JPS62102605A - 自動車用アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動車用アンテナ装置、特に自動車の車体で受
信した放送波を効果的に検出して車載された各種受信器
に検出信号を供給する改良された自動車用アンテナ装置
に関する。

［従来の技術］ 各種の放送波、例えばラジオ、テレビあるいは電話など
の放送通信波を自動車内に設けられた受信器にて確実に
受信するために、自動車にはアンテナが設けられており
、また自動車と他局との通信を行う例えば市民バンド電
波の送受信にもアンテナが用いられ、アンテナは自動車
内における通信機能に不可欠かつ重要な役割を果たして
いる。

従来における一般的なアンテナとしてポールアンテナが
周知でおるが、このボールアンテナは車体から突出して
設けられることから折れ、曲がりなどの破損を受けやす
いなど種々の問題を有している。

また、従来のアンテナにおいてテレビ、電話などにおけ
る周波数帯域の通信波を受信するには、多数本のアンテ
ナを設置しなければならず、これでは自動車の外観に対
する美的コンセプトを破壊してしまい、またこれら各種
のアンテナ間における電気的な相互干渉を起こすという
問題があった。

そこで、放送波によって車体に誘起された電流を利用す
ることが提案されており、従来においては、特公昭５３
−２２４１８、実公昭５３−３４８２６が知られている
。前者によれば、車体の電流集中部に電気的な絶縁部を
形成し、この絶縁部両端間における電流が直接センサに
よって検出される。これによれば、ＳＮ比の優れた実用
可能な検出信号を得ることが示唆されたが、そのピック
アップ構造は車体の一部に切欠きを設けることを必要す
る等のため、量産される自動車に適用することは不可能
でおる。

また、後者は車両のピラーに流れる電流をピックアップ
コイルで検出するアンテナでおり、これによれば、アン
テナを車体内に内蔵してしまうという開発方向を示すも
のとして有益であったが、実際上、ピラーの近傍にその
長手方向に直交するピックアップコイルを設けることは
困難である。

以上のように、従来においては放送波によって車体に誘
起される電流を検出するアンテナ装置は、必ずしも成功
しておらず、特に、車体に誘起された電流を効果的に検
出するためのピックアップ構造及び実用可能なＳＮ比を
得るためのピックアップ配置とが正しく解決されていな
かった。

このような実情に鑑み、本出願人は車体周縁部にその長
手方向に沿って近接配置され、かつコンデンサと直列に
接続されたループアンテナを備え、放送波によって車体
表面に誘起された高周波表面電流をピックアップする自
動車用アンテナ装置を、特願昭６０−１７５２２１にて
提案している。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来技術の問題点 この装置によれば、車体周縁部に集中して流れる高周波
表面電流を効率良くピックアップすることができ、直列
接続されたコンデンサによって受信感度を極めて高める
ことができるが、このためには、製作精度がある程度高
く、構造の安定したループアンテナが必要となる。

しかしながら製作精度の高い安定した構造のループアン
テナを製作するには多大の手間を要するという問題があ
った。

また、この装置は、単巻きのループアンテナをその基本
としているが、複数巻きのループアンテナにて異なる受
信特性にて放送波を受信することもできる。しかし、こ
の場合複数のループアンテナを所定間隔に精度良く配置
しなければならず、従来のように線材で形成されたルー
プアンテナでは安定した構造のものを製作することが困
難でめった。

更に、線材で形成されたループアンテナは所定の強度を
保つためある程度の太さが要求され、特に複数巻きのル
ープアンテナで構成されたアンテナ装置の薄型化を図る
ことかできないという問題があった。

発明の目的 本発明は前期従来の問題点に鑑み為されたものでおり、
その目的は受信感度が高く安定した構造からなる装置を
容易に製作でき、かつ薄型化されたアンテナ装置を提供
することにおる。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は、放送波によって
車体表面に誘起された高周波表面電流をピックアップす
る自動車用アンテナ装置において、車体周縁部にその長
手方向に沿って近接配置され、かつ直列共振回路を形成
するためにコンデンサと直列に接続されたループアンテ
ナを有し、このループアンテナはプリント基板上に同心
状にて複数本プリント形成され、各ループアンテナ−コ
ンデンサ対は順次直列に接続されていることを特徴とす
る。

すなわち、まずループアンテナをカラス・エポキシおる
いはテフロン等の片導体プリント基板上に複数本プリン
ト形成し、プリント形成された各ループアンテナにはコ
ンデンサを直列に接続してこれらを更に直列に接続する
。従って、ループアンテナとコンデンサによる直列共振
回路が複数個形成されることになり、これによって広帯
域の周波数に対して共振を起こさせ高感度の受信状態か
得られる。

本発明では、ＦＭ周波数帯域以上つまり５０Ｍｌｌｚ以
上の放送波を対象としており、このようなアンテナ溝造
により車体表面に誘起する高周波表面電流を広帯域・高
感度に受信することができ、各種放送波の受信を効果的
に行うことができる。

し実施例コ 以下図面に基づき本発明の好適な実施例を説明する。

まず、本発明を説明する前に第７，８図に基づいて高周
波表面電流の分布特性を調べて最も効率の良いアンテナ
設置位置を求めるための過程を説明する。

第７図には放送波などの外来電波Ｗが金属導体から成る
車体Ｂを通過する際にその電磁波の強さに応じた表面電
流Ｉが車体各部に誘起されることを示しており、本発明
においては、これらの電波のうち比較的高周波帯域に属
する５０８Ｈ２以上のＦＭ波、テレビ波等に用いられる
周波数帯域のみを対象とする。

そして、本発明においては、このような特定の高周波帯
域において、車体の誘起電流分イ５を測定し、表面電流
密度か高くかつノイズの少ない部分にアンテナを設置す
ることを特徴とする。

従って、表面電流分布を知るために計算機によるシミュ
レーション及び実際の電流強度を各点において測定する
ことが行われ、本発明においては、後述する所望の車体
部位に設けられる自動車用アンテナ装置と同様の原理に
基づくプローブが用いられ、このプローブを車体の表面
全域に亘って各点ごとに方向を変えながら動かして表面
電流の測定が行われている。

第８図にはこのような後述する高周波ピックアップとほ
ぼ同様の原理に基づいて作成されたプローブＰの概略構
成が示されており、外部からの電波の混入を避けるため
に導電体からなるケース１０の内部にループコイル１２
が固定され、前記ケース１０の一部には開口１０ａが設
けられ、ループコイル１２の一部をこの開口１０ａから
外部に露出させ、このループコイル１２の露出部を車体
Ｂの表面に近接させて車体表面電流から生じる磁束をル
ープコイル１２で検出する構成からなる。

このループコイル１２の一部は短絡線１４によってケー
ス１０に接続されており、また出力端１６が同軸ケーブ
ル１８の芯線２０に接続されている。

また、ループコイル１２の一部にはコンデンサ２２か設
（プられており、ループコイル１２の周波数を所望の被
測定周波数に共振させピックアップ効率を上背させるこ
とができる。

以上のようにして、プローブＰを車体Ｂの表面に沿って
移動させ、また各測定点においてその角度を回転させる
ことにより車体表面の表面電流分イ「及びその方向を正
確に求めることが可能となり、第８図において、プロー
ブＰの出力は高周波電圧増幅器２４にて増幅され、高周
波電圧測定器２６によって出力電圧が測定される。この
コイル出力電圧は測定器２６のメータ指示値で読取られ
るとともに、このメータ指示値に対応した電圧（よ×Ｙ
レコーダ２８にて車体各部における表面電流分布として
記録される。ＸＹレコーダ２８にはポテンショメータ３
０から車体の各位置を示す信号か入力されており、各位
置における高周波表面電流を知ることが可能となる。

そして、このようにして求められた表面電流分布によれ
ば、車体周縁部例えばフロントウィンドフレーム、リア
ウィンドフレーム等に表面電流が集中して流れることが
測定されている。従って、ループアンテナはこれら車体
周縁部にその長手方向に沿って近接配置される。

第１図及び第２図には本発明に係る自動車用アンテナ装
置の好適な実施例が示され、第４図にはこのアンテナ装
置の取付は状態が示されている。

本発明において特徴的なことは、ループアンテナをプリ
ント基板上に同心状にて複数個プリント形成したことて
あり、ガラス・エポキシあるいはテフロン等から成る片
導体のプリント基板３４上に、図示されるようなパター
ンにて２本のループアンテナ３２．３３がプリント形成
されている。

そして、このループアンテナ３２．３３にはコンデンサ
３６．３７かそれぞれ直列接続され、更にこの状態で２
本のループアンテナ３２．３３が直列に接続されて同軸
ケーブル３８に配線される。

実施例ではコンデン（す３６．３７あるいは同軸ケーブ
ル３８をハンダ付けするためのランド４０を設けており
、第２図に示されるように、同軸ケーブル３８の外部導
体３８ａをコンデンサ３６とともにランド４０にハンダ
付けしている。また、コンデンサ３６の他端は外側のル
ープアンテナ３２の一端３２Ｇに接続され、一方、同軸
ケーブル３８の内部導体３８ｂはプリン１〜配線された
内側のループアンテナ３３の一端３３ｂに接続される。

そして、２本のループアンテナ３２．３３は、コンデン
サ３７を介してループアンテナ３２の他端３２ｂとルー
プアンテナ３３の他９３３Ｇとをハンダ付けすることに
より直列接続される。

また、ループアンテナの接続状態は、第３図に示される
ように、外ループアンテナ３２と内ループアンテナ３３
とを一直線上に直列接続した状態となり、コンデンサ３
７（Ｃ２）によっては電気長調整を行っている。

実施例では、このようなランド４０を用いて同４仙ケー
ブル３８あるいはコンデンサ３６．３７の接続をプリン
ト基板上にて簡単にできるようにしているため、コネク
タ等を必要とぜず安１１Ｉｒｉにアンテナ装置を製作す
ることができる。

また、プリント基板３４にはアンテナ装置を車体に取り
付けるためのクリップ４２が設けられ、ネジ４４ａ、４
４ｂにてプリント基板３４に締め付は固定されている。

このクリップ４２は樹脂などの導電性のないかつ弾力性
のめる材料で形成することが良く、車体周縁部、実施例
ではフロントウィンドフレーム側のルーフヘッダパネル
にその弾性力にてぴったりと固定するようにしている。

第４図にはこのようなアンテナ装置をルーフヘッダパネ
ルに取り付けた状態が示され、フロントガラス側のルー
プパネル４６の内側で天井材４８の外側に設けられてい
るルーフヘッダパネル５０のエツジ部分に、その長手方
向に沿ってループアンテナ３２．３３が近接配置される
ようにクリップ４２を嵌着する。すなわち、ルーフヘッ
ダパネル５０のエツジ部分の手前を図示されるように曲
げて屈曲部５０ａを形成し、クリップ４２をルーフヘッ
ダパネル５０にｔｉＸＷしたときに、２本のループアン
テナ３２．３３の直線部分３２ａ、３３ａが屈曲部５０
ａに近接するようにしてアンテナ装置を取り付けるよう
にしている。なお、ルーフヘッダパネル５０と天井材４
８の端部にはエツジモール５２が固着される。

従って、プリント基板３４上にプリント形成された２（
固のル−プアンテナ３２．３３にてル−フヘッダパネル
５０に流れる高周波表面電流を、表面電流から生じる磁
束をループアンテナ３２，３３に鎖交させることにより
良好に検出することができる。

第５図にはこのときのアンテナ受信特性（相対受信感度
と周波数の関係）が示されてあり、図における曲線１０
０は本実施例におけるアンテナ受信特性を、曲線２００
はコンデンサを並列に接続した並列共振型アンテナの受
信特性を、曲線３００は直列共振型の単巻ぎループアン
テナによる受信特性を示している。

図から明らかなように、本実施例によるアンテナ受信特
性は並列共振型アンテナ装置に比べると、広帯域でかつ
高感度な受信が行え、また単巻きループアンテナに比べ
ると、特に１００）ＩＨｚ近辺の受信感度が向上する。

これは、自己インダクタンスの増加あるいは等価ループ
面積の増加によるものでおる。

しかし、この場合、ループアンテナの数の増加により他
のループアンテナからの影響による寄生容四が生じ、特
定周波数帯において、感度低下を引き起こすという問題
が必る。この奇生容量はループアンテナ線が互いに密着
するほど増加するため、ループアンテナの間隔を適度に
離すと共に、一定の間隔を高精度に保つ構造とする必要
がある。

このため、従来のように線材を用いた場合にはその製作
が極めて困難でおり、大量生産には適さない。本発明で
はプリント基板上に極めて高精度にてループアンテナを
形成することができるので、安定した構造により精度の
高い受信特性を得ることかできる。

前述した奇生容量による感度の落ち込み（ディップ）は
、コンデンサ３６　（Ｃ１＞、３７　（Ｃ２）の調整に
よって使用しない周波数帯域に持って行くことができる
。実施例では、例えば、ＴＶ放送受信を目的とした場合
には、ｌｃｈ〜３Ｃｈが９０〜１１０ＨＩＩｚ、　４ｃ
ｈ　〜１ｌｃｈが１７０〜２３０ＭＨｚとなっており、
３Ｃｈと４ｃｈの周波数に間隔が離れていることを利用
して、第５図に示されるように、この帯域にディップ周
波数が存在するように回避している。このようにすれば
奇生容量による影響も防がれ良好な受信が行える。

第６図にはループアンテナ３２．３３にて検出された放
送波を受信する受信器の回路構成が示されており、音声
出力までの動作を簡単に説明する。

前記同軸ケーブル３８の外部導体３８ａは接地されてお
り、２本のループアンテナ３２．３３によって検出され
た信号は同軸ケーブル３８によって受信器５４に伝送さ
れる。そして、この受信器５４はインピーダンス整合回
路５６．増幅回路５８゜選択出力回路部６０を備えてい
る。

前記インピーダンス整合回路５６は帯域フィルタ６２及
び放電管６４を含み、ループアンテナ３２．３３から得
られたコンデンサ３６の検出電圧は帯域フィルタ６２の
入力側に供給され、また帯域フィルタ６２の出力は放電
管６４とコンデンサＣ３との並列回路に接続される。

この放電管６４は静電破壊保護用でおり、外部からの静
電気・雷等による回路破壊を防いでいる。

また、帯域通過フィルタ６２によってループアンテナ３
２．３３によるインピーダンス整合が行われ、インピー
ダンス整合が行われた検出信号は高周波増幅回路５８に
て増幅される。

この高周波増幅回路５８は二段接続されたトランジスタ
Ｑ、Ｑ２を含み、その出力は選択出力回路部６０に供給
され、この選択出力回路部６０によって音声出力される
。

図において、インダクタンスＬ１．Ｌ２は、ピーキイン
グコイル、Ｒ２，Ｒ３はトランジスタＱ１の作動を安定
させる抵抗、Ｒ５，Ｒ６はバイアス抵抗、Ｃ３，Ｃ９は
バイパスコンデンサを示す。

以上のようにして、本実施例によれば、ループアンテナ
３２にて検出された微弱信号を所望のインピーダンス整
合及び高周波増幅処理して、高感度でＦＭまたはテレビ
等の広帯域受信を効率良く行うことができる。

［発明の効果１ 以上説明したように、本発明によれば、ループアンテナ
をプリント基板−ヒに複数本プリント形成したので、放
送波を高感度にて受信することができ、かつループアン
テナ自体をプリント基板上に精度良く形成して安定した
構造のアンテナ装置を得ることができる。

また、本発明によれば、ループアンテナの加工が簡単と
なり、大伍生産可能な自動車用アンテナ装置を得ること
ができる。更に、プリント基板の厚みでループアンテナ
の強度を確保してかつ複数本のループアンテナを基板上
に設けることかできるので、アンテナ装置を極めて薄型
にすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動車用アンテナ装置の好適な実
施例を示す説明図、 第２図は２本のループアンテナと同軸ケーブルとの結線
状態を示す説明図、 第３図は本発明に係る自動車用アンテナ装置の等何回路
を示す回路図、 第４図は本発明の自動車用アンテナ装置の取付は状態を
示す断面図、 第５図は本発明に係る自動車用アンテナ装置の受信特性
を示すグラフ図、 第６図は受信器の概略回路構成図、 第７図は外来波Ｗによって車体Ｂに生じる表面電流か■
を示す説明図、 第８図は本発明において用いられるアンテナ装置と同様
なプローブを用いて車体表面電流を知るためのプローブ
及び′その処理回路の説明図でおる。 ３２．３３　　・・・　ループアンテナ３４　・・・　
プリント基板 ３６．３７　　・・・　コンデンサ ３８　・・・　同軸ケーブル ４０　・・・　ランド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）放送波によつて車体表面に誘起された高周波表面
   電流をピックアップする自動車用アンテナ装置において
   、車体周縁部にその長手方向に沿つて近接配置されかつ
   直列共振回路を形成するためにコンデンサと直列に接続
   されたループアンテナを有し、このループアンテナはプ
   リント基板上に同心状にて複数本プリント形成され、各
   ループアンテナ−コンデンサ対は順次直列に接続されて
   いることを特徴とする自動車用アンテナ装置。