JP2011259414A - コブラアンテナ - Google Patents

コブラアンテナ Download PDF

Info

Publication number
JP2011259414A
JP2011259414A JP2011101627A JP2011101627A JP2011259414A JP 2011259414 A JP2011259414 A JP 2011259414A JP 2011101627 A JP2011101627 A JP 2011101627A JP 2011101627 A JP2011101627 A JP 2011101627A JP 2011259414 A JP2011259414 A JP 2011259414A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
coaxial line
relay unit
terminal
cobra
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011101627A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshitaka Yoshino
功高 吉野
Satoru Tsuboi
覚 坪井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2011101627A priority Critical patent/JP2011259414A/ja
Publication of JP2011259414A publication Critical patent/JP2011259414A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/16Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H01Q9/28Conical, cylindrical, cage, strip, gauze, or like elements having an extended radiating surface; Elements comprising two conical surfaces having collinear axes and adjacent apices and fed by two-conductor transmission lines
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/10Resonant antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/16Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H01Q9/18Vertical disposition of the antenna
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/30Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/32Vertical arrangement of element
    • H01Q9/38Vertical arrangement of element with counterpoise
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/30Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/42Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole with folded element, the folded parts being spaced apart a small fraction of the operating wavelength

Landscapes

  • Details Of Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

【課題】FM帯からUHF帯等の幅広い周波数帯のアンテナとして、小型かつ製作精度が要求されないものを提供する。
【解決手段】給電点Fpを構成する中継部3Aと、この中継部3Aの一の端子に電気的に接続され、当該電波の波長をλとしたとき、電波の受信により発生する電流が中継部3Aの一の端子へ流れる経路としてλ/4の長さを取り得る面積を持つ板状導体11のアンテナエレメント2Aと、中継部3Aの他の端子に一端が電気的に接続される同軸線5と、この同軸線5の一端が接続される中継部3Aの他の端子から電波の波長のほぼ4分の1の長さだけ離れた位置に設けられ、同軸線5が貫通または巻回されるフェライトコア4と、を有するコブラアンテナが提供される。
【選択図】図2

Description

本発明は、コブラアンテナに関し、特にFM帯からUHF帯等の幅広い周波数帯に対応できる小型のアンテナを、簡易な構成で実現可能とする技術に係わる。
従来、テレビジョン放送やFM放送等の様々な放送波を受信するアンテナとして、様々な形態のアンテナが用いられている。例えば、テレビジョン放送やFM放送の受信用には、ダイポールアンテナや八木・宇田アンテナ等がよく用いられる。一方で、これらの様々な放送波又は放送波に載せられた信号を、室内や車内、あるいは徒歩での移動中に受信する機会も増えてきている。このような場合に使用するアンテナとしては、組み立てや取り付け等の取り扱いが容易で、かつ小型であることが求められる。
このような取り扱いが簡単なアンテナの代表としては、アンテナエレメントを単純な構造で実現したダイポールアンテナがある。このダイポールアンテナの一形態として、同軸ケーブル(同軸線)をフェライトコアに数回巻きつけて使うコブラアンテナが知られている(例えば非特許文献1)。
非特許文献1に記載のコブラアンテナは、同軸ケーブルの端部(給電点)の中心導体(芯線)に対しアンテナエレメントとして上側にλ/4(λ:受信電波の波長)の長さの線状導体が接続されている。また、給電点から下側へλ/4離れたところにフェライトコアが設けられている。このフェライトコアに同軸ケーブルが巻回されている。フェライトコアとこれに巻回する同軸ケーブルによりチョークコイルが形成され、フェライトコアから下のフィーダ部分が切り離されるため、簡単にλ/4のダイポールアンテナができる。
また、小型のアンテナとして、線状導体を方形に密に巻き込んだ密巻きコイル状小型アンテナが提案されている(例えば非特許文献2)。この密巻きコイル状小型アンテナは、線状導体をアンテナ高約1/13波長、全長約1/5波長で先端開放の方形に密に巻くことにより、小型化かつ構造の単純化を実現している。さらに、モノポールアンテナの天頂方向のヌル深さを改善することができる。
CQ ham radio編集部編、CQ出版社、「ワイヤーアンテナ」、p.84 長谷部望,坂口浩一、「密巻きコイル状小型アンテナ」、電子情報通信学会論文誌(B)、2007年7月発行、Vol.J90−B No.7、pp.670−678(図1)
しかしながら、非特許文献1に記載のコブラアンテナは、例えば100MHzの放送波を受信する場合、その波長は3mであるから、同軸ケーブルの芯線のみのアンテナエレメントで給電点から0.75m(λ/4)の長さが必要である。また、フェライトコアに同軸ケーブルが巻回されて構成された高周波遮断部まで給電点から0.75m必要である。アンテナの長さは合計で1.50mとなり、非常に大きなものとなってしまっていた。アンテナとして機能させるためには、アンテナエレメントと同軸線の外皮との間でアンテナとして機能する部分が重ならないようにしなければならないので、自動車内に設置する場合の引き回しなど、配置する場所の制約を大きく受けていた。
一方で、非特許文献2に記載の密巻きコイル状小型アンテナは、全長約λ/5の導体素子を同軸中心導体から垂直に引き伸ばし、途中で地板と平行に折り曲げ、再び地板方向に引き下ろした後、地板と平行に折り曲げ、最後にこれを給電点付近の垂直導体に平行に沿わせて構成される。この密巻きコイル状小型アンテナの共振周波数は主に全長Lに依存するが、隣り合う素子間ギャップsの間隔に応じて変化するので製作精度が要求されていた。
上記事情に鑑みれば、FM帯からUHF帯等の幅広い周波数帯のアンテナとして、小型かつ製作精度を要求しないものが望まれる。
本開示によれば、給電点を構成する中継部と、前記中継部の一の端子に電気的に接続され、当該電波の波長をλとしたとき、電波の受信により発生する電流が前記中継部の一の端子へ流れる経路としてλ/4の長さを取り得る面積を持つ板状導体のアンテナエレメントと、前記中継部の他の端子に一端が電気的に接続される同軸線と、前記同軸線の一端が接続される前記中継部の他の端子からほぼλ/4の長さだけ離れた位置に設けられ、前記同軸線が貫通または巻回される第1のフェライトコアと、を備えたコブラアンテナが提供される。
前記中継部の一の端子に接続される前記アンテナエレメントの板状導体は、前記中継部において前記同軸線の芯線と電気的に接続されていてもよい。
前記アンテナエレメントの板状導体は、前記同軸線の軸方向に長い矩形であってもよい。
前記同軸線の他端が接続される受信機器のコネクタの前段に、前記同軸線からの高周波電流を遮断するための第2のフェライトコア、をさらに備え、前記第2のフェライトコアは、高周波的に高いインピーダンスを持ち、前記同軸線が貫通または巻回されてもよい。
また、本開示によれば、給電点を構成する中継部と、前記中継部の一の端子に電気的に接続され、受信する電話の波長をλとしたとき、ほぼλ/4の長さの線状導体がらせん状に形成されてなるアンテナエレメントと、前記中継部の他の端子に一端が電気的に接続される同軸線と、前記同軸線の一端が接続される前記中継部の他の端子からほぼλ/4の長さだけ離れた位置に設けられ、前記同軸線が貫通または巻回される第1のフェライトコアと、を備えたコブラアンテナが提供される。
前記中継部の一の端子に接続される前記アンテナエレメントの線状導体は、前記中継部において前記同軸線の芯線と電気的に接続されていてもよい。
前記アンテナエレメントの線状導体は、前記らせんの軸方向が前記同軸線の軸方向と同じであってもよい。
前記同軸線の他端が接続される受信機器のコネクタの前段に、前記同軸線からの高周波電流を遮断するための第2のフェライトコア、をさらに備え、前記第2のフェライトコアは、高周波的に高いインピーダンスを持ち、前記同軸線が貫通または巻回されてもよい。
本開示によれば、FM帯からUHF帯等の幅広い周波数帯のアンテナとして、小型かつ製作精度を要求しないものを提供することができる。
従来型のコブラアンテナの一例を示した説明図である。 本開示の第1の実施の形態に係るコブラアンテナの構成例を示す説明図である。 従来型のコブラアンテナのUHF帯におけるピークゲインの測定結果を示すグラフ及び表である。 本開示の第1の実施の形態によるコブラアンテナのUHF帯におけるピークゲインの測定結果を示すグラフ及び表である。 図2のコブラアンテナの変形例を示す説明図である。 本開示の第2の実施の形態によるコブラアンテナの構成例を示す説明図である。 従来型のコブラアンテナのFM/VHF帯におけるピークゲインの測定結果を示すグラフ及び表である。 本開示の第2の実施の形態によるコブラアンテナのFM/VHF帯におけるピークゲインの測定結果を示すグラフ及び表である。
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
1.従来型の基本構成例(コブラアンテナの例)
2.第1の実施の形態(アンテナエレメント:板状導体を使用した例)
3.第2の実施の形態(アンテナエレメント:ヘリカル構造の金属線を使用した例)
<1.従来型の基本構成例>
本開示のアンテナを説明するにあたり、まず従来型のコブラアンテナについて説明する。
図1は、従来型のコブラアンテナの一例を示した説明図である。従来型のコブラアンテナは、非特許文献1に記載のコブラアンテナと同じ原理で動作するものである。
図1に示すコブラアンテナ1は、受信する電波の波長をλとして、長さがλ/4のアンテナエレメント2と、給電点としての中継部3と、この中継部3と接続している同軸線5(同軸ケーブル)と、強磁性体のフェライトコア4を備える。中継部3からフェライトコア4までの同軸線5の長さはアンテナエレメント2と同じλ/4である。なおアンテナエレメント2として一部芯線を露出した同軸ケーブルが用いられているが、一般には線状導体のみで構成されることが多い。
同軸線5の一端は、中継部3を介してアンテナエレメント2に接続されている。また、同軸線5は中継部3から他端方向にλ/4の位置でフェライトコア4に1〜3回程度巻きつけられ、その他端は受信機8のコネクタ6に接続される。ここでコネクタ6としては、高周波信号の損失が少ないものを選択することが望ましい。なお、図1のアンテナエレメント2は、同軸線5と同様の構成を持つ同軸線が使用されている。
中継部3では、同軸線5の外皮(保護被覆)5a及びシールド線(外部導体)5bが取り除かれて、コア材5c(誘導体)が露出した状態となっている。そして、同軸線5の芯線5dは中継部3においてアンテナエレメント2の芯線とはんだ付け等で接続され、この中継部3は基板7上にモールド成形されている。この中継部3がコブラアンテナ1の給電点Fpとなる。
このような構成により、コブラアンテナ1では、フェライトコア4とこれに巻回する同軸線5によりチョークコイルが形成され、フェライトコア4からコネクタ6までのフィーダ部分が電気的に切り離される。そのため、中継部3(給電点Fp)からフェライトコア4までの同軸線5(長さλ/4)とアンテナエレメント2(長さλ/4)とでλ/2のダイポールアンテナが構成されることになる。このダイポールアンテナの上側の芯線5dの部分に玉子硝子などを取り付けて絶縁し、これを木の枝や木の枠に吊るすことで、簡単にアンテナの設置をすることが可能となる。また、このように構成したコブラアンテナ1は、自動車に設置される通信機器やモバイル機器のアンテナとすることもできる。
例えば、自動車に搭載されたカーナビゲーション装置によりワンセグ放送で使用されるUHF帯の周波数、例えば500MHzの放送波を受信できるようにする場合を想定する。放送波の波長λは約60cmであるから、同軸線5の給電点Fpからの長さL1をλ/4の15cmに、アンテナエレメント2の長さL2をλ/4の15cmに調整することにより、UHF帯のアンテナを構成できる。フェライトコア4からコネクタ6までの同軸線5の長さLは、フェライトコア4のチョークコイル効果により任意に決定できる。
<2.第1の実施の形態>
[アンテナの構成例]
図2A,Bは、本開示の第1の実施の形態によるコブラアンテナの構成例を示す説明図である。図2Aにおいて図1と対応する部分の詳細な説明は割愛する。
図2Aに示すように、第1の実施の形態によるコブラアンテナ10は、アンテナエレメント2Aと、給電点としての中継部3Aと、この中継部3Aと接続している同軸線5と、フェライトコア4を備える。中継部3Aからフェライトコア4までの同軸線5の長さはλ/4である。
同軸線5の一端は、中継部3Aを介してアンテナエレメント2Aに接続されている。また、同軸線5は中継部3Aから他端方向にλ/4の位置でフェライトコア4に1〜3回程度巻きつけられ、その他端は受信機8のコネクタ6に接続される。1ターンとは、貫通している状態を一般的には、指す。この場合は、この場所で固定するために、樹脂で成形すするか、ケースで固定する。
アンテナエレメント2Aは、一枚の平板状の金属板(板状導体)11が基板7に固定、ケーシングされて構成される。金属板11には導電性の良い金属材料を用いる。同軸線5の芯線5dは中継部3Aにおいてアンテナエレメント2Aの金属板11とはんだ付け等で接続され、この中継部3Aは基板7上にモールド成形されている。中継部3Aがコブラアンテナ10の給電点Fpとなる。
金属板11の形状や大きさは、受信する電波の周波数(波長)や実際のアンテナ特性などに応じて適宜決定することができる。例えばUHF帯の500MHzの放送波を受信する場合、金属板11は、図2Bに示すように、一例として幅4cm、高さ3cmの矩形とすることができる。幅4cm、高さ3cmの矩形とした場合、500MHzの電波を受信した際に金属板11内部に発生する電流(電荷)が芯線5dへ流れ込むまでの経路9aの長さとして、実質的にλ/4の15cmを確保することができる。ただし、金属板の形状は電流の流れやすさ等の電気的特性を考慮すると、アンテナの長さ方向(同軸線5の軸方向)に長い矩形が望ましい。なお、図2Bに記載された経路9aは一例であり、電流はその他複雑な経路を取り得る。
アンテナエレメント2Aに金属板11を用いることにより、従来30cmのアンテナ長が必要であったものが、本例では19cm(=15cm+4cm)の長さでアンテナを構成することが可能になる。
[アンテナ特性の検証]
従来型のコブラアンテナ1と第1の実施の形態によるコブラアンテナ10との受信性能の比較を行った。
図3Aは、従来型のコブラアンテナ1(図1参照)での、垂直偏波及び水平偏波におけるピークゲインを示したグラフである。横軸は周波数(MHz)を示し、縦軸はピークゲイン(dBd)を示す。測定対象の周波数帯は、UHF帯(470MHz〜870MHz)とした。垂直偏波は破線で示し、水平偏波は実線で示してある。図3B及び図3Cに、図3Aに示したグラフ中の各測定点における値を示した。図3Bは垂直偏波でのピークゲインの値を示し、図3Cは水平偏波でのピークゲインの値を示す。なお、図3B及び図3Cには、図3Aのグラフ中にはない906MHzにおける測定値も示している。
図3A及び図3Bに示すように、500MHz付近では、垂直偏波、水平偏波ともにピークゲインの値が−10dB以下であり、アンテナゲインが取れていることが分かる。すなわち、UHF帯において、垂直偏波と水平偏波の両方を受信できていると言える。
図4Aは、本実施の形態のコブラアンテナ10(図2参照)での、垂直偏波及び水平偏波におけるピークゲインを示したグラフである。横軸は周波数(MHz)を示し、縦軸はピークゲイン(dBd)を示す。測定対象の周波数帯は、図3Aの場合と同じUHF帯(470MHz〜870MHz)とした。また図4B及び図4Cに、図4Aに示したグラフ中の各測定点における値を示した。図4Bは垂直偏波でのピークゲインの値を示し、図4Cは水平偏波でのピークゲインの値を示す。
図4A及び図4Bに示すように、調整目標の500MHz付近では、垂直偏波、水平偏波ともにピークゲインの値が−10dB以下であり、アンテナゲインが取れていることが分かる。周波数帯によっては、従来型のコブラアンテナ1よりもアンテナゲインが取れている部分もある。すなわち、本実施の形態に係るアンテナは、UHF帯において垂直偏波と水平偏波の両方を受信できていると言え、非常に小さくても従来型と同等以上の性能を確保できている。
[変形例]
図5は、図2のコブラアンテナ10(コア1個品)にさらにフェライトコアを1個追加して、合計2個のフェライトコアを有するコブラアンテナを示す説明図である。
図2に示したコブラアンテナ10を例えばFM帯からUHF帯まで幅広い周波数帯のアンテナとして使う場合には、フェライトコア4から受信機8までの同軸線5の長さにより、電波の干渉が起こる場合がある。つまり、フェライトコア4から給電点Fpに延びた上側の部分の同軸線5で受信する高周波電流が、フェライトコア4から受信機8に接続される下側の同軸線5に漏れるという電波干渉が発生する。この高周波電流の漏洩は、フェライトコア4の上側と下側のインピーダンス不整合によって発生するものと考えられるが、この漏洩により、アンテナとしてのゲイン特性が劣化することが起こりうる。
この高周波電流の漏洩の発生は、フェライトコア4から受信機8につなぐ同軸線5の長さに依存するため、この間の同軸線5の長さを決める上で、大きな制約になる。そこで、図2のコブラアンテナ10(コア1個品)にさらにフェライトコアを1個追加して、2個のフェライトコアを持つコブラアンテナを考える。
図5に示すコブラアンテナ10A(コア2個品)では、受信機8に近い位置に第2のフェライトコア4Aが設けられており、このフェライトコア4Aが高周波に対して高いインピーダンスを示す。それゆえ、アンテナから漏れてくる高周波電流が受信機8側に伝搬しなくなる。第2のフェライトコア4Aの位置は受信機8のコネクタ6に近いほうがより望ましい。本例のコブラアンテナ10Aでは、第2のフェライトコア4Aを受信機8のコネクタ6の直前に挿入している。同軸線5は第2のフェライトコア4Aの孔を通過させるだけでもよいが、同軸線5を2回〜3回程度フェライトコア4Aに巻回してからコネクタ6に接続するようにしてもよい。
このように、本例のコブラアンテナ10Aでは、第2のフェライトコア4Aをコネクタ6の前に配置することで、フェライトコア4とコネクタ6を結ぶ同軸線5が拾う高周波電流に対して受信機8側が高インピーダンスになるようにしている。このため、第1のフェライトコア4からコネクタ6に至る同軸線5が漏れた高周波電流を拾ったとしても、その漏れた高周波電流がフェライトコア4Aで遮断され、受信機8側へ悪影響を及ぼすことがない。
[第1の実施の形態による効果]
上述した実施の形態によれば、アンテナエレメントとして金属板(板状導体)を用い、その金属板の面積を適切に設計することにより、電波の受信に必要な電流の経路の長さを確保する。それにより、アンテナエレメントの長さが受信電波の波長の約λ/4の長さ以下に抑えられ、小型のアンテナを実現できる。そして、小型ゆえに、配置エリアの低減、利便性の向上(設置しやすさ)が図られる。また、一枚の金属板によりアンテナエレメントを構成するので、高い製作精度が要求されない。さらに、本実施の形態のアンテナは、小型化を実現しつつアンテナ特性も維持できている。
なお、上述した実施の形態では、UHF帯の電波を受信することを想定してアンテナの構成を説明したが、FM/VHF帯の電波を受信する際にも一枚の金属板からアンテナエレメントを構成したアンテナを利用できることは言うまでもない。
<3.第2の実施の形態>
[アンテナの構成例]
次に、本開示の第2の実施の形態として、アンテナエレメントに金属板ではなくヘリカル構造の線状導体を用いた場合のコブラアンテナの構成例について説明する。
第1の実施の形態の変形例に係るコブラアンテナ10A(図5参照)を用いてVHF帯の100MHzの電波を受信する場合、波長λは3mであるからアンテナエレメントの長さL2は75cm必要である。そして、アンテナエレメント75cmと同軸線の外皮75cmとによってVHF帯受信用のアンテナを構成することになる。しかし、アンテナと機能させるためには、UHF帯受信の場合以上に、そのアンテナエレメントと同軸線の外皮との間でアンテナとして機能する部分が重ならないようにしなければならないので、配置する場所の制約を大きく受けていた。そこで、第2の実施の形態では、アンテナエレメントに線状導体を用いてアンテナ長を短くする構成とした。
図6は、本開示の第2の実施の形態によるコブラアンテナの構成例を示す説明図である。図6において図5と対応する部分の詳細な説明は割愛する。
図6に示すように、らせん状に巻いた線状導体である金属線13を用いてアンテナエレメント2Bを構成している。金属線13の一端は開放され、他端を中継部3Bにおいて同軸線5の芯線5dとはんだ付け等で接続されている。この中継部3Bは基板7上にモールド成形されている。中継部3Bがコブラアンテナ10Bの給電点Fpとなる。らせん状の金属線13は、らせんの軸方向が同軸線5の軸方向と同じである。
長さ75cmの金属線13を直径10mmのらせん状に巻いてケーシングすることで構成されるアンテナエレメント2Bは、長さ方向では従来1.5m必要であったものが、0.9m(=0.75m+0.15m)でアンテナを構成することが可能となる。なお、金属線により成形されるらせんの直径は10mmに限るものではない。
[アンテナ特性の検証]
従来型のコブラアンテナ1と第2の実施の形態によるコブラアンテナ10Bとの受信性能の比較を行った。
図7Aは、従来型のコブラアンテナ1(図1参照)での、垂直偏波及び水平偏波におけるピークゲインを示したグラフである。横軸は周波数(MHz)を示し、縦軸はピークゲイン(dBd)を示す。測定対象の周波数帯は、FM/VHF帯(70MHz〜220MHz)とした。垂直偏波は破線で示し、水平偏波は実線で示してある。図7B及び図7Cに、図7Aに示したグラフ中の各測定点における値を示した。図7Bは垂直偏波でのピークゲインの値を示し、図7Cは水平偏波でのピークゲインの値を示す。なお、図7B及び図7Cには、図7Aの横軸に示した周波数のうち、76MHz〜107MHzまでの間の周波数における測定値のみを示している。
図7A及び図7Bに示すように、100MHz付近では、垂直偏波でのピークゲインは101MHzで−10.34dBdとなっている。水平偏波でのピークゲインは、図7A及び図7Cに示すように、101MHzで−16.00dBdとなっている。すなわち、100MHz付近では、水平偏波に対するピークゲインが−15dBd以下となっており、水平偏波の受信状態が比較的によい。
図8Aは、本実施の形態のコブラアンテナ10B(図6参照)での、垂直偏波及び水平偏波におけるピークゲインを示したグラフである。測定対象の周波数帯は、図7Aの場合と同じFM/VHF帯(70MHz〜220MHz)である。また図8B及び図8Cに、図8Aに示したグラフ中の各測定点における値を示した。図8Bは垂直偏波でのピークゲインの値を示し、図8Cは水平偏波でのピークゲインの値を示す。
図8A及び図8Bに示すように、100MHz付近では、垂直偏波でのピークゲインは101MHzで−27.34dBdとなっている。水平偏波でのピークゲインは、図8A及び図8Cに示すように、101MHzで−9.87dBdとなっている。すなわち、100MHz付近では、水平偏波に対するピークゲインが−15dBd以下となっており、水平偏波の受信状態が比較的によい。この図8Aのグラフと図7Aのグラフで受信している電波の向きが異なるのは、測定時のアンテナの置き方の違いによるものである。
今回の測定結果から、受信している電波の向きが異なるものの、従来型アンテナでは垂直偏波に対して、また本実施の形態に係るアンテナでは水平偏波に対して、同じ程度アンテナゲインがあることがわかる。したがって、本実施の形態に係るアンテナは、FM/VHF帯において、非常に小さくても従来型と同等以上の性能を確保できている。
[第2の実施の形態による効果]
上述した実施の形態によれば、アンテナエレメントとして金属線(線状導体)を用い、その金属線をらせん状に成形することにより、電波の受信に必要な電流の経路の長さを確保する。それにより、アンテナエレメントの長さが受信電波の波長の約λ/4の長さ以下に抑えられ、小型のアンテナを実現できる。そして、小型ゆえに、配置エリアの低減、利便性の向上(設置しやすさ)が図られる。また、金属線をらせん状に成形してアンテナエレメントを構成するので、高い製作精度が要求されない。さらに、本実施の形態のアンテナは、小型化を実現しつつアンテナ特性も維持できている。
また、コブラアンテナに本開示のアンテナを適用したが、アンテナエレメントを本開示のものに置換するだけであるからこの例に限られるものではなく、その他のモノポールアンテナやダイポールアンテナ等にも適用できる。
また、アンテナエレメントを金属板(板状導体)または金属線(線状導体)で構成したアンテナについて説明したが、フィルム状導体、フレキシブル導体など、その他の部材でも同様の効果を発揮できる。
また、上述した実施の形態では、アンテナを自動車に搭載した例で説明したが、自動車以外の室内用の機器でも使用可能であることは言うまでもない。
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本技術はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
(1) 給電点を構成する中継部と、
前記中継部の一の端子に電気的に接続され、当該電波の波長をλとしたとき、電波の受信により発生する電流が前記中継部の一の端子へ流れる経路としてλ/4の長さを取り得る面積を持つ板状導体のアンテナエレメントと、
前記中継部の他の端子に一端が電気的に接続される同軸線と、
前記同軸線の一端が接続される前記中継部の他の端子からほぼλ/4の長さだけ離れた位置に設けられ、前記同軸線が貫通または巻回される第1のフェライトコアと、
を備えたコブラアンテナ。
(2) 前記中継部の一の端子に接続される前記アンテナエレメントの板状導体は、前記中継部において前記同軸線の芯線と電気的に接続されている請求項1に記載のコブラアンテナ。
(3) 前記アンテナエレメントの板状導体は、前記同軸線の軸方向に長い矩形である請求項1又は2に記載のコブラアンテナ。
(4) 前記同軸線の他端が接続される受信機器のコネクタの前段に、前記同軸線からの高周波電流を遮断するための第2のフェライトコア、をさらに備え、
前記第2のフェライトコアは、高周波的に高いインピーダンスを持ち、前記同軸線が貫通または巻回される請求項1〜3のいずれか一項に記載のコブラアンテナ。
(5) 給電点を構成する中継部と、
前記中継部の一の端子に電気的に接続され、受信する電話の波長をλとしたとき、ほぼλ/4の長さの線状導体がらせん状に形成されてなるアンテナエレメントと、
前記中継部の他の端子に一端が電気的に接続される同軸線と、
前記同軸線の一端が接続される前記中継部の他の端子からほぼλ/4の長さだけ離れた位置に設けられ、前記同軸線が貫通または巻回される第1のフェライトコアと、
を備えたコブラアンテナ。
(6) 前記中継部の一の端子に接続される前記アンテナエレメントの線状導体は、前記中継部において前記同軸線の芯線と電気的に接続されている請求項5に記載のコブラアンテナ。
(7) 前記アンテナエレメントの線状導体は、前記らせんの軸方向が前記同軸線の軸方向と同じである請求項5又は6に記載のコブラアンテナ。
(8) 前記同軸線の他端が接続される受信機器のコネクタの前段に、前記同軸線からの高周波電流を遮断するための第2のフェライトコア、をさらに備え、
前記第2のフェライトコアは、高周波的に高いインピーダンスを持ち、前記同軸線が貫通または巻回される請求項5〜7のいずれか一項に記載のコブラアンテナ。
2,2A,2B…アンテナエレメント、3,3A,3B…中継部、4,4A…フェライトコア、5…同軸線、5a…外皮、5b…シールド線、5c…コア材、5d…芯線、7…基板、9…金属板、9a…経路、10,10A,10B…コブラアンテナ

Claims (8)

  1. 給電点を構成する中継部と、
    前記中継部の一の端子に電気的に接続され、当該電波の波長をλとしたとき、電波の受信により発生する電流が前記中継部の一の端子へ流れる経路としてλ/4の長さを取り得る面積を持つ板状導体のアンテナエレメントと、
    前記中継部の他の端子に一端が電気的に接続される同軸線と、
    前記同軸線の一端が接続される前記中継部の他の端子からほぼλ/4の長さだけ離れた位置に設けられ、前記同軸線が貫通または巻回される第1のフェライトコアと、
    を備えたコブラアンテナ。
  2. 前記中継部の一の端子に接続される前記アンテナエレメントの板状導体は、前記中継部において前記同軸線の芯線と電気的に接続されている
    請求項1に記載のコブラアンテナ。
  3. 前記アンテナエレメントの板状導体は、前記同軸線の軸方向に長い矩形である
    請求項2に記載のコブラアンテナ。
  4. 前記同軸線の他端が接続される受信機器のコネクタの前段に、前記同軸線からの高周波電流を遮断するための第2のフェライトコア、をさらに備え、
    前記第2のフェライトコアは、高周波的に高いインピーダンスを持ち、前記同軸線が貫通または巻回される
    請求項3に記載のコブラアンテナ。
  5. 給電点を構成する中継部と、
    前記中継部の一の端子に電気的に接続され、受信する電話の波長をλとしたとき、ほぼλ/4の長さの線状導体がらせん状に形成されてなるアンテナエレメントと、
    前記中継部の他の端子に一端が電気的に接続される同軸線と、
    前記同軸線の一端が接続される前記中継部の他の端子からほぼλ/4の長さだけ離れた位置に設けられ、前記同軸線が貫通または巻回される第1のフェライトコアと、
    を備えたコブラアンテナ。
  6. 前記中継部の一の端子に接続される前記アンテナエレメントの線状導体は、前記中継部において前記同軸線の芯線と電気的に接続されている
    請求項5に記載のコブラアンテナ。
  7. 前記アンテナエレメントの線状導体は、前記らせんの軸方向が前記同軸線の軸方向と同じである
    請求項6に記載のコブラアンテナ。
  8. 前記同軸線の他端が接続される受信機器のコネクタの前段に、前記同軸線からの高周波電流を遮断するための第2のフェライトコア、をさらに備え、
    前記第2のフェライトコアは、高周波的に高いインピーダンスを持ち、前記同軸線が貫通または巻回される
    請求項7に記載のコブラアンテナ。
JP2011101627A 2010-05-11 2011-04-28 コブラアンテナ Pending JP2011259414A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011101627A JP2011259414A (ja) 2010-05-11 2011-04-28 コブラアンテナ

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010109694 2010-05-11
JP2010109694 2010-05-11
JP2011101627A JP2011259414A (ja) 2010-05-11 2011-04-28 コブラアンテナ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011259414A true JP2011259414A (ja) 2011-12-22

Family

ID=44914287

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011101627A Pending JP2011259414A (ja) 2010-05-11 2011-04-28 コブラアンテナ

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20130050042A1 (ja)
EP (1) EP2571099A1 (ja)
JP (1) JP2011259414A (ja)
KR (1) KR20130070589A (ja)
CN (1) CN102870278A (ja)
BR (1) BR112012028296A2 (ja)
RU (1) RU2012146939A (ja)
TW (1) TW201220607A (ja)
WO (1) WO2011142231A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013168899A (ja) * 2012-02-17 2013-08-29 Fujikura Ltd アンテナ
WO2013190927A1 (ja) * 2012-06-20 2013-12-27 ソニー株式会社 折り畳みアンテナ装置
JP2017538325A (ja) * 2014-10-23 2017-12-21 ディーター キリアンDieter KILIAN 短距離用途のアンテナデバイス及びそのようなアンテナデバイスの使用方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5600987B2 (ja) * 2010-03-26 2014-10-08 ソニー株式会社 コブラアンテナ
EP3024091A4 (en) * 2013-07-17 2016-07-13 Panasonic Ip Man Co Ltd WIRELESS DEVICE
DE102013016116A1 (de) * 2013-09-26 2015-03-26 Dieter Kilian Antenne für Nahbereichsanwendungen sowie Verwendung einer derartigen Antenne
CN106575350B (zh) * 2014-08-21 2019-12-20 株式会社村田制作所 带rfid标签的物品的读取方法及rfid系统
DE102015003784A1 (de) * 2015-03-23 2016-09-29 Dieter Kilian Antenne für Nahbereichsanwendungen sowie Verwendung einer derartigen Antenne
WO2018101104A1 (ja) * 2016-11-29 2018-06-07 株式会社村田製作所 アンテナ装置
US10446922B1 (en) * 2017-08-11 2019-10-15 Mastodon Design Llc Flexible antenna assembly

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01177202A (ja) * 1988-01-06 1989-07-13 Sony Corp 移動体アンテナ
JPH04120902A (ja) * 1990-09-12 1992-04-21 Mitsubishi Electric Corp アンテナ装置
WO2007017959A1 (ja) * 2005-08-08 2007-02-15 Murata Manufacturing Co., Ltd. 基準発振器

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4504834A (en) * 1982-12-22 1985-03-12 Motorola, Inc. Coaxial dipole antenna with extended effective aperture
US4730195A (en) * 1985-07-01 1988-03-08 Motorola, Inc. Shortened wideband decoupled sleeve dipole antenna
US5793336A (en) * 1996-06-10 1998-08-11 Antennas America, Inc. Conformal antenna assemblies
TW457741B (en) * 2000-08-31 2001-10-01 Gemtek Technology Co Ltd Planar sleeve dipole antenna
US20030030591A1 (en) * 2001-08-09 2003-02-13 David Gipson Sleeved dipole antenna with ferrite material
US6809698B2 (en) * 2002-12-14 2004-10-26 Antennigues Corp. Broadband dual-frequency tablet antennas
JP2004336303A (ja) * 2003-05-06 2004-11-25 Yokohama Rubber Co Ltd:The スリーブアンテナ
CN101689706A (zh) * 2007-06-29 2010-03-31 通腾科技股份有限公司 天线布置设备、接收设备及减小共模信号的方法
JP2010057007A (ja) * 2008-08-29 2010-03-11 Dx Antenna Co Ltd アンテナ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01177202A (ja) * 1988-01-06 1989-07-13 Sony Corp 移動体アンテナ
JPH04120902A (ja) * 1990-09-12 1992-04-21 Mitsubishi Electric Corp アンテナ装置
WO2007017959A1 (ja) * 2005-08-08 2007-02-15 Murata Manufacturing Co., Ltd. 基準発振器

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013168899A (ja) * 2012-02-17 2013-08-29 Fujikura Ltd アンテナ
WO2013190927A1 (ja) * 2012-06-20 2013-12-27 ソニー株式会社 折り畳みアンテナ装置
JP2014003549A (ja) * 2012-06-20 2014-01-09 Sony Corp 折り畳みアンテナ装置
US9799945B2 (en) 2012-06-20 2017-10-24 Sony Corporation Folding antenna device
JP2017538325A (ja) * 2014-10-23 2017-12-21 ディーター キリアンDieter KILIAN 短距離用途のアンテナデバイス及びそのようなアンテナデバイスの使用方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130070589A (ko) 2013-06-27
CN102870278A (zh) 2013-01-09
BR112012028296A2 (pt) 2016-11-01
TW201220607A (en) 2012-05-16
US20130050042A1 (en) 2013-02-28
RU2012146939A (ru) 2014-05-10
EP2571099A1 (en) 2013-03-20
WO2011142231A1 (ja) 2011-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2011142231A1 (ja) コブラアンテナ
US6483471B1 (en) Combination linearly polarized and quadrifilar antenna
CN104037496B (zh) 一种全向圆极化天线
JP5600987B2 (ja) コブラアンテナ
US7817103B2 (en) Dual-band multi-pitch parasitic half-wave (MPPH) antenna
US20130249749A1 (en) Antenna integrated harness
KR20080038062A (ko) 루프 안테나
US8947311B2 (en) Antenna
CN103811874A (zh) 天线以及具备该天线的天线装置
US9007270B2 (en) VHF/UHF broadband dual channel antenna
US6809697B2 (en) Dual-frequency broadband antennas
JP5631374B2 (ja) アンテナ
JP5162713B1 (ja) 漏洩同軸ケーブル
JP5337621B2 (ja) 衛星放送・地上デジタル放送兼用アンテナ
US7129905B2 (en) Multiple band antenna apparatus
KR100958812B1 (ko) 다중공진 안테나 및 이를 갖는 휴대용 전자기기
RU2493639C1 (ru) Антенна
JP5648653B2 (ja) アンテナ
JP3434219B2 (ja) アンテナ
CN110854519B (zh) 一种共形体天线装置
US20130082887A1 (en) Combination antenna

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140307

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140904

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140930

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20150217