JPH07283645A - 補助アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ラジオ本体に内蔵されているアンテナ系の利
得を向上させる。 【構成】 板状体に微小ループアンテナを形成する。形
成される微小ループアンテナは非同調型あるいは同調型
のいずれもが可能であり、同一受信帯域のものを複数形
成、異なる同一受信帯域のものを複数形成することが可
能である。本発明の補助アンテナ装置をラジオ本体に内
蔵されているフェライトバーアンテナあるいはホイップ
アンテナに接近・結合させると、ラジオ本体に内蔵され
たアンテナに、補助アンテナ装置に誘起された高周波電
流による高周波電流が誘起され、アンテナ系全体の利得
が向上する。板状体である本発明の補助アンテナ装置
は、鞄あるいはパネルに内蔵させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は小型ラジオに内蔵されて
いるアンテナに付加して用いる補助アンテナ装置に係る
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、小型ラジオが普及し多くの人が通
勤途中の電車の中等において利用している。図１に、Ａ
Ｍ放送とＦＭ放送を受信する小型ラジオの基本的な構造
を示す。ラジオ本体１はＡＭチューナ２及びＦＭチュー
ナ３の他に放送電波を受信するアンテナを内蔵してお
り、ＡＭ放送が行われている中波（ＭＦ）以下の受信に
はフェライトコア４に同調用バリコン６が接続された１
次側コイル５とＡＭチューナ２に接続された２次側コイ
ル７を巻き付けたフェライトバーアンテナが用いられ、
ＦＭ放送が行われている超短波（ＶＨＦ）の受信にはＦ
Ｍチューナ３に接続されたホイップアンテナ８が用いら
れている。なお、最近はＦＭ放送の受信にイアホンのリ
ード線を利用したイアホンアンテナが用いられることも
ある。

【０００３】このフェライトアンテナは小型ラジオに内
蔵するために小型化され、利得が犠牲にされている。そ
のため、多くの人が利用する電車の中では良好な受信感
度を得ることができないことがある。ＶＨＦ用のイアホ
ンアンテナを有するラジオであっても、イアホンを使用
せずスピーカを使用する場合にはホイップアンテナを使
用せざるをえない。しかし、例えば１００ＭHzのＶＨＦ
電波の波長λは３ｍであるから、この電波を受信するた
めのλ／４ホイップアンテナの長さは７５cmとなり、短
縮コイルを用いて機械長を短縮したものであっても数１
０cm程度の長さが必要である。そのため、小型化が進ん
だラジオ本体に対して不釣り合いに大きいアンテナが内
蔵されていることになり非常に不便であるばかりでな
く、λ／４の利得が低いものしか使用することができな
いため、利用されることが多い電車の中等の導体で囲ま
れている場所では良好な受信をすることができないこと
がある。

【０００４】また、受信感度を向上させるためには能率
の高い外部アンテナを接続すればよいが、通常の小型ラ
ジオにはアンテナを接続するために端子が設けられてい
ない。このような事情により、従来は小型ラジオによっ
ては満足な受信をすることができないことが多かった。

【０００５】本願発明はこのような事情に対処してなさ
れたものであり、すなわち、本願においては、ラジオ本
体に接続することなく、いいかえればラジオ本体にアン
テナを接続するための端子が設けられていなくても、ア
ンテナ系全体の利得を向上させ、受信感度を向上させる
ことができる補助アンテナ装置の発明を提供する。

【０００６】本発明者は先に特願平６−１９０８９号に
おいて、通信装置本体に取り付けられているアンテナ系
に接続することなく、通信装置本体に取り付けられてい
るホイップアンテナにこのホイップアンテナとは別体に
構成されたアンテナ補助装置の放射器を結合させ、この
アンテナ補助装置を通信装置本体に取り付けられたアン
テナに仮想して用いることにより実質的な利得を向上さ
せる「アンテナ補助装置」の発明を提供した。この発明
において、通信装置本体に取り付けられたアンテナから
放射された電波はこのアンテナと結合された補助アンテ
ナ装置に供給され、電波を供給されたアンテナ補助装置
は利得を有する放射器として機能する。

【０００７】アンテナは空間中の電磁波を捕らえるもの
であるため、アンテナの受信面積はアンテナの能力に直
接に影響する事項であり、受信面積を大きくすることに
よってアンテナの能力を向上させることができる。ま
た、受信電波の到来方向は決まっているため特定の方向
からの電波を効率的に捕らえることによっても、アンテ
ナの能力を向上させることができる。前者の面積を拡大
することによって能力を向上させるアンテナの代表的な
ものにアレイアンテナ及びループアンテナがあり、後者
の特定の方向からの電波を効率的に捕らえるアンテナの
代表的なものに八木−宇田アンテナに代表される指向性
ビームアンテナ及びコーリニアアンテナに代表される無
指向性アンテナがある。なお、アンテナは空間中の電磁
波によって導体中に誘起される電流を利用するものであ
るため、全てのアンテナは程度の差はあっても指向性を
有している。

【０００８】上記先願発明のアンテナ補助装置はホイッ
プアンテナを有する通信装置に対して使用することを前
提にして構成されている。そのため、アンテナ補助装置
の形状としては、八木−宇田アンテナ、コーリニアアン
テナ、アレイアンテナ等の通信用の高級アンテナの形状
を採用している。

【０００９】これらのアンテナの中で、大きな利得を有
する八木−宇田アンテナはλ／２の長さを有する複数の
素子が並列配置されているため、ＭＦ帯以下あるいはＶ
ＨＦ帯の電波を受信するラジオに用いることは現実的で
ない。また、コーリニアアンテナはλ／２の素子を直列
に接続しているため、同様な理由によりラジオに用いる
ことは現実的でない。

【００１０】これに対して、導体を平面状に巻回して構
成したループアンテナは長い波長の電波を用いるラジオ
に使った場合であっても小型に構成することができるだ
けではなく、形状が平面状であるため携帯するのに便利
である。図２にループアンテナの原理的な構造を示す。
（ａ）に示したのは最も単純な構成である１ターンルー
プアンテナであり、１ターンループアンテナ９の周長は
受信電波の波長とほぼ等しくされており、波長が１０〜
１００cmと短いＵＨＦ帯あるいはＳＨＦ帯で用いる１タ
ーンループアンテナの場合のループ径はせいぜい３〜３
０cm程度ですむ。しかし、波長が３０〜３００mである
ＨＦ帯で用いる１ターンループアンテナ径は１０〜１０
０m，３００〜３０００mであるＭＦ帯で用いる１ターン
ループアンテナ径は１００〜１０００m，３〜３０Kmで
あるＬＦ帯で用いる１ターンループアンテナ径は１〜１
０Kmにもなり実現不可能あるいは実現できたとしても実
用的ではない。

【００１１】そのため、波長が長いＨＦ帯以下の電波を
送受信する場合にはループの周長が送受信する電波の波
長に対して充分に小さい微小ループアンテナが用いられ
る。図２（ｂ）に示したのは微小ループアンテナの巻回
数を複数にしたものであり、このような複数巻回微小ル
ープアンテナ７の起電力は微小ループの面積及び巻回数
に比例している。このように、波長の長い電波を利用す
るために微小ループアンテナは有効な手段であり、ラジ
オ本体１に内蔵されているフェライトバーアンテナもこ
の微小ループアンテナの１種である。

【００１２】

【発明の概要】本発明はこの点に着目してなされたもの
であり、本発明の補助アンテナ装置はラジオ本体に内蔵
されているフェライトバーアンテナあるいはホイップア
ンテナと結合し、受信した電波をこれらのフェライトバ
ーアンテナあるいはホイップアンテナに伝達することに
よりラジオ本体のアンテナの実質的な利得を向上させ
る。

【００１３】そのために、板状体に微小ループアンテナ
を形成する。形成される微小ループアンテナは非同調型
あるいは同調型のいずれもが可能であり、同一受信帯域
のものを複数形成、異なる同一受信帯域のものを複数形
成することが可能である。本発明の補助アンテナ装置を
ラジオ本体に内蔵されているフェライトバーアンテナあ
るいはホイップアンテナに接近・結合させると、ラジオ
本体に内蔵されたアンテナに、補助アンテナ装置に誘起
された高周波電流による高周波電流が誘起され、アンテ
ナ系全体の利得が向上する。板状体である本発明の補助
アンテナ装置は、鞄等の容器あるいはパネル等の装飾品
に内蔵させることができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図３に、
本発明の原理的な構成を示す。ここに示した微小ループ
アンテナはＡＭ用微小ループアンテナ１１とＦＭ用微小
ループアンテナ１２から構成されており、これらの微小
ループアンテナ１１及び１２はいずれも非同調型であ
る。ＡＭ用微小ループアンテナ１１をフェライトバーア
ンテナの１次側コイル５に近接させることにより、ＡＭ
用微小ループアンテナ１１に誘起された高周波電流がフ
ェライトバーアンテナの１次側コイル５に結合伝達さ
れ、ＦＭ用微小ループアンテナ１２をホイップアンテナ
８に近接させることにより、ＦＭ用微小ループアンテナ
１２に誘起された高周波電流がホイップアンテナ８に誘
起される。

【００１５】図４に本発明の第１実施例として、微小ル
ープアンテナの最も基本的な構成を示す。なお、以下記
載する実施例で説明する微小ループアンテナは特に断ら
ない限り、ＡＭ用微小ループアンテナである。この図に
おいて１３は絶縁性の基板であり、この基板１３に巻回
数が複数とされた微小ループアンテナ１４が形成されて
いる。微小ループアンテナ１４自体は導線によって構成
してもよいが、印刷等の手段により膜で構成することも
可能である。また、微小ループアンテナ１４は基板１３
の表面に形成あるいは絶縁板で構成された２枚の基板の
内部に形成することができ、これらの微小ループアンテ
ナ１４が形成された基板１３全体をさらにプラスティッ
クケース等に封入することもできる。なお、ここに示さ
れた微小ループアンテナ１４は原理を示すために非同調
型とされている。

【００１６】図５に示すのは本発明の第２の実施例であ
り、図４に示された非同調微小ループアンテナ１４に固
定コンデンサ１５を付加したものである。このようにし
て受信電波を微小ループアンテナに共振させることによ
り、利得を向上させることができる。

【００１７】図５に示したものは共振範囲（ＡＭ放送は
５３５〜１６１０ＫHz）を広くするためＱを下げざるを
えず、必然的に大きな利得は望めない。そこで、図６に
示す本発明の第３の実施例においては、図５に示された
微小ループアンテナ１４のコンデンサ１５を可変コンデ
ンサで構成した。このようにして、ループアンテナを受
信電波に共振させることにより、さらに利得を向上させ
ることができる。

【００１８】図６に示された第３実施例の微小ループア
ンテナのように可変コンデンサを用いて同調をとるよう
に構成した場合、受信放送局を変更する度に可変コンデ
ンサを調節して同調をとるのは煩わしいばかりでなく、
使用中に知らぬ間に可変コンデンサに触れ、同調がずれ
てしまうおそれがある。一方、ラジオ聴取者は受信局を
固定あるいはいくつかの放送局に限定している場合が多
い。図７に示すのはこのような状況に適した第４の実施
例であって、微小ループアンテナ１４に複数の固定コン
デンサ１５，１６，１７を付加し、切換スイッチ１８に
よって切り替えるように構成したものである。このよう
に構成し、受信放送局を変更する時に固定コンデンサを
切り替えることによって微小ループアンテナの同調をと
ることにより安定した受信を行うことができる。

【００１９】図６及び図７に示された第３及び第４の実
施例においては、微小ループアンテナにコンデンサを付
加し、このコンデンサによって微小ループアンテナを受
信電波に共振させることによって利得を向上させてい
る。この共振は微小ループアンテナを変更することによ
っても得ることができるので、そのための構成を図８〜
図１０に示す。

【００２０】図８に示すのは、基板１３上に異なる共振
周波数を有する微小ループアンテナ１９及び２０を同心
上に配置した第５の実施例である。この図に示された第
５の実施例の微小ループアンテナ１９及び２０は同調用
のコンデンサが付加されていない非同調型として示され
ているが、コンデンサが付加された同調型とすることが
できるのは言うまでもない。

【００２１】図９に示したのは、異なる共振周波数を有
する複数の微小ループアンテナ２１，２２，２３を基板
１３上に並列して形成した第６の実施例である。この第
６の実施例の微小ループアンテナ２１，２２，２３の場
合にも、コンデンサが付加された同調型とすることがで
きるのは言うまでもない。

【００２２】図１０に示したのは、異なる共振周波数を
有する複数の微小ループアンテナ２５，２７，２９を各
々別々の基板２４，２６，２８上に形成し、これらの基
板２４，２６，２８を重ねて一体とした第７の実施例で
ある。この第７の実施例の微小ループアンテナ２５，２
７，２９の場合にも、コンデンサが付加された同調型と
することができるのは言うまでもない。

【００２３】以上図８〜図１０で説明した実施例の微小
ループアンテナは前に述べたように全てＡＭ放送用アン
テナである。しかし、これらの一部をＦＭあるいは短波
帯（ＨＦ）用のアンテナとすることができることは言う
までもない。

【００２４】以上説明した第１〜第７実施例の微小ルー
プアンテナは全てラジオ本体に内蔵されたアンテナに近
接配置するように構成されている。しかし、使用環境に
よっては微小ループアンテナとラジオ本体を近接は位置
することができないことがある。そのような場合の対処
について、図１１で説明する。図１１にはそのための２
種類の微小ループアンテナを示す。基板３１上に形成さ
れた第８実施例である第１の微小ループアンテナ３０は
第１〜第７実施例の微小ループアンテナと異なり、その
一部が給電線３２によって外部に引き出され、給電線３
２の端部に結合部３３が形成されている。微小ループア
ンテナ３０によって受信された電波は給電線３２を経由
して結合部３３を経てラジオ本体１のアンテナに供給さ
れる。

【００２５】基板３４上に形成された第９実施例である
第２の微小ループアンテナ３５は第１〜第７実施例の微
小ループアンテナと同様にそこから給電線が引き出され
ることはないが、基板上に微小ループアンテナと結合す
る第１の結合部３６が形成され、この第１の結合部３６
から給電線３７が外部に引き出され、給電線３７の端部
に第２の結合部３８が形成されている。微小ループアン
テナ３５によって受信された電波は第１の結合部３６、
給電線３２、結合部３３を経てラジオ本体１のアンテナ
に供給される。

【００２６】電車の中でラジオを受信する場合には本体
を鞄の中に収納し、イアホンのみを外部に出しているこ
とが多い。そこで、微小ループアンテナ４１が形成され
た基板４０を図１２に示すように鞄３９等に内蔵する。

【００２７】また、電車の中等の移動中に使用するので
はなく、家庭、事務室等で固定して使用する場合には図
１１に示された固定して使用する場合には、第１１実施
例に示された第８実施例の構成あるいは第９実施例の構
成を応用して、図１３に示すように例えば装飾用のパネ
ル４２に微小ループアンテナ４４が形成された基板４３
を内蔵させ、微小ループアンテナ４４に接続された結合
部４５によってラジオ本体１に結合させることもでき
る。

【００２８】この場合、ラジオ本体と微小ループアンテ
ナを近接して配置することが可能ならば、必ずしも結合
部を用いる必要はない。

【００２９】なお、微小ループアンテナの指向特性はル
ープの巻回軸方向であり、一般的なラジオ本体において
用いられているフェライトバーアンテナは実施例に示さ
れたような向き、すなわち巻回軸が紙面と並行して配置
されている。一方、本発明の補助アンテナ装置の微小ル
ープアンテナの巻回軸は紙面に対して垂直な方向に配置
されている。したがって、ラジオ本体に内蔵されたフェ
ライトバーアンテナの指向性と本発明の補助アンテナ装
置の指向性が相補うことにより、水平面内において指向
性のないアンテナ系をえることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の補助アンテナ装置をラジオ本体のフェライトバーアン
テナあるいはホイップアンテナに接近・結合させること
により、ホイップアンテナを含むラジオ本体に何等手を
加えることなく、アンテナ系の利得を向上させることが
できるとともに指向性のないアンテナ系をえることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

【符号の説明】

１ ラジオ本体 ２ ＡＭチューナ ３ ＦＭチューナ ４ フェライトコア ５ １次側コイル ６ 同調用バリコン ７ ２次側コイル ８ ホイップアンテナ ９ １ターンループアンテナ １０，１４，１９，２０，２１，２２，２３，２５，２
７，２９，３０，３５，４１，４４ 微小ループアンテ
ナ １１ ＡＭ用微小ループアンテナ １２ ＦＭ用微小ループアンテナ １３，２４，２６，２８，３１，３４，４０，４３ 基
板 １５，０６，１７ 固定コンデンサ １８ 切換スイッチ ３２，３７ 給電線 ３３，３６，３８，４５ 結合部 ３９ 鞄 ４２ パネル

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【手続補正書】

【提出日】平成６年８月１２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】 小型ラジオの基本的構造図。

【図２】 ループアンテナの原理的構造図。

【図３】 本発明の原理的構成図。

【図４】 本発明第１実施例の基本的構成図。

【図５】 本発明第２実施例の構成図。

【図６】 本発明第３実施例の構成図。

【図７】 本発明第４実施例の構成図。

【図８】 本発明第５実施例の構成図。

【図９】 本発明第６実施例の構成図。

【図１０】 本発明第７実施例の構成図。

【図１１】 本発明のその他の実施例の構成図。

【図１２】 本発明のさらに他の実施例の構成図。

【図１３】 本発明のまたさらに他の実施例の構成図。

【符号の説明】 １ ラジオ本体 ２ ＡＭチューナ ３ ＦＭチューナ ４ フェライトコア ５ １次側コイル ６ 同調用バリコン ７ ２次側コイル ８ ホイップアンテナ ９ １ターンループアンテナ １０，１４，１９，２０，２１，２２，２３，２５，２
７，２９，３０，３５，４１，４４ 微小ループアンテ
ナ １１ ＡＭ用微小ループアンテナ １２ ＦＭ用微小ループアンテナ １３，２４，２６，２８，３１，３４，４０，４３ 基
板 １５，０６，１７ 固定コンデンサ １８ 切換スイッチ ３２，３７ 給電線 ３３，３６，３８，４５ 結合部 ３９ 鞄 ４２ パネル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平面状に巻回された導電体、前記導電体
   に接続されたコンデンサから成る微小ループアンテナが
   絶縁基板上に形成されたことを特徴とする補助アンテナ
   装置。