JPS6123683B2 - - Google Patents

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JPS6123683B2
JPS6123683B2 JP1889780A JP1889780A JPS6123683B2 JP S6123683 B2 JPS6123683 B2 JP S6123683B2 JP 1889780 A JP1889780 A JP 1889780A JP 1889780 A JP1889780 A JP 1889780A JP S6123683 B2 JPS6123683 B2 JP S6123683B2
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JP
Japan
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antenna
pillar
coaxial cable
capacitance
vehicle
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JP1889780A
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Japanese (ja)
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JPS56115004A (en
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Masaru Kano
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YOKO SEISAKUSHO KK
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YOKO SEISAKUSHO KK
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32Adaptation for use in or on road or rail vehicles

Landscapes

  • Details Of Aerials (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車のピラー部分などにわずかな
間隔を保つて取付けられ、車内に設けたラジオに
電波を供給する車輌用アンテナに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a vehicle antenna that is attached to a pillar part of a vehicle at a small distance and supplies radio waves to a radio installed inside the vehicle.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、自動車のピラー面に対して外側からサポ
ータをネジ等で固定し、このサポータにアンテナ
を支持させ、アンテナ素子とピラー面との間隔を
平行にした構成の車輌用ピラーアンテナが用いら
れている。このピラーアンテナは、他の車輌用ア
ンテナに比べ、車輌への取付けが容易で安価に製
造でき、使用時における運転者の操作が容易であ
り、美観が良い等の理由から、近年多くの車輌に
用いられるようになつてきている。
Conventionally, vehicle pillar antennas have been used in which a supporter is fixed to the pillar surface of the vehicle from the outside with screws, etc., the antenna is supported by this supporter, and the distance between the antenna element and the pillar surface is parallel. . Compared to other vehicle antennas, this pillar antenna is easy to install on vehicles, can be manufactured at low cost, is easy for drivers to operate during use, and has a good appearance, so it has been used in many vehicles in recent years. It is starting to be used.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、AM受信用のカーラジオが主流
だつた時期ではこのピラーアンテナでも良好な受
信ができたが、AM―FM受信兼用のカーラジオ
の使用率が高まるに従い、このピラーアンテナの
受信性能(特にFMについて)の悪い点が問題と
なつてきた。この原因は、第1に、ピラーアンテ
ナのアンテナ素子と金属性のピラー面とが接近し
て設けられているので、リアクタンス成分が大き
くなつてカーラジオとの不整合を著しく大きくさ
せていることである。第2の原因は、1本のアン
テナ素子でAM―FMを兼用して受信する場合、
いずれの受信領域においても整合させる設計が通
常の手段では不可能であつたことがあげられる。
この第2の原因では、FMではインピーダンス
(Ω)、AMでは容量(pF)を基準としてカーラジ
オ側で整合していることから、フイーダの長さが
関係している。ピラーアンテナでは、アンテナ取
付位置からカーラジオまでの距離が長くならざる
を得ず、その反面、FMとAMのいずれにも整合
できるフイーダが入手できないことにある。
However, when car radios for AM reception were the mainstream, even this pillar antenna was able to provide good reception, but as the usage rate of car radios for both AM and FM reception increased, the reception performance of this pillar antenna (especially FM The negative aspects of (about) have become a problem. The reason for this is, first, because the antenna element of the pillar antenna and the metal pillar surface are installed close to each other, so the reactance component becomes large, significantly increasing the mismatch with the car radio. be. The second reason is that when receiving both AM and FM with one antenna element,
One of the reasons is that it has been impossible to design matching in any reception area using normal means.
This second cause is related to the length of the feeder, since matching is done on the car radio side based on impedance (Ω) for FM and capacitance (pF) for AM. Pillar antennas require a long distance from the antenna installation location to the car radio, and on the other hand, feeders that can match both FM and AM are not available.

この不整合の具体的な例を、従来から自動車の
フエンダー等に埋込まれて用いられる埋込みアン
テナと比較して解説する。
A specific example of this mismatch will be explained by comparing it with an embedded antenna conventionally embedded in the fender of a car.

まず、埋込みアンテナを取付けた状態でのアン
テナの容量は15pFであり、カーラジオのAM受信
容量は80pFに設定してあるので、65pFの容量の
フイーダを用いてアンテナとカーラジオを接続す
ればAM用の整合は最良となる。この埋込みアン
テナをFM受信用に用いるには、カーラジオの
FM側は通常75Ωにインピーダンスが設定されて
いるので、75Ωのインピーダンスを用いればAM
用の整合は最良となる。従つて、アンテナとカー
ラジオを65pFの容量と75Ωのインピーダンスを
それぞれ持つ特性の同軸ケーブルで接続すれば、
AM,FMのいずれも最適な状態で受信できるこ
とになる。埋込みアンテナとカーラジオは共に、
通常、自動車の左側に取付けられており、しかも
車輌内部で両者の接続が可能なため、ケーブルの
長さは短くてすみ1000mm程度で良い。この長さか
ら判断して65pF/mの容量をもつ、いわゆる高容
量フイーダを用いれば整合は行われる。
First, the capacity of the antenna with the embedded antenna installed is 15pF, and the AM reception capacity of the car radio is set to 80pF, so if you connect the antenna and car radio using a feeder with a capacity of 65pF, the AM reception capacity will be 15pF. The best match is for To use this embedded antenna for FM reception, the car radio must be
The impedance on the FM side is usually set to 75Ω, so if you use an impedance of 75Ω, the AM
The best match is for Therefore, if you connect the antenna and car radio with a coaxial cable that has a capacitance of 65pF and an impedance of 75Ω,
This means that both AM and FM can be received in optimal conditions. Both the built-in antenna and the car radio
It is usually installed on the left side of the car, and since the two can be connected inside the car, the cable length can be as short as 1000 mm. Judging from this length, matching can be achieved by using a so-called high capacitance feeder with a capacitance of 65 pF/m.

次に、ピラーアンテナを用いた場合、取付状態
でのアンテナの容量は30pFであり、カーラジオ
のAM側の容量は80pFに設定してあることから、
50pFの容量を持つフイーダで接続すれば整合で
きる。また、カーラジオのFM側では、前述のよ
うに75Ωのインピーダンスを持つフイーダを用い
れば整合することができる。ここで、ピラーアン
テナは自動車の右側のピラーに取付けてあり、カ
ーラジオは自動車車内の左側に固定してあること
から、両者を接続するフイーダは1200〜1600mmの
長さを必要とし、前記条件を満足させるためには
31.2〜41.6pF/mの特性を有する低容量フイーダ
が必要となる。しかし、JIS規格の同軸ケーブル
では、50Ωと100±3pFの特性を持つものと、75
Ωと67±3pFの特性を持つものしかなく、この規
格のケーブルを用いてピラーアンテナとカーラジ
オを接続すると、全く不整合となつてしまうもの
であつた。このJIS規格には、ピラーアンテナの
接続に適合する同軸ケーブルが規定していないの
ではなく、ケーブルの特性はその同軸構造、材
質、絶縁物の誘電率などによつてインピーダンス
と容量が決定されてしまうものである。従つて、
同じような形状、構造のケーブルでは、インピー
ダンスΩと容量pFが極端に異なる値のものを製
造することが不可能である。
Next, when using a pillar antenna, the capacity of the antenna when installed is 30pF, and the capacity on the AM side of the car radio is set to 80pF.
Matching can be achieved by connecting a feeder with a capacitance of 50pF. Furthermore, on the FM side of the car radio, matching can be achieved by using a feeder with an impedance of 75Ω as described above. Here, the pillar antenna is attached to the right pillar of the car, and the car radio is fixed to the left side inside the car, so the feeder that connects the two needs to have a length of 1200 to 1600 mm, and the above conditions are met. in order to satisfy
A low capacitance feeder with a characteristic of 31.2 to 41.6 pF/m is required. However, JIS standard coaxial cables have characteristics of 50Ω and 100±3pF, and 75Ω and 100±3pF.
There were only cables with characteristics of Ω and 67±3pF, and if a cable of this standard was used to connect a pillar antenna to a car radio, there would be a complete mismatch. This JIS standard does not stipulate coaxial cables that are compatible with pillar antenna connections; rather, the impedance and capacitance of the cable are determined by its coaxial structure, material, dielectric constant of the insulator, etc. It's something to put away. Therefore,
It is impossible to manufacture cables with similar shapes and structures that have extremely different impedance Ω and capacitance pF.

上記理由により、従来ではピラーアンテナとカ
ーラジオを、芯線の外周に芯線と一定の間隙を維
持して、絶縁材、シールド線および表被材を重合
した外被部材を同心状に配置し、中空状に形成
し、(例えば実開昭52―121690号公報参照)よつ
て30〜40pF/mの低容量を達成した低容量フイー
ダで接続して用いており、通常多く用いられる
AM受信側の容量に整合させている。このため、
FM受信側では75Ωのインピーダンスに対して
100〜120Ω適度のインピーダンスのフイーダを接
続した状態となり、不整合となつて感度の悪い受
信をすることになる。
For the above reasons, conventionally, pillar antennas and car radios are constructed by concentrically arranging an outer sheathing member made by polymerizing insulating material, shielding wire, and outer sheathing material, while maintaining a certain gap between the core wire and the outer periphery of the core wire. (For example, see Utility Model Application Publication No. 121690/1983) and is connected with a low capacitance feeder that achieves a low capacitance of 30 to 40 pF/m, and is commonly used.
It matches the capacity of the AM receiving side. For this reason,
On the FM receiving side, for an impedance of 75Ω
A feeder with a moderate impedance of 100 to 120 ohms is connected, resulting in mismatch and reception with poor sensitivity.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は上述の欠点に鑑み、ピラーアンテナと
カーラジオを接続する同軸ケーブルの中間に整合
器を設け、AM,FMのいずれの受信状態におい
ても整合でき、1本のアンテナでAM―FMを良
好に受信できる車輌用アンテナを提供するもので
ある。
In view of the above-mentioned drawbacks, the present invention provides a matching box between the coaxial cable that connects the pillar antenna and the car radio, allowing matching in both AM and FM reception conditions, and achieving good AM-FM performance with a single antenna. The present invention provides a vehicle antenna that can receive signals.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を、図面を参照して説
明する。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本実施例の外観を示すもので、伸縮管
からなるアンテナ素子1の基部には樹脂等の絶縁
材からなるサポータ2が固着してあり、サポータ
2から少し間隔を置いてアンテナ素子1には樹脂
等の絶縁材からなるサポータ3が取付けてある。
両サポータ2,3にはピラーに固着するためのね
じ4,5が挿通してある。このサポータ2にはア
ンテナ素子1と導通する同軸ケーブル6が接続し
てあり、同軸ケーブル6には整合器としてのリア
クタンス素子7が接続してある。リアクタンス素
子7には同軸ケーブル8が接続してあり、同軸ケ
ーブル8の終端にはカーラジオのアンテナ端子に
挿入するプラグ9が接続してある。第2図は第1
図の構成を具体的に示すもので、同軸ケーブル6
は約1/2λの長さ、同軸ケーブル8は約1/4λの長
さであり、同軸ケーブル8の芯線とプラグ9との
間には容量補正用のシリーズコンデンサ10が設
けてある。このλは受信しようとするFMの波長
であり、国内バンドの周波数は80〜82MHz程度に
しておく。第3図ではリアクタンス素子7の内部
を示すものであり、リアクタンス素子7内にはコ
ンデンサ11があり、このコンデンサ11の両端
はそれぞれ同軸ケーブル6,8の芯線とアース線
に接続している。
FIG. 1 shows the external appearance of this embodiment. A supporter 2 made of an insulating material such as resin is fixed to the base of an antenna element 1 made of a telescopic tube. A supporter 3 made of an insulating material such as resin is attached to the supporter 1 .
Both supports 2 and 3 have screws 4 and 5 inserted through them for fixing to the pillar. A coaxial cable 6 that conducts with the antenna element 1 is connected to the supporter 2, and a reactance element 7 as a matching device is connected to the coaxial cable 6. A coaxial cable 8 is connected to the reactance element 7, and a plug 9 to be inserted into the antenna terminal of a car radio is connected to the end of the coaxial cable 8. Figure 2 is the first
This figure specifically shows the configuration of the coaxial cable 6.
has a length of about 1/2λ, and the coaxial cable 8 has a length of about 1/4λ, and a series capacitor 10 for capacitance correction is provided between the core wire of the coaxial cable 8 and the plug 9. This λ is the wavelength of the FM to be received, and the frequency of the domestic band is set to about 80 to 82 MHz. FIG. 3 shows the inside of the reactance element 7, and there is a capacitor 11 inside the reactance element 7, and both ends of the capacitor 11 are connected to the core wires of the coaxial cables 6 and 8 and the ground wire, respectively.

この実施例のものを車輌12に取付けた使用状
態を示すものが、第7図である。車輌12のピラ
ー部にサポータ2,3をねじ止めし、アンテナ素
子1をピラー面と間隔を置いて取付ける。車輌1
2内にはカーラジオ13が固定してあり、このカ
ーラジオ13のアンテナ端子にプラグ9を接続さ
せている。
FIG. 7 shows the state in which this embodiment is installed in a vehicle 12. Supporters 2 and 3 are screwed to the pillar portion of a vehicle 12, and the antenna element 1 is mounted with a space between the pillar surface and the pillar surface. Vehicle 1
A car radio 13 is fixed inside the car radio 2, and a plug 9 is connected to the antenna terminal of the car radio 13.

本実施例では、同軸ケーブル6の端部にコンデ
ンサ11が介在させてあるので、リアクタンス素
子7の位置ではアンテナ素子1のリアクタンス分
が除去されて給電点インピーダンスとやや同じイ
ンピーダンスになる。しかし、この状態でもまだ
インピーダンスが依然として高いので、さらに百
数+Ω程度の同軸ケーブル8の端部でのインピー
ダンスを75Ω付近まで下げている。そして、容量
を補正するためシリーズコンデンサ10でAM受
信側での容量に適合させている。
In this embodiment, since the capacitor 11 is interposed at the end of the coaxial cable 6, the reactance of the antenna element 1 is removed at the position of the reactance element 7, resulting in an impedance that is somewhat the same as the feeding point impedance. However, even in this state, the impedance is still high, so the impedance at the end of the coaxial cable 8, which is about 100+Ω, is further lowered to around 75Ω. In order to correct the capacitance, a series capacitor 10 is used to match the capacitance on the AM receiving side.

この第7図の状態でFMを受信した場合の周波
数とV.S.W.Rの特性曲線を第9図に示す。
FIG. 9 shows a characteristic curve of frequency and VSWR when FM is received in the state shown in FIG. 7.

第8図は従来のアンテナ素子1とカーラジオ1
3を同軸ケーブル14で接続した状態を示すもの
で、この従来の構成による周波数V.S.W.Rの特性
曲線は、同様に第9図に示してある。
Figure 8 shows a conventional antenna element 1 and a car radio 1.
FIG. 9 shows a state in which 3 is connected by a coaxial cable 14, and the frequency VSWR characteristic curve of this conventional configuration is also shown in FIG.

この第9図から判断できるように、本実施例で
はFMの受信特性が向上している。
As can be seen from FIG. 9, the FM reception characteristics are improved in this embodiment.

第4図は本発明の他の実施例を示す外観図で、
同軸ケーブル6と8は整合器としての分岐器15
によつて連結してあり、分岐器15には分岐ケー
ブル16が接続してある。この分岐ケーブル16
の芯線とアース線はそれぞれ同軸ケーブル6,8
に接続してある。
FIG. 4 is an external view showing another embodiment of the present invention.
Coaxial cables 6 and 8 are connected to a branch 15 as a matching box.
A branch cable 16 is connected to the branch 15. This branch cable 16
The core wire and ground wire are coaxial cables 6 and 8, respectively.
It is connected to.

第5図は、第4図の実施例の各部を具体的に数
値で示したもので、アンテナ素子1の長さは1400
mm、同軸ケーブル6の長さは約1/2λで1500mm、
同軸ケーブル8の長さは約1/4λで620mm、分岐ケ
ーブル16の長さは400mmであり、各ケーブル
6,8,16は34PF/mの低容量のものを使用し
ている。プラグ9内にはシリーズコンデンサ10
が挿入してあるが、この容量は260pFである。
FIG. 5 specifically shows numerical values for each part of the embodiment shown in FIG. 4, and the length of the antenna element 1 is 1400 mm.
mm, the length of coaxial cable 6 is approximately 1/2λ, 1500mm,
The length of the coaxial cable 8 is about 1/4λ, 620 mm, and the length of the branch cable 16 is 400 mm, and each of the cables 6, 8, and 16 is of a low capacity of 34 PF/m. Series capacitor 10 is in plug 9
is inserted, and this capacitance is 260pF.

この構成では、分岐ケーブル16がその芯線と
アース線の間に容量を生じ、コンデンサの作用を
することになり、前述のリアクタンス素子7と同
様の効果を有する。そして、この分岐ケーブル1
6をやや長めの適当な長さにしておき、実際に車
輌12に設置してから最良受信状態になるよう分
岐ケーブル16の端部を切断して微調整すること
ができる。また、この実施例では、第1図の実施
例に比べて構成が容易であり、安価に製作できる
利点がある。
In this configuration, the branch cable 16 generates a capacitance between its core wire and the ground wire, acts as a capacitor, and has the same effect as the reactance element 7 described above. And this branch cable 1
6 to an appropriate length, and after actually installing it in the vehicle 12, the end of the branch cable 16 can be cut and finely adjusted to obtain the best reception condition. Further, this embodiment has the advantage that it has a simpler structure and can be manufactured at a lower cost than the embodiment shown in FIG.

第6図は、第4図のさらに他の実施例を示すも
ので、カーラジオにAM用アンテナ端子とFM用
アンテナ端子が別個に設けられている場合に用い
ることができるものである。前記同軸ケーブル8
にはFM用プラグ17が接続してあり、分岐ケー
ブル16にはAM用プラグ18が接続してあつ
て、AM用プラグ18内には容量補正用のシリー
ズコンデンサ19が挿入してある。
FIG. 6 shows still another embodiment of FIG. 4, which can be used when a car radio is provided with separate AM antenna terminals and FM antenna terminals. The coaxial cable 8
An FM plug 17 is connected to the branch cable 16, an AM plug 18 is connected to the branch cable 16, and a series capacitor 19 for capacitance correction is inserted into the AM plug 18.

この実施例では、AM,FMのいずれも専用に
整合して受信することができる。
In this embodiment, both AM and FM can be exclusively matched and received.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は上述のように構成したので、簡易な構
成でありながらFM,AMのいずれの周波数にも
整合することができ、ピラーアンテナを使用する
際の不都合を改善することができる。
Since the present invention is configured as described above, it is possible to match both FM and AM frequencies with a simple configuration, and it is possible to improve the inconvenience when using a pillar antenna.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示す外観図、第2
図,第3図は同上の具体的な要素を示す説明図、
第4図は本発明の他の実施例を示す外観図、第5
図は同上の具体的な要素を示す説明図、第6図は
さらに他の実施例を示す説明図、第7図は本実施
例を車輌に設けた状態を示す説明図、第8図は従
来の構成を示す説明図、第9図は本実施例と従来
のアンテナによる周波数対V.S.W.Rの特性曲線を
示すグラフである。 1…アンテナ素子、2,3…サポータ、4,5
…ねじ、6,8…同軸ケーブル、7…整合器とし
てのリアクタンス素子、9…プラグ、10…シリ
ーズコンデンサ、11…コンデンサ、12…車
輌、13…カーラジオ、14…同軸ケーブル、1
5…分岐器、16…分岐ケーブル、17…FM用
プラグ、18…AM用プラグ、19…シリーズコ
ンデンサ。
Figure 1 is an external view showing one embodiment of the present invention, Figure 2 is an external view showing one embodiment of the present invention.
Figure 3 is an explanatory diagram showing specific elements of the same as above,
FIG. 4 is an external view showing another embodiment of the present invention, and FIG.
The figures are explanatory diagrams showing specific elements of the same as above, Fig. 6 is an explanatory diagram showing another embodiment, Fig. 7 is an explanatory diagram showing the state in which this embodiment is installed in a vehicle, and Fig. 8 is an explanatory diagram showing the conventional example. FIG. 9 is a graph showing characteristic curves of frequency versus VSWR for the present embodiment and the conventional antenna. 1... Antenna element, 2, 3... Supporter, 4, 5
...Screw, 6,8...Coaxial cable, 7...Reactance element as matching device, 9...Plug, 10...Series capacitor, 11...Capacitor, 12...Vehicle, 13...Car radio, 14...Coaxial cable, 1
5... Branch, 16... Branch cable, 17... FM plug, 18... AM plug, 19... Series capacitor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 車輌のピラー部などの金属ボデー面に間隔を
置いて取付けられるアンテナ素子と、このアンテ
ナ素子に接続され、受信しようとするFM周波数
に対して約1/2波長の長さの同軸ケーブルと、こ
の同軸ケーブルの端部に接続される整合器と、該
整合器に接続され、受信しようとするFM周波数
に対して約1/4波長の長さの同軸ケーブルと、こ
の同軸ケーブルの端部とカーラジオのアンテナ端
子との間に挿入されてAM受信側での容量に適合
させる容量補正用コンデンサとから構成されたこ
とを特徴とする車輌用アンテナ。 2 整合器を分岐可能に構成したことを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の車輌用アンテナ。
[Claims] 1. An antenna element installed at intervals on a metal body surface such as a pillar of a vehicle, and an antenna element connected to this antenna element and having a length of approximately 1/2 wavelength relative to the FM frequency to be received. A matching box connected to the end of this coaxial cable, a coaxial cable that is connected to the matching box and has a length of approximately 1/4 wavelength for the FM frequency to be received, and this A vehicle antenna comprising a capacitance correction capacitor inserted between an end of a coaxial cable and an antenna terminal of a car radio to match the capacitance on the AM reception side. 2. The vehicle antenna according to claim 1, wherein the matching device is configured to be branchable.
JP1889780A 1980-02-18 1980-02-18 Car antenna Granted JPS56115004A (en)

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