JP2509457B2

JP2509457B2 - 同軸ケ―ブルの結合装置及びアンテナ装置

Info

Publication number: JP2509457B2
Application number: JP5325809A
Authority: JP
Inventors: 辺広信渡
Original assignee: Dai Ichi Denpa Kogyo Co Ltd
Current assignee: Dai Ichi Denpa Kogyo Co Ltd
Priority date: 1992-12-16
Filing date: 1993-11-30
Publication date: 1996-06-19
Anticipated expiration: 2011-06-19
Also published as: JPH06260815A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高周波エネルギを伝送
する線路である同軸ケーブルの結合装置に関し、特に、
車両や室内等の密閉された空間の内外に設置される無線
装置相互間を同軸ケーブルを用いて接続することを可能
とする同軸ケーブルの結合装置等に関する。また、この
ような同軸ケーブルの結合装置を用いるアンテナ装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両に搭載された無線装置、いわ
ゆる車載無線装置は、車内に設置された送受信機の無線
装置本体と、車外に設置された送受信アンテナと、無線
装置本体及びアンテナ間を接続する同軸ケーブルとによ
って構成されている。同軸ケーブルは閉空間である車室
内から車外に抜け出してアンテナと接続される。このた
め、同軸ケーブルが貫通する穴を車体に開けるか、部分
的に細い同軸ケーブルを用いるなどして、同軸ケーブル
を車両のドアの隙間を通すかのいずれかの方法を取って
いる。同様に、閉空間である住居の室内に配置されたテ
レビ等の無線装置と、屋外に配置された受信アンテナと
の接続においても、両者間を接続する同軸ケーブルは、
建物の一部に開けた穴や窓の隙間を通って配線されてい
る。

【０００３】車体に同軸ケーブルを通すための穴を開け
ることは、面倒な作業であり、車両の資産価値を下げる
欠点がある。ドアの隙間を利用すると、同軸ケーブルを
断線する虞がある。また、穴や隙間からの風切り音や漏
水も問題になる。

【０００４】同様に、建築物、特に、鉄筋コンクリート
製の建物等では、後で貫通口を開けるのは面倒であり、
一般に共同住宅や借家等では壁に穴を開けることは許可
されない。

【０００５】そこで、車体や壁面に穴を開けずに済む方
法として、アンテナを窓ガラス上に設置し、窓ガラスの
両側に電極を張り付けた容量結合部分を介して、窓ガラ
スの内側の同軸ケーブルから高周波信号を供給すること
が考えられた。図３３（ａ）は、ラーセンエレクトロ
ニクス社(LASEN ELECTRONICS,inc.USA) のＫＧ１４４型
のアンテナ装置の例を示す。このアンテナ装置では、同
軸ケーブル４の中心導体及び外部導体を夫々キャパシタ
２及び３に接続する。キャパシタ２は、ガラス板１の両
側に互いに対向するように配置された、一対の角型電極
によって形成される。キャパシタ３は、ガラス板１の両
側に互いに対向するように配置された一対の角型電極に
よって形成される。このキャパシタ２と外部アンテナ３
００の端部とをキャパシタＣを介して接続する。また、
キャパシタ３と外部アンテナ３００の端部とをインダク
タＬを介して接続する。

【０００６】図３３（ｂ）は、アバンティ社(AVANTI,US
A)のＡＰ１４３型のアンテナ装置の例を示している。こ
のアンテナ装置では、ガラス板１を介して対向するよう
に配置された１つのキャパシタ２が用いられる。キャパ
シタ２の一方の電極にアンテナ３００が接続され、他方
の電極に同軸ケーブル４の内部導体が接続される。同軸
ケーブル４の外部導体は、インダクタＬとキャパシタＣ
とからなるインピーダンス回路を介して、同軸ケーブル
４の内部導体に接続される。

【０００７】また、このようなガラス通過型アンテナの
他の例として、図示しない特開平３−３４７０４号公報
に記載の自動車ラジオ用ガラス通過型アンテナがある。
このアンテナは、ＦＭ信号に対してはガラス板を挟んで
形成された電磁結合のＬＣ複同調回路を利用し、ＡＭ信
号に対してはガラス板を挟んで形成されたキャパシタ及
びＦＥＴアンプを利用して車室内外の高周波信号の伝送
を行っている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種のアンテナ装置では、ガラス板内側の表面近傍に
まで、同軸ケーブルが配線されるものの、ガラス板外側
の外部アンテナ装置に、同軸伝送モードを維持して高周
波エネルギを伝送することができない。

【０００９】この結果、同軸ケーブル４と、アンテナ３
００との間の、インピーダンス整合が良くとれない。同
軸ケーブルの外部導体へアンテナ電流が流入し、いわゆ
る同軸ケーブルからの電波の漏洩が生じ易い。高周波電
力の伝送効率が低い。特に、小出力の送信電力であるた
め、高い伝送効率を要求される車載電話装置、携帯兼用
の無線電話の車載装置、小型トランシーバ等には、事実
上使用することが難しい等、の不具合がある。

【００１０】また、この種のガラス通過型アンテナ装置
ではアンテナの取付位置がガラス面上に限定されるた
め、同軸ケーブルをそのまま車室外に伸ばして車体の屋
根等の適当な場所に所望の種類のアンテナを設置したい
という要望がある。同様に、家屋においても、窓ガラス
以外の家屋のベランダや屋根等の適当な場所に最適な種
類のアンテナを設置したいという要望がある。また、ダ
イバーシチ受信を行う複数のアンテナや、方角の異なる
複数の放送局に対応して設けられた複数のアンテナ等
を、ガラス板を介して、送受信機側の同軸ケーブルと接
続したいという要望もある。

【００１１】よって、本発明は、壁面、ドア、或いはガ
ラス板等に貫通口や隙間を開けずに、閉空間の内外に設
置された高周波装置同士を同軸ケーブルで実質的に接続
することを可能とする、同軸ケーブルの結合装置を提供
することを目的とする。

【００１２】また、他の発明は、ガラス板等の誘電体板
上に設置されるアンテナ装置について、誘電体板を介し
てアンテナ側及び同軸ケーブル側相互間で同軸伝送モー
ドによる電力の送受を可能とするアンテナ装置を提供す
ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の同軸ケーブルの結合装置は、誘電体板を介して
同軸ケーブル同士を結合する同軸ケーブルの結合装置に
おいて、上記誘電体板を介して互いに対向するように配
置されると共に、上記同軸ケーブルの各々の中心導体に
夫々接続される一組の中心電極と、上記誘電体板を介し
て互いに対向し、かつ、上記中心電極を囲むように配置
されると共に、上記同軸ケーブルの各々の外部導体に夫
々接続される一組の外部電極と、上記中心導体と上記中
心電極との間に設けられる整合回路と、を備えることを
特徴とする。

【００１４】また、本発明のアンテナ装置は、誘電体板
上に設置されるアンテナ部に上記誘電体板を介して同軸
ケーブルから高周波電力が供給されるアンテナ装置にお
いて、上記誘電体板の両側に互いに対向するように配置
されて、一方側が上記同軸ケーブルの中心導体に、他方
側が上記アンテナ部に接続される一組の中心電極と、上
記誘電体板の両側に互いに対向すると共に、上記中心電
極を囲むように配置されて、一方側が上記同軸ケーブル
の外部導体に接続される一組の外部電極と、上記中心導
体と上記一方の中心電極との間に設けられる第１の整合
回路と、上記アンテナと上記他方の中心電極との間に設
けられる第２の整合回路と、を備えることを特徴とす
る。

【００１５】

【作用】ガラス等の誘電体板の両側の表面に、互いに対
向するように一組の中心電極が配置される。この中心電
極を取囲むようにして、誘電体板の両側表面に、更に、
一組の外部電極が互いに対向するように配置される。誘
電体板、中心電極及び外部電極は容量結合部を構成す
る。この容量結合部の中心電極と同軸ケーブルの中心導
体とを整合回路を介して接続し、外部電極と同軸ケーブ
ルの外部導体とを接続する。整合回路は、対向する中心
電極によって形成されるキャパシタと直列共振回路、或
いは並列共振回路を構成し、共振周波数において低い損
失で高周波信号の誘電体板通過を可能とする。この構造
とすることによって両側の中心電極同士及び外部電極同
士が共に高周波において結合される。外部電極が中心電
極を囲っているので中心電極からの電波の放射や他所へ
の結合がなく、良好に同軸伝送モードが確保される。容
量結合部の一方側の中心電極及び外部電極に同軸ケーブ
ルを接続し、他方側の中心電極及び外部電極に他の同軸
ケーブルを接続すると、この２本の同軸ケーブル間で同
軸伝送モードが維持されて高周波電力が伝送される。

【００１６】また、容量結合部の一方の側の中心電極に
アンテナを接続すると、他方の側の電極に接続された同
軸ケーブルから同軸伝送モードで高周波電力の供給を受
けることが出来る。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は、本発明の基本的な構成を説明する
ための斜視図である。

【００１８】同図において、図示しない閉空間を画定す
る壁面の一部である誘電体のガラス板１は、車両の窓ガ
ラスあるいは建物の窓ガラス等に相当する。ガラス板１
によって仕切られる一方の空間側は、例えば、車内ある
いは室内に、他方の空間側は車外あるいは屋外に相当す
る。このガラス板１の一方の主面上に円盤上の中心電極
２₁が配置される。この中心電極２₁を一周するように
して囲む、環状の、外部電極３₁が配置される。中心電
極２₁は、インダクタＬを介して同軸ケーブル４₁の中
心導体５₁と接続される。外部電極３₁は、金属のシー
ルド部材７₁を介して同軸ケーブル４₁の外部導体６₁
と接続される。シールド部材７₁は中心電極２₁、イン
ダクタＬ、及び外部電極３₁の全体を覆い、ガラス面ま
で同軸モードの信号伝送を維持し、外部への電波の漏れ
や外部からの誘導妨害を防ぐ。

【００１９】ガラス板１の他方の主面上にも同様に、中
心電極２₁に対向して中心電極２₂が配置される。ま
た、外部電極３₁に対向して環状の外部電極３₂が配置
される。中心電極２₂は、同軸ケーブル４₂の中心導体
５₂に接続される。外部電極３₂は、同軸ケーブル４₂
の外部導体６₂に金属のシールド部材７₂を介して接続
される。シールド部材７₂は、中心電極２₂及び外部電
極３₂の全体を覆い、ガラス面まで同軸モードの信号伝
送を維持し、外部への電波の漏れや外部からの誘導妨害
を防ぐ。同軸ケーブル４₁の他端には、例えば、図示し
ないアンテナ装置が接続され、同軸ケーブル４₂の他端
には、図示しないトランシーバ（送受信機）が接続され
る。

【００２０】かかる構成により、中心電極２₁及び２₂
は、ガラス板１を介して互いに対向する円盤上のキャパ
シタを形成し、同軸ケーブルの内部導体４₁及び４₂相
互間を、容量結合によって電気的に接続する。外部電極
３₁及び３₂もガラス板１を介して互いに対向する環状
のキャパシタを形成し、同軸ケーブルの外部導体６₁及
び６₂相互間を、容量結合によって電気的に接続する。
インダクタＬは、上記キャパシタに直列に挿入されて容
量結合により生じるキャパシタンスを相殺し、インピー
ダンスの整合を図る。従って、同軸ケーブル４₁及び４
₂間の結合部は、中心結合電極の外周を囲うように外部
結合電極が配置され、互いの中心導体同士、外部導体同
士が同軸状に結合する。そして、インピーダンスマッチ
ングされた結合部においては、同軸伝送モードが維持さ
れ、中心電極からの電波の放射や他のところへの結合が
なく、良好に不平衡（外部導体を基準電位として中心導
体が正負の電位に変移する高周波電位モード）での伝送
が行われる。

【００２１】また、後述するようにシールド部材７₁及
び７₂によって囲まれた閉空間内にインピーダンス整合
回路を設けると、結合における伝送特性を改善すること
ができる。後述するように、この整合回路を可変整合回
路とし、更に、整合状態を指示する計器を該閉空間内に
設け、個別的に最良の結合が得られるように調整可能に
して、誘電体板の種々の厚さや材質に本結合装置を適合
させることを容易にしている。また、中心電極及び外部
電極の形状は、同軸伝送モードが維持できれば良く、後
述するような種々の形状に変形できる。これは、例え
ば、ガラス板内にガラス板の曇りを防止する熱線や、窓
ガラスを強化するための針金が埋設されている場合に、
これを避けるために、電極形状を適当な形状に変更でき
ることを意味する。中心電極及び外部電極はガラス板の
表面に取り付けられるため、通常、平面的な電極であ
る。しかしながら、ガラス板が曲率を持っていたり、ガ
ラス板の表面に凹凸がある場合には、中心電極及び外部
電極はガラス板の表面に沿って変化する平面となる。

【００２２】上述した結合装置の両端には、同軸ケーブ
ルを接続しているが、一方端に各種のアンテナ装置を直
接的に、あるいは適当な整合回路を介して接続すること
ができる。この場合、例えば、結合装置の中心電極をア
ンテナの整合回路を介して不平衡型（同軸ケーブル用）
垂直アンテナに接続し、外部電極をこのアンテナの接地
系に接続する。更に、平衡型アンテナと接続する場合に
は、ガラス板の外側に不平衡出力が直接得られるので、
結合装置とアンテナの間に不平衡−平衡変換器（バラ
ン）を１個介在させる。

【００２３】図２（ａ）は、本発明の同軸ケーブルの結
合装置の構成例を示す断面図であり、同図において図１
と対応する部分には同一符号を付している。この例で
は、一方の同軸ケーブル４₁の中心導体５₁と中心電極
２₁との間にインダクタＬ₁₁が接続されている。他方の
同軸ケーブル４₂の中心導体５₂と中心電極２₂との間
にインダクタＬ₂₁が接続されている。２つのインダクタ
Ｌ₁₁及びＬ₂₁は、中心電極２₁及び２₂によって形成さ
れる結合キャパシタＣ₁₁と共に直列共振回路を構成し、
キャパシタンスＣ₁₁を相殺する。同軸ケーブル４₁の外
部導体６₁は、金属のシールド容器７₁に接続される。
シールド容器７₁は、例えば、ガラス板に接する面が開
口した円筒状の容器であり、開口端にはガラス板面に接
するように環状の外部電極３₁が形成される。このシー
ルド容器内に、更に、同軸伝送路や負荷回路との整合を
も考慮した整合回路を設置することができる。同軸ケー
ブル４₂側も同様に構成される。なお、図１に示すよう
に１個のインダクタでも結合キャパシタＣ₁₁とインピー
ダンス整合させることができる。

【００２４】図２（ｂ）は、図２（ａ）に示される同軸
ケーブル結合装置の等価回路を示しており、図２（ａ）
と対応する部分には同一符号を付している。互いに対向
すると共に同軸状に配置された、２組の電極２₁及び２
₂と、３₁及び３₂とによって、不平衡回路である同軸
ケーブルの結合が行われる。この装置の周波数対伝送レ
ベル特性の例を図９（ａ）に示す。インダクタＬ₁₁及び
Ｌ₂₁と、結合キャパシタＣ₁₁とによる直列共振回路の共
振周波数ｆ₁近傍で信号の減衰が極めて少なくなるバン
ドパス特性が観察される。

【００２５】図３は、他のインピーダンス整合の例を示
しており、図１と対応する部分には同一符号を付し、か
かる部分の説明は省略する。同図の構成においては、イ
ンダクタＬを、容量結合部の中心電極２_１及び外部電極
３_１間に接続している。このような、結合キャパシタに
対して並列にインダクタＬを接続する構成によってもイ
ンピーダンス整合が可能である。

【００２６】図４（ａ）は、図３に示す型式の同軸ケー
ブルの結合装置の構成例を示す断面図であり、同図にお
いて図２と対応する部分には同一符号を付している。こ
の例では、中心電極と外部電極との間（従って、中心導
体５₁と外部導体６₁との間）に、結合容量Ｃ₁₁を挟む
ように、インダクタＬ₁₁´及びＬ₂₁´が接続されてい
る。２つのインダクタＬ₁₁´及びＬ₂₁´は、中心電極２
₁及び２₂によって形成される結合キャパシタＣ₁₁と共
に共振回路を構成し、キャパシタンスＣ₁₁を相殺する。
同軸ケーブル４₁の外部導体６₁は、金属のシールド容
器７₁に接続される。シールド容器７₁は、例えば、ガ
ラス板に接する面が開口した円筒状の容器であり、開口
端にはガラス板面に接するように環状の外部電極３₁が
形成される。このシールド容器内に、更に、同軸伝送路
や負荷回路との整合をも考慮した整合回路を設置するこ
とができる。同軸ケーブル４₂側も同様に構成される。

【００２７】図４（ｂ）は、図４（ａ）に示される同軸
ケーブル結合装置の等価回路を示しており、図４（ａ）
と対応する部分には同一符号を付している。互いに対向
すると共に同軸状に配置された、２組の電極２₁及び２
₂と、３₁及び３₂とによって、不平衡回路である同軸
ケーブルの結合が行われる。結合キャパシタＣ₁₁がイン
ダクタＬ₁₁´及びＬ₂₁´によって打ち消される。

【００２８】なお、図５に示すように、同軸ケーブルの
中心導体と中心電極との間にインダクタをＬ型に挿入し
て整合を図ることも可能である。このような図２（ｂ）
及び図４（ｂ）を組合わせた整合回路は、後述の図３０
に示す副同調型の整合回路において説明されている。

【００２９】図６は、同軸ケーブルの外部導体への電流
の流込みを、より減少するようにした同軸ケーブル結合
装置の例を示している。この例では、図２（ａ）及び
（ｂ）に示す構成において、同軸ケーブル４₁及び４₂
の各々にトロイダルコアＴ_Lを負荷している。同軸ケー
ブルにトロイダルコアを負荷することによって、高イン
ピーダンスを作り出し、アンテナのシュペルトップの機
能のように、同軸ケーブルの外部導体への電流の流込み
を抑制することができる。

【００３０】図７は、中心電極を複数設けた同軸ケーブ
ル結合装置の例を示している。同図において図２（ａ）
と対応する部分には同一符号を付し、かかる部分の説明
は省略する。この装置では、中心電極２₁₂及び２₂₂から
なる第１の結合キャパシタＣ₁₂と、中心電極２₁₃及び２
₂₃からなる第２の結合キャパシタＣ₁₃とが、中心電極と
して配置されている。この結合キャパシタＣ₁₂と直列に
インダクタＬ₁₂及びＬ₂₂が接続され、例えば、周波数ｆ
₁において結合キャパシタとインダクタとが直列共振す
るようにインピーダンス定数を設定する。また、結合キ
ャパシタＣ₁₂と直列にインダクタＬ₁₂及びＬ₂₂が接続さ
れ、例えば、周波数ｆ₂において結合キャパシタとイン
ダクタとが直列共振するようにインピーダンス定数を設
定する。こうすると、周波数ｆ₁の高周波信号成分に対
して中心導体５₁から、インダクタＬ₁₂、キャパシタＣ
₁₂、インダクタＬ₂₂を経て中心導体５₂に至る伝送ルー
トは短絡状態となる。また、周波数ｆ₂の高周波信号成
分に対して中心導体５₁から、インダクタＬ₁₃、キャパ
シタＣ₁₃、インダクタＬ₂₃を経て中心導体５₂に至る伝
送ルートは短絡状態となる。このため、中心電極を複数
設けた同軸ケーブル結合装置は、比較的簡単な構成で図
９（ｂ）に示すように、副同調特性が得られ、信号伝送
帯域幅を広げることができる。

【００３１】図８は、誘電体板の一方の面に中心電極を
複数設け、他方の面の中心電極を単一にした同軸ケーブ
ル結合装置の例を示している。同図において図７と対応
する部分には同一符号を付し、かかる部分の説明は省略
する。この例では、電極２₁₂及び共通電極２₂₄によって
結合キャパシタＣ₁₄、電極２₁₃及び共通電極２₂₄によっ
て結合キャパシタＣ₁₅が形成される。一方の中心導体５
₁はインダクタＬ₁₄を介してキャパシタＣ₁₄に接続さ
れ、また、インダクタＬ₁₅を介してキャパシタＣ₁₅に接
続される。他方の中心導体５₂は共通電極２₂₄に接続さ
れる。この構成では、インダクタＬ₁₄及びキャパシタＣ
₁₄との接続点の電位と、インダクタＬ₁₅及びキャパシタ
Ｃ₁₅との接続点の電位との相違に起因すると考えられる
並列寄生容量Ｃ₁₆が生ずる。この結果、図９（ｃ）に示
すように広帯域の信号伝送帯域幅内に部分的に帯域阻止
特性を持つ伝送特性（反共振周波数ｆ_x）が得られる。
このような性質は強度の強い妨害波の除去や所定周波数
の信号の通過阻止に利用できる。

【００３２】図１０（ａ）は、複数の中心電極を利用し
て結合装置内に多同調回路を構成した例を示しており、
その中心電極部分の近傍のみが示され、外部電極及び外
部導体等は省略されている。他の部分は、例えば、図７
に示される結合装置と同様である。この例では、中心電
極２₁₅及び２₂₅からなる結合キャパシタと、主にインダ
クタからなり、周波数ｆ₁で直列共振する整合回路ｌ₁
及びｌ₁´とを備える第１直列共振回路、中心電極２₁₆
及び２₂₆からなる結合キャパシタと、主にインダクタか
らなり、周波数ｆ₂で直列共振する整合回路ｌ₂及びｌ
₂´とを備える第２直列共振回路、中心電極２₁₆及び２
₂₆からなる結合キャパシタと、中心電極２₁₇及び２₂₇か
らなる結合キャパシタと、主にインダクタからなり、周
波数ｆ₃で直列共振する整合回路ｌ₃及びｌ₃´とを備
える第３直列共振回路、中心電極２₁₈及び２₂₈からなる
結合キャパシタと、主にインダクタからなり、周波数ｆ
₄で直列共振する整合回路ｌ₄及びｌ₄´とを備える第
４直列共振回路とを含んでいる。

【００３３】この結合装置の伝送帯域特性は、図１０
（ｂ）に示すように、複数のバンドパス特性が合成され
たものとなり、非常に広帯域となる。このような広帯域
特性は、テレビジョン放送やＦＭ放送等の広帯域に亘る
受信信号をアンテナからチューナに伝送する伝送ケーブ
ルを結合する場合に好適である。

【００３４】図１１（ａ）は、１つの結合電極に複数の
同調周波数を持つ複合整合回路ｌ_ｐｌを接続した例を示
す。このような構成としても、図１１（ｂ）に示すよう
に広帯域特性が得られる。この場合、同調周波数ｆ_１、
ｆ_２及びｆ_３は比較的に広い周波数間隔とするのが良
い。この方が、一般的に複合整合回路の設計が容易にな
るからである。同調周波数の間隔が比較的狭い場合に
は、図１０（ａ）に示す複数の電極を用いる構成とする
と設計が容易である。複合整合回路ｌ_ｐｌには、後述す
るように、図２に示されるような、中心電極に対して直
列に接続される整合回路のみならず、図４に示されるよ
うな、中心電極に対して並列に接続される整合回路を
も、混在して用いることができる。単一の電極及び複合
整合回路を用いた場合には、結合装置を小形化し易くな
る利点がある。

【００３５】図１２は、図８に示される帯域阻止特性を
含む結合装置を２つ組合わせた例を示している。このよ
うな構成にすると、広帯域の伝送特性中に複数の通過阻
止周波数を設定することが可能となる。

【００３６】図１３は、同軸ケーブル結合装置にダイプ
レクサとしての機能を付加した例を示しており、同図に
おいて図７と対応する部分には同一符号を付し、かかる
部分の説明は省略する。

【００３７】図１３において、例えば、同軸ケーブル４
₂には、図示しない送受信機が接続される。同軸ケーブ
ル４₁₂には、図示しない低域受信用アンテナが接続され
る。同軸ケーブル４₁₁には、図示しない高域受信用アン
テナが接続される。インダクタＬ₁₂、結合キャパシタＣ
₁₁及びインダクタＬ₂₂は、高域の信号ｆ_Hを阻止し、低
域の信号ｆ_Lを通過させるバンドパスフィルタを形成す
る。結合キャパシタＣ13は、低域の信号ｆ_Lを阻止し、
高域の信号ｆ_Hを通過させるバンドパスフィルタを形成
する。この結果、同軸ケーブルの結合装置はダイプレク
サとして機能し、同軸ケーブル４₂を伝送してきた高周
波信号ｆ_L，ｆ_Hのうち、高周波信号ｆ_Lを同軸ケーブ
ル４₁₂に、高周波信号ｆ_Hを同軸ケーブル４₁₁に分配す
る。また、逆方向から、同軸ケーブル４₁₂を伝送してき
た高周波信号ｆ_L及び同軸ケーブル４₁₁を伝送してきた
高周波信号ｆ_Hを合成して同軸ケーブル４₂に伝送す
る。ここでも、トロイダルコアＴ_Lは、同軸ケーブルの
外部導体への電流の流込みを抑制する役割を担ってい
る。

【００３８】図１４は、複数の同軸ケーブルを、複数の
バンドパス特性の整合回路を用いて１本の同軸ケーブル
に接続するダイプレクサの例を示している。同図も図１
０（ａ）に示される回路と同様に、中心電極側の回路の
みを示しており、対応する部分には同一符号が付されて
いる。この例では、図１４（ｂ）に示されるように直列
共振する各整合回路のＱは高く設定され、各整合回路に
個別に設定された特定の周波数のみを通過するようにな
されている。この結果、中心導体５₂を伝送してきた周
波数ｆ₁，ｆ₂，ｆ₃及びｆ₄の各信号は、４つの同軸
ケーブルに分配される。逆に、４つの同軸ケーブルによ
って伝送された信号ｆ₁，ｆ₂，ｆ₃及びｆ₄は、重畳
されて１本の同軸ケーブルに送出される。

【００３９】図１５は、図１２に示される構成の同軸ケ
ーブル結合装置に、ダイプレクサとしての機能を担わせ
たものである。同図において図１２に対応する部分には
同じ符号を付している。この例では、図９（ｃ）に示さ
れるような比較的にＱの高い反共振特性を活用して、他
の周波数の信号の通過を阻止することが可能となる。

【００４０】図１６は、同軸ケーブル結合装置の整合回
路を可変インピーダンス回路によって構成した例を示し
ている。同図において、図２（ａ）と対応する部分には
同一符号を付している。この例では、図２に示す結合装
置の中心電極と外部導体（外部電極）間に可変容量素子
（例えば、可変容量ダイオード）Ｃ_Vを、更に接続して
いる。送受信機ＴＲ側では、図示しない高周波（ＲＦ）
入力段に接続される同軸ケーブル４₂の中心導体に、高
周波阻止のチョークコイルＣＨを介して可変直流電圧源
Ｖ_Bが接続される。この可変電圧源Ｖ_Bの電圧レベルを
変更すると、可変容量素子Ｃ_Vの直流バイアスレベルが
変化して整合回路の同調周波数が変化する。従って、同
軸ケーブル結合装置の通過周波数特性を送受信機ＴＲ側
で調整することが可能となる。

【００４１】図１７は、同軸ケーブル結合装置の整合回
路を可変特性とした他の例を示している。同図において
図１６と対応する部分には同一符号を付している。この
構成においても、送受信機側で、可変直流電圧源Ｖ_Bの
電圧レベルの設定を変えると、可変容量素子Ｃ_Vの直流
バイアスレベルが変化し、整合回路の同調周波数特性、
従って、同軸ケーブル結合装置の伝送帯域特性を変化さ
せることができる。

【００４２】図１８は、中心電極を複数有し、ダイプレ
クサ機能を備える同軸ケーブル結合装置に、可変インピ
ーダンス回路Ｚ_vを設けた例を示している。

【００４３】この例では、周波数ｆ₁に対してバンドパ
ス特性を有する整合回路と、周波数ｆ₂に対してバンド
パス特性を有する整合回路と、通過信号の周波数を可変
に設定できるバンドパス特性の可変インピーダンス回路
Ｚ_vを備える。可変インピーダンス回路Ｚ_vの伝送周波
数特性が、信号ｆ₁またはｆ₂になるように、送受信機
ＴＲ側の可変直流電圧源Ｖ_Bの設定を変えることによっ
て、信号ｆ₁またはｆ₂を選択することが可能になる。

【００４４】図１９は、同軸ケーブル結合装置内に電子
的な切換スイッチＳＷを設けて、同軸ケーブル４₁₁及び
４₁₂のうち、いずれか一方を同軸ケーブル４₂に接続す
るようにした例を示している。切換スイッチＳＷの制御
は、切換スイッチＳＷから制御線を金属のシールド部材
７₂の外部に引き出し、電圧Ｖ_SWを外部から与えること
によって行うことができる。また、図中に点線で示すよ
うに、同軸ケーブルの中心導体に直流電圧Ｖ_Bを重畳
し、この直流電圧Ｖ_Bのレベルに対応して切換スイッチ
ＳＷを動作させるようにすることも可能である。

【００４５】図２０は、外部から切換スイッチＳＷを制
御する例を示しており、同図において、Ｌ_１２’Ｌ
_１３’Ｌ_２２’Ｌ_２３は整合用インダクタンス、Ｃ
_１１’Ｃ_１３は中心電極対によって形成される結合キャ
パシタ、Ｄ_１，Ｄ_２はスイッチング用ダイオード、ＣＨ
は高周波阻止用チョークコイル、Ｒ_Ｉは電流制限抵抗で
ある。切換スイッチＳＷは、制御端子ＣＮＴ１及びＣＮ
Ｔ２間に直列に接続された、電流制限抵抗Ｒ_Ｉ、高周波
阻止用チョークコイルＣＨ、互いのアノード同士が接続
されるダイオードＤ_１，Ｄ_２、高周波阻止用チョークコ
イルＣＨ、電流制限抵抗Ｒ_Ｉ、によって形成される。

【００４６】ダイオードＤ₁が順方向にバイアスされ、
ダイオードＤ₂が逆方向にバイアスされるように、制御
端子ＣＮＴ１及びＣＮＴ２間に電圧Ｖ_SWを印加すると、
ダイオードＤ₁はオン、ダイオードＤ₂はオフとなり、
同軸ケーブル４₂の中心導体はダイオードＤ₁、インダ
クタＬ₂₂、キャパシタＣ₁₁、インダクタＬ₁₂を経て、同
軸ケーブル４₁₂の中心導体に接続される。

【００４７】ダイオードＤ₁が逆方向にバイアスされ、
ダイオードＤ₂が順方向にバイアスされるように、制御
端子ＣＮＴ１及びＣＮＴ２間に電圧Ｖ_SWを印加すると、
ダイオードＤ₁はオフ、ダイオードＤ₂はオンとなり、
同軸ケーブル４₂の中心導体はダイオードＤ₂、インダ
クタＬ₂₃、キャパシタＣ₁₃、インダクタＬ₁₃を経て、同
軸ケーブル４₁₁の中心導体に接続される。

【００４８】このようにして、同軸ケーブル結合装置内
において同軸ケーブルの接続を切換えることが可能であ
る。

【００４９】図２１は、送受信機ＴＲ側で切換スイッチ
ＳＷを制御できるようにした例を示しており、同図にお
いて図２０と対応する部分には同一符号を付し、かかる
部分の説明は省略する。この構成では、送受信機側にお
いて同軸ケーブル４₂の中心導体に高周波阻止のチョー
クコイルＣＨを介して可変電圧源Ｖ_Bが接続される。ケ
ーブル結合装置側の同軸ケーブル４₂の中心導体には、
高周波阻止のチョークコイルＣＨを介して直流分別回路
ＤＳが接続される。この直流分別回路ＤＳは、チョーク
コイルＣＨによって分離された直流成分を内部回路によ
って平滑にし、回路電源を得る。直流分別回路ＤＳはウ
インドコンパレータを備えている。直流分別回路ＤＳの
入力端子ＩＮに、５〜１０ボルトが印加されると、直流
分別回路ＤＳは、出力端子ＯＵＴ１に５ボルト、出力端
子ＯＵＴ２に０ボルトを出力する。また、入力端子ＩＮ
に１０〜１５ボルトが印加されると、出力端子ＯＵＴ１
に０ボルト、出力端子ＯＵＴ２に５ボルトを出力する。
出力端子ＯＵＴ１及びＯＵＴ２には、切換スイッチＳＷ
を構成する直列回路（Ｒ_I、ＣＨ、Ｄ₁，Ｄ₂、ＣＨ、
Ｒ_I）の両端が接続される。

【００５０】この結果、可変電圧源Ｖ_Bによって、例え
ば、６ボルトの直流バイアス電圧を同軸ケーブル４₂の
中心導体に重畳すると、直流分別回路ＤＳは、ダイオー
ドＤ₁をオン、ダイオードＤ₂をオフとし、同軸ケーブ
ル４₂の中心導体を同軸ケーブル４₁₂の中心導体に接続
する。また、可変電圧源Ｖ_Bで１２ボルトの直流バイア
ス電圧を重畳すると、直流分別回路ＤＳは、ダイオード
Ｄ₁をオフ、ダイオードＤ₂をオンとし、同軸ケーブル
４₂の中心導体を同軸ケーブル４₁₁の中心導体に接続す
る。

【００５１】従って、送受信機ＴＲ側で同軸ケーブルの
接続を切換え、使用するアンテナを変更することができ
る。これは、受信状態に応じて自動的にアンテナを切換
えるようにしたダイバーシチ受信方式に都合がよい。

【００５２】図２２（ａ）〜（ｅ）は、同軸伝送モード
を実現する結合電極の各種形状の例を示している。同図
（ａ）は、円盤状の中心電極と環状の外部電極が同軸状
に配置されている。同図（ｂ）は、多角形の中心電極と
これを一周する枠状の外部電極が同軸状に配置されてい
る。同図（ｃ）は、一列に配列された複数の中心電極を
外部電極が囲む配置となっている。同図（ｄ）は、行列
状に配列された複数の中心電極を外部電極が囲む配置と
なっている。同図（ｅ）は、中心電極相互間の空間をも
外部電極が囲み、複数の電極間をより完全にシールドす
ることが可能となる配置となっている。また、図示して
いないが、中心電極を一周する外部電極は、例えば螺旋
状に形成することが可能である。一周する外部電極を複
数面に分割し、各面を配線で接続するようにしても良
い。どのような電極形状、配置等を選択するかは、結合
装置の大きさ、結合の形式、結合装置の取付場所等を総
合的に判断して決定することができる。

【００５３】図２３（ａ）は、本発明の同軸ケーブル結
合装置の使用例を示しており、閉空間である車内あるい
は屋内に設置された図示しない送受信装置から屋内側の
同軸ケーブル４₁、窓のガラス板１に固定された同軸ケ
ーブルの結合装置ＣＮＴ、屋外側の同軸ケーブル４₂、
アンテナ３００と同軸ケーブル４₂との整合を図る整合
回路４００及びアンテナ３００が接続されている。整合
回路４００は、インピーダンスをマッチングさせるトラ
ンス、インダクタ及びキャパシタ等によって構成され
る。

【００５４】図２３（ｂ）は、同軸ケーブル結合装置Ｃ
ＮＴとアンテナ３００とを一体的に構成する例を示して
おり、同軸ケーブルの結合装置ＣＮＴを構成する内部結
合装置１００に送受信機から同軸ケーブル４₁が接続さ
れ、結合装置ＣＮＴの外部結合装置２００にアンテナ３
００が接続される。更に、外部結合装置２００内に結合
電極との整合及び結合電極とアンテナとの整合を図る整
合回路が設けられている。このような構成とすることに
よって、ガラスの内側の同軸ケーブルからガラスの外側
に同軸モードで高周波電力が供給され、損失の少ないア
ンテナ装置が得られる。

【００５５】このようなガラス（誘電体）板の内外で同
軸伝送モードを維持して高周波信号電力を送受するアン
テナ装置のより具体的な実施例について、図２４及びそ
の断面図である図２５を参照して説明する。両図におい
て、ガラス板１の下側は、例えば、車室あるいは室内に
対応している。ガラス板１の上側は、車外あるいは屋外
に対応している。ガラス板１の下面には内部結合装置１
００が、例えば両面テープによって貼着されている。ガ
ラス板１の上面には内部結合装置１００と対向する位置
に、外部結合装置２００が両面テープ等によって貼着さ
れ、この外部結合装置２００にホイップアンテナ３００
が接続される。内部結合装置１００及び外部結合装置２
００は上述した同軸モードの容量結合により高周波信号
を電気的に接続する装置である。この接続は、内部結合
装置１００の中心電極１０６及び外部電極１０３と、外
部結合装置２００の回路基板２０１の下面に形成された
中心電極２０２及び外部電極２０３とによって行われ
る。内部結合装置１００及び外部結合装置２００内に
は、夫々整合回路１０７，２０６が設けられ、設計周波
数において損失が最小となるようになされる。また、種
々のガラスに適合させるため整合回路１０７を可変整合
回路とする。この整合回路の調整を容易にするため、整
合状態を検出する検出回路１０８と、検出結果を表示す
る表示器１０９とが設けられている。ホイップアンテナ
３００は、外部結合装置２００、内部結合装置１００及
び同軸ケーブル４₁を介して図示しない車載無線電話装
置に接続され、無線通信が行われる。アンテナ装置を構
成する内部結合装置１００及び外部結合装置２００につ
いて更に詳しく説明する。

【００５６】図２６（ａ）〜同（ｃ）は、内部結合装置
１００の外観（図２５の取付状態とは上下の向きが逆に
示されている）を示しており、図２６（ａ）は上面図、
図２６（ｂ）は側面図、図２６（ｃ）は底面図である。
ケース１０１は、シールドを兼ねる円筒状の金属ケース
であり、その上面の中央左側に、内部の可変整合回路の
バリコンを調整するための穴１１０が開口している。中
央右側に整合状態を指示するメータ１０９が設けられて
いる。メータ１０９は、通過電力を表示するもの、反射
波電力を表示するもの、ＳＷＲを表示するもの、等種々
の形式を必要に応じて選択することができる。ケース１
０１の側面下方に同軸ケーブル４₁がコネクタ１０２に
よって接続される。ケース１０１の底面には、中心電極
１０６及びこの中心電極を一周するように外部電極１０
３が配置される。この実施例では、中心電極１０６が楕
円形に形成されている。これは、ガラス板に埋設される
熱線を避け、かつ必要なキャパシタとしての電極面積を
得るためである。エンジンノイズの無線装置への混入、
無線装置からの車載コンピュータ回路へのノイズの混入
防止、上記整合の不良防止などの点で有利である。ま
た、中心電極１０６の形状は長方形であっても良く、例
えば、図２２に示すように同軸伝送モードが維持される
範囲で種々の変形が可能である。外部電極１０３表面の
外周上に、内部結合装置１００をガラス板に貼着する環
状の両面テープが貼り付けられている。簡便な方法であ
ればその他の手段を使用することができる。例えば、接
着剤を用いて内部結合装置１００をガラス板１に固定す
ることができる。

【００５７】図２７は、図２６（ａ）のＸ−Ｘ´方向に
おける内部結合装置１００の断面図を示している。内部
結合装置１００のコネクタ１０２の部分において、同軸
ケーブル４₁の外部導体６₁は接続金具を介して金属の
シールドケース１０１に接続される。このシールドケー
ス１０１には外部電極１０３が接続されている。内部導
体５₁は、回路基板１０４上に形成された測定回路１０
８、可変整合回路１０７及び電極を固定する金属部材１
０５を介して中心電極１０６に接続される。可変整合回
路１０７は、同軸ケーブル４₁側と結合電極側とを整合
する回路である。測定回路１０８は、整合状態を測定
し、測定結果をメータ１０９に表示する。整合の調整
は、例えば、シールドケース１０１上の４つの開口部１
１０から調整用ドライバを用いてバリコンＶＣ₁〜ＶＣ
₄を回転し、メータ１０９が最適な指示値となるように
調整することにより、簡単化される。可変整合回路１０
７の特性は、使用する１つあるいは複数の周波数帯域に
おいて必要な整合が得られるように適宜に構成される。

【００５８】図２８（ａ）、同（ｂ）及び同（ｃ）は、
夫々外部結合装置２００の上面図、側面図及び底面図で
ある。外部結合装置２００は、防水カバー２０９及びキ
ャップ２１０とによって覆われ、防水対策がなされてい
る。外部結合装置２００の円錐台状の形状部分には、後
述するアンテナ側及び結合電極側相互間の整合を図るア
ンテナ整合回路を載置する回路基板が内蔵され、この円
錐台状部分の頂上部には図示しないアンテナを回転可能
に接続する回転金具２０８が設けられている。アンテナ
の垂直方向の角度は固定用ネジ２１１によって調整可能
である。外部結合装置２００の底面の回路基板２０１の
表面には、内部結合装置１００の中心電極１０６及び外
部電極１０３に対応して楕円形の中心電極２０２及びこ
れを一周する外部電極２０３が形成されている。外部電
極２０３の外周には外部結合装置２００をガラス板面に
貼着するための両面テープ２０４が貼り付けられてい
る。

【００５９】図２９は、図２８（ａ）のＹ−Ｙ´方向に
おける外部結合装置２００の断面図を示している。外部
ケース２０５に固定される回路基板２０１の上面には、
アンテナ整合回路２０６を形成するマッチングコイル、
キャパシタ等が接続される。回路基板２０１の下面には
印刷電極によって楕円形の中心電極２０２及びこれを一
周する外部電極２０３が形成されている。中心電極及２
０２び外部電極２０３は、夫々図示しない基板の貫通孔
を通る配線によってアンテナ整合回路２０６に接続され
ている。回路基板２０１の固定は、円錐台状の外部ケー
ス２０５の内側に図示しないビスや接着剤等によって行
う。整合回路２０６は、外部ケース２０５の上部の上部
金具２０７、回転金具２０８を介して図２４あるいは図
２５に示すアンテナ３００に接続される。上述したよう
に外部ケース２０５は防水カバー２０９で覆われてお
り、車外、屋外での使用が考慮されている。回路基板２
０１の下面には環状の両面テープ２０４が貼着され、ガ
ラス板面の内部結合装置１００に対向する位置に外部結
合装置２００を貼着する。

【００６０】図３０は、上述した本発明のアンテナ装置
の電気回路の一例を示しており、大別すると、同軸ケー
ブル４₁、測定回路１０８、整合回路１０７、結合中心
電極１０６及び２０２、結合外部電極１０３及び２０
３、アンテナ整合回路２０６、アンテナ３００によって
構成される。同軸ケーブル４₁の内部導体５₁は、内部
結合装置１００の測定回路１０８のマイクロストリップ
ラインを用いた方向性結合器ＤＣ、可変整合回路１０
７、中心電極１０６、外部結合装置２００の中心電極２
０２、アンテナ整合回路２０６を経由してアンテナ３０
０に接続される。中心電極１０６及び２０２間は容量結
合によって接続される。同軸ケーブル４₁の外部導体６
₁は内部結合装置１００のシールドケース１０１を介し
て中心電極１０６を同軸状に囲む外部電極１０３と接続
され、更に、外部結合装置２００の中心電極２０２を同
軸状に囲む外部電極２０３と容量結合により接続され
る。従って、ガラス板１の外部にまで、同軸モードによ
る不平衡出力が得られる。なお、アンテナ３００の型式
に対応して外部結合装置２００のケースを非シールド構
造とすることができる。

【００６１】測定回路１０８は、通常は通過型電力計
（ＳＷＲ計）であり、より簡易に構成する場合には、こ
の実施例のように同軸ケーブル４₁の中心導体に接続さ
れた方向性結合器ＤＣによって進行波成分及び反射波成
分を抽出する。進行波成分は抵抗Ｒ_fで吸収し、反射波
成分をトロイダルコイルＴＣを介して、ショットキーダ
イオードＤ₁、Ｄ₂、キャパシタＣ₁からなる検波平滑
回路に与え、反射成分の平均値を求め、計器１０９及び
キャパシタＣ₂によって上記平均値に対応した反射波電
力のレベルを表示する。

【００６２】可変整合回路１０７は、結合キャパシタ
（結合電極１０６，２０２）、アンテナ整合回路２０６
及びアンテナ３００を含む、整合回路１０７の左側回路
と、測定回路１０８、同軸ケーブル４₁及び図示しない
送受信装置を含む、可変整合回路１０７の右側回路との
インピーダンスマッチングを図る。この可変整合回路１
０７は、図１１に示される一対の中心電極に複数の通過
周波数帯域を設定する形式の複合整合回路ｌ_plに相当す
る。この実施例では、複合整合回路は、π型回路を形成
するバリコンＶＣ₁〜ＶＣ₃、中心電極１０６及び外部
電極１０３間に接続されたキャパシタＣ₃、中心電極１
０６と上記π型回路間に接続されたインダクタンス
Ｌ₂、インダクタンスＬ₂の両端に接続されたバリコン
ＶＣ₄、インダクタンスＬ₂と外部電極１０３との間に
接続されるインダクタンスＬ₁によって構成される。イ
ンダクタンスＬ₂は、図２に示される中心電極に直列な
インダクタンスＬ₂₁に相当する。インダクタンスＬ
₁は、図４に示される中心電極及び外部電極間に接続さ
れるインダクタンスＬ₂₁に相当している。かかる複合整
合回路は、２つの周波数、例えば、１４４ＭＨｚ及び４
３５ＭＨｚに同調可能な複同調回路である。バリコンＶ
Ｃ₁〜ＶＣ₄は微調整用である。送受信機から目的の周
波数の高周波信号を出力し、反射波電力のレベルを表示
する計器１０９の指示値が最小になるようにバリコンＶ
Ｃ₁〜ＶＣ₄の位置を設定することにより、整合調整の
容易化が図られる。

【００６３】アンテナ整合回路２０６は、インダクタン
スＬ₃、Ｌ₄及びキャパシタＣ₄からなるπ型回路によ
って構成され、アンテナ３００側と結合キャパシタ（結
合電極１０６，２０２）側との整合を図る。なお、２つ
の整合回路１０７及び２０６をいずれか１つの整合回路
として整合を図ることも可能である。

【００６４】図３１は、上記アンテナ装置における内部
結合装置１００及び外部結合装置２００を、ガラス板を
介して互いに対向するように配置し、両方の結合装置に
電力計を接続してガラス板１を通過する際の高周波信号
の損失を種々の周波数で測定し、伝送特性を測定した結
果を示している。この例では、中心電極の平均外径と外
部結合電極平均内径の比が１：１．２、中心電極の面積
が１０ｃｍ²、である。整合回路の調整によって目的と
する周波数１４４ＭＨｚ、４３５ＭＨｚおいて、夫々利
得−０．５４ｄＢ，−０．５３ｄＢが得られている。従
って、略減衰のない、ガラス板１を貫通する信号伝送が
実現されていることが判る。このとき、ＳＷＲは１．５
以下であり、この種の車載無線装置では実用上の問題は
ないことが判る。

【００６５】また、車両のリアガラスに本発明のアンテ
ナ装置を取付け、この車両から約２Ｋｍ離れた場所で、
１４４ＭＨｚの周波数で送受信における信号の強さを図
３３（ａ）に示す従来アンテナ装置と同じ構造のアンテ
ナ装置と比較した。この結果、本発明のアンテナ装置で
は約２ｄＢ利得が改善されることが確認された。同様
に、図３３（ｂ）に示す従来装置と同じ構造のアンテナ
装置とも比較した。この結果、本発明のアンテナ装置で
は約２ｄＢ利得が改善されることが確認された。

【００６６】このように、本発明の同軸ケーブル結合装
置は、車室や室内等の閉空間の壁面に穴を開けることな
く、該空間の密閉を保ったまま、閉空間の内外の同軸ケ
ーブル同士を窓ガラス等の誘電体板部分で電気的に高効
率で結合することができ、しかも、同軸ケーブルのメリ
ットである同軸伝送モード、不平衡伝送を誘電体板部分
の内外で連続的に維持することが可能である。更に、結
合キャパシタとの整合周波数を複数に設定可能であるた
め、広帯域に亘る信号の伝送が可能である。このため、
従来、実現出来なかった、高伝送効率を要求される送信
用の同軸ケーブルの結合装置として使用可能であり、車
載無線送受信機に用いて好適である。

【００６７】なお、この発明に係るアンテナ装置は、図
３０に示されている中心電極が単一構造のもののみなら
ず、複数の中心電極を有する構成とすることができる。
この中心電極を夫々複数個有する内部結合装置１００Ａ
と外部結合装置２００Ａとより成るアンテナ装置が図３
２に示されている。

【００６８】図３２に示すアンテナ装置は、例えば、異
なる周波数の電波を夫々受信するための複数のアンテナ
３００Ａ及び３００Ｂを備え、外部結合装置２００Ａは
複数の中心電極２０２Ａ及び２０２Ｂを有し、かつ、ア
ンテナ３００Ａ及び３００Ｂと夫々の電極２０２Ａ及び
２０２Ｂとの間には夫々アンテナ整合回路２０６Ａ及び
２０６Ｂが設けられている。アンテナ整合回路２０６Ｂ
の詳細構成は、例えばアンテナ整合回路２０６Ａのそれ
と同様に機能をするように構成することが可能であるの
で、図中では詳細構成が省略されている。

【００６９】また、図３２のアンテナ装置は前記アンテ
ナ側の中心電極２０２Ａ及び２０２Ｂに対応する複数の
中心電極１０６Ａ及び１０６Ｂを有する内部結合装置１
００Ａを備えている。中心電極１０６Ａと同軸ケーブル
４₁との間には図３０の整合回路１０７及び測定回路１
０８に相当する整合回路１０７Ａ及び測定回路１０８Ａ
が設けられており、また、中心電極１０６Ｂと同軸ケー
ブル４₁との間にも同様の構成（図中詳細を省略）の整
合回路１０７Ｂ及び測定回路１０８Ｂが設けられてい
る。このような構成によれば、図１４（ａ）及び図１４
（ｂ）を用いて説明した実施例と同様の作用効果を有す
る。

【００７０】また、複数の中心電極を有する構造の同軸
ケーブル結合装置には、複数の同軸ケーブルが接続可能
であり、同軸ケーブル結合装置にダイプレクサとしての
機能を持たせることが可能である。そして、本発明のア
ンテナ装置は、窓ガラスを介して高周波電力を伝送する
従来のガラス通過型アンテナ装置よりも、高い利得が得
られる。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の同軸ケーブ
ルの結合装置は、誘電体板上に互いに対向するように一
組の結合用中心電極を配置し、この結合用中心電極を誘
電体板上で略一周するように一組の結合用外部電極を配
置し、この結合用中心電極に整合用インダクタ回路を介
して同軸ケーブルの中心導体を接続し、上記結合用外部
電極に同軸ケーブルの外部導体を接続するような構成と
しているので、誘電体板によって同軸ケーブルが物理的
に遮断されていても内外の同軸ケーブル同士が同軸モー
ドで結合し、かつ、両同軸ケーブル間で不平衡モードの
高周波電力伝送がなされるので、外部からの誘導妨害が
ない、外部に電波を漏らさない、という同軸ケーブルの
利点を維持しつつ、設定した信号の周波数帯域において
極めて低損失であるケーブル接続が実現可能となる。更
に、結合用中心電極を複数設けることにより、複数の信
号通過周波数帯域を簡単に設計することができ、広帯域
化、高周波信号の分配も容易である。

【００７２】この同軸ケーブル結合装置とアンテナとを
一体化してアンテナ装置を構成することができる。こう
した場合には、誘電体板を介して車外（屋外）のアンテ
ナに低損失で電力が伝送される。しかも、車外（屋外）
側に接地系である外部導体が導出され、これをアンテナ
の接地系あるいは地線等に接続することができるので、
不平衡型アンテナと容易に接続することができる。勿
論、バランを介して平衡型アンテナとも接続することが
出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理的な構造を示す説明図である。

【図２】図２（ａ）は、本発明の同軸ケーブルの結合装
置の一例を示す断面図、図２（ｂ）は、その電気的等価
回路を示す説明図である。

【図３】本発明の同軸ケーブルの結合装置における他の
インピーダンス整合の例を示す説明図である。

【図４】図４（ａ）は、図３に示す型式の同軸ケーブル
結合装置の一例を示す断面図、図４（ｂ）は、その電気
的等価回路を示す説明図である。

【図５】図２（ｂ）及び図４（ｂ）に示されるインダク
タンス整合回路を組合わせた例を示す説明図である。

【図６】図６（ａ）は、同軸ケーブルの外部導体への電
流の流入を抑制するために、同軸ケーブルにトロイダル
コアＴ_Lを負荷した例を示す断面図、図６（ｂ）は、そ
の電気的等価回路を示す説明図である。

【図７】複数の中心電極を持つ同軸ケーブルの結合装置
の例を示す断面図である。

【図８】１つの中心電極に対して複数の中心電極が対向
する同軸ケーブルの結合装置の例を示す断面図である。

【図９】図６乃至図８に示される構成の同軸ケーブルの
結合装置の周波数対伝送特性を示すグラフである。

【図１０】図１０（ａ）は、複数の中心電極によって通
過信号の広帯域化を図る構成例を示す説明図、図１０
（ｂ）は、その周波数対伝送特性を示すグラフである。

【図１１】図１１（ａ）は、単一の中心電極に複数の周
波数で整合する複合整合回路を接続して通過信号の広帯
域化を図る構成例を示す説明図、図１１（ｂ）は、その
周波数対伝送特性を示すグラフである。

【図１２】図８に示される構成を複数配置する例を示す
説明図である。

【図１３】ダイプレクサの機能を有する同軸ケーブル結
合装置の例を示す断面図。

【図１４】複数の中心電極と、複数の整合回路とを設け
てバンドパス型のダイプレクサとして機能せしめた同軸
ケーブル結合装置の例を示す説明図。

【図１５】ダイプレクサとして機能する同軸ケーブル結
合装置の他の例を示す説明図。

【図１６】可変整合回路を有する同軸ケーブル結合装置
の例を示す説明図。

【図１７】可変整合回路を有する同軸ケーブル結合装置
の他の例を示す説明図。

【図１８】可変整合回路を有し、ダイプレクサとして機
能する同軸ケーブル結合装置の例を示す説明図。

【図１９】電子的なスイッチＳＷによって同軸ケーブル
の接続を切換える機能を有する同軸ケーブル結合装置の
例を示す説明図。

【図２０】外部制御電圧によって電子的スイッチＳＷを
制御するようにした例を示す回路図。

【図２１】同軸ケーブルへの重畳電圧によって電子的ス
イッチＳＷを制御するようにした例を示す回路図。

【図２２】中心電極及び外部電極の形状例を示す説明図
である。

【図２３】図２３（ａ）は、同軸ケーブルの結合装置の
使用例を示す説明図である。図２３（ｂ）は、同軸ケー
ブルの結合装置を利用してアンテナ装置を構成する例を
示す説明図である。

【図２４】本発明のアンテナ装置の構成例を示す説明図
である。

【図２５】図２４に示すアンテナ装置の断面図である。

【図２６】図２６（ａ）は、アンテナ装置を構成する内
部結合装置の外観を示す上面図、同（ｂ）は内部結合装
置の側面図、同（ｃ）は内部結合装置の底面図である。

【図２７】内部結合装置の断面図である。

【図２８】図２８（ａ）はアンテナ装置を構成する外部
結合装置の外観を示す上面図、同（ｂ）は内部結合装置
の側面図、同（ｃ）は内部結合装置の底面図である。

【図２９】内部結合装置の断面図である。

【図３０】アンテナ装置の電気回路例を示す回路図であ
る。

【図３１】アンテナ装置内の結合装置の周波数対伝送特
性の例を示すグラフである。

【図３２】アンテナ装置の他の電気回路例を示す回路図
である。

【図３３】図３３（ａ）及び同（ｂ）は共に、従来のガ
ラス通過型アンテナの例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ガラス板２₁，２₂ 中心電極３₁，３₂ 外部電極４₁，４₂ 同軸ケーブルＬ整合用インダクタ５₁，５₂ 同軸ケーブルの中心導体６₁，６₂ 同軸ケーブルの外部導体

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体板を介して同軸ケーブル同士を結合
する同軸ケーブルの結合装置であって、前記誘電体板を介して互いに対向するように配置される
と共に、前記同軸ケーブルの各々の中心導体に夫々接続
される一組の中心電極と、前記誘電体板を介して互いに対向し、かつ、前記中心電
極を囲むように配置されると共に、前記同軸ケーブルの
各々の外部導体に夫々接続される一組の外部電極と、前記中心導体と前記中心電極との間に設けられる整合回
路と、を備えることを特徴とする同軸ケーブルの結合装置。
【請求項２】前記一組の中心電極と、前記整合回路と
は、共に前記同軸ケーブルの外部導体に接続されたシー
ルド容器内に収納される、ことを特徴とする請求項１記載の同軸ケーブルの結合装
置。
【請求項３】前記一組の中心電極の少なくとも一方側
は、互いに独立した複数の平面電極によって構成され、前記複数の平面電極の各々に、異なるバンドパス特性の
複数の整合回路を介して１つの同軸ケーブルの中心導体
が接続される、ことを特徴とする請求項１又は２記載の同軸ケーブルの
結合装置。
【請求項４】前記一組の中心電極の少なくとも一方側
は、互いに独立した複数の平面電極によって構成され、前記複数の平面電極の各々に、バンドパス特性の整合回
路を介して複数の同軸ケーブルの中心導体が夫々接続さ
れる、ことを特徴とする請求項１又は２記載の同軸ケーブルの
結合装置。
【請求項５】前記整合回路は、前記中心導体と前記中心
電極との間に、若しくは前記中心導体と前記平面電極と
の間に接続されるインダクタを含む、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の同
軸ケーブルの結合装置。
【請求項６】前記整合回路は、前記外部電極と前記中心
電極との間に、若しくは前記外部電極と前記平面電極と
の間に接続されるインダクタを含む、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の同
軸ケーブルの結合装置。
【請求項７】前記整合回路は、可変整合回路によって構
成される、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の同
軸ケーブル結合装置。
【請求項８】前記同軸ケーブルは、トロイダルコアが負
荷されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに
記載の同軸ケーブルの結合装置。
【請求項９】誘電体板上に設置されるアンテナ部に前記
誘電体板を介して同軸ケーブルから高周波電力が供給さ
れるアンテナ装置であって、前記誘電体板の両側に互いに対向するように配置され
て、一方側が前記同軸ケーブルの中心導体に、他方側が
前記アンテナ部に接続される一組の中心電極と、前記誘電体板の両側に互いに対向すると共に、前記中心
電極を囲むように配置されて、一方側が前記同軸ケーブ
ルの外部導体に接続される一組の外部電極と、前記中心導体と前記一方側の中心電極との間に設けられ
る第１の整合回路と、前記アンテナ部と前記他方側の中心電極との間に設けら
れる第２の整合回路と、を備えることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項１０】前記第１の整合回路は、可変整合回路で
ある、ことを特徴とする請求項９記載のアンテナ装置。
【請求項１１】前記中心電極の少なくとも一方は、互い
に独立した複数の平面電極によって構成される、ことを特徴とする請求項９又は１０記載のアンテナ装
置。
【請求項１２】前記中心電極、前記整合回路、及び整合
状態を表示する整合表示装置が、前記同軸ケーブルの外
部導体に接続されたシールド容器内に収容される、ことを特徴とする請求項９乃至１１記載のアンテナ装
置。