JP2705200B2 - 車両用共用アンテナ装置 - Google Patents
車両用共用アンテナ装置Info
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- JP2705200B2 JP2705200B2 JP1071313A JP7131389A JP2705200B2 JP 2705200 B2 JP2705200 B2 JP 2705200B2 JP 1071313 A JP1071313 A JP 1071313A JP 7131389 A JP7131389 A JP 7131389A JP 2705200 B2 JP2705200 B2 JP 2705200B2
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- antenna
- transmission line
- antenna element
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/08—Means for collapsing antennas or parts thereof
- H01Q1/10—Telescopic elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
- H01Q5/50—Feeding or matching arrangements for broad-band or multi-band operation
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- Support Of Aerials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車両搭載用の共用アンテナに関して、例え
ば、準マイクロ波通信用アンテナとラジオ波受信用アン
テナとの共用に関するものである。
ば、準マイクロ波通信用アンテナとラジオ波受信用アン
テナとの共用に関するものである。
近年、高度情報化時代の到来を迎えて、移動体通信の
必要性が非常に高まり、自動車をその移動局として活用
することが多くなりつつある。そして、従来から車両に
装着されているラジオ波（AM/FM波）受信用アンテナと
準マイクロ波通信（例えば車両用無線電話）用アンテナ
とを共用し、独立した数帯域を１本のアンテナ系で同時
に送受信する共用アンテナが、例えば特開昭62−179202
号公報や特開昭61−502579号公報に示すごとく各種考案
されている。
必要性が非常に高まり、自動車をその移動局として活用
することが多くなりつつある。そして、従来から車両に
装着されているラジオ波（AM/FM波）受信用アンテナと
準マイクロ波通信（例えば車両用無線電話）用アンテナ
とを共用し、独立した数帯域を１本のアンテナ系で同時
に送受信する共用アンテナが、例えば特開昭62−179202
号公報や特開昭61−502579号公報に示すごとく各種考案
されている。
特開昭62−179202号公報に示される共用アンテナの基
本的構成を第８図（ａ），（ｂ）に示す。即ち、第８図
（ａ），（ｂ）において、セルラー電話方式におけるア
ンテナは、電話帯中心周波数の1/4波長の長さを有し、
車体グランド面22との間にモルポールアンテナとして動
作する第１アンテナエレメント１と、電話帯中心周波数
の3/2波長あるいは1/2波長の電気的長さを有する整相コ
イル２と、電話帯中心周波数の1/2波の長さを有し、ダ
イポールアンテナとして動作する第２エレメント３と、
第１エレメント１・整相コイル２・第２エレメント３で
誘起した電流が第３エレメント５に漏れないように電話
帯中心周波数で共振するような構成の第２コイル４から
なり、全体として利得が標準ダイポールアンテナ比3dB
に増大させるような構成になっている。また、ラジオ波
受信用アンテナとしては、上記アンテナエレメントと各
コイルの物理的長さ全体でFM帯中心周波数に共振動作さ
せている。更に、AM帯に関しては、上記アンテナエレメ
ントと各コイルの見かけ長によって、容量性アンテナと
して動作させている。以上によって誘起された各電流は
混ざりあった状態で、第１エレメント１と導通された同
軸構造を形成しているアンテナ収納管24内にある内同軸
管６に流れ込み、接触構造を有する給電点７から各々の
帯域を帯域分波させる分波器８を通して電話端子９、AM
/FM端子10から各送受信機へと通じている。尚、モータ
及びモータ駆動部26によって、アンテナは昇降可能な機
能を有する。
本的構成を第８図（ａ），（ｂ）に示す。即ち、第８図
（ａ），（ｂ）において、セルラー電話方式におけるア
ンテナは、電話帯中心周波数の1/4波長の長さを有し、
車体グランド面22との間にモルポールアンテナとして動
作する第１アンテナエレメント１と、電話帯中心周波数
の3/2波長あるいは1/2波長の電気的長さを有する整相コ
イル２と、電話帯中心周波数の1/2波の長さを有し、ダ
イポールアンテナとして動作する第２エレメント３と、
第１エレメント１・整相コイル２・第２エレメント３で
誘起した電流が第３エレメント５に漏れないように電話
帯中心周波数で共振するような構成の第２コイル４から
なり、全体として利得が標準ダイポールアンテナ比3dB
に増大させるような構成になっている。また、ラジオ波
受信用アンテナとしては、上記アンテナエレメントと各
コイルの物理的長さ全体でFM帯中心周波数に共振動作さ
せている。更に、AM帯に関しては、上記アンテナエレメ
ントと各コイルの見かけ長によって、容量性アンテナと
して動作させている。以上によって誘起された各電流は
混ざりあった状態で、第１エレメント１と導通された同
軸構造を形成しているアンテナ収納管24内にある内同軸
管６に流れ込み、接触構造を有する給電点７から各々の
帯域を帯域分波させる分波器８を通して電話端子９、AM
/FM端子10から各送受信機へと通じている。尚、モータ
及びモータ駆動部26によって、アンテナは昇降可能な機
能を有する。
また、特開昭61−502579号公報に示される共用アンテ
ナの基本的構成を第９図に示す。即ち、第９図において
セルラー電話方式におけるアンテナ20は、電話帯中心周
波数の1/2波長スリーブアンテナと、その下方に不要電
流漏れ防止用シュペルトップを付け、全体として電話帯
中心周波数の１波長を形成している。ラジオ波受信用ア
ンテナとしては、従来から広く使われている、FM帯中心
周波数の1/4波長の長さを有するアンテナエレメント21
が車体ボディーグランド面22から突出してモノポールア
ンテナとして動作している。
ナの基本的構成を第９図に示す。即ち、第９図において
セルラー電話方式におけるアンテナ20は、電話帯中心周
波数の1/2波長スリーブアンテナと、その下方に不要電
流漏れ防止用シュペルトップを付け、全体として電話帯
中心周波数の１波長を形成している。ラジオ波受信用ア
ンテナとしては、従来から広く使われている、FM帯中心
周波数の1/4波長の長さを有するアンテナエレメント21
が車体ボディーグランド面22から突出してモノポールア
ンテナとして動作している。
上記電話アンテナ20は、車体ボディー22からの電気的
影響をなくすため、ラジオ波受信用アンテナ21上方端に
設置される。そして、給電ケーブル23は、アンテナ収納
伸縮ケーブル25と共にラジオ波受信用アンテナ21管内か
らアンテナ収納管24を通り、巻き込み構造を有するモー
タ駆動部26によって巻き込まれ、ケーブル巻き込み部27
に設けられた電話出力端子28へとつながれ、電話端子29
へと通じている。また、上記ラジオ波受信用アンテナ21
は、アンテナ収納管24内にある内導管30と導通され、ア
ンテナ収納管24の一部に設けられたラジオ出力端子31に
つながれ、ラジオ受信機32に通じている。
影響をなくすため、ラジオ波受信用アンテナ21上方端に
設置される。そして、給電ケーブル23は、アンテナ収納
伸縮ケーブル25と共にラジオ波受信用アンテナ21管内か
らアンテナ収納管24を通り、巻き込み構造を有するモー
タ駆動部26によって巻き込まれ、ケーブル巻き込み部27
に設けられた電話出力端子28へとつながれ、電話端子29
へと通じている。また、上記ラジオ波受信用アンテナ21
は、アンテナ収納管24内にある内導管30と導通され、ア
ンテナ収納管24の一部に設けられたラジオ出力端子31に
つながれ、ラジオ受信機32に通じている。
これらの両共用アンテナ以外にも、各種共用アンテナ
が考案されているが、基本的には、上記両共用アンテナ
の構成タイプに類似したものと考えてよい。
が考案されているが、基本的には、上記両共用アンテナ
の構成タイプに類似したものと考えてよい。
上記両共用アンテナの問題点として、独立した帯域の
アンテナを組み合わせると、相互相乗干渉による性能の
低下がもたらされるが、その対策として、独立した２系
のアンテナを上下段に絶縁配置させ、各々の系に与える
影響を少なくするか、あるいは、集中定数回路挿入によ
り、不要漏れ電流を防ぐようにしている。しかし、これ
らの対策によって共用アンテナの構造は複雑になり、量
産上、特性合わせ込みが至極困難になる。
アンテナを組み合わせると、相互相乗干渉による性能の
低下がもたらされるが、その対策として、独立した２系
のアンテナを上下段に絶縁配置させ、各々の系に与える
影響を少なくするか、あるいは、集中定数回路挿入によ
り、不要漏れ電流を防ぐようにしている。しかし、これ
らの対策によって共用アンテナの構造は複雑になり、量
産上、特性合わせ込みが至極困難になる。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、複数の異
なる周波数帯域に適合する所定の長さのアンテナエレメ
ントを用いて、異なる周波数帯域の受信電力を個々に取
り出すことが可能な共用アンテナ装置を構成することに
より、相互相乗干渉による性能の低下を防ぐとともに、
量産上の困難性を解決することを目的とする。
なる周波数帯域に適合する所定の長さのアンテナエレメ
ントを用いて、異なる周波数帯域の受信電力を個々に取
り出すことが可能な共用アンテナ装置を構成することに
より、相互相乗干渉による性能の低下を防ぐとともに、
量産上の困難性を解決することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明による車両用共用
アンテナ装置は、 第１の周波数帯域に適合するアンテナと第１の周波数
帯域とは異なる第２の周波数帯域に適合するアンテナと
を共用する車両用共用アンテナ装置であって、 車体ボディから突出し、前記第１の周波数帯域と前記
第２の周波数帯域とに適合する所定の長さを有するアン
テナエレメント、 前記車体ボディ内側に形成され、前記アンテナエレメ
ントに誘起された受信電力を伝送する伝送路、 前記伝送路の一部に挿入されて前記伝送路を第１伝送
路と第２伝送路とに区分けするとともに、前記第１の周
波数帯域の信号に対しては短絡状態となり、前記第２の
周波数帯域の信号に対しては開放状態となる容量を備え
たコンデンサ、 前記アンテナエレメントで誘起された前記第２の周波
数帯域の信号の受信電力が供給されるように、前記アン
テナエレメントと前記コンデンサとの間の前記第１伝送
路に接続される第１の給電手段、および 前記アンテナエレメントで誘起された前記第１の周波
数帯域の信号の受信電力が供給されるように、前記第２
伝送路に接続されて、前記コンデンサを介して前記第１
周波数帯域の信号が給電される第２の給電手段を備える
車両用共用アンテナ装置から構成される。
アンテナ装置は、 第１の周波数帯域に適合するアンテナと第１の周波数
帯域とは異なる第２の周波数帯域に適合するアンテナと
を共用する車両用共用アンテナ装置であって、 車体ボディから突出し、前記第１の周波数帯域と前記
第２の周波数帯域とに適合する所定の長さを有するアン
テナエレメント、 前記車体ボディ内側に形成され、前記アンテナエレメ
ントに誘起された受信電力を伝送する伝送路、 前記伝送路の一部に挿入されて前記伝送路を第１伝送
路と第２伝送路とに区分けするとともに、前記第１の周
波数帯域の信号に対しては短絡状態となり、前記第２の
周波数帯域の信号に対しては開放状態となる容量を備え
たコンデンサ、 前記アンテナエレメントで誘起された前記第２の周波
数帯域の信号の受信電力が供給されるように、前記アン
テナエレメントと前記コンデンサとの間の前記第１伝送
路に接続される第１の給電手段、および 前記アンテナエレメントで誘起された前記第１の周波
数帯域の信号の受信電力が供給されるように、前記第２
伝送路に接続されて、前記コンデンサを介して前記第１
周波数帯域の信号が給電される第２の給電手段を備える
車両用共用アンテナ装置から構成される。
上記構成によれば、アンテナエレメントに誘起された
第２の周波数帯域の信号は、第１伝送路を介してコンデ
ンサに伝えられるが、コンデンサは第２の周波数帯域の
信号に対して開放状態となり、第２の周波数帯域の信号
を遮断する。このため、第２の周波数帯域の信号の受信
電力は、第１伝送路に接続された第１の給電手段のみか
ら取り出される。一方、第１の周波数帯域の信号に対し
てコンデンサは短絡状態となり、第１伝送路及びコンデ
ンサを介して、第１周波数帯域の信号が第２伝送路に伝
えられる。従って、第２伝送路に接続された第２の給電
手段から第１周波数帯域の信号の受信電力のみが取り出
される。このようにして、複数の異なる周波数帯域に適
合する所定の長さのアンテナエレメントを用いて共用ア
ンテナを構成することができる。ここで、本発明におい
ては、１本の所定の長さのアンテナエレメントを用いて
いるだけであるため、構造が非常に簡素になり、量産時
の特性合わせ込みやそれ自体の製作を容易に行うことが
できる。
第２の周波数帯域の信号は、第１伝送路を介してコンデ
ンサに伝えられるが、コンデンサは第２の周波数帯域の
信号に対して開放状態となり、第２の周波数帯域の信号
を遮断する。このため、第２の周波数帯域の信号の受信
電力は、第１伝送路に接続された第１の給電手段のみか
ら取り出される。一方、第１の周波数帯域の信号に対し
てコンデンサは短絡状態となり、第１伝送路及びコンデ
ンサを介して、第１周波数帯域の信号が第２伝送路に伝
えられる。従って、第２伝送路に接続された第２の給電
手段から第１周波数帯域の信号の受信電力のみが取り出
される。このようにして、複数の異なる周波数帯域に適
合する所定の長さのアンテナエレメントを用いて共用ア
ンテナを構成することができる。ここで、本発明におい
ては、１本の所定の長さのアンテナエレメントを用いて
いるだけであるため、構造が非常に簡素になり、量産時
の特性合わせ込みやそれ自体の製作を容易に行うことが
できる。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図において、アンテナエレメント40は従来からラジ
オ波受信用アンテナとして量産化されている伸縮可能な
数段のエレメント部材40a,40b,40c,40dが組み合わされ
たものである。このアンテナエレメント40の長さを例え
ば第１の周波数帯域としての電話帯中心周波数の波長を
λTELとして、ｎ・λTEL＋1/4λTEL（ｎ＝1,2,3）ある
いは、垂直面内指向性を水平方向にしようと考えれば、
ｎλTEL＋5/8λTEL（ｎ＝1,2,3）の長さにする。これに
より、アンテナエレメント40は、実質放射部41が1/4λ
TELあるいは5/8λTELバーチカルアンテナとして動作す
る。また、このときのアンテナエレメント40の長さは、
第２の周波数帯域としてのラジオ波帯域のFM帯に関し
て、FM帯中心周波数の波長をλFMとすると、1/4λFMの
近傍になるため、アンテナエレメント40を従来通りの1/
4λFMモノポールアンテナとして動作させることができ
る。アンテナエレメント40上端には、アンテナエレメン
ト40が収納管としての同軸給電管42の第１及び第２内導
管46a,46bに入り込むのを防止するためにアンテナトッ
プ58が設けられている。
第１図において、アンテナエレメント40は従来からラジ
オ波受信用アンテナとして量産化されている伸縮可能な
数段のエレメント部材40a,40b,40c,40dが組み合わされ
たものである。このアンテナエレメント40の長さを例え
ば第１の周波数帯域としての電話帯中心周波数の波長を
λTELとして、ｎ・λTEL＋1/4λTEL（ｎ＝1,2,3）ある
いは、垂直面内指向性を水平方向にしようと考えれば、
ｎλTEL＋5/8λTEL（ｎ＝1,2,3）の長さにする。これに
より、アンテナエレメント40は、実質放射部41が1/4λ
TELあるいは5/8λTELバーチカルアンテナとして動作す
る。また、このときのアンテナエレメント40の長さは、
第２の周波数帯域としてのラジオ波帯域のFM帯に関し
て、FM帯中心周波数の波長をλFMとすると、1/4λFMの
近傍になるため、アンテナエレメント40を従来通りの1/
4λFMモノポールアンテナとして動作させることができ
る。アンテナエレメント40上端には、アンテナエレメン
ト40が収納管としての同軸給電管42の第１及び第２内導
管46a,46bに入り込むのを防止するためにアンテナトッ
プ58が設けられている。
同軸給電管42は、第１及び第２伝送路としての第１及
び第２内導管46a,46bた外導管45とから構成され、第１
内導管46aはアンテナエレメント40と導通し、第２内導
管46bと外導管45とは下端短絡部44によって短絡されて
いる。そして、さらに外導管45は車体グランド面22と導
通している。第１及び第２内導管は、インシュレータ48
によって区分けされ、絶縁状態になっている。このイン
シュレータ48は、第２図（ａ），（ｂ）に示すように中
空円筒形状を有し、電極57として両面に銅張りのなされ
た誘電体基板で、内導管の一部に設けられた隙間に挿入
圧着されている。このように第１、第２導電管46a,46b
の間に介在するインシュレータ48は、一種のコンデンサ
となり、ハイパスフィルタとして動作する。すなわち、
インシュレータ48の容量は電話帯周波数において短絡状
態となり、ラジオ波帯（AM/FM帯）周波数においては開
放状態となるように定められている。
び第２内導管46a,46bた外導管45とから構成され、第１
内導管46aはアンテナエレメント40と導通し、第２内導
管46bと外導管45とは下端短絡部44によって短絡されて
いる。そして、さらに外導管45は車体グランド面22と導
通している。第１及び第２内導管は、インシュレータ48
によって区分けされ、絶縁状態になっている。このイン
シュレータ48は、第２図（ａ），（ｂ）に示すように中
空円筒形状を有し、電極57として両面に銅張りのなされ
た誘電体基板で、内導管の一部に設けられた隙間に挿入
圧着されている。このように第１、第２導電管46a,46b
の間に介在するインシュレータ48は、一種のコンデンサ
となり、ハイパスフィルタとして動作する。すなわち、
インシュレータ48の容量は電話帯周波数において短絡状
態となり、ラジオ波帯（AM/FM帯）周波数においては開
放状態となるように定められている。
また、第１及び第２内導管46a,46bはアンテナエレメ
ント40の収納管としても機能し、アンテナエレメント40
の下端には、第１及び第２内導管46a,46bからのアンテ
ナエレメント40の抜けを防止し、かつアンテナエレメン
ト40を第１及び第２内導管46a,46b内にスムーズに収納
可能な構造を有するストッパー47が設けられている。こ
のような構造を有する同軸給電管42は、固定具56によっ
て車体ボディーに固定され、この固定具56はアンテナエ
レメント40と車体グランド面22とが絶縁される材質のも
のが用いられる。
ント40の収納管としても機能し、アンテナエレメント40
の下端には、第１及び第２内導管46a,46bからのアンテ
ナエレメント40の抜けを防止し、かつアンテナエレメン
ト40を第１及び第２内導管46a,46b内にスムーズに収納
可能な構造を有するストッパー47が設けられている。こ
のような構造を有する同軸給電管42は、固定具56によっ
て車体ボディーに固定され、この固定具56はアンテナエ
レメント40と車体グランド面22とが絶縁される材質のも
のが用いられる。
アンテナエレメント40で誘起されたAM/FM帯の受信電
力は、後述する方法によって決定される第１内導管46a
のAM/FM端子給電点位置51から取り出され、外導管45に
取り付けられたAM/FM端子49を介してローパスフィルタ
（LPF）53を送られる。このとき、インシュレータ48
は、FM帯域の周波数に対して開放状態となっているた
め、FM帯域の受信電力が第２内導管46b、短絡部44、外
導管45を通って車体グランド面22へと不要電流として漏
れることを防いでいる。このため、AM/FM端子49から最
大電力を得ることができる。LPF53は、第３図に示すよ
うにコイル60,61と可変コンデンサから構成され、AM/FM
帯周波数の信号を通過させ、かつ電話帯周波数の信号を
遮断する集中定数回路又は分布定数回路からなるもので
ある。このLPF53は、FM帯域における挿入損失を0.2dB以
下に抑え、電話帯からのアイソレーション（減衰量）を
−60dB以下に押さえるように構成されている。このよう
にして、LPF53を通過したAM/FM帯の受信電力はAM/FM帯
受信機54に導かれる。また、アンテナエレメント40で誘
起された電話帯の受信電力は、後述する方法によって決
定される第２内導管46bの電話端子給電点位置52から取
り出され、電話帯送受信機55へ供給される。なお、この
ときAM/FM端子給電点位置51からLPF53の入力点までの距
離が電話帯中心周波数の波長λTELに対して無視するこ
とができないため、LPF53の入力点は電話帯域から見て
開放状態にした方が良い。このため、AM/FM端子給電点
位置51から、LPF53の入力点までの距離を電話帯中心周
波数の波長λTELの1/4波長に相当する長さにする。
力は、後述する方法によって決定される第１内導管46a
のAM/FM端子給電点位置51から取り出され、外導管45に
取り付けられたAM/FM端子49を介してローパスフィルタ
（LPF）53を送られる。このとき、インシュレータ48
は、FM帯域の周波数に対して開放状態となっているた
め、FM帯域の受信電力が第２内導管46b、短絡部44、外
導管45を通って車体グランド面22へと不要電流として漏
れることを防いでいる。このため、AM/FM端子49から最
大電力を得ることができる。LPF53は、第３図に示すよ
うにコイル60,61と可変コンデンサから構成され、AM/FM
帯周波数の信号を通過させ、かつ電話帯周波数の信号を
遮断する集中定数回路又は分布定数回路からなるもので
ある。このLPF53は、FM帯域における挿入損失を0.2dB以
下に抑え、電話帯からのアイソレーション（減衰量）を
−60dB以下に押さえるように構成されている。このよう
にして、LPF53を通過したAM/FM帯の受信電力はAM/FM帯
受信機54に導かれる。また、アンテナエレメント40で誘
起された電話帯の受信電力は、後述する方法によって決
定される第２内導管46bの電話端子給電点位置52から取
り出され、電話帯送受信機55へ供給される。なお、この
ときAM/FM端子給電点位置51からLPF53の入力点までの距
離が電話帯中心周波数の波長λTELに対して無視するこ
とができないため、LPF53の入力点は電話帯域から見て
開放状態にした方が良い。このため、AM/FM端子給電点
位置51から、LPF53の入力点までの距離を電話帯中心周
波数の波長λTELの1/4波長に相当する長さにする。
次に、アンテナエレメント40で誘起された受信電力を
最大限受信機側に供給するための同軸給電管42の構成及
び給電点位置の決定手順について、本実施例の略式図で
ある第４図及び第５図を用いて説明する。
最大限受信機側に供給するための同軸給電管42の構成及
び給電点位置の決定手順について、本実施例の略式図で
ある第４図及び第５図を用いて説明する。
第４図において、アンテナエレメント40上端位置をFD
0、車体グランド面22位置をFD1、AM/FM端子給電点位置5
1をFD2、インシュレータ48上端電極点をFD3、インシュ
レータ48下端電極点をFD4、同軸給電管下端短絡部44位
置をFD5とする。
0、車体グランド面22位置をFD1、AM/FM端子給電点位置5
1をFD2、インシュレータ48上端電極点をFD3、インシュ
レータ48下端電極点をFD4、同軸給電管下端短絡部44位
置をFD5とする。
又、アンテナエレメント40上端位置:FD0〜車体グラン
ド面22:FD1間距離をla、 車体グランド面22:FD1〜AM/FM端子給電点位置51:FD2
間距離をlpa、 AM/FM端子給電点位置51:FD2〜インシュレータ48上端:
FD3間距離をｌ′dp、 インシュレータ48上端:FD3〜インシュレータ48下端:F
D4間距離は無視できる長さであるため０、 インシュレータ48下端:FD4〜下端短絡部44位置:FD5間
距離をld とする。
ド面22:FD1間距離をla、 車体グランド面22:FD1〜AM/FM端子給電点位置51:FD2
間距離をlpa、 AM/FM端子給電点位置51:FD2〜インシュレータ48上端:
FD3間距離をｌ′dp、 インシュレータ48上端:FD3〜インシュレータ48下端:F
D4間距離は無視できる長さであるため０、 インシュレータ48下端:FD4〜下端短絡部44位置:FD5間
距離をld とする。
すると、インシュレータ48下端:FD4から下端短絡部44
側を見たインピーダンスZd′は、 Zd′＝ｊ・Zc・tan（βFMld） ……（１） ただし、Zcは外導管内径ａと内導管外径ｂとにより、
（２）式によって決まる同軸給電管の特性インピーダン
スである。
側を見たインピーダンスZd′は、 Zd′＝ｊ・Zc・tan（βFMld） ……（１） ただし、Zcは外導管内径ａと内導管外径ｂとにより、
（２）式によって決まる同軸給電管の特性インピーダン
スである。
ゆえに、インシュレータの容量をCdとすると、インシ
ュレータ48上端:FD3から短絡部44側を見たインピーダン
スZdは、 また、AM/FM端子給電点位置51:FD2から、第１内導管4
6aを通して短絡部44側を見たインピーダンスZpsは、 となる。一方、AM/FM端子給電点位置51:FD2から第１内
導管46aを通してアンテナ40側を見たインピーダンスZpa
はアンテナ40の入力インピーダンスをZaとすると、 また、AM/FM端子給電点に接触しているAM/FM端子49の
中心同軸の同軸給電管42内に存在する長さ（ａ−ｂ）/2
が、その長さ分の誘導性リアクタンス分Ｘ′Ｐを持つた
め、そのインダクタンスをＬ′ｐとし、AM/FM端子49入
力点から見たインピーダンスをZfFMとすると、整合条件
は、 ZfFM＝ｊωFML′ｐ＋ZpsZpa ……（６） となり、FM帯フィーダケーブル特性インピーダンスをZ0
とすると、反射係数Γは、 となり、電圧定在波比（VSWR）γは、 で、（８）式中１＜γ＜ａ（a:整合状態の公知の許容
値）となる様にインシュレータ48挿入位置・同軸給電管
42全長・アンテナエレメント40長・外導管45内径・内導
管46a,46b外径等のパラメータ値を選び、AM/FM端子給電
点位置を決定する。
ュレータ48上端:FD3から短絡部44側を見たインピーダン
スZdは、 また、AM/FM端子給電点位置51:FD2から、第１内導管4
6aを通して短絡部44側を見たインピーダンスZpsは、 となる。一方、AM/FM端子給電点位置51:FD2から第１内
導管46aを通してアンテナ40側を見たインピーダンスZpa
はアンテナ40の入力インピーダンスをZaとすると、 また、AM/FM端子給電点に接触しているAM/FM端子49の
中心同軸の同軸給電管42内に存在する長さ（ａ−ｂ）/2
が、その長さ分の誘導性リアクタンス分Ｘ′Ｐを持つた
め、そのインダクタンスをＬ′ｐとし、AM/FM端子49入
力点から見たインピーダンスをZfFMとすると、整合条件
は、 ZfFM＝ｊωFML′ｐ＋ZpsZpa ……（６） となり、FM帯フィーダケーブル特性インピーダンスをZ0
とすると、反射係数Γは、 となり、電圧定在波比（VSWR）γは、 で、（８）式中１＜γ＜ａ（a:整合状態の公知の許容
値）となる様にインシュレータ48挿入位置・同軸給電管
42全長・アンテナエレメント40長・外導管45内径・内導
管46a,46b外径等のパラメータ値を選び、AM/FM端子給電
点位置を決定する。
また、第５図において、アンテナエレメント40上端位
置をFD0、車体グランド面22位置をFD1、インシュレータ
48上端電極点をFD2、インシュレータ48下端電極点をF
D3、電話端子給電点位置52をFD4、同軸給電管下端短絡
部44位置をFD5、 アンテナエレメント40上端位置:FD0〜車体グランド面
22:FD1間距離をla 車体グランド面22:FD1〜インシュレータ48上端:FD2間
距離をlad インシュレータ48上端:FD2:FD2〜インシュレータ48下
端:FD3間距離は、無視できる長さであるため０とする。
置をFD0、車体グランド面22位置をFD1、インシュレータ
48上端電極点をFD2、インシュレータ48下端電極点をF
D3、電話端子給電点位置52をFD4、同軸給電管下端短絡
部44位置をFD5、 アンテナエレメント40上端位置:FD0〜車体グランド面
22:FD1間距離をla 車体グランド面22:FD1〜インシュレータ48上端:FD2間
距離をlad インシュレータ48上端:FD2:FD2〜インシュレータ48下
端:FD3間距離は、無視できる長さであるため０とする。
インシュレータ48下端:FD3〜電話端子給電点位置52:F
D4間距離をｌ″dp 電話端子給電点位置52:FD4〜下端短絡部44位置:FD5間
距離をlp とする。すると、電話端子給電点位置52:FD4から下端短
絡部44側を見たインピーダンスZpsは、 Zps＝ｊ・Zc・tan（βTELlp） ……（９） また、インシュレータ上端:FD2から第１内導管46aを
通してアンテナエレメント40側を見たインピーダンスZd
a′は、 となり、インシュレータ容量Cdを含めてインシュレータ
48下端:FD3からアンテナエレメント40側を見たインピー
ダンスZdaは、 となり、さらに電話端子給電点位置52からアンテナ側を
見たインピーダンスZpaは、 となる。電話端子給電点に接触している電話端子50の中
心同軸の同軸給電管42内に存在する長さ（ａ−ｂ）/2
が、その長さ分の誘導線リアクタンス分Ｘ″ｐを持つこ
とを考慮にいれて、そのインダクタンスをＬ″ｐとする
と、電話端子50入力点から見たインピーダンスをZfTEL
とすると、整合条件は、 ZfTEL＝ｊωTELL″ｐ＋ZpsZpa ……（13） となり、電話帯のフィーダケーブルの特性インピーダン
スをZ0とすると、 となり、VSWRγは、 となり、１＜γ＜ａになる様に各パラメータを選び、電
話端子給電点位置52を決める。
D4間距離をｌ″dp 電話端子給電点位置52:FD4〜下端短絡部44位置:FD5間
距離をlp とする。すると、電話端子給電点位置52:FD4から下端短
絡部44側を見たインピーダンスZpsは、 Zps＝ｊ・Zc・tan（βTELlp） ……（９） また、インシュレータ上端:FD2から第１内導管46aを
通してアンテナエレメント40側を見たインピーダンスZd
a′は、 となり、インシュレータ容量Cdを含めてインシュレータ
48下端:FD3からアンテナエレメント40側を見たインピー
ダンスZdaは、 となり、さらに電話端子給電点位置52からアンテナ側を
見たインピーダンスZpaは、 となる。電話端子給電点に接触している電話端子50の中
心同軸の同軸給電管42内に存在する長さ（ａ−ｂ）/2
が、その長さ分の誘導線リアクタンス分Ｘ″ｐを持つこ
とを考慮にいれて、そのインダクタンスをＬ″ｐとする
と、電話端子50入力点から見たインピーダンスをZfTEL
とすると、整合条件は、 ZfTEL＝ｊωTELL″ｐ＋ZpsZpa ……（13） となり、電話帯のフィーダケーブルの特性インピーダン
スをZ0とすると、 となり、VSWRγは、 となり、１＜γ＜ａになる様に各パラメータを選び、電
話端子給電点位置52を決める。
なお、AM/FM端子給電点位置51及び電話端子給電点位
置52を決定する際に、同軸給電管52の全長を優先的に設
定することにより、同軸給電管42の全長を任意の長さに
することができる。また同軸給電管内外管間に任意の誘
電体（誘電率εｒ）を充填すれば、波長短縮効果により
上記同様同軸給電管42の全長を任意の長さにすることが
できる。これにより、体格の小型化を図ることもでき、
同軸給電管42を車体ボディー内に収納するうえで非常に
有利となる。
置52を決定する際に、同軸給電管52の全長を優先的に設
定することにより、同軸給電管42の全長を任意の長さに
することができる。また同軸給電管内外管間に任意の誘
電体（誘電率εｒ）を充填すれば、波長短縮効果により
上記同様同軸給電管42の全長を任意の長さにすることが
できる。これにより、体格の小型化を図ることもでき、
同軸給電管42を車体ボディー内に収納するうえで非常に
有利となる。
以上による最適設計によってアンテナエレメント40で
誘起された電力は、各端子49,50に整合された状態で給
電され、AM/FM帯受信機54及び電話帯送受信機55へ効率
良く導くことができる。
誘起された電力は、各端子49,50に整合された状態で給
電され、AM/FM帯受信機54及び電話帯送受信機55へ効率
良く導くことができる。
なお、第７図に示すように、モータ駆動部60及びアン
テナ伸縮ケーブル61を用いれば、昇降自在のモータアン
テナとすることができる。
テナ伸縮ケーブル61を用いれば、昇降自在のモータアン
テナとすることができる。
また、第６図に示すように、インシュレータ48にトリ
マコンデンサ65を用いることにより、AM/FM帯の挿入損
失及び電話帯からのアイソレーションを調整することが
でき、VSWRの微調整を行うことができる。
マコンデンサ65を用いることにより、AM/FM帯の挿入損
失及び電話帯からのアイソレーションを調整することが
でき、VSWRの微調整を行うことができる。
また、AM/FM端子給電点位置51において電話帯のVSWR
が∞になるように、AM/FM端子給電点位置51、インシュ
レータ48位置、及びインシュレータ48容量等を調整する
ことにより、LPF53を省略することができ、本実施例の
共用アンテナ装置の構成を一層簡単にすることができ
る。
が∞になるように、AM/FM端子給電点位置51、インシュ
レータ48位置、及びインシュレータ48容量等を調整する
ことにより、LPF53を省略することができ、本実施例の
共用アンテナ装置の構成を一層簡単にすることができ
る。
以上説明したように、本発明によれば、複数の異なる
周波数帯域に適合する所定の長さのアンテナエレメント
を用いて、異なる周波数帯域の受信電力を個々に取り出
す共用アンテナ装置を構成することができるため、相互
相乗干渉による性能の低下を防ぐことができ、さらに量
産上の困難性をも解決することができる。
周波数帯域に適合する所定の長さのアンテナエレメント
を用いて、異なる周波数帯域の受信電力を個々に取り出
す共用アンテナ装置を構成することができるため、相互
相乗干渉による性能の低下を防ぐことができ、さらに量
産上の困難性をも解決することができる。
第１図は本発明の一実施例の構成を示す構成図、第２図
（ａ），（ｂ）は第１図に示したインシュレータの正面
図及び側面図、第３図は第１図に示したローパスフィル
タ（LPF）の回路図、第４図及び第５図は最適な給電点
位置を決定するための説明に用いる模式図、第６図
（ａ），（ｂ）はインシュレータの他の実施例を示すト
リマコンデンサの正面図及び側面図、第７図は本発明の
他の実施例の構成を示す構成図、第８図及び第９図は従
来の共用アンテナ装置の構成を示す構成図である。 40……アンテナエレメント,46a……第１内導管（第１伝
送路）,46b……第２内導管（第２伝送路）,48……イン
シュレータ（コンデンサ）,49……AM/FM端子,50……電
話端子,51……AM/FM端子給電点位置,52……電話端子給
電点位置。
（ａ），（ｂ）は第１図に示したインシュレータの正面
図及び側面図、第３図は第１図に示したローパスフィル
タ（LPF）の回路図、第４図及び第５図は最適な給電点
位置を決定するための説明に用いる模式図、第６図
（ａ），（ｂ）はインシュレータの他の実施例を示すト
リマコンデンサの正面図及び側面図、第７図は本発明の
他の実施例の構成を示す構成図、第８図及び第９図は従
来の共用アンテナ装置の構成を示す構成図である。 40……アンテナエレメント,46a……第１内導管（第１伝
送路）,46b……第２内導管（第２伝送路）,48……イン
シュレータ（コンデンサ）,49……AM/FM端子,50……電
話端子,51……AM/FM端子給電点位置,52……電話端子給
電点位置。
Claims (5)
- 【請求項１】第１の周波数帯域に適合するアンテナと第
１の周波数帯域とは異なる第２の周波数帯域に適合する
アンテナとを共用する車両用共用アンテナ装置であっ
て、 車体ボディから突出し、前記第１の周波数帯域と前記第
２の周波数帯域とに適合する所定の長さを有するアンテ
ナエレメント、 前記車体ボディ内側に形成され、前記アンテナエレメン
トに誘起された受信電力を伝送する伝送路、 前記伝送路の一部に挿入されて前記伝送路を第１伝送路
と第２伝送路とに区分けするとともに、前記第１の周波
数帯域の信号に対しては短絡状態となり、前記第２の周
波数帯域の信号に対しては開放状態となる容量を備えた
コンデンサ、 前記アンテナエレメントで誘起された前記第２の周波数
帯域の信号の受信電力が供給されるように、前記アンテ
ナエレメントと前記コンデンサとの間の前記第１伝送路
に接続される第１の給電手段、および 前記アンテナエレメントで誘起された前記第１の周波数
帯域の信号の受信電力が供給されるように、前記第２伝
送路に接続されて、前記コンデンサを介して前記第１周
波数帯域の信号が給電される第２の給電手段を備える車
両用共用アンテナ装置。 - 【請求項２】第１の周波数帯域に適合するアンテナと第
１の周波数帯域とは異なる第２の周波数帯域に適合する
アンテナとを共用する車両用共用アンテナ装置であっ
て、 車体ボディから突出し、前記第１の周波数帯域と前記第
２の周波数帯域とに適合する所定の長さを有するアンテ
ナエレメント、 前記車体ボディ内側に形成され、前記アンテナエレメン
トに誘起された受信電力を伝送する伝送路、 前記伝送路の一部に挿入されて前記伝送路を第１伝送路
と第２伝送路とに区分けするとともに、前記第１の周波
数帯域の信号に対しては短絡状態となり、前記第２の周
波数帯域の信号に対しては開放状態となる容量を備えた
コンデンサ、 前記アンテナエレメントで誘起された前記第２の周波数
帯域の信号の受信電力のみが整合された状態で供給され
るように、前記アンテナエレメントと前記コンデンサと
の間の前記第１伝送路の前記第２の周波数帯域における
インピーダンスの整合が取られた位置に接続される第１
の給電手段、 および 前記アンテナエレメントで誘起された前記第１の周波数
帯域の信号の受信電力のみが整合された状態で供給され
るように、前記第１周波数におけるインピーダンスの整
合が取られた位置で前記第２伝送路に接続されて、前記
コンデンサを介して前記第１の周波数帯域の信号が給電
される第２の給電手段を備える車両用共用アンテナ装
置。 - 【請求項３】前記アンテナエレメントは複数のエレメン
ト部材が組み合されて伸縮可能に構成され、前記伝送路
が前記アンテナエレメントと同軸的に、かつ前記アンテ
ナエレメントの径よりも大きな径を有するように構成さ
れて、前記伝送路が前記アンテナエレメントの収納管と
なることを特徴とする請求項１又は２記載の車両用共用
アンテナ装置。 - 【請求項４】前記第１の給電手段は、 前記第１伝送路と接続される給電端子と、 前記給電端子から出力される前記第２周波数帯域の信号
のみを通過させ、前記第１の周波数帯域の信号を遮断す
るローパスフィルタと、 前記給電端子と前記ローパスフィルタとを接続し、かつ
前記第１の周波数帯域の中心周波数の1/4波長に相当す
る長さを有する接続線とから構成される請求項１又は２
記載の車両用共用アンテナ装置。 - 【請求項５】前記ローパスフィルタは、インダクタとキ
ャパシタとによる集中定数回路によって構成されること
を特徴とする請求項４記載の車両用共用アンテナ装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1071313A JP2705200B2 (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | 車両用共用アンテナ装置 |
| US07/497,851 US5017935A (en) | 1989-03-23 | 1990-03-23 | Multiband antenna system for use in motor vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1071313A JP2705200B2 (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | 車両用共用アンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02250405A JPH02250405A (ja) | 1990-10-08 |
| JP2705200B2 true JP2705200B2 (ja) | 1998-01-26 |
Family
ID=13456994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1071313A Expired - Fee Related JP2705200B2 (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | 車両用共用アンテナ装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5017935A (ja) |
| JP (1) | JP2705200B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2568281B2 (ja) * | 1989-11-17 | 1996-12-25 | 原田工業株式会社 | 自動車用三波共用アンテナ |
| JPH03285402A (ja) * | 1990-03-31 | 1991-12-16 | Aisin Seiki Co Ltd | 自動車用アンテナ装置 |
| US5307076A (en) * | 1991-11-05 | 1994-04-26 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Window glass antenna device |
| SE507640C2 (sv) | 1992-03-19 | 1998-06-29 | Telia Ab | Anordning vid antennarrangemang |
| KR19990010968A (ko) * | 1997-07-19 | 1999-02-18 | 윤종용 | 듀얼밴드 안테나 |
| US7522111B2 (en) * | 2007-08-15 | 2009-04-21 | Uniden America Corporation | Telescoping antenna with retractable wire antenna element |
| CN104282996B (zh) * | 2014-10-29 | 2017-02-15 | 福建优至盾安防技术有限公司 | 超宽频大功率多用途天线 |
| WO2021033232A1 (ja) * | 2019-08-19 | 2021-02-25 | 正毅 千葉 | アンテナ装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3725942A (en) * | 1965-04-22 | 1973-04-03 | Allen Elect Equip | Vehicle-mounted antenna and coupling circuit therefor |
| US4647941A (en) * | 1984-06-25 | 1987-03-03 | At&T Bell Laboratories | Telescopic antenna extended by coaxial cable feed |
| US4721965A (en) * | 1986-01-22 | 1988-01-26 | General Motors Corporation | AM-FM-cellular telephone multiband antenna for motor vehicle |
| US4675687A (en) * | 1986-01-22 | 1987-06-23 | General Motors Corporation | AM-FM cellular telephone multiband antenna for motor vehicle |
| US4748450A (en) * | 1986-07-03 | 1988-05-31 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Vehicular multiband antenna feedline coupling device |
| JPS6347041A (ja) * | 1986-08-14 | 1988-02-27 | Hamada Koki Kk | 円形ワ−クの周方向割り出し装置 |
| US4850034A (en) * | 1987-08-27 | 1989-07-18 | Campbell Mark E | Method and apparatus for installing a cellular telephone in a vehicle |
-
1989
- 1989-03-23 JP JP1071313A patent/JP2705200B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-03-23 US US07/497,851 patent/US5017935A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5017935A (en) | 1991-05-21 |
| JPH02250405A (ja) | 1990-10-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |