FIG. 6, the antenna 24 may be configured without the short-circuit member 242-2.
[0028]
That is, as shown in FIG. 6, the total length from the connection point of the vertical portion of the antenna element 244 and the vertical portion of the horizontal portion to the open end is, for example, the signal wavelength λ of the radio signal to be transmitted and received. The antenna 24 can transmit and receive the target wireless signal efficiently even if the distance is about ４ (λ / 4) of the antenna 24.
Note that, even in the antenna 24 deformed as shown in FIG. 6, the tuning frequency, the impedance, and the like can be adjusted by moving the shorting member 242-1.
[0029]
[Fourth antenna 26]
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of the fourth antenna 26 according to the present invention.
As shown in FIG. 7, the fourth antenna 26 is connected to the insulating portions 120-1 and 120-2 of the handrail 12 via the insulating portions 120-1 and 120-2 of the handrail 12 (FIG. 1), for example.・ It is retained.
The antenna 26 includes an antenna element 260-1 including two vertical parts and one horizontal part, n-1 antenna elements 260-2 to 260-n each including one vertical part and one horizontal part, and a grounding element. It is composed of the conductors 262-1 to 262-n and the feeding point 202.
[0030]
The antenna elements 260-1 to 260-n are connected and supported via n-1 (partially not shown) lateral insulator spacers 208-1 to 208- (n-1), The antenna elements 260-1 to 260-n are electrically insulated from each other.
The vertical portions of the antenna elements 260-2 to 260-n are connected to and held by the grounding conductors 262-1 to 262-n via the vertical insulator spacers 206, respectively. Electrically insulated.
[0031]
Further, the total length of the vertical portion of the antenna element 260-1 and the horizontal portion of the antenna elements 260-1 to 260-i (i = 1 to n) is about 1 of the wavelength λi of the i-th wireless signal. / 4.
That is, the antenna elements 260-1 to 260-n are used as antenna elements for signals of wavelengths λ1 to λn, respectively.
As can be seen with reference to FIG. 7, the wavelengths λ1 to λn of the first to n-th wireless signals have a relationship of λ1 <λ2 <.
[0032]
As described above, when the spacers 208-1 to 208- (n-1) are appropriately and selectively short-circuited, the antenna elements 260-1 to 260-n are connected to the first antenna 20 (FIG. 2). A kind of inverted L antenna similar to the above is constructed.
As described above, the antenna 26 efficiently transmits the radio signals of the wavelengths λ1 to λn supplied between one end (feed point 202) of one vertical portion of the antenna element 260-1 and the ground plane 200, Further, it efficiently receives the wireless signals of the wavelengths λ1 to λn and outputs the signals from between the feeding point 202 and the ground plane 200.
[0033]
FIG. 8 is a diagram illustrating a case where the fourth antenna 26 shown in FIG. 7 is used for transmitting and receiving a second wireless signal (wavelength λ2).
In order to use the fourth antenna 26 for transmitting and receiving the second wireless signal of the wavelength λ2, as shown in FIG. 8, the spacer 208-1 between the antenna elements 260-1 and 260-2 is moved in the horizontal direction. Electrically conductive by the conductive member 266-1.
[0034]
As described above, in order to use the antenna 26 for transmitting and receiving the i-th wireless signal of the wavelength λi, the spacers 208-1 to (i-1) between the antenna elements 260-1 to 260-i are replaced by i- What is necessary is just to electrically conduct by one (some not shown) conductive members 266-1 to 266- (i-1).
The adjustment method shown in FIGS. 4 to 6 is applicable to the antenna 26 (the same applies to each antenna according to the present invention).
[0035]
[Fifth antenna 28]
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of the fifth antenna 28 according to the present invention.
As shown in FIG. 9, for example, like the fourth antenna 26 (FIG. 7), the fifth antenna 28 includes a handrail via the insulating portions 120-1 and 120-2 of the handrail 12 (FIG. 1). Twelve first and second parts 12-1 and 12-2 are connected and held. The antenna 28 includes an antenna element 280-1 including two vertical parts and one horizontal part, n-1 antenna elements 280-2 to 280-n each including one vertical part and one horizontal part, and a grounding element. It is composed of the conductors 262-1 to 262-n and the feeding point 202.
[0036]
Between antenna elements 280-1 to 280-n having the same configuration as antenna elements 260-1 to 260-n of fourth antenna 26 (FIG. 7), between antenna elements 260-1 to 260-n Similarly, the antenna elements 280-1 to 280-n are connected and supported via n-1 (partially not shown) lateral insulator spacers 208-1 to 208- (n-1). Are electrically insulated from each other.
The vertical portions of the antenna elements 280-2 to 280-n are connected to and held by the grounding conductors 262-1 to 262-n via the vertical insulator spacers 206, respectively. Electrically insulated.
[0037]
The vertical portion of the antenna element 280-1, the horizontal portion of the antenna elements 280-1 to 280-i (i = 1 to n), the vertical portion of the antenna element 280-i, and the grounding conductor 262-i The total length is about 約 of the wavelength λi of the i-th wireless signal.
As described above, when the spacers 206-1 to 206-n and 208-1 to 208- (n-1) are appropriately short-circuited as appropriate, the antenna elements 280-1 to 280-n are connected to the second antenna. 22 (FIG. 3), and efficiently transmits and receives radio signals of wavelengths λ1 to λn.
That is, antenna elements 280-1 to 280-n are used as antenna elements for signals of wavelengths λ1 to λn, respectively.
[0038]
FIG. 10 is a diagram illustrating a case where the fifth antenna 28 shown in FIG. 9 is used for transmitting and receiving a second wireless signal (wavelength λ2).
In order to use the fifth antenna 28 for transmitting and receiving the second wireless signal of the wavelength λ2, as shown in FIG. 10, the spacer 208-1 between the antenna elements 280-1 and 280-2 and the antenna element The conductive member 266-1 and the vertical conductive member 264-1 may electrically connect the antenna 206-2 between the vertical portion of the 280-2 and the grounding conductor 262-2.
[0039]
As described above, in order to use the antenna 28 for transmitting and receiving the i-th wireless signal of the wavelength λi, the spacers 208-1 to (i-1) between the antenna elements 280-1 to 280-i are connected to the i- One (not shown) conductive member 266-1 to 266- (i-1) electrically connects the conductive member 266-1 to the vertical conductor of the antenna element 280-i and the grounding conductor 262-i. The spacer 206-i may be made electrically conductive by the conductive member 264-1.
[0040]
[Sixth antenna 30]
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of the sixth antenna 30 according to the present invention.
As shown in FIG. 11, the sixth antenna 30 includes, for example, a handrail via insulating portions 120-1 and 120-2 of the handrail 12 (FIG. 1), like the fourth antenna 26 (FIG. 7). Twelve first and second parts 12-1 and 12-2 are connected and held.
[0041]
The antenna 30 includes, similarly to the fourth antenna 26, an antenna element 260-1 including two vertical parts and one horizontal part, and n-1 antenna elements 260 including one vertical part and one horizontal part, respectively. -1 to 260-n, grounding conductors 262-1 to 262-n, inductors 300-1 to 300- (n-1), and a feeding point 202.
That is, the sixth antenna 30 has a configuration in which the spacers 208-1 to 208- (n-1) of the fourth antenna 26 (FIG. 7) are replaced with inductors 300-1 to 300- (n-1). take.
[0042]
FIG. 12 is a diagram illustrating the configuration of the inductor 300 shown in FIG.
The antenna elements 260-1 to 260-n are connected via n-1 (partially not shown) inductors 300-1 to 300- (n-1).
As illustrated in FIG. 12, the inductors 300-1 to 300-n include an outer conductor 302 divided into two parts, two connection portions 304 electrically connected to the antenna element 260 at both ends of the inductor 300, It is composed of a dielectric 306 filled in the outer conductor 302, an insulator (dielectric) 308 that electrically insulates and connects the two parts of the outer conductor 302, and an inductor element 310. As shown in FIG. 12, when the insulator 308 is thinned, a distributed capacitance is generated in two portions of the outer conductor 302 and a distributed capacitance is also provided between the outer conductor 302 and the inductor element 310 as described later. Occurs.
If it is desired to reduce the distributed capacitance, the insulator 308 may be thickened to increase the distance between the outer conductors 302, or the outer conductor 302 may be replaced with an insulating support member.
[0043]
As in the fourth antenna 26, the total length of the vertical part of the sixth antenna element 260-1 and the horizontal part of the antenna elements 260-1 to 260-i (i = 1 to n) is The wavelength is about 約 of the wavelength λi of the ith wireless signal, and the antenna elements 260-1 to 260-n are used for signals of wavelengths λ1 to λn.
The inductor 300-i connects between the antenna elements 260-i and 260- (i + 1) via the connection section 304 and the inductor element 310.
[0044]
If the inductances L1 to Ln-1 of the inductor elements 310 of the inductors 300-1 to 300- (n-1) satisfy L1 <L2 <. The cut-off lowest frequencies fcl1 to fcln-1 of 300- (n-1) can be set to fcl1>fcl2>...> Fcln-1.
Further, assuming that f1>fcl1>f2>fcl2>f3>...>Fcln-1> fn (where f1 to fn are the frequencies of the first to n-th wireless signals), the antenna 30 will Each of the n-th wireless signals can be transmitted and received efficiently.
[0045]
[Modification]
FIG. 13 is a diagram showing an equivalent circuit of the inductor 300 shown in FIG.
A distributed capacitance 312 occurs between two portions of the outer conductor 302 of the inductor 300 shown in FIG. 12 and between the outer conductor 302 and the inductor element 310. By using the inductor element 310 of the inductor 300-i and the distributed capacitance 312, or by adding a capacitor in parallel to the inductor element 310, as shown in FIG. n can be used as a parallel tuning circuit (signal blocking member) for tuning to the frequency fi of the i-th wireless signal.
[0046]
As described above, when the inductors 300-1 to 300-n are used as a parallel tuning circuit, the inductances L1 to Ln-1 of the inductor elements 310 of the inductors 300-1 to 300- (n-1) are equal to L1. <L2 <... <Ln-1 so that the distributed capacitance 312 of each of the inductors 300-1 to 300- (n-1) or the capacitances C1 to Cn-1 of the capacitors added in parallel to the inductor element 310. .. <Cn−1, the cutoff frequencies fs1 to fsn−1 of the inductors 300-1 to 300- (n−1) are changed to fs1>fs2>. It can be set to -1.
In this case, if fc1 = f2, fc2 = f3,..., Fcn-1 = fn (where f1 to fn are the frequencies of the first to n-th wireless signals), the inductors 300-1 to 300- (N-1) prevents the wireless signal of the ith wireless signal (wavelength λi) from being transmitted to the antenna element 260- (i + 1).
[0047]
That is, for example, when the i-th wireless signal (frequency fi, wavelength λi) is supplied from the feeding point 202, the inductors 300-1 to 300- (i-1) transmit the i-th wireless signal to the antennas respectively. The signal is transmitted to the elements 260-2 to 260-i, and the inductor 300-i blocks the i-th wireless signal and does not transmit the signal to the antenna element 260- (i + 1).
Therefore, the effective antenna element length of the sixth antenna 30 in this case is λi / 4, and the i-th wireless signal is transmitted and received efficiently.
[0048]
[Seventh antenna 30]
FIG. 14 is a diagram showing a configuration of the seventh antenna 32 according to the present invention.
As shown in FIG. 14, the seventh antenna 32 is, for example, similar to the fourth antenna 26 (FIG. 7), through a handrail via insulating portions 120-1 and 120-2 of the handrail 12 (FIG. 1). Twelve first and second parts 12-1 and 12-2 are connected and held.
[0049]
FIG. 15 is a diagram showing an equivalent circuit of the capacitor 322 shown in FIG.
The antenna 32 includes an antenna element 320 including n + 1 vertical portions and a horizontal portion supported at one end of these vertical portions, n grounding conductors 262-1 to 262-n, and a first of the antenna elements 320. A feed point 202 provided between the vertical portion and the ground plane 200, and a capacitor 322-1 connected between the second to (n + 1) th vertical portions of the antenna element 320 and the grounding conductors 262-1 to 262-n. To 322-n (C1 to Cn).
The capacitors 322-1 to 322-n are obtained by removing the inductor element 310 from the inductor 300 shown in FIG. 12 and making the capacitor function equivalently as shown in FIG. This is realized by replacing the inductor element 310 with a capacitor.
[0050]
The total length of the first vertical part of the antenna element 320, the horizontal part of the antenna element 320, the second to (n + 1) th vertical parts of the antenna element 320, and the grounding conductors 262-1 to 262-n is As shown in FIG. 14, each of the wavelengths is approximately の of the wavelengths λ1 to λn of the first to nth wireless signals, and the loops formed by these are used as antennas for the wireless signals of wavelengths λ1 to λn. Function.
[0051]
When the capacitances C1 to Cn of the capacitors 322-1 to 322-n are set to satisfy C1 <C2 <... <Cn-1, the lowest passing frequencies fp1 to fpn of the capacitors 322-1 to 322-n are calculated as follows. fp1>fp2>...> fpn.
In this case, if f1>fp1>f2>fp2>f3>...>Fpn-1> fn (where f1 to fn are the frequencies of the first to n-th wireless signals), the antenna 32 is Each of the first to n-th wireless signals can be transmitted and received efficiently.
[0052]
[Eighth antenna 34]
FIG. 16 is a diagram showing a configuration of the eighth antenna 34 according to the present invention.
As shown in FIG. 16, the eighth antenna 34 is, for example, similar to the fourth antenna 26 (FIG. 7), through a handrail via insulating portions 120-1 and 120-2 of the handrail 12 (FIG. 1). Twelve first and second parts 12-1 and 12-2 are connected and held.
[0053]
FIG. 17 is a diagram showing an equivalent circuit of the signal passing member 340 shown in FIG.
The eighth antenna 34 includes an antenna element 320 similar to the seventh antenna 32 (FIG. 14), n grounding conductors 262-1 to 262-n, a first vertical portion of the antenna element 320, and a ground plane 200. And signal passing members 340-1 to 340-n connected between the second to (n + 1) th vertical portions of the antenna element 320 and the grounding conductors 262-1 to 262-n. Consists of
Each of the signal passing members 340-1 to 340-n includes an inductor element 342 and a capacitor 346 forming a series tuning circuit as shown in FIG. Selectively pass.
That is, the eighth antenna 34 employs a configuration in which the capacitors 322-1 to 322-n of the seventh antenna 32 (FIG. 14) are replaced with the signal passing members 340-1 to 340-n.
[0054]
Also in the eighth antenna 34, as in the seventh antenna 32, the first vertical portion of the antenna element 320, the horizontal portion of the antenna element 320, and the second to (n + 1) th vertical portions of the antenna element 320 And the total length of the grounding conductors 262-1 to 262-n are respectively about 1/2 of the wavelengths λ1 to λn of the first to n-th radio signals, as shown in FIG. Each of the loops formed by these functions as an antenna for radio signals of wavelengths λ1 to λn.
[0055]
The respective inductances L1 to Ln-1 of the inductor elements 342 of the signal passing members 340-1 to 340-n are set to satisfy L1 <L2 <... <Ln-1, and the capacitances C1 to Cn of the capacitors 344 are set. .. <Cn−1, the passing frequencies fp1 to fpn of the capacitors 322-1 to 322-n can be set to fp1> fp2 >>.
In this case, assuming that f1 = fp1> f2 = fp2>f3...> Fpn-1 = fn (where f1 to fn are the frequencies of the first to n-th wireless signals), the antenna 34 becomes the first To the nth wireless signal can be efficiently transmitted and received.
[0056]
【The invention's effect】
As described above, according to the antenna according to the present invention, a mobile object such as a ship can transmit and receive a radio signal having a relatively long wavelength.
Further, the antenna according to the present invention is easy to install on a moving body such as a ship, even though it is possible to transmit and receive a radio signal of a relatively long wavelength.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram exemplifying a moving object (ship) to which an antenna according to the present invention is applied.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a first antenna according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a second antenna according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a method of adjusting the second antenna shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a third antenna according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a modified example of the third antenna shown in FIG. 5 and a method of adjusting the third antenna.
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a fourth antenna according to the present invention.
8 is a diagram exemplifying a case where the fourth antenna shown in FIG. 7 is used for transmitting and receiving a second wireless signal (wavelength λ2).
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a fifth antenna according to the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating a case where the fifth antenna shown in FIG. 9 is used for transmitting and receiving a second wireless signal (wavelength λ2).
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a sixth antenna according to the present invention.
FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of the inductor illustrated in FIG. 11;
FIG. 13 is a diagram showing an equivalent circuit of the inductor shown in FIG.
FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a seventh antenna according to the present invention.
FIG. 15 is a diagram showing an equivalent circuit of the capacitor shown in FIG.
FIG. 16 is a diagram showing a configuration of an eighth antenna according to the present invention.
17 is a diagram showing an equivalent circuit of the signal passing member shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1 ... ship,
10 ... hull,
12 ... railing,
120 ... handrail insulation part,
14 ... windows,
16 ... window frame,
20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34 ... antenna,
200 ... ground plane,
202 ... feeding point,
204 ・・・ insulator,
220, 240, 244, 260, 280, 320 ... antenna elements,
242 ・・・ Short member,
206, 208 ... spacer,
264,266 ... conductive member,
300 ... inductor,
302 ... external conductor,
304 connection part,
306 ... dielectric,
308 ・・・ insulator,
310 ・・・ Inductor element,
312 ... distribution capacity,
322 ... condenser,
340 ... Signal passing member,
342: an inductor element
344: condenser,

Claims

An antenna that forms part or all of the handrail,
A first conductor stretched between a first portion and a second portion of the handrail;
A second conductor connecting a signal feeding point and the first conductor;
A first insulating member provided between the first conductor and / or the second conductor or any of them and the first and second parts of the handrail, and electrically insulating between the first and second parts; And an antenna having:

The handrail is provided on a ground plane, the signal is supplied between the power supply point and the ground plane, and the second conductor connects the first conductor and the power supply point to the first ground. Connect at one end of the conductor,
The antenna according to claim 1, wherein the first conductor and the second conductor are tuned to the signal.

The first conductor is
A plurality of first portions electrically isolated from each other;
A first connection member that electrically connects between the plurality of first portions;
The second conductor and a first portion of the first conductor connected to transmit a signal from the power supply point via the first connection member are connected to the signal of a predetermined wavelength. An antenna according to claim 2 tuned.

The first conductor is
A plurality of first portions electrically isolated from each other;
Further comprising a signal blocking member for blocking the signals having different wavelengths between the plurality of first portions,
The second conductor and another first portion of the first conductor connected to transmit a signal from the feeding point via the signal blocking member are connected to the signal of a predetermined wavelength. An antenna according to claim 2 tuned.

The handrail is provided on a ground plane, the signal is supplied between the power supply point and the ground plane, and the second conductor connects the first conductor and the power supply point to the first ground. Connect at one end of the conductor,
A third conductor connecting the first conductor and the ground plane at another end of the first conductor,
The antenna according to claim 1, wherein the first conductor, the second conductor, and the third conductor are tuned to the signal.

The first conductor is
A plurality of first portions electrically isolated from each other;
A first connection member for electrically connecting the plurality of first portions;
A second connection member that electrically connects each of the plurality of first portions and the ground plane;
A first conductor of the first conductor connected to the ground plane so as to transmit a signal from the power supply point via the second conductor and the first connection member and the second connection member; The antenna of claim 5, wherein the portion is tuned to the signal at a predetermined wavelength.

The first conductor is
A plurality of first portions electrically isolated from each other;
A signal blocking member for blocking the signals having different wavelengths between the plurality of first portions;
A signal passing member that allows the signals of different wavelengths to pass therethrough, between the plurality of first portions and the ground plane,
The second conductor, and a first portion of the first conductor connected to the ground plane to transmit a signal from the feed point via the signal blocking member and the signal passing member, The antenna of claim 5, tuned to the signal at a predetermined wavelength.