JPS62179202A

JPS62179202A - Ａｍ・ｆｍ・セル型電話多帯域送受信を行う自動車用アンテナ

Info

Publication number: JPS62179202A
Application number: JP62010125A
Authority: JP
Inventors: ジェイムズ　オー．エリオット
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1986-01-22
Filing date: 1987-01-21
Publication date: 1987-08-06
Also published as: GB8700223D0; US4675687A; GB2185634A; GB2185634B

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】８　２　５　〜８　９　０　ＭＨｚのセＪＬ８雷妖周波
数帯博において完全二重通信操作を行うことができ、ま
た、通常の営業用ＡＭ，　ＦＭ放送を受信するよう罠な
っている自動車用アンテナに関する。

特に、本発明は自動車の表面から動力伸縮操作でき．る
ようになっているアンテナに関する。

車輛搭載式セル型電話機のための市販さｎているアンテ
ナは、一般に、自動車のルーフで作動するようになって
いる別体のアンテナとなっている。しかしながら、自動
車ルーフにアンテナを装着、接続するのは物理的に難し
い。また、別体のＡＭ−ＦＭアンテナを設けた場合には
、多数のアンテナが設置さｎることになシ、これは車輛
の外観を損なうことになる。最後に、多くの運転者は使
用していないときには引っ込めて、事故による損傷やい
たずらから守れるようなパワー・アンテナを好む。この
ようなアンテナはルーフに取り付けることはできないが
、引っ込んだアンテナ部分のための余裕がある場合には
自動車表面に装着するには適していることが多い。

したがって、本発明の目的はセル型電話周波数帯域、営
業ＦＭ帯域および営業店帯域で作動でき、動力伸縮操作
にも適しているアンテナを提供することにある。

この目的を達成すべく、本発明によるアンテナは特許請
求の範囲第１項の特徴記載部分に記載されている特徴に
よって特徴付けられる。

一層詳しく言えば、動力伸縮操作できるようになってお
り、かつ、車輛表面から単一の多帯域ユニットによって
ＡＭＸＦＭおよび完全二重通信セル型電話の操作を行え
るＡＭ　−ＦＭ・セル型電話多帯域アンテナは、セル型
電話帯域における８　３５　ＭＨ２付近の第１周波数の
４分の１波長の長さを有する第１マスト部と、この第１
マスト部上方に共軸的に接続してあり、第１周波数の半
波長の電気的有効長さを有する整相コイルと、この整相
コイル上方に共軸的に接続してあり、第１周波数の半波
長の長さを有する第２マスト部と、この第２マスト部上
方に共軸的に接続してあり、第１周波数で共振全発生さ
せるインダクタンス、キャパシタンス全方するトラップ
・コイルと、このトラップ・コイル上方に共軸的に接続
した第３のマスト部と全包含し、この第３マスト部が第
２マスト部から絶縁されていないときにＦＭ帯域におけ
る第２周波数の共振を発生させるようになっている長さ
を有し、トラップ・コイルが第１周波数で第３マスト部
全第２マスト部から絶縁し、こうして、第２マスト部で
は第１周波数付近の周波数でのセル型電話動作において
第１マスト部に利得を与えるが、さらに、第３マスト部
を第２マスト部に接続してＦＭ周波数で同調した共振受
信を行うと共にＡＭラジオ周波数で受信を行えるように
なっている。

本発明のアンテナは、したがって、第１、第２のマスト
部および整相コイルのところでは公知のセル型電話アン
テナであるが、トラップ・コイルと上方（第３）のマス
ト部を加えてｙ帯域での４分の１波長共振を生じさせる
と共に届受信を行えるようにしである。このトラップ・
コイルはセル型電話帯域では上方マスト部を絶縁する。

以下、本発明を好ましい実施例について添付図面を参照
しながら説明する。

第１図を参照して、アンテナはパワー・アンテナ組立体
１０を包含し、これは以下に説明するように車輛バンパ
１３の表面に頂部全物理的に連結するようになっている
アタッチメント手段を有するシールド・チューブ１１を
包含する。ここで用いる「バンパ」なる用語は前部、後
部のバンパ、ウィングその他の類似した車輛の表面の任
意のものを広く意味している。もちろん、アンテナの固
定マスト部は所望に応じて車輛のルーフまたはブーツリ
ッドに装着できるが、このような取付方法はシールド・
チューブ１１および駆動装置全車輛取付面下方に設置し
なければならないという明確な理由により動力伸縮式に
は非実用的である。シールド・チューブ１１の底は駆動
ケーブル（図示せず）を入れたケーブル・ガイド１５に
対して開口している。このケーブル・ガイド１５および
駆動ケーブルは可逆直流電動機・巻取ドラム・ユニット
１７まで延びている。このパワー・アンテナ組立体１０
（７）ｊＥｊ４１−プル、巻取ドラムおよびｘ動機部分
は動力手段を構成しており、これは普通のものであるか
らここではこれ以上の説明を省略する。

第１図のシールド・チューブ１１内には同軸に導電性固
定チューブ１２が設置してあり、これはシールド・チュ
ーブ１１がら絶縁しである。この固定チューブ内には複
数のマスト部材が入れ子にしてあり、これについては完
全に伸長した状態を示す第２図に関連して説明する。固
定チューブ１２の内径よりも小さい外径０．４０インチ
（１，０２ＣＩｒＬ）の第１マスト・チューブ１８が固
定チューブ１２と物理的にも電気的にも接触しており、
これはその中で引っ込み位置と伸長位置の間を摺動する
ようになっている。この伸長位置が第２図に示しである
。第１マスト・チューブ１８は導電性金属で作った長さ
３．００インチ（７，６２ｃｍ）の下方部分２０を包含
し、この下方部分の頂部０．３７５インチ（０，９５ｃ
ｒｎ　）のところには内ねじが切っである。アンテナの
第１マスト・チューブ１８および他の金属部分に適した
導電性材料としてはステンレス鋼、クロムメッキ黄銅そ
の他の普通のアンテナ材料がある。

第１マスト・チューブ１８Ｖｉ、さらに、導電性金属で
作った上方部分２１を包含し、これはその下端に内ねじ
が切っである。この上方部分２１は長さ３．４８インチ
（８，８４ｃｍ）である。上方部分２１と下方部分２０
の間には中間部分２４があり、これはＣｅＩｃｏｎ　（
登録商標）のような熱可塑性樹脂で作ってあり、所望の
絶縁性を有すると共に金属部分とできるかぎシ合うよう
に着色しである。中間部分２４内にはコイル組立体が設
置してあり、これは整相コイル２５と２本のねじ付き導
電性金属チューブ２２．２６とを包含する。この整相コ
イル２５は、８３５ＭＨｚで半波長の等価電気的長ｄ’
に有し、１．５０インチ（３，８１ｃＩｒＬ）の物理的
長さを有し、中間部分２４の２．０インチ（５，０８ｃ
ＩｒＬ）内でほぼ同軸に心合わせしである。金属チュー
ブ２６は、その下端で、整相コイル２５の上端にはんだ
付けしてあシ中間部分２４から上方へ、上方部分２１ま
で突出している。金属チューブ２２はその上端で整相コ
イル２５の下端にはんだ付けしてあり、中間部分２５か
ら下方へ下方部分２０内まで突出している。金属チュー
ブ２２．２６は第１マスト・チューブ１８の組立体を一
緒に保持するのに役立つと共に、上下方の部分２１．２
０から（プラスチックの）中間部分２４内の整相コイル
２５までのアンテナ導通路を与える。下方部分２０およ
び導電性金属チューブ２２はアンテナの最下方部を形成
し、整相コイル２５と共軸的に連結した長さ３．２５イ
ンチ（８，２５ｃｍ　）の第１マスト部２７を構成して
いる。

外径０．２０インチ（０，５１ｃｒｒＬ）の第２マスト
・チューブ２８が第１マスト・チューブ１８の上方部分
２１内に摺動自在かつ物理的、電気的接触状態で入れ子
になっている。第２マスト・チューブ２８の第１部分３
０はアンテナの完全伸長時に第１マスト・チューブ１８
の頂から上方に突出しており、導電性金属で作ってあり
、長さ２．４４インチ（６，２１ｃｍ）となっている。

第２マスト・チューブ２８の第２部分３１はもつと大き
い直径となっており、（：ｅｌＣＯｎ　（登録商標）ま
たは均等の熱可塑性樹脂で作っである。この第２部分３
１内にはトラップ・コイル３２が設置してあり、その下
端は０．３６フインチ（０，９３ＣＩｒＬ）長さの内ね
じ付き導電性金属チューブ３３にはんだ付けしてあり、
上端は１．０フインチ（２，７２ｃｍ）長さの導電性金
属チューブ３６にはんだ付けしてあり、これらチューブ
３３．３６は両方共第２マスト・チューブ２８の第２部
分３１内に設置しである。内部トラップ・コイル３２そ
のものは長さ０．５０インチ（１，２７ｃｒＩＬ）であ
り、８３５　ＭＨｚで共振する並列のキャパシタンスと
インダクタンスを有する。金属チューブ２６、第１マス
ト・チューブ１８の上方部分２１、第２マスト・チュー
ブ２８の第１部分３０および金属チューブ３３は一緒に
なって長さ６．５インチ（１６，５１儒）の第２マスト
部４０を構成しており、この第２マスト部は８３５ＭＨ
ｚで半波長であυ、整相コイル２５と内部トラップ・コ
イル３２の間に共軸的に接続しである。

マスト・ロッド３５が０．１０インチ（０，２５ａｎ）
直径の導電性金属で作ってあり、これは引っ込んだとき
に第２マスト・チューブ２８内に入ｎ子になるようにな
っているが、金属チューブ３６（接点要素を構成する）
と摺動自在にかつ物理的に接触することによって内部ト
ラップ・コイル３２の頂部に共軸的に連結してあり、ま
た、完全に伸長したときに第２マスト・チューブ２８か
ら突出する。マスト・ロッド３５の下端はシールド・チ
ューブ１１内でアンテナの可動要素の伸長、収縮を生じ
させる駆動ケーブルに物理的に連結しである。マスト・
ロッド３５の頂部は頂部または冠状のボタン３７全包含
し、これはアンテナを引っ込めたときに防水シールとし
ても作用する。マスト・ロッド３５および第２マスト・
チューブ２８の金属チューブ３６は第３のマスト部３８
を構成しておＬ８３ｓＭＨｚとは異なった周波数で内部
トラップ・コイル３２上方に共軸的に接続しである。マ
スト・ロッドの物理的な長さは１０．９４インチ（２７
，７９ｃＩＩＬ）であり、金属チューブ３６の追加の１
．０フインチ（２，７２ｃｍ　）が第３マスト部３８の
全物理的な長さ１２．０１インチ（３０，５１ｃｍ　）
　ｋ与える。

３つのマスト部２７．３８．４ｏおよび２つのコイル２
５．３２けセル型電話、営ＩＪＦＭ、営業ＡＭに割り当
てられた３種類の周波数帯域で３種類の方法で作動する
。セル型電話周波数帯域では、８２５〜８４５　ＭＨ２
の下位帯域での車輛送信および８７０〜８９０　ＭＨｚ
の上位帯域での固定ステーション送信で完全二重通信動
作が行われる。車輌送信帯域の中心（８３５ＭＨ２）で
は、アンテナは、その下位４分の１波長要素が整相コイ
ル２５を介して上位半波長放射要素、すなわち、第２マ
スト部４０に共軸的に接続した第１マスト部２７を構成
する利得アンテナとなる。整相コイル２５の電気的長さ
が半波長であることによシ、第１、第２のマスト部２７
．４０に同相の電流を与え、４分の１波長要素だけでア
ンテナに３　ｄｂの利得を与える。８３５　ＭＨ２での
内部トラップ・コイル３２の共振で、セル型電話帯域の
周波数においてこの内部トラップ・コイルと第３マスト
部３８がアンテナ内で不作動となる。車輌搭載装置の物
理的な限界（電力、寸法）によシ、車輛送信帯域の中心
についてアンテナを最適化する。これは車輛送信帯域が
送信にとって最も重要な帯域であるからである。

ＦＭ帯域の周波数で、内部トラップ・コイル３２および
第３マスト部３８が活性化し、アンテナがＦＭ帯域の約
９５　ＭＨ２の周波数で共振する。これは、第１、第２
）第３のマスト部２７．４０．３８からの３．２５．６
．５．１２インチ（８，２５，１６，５１，３０，４８
ｃＩｒＬ）のマスト分布に加えて、整相コイルからの有
効６、フインチ（１６，５１ｃｍ　）と内部トラップ・
コイル３２からの余分な１または２インチ（２，５４〜
５．０８ｃ！ＩＬ）とによるものでアク、全体的な等価
電気的長さが約２９．２５インチ（７４，３ｃＩｒＬ）
となる。アンテナが実際にその等価電気的長さよりも物
理的に短いので、その抵抗インピーダンスｉｄ　５　Ｑ
　ｏｈｍで最適化されることはないが、有効４分の１波
長共振が共振周波数でのりアクタンスを消してしまい、
効率はやや低下するが良好なＦＭ性能を得ることができ
る。こうして、このアンテナからは良好なセル型電話性
能とＦＭ性能の両方を得ることができる。

本アンテナは営業ＡＭ帯域での受信も可能である。営業
ＡＭ周波数でのアンテナの全有効電気的長さはその物理
的長さ〔約２３．７６インチ（６０，３５ｃｎＬ）　〕
に一致する。これは共振可能なＡＭ受信にとって、特に
強い信号領域では充分に長い。

信号は同軸送信ラインによってアンテナの底からスプリ
ッタ（図示せず）まで導かれる。

スプリッタというのはＡＭ−ＦＭラジオ受信機をセル型
電話装置から隔離するものである。

スプリッタは混信なしにラジオと一緒にセル型電話機を
使用するのを可能とする。

固定アンテナの場合、送信ラインは通常の要領で第１マ
スト部２７の底でコネクタに装着したケーブルであって
もよい。しかしながら、パワー・アンテナ組立体の場合
には、これはできない。途中にシールド・チューブ１１
と、駆動装置１７があるからである。したがって、シー
ルド・チューブ１１を接地し、固定チューブ１２をシー
ルド・チューブ１１と共に送信ライン・コネクタとして
使用する。

この場合、同軸給電コネクタ斗２がシールド・チューブ
１１の側部を介して固定チューブ１２に通じる同軸ケー
ブル４３の中心導体のための連結点を与えると共に、同
軸ケーブル４３の外側導体をシールド・チューブ１１に
接続することになる。しかしながら、同軸給電コネクタ
４２は注意深くシールド・チューブ１１に山って接地し
なければならない。こｔ”Ｌｔｄ　８３５　ＭＨｚの波
長がほんの１３インチ（３３ｃｒｎ　）であり、シール
ド・チューブそのものと同じ大きさだからである。固定
チューブ１２）シールド・チューブ１１の、給電点の下
方の部分が給電点に戻るようにリアクタンスを反射する
開放スタブとして作用するという事実によってプロセス
は複雑になる。開放スタブからの成るタイプ（たとえば
、誘導タイプ）の無効負荷が送信ライン接続部からアン
テナへ並列の逆タイプ（たとえば、容量タイプ）の無効
負荷によって打ち消す給電点を見出す必要がある。さら
に、無効効果が消えたとき、残っている純抵抗インピー
ダンスは、できるならば５　Ｑ　ｏｈｍで最適化されな
ければならない。シールド・チューブ１１および固定チ
ューブ１２の全長が一定なので、開放スタブと送信ライ
ンは、給電点が変ったときに長さ等しく反対の方向にお
いて長さ’ｋｆえる。

シールド・チューブ１１、固定チューブ１２および絶縁
体の任意の所与の装置にとってリアクタンスが消える給
電点がある。しかしながら、このリアクタンスは最適と
はなシ得ない。したがって、シールド・チューブ１１、
固定チューブ１２および絶縁体の特性が成る程度質って
抵抗を改善すると同時に、給電点も変ってリアクタンス
の相殺効果を保つ。当業者であれば、上述の原理に従っ
て最適な給電点を計算する方法は知っているであろう。

図示実施例においては、給電点はシールド・チューブ１
１の頂から８３５　ＭＨｚの半波長よりやや大きい距離
下になるように生じる。

シールド・チューブ１１と車輛バンパ１３の接続部のと
ころで、外ねじ部を有する絶縁チューブ４５が車輛バン
パ１３の開口を貫いてシールド・チューブ１１から上方
に突出している。この絶縁チューブ４５は内部密封要素
（図示せず）を有し、アンテナ伸長時にシールド・チュ
ーブ１１内に水が入るのを防ぐようになっている。絶縁
チューブ４５はナツト４６を絶縁くさび４７に螺合させ
てシールド・チューブ１１を車輛バンパ１３の下面に緊
密に保持し、接地全行うようになっている手段ともなる
。絶縁チューブ４５および絶縁〈ζび４７は車輛バンパ
１３およびシールド・チューブ１１の接地電位からアン
テナの第１マスト・チューブ１８を電気的に絶縁すると
共に、アースに対するアンテナのキャパシタンスを最小
限に抑える絶縁体である。こうしないと、８３５ＭＨｚ
でのアンテナ性能に大きな悪影響を与えるおそれがある
。

上記の寸法、周波数はアメリカ合衆国で使用されている
アンテナの例を説明するためだけのものである。したが
って、他の国における規格に合わせて変更できることは
了解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のアンテナの動力伸縮実施例を完全に引
っ込めた状態で示す側面図である。第２図は第１図のアンテナの完全に伸長して、シールド
・チューブから突出した部分を示す側面図である。図面において、１０・・・パワー・アンテナ組立体、１
１・・・シールド・チューブ、１２・・・固定チューブ
、１３・・・車輛バンパ、１５・・・ケーブル・ガイド
、１７・・・駆動ユニット、１８・・・第１マスト・チ
ューブ、２０・・・下方部分、２１・・・上方部分、２
２．２６・・・金属チューブ、２４・・・中間部分、２
５・・・整相コイル、２７・・・第１マスト部、２８・
・・第２マスト・チューブ、３０・・・第１部分、３１
・・・第２部分、３２・・・トラップ・コイル、３３・
・・金属チューブ、３５・・・マスト・ロッド、３６・
・・金属チューブ、４０・・・第２マスト部

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ＡＭ−ＦＭ・セル型電話多帯域送受信を行う自動
車用アンテナであつて、セル型電話帯域における車輛送
信の中心付近の第１周波数の４分の１波長の長さを有す
る第１マスト部（２７）と、この第１マスト部上方に共
軸的に接続してあり、第１周波数の半波長の電気的有効
長さを有する整相コイル（２５）と、この整相コイル上
方に共軸的に接続してあり、第１周波数の半波長の長さ
を有する第２マスト部（４０）とを包含するアンテナに
おいて、第２マスト部上方に共軸的にトラップ・コイル
（３２）が接続してあり、このトラップ・コイルが第１
周波数での共振を生じさせるインダクタンスとキャパシ
タンスを有し、このトラップ・コイル上方に共軸的に第
３のマスト部（３８）が接続してあり、この第３マスト
部が第２マスト部から絶縁されていないときにＦＭ帯域
における第２周波数の共振を生じさせるに有効な長さを
有し、また、このトラップ・コイルが第１周波数におい
て第３マスト部を第２マスト部から絶縁するように作用
でき、それによつて、整相コイルおよび第２マスト部が
第１周波数付近の周波数でのセル型電話受信時に第１マ
スト部に利得を与え、さらに、トラップ・コイルが第３
マスト部を第２マスト部に接続してＦＭ周波数での共振
を生じさせると共にＡＭラジオ周波数での受信を行える
ように作用することを特徴とするアンテナ。
（２）特許請求の範囲第１項記載のアンテナにおいて、
導電性シールド・チューブ（１１）が車輛バンパ（１３
）の外面から下方に延びており、このシールド・チュー
ブ内にそれから電気的に絶縁した状態で導電性固定チュ
ーブ（１２）が配置してあり、この固定チューブと接触
しかつその内外に伸縮できるように第１マスト・チュー
ブ（１８）が設けてあり、この第１マスト・チューブが
シールド・チューブの外に完全に突出したときに第１マ
スト部を構成する導電性下方部分（２０）と、電気絶縁
性中間部分（２４）と、導電性上方部分（２１）とを包
含し、整相コイル（２５）が第１マスト・チューブの中
間部分内に設置してあり、第１マスト・チューブの上方
部分と接触しかつその内外に伸縮できるように第２マス
ト・チューブ（２８）が設けてあり、この第２マスト・
チューブが導電性第１部分（３０）を包含し、この第１
部分と第１マスト・チューブの上方部分が第２マスト部
を構成しており、前記第２マスト・チューブがさらに電
気絶縁性第２部分（３１）を包含し、前記トラップ・コ
イル（３２）が第２マスト部上方で第２マスト・チュー
ブの第２部分内に設置してあり、トラップ・コイル上方で第２マスト・チューブの上方部
分内に接点要素（３６）が設けてあり、この接点要素が
トラップ・コイルと共軸的に連結してあり、この接点要
素と接触し、第２マスト・チューブの内外に伸縮できる
ようにマスト・ロッド（３５）が設けてあり、このマス
ト・ロッドおよび接点要素が第３のマスト部（３８）を
構成しており、この第３マスト部が第１マスト部、整相
コイル、第２マスト部およびトラップ・コイルの電気的
長さに加えたときにＦＭ周波数帯域における第２周波数
の４分の１波長に等しい電気的長さを有し、トラップ・
コイルが共振状態において第２、第３のマスト部を絶縁
し、したがつて、第１周波数において第１、第２のマス
ト部および整相コイルから利得アンテナを生じさせるよ
うになつており、さらに、ＡＭ周波数帯域における周波
数で作動できるように第２、第３のマスト部を接続する
ようになつており、さらにまた、同軸の給電コネクタ（
４２）が固定チューブとシールド・チューブに接続して
あつてこれら固定チューブ、シールド・チューブを介し
て第１マスト部の下端に同軸に接続するようになつてお
り、この同軸給電コネクタが第１マスト部の下端下方或
る距離のところで前記固定チューブ、シールド・チュー
ブの側部に位置しており、その結果、固定チューブ、シ
ールド・チューブの同軸給電コネクタから第１マスト部
までの送信ライン・リアクタンスが同軸給電コネクタに
反射して戻るときに同軸給電コネクタ下方で固定チュー
ブ、シールド・チューブの開放スタブ・リアクタンスを
取り消し、さらにまた、固定チューブの内外にアンテナ
を伸縮させるように選択的に操作できる動力手段（１７
）が設けてあることを特徴とするアンテナ。