JPH043124B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、自動車用アンテナ装置に関し、もつ
と詳しくは、ラジオ放送および自動車電話などの
ために用いることができる自動車用アンテナ装置
に関する。

背景技術 従来から、自動車の車体には、ラジオ放送用ア
ンテナと自動車電話用アンテナとを個別に設置し
ている。これらのアンテナが長手棒状に形成され
ているときには、車体に複数本のアンテナが突出
することになり、美感が低下するとともに、走行
中の風切り音が発生するという問題がある。

発明が解決すべき問題点 本発明の目的は、自動車の車体から突出する長
手棒状アンテナの数を低減することができるよう
にした自動車用アンテナ装置を提供することであ
る。

問題点を解決するための手段 本発明は、使用される周波数が高い周波数と低
い周波数とにおいて共用される自動車用アンテナ
装置において、高い周波数の波長をλaとし、低
い周波数の波長をλbとするとき、 約λa／４の長さを有する第１導体部分と、 前記第１導体部分の上端部に取付けられ、か
つ、展開した長さが約λa／２の長さを有するコ
イル状の迂回路部分と、 前記迂回路部分の上端部に接続され、約λa／
２の長さを有する第２導体部分と、 前記第２導体部分の上端部に接続され、前記高
い周波数で大きなインピーダンスとなる周波数帯
域分離用コイルと、 前記コイルの上端部に接続される第３導体部分
とを有し、全長が約λb／４であることを特徴と
する自動車用アンテナ装置である。

作 用 本発明に従えば、自動車電話などの比較的高い
周波数の波長をλa、ラジオ放送などの比較的低
い周波数の波長をλbとすると、アンテナ装置は、
約λa／４の長さを有する第１導体部分と、展開
した長さが約λa／２の長さを有するコイル状の
迂回路部分と、約λa／２の長さを有する第２導
体部分と、高い周波数に対しては大きなインピー
ダンスとなる周波数帯域分離用コイルと、第３導
体部分とがこの順序で構成され、かつ、また全長
が約λb／４であるように構成される。

このように構成されたアンテナ装置は、自動車
電話などの比較的高い周波数帯域では第１導体部
分と迂回路部分と第２導体部分とを用い、大きな
利得で送受信を行なうことができる。

またラジオ放送などの比較的低い周波数帯域で
は、アンテナ装置の全長を用いる。こうして１本
の長手棒状のアンテナによつて、２つの周波数帯
域の異なる無線通信を行なうことが可能になる。

実施例 第１図は本発明の一のアンテナ装置１の使用中
における伸長状態を示す斜視図であり、第２図は
第１図に示されたアンテナ装置１の縦断面図であ
り、第３図はこのアンテナ装置１を使用しない短
絡時の状態を示す斜視図である。この長手棒状の
アンテナ装置１は、自動車の車体２のリアトラン
クまたはルーフトツプ付近に取付けられて、ラジ
オ放送受信用および自動車電話用として共用され
る。

アンテナ装置１のアンテナエレメント３は、第
１導体４、第１コイル５、第２導体６、第２コイ
ル７、キヤツプ９および棒状体１０とが、この順
序で配置されて構成される。第１導体４および第
２導体６は直円筒状に形成され、またキヤツプ９
は帽状に形成される。

第１導体４、第１コイル、第２導体６および第
２コイル７によつて形成される空間１１に、棒状
体１０が収納される。また、第１、第２導体４，
６、第１、第２コイル５，７およびキヤツプ９の
外径は同一に形成され、収納筒１２内に収納され
る。第１導体４の下端部にはフランジが形成され
ており、後述するようにアンテナエレメント３が
伸長したときに、この第１導体４が収納筒１２か
ら抜け落ちることが防止される。同様に棒状体１
０の両端部にもフランジが形成されており、アン
テナエレメント３の伸縮動作によつて、キヤツプ
９から抜け落ちることが防止される。収納筒１２
は、自動の車体２に、たとえば合成樹脂などの材
料から成る環状の電気絶縁体１３を介して固定さ
れる。

収納筒１２は、導電性の材料から成り電気絶縁
体１３に固定される上端部１５と、電気絶縁性の
材料で直円筒状に形成されアンテナエレメント３
を収納する筒部１６とで構成される。この収納筒
１２の上端部１５には、同軸ケーブル１７の内導
体１８が接続され、したがつてアンテナエレメン
ト３の第１導体４が上端部１５と摺接することに
よつて、アンテナエレメント３は同軸ケーブル１
７の内導体１８と電気的に接続される。同軸ケー
ブル１７の外導体１９は、車体２に電気的に接続
される。

こうしてアンテナエレメント３で送受信された
信号は、同軸ケーブル１７から分波器２０に導か
れ、周波数帯域の分離が行なわれる。分離された
信号は、同軸ケーブル２１によつて自動車電話の
送受信装置に導かれて、自動車電話の通話が行な
われ、また、同軸ケーブル２２によつてラジオ放
送の受信機に導かれて、ラジオ放送の受信が行な
われる。同軸ケーブル１７の内導体１８および外
導体１９が、それぞれ収納筒１２の上端部１５お
よび車体２と接続される付近は、合成樹脂などの
材料から成るカバー２３によつて防湿被覆され
る。

アンテナエレメント３は、自動車のキーシリン
ダにキーが挿入されてイグニシヨンスイツチが導
通されると、伸長して車体２から突出し、またイ
グニツシヨンスイツチが遮断されると、縮小して
車体２内に収納されるように構成される。このよ
うにアンテナエレメント３を伸縮駆動するため
に、棒状体１０の下端部は駆動部材２５の一端部
に固定され、この駆動部材２５が巻取りリール２
６に巻付けられて、この巻取りリール２６がモー
タ２７によつて回転駆動される。駆動部材２５
は、合成樹脂などの電気絶縁性の材料から成り、
可撓性を有し、かつ、長手方向には伸縮しない性
質を有する。収納筒１２の筒部１６の下端部に
は、この駆動部材２５が挿通できるように挿通孔
１４が形成されており、またモータ２６と巻取り
リール２７とは、車体２内に固定されたケーシン
グ２８内に収納される。

このように構成されたアンテナ装置１におい
て、アンテナエレメント３の第１、第２導体４，
６および第１コイル５はコリニアアレーアンテナ
３１を構成し、自動車電話用として用いられ、第
１、第２導体４，６、および第１、第２コイル
５，７、キヤツプ９および棒状体１０はホイツプ
アンテナ３２を構成し、ラジオ放送の受信用など
に用いられる。

第４図は、本件アンテナ装置１がコリニアアレ
ーアンテナ３１として動作するときの原理を説明
するための図である。自動車電話に用いられる比
較的高い周波数の波長をλaとし、ラジオ放送に
用いられる比較的低い周波数の波長をλbとする。
アンテナエレメント３の第１導体４は、３・
λa／８（＝約11cm）の長さに形成され、その内の
車体２側の長さλa／４を有する部分は、第１導
体部分３３を構成する。第１導体４の残余の長さ
λa／８を有する部分と、第１コイル５と、第２
導体６の第１コイル５側の長さλa／８とを有す
る部分は、迂回路部分３４を構成する。第１コイ
ル５の展開長はλa／４（＝約９cm）であるため、
この迂回路部分３４の全長はλa／２となる。第
２導体６は、５・λa／８（＝約20cm）の長さに形
成され、迂回路部分３４を構成するλa／８の長
さを除いた残余の長さλa／２を有する部分は、
第２導体部分３５を構成する。

したがつて、このように構成されたコニアアレ
ーアンテナ３１の第１のコイルを展開した全長
は、約40cmすなわち日本の自動車電話の周波数帯
域860〜940MHzの波長λaの5/4倍に選ばれる。第
２コイル７は、自動車電話用の比較的高い周波数
に対してはハイインピーダンスとなり、ラジオ放
送用の比較的低い周波数に対してはローインピー
ダンスとなる。第１コイル５は、λaの波長に対
しては移相器として働き、逆相の電流分布を低く
抑えるため、第４図において参照符３６，３７で
示されるように正相部分が大きく強調された振幅
を有する電流分布を得ることができる。したがつ
て自由空間中のλa／２の長さを有するダイポー
ルアンテナに比べて２倍の利得を得ることができ
る。

ところで一般に、高い周波数帯域では、その高
い周波数を有する電波は、電離層を突抜けてしま
うため、電離層による反射波が得られることはな
く、このため主として見通し内通信を行なうこと
になる。また、一般に、自動車の車体などのよう
に有限地板にλa／４の長さを有するホイツプア
ンテナを単純に取付けたときには、第５図で示さ
れるように仰角がたとえば約30度の斜めの指向性
を有する電界強度の特性が得られるけれども、高
い周波数では、仰角がさらに小さく、第５図にお
いて、参照符３８で示されるような低仰角の電界
強度の特性を得る必要がある。そこで本発明で
は、高い周波数帯域において、コリニアアレーア
ンテナ３１を構成することよつて、第１導体部分
３３および第２導体部分３５の相互作用により、
自動車の車体２である有限地板において、水平方
向の放射利得を向上することができる。こうして
本件アンテナ装置１のコリニアアレーアンテナ３
１では、自動車電話などの高い周波数帯域に対し
て、高い利得を得ることができるとともに低仰角
の水平方向の指向性を有する特性が得られる。

第６図は、アンテナ装置１がホイツプアンテナ
３２として動作するときの原理を説明するための
図である。ホイツプアンテナ３２は上述のように
構成されたコリニアアレーアンテナ３１の第２導
体部分３５の先端に、第２コイル７、キヤツプ
９、および棒状体１０とが電気的に接続されて構
成される。キヤツプ９と棒状体１０とは、第３導
体部分４０を構成する。コリニアアレーアンテナ
３１の第１コイル５の巻回長は約４cmであり、し
たがつてコリニアアレーンアンテナ３１の全長は
約35cmである。また第２コイル７および第３導体
部分４０の長さは約55cmである。したがつてホイ
ツプアンテナ３２の全長は約90cm、すなわち日本
の周波数変調放送の周波数帯域76〜90MHzの波長
λaの1/4の長さに選ばれている。こうしてラジオ
放送などの比較的低い周波数では、アンテナ装置
１はホイツプアンテナ３２として使用することが
できる。

このように構成されたホイツプアンテナ３２に
よつてラジオ放送を受信するときには同軸ケーブ
ル１７の内導体１８を棒状体１０に直結する必要
がない。したがつてアンテナエレメント３が縮小
して車体２内の収納筒１２内に収納された状態か
らモータ２７によつて伸長駆動されて伸長された
状態においても同軸ケーブル１７の内導体１８は
収納筒１２の上端部１５に接触してればよい。し
たがつて同軸ケーブル１７を巻取つたりする必要
がなく、構成が簡略化されるとともに同軸ケーブ
ル１７が切断されることもない。

以上のように本件アンテナ装置１では、アンテ
ナエレメント３が伸縮可能な構造となつているの
で、送受信を行なわない停車時には、第３図に示
されるように車体２内に収納しておくことによつ
て、自動車の美感を向上することができるととも
に、単一のアンテナ装置１を異なる周波数帯域に
共用するようにしたので、車体から突出するアン
テナの本数わ削減することができ、風切り音の低
下を図ることができる。また、自動車電話を使用
するときには、コリニアアレーアンテナ３１とし
てアンテナ装置１が用いられ、これによつて高利
得、かつ低仰角の水平方向への指向性で送受信す
ることができ、自動車電話用送信機が低出力であ
る携帯型のものであつても、必要な交信領域での
電話通信を行なうことができる。さらにまたこの
コリニアアレーアンテナ３１としてアンテナ装置
１を用いるときには、車体２の悪影響を受けるこ
となく良好な送受信を行なうことができる。

アンテナ装置１の長さは使用する周波数に応じ
て適宜変化され、またそれらの波長λa、λbのそ
の他の倍率を有する値に定められてもよい。自動
車電話のみの使用では、アンテナエレメント３を
構成する棒状体１０は前述したような第１、第２
導体４，６および第１、第２コイル５，７によつ
て形成される空間１１内ではなく、それより下方
の収納筒１２の筒部１６内に収納するようにして
もよい。

効 果 以上のように本発明によれば、単一の長手棒状
のアンテナ装置を異なる周波数帯域で共用するこ
とができるようになるので、美感が向上されると
ともに、走行中における風切り音の発生を抑制す
ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のアンテナ装置１の
伸長時の状態を示す斜視図、第２図は第１図に示
されるアンテナ装置１の縦断面図、第３図はアン
テナ装置１の短縮時の状態を示す斜視図、第４図
はアンテナ装置１がコリニアアレーアンテナ３１
として動作するときの原理を説明するための図、
第５図はコリニアアレーアンテナ３１の水平指向
性を説明するための図、第６図はアンテナ装置１
がホイツプアンテナ３２として動作するときの原
理を説明するための図である。 １……アンテナ装置、２……車体、３……アン
テナエレメント、４……第１導体、５……第１コ
イル、６……第２導体、７……第２コイル、１２
……収納筒、１３……電気絶縁体、１７，２１，
２２……同軸ケーブル、２０……分波器、２５…
…駆動部材、２６……巻取りリール、２７……モ
ータ、３１……コリニアアレーアンテナ、３２…
…ホイツプアンテナ、３３……第１導体部分、３
４……迂回路部分、３５……第２導体部分、４０
……第３導体部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 使用される周波数が高い周波数と低い周波数
   とにおいて共用される自動車用アンテナ装置にお
   いて、 高い周波数の波長をλaとし、低い周波数の波
   長をλbとするとき、 約λa／４の長さを有する第１導体部分と、 前記第１導体部分の上端部に取付けられ、か
   つ、展開した長さが約λa／２の長さを有するコ
   イル状の迂回路部分と、 前記迂回路部分の上端部に接続され、約λa／
   ２の長さを有する第２導体部分と、 前記第２導体部分の上端部に接続され、前記高
   い周波数で大きなインピーダンスとなる周波数帯
   域分離用コイルと、 前記コイルの上端部に接続される第３導体部分
   とを有し、全長が約λb／４であることを特徴と
   する自動車用アンテナ装置。