JP3792884B2

JP3792884B2 - アンテナ

Info

Publication number: JP3792884B2
Application number: JP07494498A
Authority: JP
Inventors: 晴久内田; 恵司池田
Original assignee: Yokowo Co Ltd
Current assignee: Yokowo Co Ltd
Priority date: 1997-11-27
Filing date: 1998-03-09
Publication date: 2006-07-05
Anticipated expiration: 2018-03-09
Also published as: JPH11220318A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＴＶのＶＨＦ（Ｌｏ）帯とＶＨＦ（Ｈｉ）帯およびＵＨＦ帯を１本でともに受信ならびに送信できるようにしたアンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常のＶＨＦ帯の１／４波長の電気的長さを有するモノポールアンテナにあっては、図９（ａ）に示す特性のごとく、ＶＨＦ（Ｌｏ）帯およびＶＨＦ（Ｈｉ）帯をともに受信するには充分な帯域幅がなく、必ずしも充分なＶＳＷＲを得ることができない。そこで、モノポールアンテナに並列共振回路を中央装荷することで、図９（ｂ）に示すごとく特性を改良し、ＶＨＦ（Ｌｏ）帯およびＶＨＦ（Ｈｉ）帯で充分なＶＳＷＲが得られるようになされている。しかるに、改良されたこのモノポールアンテナにあっても、ＵＨＦ帯の全帯域を受信することはできない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、従来にあっては、ＵＨＦ帯を受信するために、ＶＨＦ帯用の主モノポールアンテナの他に、ＵＨＦ帯の１／４波長の電気的長さを有する副モノポールアンテナが必要であった。
【０００４】
本発明は、１本で、ＶＨＦ（Ｌｏ）帯とＶＨＦ（Ｈｉ）帯およびＵＨＦ帯を全て受信できるアンテナを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明のアンテナは、長手方向に長くしかも平行な複数の線路を含むジグザグ状の１本の導電線路部と、この導電線路部の一端に接続され前記導電線路部よりも長手方向で先端側に設けられた大きな面積を有するローディング部と、を備え、前記導電線路部の他端を長手方向の他端側から導出してアンテナ出力端とし、前記ローディング部の先端から前記導電線路部の他端までの長さをＵＨＦ帯を受信できる電気的長さとし、前記導電線路部の折り返し全長をＶＨＦ（Ｌｏ）帯を受信できる電気的長さとし、前記ローディング部の面積を調整してその容量により前記ＶＨＦ（Ｌｏ）帯の受信帯域幅を広げ、前記導電線路部の長手方向に長い平行な線路間の間隔を調整してその間に生ずる浮遊容量によりＶＨＦ（Ｈｉ）帯をも受信できるように構成されている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１ないし図４を参照して説明する。図１は、本発明のアンテナの一実施例の図である。図２は、図１のアンテナを長手方向の軸回りに巻いた構造の斜視図である。図３は、図２に示す構造のアンテナの特性図である。図４は、図２のアンテナを実用化する構造の一例の縦断面図である。
【０００７】
まず、図１において、長手方向に長くしかも平行に７本の線路が設けられさらにその両端で適宜に連絡されてジグザグ状の１本の導電線路部１０が形成される。そして、この導電線路部１０の一端に接続され、導電線路部１０よりも長手方向で先端側に矩形で大きな面積を有するローディング部１２が一体的に形成される。導電線路部１０の他端は、長手方向の他端側から導出されてアンテナ出力端とされる。ここで、導電線路部１０およびローディング部１２からなるアンテナ１４は、一平面上に形成されており、図示しない絶縁材からなるシート状薄膜部材に蒸着やメッキまたはエッチングなど適宜な手段により形成されれば良い。また、導電性板金をプレスで打ち抜いて形成されても良い。
【０００８】
そして、ローディング部１２の先端から導電線路部１０の他端までの長さは、ＵＨＦ帯の１／４波長の電気的長さである２２０ｍｍとされる。また、導電線路部１０は、長手方向の長さが１５６ｍｍとされ、線路の幅が２〜３ｍｍとされ、線路間の互いの間隔が１．０〜１．５ｍｍとされ、折り返し全長長さがＶＨＦ（Ｌｏ）帯の１／４波長の電気的長さに設定される。さらに、ローディング部１２と導電線路部１０の先端の間の間隔は４ｍｍとされる。そして、ローディング部１２の寸法は、長手方向に長い６０ｍｍ×３０ｍｍとされ、その容量および導電線路部１０との間に生ずる浮遊容量により、ＶＨＦ（Ｌｏ）帯に対する受信帯域幅の拡大が図られている。そしてさらに、導電線路部１０の長手方向に長く平行な線路間に生ずる浮遊容量により、導電線路部１０がＶＨＦ（Ｈｉ）帯をも受信できるようになされている。なお、導電線路部１０のごとく、線路をジグザグ状に配設して、長手方向に長くて平行な線路間に浮遊容量を生じさせて、２周波数の帯域で受信が可能なアンテナを、本発明者らは既に特願平９−２３９０５９号で提案している。
【０００９】
このように図１に示す構造のアンテナ１４にあっては、１本でＶＨＦ（Ｌｏ）帯とＶＨＦ（Ｈｉ）帯およびＵＨＦ帯との３つの帯域をともに受信できる。そこで、アンテナ１４をシート状のまま、車のガラスなどに貼着してＴＶ受信のための車載用アンテナとして利用することができる。特に、従来の副モノポールアンテナに相当するアンテナを必要としない点で優れている。
【００１０】
しかるに、図１のごとくシート状のアンテナ１４では、従来のモノポールアンテナのごときデザインおよび設置構造を採用するには不向きである。そこで、図２のごとく、図１のアンテナ１４を長手方向の軸回りの円周面上となるように巻いた形状とすることで、従来のモノポールアンテナと外観上が同じとなり、同様な設置構造が可能となる。ここで、アンテナ１４を円周面上となるように巻いた状態では、ローディング部１２は図１に示す５ｍｍ幅の重ねしろ１２ａが重ねられて適宜に半田付け１２ｂがなされ、円筒状とされている。
【００１１】
この図２のアンテナ１４に対して、図３に示すアンテナ特性の実測データが得られている。ＶＨＦ（Ｌｏ）帯とＶＨＦ（Ｈｉ）帯およびＵＨＦ帯との３つのＴＶの帯域でともに良好に受信できることが、この特性図からも明らかである。なお、本発明者らの実験によれば、導電線路部１０の長手方向に長くて平行な線路間の間隔を広げると、ＶＨＦ（Ｈｉ）帯における受信周波数帯域が高い方に変更される傾向がある。
【００１２】
さらに、図２に示すアンテナ１４を実用化するには、その一例として図４に示すごとく、まず絶縁材からなるフレキシブルシート（図示せず）上に導電線路部１０およびローディング部１２からなるアンテナ１４が形成され、このアンテナ１４が絶縁材からなる円筒状または円柱状のロッド１６に巻き付けられ、両面接着シートなどにより適宜に貼着される。そして、このアンテナ１４の上に熱収縮性チューブなどからなるカバーチューブ１８が設けられてアンテナ１４が保護されるとともにロッド１６に確実に固定される。また、ロッド１６およびカバーチューブ１８の先端部には、絶縁樹脂などからなるキャップ２０が被せられる。一方、ロッド１６の基端部、すなわちアンテナ出力端が導出される側には、導電材からなる密着巻きコイル２２が嵌合または螺合により固定されるとともに、その先端側にアンテナ出力端が電気的接続される。この密着巻きコイル２２の他端側は、導電材からなる導電金具２４に固定される。そして、カバーチューブ１８の基端側と密着巻きコイル２２および導電金具２４の外周全体に渡り、弾性変形可能な絶縁樹脂でインサート成形により結合部材２６が形成される。
【００１３】
かかる構成により、アンテナ１４のアンテナ出力端が密着巻きコイル２２を介して導電金具２４に電気的接続される。この密着巻きコイル２２は、給電線路として作用するとともに、密着巻きコイル２２の弾性変形により導電金具２４に対してアンテナ１４の変位を許容し、衝撃によるアンテナ１４の破損が防止される。
【００１４】
次に、本発明のアンテナの他の実施例を図５を参照して説明する。図５は本発明のアンテナの他の実施例を示し、（ａ）は外観図であり、（ｂ）は縦断面図であり、（ｃ）はロッドの基端部の外観図である。
【００１５】
図５に示すアンテナ１４にあっては、ローディング部１２が金属パイプで形成される。そして、導電線路部１０はフレキシブルシートに形成される。そこで、絶縁材からなる円筒状または円柱状のロッド１６に導電線路部１０が巻き付けて固定されるとともに、ロッド１６の先端部にローディング部１２としての金属パイプが嵌挿して配設される。さらに、ロッド１６の基端部の外周面に螺旋状の溝１６ａが形成され、この溝１６ａに密着巻きコイル２２の先端部が螺合されて固定される。そしてさらに、導電線路部１０の先端部と金属パイプの間、および導電線路部１０のアンテナ出力端と密着巻きコイル２２の間に渡ってそれぞれに導電金属からなる接続板２８、２８が配設され、適宜に半田付けされて電気的接続がなされる。
【００１６】
図５に示すかかる他の実施例のアンテナ１４にあっては、ローディング部１２が金属パイプで形成されるので、この部分の機械的強度を大きなものにでき、しかも製造が極めて容易であるとともに安価である。また、ロッド１６の基端部の溝１６ａに密着巻きコイル２２を螺合させて固定するので、密着巻きコイル２２を確実にロッド１６に固定することができ、密着巻きコイル２２とロッド１６の間に軸方向に分離させる力が作用してもずれるようなことがない。
【００１７】
さらに、図１ないし図４または図５に示したアンテナ１４をアンテナエレメントとして用いた車載用アンテナにつき、図６ないし図８を参照して説明する。図６は、車載用アンテナの一例の外観図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視部分図であり、（ｃ）は（ａ）の貼付金具の裏面図である。図７は、図６（ａ）の要部縦断面図である。図８は、図６の車載用アンテナを２本用いてダイバシチー車載用アンテナを構成した図である。
【００１８】
図において、絶縁材からなり縦に分割された２つ割り体のベース部材３０、３０が、導電材からなる接続金具３２と揺動金具３４とを挟持した状態で合わされてネジなどにより固定される。ここで、接続金具３２と揺動金具３４とは、電気的に導通しない状態でベース部材３０、３０に配設される。そして、この接続金具３２は、導電金具２４に設けた雄ねじが螺合できる雌ネジが刻設されており、螺合により導電金具２４が接続金具３２に固定されるとともに電気的接続がなされる。また、接続金具３２には、給電ケーブル３６の心線３６ａが電気的接続される。揺動金具３４は、両端辺を下に向けたコ字状であって、両端辺に同軸上の雌ネジが刻設され、しかも給電ケーブル３６のアース線３６ｂが電気的接続される。なお、ベース部材３０、３０内に増幅回路を収納し、給電ケーブル３６の心線３６ａをこの増幅回路を介して接続金具３２に電気的接続させても良い。ここで、ベース部材３０、３０と接続金具３２および揺動金具３４により、取付ベースが形成されている。
【００１９】
そして、薄い板金からなり折り曲げ自在で比較的広い面積を有する貼付金具３８に、揺動金具３４のコ字状の両端辺が嵌合する間隔で切り起こし３８ａ、３８ａが形成されるとともに、透孔が穿設される。この切り起こし３８ａ、３８ａに揺動金具３４の両端辺を嵌合させ、ボルト４０、４０を切り起こし３８ａ、３８ａの透孔を挿通して揺動金具３４の両端辺の雌ネジに螺合させる。すると、貼付金具３８に対して、ボルト４０、４０の軸回りにベース部材３０、３０が揺動自在となり、もってアンテナ１４が揺動自在とされる。この貼付金具３８の裏面全体には両面接着シール４２が貼着されている。
【００２０】
そこで、貼付金具３８を取り付けるべき車のリヤガラスなどの湾曲面に添うように予め湾曲状に折り曲げ、両面接着シール４２で貼着することにより、本発明の車載用アンテナを簡単に車のリヤガラスなどに配設することができる。そして、図８に示すごとく、車のリヤガラスの左右の離れた位置に２本の本発明の車載用アンテナをそれぞれに貼着すれば、ＴＶのＶＨＦ（Ｌｏ）帯とＶＨＦ（Ｈｉ）帯およびＵＨＦ帯をともに受信し得るダイバシチー受信用のダイバシチー車載用アンテナが構成される。
【００２１】
なお、上記実施例において、平行な線路間にディスクリート部品としてのコンデンサやインダクタンスを介装して受信周波数帯域の調整を図ることも可能である。そして、本発明のアンテナは、上記実施例の説明のごとく受信にのみ適用されるものでなく、送信用のアンテナとしても適用し得ることは説明するまでもない。
【００２２】
また、図２に示すアンテナ１４は、一平面上に設けられたものを円周面上となるように巻いて構成したものに限られず、ロッド１６の円周面上に蒸着などにより設けた導電材層からエッチングなどにより適宜に形成しても良い。
【００２３】
さらに、密着巻きコイル２２によりアンテナ１４と導電金具２４を電気的接続する構造にあっては、アンテナ１４が図１および図２または図５に示すものに限られず、従来のモノポールアンテナを接続する構造に用いることも可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のアンテナは構成されているので、以下のごとき格別な効果を奏する。
【００２５】
請求項１記載のアンテナにあっては、１本でＴＶのＶＨＦ（Ｌｏ）帯とＶＨＦ（Ｈｉ）帯およびＵＨＦ帯の３つの周波数帯を受信することができ、アンテナの本数を、３つの周波数帯を受信するために必要とされていた従来のモノポールアンテナの本数より減らすことができる。そこで、１本のアンテナでＴＶの全てのチャンネルを受信することが可能である。
【００２６】
そして、請求項２記載のアンテナにあっては、請求項１記載のアンテナを長手方向の軸回りの円周面上となるようにしたので、外観上はロッドアンテナであり、従来のモノポールアンテと同様に配設することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアンテナの一実施例の図である。
【図２】図１のアンテナを長手方向の軸回りに巻いた構造の斜視図である。
【図３】図２に示す構造のアンテナの特性図である。
【図４】図２のアンテナを実用化する構造の一例の縦断面図である。
【図５】本発明のアンテナの他の実施例を示し、（ａ）は外観図であり、（ｂ）は縦断面図であり、（ｃ）はロッドの基端部の外観図である。
【図６】車載用アンテナの一例の外観図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視部分図であり、（ｃ）は（ａ）の貼付金具の裏面図である。
【図７】図６（ａ）の要部縦断面図である。
【図８】図６の車載用アンテナを２本用いてダイバシチー車載用アンテナを構成した図である。
【図９】通常のＶＨＦ帯用のモノポールアンテナの特性図であり、（ａ）は１本のモノポールアンテナでＶＨＦ（Ｌｏ）帯およびＶＨＦ（Ｈｉ）帯をともに受信しようとするものの特性図であり、（ｂ）はモノポールアンテナに並列共振回路を中央装荷してＶＨＦ（Ｌｏ）帯およびＶＨＦ（Ｈｉ）帯で充分なＶＳＷＲが得られるように改良したものの特性図である。
【符号の説明】
１０導電線路部
１２ローディング部
１４アンテナ

Claims

長手方向に長くしかも平行な複数の線路を含むジグザグ状の１本の導電線路部と、この導電線路部の一端に接続され前記導電線路部よりも長手方向で先端側に設けられた大きな面積を有するローディング部と、を備え、前記導電線路部の他端を長手方向の他端側から導出してアンテナ出力端とし、前記ローディング部の先端から前記導電線路部の他端までの長さをＵＨＦ帯を受信できる電気的長さとし、前記導電線路部の折り返し全長をＶＨＦ（Ｌｏ）帯を受信できる電気的長さとし、前記ローディング部の面積を調整してその容量により前記ＶＨＦ（Ｌｏ）帯の受信帯域幅を広げ、前記導電線路部の長手方向に長い平行な線路間の間隔を調整してその間に生ずる浮遊容量によりＶＨＦ（Ｈｉ）帯をも受信できるように構成したことを特徴とするアンテナ。
請求項１記載のアンテナにおいて、前記導電線路部およびローディング部を、長手方向の軸回りの円周面上となるように構成したことを特徴とするアンテナ。
請求項１記載のアンテナにおいて、前記ローディング部の先端から前記導電線路部の他端までの長さを２２０ｍｍとし、前記導電線路部を長手方向の長さが１５６ｍｍで平行に７本の線路で折り返して各線路間の間隔を１．０〜１．５ｍｍとし、前記ローディング部と前記導電線路部との間隔を４ｍｍとし、このローディング部の面積を６０ｍｍ×３０ｍｍとして構成したことを特徴とするアンテナ。
請求項２記載のアンテナにおいて、前記導電線路部およびローディング部を絶縁材からなるフレキシブルシートに配設し、このフレキシブルシートを絶縁材からなる円筒状または円柱状のロッドに巻き付けて構成したことを特徴とするアンテナ。
請求項２記載のアンテナにおいて、前記導電線路部を絶縁材からなるフレキシブルシートに配設し、このフレキシブルシートを絶縁材からなる円筒状または円柱状のロッドに巻き付け、前記ローディング部を金属パイプで形成して前記ロッドの先端部に嵌挿配設し、前記導電線路部と前記金属パイプを電気的接続して構成したことを特徴とするアンテナ。