JPH06244617A - 携帯電話用アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】使い勝手を損なわずに通話品質を大幅に向上さ
せうる「携帯電話用アンテナ装置」を提供すること。 【構成】車室内に取り付けられ受信範囲を車室内に限定
するよう特定方向に指向性をもつ平面アンテナ８と、車
室外に取り付けられ中継局との間で電波の送受信を行う
車室外アンテナ３と、車室内の平面アンテナ８と車室外
アンテナ３の間に同軸ケーブル２を介して接続され送受
信電波の増幅を行うブースタ４とで、携帯電話１用のア
ンテナ装置を構成する。平面アンテナ８はたとえば車室
内の天井部９またはフロア部１０に取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、携帯電話用のアンテナ
装置に係り、特に携帯電話を車載した場合に携帯電話の
コードレスとしての使い勝手を損なわずに通話品質を大
幅に向上させうる携帯電話用アンテナ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、どこへでも持ち運べる携帯電話を
車室内で使うことが増えている（実願平３−８９２１
５、平成３年１０月３０日出願）。しかし、車室内で携
帯電話を使用する場合には、携帯電話の出力が小さい
（現在は約０．６Ｗに制限されている）上に、車のボデ
ーが電波をシールドしてしまうことにより、車内から車
外へ放射される電波の強度と車外から車内に入射してく
る電波の強度が双方とも低下するため、電波の送受信が
不安定になりがちで、携帯電話の通信（通話）品質が劣
化し、通話ができなくなったりノイズが入ったりするな
ど使用に耐えない場合がありうる。

【０００３】こうした問題を解決するための方法とし
て、従来より、以下に示す四つの方法が用いられてい
る。これらを図３を参照しながら簡単に説明しておく。

【０００４】まず第一の方法は、図３（Ａ）に示すよう
に、携帯電話１に図示しない車載用アダプタを取り付
け、これを有線（たとえば同軸ケーブル）２により車室
外アンテナ３に接続するというものである。この方法に
よれば、安価で、通話品質もある程度改善される。

【０００５】第二の方法は、図３（Ｂ）に示すように、
携帯電話１に図示しない車載用アダプタを取り付け、こ
れを有線（たとえば同軸ケーブル）２によりブースタ
（増幅器）４を経由して車室外アンテナ３に接続すると
いうものである。つまり、第一の方式に増幅用のブース
タ４を付加したものである。この方法は、第一の方法と
比べて高価にはなるが、ブースタ４により電波の送信出
力が増幅されるので、通話品質が非常に改善されうる。

【０００６】第三の方法は、いわゆる受動型レピータア
ンテナを使用することである。すなわち、図３（Ｃ）に
示すように、車室内アンテナ５と車室外アンテナ６とを
たとえばリアガラス６（コンデンサとして機能）をはさ
んでカップリングさせるもので、受動素子のみを使い、
電波を増幅することなく車室内外のアンテナ５，６で受
け渡すというものである。この方法は、安価で、後付け
が簡単、しかも携帯電話１をコードレスのまま使用でき
るという利点を有する。

【０００７】第四の方法は、いわゆる能動型レピータア
ンテナを使用することである。すなわち、図３（Ｄ）に
示すように、車室内アンテナ７と車室外アンテナ３とを
たとえば同軸ケーブル２によりブースタ（増幅器）４を
経由して相互に接続するもので、能動素子を使い、電波
を増幅して車室内外のアンテナ７，３で受け渡すという
ものである。このとき、車室内アンテナ７としては、す
べての方向が等価的な無指向性の通常のアンテナを使う
のが一般的である。この方法によれば、ブースタ４の使
用により通話品質が非常に改善されうるほか、第三の方
法と同様に携帯電話１をコードレスのまま使用すること
ができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上の四つ
の方法をユーザの側から見た場合、第四の方法が使い勝
手の良さの点で最もすぐれている。というのは、第一と
第二の方法では、いずれも携帯電話１をアダプタに取り
付けて使用するため、せっかくの携帯電話１がコード付
きになり使いにくくなってしまうほか、アンテナ３や長
い同軸ケーブル２の配設といった後付け工数が必要にな
るからである。また、第三の方法では、電波の増幅を行
わないため、第四の方法に比べて通話品質の改善効果は
劣るからである。

【０００９】しかしながら、第四の方法には次のような
問題がある。すなわち、図３（Ｄ）に示すような構成に
あっては、車室内の携帯電話１から発生した電波が車室
内アンテナ７で受信された後、ブースタ４を経由して車
室外アンテナ３から再び電波として放射され、その一部
が車のボデーを通過して車室内アンテナ７に入るという
閉ループが形成されて、いわゆる発振を起こす可能性が
ある。こうした発振が生じるとキーンという異音が発生
し、通話できなくなる。そこで、発振を防止するため、
第四の方法にあっては、実際の使用に際して一般にブー
スタ４の増幅度を絞っている（たとえば前記閉ループの
利得を１以下にする）。そのため、通話品質の改善には
一定の限界がある。

【００１０】また、車室内アンテナ７が無指向性である
ため、車室外の他の携帯電話、たとえば自車の隣に位置
する車両の携帯電話にも反応してブースタ４が動作して
しまう可能性がある。これは無駄な電力消費という点で
問題となる。

【００１１】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、携帯電話のコードレスとし
ての使い勝手を損なうことなく通話品質を大幅に向上さ
せうる携帯電話用アンテナ装置を提供することを目的と
する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、携帯電話を車載するためのアンテナ装置に
おいて、車室内に取り付けられ受信範囲を車室内に限定
するよう特定方向に指向性をもつ第一アンテナと、車室
外に取り付けられ中継局との間で電波の送受信を行なう
第二アンテナと、前記第一アンテナと前記第二アンテナ
の間にケーブルを介して接続され送受信される電波の増
幅を行う増幅器とを有することを特徴とする。

【００１３】

【作用】このように構成した本発明にあっては、車室内
で使用する携帯電話は指向性をもつ第一アンテナの受信
範囲内に存在し、この携帯電話から発生した電波は車室
内の第一アンテナで受信され、ケーブルを介して増幅器
で増幅された後、ケーブルを介して車室外の第二アンテ
ナから電波として放射される（逆も同じ原理）。このと
き、第二アンテナは第一アンテナの受信範囲内に存在し
ないため、車室外の第二アンテナから放射された電波が
車室内の第一アンテナに受信されることはない。つま
り、発振の原因となる閉ループが形成されないため、発
振が生じる可能性はない。したがって、増幅器の増幅度
を上げることができるようになり、携帯電話の通話品質
が大幅に改善される。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の一実施例による携帯電話用アン
テナ装置の概略構成図、図２は図１のアンテナ装置を車
両に取り付けた二つの例を示す図である。なお、図３中
と共通する部分には同一の符号を付してある。

【００１５】図１に示すように、この携帯電話用アンテ
ナ装置は、第一アンテナとしての車室内アンテナ８と、
第二アンテナとしての車室外アンテナ３と、増幅器とし
てのブースタ４と、このブースタ４と前記各アンテナ
８，３とをそれぞれ接続する同軸ケーブル２，２とで構
成されている。

【００１６】車室内アンテナ８は特定方向に指向性をも
つ指向性アンテナであって、たとえば平面アンテナで構
成されている。この平面アンテナ８は受信の有効範囲を
車室内に限定するためのものであり、図１に示すような
指向性パターンＰを有している。すなわち、この平面ア
ンテナ８の指向性パターンＰは、平面アンテナ８の垂直
軸方向に最大放射方向Ｑをもち、これを中心として所定
のビーム幅（半値角）Ｒを有している。したがって、平
面アンテナ８に平行な横方向には電波は放射されず、ま
た反応もしない。こうした平面アンテナ８の指向性パタ
ーンＰは、好ましくは携帯電話１を載せる車両の車室内
をカバーしうる程度の大きさをもち、少なくとも通常の
場合に携帯電話１が存在し使用される範囲をカバーしう
る程度の大きさであることが必要である。そのため、平
面アンテナ８としては、車室内をどの程度カバーしうる
指向性パターンＰをもつべきか、車室内における携帯電
話１の使用範囲および平面アンテナ８の取り付け場所等
を考慮した上で、そうした指向特性を備えた平面アンテ
ナ８が車種ごとに適宜選択される。したがって、車室内
で使用される携帯電話１は、常にこの平面アンテナ８の
指向性パターンＰ、つまり受信の有効範囲内に存在する
ことになる。一方で、車室外アンテナ３は平面アンテナ
８の指向性パターンＰの外にあるので、車室外アンテナ
３から放射された電波が車室内の平面アンテナ８で受信
されることはなくなる。また、平面アンテナ８は、後述
するように、たとえば車室内の天井部（たとえばルーム
ランプ付近）またはフロア部に設置される。

【００１７】車室外アンテナ３は、従来と同様のもの
で、車室外の適当な場所に取り付けられ、中継局との間
で電波の送受信を行なう。また、ブースタ４も従来と同
様のもので、トランジスタ等の能動素子で構成され、送
受信される電波の増幅を行う働きをする。ブースタ４の
増幅度は任意に設定できるようになっている。

【００１８】図２はこのように構成されたアンテナ装置
を車両に取り付けた例を示したもので、同図（Ａ）は平
面アンテナ８を車室内の天井部９（たとえばルームラン
プ付近）に取り付けた場合、同図（Ｂ）はそれを車室内
のフロア部１０に取り付けた場合を示している。ここで
は、車室内において携帯電話１は主に運転席のある前席
の側に存在し、使用されることを想定して、その範囲を
カバーしうる指向性パターンＰをもつ平面アンテナ８が
選択されている。

【００１９】次に、図２を参照しながら作用を説明す
る。平面アンテナ８は車室内の天井部に取り付けられよ
うとも（図２（Ａ）参照）、またフロア部に取り付けら
れようとも（図２（Ｂ）参照）、車室内で使用する携帯
電話１の存在範囲をカバーしうる指向性パターンＰを有
しているので、携帯電話１は常に平面アンテナ８の受信
の有効範囲内に存在する。たとえば携帯電話１からの発
信の場合を例にとると、この携帯電話１から発生した電
波（周波数ｆ₁ ）は、車室内の平面アンテナ８で受信さ
れ、その周波数が交流電力に変換されて、同軸ケーブル
２を通ってブースタ４で増幅された後、別の同軸ケーブ
ル２を通って車室外アンテナ３から再び周波数ｆ₁ の電
波として放射される。携帯電話１の受信の場合はこれと
は逆の過程をたどるが、同じ原理である。こうして、携
帯電話１による外部との通話が行われる。その際、前述
のように車室外アンテナ３は車室内の平面アンテナ８の
受信範囲内には存在しないため、車室外アンテナ３から
放射された電波が車室内の平面アンテナ８に受信される
ことはない。つまり、発振の原因となる閉ループが形成
されないため、発振が生じるおそれはない。また、平面
アンテナ８の指向性パターンＰが車室内に限定されてい
るので、車室外の他の携帯電話１に反応して、たとえば
自車の隣に位置する車両の携帯電話からの電波を受信し
て、ブースタ４が無駄に動作してしまうおそれもない。

【００２０】このように、本実施例によれば、車室内ア
ンテナとして指向性をもつ平面アンテナ８を用いて受信
の有効範囲を車室内に限定し、車室外アンテナ３から放
射される電波および車室外の他の携帯電話の電波を受け
ないようにしたので、車室外アンテナ３からの電波が車
室内アンテナ８に入る閉ループの形成が回避され、発振
が防止される。したがって、発振の可能性がなくなった
ことから、実用にあたって実際にブースタ４の増幅度を
上げることができるようになり（もちろん法定の許容限
度内で）、携帯電話１の通話品質が大幅に改善されるこ
とになる。また、車室外の他の携帯電話に反応してブー
スタ４が動作することもなくなるので、無駄な電力消費
がなくなるという意味で省エネにもなる。さらに、携帯
電話１をコードレスのまま使用することができ、何ら使
い勝手を損なわないのはもちろんである。

【００２１】なお、本実施例では、指向性の車室内アン
テナ８を平面アンテナで構成しているが、受信の有効範
囲を車室内に限定しうるような指向性パターンを備えた
ものであれば、どのようなタイプのアンテナでもよい。

【００２２】また、本実施例では、平面アンテナ８を車
室内の天井部９またはフロア部１０に取り付けている
が、携帯電話１の使用態様や車両の構造等に合わせて、
任意の適当な場所に設置しうることはもちろんである。

【００２３】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、発振
の原因となる閉ループの形成を阻止したので、発振が防
止され、増幅器の増幅度を上げることによって、携帯電
話のコードレスとしての使い勝手を維持しつつ、携帯電
話の通話品質を大幅に改善することができるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による携帯電話用アンテナ装
置の概略構成図である。

【図２】図１のアンテナ装置を車両に取り付けた二つの
例を示す図である。

【図３】従来の四つの携帯電話用アンテナ装置を示す図
である。

【符号の説明】

１…携帯電話 ２…同軸ケーブル ３…車室外アンテナ（第二アンテナ） ４…ブースタ（増幅器） ８…平面アンテナ（第一アンテナ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】携帯電話(1) を車載するためのアンテナ装
   置において、 車室内に取り付けられ、受信範囲を車室内に限定するよ
   う特定方向に指向性をもつ第一アンテナ(8) と、 車室外に取り付けられ、中継局との間で電波の送受信を
   行う第二アンテナ(3)と、 前記第一アンテナ(8) と前記第二アンテナ(3) の間にケ
   ーブル(2) を介して接続され、送受信される電波の増幅
   を行う増幅器(4) と、 を有することを特徴とする携帯電話用アンテナ装置。