JP2007028357A

JP2007028357A - 車両用アンテナ装置

Info

Publication number: JP2007028357A
Application number: JP2005209468A
Authority: JP
Inventors: Junshi Imai; 純志今井; Tsuguyuki Shibata; 伝幸柴田
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 2005-07-20
Filing date: 2005-07-20
Publication date: 2007-02-01

Abstract

【課題】ＦＭ放送にアンテナ長を設定し、ＡＭ放送を有効に受信する車両用アンテナ装置
【解決手段】車両用アンテナ装置２００はループアンテナ１と、高周波回路２０とからなる。高周波回路２０は、ＡＭフィルタ回路３１及びＦＭフィルタ回路３２を有し、それらの出力が、各々、図略の後段のＡＭ復調機及びＦＭ復調機に接続される。ループアンテナ１は、その直近に設けられた高周波回路２０に接続されており、ループアンテナ１の一端は高周波回路２０のＧＮＤに接続されている。ループアンテナ１が閉回路となっているので、閉回路の大きさより十分長い波長の電磁波であるＡＭラジオ放送の電磁波により発生した誘導起電力を信号として有効に取り出すことができる。一方、ループアンテナ１の周囲長を、ＦＭラジオ放送、ＴＶ放送、更には地上波デジタル放送の電磁波の波長の１／２程度とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両に搭載するアンテナ装置に関する。特にいわゆる自家用車のような、比較的小型の車両に搭載し、国内のＡＭ及びＦＭ帯域乃至は地上波デジタル放送を受信するのに好適なアンテナ装置に関する。

自動車用ループアンテナとしては、例えば下記特許文献１の技術が知られている。
特開平２−８６２０１

従来の車両用ガラスアンテナでは、１本のリード線で給電するため、閉回路を構成することが困難であり、開放端を有するアンテナの他端をリード線に接続していることが多い。

中波帯では、波長（１００〜１０００ｍ）に比べてアンテナ長が短すぎるため、アンテナとしては感度が悪い。即ち、開放端アンテナでは、アンテナに流れる交流電流はそのアンテナ端にて反射されることによる定在波が生じている。この時、給電点において、進行波と反射波の位相が揃わなければ電力効率が悪くなる。位相が揃うのはモノポール状アンテナの場合、アンテナ長が所望波の波長の１／４の時である。すると、中波帯の電磁波を受信するアンテナは数十ｍもの長さを必要とする。しかし、車両用アンテナで数十ｍもの長さのアンテナを接地することは不可能であり、現状では窓ガラスに蛇行させる形で（それでも１〜２ｍの長さしかない）アンテナを設置している。この程度の長さでは、進行波と反射波の位相はほぼ逆位相となり、互いに打ち消しあってしまう。従って、電力効率は非常に悪くなってしまっている。

また、同軸ケーブルで給電する場合は、同軸ケーブルの特性インピーダンス（５０又は７０Ω）に比べてアンテナインピーダンスが数Ωくらいと非常に小さいため、アンテナと同軸ケーブルとの接続部において反射が起きてしまう。そのために電力効率が悪くなってしまっている。

本発明は上記の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、超短波帯（日本でのＦＭ放送）にアンテナ長を設定しつつ中波帯（日本でのＡＭ放送）を効率良く受信するための車両用アンテナ装置を提供することである。

上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、車両に設けられる、アンテナとその直近に設けられた高周波回路を有する車両用アンテナ装置であって、前記アンテナは所望の周波数の電磁波の波長の１／２の長さを有するループアンテナであり、前記アンテナの一端が前記高周波回路の接地端子に接続されたことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記高周波回路はフィルタによる信号分離回路を有することを特徴とする。また、請求項３に記載の発明は、前記フィルタによる信号分離回路として、より低帯域と、より高帯域の２帯域に各々対応させた２個有することを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、前記高周波回路はインピーダンス変換回路を有することを特徴とする。また、請求項５に記載の発明は、前記高周波回路は増幅回路を有することを特徴とする。また、請求項６に記載の発明は、前記高周波回路は所望の周波数を選択する同調回路を有することを特徴とする。

高周波回路をアンテナの直近に配置することにより、閉回路の構成を容易に実現することができる。これにより、特に中波帯においてその受信電力を大きく向上させることができる。また、閉回路の周囲長を超短波以上の周波数帯域における所望の周波数の波長の半分の長さにすることで、その周波数帯の電磁波の受信も可能となる。

即ち、中波帯については、閉回路を貫く磁束による誘導起電力が発生することを利用したアンテナコイルとして動作する。一方、超短波以上の周波数帯については、アンテナの周囲長が約λ／２となる周波数帯において共振する共振型アンテナとして動作する。このように２つの周波数帯を効率良く受信することができる。高周波回路の構成としては所望の帯域を取り出すためのフィルタ回路が好ましく、受信する２つの周波数帯に合わせて２つのフィルタ回路を設けると良い。その他、インピーダンス変換回路、増幅回路、同調回路を高周波回路に組み込んでも良い。

以下、図を参照しながら本発明の具体的な実施例について説明する。尚、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

図１は本発明の具体的な一実施例である車両用アンテナ装置１００の構成図である。車両用アンテナ装置１００はループアンテナ１と、高周波回路２とからなり、図略の後段の復調機に接続されるものである。高周波回路２は、少なくともフィルタ回路３を有している。

図１の車両用アンテナ装置１００は、ループアンテナ１がその直近に設けられた、フィルタ回路３を有する高周波回路２に接続されている。また、ループアンテナ１の一端は当該高周波回路２のＧＮＤに接続されている。これにより高周波回路２から見て、ループアンテナ１が閉回路となっている。ループアンテナ１が構成する閉回路の大きさより十分長い波長の電磁波は、当該閉回路を貫く磁束による誘導起電力を発生させる。よって、高周波回路２により、この電磁波により発生した誘導起電力を信号として有効に取り出すことができる。

ループアンテナ１の周囲長が波長の１／２となる電磁波の周波数帯において、このループアンテナ１は共振するので、ループアンテナ１の周囲長を所望の周波数帯の波長の半分程度にしておけば高周波回路２はこの当該信号を有効に取り出すことができる。

よって、車両用アンテナ装置１００は、ループアンテナ１が構成する閉回路の大きさより十分長い波長の電磁波と、ループアンテナ１の周囲長の２倍程度の波長の電磁波との、異なる周波数帯の電磁波を受信することができる。

図２は本発明の具体的な一実施例である車両用アンテナ装置２００の構成図である。車両用アンテナ装置２００はループアンテナ１と、高周波回路２０とからなる。高周波回路２０は、少なくともＡＭフィルタ回路３１及びＦＭフィルタ回路３２を有しており、それらの出力が、各々、図略の後段のＡＭ復調機及びＦＭ復調機に接続されるものである。

図２の車両用アンテナ装置２００は、ループアンテナ１がその直近に設けられた、ＡＭフィルタ回路３１及びＦＭフィルタ回路３２を有する高周波回路２０に接続されている。また、ループアンテナ１の一端は当該高周波回路２０のＧＮＤに接続されている。これにより高周波回路２０から見て、ループアンテナ１が閉回路となっている。ループアンテナ１が構成する閉回路の大きさより十分長い波長の電磁波、例えば日本におけるＡＭラジオ放送は、当該閉回路を貫く磁束による誘導起電力を発生させる。よって、高周波回路２０により、ＡＭラジオ放送の電磁波により発生した誘導起電力を信号として有効に取り出すことができる。

ループアンテナ１の周囲長を、ＦＭラジオ放送、ＴＶ放送、更には地上波デジタル放送の電磁波の波長の１／２程度とすると、このループアンテナ１はそれら電磁波に共振するので、高周波回路２０はＦＭラジオ放送、ＴＶ放送、更には地上波デジタル放送の信号を有効に取り出すことができる。

よって、車両用アンテナ装置２００は、ループアンテナ１が構成する閉回路の大きさより十分長い波長のであるＡＭラジオ放送の電磁波と、ループアンテナ１の周囲長の２倍程度の波長であるＦＭラジオ放送、ＴＶ放送、更には地上波デジタル放送の電磁波との、２つの周波数帯の電磁波を受信することができる。これらはそれぞれＡＭフィルタ回路３１及びＦＭフィルタ回路３２の出力として別々に出力され、図略の後段のＡＭ復調機及びＦＭ復調機にて同時に復調できる。よって、車両用アンテナ装置２００を用いれば、ＡＭラジオを聞きながらＦＭ−ＶＩＣＳで交通情報を取得するといったことが１つのアンテナで可能となる。特に日本のＦＭラジオ放送は水平偏波を用いており、車両の窓ガラスに横長に閉回路アンテナを設置すると感度が良くなる。

本発明の具体的な一実施例に係る車両用アンテナ装置１００の構成図。本発明の具体的な他の実施例に係る車両用アンテナ装置２００の構成図。

符号の説明

１００、２００：車両用アンテナ装置
１：ループアンテナ
２、２０：高周波回路
３：フィルタ回路
３１：ＡＭフィルタ回路
３２：ＦＭフィルタ回路

Claims

車両に設けられる、アンテナとその直近に設けられた高周波回路を有する車両用アンテナ装置であって、
前記アンテナは所望の周波数の電磁波の波長の１／２の長さを有するループアンテナであり、
前記アンテナの一端が前記高周波回路の接地端子に接続されたことを特徴とする車両用アンテナ装置。
前記高周波回路はフィルタによる信号分離回路を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用アンテナ装置。
前記フィルタによる信号分離回路として、より低帯域と、より高帯域の２帯域に各々対応させた２個有することを特徴とする請求項２に記載の車両用アンテナ装置。
前記高周波回路はインピーダンス変換回路を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用車両用アンテナ装置。
前記高周波回路は増幅回路を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用アンテナ装置。
前記高周波回路は所望の周波数を選択する同調回路を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用アンテナ装置。