JP2007243993A - イヤーホーンアンテナ及び無線機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】バラン4に接続された左右のイヤーホーン12L、12Rに対応する二対の音声・高周波兼用信号線8La、8Lb、8Ra、8Rbの反バラン側の端子にローディングコイルLLa、LLb、LRa、LRbを介してイヤーホーン12L、12Rに接続する。ローディングコイルLLa、LLb、LRa、LRbは基本周波数(例えば100MHz)に対してローインピーダンスに、それより高い特定周波数(例えば200MHz)に対してハイインピーダンスになり高周波的に遮断する。更に二対の音声・高周波兼用信号線8La、8Lb、8Ra、8Rbを、左右のイヤーホーン12L、12Rへの音声信号の伝送手段としても機能するようにする。
【選択図】図1
Description
また、イヤーホーンへ音声信号を伝送する信号線とアンテナを一体化したイヤーホーンアンテナには、イヤーホーンが人体に直接接することから人体がアンテナを通じて無線機に大きな影響を及ぼし、受信の安定性が大きく損なわれるという問題があった。また、アンテナの整合部とチューナーなどの機器部が同じ機器内にあるために機器のノイズの影響を受け易いという問題もあった。
また、テレビジョン放送を受信する場合、広帯域のテレビジョン放送周波数に対して該広帯域全域に渡って充分な受信感度を確保することが難しいという問題もあった。
このような広帯域に渡って充分な高さの受信感度を得ることは難しく、受信感度の低い帯域が生じることは避け得なかった。なぜならば、ループアンテナのループ長が受信周波数帯域を決定し、その帯域外の周波数に対してアンテナの受信感度が低下するからである。
従って、請求項3の無線機によれば、請求項1のイヤーホーンアンテナを用いるので、そのイヤーホーンアンテナの持つ利点を享受することができる。
また、基本周波数(例えば、100MHz)の信号に対しては上記ローディングコイルがローインピーダンスとなって上記二対の音声・高周波兼用信号線とそれに接続された各ローディングとを一つのダイポールアンテナとして機能させて共振させることができる。
従って、広い周波数帯域に渡って受信感度の変化の比較的少ない感度特性を得ることが可能になり、その感度特性を得るのにイヤーホーンアンテナに対する感度調整を全く要しない。
従って、アンテナを広周波数帯域に渡る高周波信号の受信に用いることができると共に、イヤーホーンに音声信号を伝送する手段としても用いることができ、高感度、広帯域アンテナとイヤーホーンの一体化が可能となる。
従って、請求項11の複合コイルによれば、複数のコイルを一つのコイルと略同じ大きさで形成することができ、複数のコイルを用いる装置、機器類の小型化、軽量化に寄与する。特に、イヤーホーンアンテナの前記左右各対の各ローディングコイルとして上記複合コイルを構成する各コイルを用いこととすると、イヤーホーンアンテナの小型化、軽量化に寄与し、イヤーホーンアンテナ使用時の煩わしさを軽減することができる。
従って、請求項14の無線機によれば、上記請求項4、5、6、7、9、10、12又は13記載のイヤーホーンアンテナの利点を享受することができる。
特に、その同軸ケーブルは、高周波信号と左右の音声信号の両方の伝送に用いることができるので、上記各種イヤーホーンアンテナと、受信装置とを接続した無線機のその接続手段に最適である。
また、基本周波数(例えば、100MHz)の信号に対しては上記ローディングコイルがローインピーダンスとなって上記二対の音声・高周波兼用信号線とそれに接続された各ローディングとを一つのダイポールアンテナとして機能させて共振させることができる。
従って、アンテナ長が比較的短くても広い周波数帯域に渡って受信感度の変化の比較的少ない感度特性を得ることが可能になり、その感度特性を得るのにイヤーホーンアンテナに対する感度調整を全く要しない。
従って、アンテナを広周波数帯域に渡る高周波信号の受信に用いることができると共に、イヤーホーンに音声信号を伝送する手段としても用いることができ、高感度、広帯域アンテナとイヤーホーンの一体化が可能となる。
請求項13のイヤーホーンアンテナによれば、前記一対のローディングコイル取付部間に首かけ紐で繋いだので、イヤーホーンアンテナを首掛け構成にすることができる。
請求項15の同軸ケーブルによれば、一つのケーブルで高周波信号と左右一対の音声信号線を伝送することができ、高周波信号と音声信号を伝送するのに、高周波信号を伝送するケーブルと左右一対の音声信号を伝送するケーブルとの複数のケーブルを用意する必要がなくなる。
また、前記左右の対を成す音声・高周波兼用信号線間それぞれに帯域拡大用コンデンサを接続するようにしても良い。それにより受信周波数帯域を拡げることができるからである。
しかし、そのようにすると、ローディングコイル、延いてはそれを備えたローディングコイルの専有面積が増え、延いてはイヤーホーンアンテナの大型化、重量の増加に繋がる可能性がある。そこで、大型化等を回避するために、一つのコアを共有する二つの巻線からなる複数のコイルを一体に設けた複合コイルで各対のローディングコイルを構成するように設けるようにしても良い。
上記各信号線は、導電性及び機械的柔軟性(フレキシビィリテイ)等を備えるように複数の線材を拠ってつくると良く、その材料として、例えば軟銅が好適である。
また、その角度を約180°よりも小さな角度にしても良い。このようにした場合、その二対の音声・高周波兼用信号線は前記特定の周波数(例えば200MHz)の信号に対してV型ダイポールアンテナとして機能する。
このように、本発明は種々の形態で実施することができる。
図1(A)、(B)は本発明イヤーホーンアンテナの第1の実施例を示すもので、(A)は構成図、(B)はアンテナの回路図である。図2(A)〜(C)はそのイヤーホーンアンテナに用いる各別の部材を示し、(A)はピンジャックコネクタを示す図、(B)は同軸ケーブルの構成図、(C)は複合コイルの構成図である。
該ローディングボックス10L、10Rの音声・高周波兼用信号線8La、8Lb、8Ra、8Rbと反対側の端子にイヤーホーン12R、12Lが接続されている。そして、該音声・高周波兼用信号線8La、8Lb、8Ra、8Rbは導電性及び機械的柔軟性等を備える複数の線材を拠って作られ、例えば軟銅からなる。また、拠り線は、それぞれが、絶縁されているリツ線を使用してもよい。
この図1(A)に示すような大きさ、形状の信号線8La、8Lb、8Ra、8Rb(及び、8Lc、8Rc)は200MHzの高周波信号に共振し、その高調波(3倍波、5倍波、7倍波)に励振するV型ダイポールアンテナとしての機能を有する。
尚、上記同軸ケーブル14と該液晶TV16との接続は図2(A)に示すピン配列のピンジャックコネクタを用いて行われる。
該同軸ケーブル14は、本イヤーホーンアンテナ2と、無線機、例えば液晶TV(テレビジョン受像機)16の受信回路(受信装置)19との間を接続し、図2(B)に示すような構造を有する。
そして、該ローディングボックス10Lは、ローディングコイルLLa、LLbと、該ローディングコイルLLa、LLbに一端が接続された高周波遮断手段たるフェライトビーズF1La、F1Lbを有し、該フェライトビーズF1La、F1Lbの他端が、左のイヤーホーン12Lに接続されている。
このフェライトビーズF2LA、F2RA、F2LC、F2RCは音声信号経路に高周波信号が漏れることを防止するもので、テレビジョン放送信号の周波数帯域においては高インピーダンス(例えば1kΩ以上)になり、高周波信号を遮断し、音声信号の周波数帯域(20kHz以下)においては、抵インピーダンスになって音声信号の通過を許容する。
C3L、C3Rは音声/高周波兼用信号線8La・8Lb間、及び、音声/高周波兼用信号線8Ra・8Rb間に接続された帯域拡大用コンデンサで、アンテナの受信周波数帯域を拡大するものである。但し、音声信号の周波数帯域では、信号線間は、それぞれ分離されている。
各ローディングコイルLLa、LLb、LRa、LRbは、図4に示すように、100MHzの周波数の信号に対しては、インサーションロスが10dB(ゲイン=−10dB)程度と小さいので、ローディングコイルLLa、LLb、LRa、LRbと導体線8La、8Lb、8Ra、8Rbとの間を高周波的に分離し得ない。
そして、そのローディングコイルLLa、LLb、LRa、LRbは基本周波数(例えば100MHz)の共振に必要とされるアンテナ長を短縮する共振アンテナ長短縮機能を有し、アンテナ長が短くても低い周波数の信号に対する受信感度を高めることができるようにする役割を果たす。
しかし、本イヤーホーンアンテナ2には、ローディングコイルLLa、LLb、LRa、LRbが存在し、その上記共振アンテナ長短縮機能によりアンテナ長が短くても低い周波数の信号に充分な感度で受信できる。
従って、実用的なアンテナ長で100MHz共振ダイポールアンテナが構成され、100MHzの周波数に共振し、更に、100MHzの高調波(3倍波、5倍波、7倍波)に共振するのである。
尚、ダイポールアンテナの場合、各アンテナ長に対する共振波長の計算値より実際の共振波長が多少短くなる傾向がある。
無線機本体16の受信装置19からケーブル14を介して伝送された左右の音声信号は、左右の音声信号線18L、18R及びアースラインを通じて音声/高周波兼用信号線8La、8Lb、8Ra、8Rbに伝送され、更に、ローディングボックス10L、10Rを介してイヤーホーン12L、12Rに伝送され、該イヤーホーン12L、12Rにて音声再生される。
その際、音声信号の漏れを音声信号遮断用コンデンサC1L、C1Rによって阻むことができる。
このように、音声信号を伝送する機能をも有するので、本イヤーホーンアンテナ2によりアンテナとイヤーホーンの一体化ができるのである。
本実施例2aは、音声・高周波兼用信号線8Lbと8Rbを互いに接続し、これらはバラン4の平衡側の端子に接続しないようにし、変形折り返しダイポールアンテナ構成になるようにしたものである。そして、その互いに接続された音声・高周波兼用信号線8Lb・8Rbと接地との間に一つのフェライトビーズFBCが接続されている。また、音声信号分離コンデンサC1L、C1Rを無くし、音声・高周波兼用信号線8Lb・8Rbのバラン側の端子と音声・高周波兼用信号線8La・8Raのバラン側でかつコンデンサC1L、C1Rの接続されていた端子をそれぞれ一体化する。この3つの点で、本実施例2aは第1の実施例2と異なるが、それ以外の点では、異なるところはない。
尚、コンデンサC3L、C3は音声・高周波兼用信号線8La、8Lb間及び8Ra、8Rb間を高周波的に接続して折り返しダイポールアンテナとしての機能も果たす。
本実施例2bは、本発明をディジタル地上波を受信するアンテナに適用したもので、UHF(470〜770MHz)の高周波を受信すればよい。
従って、第1、第2の実施例2、2aのようにローディングコイルを設けることは必要ではなく、また、音声・高周波兼用信号線8La、8Lb、8Ra、8Rbの長さも短くて済む。
Claims (16)
- 平衡モードから不平衡モードに変換するバランを有し、該バランの平衡モード側の端子に、左のイヤーホーンに接続される一対の音声・高周波兼用信号線、及び、右のイヤーホーンに接続される一対の音声・高周波兼用信号線が接続されたイヤーホーンアンテナであって、
高周波信号に対しては、上記二対の音声・高周波兼用信号線が受信アンテナとして機能し、音声信号に対しては該二対の音声・高周波兼用信号線が上記左右のイヤーホーンへの音声信号伝送手段として機能するようにされたことを特徴とするイヤーホーンアンテナ。 - 前記左右のイヤーホーンと、それに接続される前記各音声・高周波兼用信号線との間に、高周波信号に対してはハイインピーダンスになってその信号を実質的に遮断し、音声信号に対してはローインピーダンスになってその信号の伝送を許容する高周波信号遮断手段を有することを特徴とする請求項1記載のイヤーホーンアンテナ。
- 平衡モードから不平衡モードに変換するバランを有し、該バランの平衡モード側の端子に、左のイヤーホーンに接続される一対の音声・高周波兼用信号線、及び、右のイヤーホーンに接続される一対の音声・高周波兼用信号線が接続され、高周波信号に対しては、上記二対の音声・高周波兼用信号線が受信アンテナとして機能し、音声信号に対しては該二対の音声・高周波兼用信号線が上記左右のイヤーホーンへの音声信号伝送手段として機能するようにされたイヤーホーンアンテナと、
上記イヤーホーンアンテナの上記バランの不平衡側端子に、ケーブルを介して接続された受信装置と、
からなることを特徴とする無線機。 - 平衡モードから不平衡モードに変換するバランを有し、該バランの平衡モード側の端子に、上記左のイヤーホーンに対応する一対の音声・高周波兼用信号線、及び、右のイヤーホーンに対応する一対の音声・高周波兼用信号線が接続され、該各対の音声・高周波兼用信号線の反バラン側の端子それぞれが各別のローディングコイルを介して対応するイヤーホーンに接続されたイヤーホーンアンテナであって、
上記各ローディングコイルは、予め設定された基本周波数より高い特定の周波信号に対してはハイインピーダンスになって高周波的に上記二対の音声・高周波兼用信号線から分離して該信号線をダイポールアンテナとして機能させ、上記基本周波数の信号に対してはローインピーダンスにして高周波的に上記二対の音声・高周波兼用信号線と上記各ローディングコイルとを接続して結んでその双方によるダイポールアンテナが機能するようにされ、
更に、上記各対の音声・高周波兼用信号線は、左右のイヤーホーンへの音声信号に対しては音声信号伝送手段として機能するようにしたことを特徴とするイヤーホーンアンテナ。 - 前記左右のイヤーホーンに接続される一対の音声・高周波兼用信号線のうちの一方のみをバランの平衡側の端子に接続し、
該一対の音声・高周波兼用信号線を他方同士を高周波的に接続し、
左のイヤーホーンに対応する一対の高周波兼用信号線のうちの一方と、該対の他方と、右のイヤーホーンに対応する一対の高周波兼用信号線の一方と、該対の他方とからなる折り返しダイポールアンテナが構成されるようにしたことを特徴とする請求項4記載のイヤーホーンアンテナ。 - 前記二対の音声・高周波兼用信号線の前記バランの平衡モード側の端子に接続された側の部分における、その二対の一方と他方で成す角度が略180°を成し、前記特定の周波数信号に対してその二対の音声・高周波兼用信号線がU型ダイポールアンテナとして機能するようにされたことを特徴とする請求項1、2、3、4又は5記載のイヤーホーンアンテナ。
- 前記二対の音声・高周波兼用信号線の前記バランの平衡モード側の端子に接続された側の部分における、その二対の一方と他方で成す角度が180°より小さい角度を成し、前記特定の周波数信号に対してその二対の音声・高周波兼用信号線がV型ダイポールアンテナとして機能するようにされたことを特徴とする請求項1、2、3、4又は5記載のイヤーホーンアンテナ。
- 前記左右一対のローディングコイルの各対の音声・高周波兼用信号線と、前記各イヤーホーンとの間に、高周波信号に対してハイインピーダンスになってその間を高周波的に分離し、音声信号に対してローインピーダンスになってその音声信号の伝送を許容する高周波遮断手段が設けられたことを特徴とする請求項4、5、6又は7記載のイヤーホーンアンテナ。
- 前記左右の対を成す音声・高周波兼用信号線間それぞれに帯域拡大用コンデンサを接続してなることを特徴とする請求項1、2、4、5、6、7又は8記載のイヤーホーンアンテナ。
- 前記ダイポールアンテナの各対の音声・高周波兼用信号線に音声信号を伝達する音声信号伝達経路を有し、
上記音声信号伝達経路に高周波信号に対してハイインピーダンスになる高周波遮断手段を介在させたことを特徴とする請求項1、2、4、5、6、7、8又は9記載のイヤーホーンアンテナ。 - 一つのコアに複数の導体線を同じ巻き数巻いてインピーダンスの等しい複数のコイルを形成したことを特徴とする複合コイル。
- 一つのコアに同じ巻き数のインピーダンスの等しい複数のコイルを形成した複合コイルを2個備え、
前記左右各対の各ローディングコイルとして上記複合コイルを構成する各コイルを用いてなることを特徴とする請求項4、5、6、7、8、9又は10記載のイヤーホーンアンテナ。 - 前記一対のローディングコイルを備えた部分間に首かけ紐で繋いだ
ことを特徴とする請求項1、2、4、5、6、7、8、9、10又は12記載のイヤーホーンアンテナ。 - 請求項4、5、6、7、9、10、12又は13記載のイヤーホーンアンテナと、
上記バランの不平衡モード側の端子に接続された受信装置と、
からなることを特徴とする無線機。 - 高周波信号を通す中心導体と、
上記中心導体を囲繞する第1の絶縁体と、
上記第1の絶縁体を囲繞するシールド線と、
上記シールド線を囲繞する第2の絶縁体と、
上記第2の絶縁体の外側に巻かれた左右の音声信号を伝送する一対の音声信号線と、
を有することを特徴とする同軸ケーブル。 - 高周波信号を通す中心導体と該中心導体を囲繞する第1の絶縁体と該第1の絶縁体を囲繞するシールド線と該シールド線を囲繞する第2の絶縁体と該第2の絶縁体の外側に巻かれた左右の音声信号を伝送する一対の音声信号線及び共通音声信号線を有する同軸ケーブルをバランと受信装置との間の接続に用い、
該同軸ケーブルの中心導体及びシールド線を高周波信号の伝送に、上記各音声信号線を音声信号の伝送に用いたことを特徴とする請求項3又は14記載の無線機。
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