JP3925364B2 - Antenna and diversity receiver - Google Patents

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JP3925364B2 JP2002257702A JP2002257702A JP3925364B2 JP 3925364 B2 JP3925364 B2 JP 3925364B2 JP 2002257702 A JP2002257702 A JP 2002257702A JP 2002257702 A JP2002257702 A JP 2002257702A JP 3925364 B2 JP3925364 B2 JP 3925364B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載用のアンテナに関し、特に、樹脂ボディー部分に設置することができるFMラジオやテレビ帯域用のアンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】
図10は、例えば下記の特許文献1等に見られる樹脂ルーフに設置された従来のループアンテナの平面図である。即ち、樹脂ルーフや樹脂トランク等の樹脂ボディーに設置可能な従来の車載用のアンテナとしては、例えば、図10に例示される様な自動車1の樹脂ルーフ2に設置されるアンテナ等が公知である。これは、樹脂製の自動車ルーフ2に配置されるループ形状のアンテナ3であって、アンテナへの給電は同軸線路4を用いて行われている。
【0003】
FMラジオやVHF帯のテレビの周波数では、1波長が約4m近くなることから、高い感度で受信するためには、ループアンテナの1辺は約1m程度の長さが必要になる。図に示されるようにルーフ全体で、1つのアンテナを設置するスペースしかない。
【0004】
図11は、従来の樹脂ルーフに設置されたループアンテナの変形例(小型化) を例示する平面図である。例えば本図11に示す様に、サンルーフ、もしくはムーンルーフ5が搭載されている車両では、自動車ルーフの前半分のスペースにアンテナを配置するこは、車両の仕様上無理である。そのため、図10に示すループアンテナは利用できない。自動車1をグランドとして利用することで、周囲長が半分の接地型のループアンテナ3を利用することが容易に考えられる。
【0005】
この場合、同軸線路4を用いて、6の場所において、アンテナ素子3と車体1の間隙に給電される。このアンテナは、周囲長が半分でも、車体をグランドとして利用しているため、図10とほぼ同程度の感度で受信することができる。これらアンテナは、特に、FMラジオ、テレビ放送帯電波の受信を良好にしたものである。
【0006】
また、自動車においてFMラジオやテレビを受信する場合、自動車は、定在波を生じている移動通信環境を移動するため、1つのアンテナを利用して受信するだけでは、場所によっては受信感度が大きく低下してしまう。そのため、現在の自動車用FMラジオ、テレビシステムでは、より高い感度を得るために、移動通信環境に合わせて、複数のアンテナを切り替え、最も高い感度のアンテナを利用して受信するダイバーシチ方式が一般的に使われている。
【0007】
【特許文献1】
実開平2−30611号公報(第3〜5頁、第1〜4図)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、FMラジオやテレビのVHF帯を高感度に受信する上記のダイバーシチ方式を実施するためには、複数のアンテナを配置する必要があるが、図11に例示される従来例の略矩形等のアンテナ形状では、アンテナの小型化と高感度受信とを両立することが容易でない場合が多い。
これは、ダイバーシチ用に複数のアンテナを搭載するための十分なスペースを車両のルーフやボンネット等に確保することが、従来例のアンテナ形状では困難となる車種が少なくないためである。
【0009】
図12は、樹脂ルーフに設置された従来のループアンテナに対して小型化と複数化を図った変形例を例示する平面図である。上記のダイバーシチ受信に係わる問題に対する対策としては、例えば本図12に例示する様な、ループアンテナを逆三角形に折り曲げて小型化し、複数アンテナを配置する形態等が思いつくかも知れない。
しかしながら、ループアンテナをこの様に単純に小型化すると、以下の2つの問題が生じる。
【0010】
〔1〕周波数特性の問題
テレビ帯のVHFバンドの一部周波数帯域(200MHz近辺)においてアンテナと給電線路の整合が大きく劣化し、受信感度が落ち込む。
【0011】
図13は、従来技術の問題点を説明する説明図である。例えば、本図13(a)に示す逆三角形のアンテナの周囲長Lは動作する最も低い周波数において約0.5波長が必要である。100MHz付近で受信するためには1.5mの長さとなる。この場合、200MHz付近の周波数では、周囲長Lは1波長となる。アンテナを小型化するため、逆三角形のアンテナ構造としており、200MHzの周波数では、アンテナの横方向の幅Wが波長に比べて狭くなり、長さ0.5波長の短絡スタブとして動作してしまう。そのため、インピーダンスが低下し、アンテナと同軸線路の整合がとれなくなり、受信感度が低下する。
【0012】
〔2〕指向性の問題
テレビ帯のVHFバンドにおいて受信感度が低下する方向が生じ、自動車が走行する方向によっては受信感度が落ち込むため、走行時に安定した高品質な音や画像が得られなくなる。
【0013】
例えば、図13(b)に示す逆三角形のアンテナにおいては、図中の点bでアンテナの電流分布の位相は反転する。ただし、この点bは、アンテナのループ長の中点、即ち、Lab=Lbc=0.5Lとなる点である。この位相反転により、横方向のアンテナ素子22では点bを境に逆相の電流が流れることになる。その結果、この電流が互いに打ち消しあい、指向性において図面の上下方向で落ち込みが生じる。そのため、このアンテナを図12に示すように自動車に搭載した場合、自動車の前後方向で受信感度の落ち込みが生じる。
【0014】
本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、主にFMラジオ、テレビ帯域用において、ダイバーシチ受信等に適した高い感度を有し、車両の樹脂ボディー等に容易に搭載することができるアンテナを実現することである。
【0015】
【課題を解決するための手段、並びに、作用及び発明の効果】
上記の課題を解決するためには、以下の手段が有効である。
即ち、本発明の第1の手段は、車両の樹脂ボディーに配設可能な車載用のアンテナにおいて、給電点付近を下方とする略逆三角形のループ構造を設け、このループ構造のループ長を自らの線路長によって調整する短絡スタブを、上記の略逆三角形の1つの頂点付近にそのループ構造に対して直列に挿入することにより、上記のループ構造のループ中点の位置と上記の頂点の位置とを略一致させることである。
【0016】
この様な構成に従えば、前述の指向性の問題を解決することができる。図1は、本発明の作用・効果を説明する説明図である。例えば、上記の本発明の第1の手段に従う構成としては、本図1に例示される様な短絡スタブ21をアンテナに直列に装荷する形態が考えられる。この様な構成により、電流の反転する点bをコーナー部分に配置することができ、横方向のアンテナ素子22に流れる電流を有効に放射させることができる。この結果、このアンテナを図2に示すように自動車に搭載した場合、自動車の前後方向での受信感度の落ち込みをなくすことができる。
また、この様に装荷された短絡スタブ21は、アンテナ全体の寸法を小さくする効果をも奏する。
【0017】
また、本発明の第2の手段は、上記の第1の手段において、給電点付近を起点とする開放スタブをループ構造に対して並列に配置することである。
【0018】
この様な構成に従えば、前述の周波数特性の問題を解決することができる。例えば、上記の本発明の第2の手段に従う構成としては、図1に例示される様に、200MHzで0.25波長となる開放スタブ20を給電点付近にアンテナに並列に装荷する形態が考えられる。これにより、200MHz付近でのインピーダンスの値が増加し、同軸線路と整合が十分取れるようになるため、良好に受信できようになる。
【0019】
また、本発明の第3の手段は、上記の第1又は第2の手段において、頂点と給電点との中点よりも上方で、かつ、頂点から受信電波の波長の1%以上下方に、上記の短絡スタブを形成することである。
【0020】
この様な構成に従えば、横方向のアンテナ素子(例:図13のアンテナ素子22)に対する短絡スタブの近接作用が緩和され、短絡スタブを流れる電流による放射が横方向のアンテナ素子を流れる電流による放射を打ち消し難くなくなるので、横方向のアンテナ素子(例:図13のアンテナ素子22)に流れる電流に基づく電波を有効に放射させることができる。勿論、受信動作についても全く同様の原理により、良好な作用・効果が得られることは言うまでもない。
【0021】
また、本発明の第4の手段は、上記の第1乃至第3の何れか1つの手段において、短絡スタブの形状を、1段凹形状、多段凹凸形状、波形状、平面コイル形状、又は立体コイル形状にすることである。
即ち、本発明の短絡スタブの形状は、アンテナのループ長を調整可能な形状であれば任意で良い。特に、コイル状に形成した場合、例えば、短絡孔を有するプリント基板の表裏両面を利用したり、立体的な巻線を利用したりすることにより、比較的狭い領域で長い距離(ループ長)を稼ぐことができる。
【0022】
また、本発明の第5の手段は、車載用のダイバーシチ受信装置に、上記の第1乃至第4の何れか1つの手段に従うアンテナをルーフに2本、トランクルームのボンネットに2本、合計4本配置することである。
例えばこの様な構成により、本発明による上記のアンテナが有する良好な特性に基づいて、良好なダイバーシチ受信装置を実現することができる。
以上の本発明の手段により、前記の課題を効果的、或いは合理的に解決することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではない。
〔第1実施例〕
図2、図3は、本発明の第1実施例のアンテナ10の形状等に関するものである。
図2は、本第1実施例のアンテナ10の車載形態を車内から見た平面図であり、自動車の樹脂ルーフ11に設けた2本のアンテナ10を示している。符号12はムーンルーフを示している。本第1実施例のアンテナ10は、樹脂ルーフの内側に設置されている。
【0024】
このアンテナ10は、自動車の車体フレーム13に取り付けられた樹脂ルーフ11に固定されており、線状導体で構成されているが、その他にも例えば平板導体等で形成しても良い。アンテナ10は、同軸線路14により給電されており、アンプ、セレクタ、チューナなどに接続される。
本図2の右側に給電部の構造を拡大して示す。同軸線路14の外導体16は車体フレームにはんだ付け17などの手法により電気的に固定されている。また、内導体15は、アンテナ素子10にはんだ付け17などの手法により電気的に接続されている。
【0025】
図3は、本第1実施例のアンテナ10の詳細図であり、アンテナ10の構造を示している。逆三角形のループアンテナに、給電点付近に開放スタブ20がアンテナ素子に並列に装荷されている。また電流分布を調整するためのスタブ21がアンテナ素子の右上のコーナー部分にアンテナ素子に直列に装荷されている。
【0026】
図3の水平方向のアンテナ素子22の右端に位置している上記のコーナーで、受信波による電流の位相が丁度反転する好適なアンテナサイズとしては、例えば、100MHzにおいて、L1=0.15波長、L2=0.13波長、L3=0.01波長、L4=0.03波長、L5=0.01波長、L6=0.15波長、L7=0.04波長、L8=0.03波長、L9=0.125波長となる。
【0027】
図4は、本第1実施例のアンテナの反射損特性を例示するグラフであり、アンテナ給電点における反射損を示している。スタブ20が有る場合と無い場合の反射損を、実線および点線でそれぞれ示す。
【0028】
スタブ20がない場合、VHF帯の200MHz付近で反射損が凡そ−3dB前後まで劣化し、電力の半分以上が給電線路に伝わらないため、受信感度が大きく劣化する。
しかしながら、スタブ20を装荷すると、例えば本図4からも判る様にVHF帯の200MHz一帯で、反射損は−5dB以下にまで抑制され、VHFバンド、UHFバンドの全帯域において良好に受信できる。
尚、反射損が−5dB以下であることは、良好に受信するための一つの目安である。
【0029】
図5は、本第1実施例のアンテナの指向性特性を例示するグラフであり、100MHzにおける水平面内の指向性を示している。スタブ21がない場合、図5(a)に示す様に、特に車両後方において受信感度の低下が見られる。スタブ21をつけることによって、図5(b)に示すように感度の落ち込みがなくなり、自動車の全方向において良好に受信できるようになる。
【0030】
尚、上記の第1実施例(図2)では、ムーンルーフ12を備えた樹脂ルーフ11に実装するアンテナ10の形態を例示したが、本発明のアンテナを実装するのに好適な樹脂ルーフの仕様は、ムーンルーフ(サンルーフ)等を備えたものに限定されるものではない。
本発明に基づくアンテナは、小型化が容易であるので、例えばムーンルーフ(サンルーフ)等を備えていない樹脂ルーフにおいては、3本、4本、又はそれ以上の複数本を実装することができる。この様な構成に従えば、ダイバーシチ受信に有効なアンテナ群を車両の樹脂ルーフに容易に実装することができる。
【0031】
〔第2実施例〕
図6は、本第2実施例のアンテナ10の車載形態を車内から見た平面図である。上記の第1実施例では、アンテナ10の素子を同じ向きに並べて、左右対称に配置したが、例えば本図6に例示する様に、90°回転させて、左右非対称に配置しても良い。この様な配置によれば、2本のアンテナの指向性を大きく異ならせることができ、ダイバーシチの効果をより高くすることができる。
【0032】
また、この様な左右非対称の配置構成は、上記の第1実施例でも例示した様な、3本、4本、又はそれ以上の複数本のアンテナを実装する場合にも、有効である。例えば、ムーンルーフ(サンルーフ)等を備えていない樹脂ルーフの場合、各アンテナの配向を90°ずつずらして、略卍形の配置を取る様に構成しても良い。この様な構成によっても、多数のアンテナの指向性を各々大きく異ならせることができるので、ダイバーシチの効果を高くすることができる。
【0033】
〔第3実施例〕
図7は、本第3実施例のアンテナ10の車載形態を示す斜視図である。本図7に示す様に、樹脂で作られたトランクリッド30にアンテナを配置しても良く、この様な構成によっても、樹脂ルーフと同様に良好にFMラジオ、テレビを受信することができる。
【0034】
また、この様な2本のアンテナを上記の各実施例の2本或いはそれ以上のアンテナと併用して、4本、5本、6本、或いはそれ以上のアンテナを有するダイバーシチ受信装置を構成することにより、車両の樹脂ボディーに搭載可能なダイバーシチ受信装置を従来よりも格段に高性能に構成することが可能となる。
【0035】
また、これらの各アンテナの車体に対する向きは、各々任意で良い。これらの方向については、設置スペースのゆとりの有無や大小、或いは、第2実施例でも例示した様なダイバーシチの効果等を考慮して、好適或いは最適な組み合わせを選択することができる。
【0036】
〔第4実施例〕
図8は、本第4実施例のアンテナ10(スタブ20の第1の変形例)を示す正面図である。上記の第1実施例では、20のスタブを図3に示すように配置したが、例えば本図8に示すように、ループの内側に伸ばして構成してもよい。その様な構成によっても、前記の本発明の手段に基づく本発明の作用・効果を得ることができる。
【0037】
〔第5実施例〕
図9は、本第5実施例のアンテナ10(スタブ20の第2の変形例)を示す正面図である。例えば本図9に示すようにアンテナ10に直結することなく、車体フレームに直接接続し、アンテナに沿って配置してもよい。アンテナ素子に直接にスタブを接続しなくとも、この構成でアンテナ素子に並列にスタブを装荷した効果が得られる。
尚、この場合も、第1実施例と略同様に、開放スタブ20の長さは200MHzにおいて約0.25波長とする必要がある。
【0038】
尚、上記の各実施例においては、開放スタブを有するアンテナを例示したが、開放スタブは必ずしも設けなくとも良い。例えば、VHFバンドに属する200MHz近傍の帯域の電波の受信を必要としない受信装置等においては、その様な構成によっても、前記の本発明の手段に基づく本発明の作用・効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の作用・効果を説明する説明図。
【図2】第1実施例のアンテナ10の車載形態を車内から見た平面図。
【図3】第1実施例のアンテナ10の詳細図。
【図4】第1実施例のアンテナの反射損特性を例示するグラフ。
【図5】第1実施例のアンテナの指向性特性を例示するグラフ。
【図6】第2実施例のアンテナ10の車載形態を車内から見た平面図。
【図7】第3実施例のアンテナ10の車載形態を示す斜視図。
【図8】第4実施例のアンテナ10(スタブ20の第1の変形例)を示す正面図。
【図9】第5実施例のアンテナ10(スタブ20の第2の変形例)を示す正面図。
【図10】従来の樹脂ルーフに設置されたループアンテナの平面図。
【図11】従来の樹脂ルーフに設置されたループアンテナの変形例(小型化) を例示する平面図。
【図12】従来の樹脂ルーフに設置されたループアンテナの変形例(小型化と複数化) を例示する平面図。
【図13】従来技術の問題点を説明する説明図。
【符号の説明】
10 … アンテナ
11 … 樹脂ルーフ
12 … ムーンルーフ
13 … 車体フレーム
14 … 同軸線
15 … 同軸線の内導体
16 … 同軸線の外導体
17 … ハンダ
20 … 開放スタブ(インピーダンス改善用スタブ)
21 … 短絡スタブ(指向性改善用スタブ)
22 … 水平方向のアンテナ素子
30 … 樹脂トランク(トランクリッド)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle-mounted antenna, and more particularly to an FM radio or television band antenna that can be installed in a resin body portion.
[0002]
[Prior art]
FIG. 10 is a plan view of a conventional loop antenna installed on a resin roof found in, for example, Patent Document 1 below. That is, as a conventional vehicle-mounted antenna that can be installed on a resin body such as a resin roof or a resin trunk, for example, an antenna installed on a resin roof 2 of an automobile 1 as illustrated in FIG. 10 is known. . This is a loop-shaped antenna 3 disposed on a resin-made automobile roof 2, and power is supplied to the antenna using a coaxial line 4.
[0003]
In the frequency of FM radio and VHF band television, one wavelength is about 4 m. Therefore, in order to receive with high sensitivity, one side of the loop antenna needs a length of about 1 m. As shown in the figure, the entire roof has only a space for installing one antenna.
[0004]
FIG. 11 is a plan view illustrating a modification (downsizing) of a loop antenna installed on a conventional resin roof. For example, as shown in FIG. 11, in a vehicle equipped with a sunroof or moon roof 5, it is impossible to arrange an antenna in the front half space of the automobile roof because of vehicle specifications. Therefore, the loop antenna shown in FIG. 10 cannot be used. By using the automobile 1 as the ground, it can be easily considered to use the grounded loop antenna 3 whose perimeter is half.
[0005]
In this case, power is supplied to the gap between the antenna element 3 and the vehicle body 1 at the location 6 using the coaxial line 4. Even if the perimeter of this antenna is half, it can receive with almost the same sensitivity as in FIG. 10 because the vehicle body is used as the ground. These antennas are particularly good for receiving FM radio and TV broadcast charged waves.
[0006]
In addition, when receiving FM radio or television in a car, the car moves in a mobile communication environment where standing waves are generated. Therefore, reception using one antenna increases reception sensitivity depending on the location. It will decline. Therefore, in the current FM radio and television systems for automobiles, in order to obtain higher sensitivity, a diversity method is generally used in which a plurality of antennas are switched according to the mobile communication environment and reception is performed using the antenna with the highest sensitivity. It is used for.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 2-30611 (pages 3 to 5, FIGS. 1 to 4)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In general, in order to implement the above-described diversity system that receives the VHF band of FM radio or television with high sensitivity, it is necessary to arrange a plurality of antennas. With the antenna shape, it is often not easy to achieve both the miniaturization of the antenna and high sensitivity reception.
This is because there are not a few types of vehicles in which it is difficult to secure a sufficient space for mounting a plurality of antennas for diversity in a vehicle roof, a hood, or the like with the conventional antenna shape.
[0009]
FIG. 12 is a plan view illustrating a modified example in which the conventional loop antenna installed on the resin roof is miniaturized and pluralized. As a countermeasure against the above-mentioned problem related to diversity reception, for example, a form in which a plurality of antennas are arranged by bending a loop antenna into an inverted triangle and reducing the size as illustrated in FIG. 12 may be conceived.
However, when the loop antenna is simply reduced in size as described above, the following two problems arise.
[0010]
[1] Problem of frequency characteristics In a partial frequency band (around 200 MHz) of the VHF band of the television band, matching between the antenna and the feed line is greatly deteriorated, and reception sensitivity is lowered.
[0011]
FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining the problems of the prior art. For example, the perimeter length L of the inverted triangular antenna shown in FIG. 13A requires about 0.5 wavelength at the lowest operating frequency. In order to receive near 100 MHz, the length is 1.5 m. In this case, the peripheral length L is one wavelength at a frequency near 200 MHz. In order to reduce the size of the antenna, an inverted triangular antenna structure is used. At a frequency of 200 MHz, the lateral width W of the antenna is smaller than the wavelength, and the antenna operates as a short-circuit stub having a length of 0.5 wavelength. As a result, the impedance is lowered, the antenna and the coaxial line cannot be matched, and the reception sensitivity is lowered.
[0012]
[2] Directivity problem In the VHF band of the TV band, there is a direction in which the reception sensitivity decreases, and the reception sensitivity decreases depending on the direction in which the vehicle travels. Therefore, stable high-quality sounds and images cannot be obtained during travel.
[0013]
For example, in the inverted triangular antenna shown in FIG. 13B, the phase of the current distribution of the antenna is inverted at the point b in the figure. However, this point b is a midpoint of the loop length of the antenna, that is, a point where L ab = L bc = 0.5L. Due to this phase inversion, a current of opposite phase flows at the point b in the antenna element 22 in the horizontal direction. As a result, the currents cancel each other, and the directivity causes a drop in the vertical direction of the drawing. Therefore, when this antenna is mounted on an automobile as shown in FIG. 12, the reception sensitivity decreases in the front-rear direction of the automobile.
[0014]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to have high sensitivity suitable for diversity reception, mainly for FM radio and television bands, and for vehicle resin bodies, etc. It is to realize an antenna that can be easily mounted on.
[0015]
[Means for Solving the Problem, Action, and Effect of the Invention]
In order to solve the above problems, the following means are effective.
That is, according to the first means of the present invention, an in-vehicle antenna that can be disposed on a resin body of a vehicle is provided with a substantially inverted triangular loop structure with the vicinity of the feeding point downward, and the loop length of this loop structure is determined by itself. By inserting a short-circuit stub that is adjusted according to the line length of the loop structure in series with respect to the loop structure in the vicinity of one vertex of the substantially inverted triangle, the position of the loop midpoint of the loop structure and the position of the vertex Is substantially matched.
[0016]
According to such a configuration, the above-described directivity problem can be solved. FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining the operation and effect of the present invention. For example, as a configuration according to the first means of the present invention described above, a configuration in which the short-circuit stub 21 illustrated in FIG. 1 is loaded in series with the antenna can be considered. With such a configuration, the point b where the current is reversed can be arranged at the corner portion, and the current flowing through the antenna element 22 in the lateral direction can be radiated effectively. As a result, when this antenna is mounted on an automobile as shown in FIG. 2, it is possible to eliminate a drop in reception sensitivity in the longitudinal direction of the automobile.
Moreover, the short-circuit stub 21 loaded in this way also has an effect of reducing the overall dimensions of the antenna.
[0017]
The second means of the present invention is to arrange an open stub starting from the vicinity of the feeding point in parallel with the loop structure in the first means.
[0018]
According to such a configuration, the above-described problem of frequency characteristics can be solved. For example, as a configuration according to the above-mentioned second means of the present invention, as illustrated in FIG. 1, an open stub 20 having a wavelength of 0.25 at 200 MHz is loaded in parallel with the antenna near the feeding point. It is done. As a result, the impedance value near 200 MHz increases, and a sufficient match with the coaxial line can be obtained.
[0019]
Further, the third means of the present invention is the above first or second means, above the middle point between the vertex and the feeding point, and below the wavelength of the received radio wave by 1% or more from the vertex. Forming the short-circuit stub.
[0020]
According to such a configuration, the proximity action of the short-circuit stub with respect to the lateral antenna element (eg, the antenna element 22 in FIG. 13) is alleviated, and the radiation caused by the current flowing through the short-circuit stub is caused by the current flowing through the lateral antenna element. Since it becomes difficult to cancel the radiation, it is possible to effectively radiate radio waves based on the current flowing through the antenna element in the lateral direction (for example, the antenna element 22 in FIG. 13). Of course, it is needless to say that a good operation / effect can be obtained by the same principle for the reception operation.
[0021]
According to a fourth means of the present invention, in any one of the first to third means, the shape of the short-circuit stub is changed to a one-step concave shape, a multi-step uneven shape, a wave shape, a planar coil shape, or a three-dimensional shape. The coil shape.
That is, the shape of the short-circuit stub according to the present invention may be arbitrary as long as the loop length of the antenna can be adjusted. In particular, when formed in a coil shape, for example, by using both the front and back sides of a printed circuit board having a short-circuit hole, or by using a three-dimensional winding, a long distance (loop length) can be achieved in a relatively narrow region. You can earn.
[0022]
The fifth means of the present invention is a vehicle-mounted diversity receiving device, in which two antennas according to any one of the first to fourth means are provided on the roof and two on the hood of the trunk room, for a total of four. Is to place.
For example, with such a configuration, a good diversity receiver can be realized based on the good characteristics of the antenna according to the present invention.
By the above means of the present invention, the above-mentioned problem can be effectively or rationally solved.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on specific examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
[First embodiment]
2 and 3 relate to the shape of the antenna 10 according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the in-vehicle configuration of the antenna 10 of the first embodiment viewed from the inside of the vehicle, and shows the two antennas 10 provided on the resin roof 11 of the automobile. Reference numeral 12 denotes a moon roof. The antenna 10 of the first embodiment is installed inside the resin roof.
[0024]
The antenna 10 is fixed to a resin roof 11 attached to a vehicle body frame 13 of an automobile and is composed of a linear conductor, but may be formed of a flat conductor, for example. The antenna 10 is fed by a coaxial line 14 and is connected to an amplifier, a selector, a tuner, and the like.
The structure of the power feeding part is shown enlarged on the right side of FIG. The outer conductor 16 of the coaxial line 14 is electrically fixed to the body frame by a method such as soldering 17. Further, the inner conductor 15 is electrically connected to the antenna element 10 by a technique such as soldering 17.
[0025]
FIG. 3 is a detailed view of the antenna 10 of the first embodiment, and shows the structure of the antenna 10. An open stub 20 is loaded in parallel with the antenna element in the vicinity of the feeding point on the inverted triangular loop antenna. A stub 21 for adjusting the current distribution is loaded in series with the antenna element at the upper right corner of the antenna element.
[0026]
A suitable antenna size in which the phase of the current due to the received wave is just inverted at the above-mentioned corner located at the right end of the horizontal antenna element 22 in FIG. 3 is, for example, L1 = 0.15 wavelength at 100 MHz, L2 = 0.13 wavelength, L3 = 0.01 wavelength, L4 = 0.03 wavelength, L5 = 0.01 wavelength, L6 = 0.15 wavelength, L7 = 0.04 wavelength, L8 = 0.03 wavelength, L9 = 0.125 wavelength.
[0027]
FIG. 4 is a graph illustrating the reflection loss characteristic of the antenna of the first embodiment, and shows the reflection loss at the antenna feeding point. The reflection loss with and without the stub 20 is indicated by a solid line and a dotted line, respectively.
[0028]
In the absence of the stub 20, the reflection loss deteriorates to about -3 dB around 200 MHz in the VHF band, and more than half of the power is not transmitted to the feed line, so that the reception sensitivity is greatly deteriorated.
However, when the stub 20 is loaded, for example, as can be seen from FIG. 4, the reflection loss is suppressed to -5 dB or less in the 200 MHz band of the VHF band, and reception can be satisfactorily performed in the entire VHF band and UHF band.
It should be noted that a reflection loss of −5 dB or less is one measure for good reception.
[0029]
FIG. 5 is a graph illustrating the directivity characteristics of the antenna of the first embodiment, and shows the directivity in the horizontal plane at 100 MHz. When the stub 21 is not present, as shown in FIG. 5A, a decrease in reception sensitivity is observed particularly at the rear of the vehicle. By attaching the stub 21, there is no drop in sensitivity as shown in FIG. 5B, and reception can be satisfactorily performed in all directions of the automobile.
[0030]
In the first embodiment (FIG. 2), the form of the antenna 10 mounted on the resin roof 11 provided with the moon roof 12 is exemplified. However, the specification of the resin roof suitable for mounting the antenna of the present invention is shown. Is not limited to those provided with a moon roof (sunroof) or the like.
Since the antenna according to the present invention can be easily miniaturized, for example, in a resin roof that does not include a moon roof (sunroof) or the like, a plurality of three, four, or more can be mounted. According to such a configuration, an antenna group effective for diversity reception can be easily mounted on the resin roof of the vehicle.
[0031]
[Second Embodiment]
FIG. 6 is a plan view of the vehicle-mounted form of the antenna 10 according to the second embodiment as seen from inside the vehicle. In the first embodiment, the elements of the antenna 10 are arranged in the same direction and arranged symmetrically. However, for example, as illustrated in FIG. According to such an arrangement, the directivities of the two antennas can be made greatly different, and the diversity effect can be further enhanced.
[0032]
Such a left-right asymmetric arrangement is also effective when a plurality of three, four, or more antennas as illustrated in the first embodiment are mounted. For example, in the case of a resin roof that does not include a moon roof (sun roof) or the like, the orientation of each antenna may be shifted by 90 ° to take a substantially bowl-shaped arrangement. Even with such a configuration, the directivity of a large number of antennas can be varied greatly, so that the diversity effect can be enhanced.
[0033]
[Third embodiment]
FIG. 7 is a perspective view showing a vehicle-mounted form of the antenna 10 of the third embodiment. As shown in FIG. 7, an antenna may be arranged on a trunk lid 30 made of resin, and with such a configuration, FM radio and television can be received as well as a resin roof.
[0034]
In addition, a diversity receiving apparatus having four, five, six, or more antennas is configured by using two such antennas together with two or more antennas of the above-described embodiments. As a result, the diversity receiver that can be mounted on the resin body of the vehicle can be configured with much higher performance than before.
[0035]
In addition, the direction of each antenna with respect to the vehicle body may be arbitrary. With regard to these directions, a suitable or optimal combination can be selected in consideration of the presence / absence or size of the installation space, the diversity effect as exemplified in the second embodiment, or the like.
[0036]
[Fourth embodiment]
FIG. 8 is a front view showing the antenna 10 (first modification of the stub 20) of the fourth embodiment. In the first embodiment described above, 20 stubs are arranged as shown in FIG. 3, but they may be extended to the inside of the loop as shown in FIG. 8, for example. Even with such a configuration, the operation and effect of the present invention based on the above-described means of the present invention can be obtained.
[0037]
[Fifth embodiment]
FIG. 9 is a front view showing the antenna 10 (second modification of the stub 20) of the fifth embodiment. For example, as shown in FIG. 9, instead of being directly connected to the antenna 10, it may be directly connected to the body frame and disposed along the antenna. Even if the stub is not directly connected to the antenna element, the effect of loading the stub in parallel with the antenna element can be obtained with this configuration.
Also in this case, the length of the open stub 20 needs to be about 0.25 wavelength at 200 MHz, as in the first embodiment.
[0038]
In each of the above embodiments, an antenna having an open stub is illustrated, but the open stub is not necessarily provided. For example, in a receiving apparatus that does not require reception of radio waves in the vicinity of 200 MHz belonging to the VHF band, the operation and effect of the present invention based on the above-described means of the present invention can be obtained even with such a configuration. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining the operation and effect of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the in-vehicle configuration of the antenna 10 of the first embodiment when viewed from the inside of the vehicle.
FIG. 3 is a detailed view of the antenna 10 of the first embodiment.
FIG. 4 is a graph illustrating the reflection loss characteristics of the antenna of the first embodiment.
FIG. 5 is a graph illustrating the directivity characteristics of the antenna of the first embodiment.
FIG. 6 is a plan view of a vehicle-mounted form of the antenna 10 of the second embodiment as seen from inside the vehicle.
FIG. 7 is a perspective view showing a vehicle-mounted form of the antenna 10 of the third embodiment.
FIG. 8 is a front view showing an antenna 10 (first modification of a stub 20) according to a fourth embodiment.
FIG. 9 is a front view showing an antenna 10 (second modification of a stub 20) of a fifth embodiment.
FIG. 10 is a plan view of a loop antenna installed on a conventional resin roof.
FIG. 11 is a plan view illustrating a modified example (downsizing) of a loop antenna installed on a conventional resin roof.
FIG. 12 is a plan view illustrating a modified example (miniaturization and multiple use) of a loop antenna installed on a conventional resin roof.
FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining the problems of the prior art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Antenna 11 ... Resin roof 12 ... Moon roof 13 ... Body frame 14 ... Coaxial line 15 ... Coaxial line inner conductor 16 ... Coaxial line outer conductor 17 ... Solder 20 ... Open stub (impedance improvement stub)
21 ... Short-circuit stub (directivity improving stub)
22 ... Horizontal antenna element 30 ... Resin trunk (trunk lid)

Claims (5)

車両の樹脂ボディーに配設可能な車載用のアンテナであって、
給電点付近を下方とする略逆三角形のループ構造を有し、
前記ループ構造のループ長を自らの線路長によって調整する短絡スタブが、前記略逆三角形の1つの頂点付近に、前記ループ構造に対して直列に挿入されることにより、
前記ループ構造のループ中点の位置と前記頂点の位置とが略一致している
ことを特徴とするアンテナ。
An in-vehicle antenna that can be disposed on a resin body of a vehicle,
It has a substantially inverted triangular loop structure with the vicinity of the feeding point below,
A short-circuit stub that adjusts the loop length of the loop structure by its own line length is inserted in series with the loop structure in the vicinity of one vertex of the substantially inverted triangle,
The antenna characterized in that the position of the midpoint of the loop of the loop structure and the position of the apex substantially coincide.
前記給電点付近を起点とする開放スタブが、前記ループ構造に対して並列に配置されている
ことを特徴とする請求項1に記載のアンテナ。
The antenna according to claim 1, wherein an open stub starting from the vicinity of the feeding point is arranged in parallel to the loop structure.
前記短絡スタブは、
前記頂点と前記給電点との中点よりも上方で、かつ、前記頂点から受信電波の波長の1%以上下方に形成されている
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のアンテナ。
The short-circuit stub is
3. The antenna according to claim 1, wherein the antenna is formed above a midpoint between the apex and the feeding point and at least 1% below a wavelength of a received radio wave from the apex. .
前記短絡スタブの形状は、
1段凹形状、多段凹凸形状、波形状、平面コイル形状、又は立体コイル形状である
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載のアンテナ。
The shape of the short-circuit stub is:
The antenna according to any one of claims 1 to 3, wherein the antenna has a one-step concave shape, a multi-step uneven shape, a wave shape, a planar coil shape, or a three-dimensional coil shape.
車載用のダイバーシチ受信装置であって、
請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載のアンテナをルーフに2本、トランクルームのボンネットに2本、合計4本有する
ことを特徴とするダイバーシチ受信装置。
A vehicle-mounted diversity receiver,
5. A diversity receiving apparatus comprising a total of four antennas according to claim 1, two on a roof and two on a hood of a trunk room.
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