JPH0821809B2 - 移動体用送受信アンテナ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、移動体用送受信アンテナに関し、特に車両
等の移動体に搭載された無線受信装置又は無線送信装置
等の受信及び送信を行うためのアンテナに関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来より、車両等の移動体に設置され電波の送受信を
行うためのアンテナとしては、車載ラジオの受信専用の
ロッドアンテナやダイバーシティアンテナ等が使用さ
れ、又、車載無線送受信装置の送受信共用としてホイッ
プアンテナ等の接地型アンテナが使用されている。

このような車載ラジオの受信専用アンテナで最適な受
信感度を得るため、例えばロッドアンテナの場合には、
車体に内蔵された昇降モータにより車体外部に突出した
アンテナを上下させ、アンテナの長さを変化させて受信
感度を調節している。

また、ダイバーシティアンテナの場合には、リアウィ
ンドウガラスにリアデフォッガの電熱線に近接させて２
系統からなるアンテナ線を設け、それぞれのアンテナと
の接続をアンテナ切替器によって品質の良い方を選択す
るように高速で切り替えることにより所望の受信感度を
得ている。

また、車載無線送受信装置専用のホイップアンテナ等
の接地型アンテナでは、車体をアースとして利用し、車
両後部のトランク上またはルーフサイドに、若しくはマ
グネット基台等を使用してルーフトップに直立して設置
・固定している。

そして、アンテナの長さは使用電波の４分の１波長を
基本にしてその整数倍となっているために使用電波に共
振して整合され、受信時には常に最適な受信感度、送信
時には最適な定在波比を得るようにしている。

一方、車両の製造時にワイヤーハーネスを布線する場
合には、例えば上記ダイバーシティアンテナのようにリ
アウィンドウガラス面にリアデフォッガの電熱線に近接
若しくは一体化させて設置する方式のアンテナでは、電
装品のオン／オフ等によって発生する高周波ノイズが誘
電により車載ラジオに混入するのを防止するため、例え
ば特開昭58−20568号公報に示されるように、アンテナ
ケーブルを含んだリアデフォッガハーネスと電装ワイヤ
ーハーネスとを少なくともリアウィンドウ以外では互い
に離隔させて布線する方法が採られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような従来例において、まず、車載ラジオ受信専
用のロッドアンテナでは、アンテナに付随するアース導
体（ラジアル）を設けていないために、アース導体面を
大地面として見立てて接地効果が得られるグランドプレ
ーンアンテナにはならず、受信感度が低くてノイズの影
響を受けやすくなる。また、送信用アンテナとして使用
する場合は、アンテナの長さが限定されて定在波比が高
くなり反射が大きくなるため、他の電装システムに対し
EMI,EMS等の電波障害及び不要なスプリアス等の輻射を
発生することがあり、その結果、送信用としては実用的
でなくなり、受信専用アンテナと送信用アンテナとは別
々に設けなければならないと言う問題がある。

又、ダイバーシティアンテナの場合には、構造が複雑
となり、コスト的にも高価なものとなる。

更に、車載無線送受信装置の送受信用に専用に設けら
れたホイップアンテナ等では、走行時の空気抵抗が大き
いことや美観を損ねる等の問題がある。

一方、車両製造時にアンテナケーブルを配線・取り付
けする際、特開昭58−20568号公報に例示されるワイヤ
ーハーネスの布線方法では、アンテナケーブルを含んだ
リアデフォッガハーネスと電装ワイヤーハーネスとを少
なくともリアウィンドウ以外では互いに離隔させて布線
しているため、取り付け作業が煩雑となり、且つ、取り
付け時の占有スペースが大きくなる等の問題も生じてい
る。

そこで、本発明では、グランドプレーンアンテナを構
成し、受信時には高受信感度を呈し、送信時には低定在
波比で反射が少なく高利得の送信が可能となり、且つ車
両製造時の取り付け作業が簡易でスペースが小さくて済
む移動体用送受信アンテナを実現することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、第１の本発明に係る移動
体用送受信アンテナに於いては、移動体用の電気信号を
通す芯線を有するシールドケーブルのシールド被覆をア
ース導体とし、最適定在波比調整用の切断可能なタップ
を設けて該ケーブルのシースに埋め込んだ導体をアンテ
ナ線とし、該シースから該タップのみを突出させてい
る。

また、第２の本発明に係る移動体用送受信アンテナに
於いては、移動体用の光信号を通すコアを有する光ファ
イバケーブルのシース内に最適定在波比調整用の切断可
能なタップを設けた導体を別々の位置に埋め込んでそれ
ぞれアンテナ線とアース導体とし、該シースから該タッ
プのみを突出させている。

〔作用〕

まず、第１の本発明によるシールドケーブルを利用し
たアンテナでは、定在波比調整用のタップを設けてシー
ルドケーブルのシース内に埋め込まれた導体をアンテナ
線（放射体）として使用（即ち、無線受信装置または高
周波の信号源を持つ無線送信装置のアンテナ端子に接
続）し、シールドケーブルのシールド被覆をアース導体
（ラジアル）として使用（即ち、無線受信装置または無
線送信装置のグランド端子に接続）する。

そして、シールドケーブル外皮上に突出したアンテナ
線の幾つかのタップの内、特定のタップの切断位置を選
択してアンテナ線の長さを調節することにより、反射電
力を最小にし、その結果、最小の定在波比を得ている。

この場合、アース導体となるシールド被覆はこれを大
地面として見立てて、その接地効果により高利得のグラ
ンドプレーンアンテナとしてアンテナ線を輻射又は受信
作用させる。

更に、シールドケーブルの芯線は車両のワイアーハー
ネスの一部として利用し、電装品関係等の他の電気信号
を伝達させるようにする。

従って、シールドケーブルの芯線を通過する電気信号
とアンテナ線上の高周波信号との間でシールド被覆をグ
ランドとして共有することにより、相互の高周波的なア
イソレーションが十分に取れることになる。

次に、第２の本発明による光ファイバケーブルを使用
したアンテナに於いては、同様に、定在波比調整用のタ
ップを設けて光ファイバケーブルのシース内に埋め込ま
れた一方の導体をアンテナ線（放射体）として使用（即
ち、無線受信装置または高周波の信号源を持つ無線送信
装置のアンテナ端子に接続）し、更に、定在波比調整用
のタップを設けて光ファイバケーブルのシース内に埋め
込まれたもう一つの導体をアース導体（ラジアル）とし
て使用（即ち、無線受信装置または無線送信装置のグラ
ンド端子に接続）する。

そして、第１の本発明と同様に、光ファイバケーブル
のシース上に突出した両方のアンテナ線の幾つかのタッ
プの内、特定のタップのカット位置を選択して、アンテ
ナ線の長さを調節することにより、反射電力を最小に
し、その結果、最小の定在波比を得ている。この場合、
アース導体はこれを大地面として見立てて、その接地効
果により高利得のグランドプレーンアンテナとしてアン
テナ線となる他方の導体を輻射または受信作用させてい
る。

更に光ファイバケーブルのコアは車両に用いられる光
ファイバ回路の一部として利用し、車両用の電気信号を
光伝送させるようにする。

従って、光ファイバケーブルのコアを通過する光信号
とアンテナ線上の高周波信号との間で情報伝達路が異な
るため、高周波的な相互の干渉は発生しない。

このようにして、ケーブル内に定在波比調整用のタッ
プを設けたアンテナ線とアース導体を埋め込み、グラン
ドプレーンアンテナとして作用させ、且つ、一つのケー
ブルで車両用電気信号の伝達と送受信共用のアンテナと
を併存させたため、受信時には最適な受信感度、送信時
には最適な定在波比が得られる送受信共用の高利得のア
ンテナとして動作し、更には、ワイアーハーネスの布線
作業が既存の車両用のワイアーハーネスとまとめて布線
出来ることとなる。

〔実 施 例〕

第１図（１）は第１の本発明による移動体用送受信ア
ンテナの一実施例を示しており、１は移動体用送受信ア
ンテナとして利用するシールドケーブル、２はシールド
ケーブル１に含まれる絶縁材としてのシース、３はアン
テナ線としてシールドケーブル１のシース２内に埋め込
まれ高周波信号の輻射及び受信をする放射体としての導
体、４はグランドプレーンアンテナのラジアルアース導
体として接地効果を得るために使用されるシールドケー
ブル１のシールド被覆、５はシース２に埋め込まれた放
射体３に設けられて切断位置を選択することにより高周
波信号を共振させ最小の定在波比を得るためのタップ、
そして６は移動体用の電気信号を通すためのシールドケ
ーブル１の芯線である。

次に、第２図（１）は第２の本発明による移動体用送
受信アンテナの一実施例を示しており、７は移動体用送
受信アンテナとして利用する光ファイバケーブル、８は
光ファイバケーブル７に含まれる絶縁材としてのシー
ス、９はアンテナ線として光ファイバケーブル７のシー
ス８内に埋め込まれ高周波信号の輻射及び受信をする放
射体としての一方の導体、10はグランドプレーンアンテ
ナのラジアルとして接地効果を得るために使用される光
ファイバケーブル７のシース８内に埋め込まれた他方の
導体、11はシース８に埋め込まれた放射体９に設けられ
て切断位置を選択することにより、高周波信号を共振さ
せ、最小の定在波比を得るためのタップ、12はシース８
に埋め込まれた導体10に設けられて切断位置を選択する
ことにより高周波信号を共振させ最小の定在波比を得る
ためのタップ、そして13は移動体用の光信号を通す光フ
ァイバケーブル７のコアである。

尚、放射体９とラジアル10とを交換しても良い。ま
た、第１図（２）は、第１図（１）に示される移動体用
送受信アンテナのタップ５を含んだ断面図、第２図
（２）は、第２図（１）に示される移動体用送受信アン
テナのタップ11と12を含んだ断面図をそれぞれ示してい
る。

次に、このような第１図及び第２図による本発明の実
施例を第３図の車載用無線送受信装置へ実際に装着した
実施例を基に説明する。

シールドケーブル１を利用したアンテナ（第１図）で
は、放射体３は無線送受信装置14のアンテナ端子Ａに、
シールド被覆４は無線送受信装置14のグランド端子Ｇに
接続される。

また、光ファイバケーブル７を利用したアンテナ（第
２図）では、点線に示すように放射体９は無線送受信装
置14のアンテナ端子Ａに、ラジアル10は無線送受信装置
14のグランド端子Ｇにそれぞれ接続され、且つ、無線送
受信装置14のグランド端子Ｇはグランド位置による不要
な電位差の発生を防止する為、バッテリー15の（−）側
が車体シャーシに短絡されている部分に集中して配線す
るようにする。

今、シールドケーブル１の場合では、使用周波数を例
えば400MHzとした場合、放射体３の長さは１波長相当分
の約75cm、タップ５は長さが18.8cmのものが３つ構成さ
れる。また、無線送受信装置14とアンテナ間に送信時に
入射波に対する反射波との比から直接SWR比を測定・表
示するSWRメータM1を接続する。

そこで、使用周波数の１波長が放射体の長さに十分共
振するようにタップ５の長さをカットして放射体全体の
長さを調節する。この時、タップカット位置はSWRメー
タM1の指示が最小（即ち、反射波が最小となる理想状
態）となるようにタップの端ａから順々に細かく調節し
てカットして行き、最良のSWR比を得る。

更に、アンテナのラジアル４の作用で２分の１波長の
ダイポールアンテナを基準として0dB（即ち、約2.15dB
の固有の利得）の高利得が得られる。第４図に使用周波
数を435,800,1200MHzとした場合の移動体送受信アンテ
ナの仕様を示す。

また、第３図による車載無線送受信装置または車載ラ
ジオ用に使用したシールドケーブル１利用のアンテナで
は、シールドケーブルの芯線６を第５図（１）に示すよ
うに、リアデフォッガ装置の電源供給回路として用いた
車両の電装システムに適用可能であり、同様に、光ファ
イバケーブル７利用のアンテナでは、第５図（２）に示
すように、光ファイバケーブル７のコア13を車両の光フ
ァイバ多重通信システムの多重ユニット16〜17間の光フ
ァイバ回路として用いた車両の電装システムに適用可能
である。

これらの電装システムへの適用例では、シールドケー
ブル１の芯線６または光ファイバケーブル７のコア13と
アンテナとしての放射体間に於けるEMI等の電磁誘導障
害、電波障害は、光ファイバケーブル７は当然のこと、
シールドケーブル１でも十分に防止することが出来る。

以下に本発明によるシールドケーブル及び光ファイバ
ケーブルを使用した移動体用送受信アンテナの製造方法
についての実施例を述べる。

シールドケーブルによるアンテナの場合： 第６図（１）に示すように、芯線となる導線６をポッ
ド20に通し、電気ヒータノズル22を備えたビニール原料
容器21からビニール原料を導線６の外周に被着させてか
ら、別の容器23からのビニール原料でポッド24において
シールド被覆４を被せ且つ被着させる。

これをリール（図示せず）に巻き取ってから今度はア
ンテナ線となる導線３を沿わせてポッド20に再び通し全
周をシールして完成する。

光ファイバケーブルによるアンテナの場合： 第６図（２）に示すように、コア13とアンテナ線とな
る導線９及びラジアル線となる導線10とをコア13を中心
に別々に配し、シース材容器30及びポッド31により全周
をシールして完成する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る移動体用送受信ア
ンテナでは、一つのケーブル内に移動体用の電気または
光信号を通す芯線またはコア部分、これとは電気的に独
立したアンテナ線とする導体及びラジアル線とするシー
ルド被覆または導体とを埋め込んで構成しているので、
以下の特有な効果が得られる。

グランドプレーンアンテナとなり、受信時には高受信
感度を呈し、送信時には最小の定在波比で反射の少ない
高利得のアンテナとなる。

車両製造時には、本アンテナケーブルを含めた車両用
ワイアーハーネスの布線方法が簡易となりスペースも節
約出来、且つ、ノイズの誘導の防止に効果が有る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第１の本発明に係る移動体用送受信アンテナ
の一実施例を示した図、 第２図は、第２の本発明に係る移動体用送受信アンテナ
の一実施例を示した図、 第３図は、本発明を適用した実施例を示した図、 第４図は、本発明の実施例による移動体用送受信アンテ
ナの仕様を示した図、 第５図は、本発明を適用した車両全体の配置を示した
図、 第６図は、本発明による移動体用送受信アンテナの製造
方法を図示した図、である。 第１図において、１はシールドケーブル、２はシース、
３は放射体（アンテナ線）、４はシールド被覆、５はタ
ップ、６は芯線をそれぞれ示す。 第２図において、７は光ファイバケーブル、８はシー
ス、９は放射体（アンテナ線）、10はラジアル（アース
導体）、11及び12はタップ、13はコアをそれぞれ示す。 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移動体用の電気信号を通す芯線を有するシ
   ールドケーブルのシールド被覆をアース導体とし、最適
   定在波比調整用の切断可能なタップを設けて該ケーブル
   のシースに埋め込んだ導体をアンテナ線とし、該シース
   から該タップのみを突出させたことを特徴とする移動体
   用送受信アンテナ。
2. 【請求項２】移動体用の光信号を通すコアを有する光フ
   ァイバケーブルのシース内に最適定在波比調整用の切断
   可能なタップを設けた導体を別々の位置に埋め込んでそ
   れぞれアンテナ線及びアース導体とし、該シースから該
   タップのみを突出させたことを特徴とする移動体用送受
   信アンテナ。