JP3126610U6 - 車輌用の複数の無線通信サービスの結合アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第１無線通信サービス用のアンテナの指向性線図のひずみの欠点を回避する追加の無線通信サービスのために、厳密な許容誤差を有するアンテナ指向性線図を有する第１無線通信サービス用の第１アンテナに結合させるアンテナを形成する。
【解決手段】無線通信サービス２の機能にのみ設けられかつ第１無線通信サービス１に割り当てられた導体部分２０と放射結合される導体部分３は中断地点１０によって部分４に分割され、その部分４の最大の寸法５は第１無線通信サービス１の周波数範囲６の波長λの３／８より小さくなるように選択されている。中断地点１０は結合アンテナ装置を作動させるために低損失で周波数依存のリアクタンス回路８によって橋絡され、その回路は第１無線通信サービス１の周波数範囲６において十分に高いインピーダンス７と追加の無線通信サービス２の周波数範囲において該周波数範囲９の適切な作動のためのインピーダンス７を有する。
【選択図】図１ａ

Description

本考案は第１無線通信サービスに割り当てられた周波数範囲において第１無線通信サービスのために制限された許容範囲を有する（許容範囲がわずかにあるか、ほとんどない）指向性線図が予め定められたアンテナ接続地点に形成される車輌用の少なくとも２つの無線通信サービスの結合アンテナ装置に関するものである。

車輌アンテナの場合において、使用できる構造的空間が小さいため、アンテナを小型化すること、特にアンテナのフットプリントを小型化することに顕著な要求がある。米国特許第５９７３６４８号明細書（特許文献１）はＧＳＭ−９００システムおよびＧＳＭ−１８００システム（Ｄ−ネットワークおよびＥ−ネットワークのセル電話システム）ならびにアメリカ合衆国で使用されているＡＭＰＳシステムの電話サービスが使用例として記載されている結合アンテナ装置を示している。これらの電話サービスに加えて、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）または計画段階である低空飛行衛星（Ｌｅｏｓ）を有する両指向性衛星無線通信サービスのような衛星無線通信サービスが可能になると考えられている。

特に、第１無線通信サービス１としての衛星無線通信サービスに関して、限られた狭い空間における衛星アンテナと他の無線通信サービス２用のアンテナとの結合は、アンテナ間の放射結合のためかつ衛星アンテナの指向性線図の歪みのため、問題がある。これは、とくに、指向性線図の劇的な歪みの場合に無線通信接続の破壊を生じ得る限られた結合限度に起因する。例えば、ＳＤＡＲＳ衛星無線通信の標準による衛星アンテナの場合において、円形分極用の定数２ｄＢｉまたは３ｄＢｉのアンテナ利得は例えば、オペレータに依存する２５または３０度と６０または９０度との間の仰角における厳密な要求がある。この要求は水平の導体基板の中心に構成されたアンテナに存在する。この要求は理想の放射特性からのズレがどの空間的角度でもおよそ０．５ｄＢよりも多くならない場合にのみ満たされ得る。

それゆえ、指向性線図は、特に車輌上のアンテナに関して公知の寸法に鑑みて、極度に制限された許容範囲を有する。米国特許第６６５３９８２号明細書（特許文献２）は、例えば、厳格な許容範囲を有する指向性線図に執着しているアンテナの構造を示している。この構造を有するアンテナを使用すると、一般的に、天頂角の区域に問題なくアンテナ利得を備えることができる。このアンテナの場合に、ＳＤＡＲＳ標準による地上放送信号の受信はモノポールアンテナと結合され、それによって車輌における使用に好都合である第１無線通信サービス１用の結合アンテナの小さい構造を生じる。厳格な許容範囲の要求は、それゆえ、車輌上の構造に関して、大きな範囲に維持されねばならない。

米国特許第５９７３６４８号明細書 米国特許第６６５３９８２号明細書

従って、本考案の目的は、厳格な許容範囲を有するアンテナ指向性線図を有する第１無線通信サービス用の第１アンテナの近くに取り付けられるか、または、第１無線通信サービス用のアンテナの指向性線図のひずみの欠点を回避する追加の無線通信サービスのために第１アンテナと結合させたアンテナを備える車輌用の複数の無線通信サービスの結合アンテナを提供することにある。

本考案は少なくとも２つの無線通信サービス用の結合アンテナ装置であって、第１無線通信サービスを受信するために与えられた周波数範囲に対して厳格な許容範囲を有する指向性線図を備えるように構成された第１アンテナを備え、第１アンテナにはアンテナ接続地点に接続された少なくとも１つのアンテナ部分を設け、所定の周波数範囲を有する追加の無線通信サービスを受信するために互いに離して配置させた複数の導体部分を有する少なくとも１つの第２アンテナを備え、第２アンテナを第１アンテナの少なくとも１つのアンテナ部分と放射結合させ、第２アンテナの導体部分を中断地点によって部分に分割させ、各部分の最大寸法を第１無線通信サービスの周波数範囲の波長λの３／８より小さくなるように選択し、結合アンテナ装置を作動させるために中断地点を橋絡する低損失の複数のリアクタンス回路を備え、リアクタンス回路には第１無線通信サービスの周波数範囲において十分に高いインピーダンスと追加の無線通信サービスの周波数範囲において適切に作動させるために予め選択されているインピーダンスとを備えたものである。

本考案による結合アンテナ装置の大きな利点は第１無線通信サービスの容認できない線図歪みを受け入れることなく、基準指向性線図に関する特に厳しい要求を厳守し、極端に小さい空間に車輌用の複数の無線通信サービス用の結合アンテナを集中することにある。

本考案によれば、ＳＤＡＲＳ（第１無線通信サービス１）用の高精度アンテナを約１２×５ｃｍ（ＳＤＡＲＳサービスの波長に関連して約１λ×０．４λのみに対応する）の寸法を有するハウジング内においてＡＭＰＳおよびＰＣＳセル電話（他の無線通信サービス２）用の２つのアンテナに結合することができ、それによってこれら追加の機能用のアンテナはＳＤＡＲＳアンテナの中心からＳＤＡＲＳサービスの波長に関して約０．３λの距離を有している。更に、ＧＰＳ用のパッチアンテナもハウジング中に一体に結合することができる。０．３λのみのこの距離は電話アンテナの高さとして５ｃｍのみが選択される場合において可能であり、そしてこれらは２つに分割され、それによって２つの中断地点間の最大距離はＳＤＡＲＳサービスの波長に関して単に０．１６λに対応する２ｃｍになる。

以下に本考案の実施例を添付図面について詳細に説明する。

図１ａは第１無線通信サービス１用のアンテナ接続地点２２を有するλ／４アンテナ部分２０の形状における第１アンテナ１４を示す。第１無線通信サービス１の指向性線図における追加の無線通信サービス２用の追加のアンテナ１５との放射結合の作用は追加のアンテナ１５を複数の部分に分割する機能として説明されている。放射結合を減少させるために、部分の長さ５によって互いに離れて配置されている一連の中断地点１０を備えることにより、部分４が形成されている。アンテナ１５には同軸ケーブル３０がインダクタンス８を通して接続されている。

図１ｂは分離部分１１においてアンテナの導体部分３間を接続しているインダクタンス８を有する図１ａのアンテナ装置の中断地点の詳細な回路図である。

図１ｃは周波数ｆに関し図１ｂのリアクタンス回路の代表的なインピーダンス及びリアクタンス線図を示す。

図２ａないし２ｄは追加のアンテナ１５の存在から生じるアンテナ１４の線図歪みをｄＢで示している。この関係において、図２ａはλ／２の長さを有する２つの部分４に分割されているλの合計長さを有するアンテナ１５の最大の影響を示している。車輌に使用するために、ＳＤＡＲＳアンテナの場合に関して、０．５＜ｄ／λ＜３の距離が重要である。ｄ／λ＝０．５について＋３．５ｄＢ及び−６．５ｄＢとｄ／λ＝３について＋１．５ｄＢ及び−２．５ｄＢとの間の付随する偏差は第１無線通信サービス用の制限された許容範囲を有するアンテナの使用に完全に不適切である。

本考案の重要な利点はアンテナの構成が図２ｂに示したように、各分割に対して、３λ／８の最大の部分長さ５を可能にし、それにより図２ｂに示した通り、対応する歪みを＋／−１．５ｄＢ（ｄ／λ＝０．５）と＋／−０．８ｄＢ（ｄ／λ＝３）との間の範囲に減少させることにある。分割を多くすることにより、すなわち、短くなる部分長さ５を有することにより、指向性線図の歪みは著しく減少する。これは対応する歪みが部分長さλ／８において＋／−０．５ｄＢまたは＋／−０．２ｄＢの間の範囲に、または最大で＋／−０．２ｄＢの範囲に減少されることを示す図２ｃおよび２ｄから明らかである。従って、本考案は部分長さ５を十分に小さくなるように選択することが必要であり、図１ｂに示したように中断地点１０をリアクタンス回路８で橋絡するために追加の無線通信サービス２用に追加のアンテナ１５が使用されているので、中断地点１０間で作動するインピーダンスが十分に大きくなる。

図２ｅ，図２ｆおよび図２ｇは第１無線通信サービス１用のアンテナ１４の指向性線図の代表的な作用を示している。３つすべての場合において、特定の感度に反応する垂直分極用の水平線図が示され、そしてアンテナは無限に延伸する導体表面上に配置されている。図２ｅは追加の無線通信サービスの導体部分３の不存在におけるアンテナ１４の円形の角度依存線図を示している。この線図は、それゆえ、追加の無線通信サービスの導体部分３の存在において生じる歪みについての基準線図である。

図２ｆは、図２ａによる結合アンテナ装置に関するもので、換言すれば、距離ｄ／λ＝０．５についての本考案によるものではない追加のアンテナ１５の実施例に関するものである。線図の歪みは容認できないほど非常に大きい。これに反して、図２ｇによる線図は図２ｅと比べて比較的僅かな変化のみを示している。図２ｇは図２ｃのアンテナ装置に関するもので、そして距離ｄ／λ＝０．５について適用する。本考案によれば、距離ｄ／λを増大させるが、しかし導体部分３の分割を同一に保持させた場合、または部分４の最大寸法５を減少させることによって図２ｄに示したように追加のアンテナ１５をより多く分割させる場合のいずれかによって、更に影響は減少され得る。

多くの一般的な場合において、リアクタンス回路８についての必要条件はリアクタンス回路８の周波数進行が図１ｃに示されたように形成され、第１無線通信サービス１の周波数範囲６にポール位置を有し、そして量に関してその範囲の周波数帯域幅１３にわたって十分に大きいことであり、そして追加の無線通信サービス２の周波数範囲９におけるリアクタンスＸが十分に小さいこともリアクタンス回路８に関する必要条件である。周波数範囲６内のリアクタンス８に対する必要な値に関して、そのインピーダンスは例えば、λ／４の長さを有する部分に分割されている追加の無線通信サービスの導体部分３に対して約１ｋΩ以下にしてはならず、それによって２つの隣接する部分４間の容量的作用をも考慮しなければならない。

図３ｂにおいて、本考案による追加のアンテナ１５の導体部分１８は平らな方法で形成され、そしてそれらの最大寸法５は３λ／８以下になるように選択されねばならない。ここで、中断地点１０の幅１１は最大寸法５と比較して小さくなるように選択されねばならず、そしてリアクタンス回路８は中断地点１０間で有効であるインピーダンス７が第１無線通信サービスの周波数範囲６において並列共振回路１６の周波数行動を本質的に所有するように形成されねばならない。このような平らなアンテナ部分の形状は図３ｃの構造に示したような並列共振回路１６を含んでいる例えばプリント回路またはストリップ線回路で好ましくは実施され得る。図３ｃは、それゆえ、僅かな製造変形のみで製造され得る本考案による結合アンテナ装置用の並列共振回路１６のとくに低価格で有効かつ信頼し得るプリント回路の実施例を示している。図３ａは直線構造の導体部分１７によって図３ｂの回路による表面全体に近似する電気的な等価回路を示している。

図４は制限された許容範囲のアンテナ指向性線図を有する第１無線通信サービス１用の第１アンテナ１４に近接して配置させた追加の無線通信サービス２用の追加のアンテナ１５を示している。例として、第１アンテナ１４は米国特許第６６５３９８２号に示されたものと同じアンテナとして示されている。逆Ｆ字として知られているアンテナが追加のアンテナ１５として示されている。第１アンテナ１４用の指向性線図の厳格な許容範囲の規定を厳守するために、追加のアンテナ１５の平らな素子は図３ｂのアンテナに関して記載した規則により分割されている。

図５は直線アンテナとして構成させた第１アンテナ１４に近接して取り付けた追加のアンテナ１５に結合する第１アンテナ１４を示している。追加のアンテナ１５はＡＭＰＳ，ＧＳＭ９００，ＰＣＳ，ＧＳＭ１８００またはＵＭＴＳのような無線通信サービスのために備えられている。第１アンテナ１４のような衛星ラジオアンテナにおいて、このアンテナの指向性線図は提案された手段なしでは追加のアンテナ１５の存在によっては、厳格な許容範囲を備えられない。本考案の好都合な実施例において、並列共振回路１６は、それゆえ、モノポールとして構成されている追加のアンテナ１５に導入されている。追加のアンテナ１５の導体部分における共振電流を回避するために、それらへの接続はアンテナの下方部分に取り付けられる並列共振回路１６によって分離されている。

本考案の特に好都合な実施例において、リアクタンス回路８は各場合においてそれらが図６ａ及び６ｂに示したように追加の無線通信サービス２の周波数範囲９の周波数ｆ_２ においてゼロ地点を有しそして第１無線通信サービス１の周波数範囲６内にポールを有するように形成されている。従って、十分に低い抵抗（オーム）インピーダンス７が追加の無線通信サービス２の周波数帯域幅２１にわたって存在しそして十分に高い抵抗インピーダンスが第１無線通信サービス１の周波数帯域幅１３にわたって存在する。

図６ａは第１無線通信サービス１の周波数範囲６が追加の無線通信サービス２の周波数範囲９より周波数において高い場合のリアクタンス進行Ｘ（ｆ）と３つのダミー素子から構成されている２つの考え得るリアクタンス回路を示している。図６ｂは周波数範囲９が周波数範囲６より周波数において高い場合の対応するリアクタンス進行Ｘ（ｆ）と２つ又は３つのダミー素子から構成されている２つの考え得るリアクタンス回路８とを示している。

図６ｃは２つの追加の無線通信サービス２が存在する場合に、第１無線通信サービス１の周波数範囲６が周波数ｆ_{２ ａ} ，ｆ_{２ ｂ} における追加の無線通信サービス２の２つの周波数範囲９ａ，９ｂ間に位置している４つのダミー素子から構成されている２つの考え得るリアクタンス回路８の実施形態を示している。図６ｄは追加の無線通信サービス２の２つの周波数範囲９ａ，９ｂが存在する場合にその２つの周波数範囲９ａ，９ｂが図６ｄに示したように第１無線通信サービス１の周波数範囲６より周波数ｆ_{２ ａ} ，ｆ_{２ ｂ} において低いか、または図６ｅに示したように周波数ｆ_{２ ａ} ，ｆ_{２ ｂ} において高いリアクタンス回路８の実施形態を示している。図６ｄおよび図６ｅに示した実施形態において、考え得る２つのリアクタンス回路は５つのダミー素子から構成されている。

図７ａにはセル電話サービスＡＭＰＳおよびＰＣＳ用の追加の直線アンテナ１５が示され、該アンテナ１５はＳＤＡＲＳ標準による第１アンテナ１４に近接して配置されている。追加のアンテナ１５の中断地点１０は各々並列共振回路１６で形成され、並列共振回路１６のリアクタンス進行は図７ｂに周波数の関数として示されている。第１無線通信サービス１の周波数範囲６の周波数ｆ_１ において、インピーダンスＸ１（ｆ）はモノポールの底端でポールを形成し、第１アンテナ１４の指向性線図を損なわないようにするために、第１無線通信サービス１の周波数帯域幅１３にわたって十分に高いインピーダンスであり、そしてＰＣＳおよびＡＭＰＳの指示された周波数範囲において十分に低くなるように選択されている。追加のアンテナ１５の上方１／３における中断地点１０におけるインピーダンスＸ２（ｆ）は同じ方法で形成され、そしてその高いインピーダンスのため、ＡＭＰＳの周波数範囲における全有効性において周波数範囲ＰＣＳの上方部分を遮断されるようにする。追加のアンテナ１５の基部地点において、図７ｃの図表に示したインピーダンス進行Ｚ（ｆ）は２つのセル電話サービスにおいて達成される適合を示している。

本考案の他の好都合な実施形態において、結合アンテナ装置は、第１無線通信サービスとしてＳＤＡＲＳ標準による衛星無線受信用の第１アンテナ１４として形成され、そして追加の無線通信サービス２ａおよび２ｂとしてＡＭＰＳおよびＰＣＳ標準による追加のアンテナ１５のために形成されている。この関係において、ＳＤＡＲＳ標準による第１アンテナ１４はその垂直中心線に関してほぼ垂直導体面のアンテナとして回転対称に形成されている。米国特許第６６５３９８２号明細書に記載されたように、ＡＭＰＳ標準およびＰＣＳ標準用の垂直に組み合わされたモノポールはその中心線に導入されている。これは図８ｃまたは図８ｄに示した通り、適宜に選択された中断地点１０における適宜なリアクタンス回路８でスイッチングされる。図８ａ、図８ｂならびに図８ｄにおいて、モノポールは屋根コンデンサを備え、この屋根コンデンサはＳＤＡＲＳサービスの指向性線図の歪みを回避するために、導体部分１８を形成する円形屋根板の小さい直径に図８ａに示した半径方向の中断地点１０を備えている。図８ｂにおいて、リアクタンス回路８を有する追加の円形中断地点１０がアンテナ１５に挿入されている。

図９は本考案の他の好都合な実施形態を示し、ロッド形状のプラスチック支持体又は可撓性支持体２６に取り付けられたＡＭ／ＦＭアンテナ１５は第１無線通信サービス１用の第１アンテナ１４に例えば、ＳＤＡＲＳアンテナに近接して形成されている。このアンテナ１５の長さは０．４ｍと０．９ｍとの間になるように一般に選択されている。本考案を適用するＡＭ／ＦＭモノポールアンテナ１５は本質的にワイヤ形状の導体２５によって形成されている。第１無線通信サービス１の周波数範囲６用のアンテナの高いインピーダンス状態を発生させるために、そのアンテナ１５が必要な間隔で一連のコイル２４を備えている場合に好都合である。これらは密巻きの手段または蛇行構造の手段によって、同一のワイヤから形成させることができるので、この形状から生じる巻き線コンデンサはコイルを有する並列共振回路１６を形成する。他の考え得る実施例において、ワイヤはロッド形状のプラスチック支持体２６の長さにわたって連続して巻かれたワイヤコイルとして構成されており、該ワイヤコイルは第１無線通信サービスの周波数範囲６に関して十分に高いインピーダンス構造を形成する。

第１無線通信サービス用の第１アンテナを有しかつ別の無線通信サービスのために放射結合される第２アンテナを有する結合アンテナ装置の説明図である。 図１ａのアンテナ装置の中断地点の詳細を示す説明図である。 周波数に関し図１ａのリアクタンス回路の代表的なインピーダンスとリアクタンス線図を示す説明図である。 追加の無線通信サービス用のアンテナが第１無線通信サービス波長に関して各々λ／２の２つのアンテナ部分からなり、そしてアンテナ間の距離ｄが変化される場合に第１無線通信サービスの水平線図上の放射結合の作用を示すグラフ図である。 図２ａのものと同様であるが、第１無線通信サービスの波長に関して３λ／８の間隔での本考案によるアンテナの分割を有するグラフ図である。 図２ａのものと同様であるが、第１無線通信サービスの波長に関してλ／４の間隔での本考案によるアンテナの分割を有するグラフ図である。 図２ａのものと同様であるが、第１無線通信サービスの波長に関してλ／８の間隔での本考案によるアンテナの分割を有するグラフ図である。 放射結合される導体部分が存在しない場合の第１無線通信サービスのアンテナの水平線図を示す。 図２ａにしたがって第１無線通信サービスの波長に関して各々λ／２の導体部分が存在する場合の図２ｅにおけると同様なアンテナの水平線図である。 図２ｃにしたがって第１無線通信サービスの波長に関して各々λ／４の導体部分が存在する場合の図２ｅにおけると同様なアンテナの水平線図である。 並列共振回路として中断地点と中断地点間のリアクタンス回路とを備えた本考案による直線導体部分の実施例を示す説明図である。 並列共振回路として中断地点と中断地点間のリアクタンス回路とを備えた本考案による平らな導体部分の実施例を示す説明図である。 リアクタンス回路のコスト的に有効でかつ精密に製造するためのプリント回路技術における並列共振回路の構造を詳細に示す説明図である。 追加の無線通信サービス用の平らなアンテナを有する本考案による結合アンテナ装置の実施例の説明図である。 モノポール構造を有する２つの追加の直線アンテナを備えた本考案による結合アンテナ装置の実施例の説明図である。 第１無線通信サービス１が周波数に関して追加の無線通信サービス２の上方に位置している場合の必要なリアクタンス進行Ｘ（ｆ）とダミー素子から構成されているリアクタンス回路の構成を示す説明図である。 第１無線通信サービス１が周波数に関して追加の無線通信サービス２の下方に位置している場合の必要なリアクタンス進行Ｘ（ｆ）とダミー素子から構成されているリアクタンス回路の構成を示す説明図である。 第１無線通信サービス１が周波数に関して２つの追加の無線通信サービス２間に位置している場合の必要なリアクタンス進行Ｘ（ｆ）とダミー素子から構成されているリアクタンス回路の構成を示す説明図である。 第１無線通信サービス１が周波数に関して２つの追加の無線通信サービス２の上方に位置している場合の必要なリアクタンス進行Ｘ（ｆ）とダミー素子から構成されているリアクタンス回路の構成を示す説明図である。 第１無線通信サービス１が周波数に関して２つの追加の無線通信サービス２の下方に位置している場合の必要なリアクタンス進行Ｘ（ｆ）とダミー素子から構成されているリアクタンス回路の構成を示す説明図である。 モノポール構造を有する追加の直線アンテナを備えた本考案による結合アンテナ装置の実施例の説明図である。 インピーダンスとリアクタンスＸ１（ｆ）およびＸ２（ｆ）の進行図表を示すグラフ図である。 アンテナの基部地点インピーダンスＺ（ｆ）に生じる代表的な円形線図を示すグラフ図である。 回転対称の垂直面を有するＳＤＡＲＳアンテナと、対称線に沿って組み合わされた直線モノポールと、半径方向に中断される屋根コンデンサとを有する本考案による結合アンテナ装置を示す斜視図である。 回転対称の垂直面を有するＳＤＡＲＳアンテナと、対称線に沿って組み合わされた直線モノポールと、１つの半径方向中断地点を有する屋根コンデンサとを備えた本考案による結合アンテナ装置を示す斜視図である。 回転対称の垂直面を有するＳＤＡＲＳアンテナと、対称線に沿って組み合わされた直線モノポールと、２つの半径方向中断地点を有する本考案による結合アンテナ装置を示す正面図である。 図８ｃと同じであるが、屋根コンデンサを有する本考案による結合アンテナ装置を示す正面図である。 ＡＭ／ＦＭ受信用の追加のロッド形状アンテナを備えた本考案による結合アンテナ装置を示す正面図である。

符号の説明

１ 第１無線通信サービス
２ 追加の無線通信サービス
２ａ 第１の追加の無線通信サービス
２ｂ 第２の追加の無線通信サービス
３ 導体部分
４ 部分
５ 部分４の長さ
６ 第１無線通信サービスの周波数範囲
７ インピーダンス
８ リアクタンス回路
９ 追加の無線通信サービスの周波数範囲
９ａ 第１の追加の無線通信サービスの周波数範囲
９ｂ 第２の追加の無線通信サービスの周波数範囲
１０ 中断地点
１１ 中断地点の幅
１３ 周波数帯域幅
１４ 第１アンテナ
１５ アンテナ
１６ 並列共振回路
１７ 直線導体部分
１８ 平らな導体部分
２０ 第１無線通信サービス１の導体部分
２１ 追加の無線通信サービス２の周波数帯域幅
２２ アンテナ接続地点
２３ ＡＭ／ＦＭモノポールアンテナ
２４ 螺旋形状または蛇行形状のコイル
２５ ワイヤ形状の導体

Claims (16)

1. 少なくとも２つの無線通信サービスの受信のための結合アンテナ装置であって、
   第１無線通信サービスを受信のために与えられた周波数範囲（６）に対して制限された許容範囲を有する指向性線図を備えるように構成された第１アンテナ（１４）を備え、第１アンテナ（１４）にはアンテナ接続地点（２２）に連結された少なくとも１つアンテナ部分（２０）を備え、
   所定の周波数範囲（９）を有する追加の無線通信サービス（２）を受信するために互いに一定間隔に配置された複数の導体部分（３）を有する少なくとも１つの第２アンテナ（１５）を備え、第２アンテナ（１５）を第１アンテナ（１４）の少なくとも１つのアンテナ部分（２０）と放射結合させ、第２アンテナ（１５）の導体部分（３）を中断地点（１０）によって部分（４）に分割させ、各部分（４）の最大寸法（５）を第１無線通信サービス（１）の周波数範囲（６）の波長λの３／８より小さくなるように選択し、
   結合アンテナ装置を作動させるために中断地点（１０）を順番に橋絡する低損失の周波数依存の複数のリアクタンス回路（８）を備え、該リアクタンス回路（８）には第１無線通信サービス（１）の周波数範囲（６）において十分に高いインピーダンス（７）と追加の無線通信サービス（２）の周波数範囲（９）において適切に作動させるために予め選択されているインピーダンス（７）とを備えたことを特徴とする結合アンテナ装置。
2. アンテナの部分（４）の最大寸法（５）を第１無線通信サービス（１）用の指向性線図の予め定められた厳格な許容範囲が超過しないように十分に小さく選択させることを特徴とする請求項１に記載の結合アンテナ装置。
3. 十分に高いインピーダンス（７）が接続されるアンテナの部分（４）の地点において第１無線通信サービス（１）の周波数範囲（６）のために存在しそして十分に低いインピーダンス（７）が追加の無線通信サービス（２）の周波数範囲（９）のために存在するように一端を追加のアンテナ（１５）の放射区域の外側に配置させた同軸ケーブル（３０）に接続させると共に他端をアンテナの部分（４）に接続させた別のリアクタンス回路（８´）を備えたことを特徴とする請求項１に記載の結合アンテナ装置。
4. アンテナの部分（４）が結合アンテナ装置の直線部分であり、中断地点（１０）の幅（１１）を部分（４）の各々の最大寸法（５）に比較して小さくなるように選択し、リアクタンス回路（８）をそれらのインピーダンス（７）が第１無線通信サービス（１）の周波数範囲（６）において並列共振回路（１６）の周波数応答を有するように構成したことを特徴とする請求項３に記載の結合アンテナ装置。
5. 周波数範囲（６）において平均周波数ｆ_１ を有する第１無線通信サービス（１）および周波数範囲（９）と平均周波数ｆ_２ を有する追加の無線通信サービス（２）用の結合アンテナ装置であって、前記リアクタンス回路（８）を３つのダミー素子から構成し、
   該リアクタンス回路（８）のリアクタンスが第１無線通信サービス（１）の周波数範囲（６）にポールを有すると共に追加の無線通信サービス（２）の周波数範囲（９）にゼロ位置を有し、該リアクタンスが第１無線通信サービス（１）の周波数範囲（６）において十分に大きくそして追加の無線通信サービス（２）の周波数範囲（９）において十分に小さいことを特徴とする請求項４に記載の結合アンテナ装置。
6. 周波数範囲（６）において平均周波数ｆ_１ を有する第１無線通信サービス（１）および第１および第２の追加の周波数範囲（９ａ，９ｂ）とｆ_{２ ａ} ＜ｆ_１ ＜ｆ_{２ ｂ} となる平均周波数ｆ_{２ ａ} ，ｆ_{２ ｂ} を有する第１の追加の無線通信サービスと（２ａ）と第２の追加の無線通信サービス（２ｂ）用の結合アンテナ装置であって、前記リアクタンス回路（８）を４つのダミー素子から構成し、
   該リアクタンス回路（８）のリアクタンスが第１無線通信サービス（１）の周波数範囲（６）にポールを有すると共に追加の無線通信サービス（２ａ，２ｂ）の周波数範囲（９ａ，９ｂ）の各々の場合にゼロ位置を有し、該リアクタンスが第１無線通信サービス（１）の周波数範囲（６）において十分に大きく、そして追加の無線通信サービス（２ａ，２ｂ）の周波数範囲（９ａ，９ｂ）において十分に小さいことを特徴とする請求項４に記載の結合アンテナ装置。
7. 周波数範囲（６）において平均周波数ｆ_１ を有する第１無線通信サービス（１）および第１の追加の無線通信サービス（２ａ）の第１の追加の周波数範囲（９ａ）と第２の追加の無線通信サービス（２ｂ）の第２の追加の周波数範囲（９ｂ）とｆ_{２ ａ} およびｆ_{２ ｂ} が両方ともｆ_１ より大きいかまたは両方ともｆ_１ より小さい平均周波数ｆ_{２ ａ} ，ｆ_{２ ｂ} を有する第１の追加の無線通信サービスと第２の追加の無線通信サービス（２ａ，２ｂ）用の結合アンテナ装置において、前記リアクタンス回路（８）を５つのダミー素子から構成し、
   該リアクタンス回路（８）のリアクタンスが第１無線通信サービス（１）の周波数範囲（６）にポールを有すると共に追加の無線通信サービス（２ａ，２ｂ）の周波数範囲（９ａ，９ｂ）の各々の場合にゼロ位置を有し、ポール位置が第１の追加の無線通信サービスと第２の追加の無線通信サービス（２ａ，２ｂ）の第１の追加の周波数範囲（９ａ）と第２の追加の周波数範囲（９ｂ）との間に形成され、該リアクタンスが第１無線通信サービス（１）の周波数範囲（６）において十分に大きくそして追加の無線通信サービス（２ａ，２ｂ）の周波数範囲（９ａ，９ｂ）において十分に小さいことを特徴とする請求項４に記載の結合アンテナ装置。
8. アンテナの部分（４）が結合アンテナ装置の平ら部分であり、中断地点（１０）の幅（１１）を部分（４）の最大寸法（５）に比較して小さくなるように選択し、中断地点（１０）間で作動するインピーダンス（７）が第１無線通信サービス（１）の周波数範囲（６）において並列共振回路（１６）の周波数応答を有するようにリアクタンス回路（８）を形成したことを特徴とする請求項３に記載の結合アンテナ装置。
9. 前記第１アンテナ（１４）が第１無線通信サービス（１）としてＳＤＡＲＳ標準による衛星無線受信用であり、そして少なくとも１つの第２アンテナ（１５）が第１の追加の無線通信サービスおよび第２の追加の無線通信サービス（２ａ，２ｂ）としてＡＭＰＳおよびＰＣＳ標準を受信する結合アンテナ装置であって、
   ＳＤＡＲＳ標準を受信する第１アンテナ（１４）をその垂直中心線に関して回転対称を有する垂直導体表面のアンテナとして形成し、その中心線に沿って垂直にモノポールを結合させることにより第１の追加の無線通信サービス（２ａ）としてのＡＭＰＳ標準および第２の追加の無線通信サービス（２ｂ）としてのＰＣＳ標準用の第２アンテナ（１５）を形成し、第１の追加の無線通信サービス（２ａ）と第２の追加の無線通信サービス（２ｂ）をスイッチングするリアクタンス回路（８）をモノポールに形成した中断地点（１０）に挿入させたことを特徴とする請求項１に記載の結合アンテナ装置。
10. モノポールにはその上端に屋根コンデンサを形成した円形屋根板を備え、ＳＤＡＲＳ周波数範囲においてモノポールを分割させるためにリアクタンス回路（８）を有する中断地点（１０）をモノポールの頂端の近傍に備えたことを特徴とする請求項９に記載の結合アンテナ装置。
11. 屋根コンデンサをモノポールに対して回転対称に形成し、中断地点（１０）を円形屋根板の半径方向に形成した開口部から構成し、該開口部の幅を十分に大きくなるように選択させ、それにより開口部の端縁から生じるインピーダンス（７）がＳＤＡＲＳ周波数に関して十分に大きいことを特徴とする請求項１０に記載の結合アンテナ装置。
12. 第２アンテナ（１５）をＡＭ／ＦＭ受信に必要な長さを有するロッド形状のプラスチック支持体に配設したワイヤ形状の導体（２５）から形成しかつ第１無線通信サービス（１）用の第１アンテナ（１４）に近接して配設したＡＭ／ＦＭモノポールアンテナから構成し、該導体（２５）には互いに一定間隔に配置させた螺旋形状または蛇行形状の複数のコイル（２４）を形成し、並列共振回路（１６）がそれらの固有のキャパシタンスとともにそれらのインダクタンスから生じるように前記コイル（２４）を構成し、前記アンテナが第１無線通信サービス（１）の周波数範囲（６）について十分に高いインピーダンスを有するように前記導体（２５）を構成したことを特徴とする請求項１に記載の結合アンテナ装置。
13. 周波数帯域幅（１３）を有する第１無線通信サービス（１）と複数の追加の無線通信サービス（２）用の結合アンテナ装置であって、
    周波数帯域幅（１３）を有する第１無線通信サービス（１）のために制限された許容範囲の指向性線図を有するように構成された別個の第１アンテナ（１４）を備え、
    互いに離して配置させたアンテナの部分（３）を有すると共に部分（３）間に中断地点（１０）を備えたモノポール構造を有する１つまたはそれ以上の追加の直線アンテナ（１５）を追加の無線通信サービス（２）のために設置し、
    リアクタンス回路（８）を並列共振回路（１６）として構成し、その並列共振回路（１６）の共振周波数を第１無線通信サービス（１）の周波数範囲（６）の平均周波数に同調させ、リアクタンス回路（８）には中断地点（１０）間に作用するインピーダンス（７）が十分に大きくなるように選択したダミー素子を備え、周波数帯域幅（１３）にわたって各々の場合に指向性線図の予め定められた厳格な許容範囲が超えないようにしたことを特徴とする結合アンテナ装置。
14. 前記第１アンテナ（１４）が第１無線通信サービス（１）としてＳＤＡＲＳ標準による衛星無線受信用に用いられそして前記追加のアンテナ（１５）が第１の追加の無線通信サービスと第２の追加の無線通信サービス（２ａ，２ｂ）としてＡＭＰＳとＰＣＳ標準による受信用に用いられる結合アンテナ装置において、第１の追加および第２の追加の無線通信サービス（２ａ，２ｂ）用の追加のアンテナ（１５）を導体表面にわたって屋根コンデンサを有すると共に底部端に供給される垂直モノポールの構造を有する結合アンテナから構成し、その導体表面に２つの中断地点（１０）を備え、その第１の中断地点をモノポールの底端の近傍に形成しそして第２の中断地点をモノポールの高さの約２／３に形成させ、リアクタンス回路（８）を両方の中断地点（１０）において第１無線通信サービス（１）の周波数範囲（６）の平均周波数ｆ_１ で共振周波数を有する並列共振回路（１６）として構成し、アンテナの頂部部分が低いＡＭＰＳ周波数範囲で作動するが、高い周波数を有するＰＣＳ範囲では本質的に作動しないように、ＡＭＰＳ周波数範囲における第１の追加の無線通信サービス（２ａ）の周波数範囲用の底部中断地点（１０）での並列共振回路（１６）のインダクタンスを十分に小さくなるように選択し、そしてＰＣＳ周波数範囲における第２の追加の無線通信サービス（２ｂ）の周波数範囲用の頂部中断地点（１０）での並列共振回路のインダクタンスを十分に大きくなるように選択させたことを特徴とする請求項１３に記載の結合アンテナ装置。
15. 周波数帯域幅（１３）を有する第１無線通信サービス（１）と複数の追加の無線通信サービス（２）用の結合アンテナ装置であって、
    周波数帯域幅（１３）を有する第１無線通信サービス（１）を受信するために厳格な許容範囲の指向性線図を有するように構成された別個の第１アンテナ（１４）を備え、
    該第１アンテナ（１４）に近接して第２アンテナ（１５）を配置させ、該第２アンテナ（１５）を追加の無線通信サービス（２）を受信するために一定間隔に配置させたアンテナの部分から成る平らな導体から構成し、
    前記アンテナの部分間に並列共振回路（１６）として複数のリアクタンス回路（８）を接続し、並列共振回路（１６）の共振周波数を第１無線通信サービス（１）の周波数範囲（６）の平均周波数に同調させ、リアクタンス回路（８）にはアンテナの部分の縁部間のキャパシタンスに関するそれらのインピーダンス（７）が十分に大きくなるように選択したダミー素子を備え、周波数帯域幅（１３）にわたって各々の場合に指向性線図の予め定められた厳格な許容範囲が超過しないようにしたことを特徴とする請求項５に記載の結合アンテナ装置。
16. 第１アンテナ（１４）が第１無線通信サービス（１）としてＳＤＡＲＳ標準による衛星無線受信用に用いられ、そして第２アンテナ（１５）が第１の追加の無線通信サービスと第２の追加の無線通信サービス（２ａ，２ｂ）としてＡＭＰＳとＰＣＳ標準による受信用に用いられる結合アンテナ装置において、第１の追加および第２の追加の無線通信サービス（２ａ，２ｂ）用の第２のアンテナ（１５）を導体表面にわたって屋根コンデンサを有すると共に底部端に供給される垂直モノポールの構造を有する結合アンテナから構成し、その導体表面に２つの中断地点（１０）を備え、その第１の中断地点をモノポールの底端の近傍に形成しそして第２の中断地点をモノポールの高さの約２／３に形成させ、リアクタンス回路（８）を第１無線通信サービス（１）の周波数範囲（６）の平均周波数ｆ_１ で共振周波数を有する並列共振回路（１６）として構成し、アンテナの頂部部分が低いＡＭＰＳ周波数範囲で作動するが、高い周波数を有するＰＣＳ範囲では本質的に作動しないように、ＡＭＰＳ周波数範囲における第１の追加の無線通信サービス（２ａ）の周波数範囲用の底部中断地点（１０）での並列共振回路（１６）のインダクタンスを十分に小さくなるように選択し、そしてＰＣＳ周波数範囲における第２の追加の無線通信サービス（２ｂ）の周波数範囲用の頂部中断地点（１０）での並列共振回路のインダクタンスを十分に大きくなるように選択させたことを特徴とする請求項１５に記載の結合アンテナ装置。

Images