JP2007059956A - アンテナ補助装置及びアンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 指向性アンテナであっても最適な状態で設置でき、且つ、移動体通信機と接続する上で困難もないアンテナ補助装置及びアンテナ装置を提供する。
【解決手段】 送受信すべきアンテナ信号と電波受信状態を示す下りシリアル信号とを携帯電話機２から受け、これらに直流電圧とアンテナ信号とを付加した重畳信号を、単一の同軸ケーブル６に出力する制御本体部３と、同軸ケーブル６から受けた重畳信号に含まれる感度データに基づいて、アンテナ本体部１に近接するＬＥＤ表示部１４に、携帯電話機２の電波受信状態を表示する表示制御部４とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、携帯電話機の受信感度レベルを表示して、最適な状態で電波を送受信できるようアンテナを設置可能なアンテナ補助装置に関するものである。

昨今の携帯電話機の普及は目覚しいものがあり、小学生やお年寄りも含め、数多くの人々が有益に携帯電話機を活用している。そして、通信事業者は、８００ＭＨｚ帯、１．５ＧＨｚ帯、２ＧＨｚ帯において移動体通信サービスを提供している。

ところが、携帯電話機がマイクロ波帯の通信を利用するため、移動体通信網の基地局のサービスエリアに限界があり、例えば、高層ビルや高層マンションでは、通信が途切れがちであったり、携帯電話機が使えないなどの問題があった。ある調査結果によれば、加入者８３，１４７，０００人の約４７％が、「通信状態に大変不満がある」とか、或いは「通信状態に少し不満がある」と感じていると言われている。

かかる通信不良の問題を個々的に解消するために、携帯電話機に外部アンテナを取り付ける対策を採ることがある。この外部アンテナには、一般に、指向性アンテナと無指向性アンテナに分類されるが、無指向性アンテナは、(a)受信状態が外因に影響されやすい、(b)アンテナ利得が指向性アンテナに比較して劣る、(c)高層マンションなどでは効果が乏
しいなどの欠点がある。

これに対して、指向性アンテナは、アンテナ利得が高いので、高層マンションなどでも効果があり、携帯電話機では圏外エリアと表示される場合でさえ使用できる場合があるという大きな利点がある。

しかしながら、指向性アンテナは、その指向性のゆえに、電波の受信方向に正確に合致させないと折角のアンテナ利得が生かせないという欠点がある。また、一般に、指向性アンテナから導出されるケーブルは硬くて太いので、現実的には、携帯電話機に接続して使用できないという問題もある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、指向性アンテナであっても最適な状態で設置でき、且つ、移動体通信機と接続する上で困難もないアンテナ補助装置及びアンテナ装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、電波受信状態を示す感度データを移動体通信機から受け、この感度データと直流電圧とを含んだ重畳信号を、単一の通信ケーブルに出力する制御本体部と、前記通信ケーブルから受けた重畳信号に含まれる感度データに基づいて、アンテナ本体部に近接する表示部に、移動体通信機の電波受信状態を表示する表示制御部とを備えることを特徴とする。

本発明において、移動体通信機とは典型的には携帯電話機である。なお、アンテナ本体部は指向性アンテナであるのが好適であるが、これに限定されるものではなく、無指向性アンテナであっても良い。本発明では、アンテナ本体部と移動体通信機とを直結するのではなく、移動体通信機は、制御本体部に接続されるに過ぎないので、指向性アンテナとの
接続が容易である。

本発明に係る表示制御部には、重畳信号からデジタルデータを抽出する抽出回路が設けられているのが好ましい。また、表示制御部は、重畳信号から直流電圧を抽出して自らの電源電圧とするのが好ましい。好適には、前記重畳信号には、更に、移動体通信機から送受信されるべきアンテナ信号が含まれており、前記表示制御部は、前記通信ケーブルから受けたアンテナ信号をアンテナ本体部に転送している。

前記アンテナ本体部は、指向性アンテナと無指向性アンテナとが組み合わされてなる複合アンテナであるのが好ましい。なお、本発明で、無指向性アンテナとは、同一平面内のどこでも送受信特性が変わらないことを意味し、全く指向性がないことを意味するものではない。

また、本発明は、上記した何れかのアンテナ補助装置と、アンテナ本体部とを備えたアンテナ装置でもある。

更にまた、請求項７に係る発明は、指向性アンテナと無指向性アンテナを接続して構成されたリピータアンテナと、電波受信状態を示す感度データを移動体通信機から受け、この感度データに対応するレベル表示を行う表示制御部とを備えることを特徴とする。

この発明では、受信感度がレベル表示されるので、アンテナの位置調整を精密に行うことが可能となる。なお、本発明でも無指向性アンテナは、上記した場合と同様に広義の意味である。また、指向性アンテナは、平面状の誘電体の表裏面に導体膜を設けた平面アンテナであり、無指向性アンテナは、ダイポールアンテナであるのが簡易的である。

本発明によれば、指向性アンテナであっても最適な状態に設置でき、且つ、移動体通信機と接続する上で困難もないアンテナ補助装置及びアンテナ装置を実現できる。その結果、本発明によれば、移動体通信が本来は困難な場所でも、途切れることのないクリアな通信を実現することができる。

以下、本発明を実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。図１は、携帯電話機の電波受信感度をレベル表示して、最適な状態で電波を送受信できるよう設置可能なアンテナ装置ＳＹＳの全体構成を示すブロック図である。

このアンテナ装置ＳＹＳは、移動体通信網の基地局と電波の送受信を行うアンテナ本体１と、携帯電話機２の外部接続端子２ａに接続される制御本体部３と、アンテナ本体１に一体化されて、携帯電話機２の電波受信レベルを表示する表示制御部４とで構成されている。

このアンテナ装置ＳＹＳでは、携帯電話機２として市販の汎用品を使用するので、制御本体部３は、市販の携帯電話機２に付属の充電用ＡＣアダプター５から直流電圧を受けて自らの電源電圧とすると共に、受けた直流電圧を携帯電話機２と表示制御部４に供給している。

制御本体部３と表示制御部４は同軸ケーブル６で接続されており、同軸ケーブル６を通して、アンテナ信号と、表示制御部４で処理されるシリアル信号と、表示制御部４の電源電圧とが重畳して伝送されている。ここで、アンテナ信号は、携帯電話機１からアンテナ本体１に供給される送信波と、アンテナ本体１から携帯電話機２に供給される受信波とを
含んでいる。

一般に、市販の携帯電話機２は、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式と
、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式に大別され、それぞれ外部端子２ａ
や内部回路が異なるが、この実施例では、ＴＭＤＡ方式で動作するＰＤＣ方式の携帯電話機を使用している。なお、ＰＤＣ(Personal Digital Cellular)とは、音声信号の帯域幅
がハーフレートで５．６ｋｂｐｓ、フルレートで１１．２ｋｂｐｓで、８００ＭＨｚ／１．５ＧＨｚの周波数帯を利用するデジタル無線通信方式である。

図示の通り、制御本体部３は、表示制御部４に供給されるシリアル信号を生成する信号電圧発生回路７と、アンテナ信号の進入を阻止する高周波阻止フィルタ８とで構成されている。また、本実施例では、交流電圧を降圧して整流するＡＣアダプタ５として、携帯電話機に付属されている充電用ＡＣアダプタを使用するので、この充電用ＡＣアダプタに対応した電源コネクタ３ｂを有している。また、携帯電話機の外部接続端子２ａに接続される複合ケーブル９に対応したコネクタ３ａを有している。

図２（ａ）は、携帯電話機の外部接続端子２ａの概略構成を図示したものである。図示の通り、端子番号１から端子番号１６までの信号端子が設けられ、その両端にはアンテナ端子ＡＮＴが設けられている。図２（ｂ）は、各接続端子の用途を示している。なお、図示省略しているが、携帯電話機２に充電電圧を供給するための充電端子も設けられている。

複合ケーブル９は、携帯電話機の信号端子と、アンテナ端子ＡＮＴと、充電端子とを、一括して制御本体部３のコネクタ３ａに接続するケーブルである。なお、この実施例のアンテナ端子ＡＮＴは、図２（ａ）に示すように、送信用アンテナ端子と受信用アンテナ端子に分離されているが、制御本体部３において一方を終端抵抗ｒに接続すると共に、他方をアンテナ本体１に接続するだけで正常に動作する。

複合ケーブル９は、制御本体部３から携帯電話機２に対して、充電電圧を供給すると共に、携帯電話機２から制御本体部３に対して、「下りシリアル信号」を伝送している。また、複合ケーブル９は、携帯電話機２の二つのアンテナ端子を制御本体部３に接続している。そして、一方のアンテナ端子は、結合コンデンサＣ１を通して同軸ケーブル６に接続され、他方のアンテナ端子は終端抵抗ｒで終端される。

「下りシリアル信号」は、携帯電話機２の動作状態などを示すために、携帯電話機２から制御本体部３に伝送される信号であり、この「下りシリアル信号」には、８ビット構成「1-1-0-0-L3-L2-L1-L0」の受信レベルデータが含まれている。なお、実際には、８ビッ
トの受信レベルデータに、ＬレベルのスタートビットＳＴと、ＨレベルのストップビットＳＰと、偶数パリティビットＰとが付加された合計１１ビットのシリアル信号となる（図２（ｃ）参照）。

このようなシリアル信号で表現される受信レベルデータは、（複合ケーブル９を通して）携帯電話機２が受けたアンテナ信号の受信強度を示すもので、図２（ｄ）に示すように、受信強度ｄＢμを１６段階で示している。すなわち、携帯電話機２は、自らの受信レベルを、最高レベル（１１１１）から最低レベル（００００）までの１６段階で表示して、受信レベルデータの下位４ビット(L3-L2-L1-L0)を用いて出力している。なお、この受信
レベルデータは、他の下りシリアル信号の出力がない場合には、２００〜３００ｍＳ毎に携帯電話機２から自動的に出力される。

図３は、制御本体部３を詳細に示したブロック図である。図示の通り、高周波阻止フィ
ルタ８は、アンテナ信号に対して高インピーダンスとなるコイルＬで構成されている。なお、高周波阻止フィルタ８は、アンテナ信号の回り込みを阻止するものであれば、回路構成は特に限定されず、適宜な回路が選択される。

信号電圧発生回路７は、ＣＰＵ１５、ＲＯＭ１６、及びＲＡＭ１７からなるコンピュータ回路と、携帯電話機２が出力する下りシリアル信号を受信するシリアル入力ポート１８と、ＣＰＵが生成した表示制御部の点灯信号をシリアル信号として出力するシリアル出力ポート１９と、充電用ＡＣアダプタ５から受けたＤＣ電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータ２０と、シリアル出力ポート１９とＤＣ／ＤＣコンバータ２０の各出力をアナログ加算する加算回路２１とで構成されている。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０を省略しても良く、その場合には、充電用ＡＣアダプタ５から受けたＤＣ電圧は、直接、加算回路２１に供給される。

本実施例では、シリアル入力ポート１８、シリアル出力ポート１９とも、同一構成のＵＡＲＴ(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)を使用している。ＵＡＲＴには
、ＴｘＤ(Transmit Data)、ＲｘＤ(Receive Data)、ＲＴＳ(Request To Send)、ＣＴＳ(Clear To Send)などの信号端子が存在するが、この実施例では、携帯電話機の外部接続端
子２ａの下りシリアル信号が、シリアル入力ポート１８のＲｘＤ端子に供給され、シリアル出力ポート１９のＴｘＤ端子が、加算回路２１の入力端子に接続されている。

図２（ｃ）に関して説明した通り、携帯電話機２は、ビット構成「1-1-0-0-L3-L2-L1-L0」の受信レベルデータを、２００〜３００ｍＳ毎に定期的に出力している。一方、シリ
アル入力ポート１８は、８ビット構成の下りシリアル信号を受信し終わる毎に、ＣＰＵ１５に受信完了割込みを発生するよう設定されている。そして、ＣＰＵ１５は、受信完了割込みによって起動する割込み処理ルーチンにおいて、パターンマッチング処理を行い、上位４ビットが「１１００」の場合だけ、これをシリアル出力ポート１９に出力している。

図４は、ＣＰＵ１５の処理内容を示すフローチャートである。受信完了割込みが生じると、ＣＰＵはレジスタ類の退避処理（ＰＵＳＨ処理）を行った後（ＳＴ１）、シリアル入力ポート１８から下りシリアル信号を取得して、ＲＡＭ１７のバッファ領域に記憶する（ＳＴ２）。

そして、そのシリアル信号の上位４ビットをチェックして「１１００」であるか否かを判定する（ＳＴ３）。ここでビットパターンが一致しない場合には、退避したレジスタを復帰させて（ＰＯＰ処理）、割込み処理を終える（ＳＴ５）。一方、上位４ビットのビットパターンが「１１００」に一致すれば、８ビット構成の受信レベルデータをそのまま、シリアル出力ポート１９に出力し（ＳＴ４）、ＰＯＰ処理（ＳＴ５）を経た後に、割込み処理を終える。

図４（ａ）は、割込み処理ルーチンに対応するメインルーチンを示したものである。電源投入後、ＣＰＵ１５は、シリアルポート１８，１９などの初期設定を行った後（ＳＴ１０）、無限ループ状に定常処理を行う（ＳＴ１１）。定常処理としては、ＲＡＭ１７のバッファ領域に保存されている下りシリアル信号に基づいた適宜な処理を行えば良いが、この定常処理を省略しても良い。定常処理を省略した場合には、無為に無限ループ処理を繰り返しているＣＰＵ１５に対して、受信完了割込みが発生して、図４（ｂ）の処理が実行されることになる。

何れにしても、シリアル出力ポート１９からは、携帯電話機２の電波受信レベルを示すシリアル信号が、定常的に加算回路２１に出力される。一方、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０から加算回路２１に対して、携帯電話機用の充電電圧を昇圧したＤＣ電圧が、定常的に出
力されている。そのため、加算回路２１は、プラス側にＤＣ電圧レベルがシフトされたシリアル信号を出力することになる。なお、図３では、加算回路２１の出力するシリアル信号に関して、デジタルレベルの閾値がＶＴＨであることを示している。このようなシリアル信号は、高周波阻止フィルタ８たるコイルＬを通過して、アンテナ信号と重畳され、重畳信号として同軸ケーブル６に出力される。

表示制御部４は、図１に示すように、高周波阻止フィルタ１０と、電圧比較回路１１と、安定化電源回路１２と、コンピュータ回路たる中央制御部１３と、ＬＥＤ表示部１４とで構成されている。また、表示制御部４では、同軸ケーブル６から受けた重畳信号を、結合コンデンサＣ２を通して、アンテナ本体１に伝送している。

表示制御部４の中央制御部１３には、シリアル入力ポート１３ａと、ＣＰＵ１３ｂと、ＬＥＤランプを駆動するドライバ回路１３ｃとが含まれている。シリアル入力ポート１３ａは、具体的にはＵＡＲＴであり、電圧比較回路１１のデジタル出力がＲｘＤ端子に供給されている。また、ＬＥＤ表示部１４は、具体的には、一列に配列された１５個のＬＥＤランプで構成されている。

高周波阻止フィルタ１０は、アンテナ信号に対して高インピーダンスを示す、図３と同様のコイルＬで構成される。また、安定化電源回路１２は、三端子レギュレータＩＣなどで構成され、入力電圧Ｖｉｎを受けて中央制御部１３の電源電圧Ｖｃｃを生成している。ここで、入力電圧Ｖｉｎは、制御本体部３の加算回路２１の出力と実質的に同じであり、シリアル出力ポート１９の出力するシリアル信号と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の出力するＤＣ電圧との重畳信号である（図３参照）。

また、電圧比較回路１１は、具体的にはコンパレータで構成されており、基準電圧ＶＴＨと入力電圧Ｖｉｎとをレベル比較して、Ｖｉｎ＞ＶＴＨならＨレベルのデジタル信号を出力し、Ｖｉｎ≦ＶＴＨならＬレベルのデジタル信号を出力するようになっている。先に説明した通り、入力電圧Ｖｉｎは、制御本体部３の加算回路２１の出力と実質的に同じであるから、電圧比較回路１１からは、シリアル出力ポート１９が出力した携帯電話機の受信レベルデータが出力されることになる。この受信レベルデータは、中央制御部１３のシリアル入力ポート１３ａを経て、中央制御部１３のＣＰＵ１３ｂに供給される。

中央制御部１３のＣＰＵ１３ｂは、携帯電話機の受信レベルデータの下位４ビット(L3-L2-L1-L0)に基づいて、ＬＥＤランプの駆動信号を生成して、ドライバ回路１３ｃを経由
してＬＥＤ表示部１４に出力している。そして、携帯電話機の受信電波レベルが最高の場合には１５個のＬＥＤランプを全て点灯させ、携帯電話機の受信電波レベルが最低の場合には全てのＬＥＤランプを消灯させるので、結局、ＬＥＤ表示部１４は、受信電波のレベルに応じて点灯個数が変化するレベルメータとして機能することになる。

以上説明したように、制御本体部３は、受信電波レベルを示す下りシリアル信号を携帯電話機２から受けて、これを表示制御部４の定常的に伝送している。一方、表示制御部４では、受信したシリアル信号に応じた個数のＬＥＤランプを点灯させている。そのため、アンテナ本体１を部屋の窓ガラスなどに取り付ける際に、１５段階に点灯するＬＥＤ表示部１４を見ながら、アンテナ本体１の取付位置や取付姿勢を調整することができ、最適な電波受信状態を得ることができる。しかも、この取付作業時に携帯電話機２を所持する必要はないので、作業が極めて容易である。

以上、図１の実施例では、ＰＤＣ方式の携帯電話機２を使用する場合について説明したが、実質的にほぼ同一の回路構成で、ＣＤＭＡ方式の携帯電話機を使用することもできる。但し、ＣＤＭＡ方式の携帯電話機では、その外部接続端子がＵＳＢ(Universal Serial
Bus)ポートに準拠しているので、複合ケーブル９もこれに合わせた形式となる。また、制御本体部３から携帯電話機２に対してＡＴコマンドを送信し、携帯電話機２からリザルトコードを受けることで、携帯電話機２の受信電波レベルを把握することになる。

ＡＴ(Attention)コマンドとは、本来は、Hayes Microcomputer Productsが１９８１年
にリリースした、モデムを制御するためのコマンドセットを意味するが、これに準拠し拡張した形で、ＣＤＭＡ方式の携帯電話機（例えば、NTT-DoCoMoのＦＯＭＡ）でも採用されている。そして、携帯電話機では、０〜７５の７６段階で受信電波レベルが得られるので、これを制御本体部３で１５分割して図１と同一構成の表示制御部４に伝送し、ＬＥＤランプを点灯させる。すなわち、制御本体部３のプログラムと、複合ケーブル９を修正するだけで、図１のアンテナ装置ＳＹＳを、ＣＤＭＡ方式の携帯電話機にも適用できる。

ところで、図１のアンテナ装置ＳＹＳでは、携帯電話機２とアンテナ本体１とを（制御本体部３及び表示制御部４を経由して）、同軸ケーブル６によって接続したが、携帯電話機２とアンテナ本体１を、必ずしもケーブルによって接続する必要はなく、リピータアンテナを介在させて、アンテナ本体１と携帯電話機２とを接続しても良い。

図５は、リピータアンテナ１Ａを使用する回路構成図である。図１のアンテナ装置ＳＹＳの場合には、アンテナ信号は、携帯電話機２⇔制御本体部３⇔同軸ケーブル６⇔表示制御部４⇔アンテナ本体１の有線路を経て伝送されるが、図５の装置では、かかる有線路が存在せず、携帯電話機２⇔リピータアンテナ１Ａの無線路で伝送される。

リピータアンテナ１Ａは、平面アンテナ（パッチアンテナ）３０とダイポールアンテナ３１とによって構成されるが、図５では、吸盤３２，３２によってリピータアンテナ１Ａがガラス窓に固定された状態を示している。なお、表示制御部４は、ダイポールアンテナ３１に近接して固定され、ＬＥＤ表示部１４が外部に現れている。

一般に、平面アンテナ３０は、電波送受信面５１（図８（ａ））に直交する方向に強い指向性を持っている（図７（ｂ）参照）。一方、平面アンテナ３０と同軸ケーブルで接続されるダイポールアンテナ３１は、その同一水平面内で均一な指向特性を有している（図７（ｃ）参照）。そこで、この実施例では、平面アンテナ３０で基地局との交信を行う一方、ダイポールアンテナ３１で携帯電話機２との交信を行っている。なお、本明細書では、図７（ｃ）のような同一水平面上で均一な指向特性の場合も含め、無指向性アンテナと称している。

図６は、リピータアンテナ１Ａの正面図（ａ）、右側面図（ｂ）、及び平面図（ｃ）であり、図７は、リピータアンテナ１Ａの斜視図を図示したものである。なお、制御表示部４は、必ずしも、リピータアンテナ１Ａと一体化する必要がないので、図６と図７では、制御表示部４を図示していない。

図６に示す通り、リピータアンテナ１Ａは、平面アンテナ３０と、ダイポールアンテナ３１と、吸盤３２を保持する装着アーム３３と、平面アンテナ３０を回転及び傾斜させることのできる環状ガイド棒３４と、ダイポールアンテナ３１を貫通させる装着ボックス３５とを中心に構成されている。

環状ガイド棒３４は、具体的には、上下二段に配置された一対の中空パイプ３４Ａ，３４Ｂで構成され、その内部には、平面アンテナ３０とダイポールアンテナ３１とを接続する同軸ケーブルが収納されている。この同軸ケーブルは、装着ボックス３５の内部でダイポールアンテナの給電点に接続される。

平面アンテナ３０の長さ方向の中央部には、幅方向外向きに円柱突起３０ａ，３０ａが設けられている。また、ダイポールアンテナ３１の長さ方向中央部には装着ボックス３５が設けられ、装着ボックス３５からダイポールアンテナ３１と直交する方向に、一対の環状ガイド棒３４Ａ，３４Ｂが延設されている。そして、上下二段の環状ガイド棒３４Ａ，３４Ｂが、平面アンテナ３０の円柱突起３０ａ，３０ａを緩やかに挟着している。

吸盤３２，３２は、通常、窓ガラスＧＡの室内側ＩＮに取り付けられる（図６（ｂ））。吸盤３２を保持する装着アーム３３の背面側には、装着アーム３３と平面アンテナ３０とを接続する連結部３６が設けられている。連結部３６は、詳細には、装着アーム３３に固定されたベース板３６ａと、ベース板３６ａから突出する連結軸３６ｂと、連結軸３６ｂの先端に固定された球体３６ｃとで一体的に構成されている。

一方、平面アンテナ３０の中央部には、連結部３６に対面して係合部３７が固定されている。係合部３７には、球体３６ｃの外周に対応した半球状の受入穴３８が形成され、この受入穴３８に球体３６ｃが押し込まれている。ここで、球体３６ｃと受入穴３８とは、互いが移動可能に緩やかに係合している。

先に説明した通り、平面アンテナ３０の円柱突起３０ａ，３０ａは、環状ガイド棒３４に、緩やかに挟着されている。そのため、平面アンテナ３０は、環状ガイド棒３４Ａ，３４Ｂに沿って、水平面内を回転させることが可能となる（図６（ｃ）の矢印参照）。

また、平面アンテナ３０の受入穴３８は、連結部３６の球体３６ｃと、緩やかに係合している。そのため、平面アンテナ３０は、球体３６ｃを中心点として、円柱突起３０ａ，３０ａに拘束されつつ回転可能となり（図６（ｂ）の矢印参照）、結局、取り付け姿勢をほぼ自由に変化させることができる。なお、平面アンテナ３０と装着アーム３３との直交関係を変えることはできないが、装着アーム３３を傾斜させてガラス窓ＧＡに取り付ければ、平面アンテナ３０を自由に傾斜させることが可能となる。

図８（ａ）は、平面アンテナ３０の一例について、その概略平面図を図示したものであり、図８（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。図示の平面アンテナ３０は、全体として縦長の矩形状に形成され、誘電体５０の表裏面に導体膜５１，５２が設けられている。なお、表面側の導体膜５１が屋外に向けられる。

表面側の導体膜５１は、アンテナ利得が得られるような適宜な形状が採用されるが、簡易的には、図示のような平面形状でもよい。この点は、裏面側の導体膜５２についても同様であり、図示例では、ほぼ裏面全体を覆う平面形状としている。また、誘電体５０も適宜なものが採用されるが、簡易的には、プリント基板（ガラスエポキシ基板）を誘電体５０として利用し、その表裏面に銅箔を設ける構成が採用される。

何れにしても、誘電体５０を貫通して、同軸ケーブルの接続端子５３が装着される。そして、同軸ケーブルの芯線が表面側の導体膜５１に接続され、同軸ケーブルのシールド線が裏面側の導体膜５２に接続されるように配線される。

このような平面アンテナ３０は、表面側の導体膜５１の送受信面に直交する方向に指向性を有している。したがって、携帯電話機の基地局に向けて取り付け姿勢を調整する必要があるが、本実施例の平面アンテナ３０は、水平面上で回転できると共に、傾斜させることもできるので、採り付け姿勢の調整は容易である。しかも、表示制御部４のＬＥＤ表示部１４には、１５段階の受信電波レベルが表示されるので最適な電波受信状態を確立することができる。

なお、アンテナの取り付け姿勢の調整においては、表示制御部４と平面アンテナ１Ａとを一体化させるのが好適であるが（図５参照）、配線ケーブル６が邪魔になるような場合には、表示制御部４と平面アンテナ１Ａとを分離可能に構成して、平面アンテナ１Ａの調整後は、互いに分離させるのが好適である。

図９は、最も簡易的なアンテナ装置を図示したものである。この実施例では、図７と同様のリピータアンテナ１Ａと、携帯電話機２の外部接続端子に装着される表示制御部７０とでアンテナ装置が構成されている。表示制御部７０は、ＣＰＵ６０、ＲＯＭ６１、及びＲＡＭ６２とで構成されるコンピュータ回路と、携帯電話機から下りシリアル信号を受けるシリアル入力ポート６３と、下りシリアル信号に基づき把握される受信電波レベルに応じた駆動信号を出力する駆動部６４と、１５段階で点灯されるＬＥＤ表示部６５とで構成されている。

なお、この表示制御部７０には電池が内蔵されており、電池の電圧を昇圧／降圧するための電源部６６が必要に応じて設けられる。本装置でも、表示制御部６５の点灯状態を見ながら作業することで、リピータアンテナ１Ａを最適状態に設置することができる。

以上、本発明の実施例について具体的に説明したが、具体的な記載内容は特に本発明を限定するものではない。例えば、図９の表示制御部７０では電池を内蔵しているが、表示制御部７０はアンテナ本体の取り付けが終われば、その後は不要であるので、図１の場合のように、携帯電話機に付属している充電用ＡＣアダプタからのＤＣ電圧を活用しても良い。

第１実施例に係るアンテナ装置の回路構成を示すブロック図である。 ＰＤＣ方式の携帯電話機の外部接続端子を説明する図面である。 図１の一部を詳細に示すブロック図である。 図１の制御本体部の動作を説明するフローチャートである。 第２実施例に係るアンテナ装置の回路構成を示すブロック図である。 リピータアンテナを説明する図面である。 リピータアンテナの概観を示す斜視図及び指向特性図である。 平面アンテナの一例を示す図面である。 第３実施例に係るアンテナ装置の回路構成を示すブロック図である。

符号の説明

２ 移動体通信機（携帯電話機）
６ 通信ケーブル（同軸ケーブル）
３ 制御本体部
１，１Ａ アンテナ本体部
１４ 表示部（ＬＥＤ表示部）
４，７０ 表示制御部
ＳＹＳ アンテナ装置

Claims (8)

1. 電波受信状態を示す感度データを移動体通信機から受け、この感度データと直流電圧とを含んだ重畳信号を、単一の通信ケーブルに出力する制御本体部と、
   前記通信ケーブルから受けた重畳信号に含まれる感度データに基づいて、アンテナ本体部に近接する表示部に、移動体通信機の電波受信状態を表示する表示制御部と、を備えることを特徴とするアンテナ補助装置。
2. 前記表示制御部には、重畳信号から感度データを抽出するデータ抽出回路が設けれられている請求項１に記載のアンテナ補助装置。
3. 前記表示制御部は、重畳信号から直流電圧を抽出して自らの電源電圧としている請求項１又は２に記載のアンテナ補助装置。
4. 前記重畳信号には、更に、移動体通信機から送受信されるべきアンテナ信号が含まれており、前記表示制御部は、前記通信ケーブルから受けたアンテナ信号をアンテナ本体部に転送している請求項１〜３の何れかに記載のアンテナ補助装置。
5. 前記アンテナ本体部は、指向性アンテナと無指向性アンテナとが組み合わされてなる複合アンテナである請求項１〜３の何れかに記載のアンテナ補助装置。
6. 請求項１〜５の何れかに記載のアンテナ補助装置と、アンテナ本体部とを備えることを特徴とするアンテナ装置。
7. 指向性アンテナと無指向性アンテナを接続して構成されたリピータアンテナと、電波受信状態を示す感度データを移動体通信機から受け、この感度データに対応するレベル表示を行う表示制御部とを備えることを特徴とするアンテナ装置。
8. 前記指向性アンテナは、平面状の誘電体の表裏面に導体膜を設けた平面アンテナであり、前記無指向性アンテナは、ダイポールアンテナである請求項７に記載のアンテナ装置。