JP3181075B2 - 移動体用アンテナ - Google Patents
移動体用アンテナInfo
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- JP3181075B2 JP3181075B2 JP19446591A JP19446591A JP3181075B2 JP 3181075 B2 JP3181075 B2 JP 3181075B2 JP 19446591 A JP19446591 A JP 19446591A JP 19446591 A JP19446591 A JP 19446591A JP 3181075 B2 JP3181075 B2 JP 3181075B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば鉄道車両、バ
スおよび自動車などの屋根上に設置して有利に実施する
ことができる移動体用アンテナに関する。
スおよび自動車などの屋根上に設置して有利に実施する
ことができる移動体用アンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明の典型的な先行技術は、図７に示
されているスロットアンテナである。広い導体板１に細
長いスロットである切欠き２を形成し、さらにその中央
の位置を給電点３として構成され、このスロットアンテ
ナは、その切欠き２である細隙の方向と直角なダイポー
ルを多数積重ねたものとほぼ同様となり、したがってダ
イポールアンテナと同様な指向性の電磁波を放射する。
されているスロットアンテナである。広い導体板１に細
長いスロットである切欠き２を形成し、さらにその中央
の位置を給電点３として構成され、このスロットアンテ
ナは、その切欠き２である細隙の方向と直角なダイポー
ルを多数積重ねたものとほぼ同様となり、したがってダ
イポールアンテナと同様な指向性の電磁波を放射する。
【０００３】鉄道車両、バスおよび自動車などの移動体
では、高さを低くした、いわゆるロー プロファイル形
であることが望まれ、また水平面無指向性であることが
望まれる。
では、高さを低くした、いわゆるロー プロファイル形
であることが望まれ、また水平面無指向性であることが
望まれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高さ
が低く、しかも水平面無指向性である移動体用アンテナ
を提供することである。
が低く、しかも水平面無指向性である移動体用アンテナ
を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、一直線状の軸
線を有し、その軸線方向の長さは、送信または受信すべ
き電磁波の波長をλとするとき、λ／４未満である導電
性材料から成る筒体を備え、この筒体の周方向にλ／２
の長さを有する切欠きが形成され、さらに、筒体の両端
部に、筒体よりも大きい径を有する導電性材料から成る
端板をそれぞれ固定することを特徴とする移動体用アン
テナである。
線を有し、その軸線方向の長さは、送信または受信すべ
き電磁波の波長をλとするとき、λ／４未満である導電
性材料から成る筒体を備え、この筒体の周方向にλ／２
の長さを有する切欠きが形成され、さらに、筒体の両端
部に、筒体よりも大きい径を有する導電性材料から成る
端板をそれぞれ固定することを特徴とする移動体用アン
テナである。
【０００６】また本発明は、一直線状の軸線を有し、そ
の軸線方向の長さは、送信または受信すべき電磁波の波
長をλとするとき、λ／４未満である導電性材料から成
る筒体を備え、この筒体の周方向にλ／２の長さを有す
る切欠きが形成され、さらに、筒体の一端部に、筒体よ
りも大きい径を有する導電性材料から成る端板が固定さ
れ、筒体の他端部は、その筒体よりも大きい導電性の移
動体に固定されることを特徴とする移動体用アンテナで
ある。
の軸線方向の長さは、送信または受信すべき電磁波の波
長をλとするとき、λ／４未満である導電性材料から成
る筒体を備え、この筒体の周方向にλ／２の長さを有す
る切欠きが形成され、さらに、筒体の一端部に、筒体よ
りも大きい径を有する導電性材料から成る端板が固定さ
れ、筒体の他端部は、その筒体よりも大きい導電性の移
動体に固定されることを特徴とする移動体用アンテナで
ある。
【０００７】
【０００８】
【作用】本発明に従えば、筒体の軸線方向の両端部に、
その筒体よりも大きい径を有する導電性材料から成る端
板をそれぞれ固定し、この筒体はまた、導電性材料から
成り、その筒体の一直線状の長さは、用いられる電磁波
の波長λの１／４未満として、ロー プロファイル形と
することができる。筒体の軸線方向に対して垂直方向で
の切欠きからの電磁波の放射を無指向性にするには、そ
の筒体の径を小さくして、本件発明者の実験によれば、
切欠きの周長を、筒体の周長の４／５以上に選ばなけれ
ばならないことが判った。この結果、使用される電磁波
の波長をλとするとき、筒体の周長を３λ／４未満とす
ると、本件アンテナの入力インピーダンスのインダクタ
ンス成分が大きくなってしまい、したがって給電点に接
続されるべきケーブルとのインピーダンスマッチングが
取れず、不整合となってしまう。そこで本発明では、端
板を筒体の両端部にそれぞれ固定し、これによって端板
がキャパシタとしての働きを果たし、したがって無指向
性にするために筒体の径を小さくしたときに生じるイン
ダクタンス成分を打消すことが可能となり、これによっ
て本件アンテナとケーブルとの整合が可能となり、利得
が向上される。またこのようなλ／４未満の低い筒体に
端板を固定することによって、実質的に筒体の軸線方向
の長さが長くなった構成と等価と考えることができ、ス
ロットアンテナとしての機能を達成することが可能にな
る。
その筒体よりも大きい径を有する導電性材料から成る端
板をそれぞれ固定し、この筒体はまた、導電性材料から
成り、その筒体の一直線状の長さは、用いられる電磁波
の波長λの１／４未満として、ロー プロファイル形と
することができる。筒体の軸線方向に対して垂直方向で
の切欠きからの電磁波の放射を無指向性にするには、そ
の筒体の径を小さくして、本件発明者の実験によれば、
切欠きの周長を、筒体の周長の４／５以上に選ばなけれ
ばならないことが判った。この結果、使用される電磁波
の波長をλとするとき、筒体の周長を３λ／４未満とす
ると、本件アンテナの入力インピーダンスのインダクタ
ンス成分が大きくなってしまい、したがって給電点に接
続されるべきケーブルとのインピーダンスマッチングが
取れず、不整合となってしまう。そこで本発明では、端
板を筒体の両端部にそれぞれ固定し、これによって端板
がキャパシタとしての働きを果たし、したがって無指向
性にするために筒体の径を小さくしたときに生じるイン
ダクタンス成分を打消すことが可能となり、これによっ
て本件アンテナとケーブルとの整合が可能となり、利得
が向上される。またこのようなλ／４未満の低い筒体に
端板を固定することによって、実質的に筒体の軸線方向
の長さが長くなった構成と等価と考えることができ、ス
ロットアンテナとしての機能を達成することが可能にな
る。
【０００９】また筒体の両端部にそれぞれ固定される端
板の１つを除去し、その除去された端板の代わりに、自
動車などの移動体の金属製屋根などの導電性の部分に筒
体の端部を固定してもよい。
板の１つを除去し、その除去された端板の代わりに、自
動車などの移動体の金属製屋根などの導電性の部分に筒
体の端部を固定してもよい。
【００１０】なお筒体がλ／４未満の軸線方向の長さを
有する構成では、切欠きは筒体の軸線方向の中央位置で
周方向に沿って形成される。このように一方の端板を省
略した構成では、導電性移動体の寸法形状が充分に大き
く、したがってその筒体に固定されている端板を小さく
しても、必要なキャパシタンスを得ることができる。
有する構成では、切欠きは筒体の軸線方向の中央位置で
周方向に沿って形成される。このように一方の端板を省
略した構成では、導電性移動体の寸法形状が充分に大き
く、したがってその筒体に固定されている端板を小さく
しても、必要なキャパシタンスを得ることができる。
【００１１】
【００１２】
【実施例】図１は、本発明の一実施例の斜視図である。
このアンテナ５は、図２に示される自動車６の金属製の
屋根７上に固定され、たとえば５０Ωの同軸ケーブルな
どの給電線１２を経てトランク９内に導かれ、たとえば
自動車電話などの送信および受信のために用いられる。
このアンテナ５は、図２に示される自動車６の金属製の
屋根７上に固定され、たとえば５０Ωの同軸ケーブルな
どの給電線１２を経てトランク９内に導かれ、たとえば
自動車電話などの送信および受信のために用いられる。
【００１３】図３は、図１に示されるアンテナ５の水平
断面図である。筒体１０は直円筒状であり、導電性材
料、たとえば銅または鉄などの金属製であり、一直線状
の軸線を有し、その軸線方向の長さｈ１は、送信または
受信すべき電磁波の波長をλとするとき、λ／４未満に
選ばれる。自動車電話の周波数帯域は、たとえばアメリ
カでは８２０〜８９０ＭＨｚであり、ｈ１は２ｃｍに選
ばれる。この筒体１０には、周方向に沿ってスロットで
ある切欠き１１が上下の中央位置に形成される。このス
ロット１１の周方向の長さＬ１は、λ／２に選ばれ、た
とえば１５．５ｃｍである。切欠き１１の幅、すなわち
筒体１０の軸線方向に沿う長さｄ１は、波長λに対して
充分小さい値であり、たとえば３ｍｍであってもよい。
同軸ケーブル１２の中心導体１２ａは、給電点１３に接
続され、その中心導体１２ａを囲む外導体１２ｂは、給
電点１３の直下の給電点１４に接続される。この給電線
１２は、前述のようにたとえば５０Ωの特性インピーダ
ンスを有する。給電点１３，１４は、切欠き１１の端部
１５から長さＬＡに定められ、たとえばＬＡ＝４ｃｍに
定められてもよく、また日本における自動車電話周波数
帯域８６０〜９４０ＭＨｚの場合には、その給電点１
３，１４の位置を変更することができ、この給電点１
３，１４は、切欠き１１の周方向の長さＬ１の中央位置
であってもよく、このときＬＡ＝Ｌ１／２である。給電
点１３，１４の位置、したがって前記長さＬＡを代える
ことによって、たとえば８００ＭＨｚ〜１ＧＨｚ程度ま
で、アンテナ５を使用することができる。
断面図である。筒体１０は直円筒状であり、導電性材
料、たとえば銅または鉄などの金属製であり、一直線状
の軸線を有し、その軸線方向の長さｈ１は、送信または
受信すべき電磁波の波長をλとするとき、λ／４未満に
選ばれる。自動車電話の周波数帯域は、たとえばアメリ
カでは８２０〜８９０ＭＨｚであり、ｈ１は２ｃｍに選
ばれる。この筒体１０には、周方向に沿ってスロットで
ある切欠き１１が上下の中央位置に形成される。このス
ロット１１の周方向の長さＬ１は、λ／２に選ばれ、た
とえば１５．５ｃｍである。切欠き１１の幅、すなわち
筒体１０の軸線方向に沿う長さｄ１は、波長λに対して
充分小さい値であり、たとえば３ｍｍであってもよい。
同軸ケーブル１２の中心導体１２ａは、給電点１３に接
続され、その中心導体１２ａを囲む外導体１２ｂは、給
電点１３の直下の給電点１４に接続される。この給電線
１２は、前述のようにたとえば５０Ωの特性インピーダ
ンスを有する。給電点１３，１４は、切欠き１１の端部
１５から長さＬＡに定められ、たとえばＬＡ＝４ｃｍに
定められてもよく、また日本における自動車電話周波数
帯域８６０〜９４０ＭＨｚの場合には、その給電点１
３，１４の位置を変更することができ、この給電点１
３，１４は、切欠き１１の周方向の長さＬ１の中央位置
であってもよく、このときＬＡ＝Ｌ１／２である。給電
点１３，１４の位置、したがって前記長さＬＡを代える
ことによって、たとえば８００ＭＨｚ〜１ＧＨｚ程度ま
で、アンテナ５を使用することができる。
【００１４】筒体１０の外径は、上述のアメリカの自動
車電話周波数帯域において、たとえば６ｃｍに選ばれ、
したがってその筒体１０の外周の長さは１８．９ｃｍで
あり、こうして切欠き１１の長さＬ１は、筒体１０の外
周の長さＬ２の４／５以上のたとえば１５．５ｃｍに選
ばれる（Ｌ１＞４・Ｌ２／５）。これによって無指向性
とすることができる。
車電話周波数帯域において、たとえば６ｃｍに選ばれ、
したがってその筒体１０の外周の長さは１８．９ｃｍで
あり、こうして切欠き１１の長さＬ１は、筒体１０の外
周の長さＬ２の４／５以上のたとえば１５．５ｃｍに選
ばれる（Ｌ１＞４・Ｌ２／５）。これによって無指向性
とすることができる。
【００１５】図４は、アンテナ５の等価回路図である。
参照符Ｒは直流抵抗成分を表し、参照符Ｌはアンテナ５
のインダクタンス成分を表す。電磁波の放射を無指向性
にするために、上述のように筒体１０の径を小さくする
ことによって、アンテナ５の入力インピーダンスのイン
ダクタンス成分Ｌが増大し、したがって給電線１２との
マッチングが取れなくなる結果になる。
参照符Ｒは直流抵抗成分を表し、参照符Ｌはアンテナ５
のインダクタンス成分を表す。電磁波の放射を無指向性
にするために、上述のように筒体１０の径を小さくする
ことによって、アンテナ５の入力インピーダンスのイン
ダクタンス成分Ｌが増大し、したがって給電線１２との
マッチングが取れなくなる結果になる。
【００１６】この問題を解決するために本発明では、こ
の筒体１０の軸線方向の両端部に、導電性材料、たとえ
ば銅または鉄などの金属材料から成る端板１６，１７を
それぞれ固定する。これらの端板１６，１７の外径は、
たとえば９ｃｍである。
の筒体１０の軸線方向の両端部に、導電性材料、たとえ
ば銅または鉄などの金属材料から成る端板１６，１７を
それぞれ固定する。これらの端板１６，１７の外径は、
たとえば９ｃｍである。
【００１７】このような端板１６，１７を筒体１０の軸
線方向の両端部にそれぞれ固定することによって、キャ
パシタンスＣを得ることができ、これによって無指向性
とするために筒体１０の径を小さくすることによって生
じたインダクタンス成分Ｌを打消すことが可能となる。
したがって本件アンテナ５と給電線１２とのインピーダ
ンスマッチングが良好となり、利得を向上することがで
きる。
線方向の両端部にそれぞれ固定することによって、キャ
パシタンスＣを得ることができ、これによって無指向性
とするために筒体１０の径を小さくすることによって生
じたインダクタンス成分Ｌを打消すことが可能となる。
したがって本件アンテナ５と給電線１２とのインピーダ
ンスマッチングが良好となり、利得を向上することがで
きる。
【００１８】またこのような端板１６，１７を、λ／４
未満の低い筒体に取付けることによって、筒体１０の軸
線方向の長さを、実質的に長くしたのと等価であるもの
と考えことができ、スロットアンテナとしての機能を達
成させることができる。
未満の低い筒体に取付けることによって、筒体１０の軸
線方向の長さを、実質的に長くしたのと等価であるもの
と考えことができ、スロットアンテナとしての機能を達
成させることができる。
【００１９】切欠き１１は、筒体１０の軸線方向の中央
位置において、周方向に形成される。
位置において、周方向に形成される。
【００２０】給電線１２の外導体１２ｂを、下部の端板
１７に、参照符１８で示されるように電気的に接続する
ことによって、端板１７からの漏れ電流を防いで、利得
の向上を図ることができる。
１７に、参照符１８で示されるように電気的に接続する
ことによって、端板１７からの漏れ電流を防いで、利得
の向上を図ることができる。
【００２１】このようなアンテナ５は、図５に示される
ように、電気絶縁性の材料、たとえば合成樹脂などから
成る取付部材１９を介して自動車６の金属製屋根７に固
定される。この取付部材１９の厚みｄ２は、アンテナ５
が屋根７の悪影響を受けないようにするために、たとえ
ば１ｃｍ以上に選ぶ。
ように、電気絶縁性の材料、たとえば合成樹脂などから
成る取付部材１９を介して自動車６の金属製屋根７に固
定される。この取付部材１９の厚みｄ２は、アンテナ５
が屋根７の悪影響を受けないようにするために、たとえ
ば１ｃｍ以上に選ぶ。
【００２２】筒体１０の軸線を鉛直方向にし、垂直偏波
の無指向性アンテナを実現することができ、日本におけ
る自動車電話は垂直偏波であるので、本件実施例を、自
動車電話のためにそのまま好適に実施することができ
る。
の無指向性アンテナを実現することができ、日本におけ
る自動車電話は垂直偏波であるので、本件実施例を、自
動車電話のためにそのまま好適に実施することができ
る。
【００２３】本発明の他の実施例として、図６に示され
るように、筒体１０の一端部には、端板１６が固定され
ているけれども、その筒体１０の他端部は、導電性であ
る金属製の屋根７に直接に固定される。屋根７は、前述
の図１〜図５に示される実施例における端板１７よりも
充分に大きく、したがって端板１６と屋根７とによっ
て、必要なキャパシタンスＣが容易に得られ、したがっ
て、端板１６が小形でよく、したがって全体の構成が小
形化されるという優れた効果が達成される。図６の実施
例において、その他の構成は、前述の実施例と同様であ
る。
るように、筒体１０の一端部には、端板１６が固定され
ているけれども、その筒体１０の他端部は、導電性であ
る金属製の屋根７に直接に固定される。屋根７は、前述
の図１〜図５に示される実施例における端板１７よりも
充分に大きく、したがって端板１６と屋根７とによっ
て、必要なキャパシタンスＣが容易に得られ、したがっ
て、端板１６が小形でよく、したがって全体の構成が小
形化されるという優れた効果が達成される。図６の実施
例において、その他の構成は、前述の実施例と同様であ
る。
【００２４】
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、導電性筒
体の軸線方向の長さを、送信または受信すべき電磁波の
波長をλとするとき、λ／４未満として、ロー プロフ
ァイル形とし、その筒体の両端部に、筒体よりも大きい
径を有する導電性端板をそれぞれ固定することによっ
て、キャパシタンスを増大し、ケーブルとの整合が可能
となり、利得を向上することができるようになり、しか
も切欠きを、筒体の周長の４／５以上に大きく形成し
て、無指向性とすることができる。
体の軸線方向の長さを、送信または受信すべき電磁波の
波長をλとするとき、λ／４未満として、ロー プロフ
ァイル形とし、その筒体の両端部に、筒体よりも大きい
径を有する導電性端板をそれぞれ固定することによっ
て、キャパシタンスを増大し、ケーブルとの整合が可能
となり、利得を向上することができるようになり、しか
も切欠きを、筒体の周長の４／５以上に大きく形成し
て、無指向性とすることができる。
【００２６】さらに本発明によれば、筒体の一端部に
は、前述と同様な端板を固定し、他端部は、その筒体よ
りも大きい導電性の移動体、たとえば自動車の金属製屋
根に固定し、こうして構成の簡略化を図ることができる
とともに、しかも無指向性にするために筒体の径を小さ
くしたときのインダクタンスを比較的小さい端板で、必
要なキャパシタンスを得て、インダクタンス成分を打消
すことが可能になる。
は、前述と同様な端板を固定し、他端部は、その筒体よ
りも大きい導電性の移動体、たとえば自動車の金属製屋
根に固定し、こうして構成の簡略化を図ることができる
とともに、しかも無指向性にするために筒体の径を小さ
くしたときのインダクタンスを比較的小さい端板で、必
要なキャパシタンスを得て、インダクタンス成分を打消
すことが可能になる。
【００２７】
【図１】本発明の一実施例の斜視図である。
【図２】本発明の一実施例のアンテナ５を自動車６の屋
根７に取付けた状態を示す一部の斜視図である。
根７に取付けた状態を示す一部の斜視図である。
【図３】アンテナ５の水平断面図である。
【図４】アンテナ５の等価回路図である。
【図５】図１〜図４に示される実施例の一部の縦断面図
である。
である。
【図６】本発明の他の実施例の断面図である。
【図７】従来から知られているスロットアンテナを示す
簡略化した平面図である。
簡略化した平面図である。
５ アンテナ ６ 自動車７の屋根 １０ 筒体 １１ 切欠き １２ 給電線 １３，１４ 給電点 １２ａ 内導体 １２ｂ 外導体 １６，１７ 端板 １９ 取付部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−89460（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−61710（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4229744（ＵＳ，Ａ) 米国特許4110751（ＵＳ，Ａ) 米国特許3518685（ＵＳ，Ａ) 米国特許3293645（ＵＳ，Ａ) 電子通信学会 編「アンテナ工学ハン ドブック」（昭和55年、オーム社）の第 86、87頁（図３・12およびその説明) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 13/12
Claims (2)
- 【請求項１】 一直線状の軸線を有し、その軸線方向の
長さは、送信または受信すべき電磁波の波長をλとする
とき、λ／４未満である導電性材料から成る筒体を備
え、 この筒体の周方向にλ／２の長さを有する切欠きが形成
され、さらに、 筒体の両端部に、筒体よりも大きい径を有する導電性材
料から成る端板をそれぞれ固定することを特徴とする移
動体用アンテナ。 - 【請求項２】 一直線状の軸線を有し、その軸線方向の
長さは、送信または受信すべき電磁波の波長をλとする
とき、λ／４未満である導電性材料から成る筒体を備
え、 この筒体の周方向にλ／２の長さを有する切欠きが形成
され、さらに、 筒体の一端部に、筒体よりも大きい径を有する導電性材
料から成る端板が固定され、 筒体の他端部は、その筒体よりも大きい導電性の移動体
に固定されることを特徴とする移動体用アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19446591A JP3181075B2 (ja) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | 移動体用アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19446591A JP3181075B2 (ja) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | 移動体用アンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05136627A JPH05136627A (ja) | 1993-06-01 |
| JP3181075B2 true JP3181075B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=16325014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19446591A Expired - Fee Related JP3181075B2 (ja) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | 移動体用アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3181075B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4814271B2 (ja) * | 2008-02-28 | 2011-11-16 | 株式会社エヌエイチケイアイテック | キャビティースロットアンテナ装置 |
| JP5399848B2 (ja) * | 2009-10-07 | 2014-01-29 | 株式会社エヌエイチケイアイテック | 天井用アンテナ装置 |
| JP2011082902A (ja) * | 2009-10-09 | 2011-04-21 | Maspro Denkoh Corp | アンテナの製造方法及びアンテナ |
| JP6576279B2 (ja) * | 2016-03-24 | 2019-09-18 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置 |
| JP6495985B2 (ja) * | 2017-09-05 | 2019-04-03 | 株式会社ヨコオ | 車載用アンテナ装置 |
| JP7147782B2 (ja) * | 2017-11-30 | 2022-10-05 | Ａｇｃ株式会社 | スロットアンテナ |
| JP6971163B2 (ja) | 2018-02-13 | 2021-11-24 | 株式会社ヨコオ | アンテナ装置 |
| JP2021192478A (ja) * | 2020-06-05 | 2021-12-16 | 矢崎総業株式会社 | スロットアンテナ |
-
1991
- 1991-08-02 JP JP19446591A patent/JP3181075B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 電子通信学会 編「アンテナ工学ハンドブック」（昭和５５年、オーム社）の第８６、８７頁（図３・１２およびその説明） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05136627A (ja) | 1993-06-01 |
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