JP3047939U - 広帯域アンテナ用可変コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ＨＦ帯からＶＨＦの低い周波数帯までの広帯
域アンテナのローディングコイルの構造を改善する。 【解決手段】 コイル収納部２の接触部５で接触してア
ンテナ同調するローディングコイルの可変コイル４を、
複数の周波数帯に分け密巻き部分と疎巻き部分とを一組
とし、周波数帯毎に順次巻きつける。ＨＦの低い周波数
帯をＦ１、中間の周波数帯をＦ２、ＶＨＦの５０ＭＨｚ
帯をＦ３とした時、周波数帯Ｆ３の密巻きはロッド６側
から密巻きコイルＬ３を巻き、続いて微調整領域の疎巻
きコイルＬ３Ａを巻く。次に周波数帯Ｆ２用の密巻きコ
イルＬ２を巻き、続いて周波数帯Ｆ２の疎巻きコイルＬ
２Ａを巻く。これに続いて周波数帯Ｆ１の密巻きコイル
Ｌ１を巻き、更に疎巻きコイルＬ１Ａを上記の密巻きコ
イルＬ２と同様に巻き込んで可変コイルを形成する。疎
巻き部分Ｌ１ＡがＨＦの低い周波数帯Ｆ１の微調整範囲
となる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

複数の周波数帯でアンテナ同調の機能を備えたアンテナに関し、特にアンテナ 同調用のローディングコイルの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

無線通信機の周波数とアンテナとの関係において、車載用に使用するロッドア ンテナの場合にはＶＨＦの５０ＭＨｚ帯以下ＨＦ帯の周波数帯のアンテナとＶＨ Ｆの１４４ＭＨｚ帯やＵＨＦの４３０ＭＨｚ帯では共通のアンテナを使用するこ とはなかった。１４４ＭＨｚのＶＨＦではλ／４とし、ＵＨＦの４３０ＭＨｚ帯 は５／８λとすることで共用アンテナとすることができる。図４はＶＨＦの高い 周波数帯（１４４ＭＨｚ）とＵＨＦの４３０ＭＨｚで共用するロッドアンテナを 示したものである。

【０００３】 これに対してＶＨＦの５０ＭＨｚ帯からＨＦ帯では主に１／４λにアンテナ同 調をとって使用していた。このためロッドアンテナに対して複数のローディング コイルを用意して周波数が変更する毎に取り替えて同調をとっていた。

【０００４】 図３はＨＦ帯から５０ＭＨｚ帯のＶＨＦに対応するアンテナの概要図である。 上記のＨＦ帯から５０ＭＨｚ帯のＶＨＦ用のロッドアンテナの複数の同調コイル を取り替えて使用する代わりに１つのコイルで周波数帯を連続的に同調する電動 可変アンテナがアメリカで実用化されたものである。ＵＳＡのＨＩＧＨ ＳＩＥ ＲＲＡ ＡＮＴＥＮＡＳのＭＯＤＥＬ ＨＳ−１０００で３．５ＭＨｚから３０ ＭＨｚのものや、Ｔ．Ｊ．ＡＮＴＥＮＡ ＣＯＭＰＡＮＹのＢＢ−３で３．５Ｍ Ｈｚから５４ＭＨｚのものがある。このアンテナは１４４ＭＨｚのＶＨＦや４３ ０ＭＨｚのＵＨＦには対応できないのでそれに使用する場合は別にアンテナを用 意する必要がある。

【０００５】 ＨＦ帯からＶＨＦの５０ＭＨｚの低い周波数帯用のローディングコイルはトラ ップ式（複数の周波帯）や、単体（単一周波波帯）用を用いている。この為、Ｈ Ｆ帯からＶＨＦ帯の周波数を連続的に同調させる為には、ＨＦ帯からＶＨＦの低 い周波数帯用のローディングコイルを数多く別に持ち、取り替えなければならな い。この不都合を解消するために、可変コイルを使用するとよいが、可変コイル の卷き方が密卷きコイルの場合、可変コイルの長さは短くできるが可変コイルの 接触位置を少し可変するだけで、同調周波数が大きく変化してしまい、同調周波 数に合わせることが難しいまた、コイルの卷き方が、疎コイルの場合、同調周波 数の微調整は出来るが、コイル長は長くなってしまう。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

従来の、ＨＦ帯からＶＨＦの低い周波数帯の一波とＶＨＦの高い周波数帯とＵ ＨＦの二波が使用可能なアンテナでは、ＨＦ帯からＶＨＦの低い周波数帯用のロ ーディングコイルを使用周波数帯ごとに取り替えて使用している。この為、装着 されてない他の周波数帯のローディングコイルを携帯、もしくは、確保しておか なくては、多くの周波数帯が使用できない。

【０００７】 本考案は、ＨＦから低い周波数のＶＨＦ帯の使用周波数帯ごとの、交換用ロー ディングコイルを持たなくても、アンテナ同調ができ、さらに、その一体型のア ンテナによってＶＨＦの高い周波数帯とＵＨＦの２組のアンテナとして使用でき ローディングコイルも適度の長さで微調整同調ができる広帯域アンテナの可変コ イルの提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

無線通信周波数のＨＦ帯からＶＨＦの低い周波数帯に対応させるロッドを装着 して駆動部により摺動されて同調周波数を変更するローディング用の可変コイル と、該可変コイルを摺動可能に内装して可変コイルの巻線と接触する接触部を有 し高い周波数帯のＶＨＦ帯とＵＨＦ帯でそれぞれλ／４，５／８λに同調する周 波数帯用のアンテナの長さに成形したコイル収納部と、整合部とから成る広帯域 アンテナにおいて、前記可変コイルは、ＶＨＦの低い周波数帯からＨＦ帯を複数 組の周波数帯に分け、ロッド側から高い周波数より順次低い周波数に同調が変化 するようにそれぞれ分割した周波数帯毎にボビンに密巻き部分と疎巻き部分を形 成するための溝を設けてこの溝に導線を巻き付けて疎巻き部分と密巻き部分を交 互に形成した広帯域アンテナ用可変コイルである。

【０００９】

【考案の実施の形態】

図２は、本考案の可変コイルを使用する広帯域同調アンテナを示す概要図であ る。図について説明する。１は無線通信機に接続する給電部、２はコイル収納部 でＶＨＦの高い周波数１４４ＭＨｚ帯とＵＨＦの４３０ＭＨｚ帯のアンテナエレ メントである。３は整合器、４はローディング用の可変コイル、５はコイル収納 部２の先端部に設けられた摺動可変コイルに対する固定位置の接触部で可変コイ ルの導線に接触して接触部を介して可変コイルとコイル収納部が電気的につなが る。６はロッド、７は駆動部である。

【００１０】 上記の構成の広帯域アンテナは給電部１は同軸コネクタを用いて周知回路によ るＤＣに高周波信号を重畳する方式により、無線通信機の送受信部と駆動部用に 電源を接続する。この給電部１から高周波分を分離し、整合部３を通してコイル 収納部２に接続するが整合部３はマッチング用のコイルとコンデンサーよりなり 、同軸ケーブルの５０Ωインダクタンスにアンテナ側をマッチングさせる。一方 駆動部７はモーターとモーターの回転により直線運動を可変コイルに伝える伝動 部も含み可変コイルは回転による摺動か、回転せずに摺動するかのいずれかで摺 動させる。

【００１１】 コイル収納部２は１４４ＭＨｚ帯のＶＨＦの１／４λの長さであり、４３０Ｍ Ｈｚ帯のＵＨＦに対しては５／８λの長さになっている。ＨＦ帯から５０ＭＨｚ 帯のＶＨＦに対してはロッド６とコイル収納部２の間にローディング用の可変コ イルが接続されてセンターローディング方式となり同調操作により運用周波数の １／４λに設定する。

【００１２】 ローディング用の可変コイル４は、ＨＦ帯からＶＨＦの５０ＭＨｚ帯までをカ バーできることが必要であり、そのために、インダクターとして巻かれたコイル を一つの長さが５０ｃｍ程度のボビン等に、被服されない導線を線間が接触しな いように巻き付けた構造である。このローディング用の可変コイル４は、コイル 収納部２に挿入して接触部５だけが接触するように取り付ける。

【００１３】 ＨＦ帯からＶＨＦの５０ＭＨｚ帯のアンテナ同調は、ＨＦ帯の低い周波数の場 合、可変コイル４をコイル収納部２から抜き出すようにして、可変コイル４のイ ンダクタンスを増加させて使用する。高い周波数の場合、可変コイル４の下部が コイル収納部２に収納されるようにして使用する。このように同調した状態で可 変コイルの使用されない部分のインダクターはアンテナの一部となるコイル収納 部内にあるのでアンテナ同調に影響を与えることはない。

【００１４】 図１は広帯域アンテナに用いるセンターローディングとなる可変コイルの構成 を示す図である。図において、可変コイル４は複数の周波数帯に分けて、ボビン ４ａに巻線４ｂをそれぞれ密巻き部分と疎巻き部分になるように巻きつけた構成 とする。使用周波数を例えばＨＦの低い周波数帯をＦ１に、ＨＦの中間の周波数 をＦ２とし、ＶＨＦの５０ＭＨｚ帯をＦ３とした場合に、周波数帯Ｆ３のの密卷 き側は、図２に示すロッド６側とする。密卷きコイルＬ３は、Ｆ３の微調用周波 数範囲を決めた場合、その周波数上限になるように卷き、続いて微調整領域の疎 卷きコイルＬ３Ａを巻く、疎巻きコイルＬ３Ａの密卷きコイルＬ３側は周波数帯 Ｆ３の微調整領域の上限とし続いて巻き込む密巻きのＬ２側は微調整周波数下限 となり、疎卷き部分Ｌ３Ａが周波数帯Ｆ３の微調整範囲となる。

【００１５】 次に、周波数帯Ｆ２用のコイルは、周波数帯Ｆ３用の密巻きコイルＬ３、疎巻 きコイルＬ３Ａに続けて密卷きコイルＬ２を巻き込み、周波数帯Ｆ２の微調整周 波数上限になるように卷く。次に周波数帯Ｆ２の微調整周波数領域となる疎卷き コイルＬ２Ａを卷く。密巻きコイルＬ２が周波数帯Ｆ２の微調整範囲の上限とな り、疎巻きコイルＬ２Ａの巻き終わりが微調整範囲の下限となる。疎巻きコイル Ｌ２Ａに続いて周波数帯Ｆ１の密卷きコイルＬ１を巻き、更に疎卷きコイルＬ１ Ａを上記の密巻きコイルＬ２と同様に巻き込んで可変コイルを完成する。疎卷き 部分Ｌ１ＡがＨＦの低い周波数帯Ｆ１の微調整範囲となる。以上に周波数帯を３ 段階で示したが、これには限定されない。ＨＦ帯を３ＭＨｚ帯７ＭＨｚ帯１４Ｍ Ｈｚ帯２１ＭＨｚ帯、２８ＭＨｚ帯及びＶＨＦの５０ＭＨｚ帯を考えれば周波数 帯が６組出来るので適宜密巻き部分と疎巻き部分を形成すればよい。

【００１６】 本考案では、高い周波数の場合、可変コイル４の下部がコイル収納部２に収納 されるようにして使用する。ローディングコイルの可変コイル４は、アンテナが その周波数に同調させ得るインダクターが得られれば、コイルは密卷きであって も、疎卷きであても良い。周波数および、コイル径が規定された場合、コイル長 を短くするためには、コイル全体を密卷きにすると良いが、図２に示すアンテナ に密卷きコイルのみ使用した場合、僅かにコイル接触部５の位置の変化で、同調 周波数が大きく変化して、細かな同調周波数の調整が出来ない。また、コイルが 疎卷きコイルのみ使用した場合は、微調整は出来るが、可変コイル４の全長が長 くなってしまう。

【００１７】 本考案の可変コイルを用いると、各周波数帯において、可変コイルの全長を短 くても何の問題もなく使用周波数の微調整ができる。可変コイル４は、コイルボ ビンに前述した周波数に対応した、疎卷き用と密卷き用の溝を形成し、一本の裸 導線をコイルボビンの疎巻き溝及び密巻き溝に従って卷くことにより従来の卷き 方に比べて、疎卷きコイルと密卷きコイル間に接合部がなく、また、裸導線がコ イルボビンの溝にそって卷かれているため、可変コイル４は均一なものができる し、裸導線であるため疎密コイル全ての部分で接触することができるため、微調 整範囲以外でも大まかな周波数の同調ができる。

【００１８】

【考案の効果】

本考案のアンテナは、ＨＦ帯からＶＨＦ帯用の使用周波数帯ごとのコイルを携 帯、もしくは、確保して置かなくても、ロッドを周波数に応じて同調させるロー ディングコイルを疎巻き部分と密巻き部分を交互に形成した可変コイルとし、コ イル収納部の接触部と接触して接続する巻線位置を自動または、手動で摺動加変 することにより、ＨＦ帯からＶＨＦ帯の連続周波数の内の一波と、コイル収納部 を利用して、ＶＨＦ・ＵＨＦ帯の二波が同調する整合部を含めて一体形状として あるため、ＨＦ帯からＶＨＦ帯の範囲内の一波とＶＨＦ・ＵＨＦ二波を使用する ことができる。可変コイルに疎密コイルを用いたため、使用周波数帯の微調整が でき、可変コイルの全長を短くすることができる。疎密コイルは、ボビンに溝を 設けその溝にそって卷かれるため、コイルの巻線が安定しバラツキが少なく、コ ストダウンできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す広帯域同調アンテナ用
可変コイルの構成図である。

【図２】本考案による広帯域同調アンテナの構成図であ
る。

【図３】従来技術の可変式、ＨＦ帯からＶＨＦ帯用のア
ンテナの構成図である。

【図４】従来技術のＶＨＦ・ＵＨＦアンテナ構成図であ
る。

【符号の説明】

１ 給電部 ２ コイル収納部（Ｖ・Ｕのアンテナエレメン
ト） ３ 整合部 ４ 可変コイル ４ａ ボビン ４ｂ 巻線 ４ｃ 溝 ５ 接触部 ６ ロッド ７ 駆動部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 無線通信周波数のＨＦ帯からＶＨＦの低
   い周波数帯に対応させるロッドを装着して駆動部により
   摺動されて同調周波数を変更するローディング用の可変
   コイルと、該可変コイルを摺動可能に内装して可変コイ
   ルの巻線と接触する接触部を有し高い周波数帯のＶＨＦ
   帯とＵＨＦ帯でそれぞれλ／４，５／８λに同調する周
   波数帯用のアンテナの長さに成形したコイル収納部と、
   整合部とから成る広帯域アンテナにおいて、 前記可変コイルは、ＶＨＦの低い周波数帯からＨＦ帯を
   複数組の周波数帯に分け、ロッド側から高い周波数より
   順次低い周波数に同調が変化するようにそれぞれ分割し
   た周波数帯毎にボビンに密巻き部分と疎巻き部分を形成
   するための溝を設けてこの溝に導線を巻き付けて疎巻き
   部分と密巻き部分を交互に形成した可変コイルであるこ
   とを特徴とする広帯域アンテナ用可変コイル。