JP4073403B2 - 特に自動車用ルーフアンテナとしての受信装置用及び／又は送信装置用アンテナ - Google Patents

特に自動車用ルーフアンテナとしての受信装置用及び／又は送信装置用アンテナ Download PDF

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Description

本発明は、請求項１の前文による特に自動車用ルーフアンテナとしての受信装置用及び／又は送信装置用アンテナに関するものである。
特に自動車に取り付けられてラジオ放送を受信する受信装置は、例えば下記特許文献１から公知である。この受信装置は、別の構成要素を接続できる少なくとも１つの接続部を備えた受信部を含む。ロッド状のアンテナを受信部の上方に取り付けることができる。
自動車用アンテナは、例えば下記特許文献２からも知られている。このアンテナは、ハウジング又はフード状の保護カバーと自動車ルーフ上に取り付けられる基板とから構成されるアンテナ台を含む。フードと基板との間の内部空間内に種々の電気装置が収容される。特に、ライン12は、固有の台部分から外側に突出する放射器装置に導かれる。それに対して、ネジ式放射器を台部分のネジブシュ内にネジ込み又は外し得るために、その下端にネジ突起を備える所謂組み合せ放射器が使用される。
その際、最終的に１つ又はそれ以上の高周波ラインを介して種々の周波数帯域を受信する別の装置もアンテナ台内に収容することができる。即ち、前記アンテナは、例えば種々のネット（例えばＤネット、Ｅネット又はほぼ１９００MHzから２１７０MHzの新しいＵＭＴＳ周波数帯域にも）の移動無線帯域に適合すべきである。また、必要に応じて、ＧＰＳ信号も受信しかつ処理できかつ／又はＵＫＷプログラムを受信すべきである。
従来市販のアンテナについて知られた種々の変換原理は、原則として有効であった。
しかしながら、最後に述べた種類のアンテナから出発して、所謂「組み合せ放射器」を備えた前記アンテナは、更にドコモ帯域、ＡＭＰＳ帯域及び／又はＧＳＭ９００帯域（即ち８１０〜９６０MHz帯域）及び／又はＧＳＭ１８００帯域及び／又はＧＳＭ１９００帯域（即ち１７１０〜１９９０MHz帯域）での通常の移動無線帯域に対して、またＵＭＴＳ規格にも適合すべき問題がある。即ち、より高い伝送可能な周波数において、この高い周波数帯域に対して設けられる放射器及び放射器要素をより小さく即ちより短い寸法に前記全帯域に適合するアンテナを選定しなければならず、これはアンテナ湾曲部にも適合することを意味する。これは、全体として現存する放射器を含めてアンテナを変更しなければならない結果になる。しかしながら、逆に、これは、例えば種々の使用目的に対して１つの放射器形式を使用すべき所謂同等部品設計に向いている。
二帯域アンテナは、特に下記特許文献３から知られている。モノポールマージン放射器に必要な位相回転にコイルを使用する複帯域アンテナが扱われている。
下記特許文献４から公知のアンテナ台を備えた同様の構成の二帯域自動車アンテナは、接続ラインが放射器装置と中間ライン部を介して接続される。
ドイツ公開特許公報第１９７３９３９５号 ドイツ実用新案公報第２９８２１７２３ Ｕ１号 米国特許第６１９１７４７号 国際公開第ＷＯ０１／７１８４７号
従って、本発明の課題は、同様の従来技術から出発して、改良された複帯域アンテナ装置を提供することにある。
この課題は、本発明では請求項１に示す特徴部分により解決される。本発明の有利な実施の形態を他の請求項に示す。
例えばＵＭＴＳ規格に対しても、即ち一般的に明らかにより高い周波数帯域に対しても、構造高さ又は構造容積を減少せずに、まったく意外にも原則的に、非常に有効な自動車アンテナを使用できることを示さなければならない。より高い周波数帯域に対する放射器に導かれる電気的ライン又はより高い周波数帯域に対する放射器に接続される湾曲部に延長部を設けることにより、これが可能となる。供給ラインに電気的に放射器を接触させる接続点又は接触点を介して供給ラインを延長し好ましくは自由端まで延伸するように、延長部が取り付けられる。導電性湾曲部により電気的な供給ラインを構成すると、第一の放射器との接触点を越えて湾曲部を延長でき、この場合、接触点は同時に放射器に対する接続点又は固定点として使用される。しかしながら、導電性のワイヤ又は湾曲部に必ずしも連続的に継続して延長部を設けなくてもよく、フィードバックされるライン部分の形態で構成してもよい。電気的供給ライン又は湾曲部とより高い周波数帯域に対して設けられる電気的放射器との間の接続点を介して下方に向けて取り付けられる同様に自動車ルーフの手前で短く延伸する延長部も可能である。
例えば、より高い周波数帯域に対して設けられる放射器と電気的供給ライン又は湾曲部との間の接続点に例えば円板又は皿形の形態で構成される延長部を設けるのが好ましい。
しかしながら、一般的に、好ましくはピン（細線）の形態のより高い周波数帯域に対して設けられる放射器を使用するだけでなく、コイル及びそれに対応する別の放射器要素を放射器の延長部に使用できる。
その際、低周波帯域、即ち長波、中波、短波及びＵＫＷ帯域に対しても、アンテナ湾曲部も含めて放射器として放射器装置全体を作用させることを考慮すべきである。（８１０〜９６０MHzに対応する）ドコモ、ＡＭＰＳ及びＧＳＭ９００帯域（低周波）に対して、アンテナ湾曲部及び本来の放射器装置の下部、即ち一般的にそのために備えられた放射器ピン（放射器細線）が前記コイルの一部と共に放射器として作用する。しかしながら、周波数が更に高く、即ち例えば（１７１０MHz〜１９９０MHzに対応する）ＧＳＭ１８００及びＧＳＭ１９００帯域（高周波）になると、アンテナ湾曲部及び下方のアンテナピン（アンテナ細線）のみが放射器として作用する。しかしながら、ＵＭＴＳ帯域（１９００〜２１７０MHz）（より高い周波数）では、アンテナ湾曲部及びその延長部のみが放射器として作用する。
いくつかの実施の形態に関する図面について本発明を以下説明する。
図１は、好ましくは対応するアンテナを取り付けるべきリヤウィンドウに隣接するルーフ領域を有する自動車のボディ薄板1の輪郭を示す概略断面側面図である。
また、図１に示す送信及び／又は受信装置は、ハウジング5の形状に形成されるアンテナ台3を含む。
更に、ハウジング5は、好ましくはフード状の保護カバー5aと底板5bとを含み、例えば接着層、絶縁材等適宜の絶縁性接着手段を使用してボディ薄板1に底板を固定できる。
また、ボディ薄板1に形成された一般的に少なくとも１つの開口9を介して電気的接続ライン、同軸ケーブル等を自動車内部からアンテナに敷設できる。更に、アンテナハウジングの底板は、自動車ルーフ上にも対応して取り付けられ、一般的に（これは詳細に図示しないが、十分に公知である）中空ネジロッドとして構成されるネジドームを使用し、これを底板に係止しかつ自動車ルーフの開口9を介して自動車内部に突出する。その際、ネジドームの内部を通るラインを内側に向かって敷設する。その際、ネジドームに中心ナットを自動車の内部から螺合して、アンテナを自動車ルーフに固定し係止することができる。
図示の実施の形態では、接続ライン13は、アンテナ台3に備えられた接続部11から本来のアンテナ装置15に接続され、アンテナ装置15は、第一の放射器17、好ましくは第一の放射器17の軸方向延長部に配置された除波コイル19及び除波コイルの軸方向延長部に更に接続される第二の放射器21を備える。
第一の放射器17は、例えば金属導電性のピン（細線）から構成され又はピン構造体を有してもよい。第二の放射器21は、極力弾性を有することが好ましく、例えば適宜のコイル形状の導電性装置が巻付けられるグラスファイバー芯から構成できる。各使用目的に対して問題となり且つ適する全ての可能なアンテナ構成を適用できる。
その際、低周波帯域、即ち長波、中波、短波及びＵＫＷ帯域に対して、アンテナ湾曲部を含む放射器装置全体を放射器として作用させることを考慮すべきである。（８１０〜９６０MHzに対応する）ドコモ、ＡＭＰＳ及びＧＳＭ９００帯域（低周波）に対して、アンテナ湾曲部及び本来の放射器装置の下部、即ち一般的に設けられる放射器ピン（細線）は、前記除波コイルの一部と共に放射器として作用する。しかしながら、周波数が更に高くなり、例えば（１７１０MHz〜１９９０MHzに対応する）ＧＳＭ１８００及びＧＳＭ１９００帯域（高周波）では、アンテナ湾曲部及び下方のアンテナピン（細線）のみが放射器として作用する。しかしながら、ＵＭＴＳ領域（１９００〜２１７０MHz）（より高い周波数）では、アンテナ湾曲部及びその延長部のみが放射器として作用する。
例えばＥネット（ほぼ１８００MHz）又は特にＵＭＴＳ規格（約１９００〜２１７０MHz）等の高周波帯域に対しても、除波コイル19が遮断するので、放射器要素として第一の放射器17のみが電気的接続ライン13と共に作用する。
その際、好ましくは少なくとも１つの僅かな弾性又は部分的に弾性で、好ましくは放射器方向に付勢される湾曲部13'により接続ライン13を構成してもよい。即ち、放射器を取り付ける際に、アンテナ湾曲部は、（ハウジングの内部で）放射器の下方の接続点に初期応力をもって当接する傾向にあるので、この場合、問題なく永続的な電気的接触構造を構成できる。その際、アンテナハウジング5に放射器装置15を通常ネジ結合により連結できるので、特に自動車を洗車装置内に移動するときに、問題なく予めアンテナを取り外し、その後再び螺着することができる。ハウジングに螺着可能な本来のアンテナ装置15は、最後にハウジング自体により保持され支持される。
このアンテナ装置を高周波帯域に対しても使用するには、高周波帯域に同調して、好ましくはピン（細線）17の形態の第一の放射器だけでなく、電気的接続ライン13も対応して小さくしなければならない。
しかしながら、これは逆に同等部品設計となり、それによって例えば他の使用目的に対しても使用する現存する放射器装置をその場合にも使用すべきであるから、他の解決法を探さなければならない。
これに対して、本発明では、図１及び図２に示す実施の形態では、延長部25を設ける。この実施の形態では、接続ライン13の延長部として、そして好ましくは湾曲部13'の延長部として延長部25を構成する。接続点、固定点及び／又は接触点27を越えて延伸し、より高い周波数帯域に対する放射器17即ち放射器装置全体が必要であれば橋絡部を越えて電気的接続ライン13又は湾曲部13'に延長部25を固定し保持することが好ましい。
所望のより高い周波数帯域に対して正しくアンテナが全体として同調するように、延長部25の長さ及び幅の寸法を選定しなければならない。以下に示す種々の方法でこの同調を行うことができる。
図２は、接続点及び／又は固定点及び／又は接触点27を越えて延伸する領域にある延長部25の概略図を示す。また、延長部25がより硬く形状安定性がありかつ極力弾性のある湾曲部13'として構成しても、原則的にワイヤ状に延長部25を形成できる。
図１及び図２に示す実施の形態による延長部を除き、−特に図３に示す平面図から明らかなように−図１及び図２の実施の形態よりも幅広い寸法を選定する延長部25の長さをより短い寸法に選定できる。
図４に示す実施の形態では、延長部25は、いわば弓形構造の別体の構成部品として、好ましくは接続又は固定位置27から延伸し、その自由端は放射器17に対して徐々に並行に延びる。所望のより高い各周波数帯域に対する所望の同調を行なうために、同様に再び種々に延長部25の長さ及び幅を選定できる。図１〜図４に示す実施の形態に共通する点は、延長部25が電気的に見て自由端まで延伸することである。
図５は、いわば「変形」実施の形態の延長部25を示す。延長部25は、円板又は皿形25'に形成される。円板又は皿形25'は、接続ライン13即ち湾曲部13'の方向に導出されるだけでなく、いわば周囲方向に平坦に寸法を選定した構成部品として形成できる。
最後に、図６は、いわば第一の放射器17の延長部25としても延長部25を設けることができ、かつ／又は構成できることを示す。即ち、この実施の形態では、軸方向の延長部25''の形態の延長部25は、いわば短く接続ライン13の接続点27から第一の放射器17への電気的接続を導く導電性の橋絡部に対する延長部として、好ましくはピン（細線）の形態で構成された第一の放射器17に対して形成される。
本発明による第一の実施の形態の概略側面図 図１に示す実施の形態での延長された湾曲部の概略平面図 より短い寸法でより幅広い湾曲部の延長部を示す図２と同様の平面図 図１及び図２とは異なる実施の形態を示す側面図 更に異なる実施の形態の概略側面図 更に異なる実施の形態を示す側面図
符号の説明
(1)・・ボディ薄板、 (3)・・アンテナ台、 (5)・・ハウジング、 (5a)・・保護カバー、 (5b)・・底板、 (9)・・開口、 (11)・・接続部、 (13)・・接続ライン、 (13')・・湾曲部、 (15)・・アンテナ装置、 (17)・・第一の放射器、 (19)・・除波コイル、 (21)・・第二の放射器、 (25)・・延長部、 (25')・・円板又は皿形、 (27)・・接続、固定及び／又は接触点、

Claims (7)

  1. アンテナ台(3)と、
    アンテナ台(3)内に設けられかつ放射器装置(17, 21)の下端に電気的に接続された接続ライン(13)と、
    放射器装置(17, 21)は、少なくとも１つの第一の放射器(17)と、除波コイル(19)を介して第一の放射器(17)に接続される少なくとも１つの第二の放射器装置(21)とを含み、
    低周波では除波コイル(19)が開放して、第一の放射器装置(17)と第二の放射器装置(17,21)とが共通の放射器装置として作用し、高周波では除波コイル(19)が第一の放射器装置(17)と第二の放射器装置(21)とを遮断する自動車用受信及び／又は送信装置用アンテナにおいて、
    アンテナ台(3)内に設けられる更なるアンテナ装置は、アンテナの側面から見て、放射器装置(17, 21)と接続ライン(13)との接続点(27)を越えて接続ライン(13)の一部として延伸する延長部(25)を構成し、より高い周波数でも作用することを特徴とするアンテナ。
  2. 延長部(25)は、第一の放射器装置(17)の軸方向に対し一定角度で分岐して延伸する自由端を有する請求項１に記載のアンテナ。
  3. 延長部(25)及び給電ライン(13)は、互いに対向して放射器装置(17)の一端に配置される請求項１又は２に記載のアンテナ。
  4. 延長部(25)は、ワイヤ、ロッド又は平板状に形成される請求項１〜３の何れか１項に記載のアンテナ。
  5. 接続ライン(13)は、湾曲部(13')として形成される請求項１〜４の何れか１項に記載のアンテナ。
  6. 延長部(25)は、接続ライン(13)と共に、共通の湾曲部(13')として形成される請求項５に記載のアンテナ。
  7. 接続ライン(13)は、少なくとも僅かに弾性又は部分的に弾性を有し第一の放射器(17)の方向に付勢される湾曲部(13')により構成され、湾曲部(13')は、第一の放射器(17)の下端の接続点(27)に初期応力をもって当接する請求項１〜６の何れか１項に記載のアンテナ。
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