JPS624002B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアンテナ装置に関し、例えば自動車
や、ボートなどの移動通信に適用して好適ならし
めたものである。

従来自動車、ボート等の移動通信には主として
垂直偏波が使用されており、アマチユア無線にお
いても移動局は垂直偏波が採用されると共に、固
定局（すなわちホームステーシヨン）もこれに準
じている。

ところでアマチユア無線などの場合には同一周
波数又は近接周波数を多数の局が共通に使用する
ことが多く、近所の複数局が同時に交信すれば互
いに混信して通信が困難になるおそれがある。

例えば第１図に示すようなアマチユア無線にお
いて、複数のクラブ員がそれぞれもつ移動局に対
してクラブに固定局としてのキー局Ａを開設し、
キー局Ａから各移動局Ｂ１〜Ｂ４に対して通信し
ようとする場合を考える。従来移動局Ｂ１〜Ｂ４
及びキー局Ａはすべて垂直偏波を用いているた
め、クラブ員以外の移動局Ｃが電波を発射する
と、距離的に一番近い位置にいるクラブ員の移動
局Ｂ４が混信を受けることになる。

しかるにこのような場合に、クラブ員がもつて
いる移動局Ｂ１〜Ｂ４において円偏波と水平偏波
とを切換えて使用できるアンテナ装置を用いると
共に、クラブに開設したキー局Ａにおいて円偏波
を用いるようにすれば、クラブ員以外の移動局Ｃ
の垂直偏波面をもつ妨害電波が到来したとき、そ
の影響を受ける移動局Ｂ４のアンテナの偏波面特
性を水平偏波に切換えることにより混信を回避で
きる。これと同時に移動局Ｂ１〜Ｂ４が円偏波に
切換われば、このクラブ員以外の移動局Ｃに対し
てキー局Ａ及び移動局Ｂ１〜Ｂ４からも通信がで
きるようにし得る。

以上はキー局Ａが送信した電波を各移動局Ｂ１
〜Ｂ４が受信するようにした場合について考えた
が、各移動局Ｂ１〜Ｂ４から送信ができるように
した場合にも同様である。

因みにアンテナの偏波面特性を切換えるにつ
き、垂直偏波と水平偏波とを切換えるようにする
ことも考えられるが、移動局Ｂ１〜Ｂ４のうちの
１局例えばＢ４が垂直偏波から水平偏波に切換え
ると、これに応じて通信の相手局も垂直偏波から
水平偏波に切換えねばならなくなり、このように
他局の手を煩わせることになるので好ましくな
い。これに加えてクラブ員がもつ移動局相互間で
交信中に、他のクラブ員がもつ移動局からのブレ
ークがかかることもあり（例えば緊急連絡のため
の割込みの場合）、これにうまく応動するために
は垂直偏波−水平偏波切換えよりも、円偏波−水
平偏波切換えの方が有利である。

本発明は以上の点を考慮して上述の混信ないし
割込みが生じたときは各受信局のアンテナの偏波
面を切換えることにより通信を確保できるように
しようとするもので、１本のポール状のアンテナ
素子にスロツトを有するスリーブを組合せること
により、円偏波特性と、水平偏波特性とを必要に
応じて選択的にとり得るようにしたアンテナ装置
を提案しようとするものである。

以下図面について本発明の一例を周波数が
865MHzのアンテナ装置に適用した場合の実施例
について詳述しよう。

アンテナ装置１は第２図〜第４図に示す如く側
壁に縦長のスロツト２を有する導電性円筒スリー
ブ３と、このスリーブ３の先端から同軸的に伸
長、収納自在のポール状アンテナ素子４とを有
し、スリーブ３の基部にはアンテナマスト（図示
せず）への取付具５と、アンテナ素子４をスリー
ブ３内に収納し、又は伸長させるためのモータ６
を具えた駆動部７と、アンテナ装置１に給電ケー
ブルとしての同軸ケーブル８を電気的に切換接続
する切換駆動機構９とを有する。

取付具５はアンテナ装置１を自動車に取付ける
場合、第５図に示す如く車体１０に設けられたマ
スト１１にアンテナ素子４がほぼ垂直に上方向に
延長するように固定される。また同様に第６図に
示す如く、アンテナ装置１は家屋１２に設けられ
たマスト１３に取付具５によつて固定される。

スリーブ３はその先端面を絶縁板１５で閉塞さ
れ、根元部３Ａを円柱状絶縁性ブロツク１６に固
定されている。ブロツク１６にはスリーブ３の内
部に同軸的に延長する二重構造の金属性パイプ１
７及び１８が切換駆動機構９を構成する部材とし
て一端を固定されている。パイプ１７及び１８は
一端をブロツク１６に固定した第１のパイプ部材
１７Ａ及び１８Ａと、その先端にそれぞれテレス
コピツクに接続された第２のパイプ部材１７Ｂ及
び１８Ｂとでなり、両部材は摺動用接触ばね１９
及び２０によつて常時電気的に導通状態にされて
いる。

パイプ部材１７Ｂ及び１８Ｂの先端には絶縁性
固定子２１が嵌め込まれ、これによりパイプ部材
１７Ｂ及び１８Ｂが一体に進退できるようになさ
れている。外側のパイプ１８の周りには絶縁性筒
体２２が配設され、その一端がブロツク１６に固
定されると共に他端が導電性材料であるシヨート
リング２３を介してスリーブ３の先端部に固定さ
れている。

外側パイプ部材１８Ｂに対向するスロツト２の
部分には第１の絶縁性ねじ２５が筒体２２の管壁
を貫通してねじ込まれ、先端部が外側パイプ部材
１８Ｂに設けられた窓２６を通つて内側パイプ部
材１７Ｂの表面近傍位置まで延長するようになさ
れている。絶縁性ねじ２５には中心に給電ピン２
７が埋め込まれると共に、先端に内側パイプ部材
１７Ｂの外表面に電気的に導通状態に接触する接
触ばね２８が取付けられている。しかるに給電ピ
ン２７の外側端はスロツト２の一側縁に接続さ
れ、かくして内側パイプ部材１７Ｂ−接触ばね２
８−給電ピン２７を介してスロツト２の一側縁の
接続点Ｐ１に給電できるようになされている。

一方第１の絶縁性ねじ２５と対向して、スロツ
ト２の他側縁位置に、第２の絶縁性ねじ２９が筒
体２２の管壁を貫通してねじ込まれ、先端部が外
側パイプ部材１８Ｂの表面近傍位置まで延長する
ようになされている。この第２の絶縁性ねじ２９
も第１の絶縁性ねじ２５と同様に、中心の給電ピ
ン３０と、外側パイプ部材１８Ｂに接触する接触
ばね３１とを具え、かくして外側パイプ部材１８
Ｂ−接触ばね３１−給電ピン３０を介してスロツ
ト２の他側縁の接続点Ｐ２に給電できるようにな
されている。

一方外側パイプ部材１８Ｂの外表面先端位置に
は、導電性接触ばね３２が溶接され、これにより
パイプ部材１８Ｂが先端側に移動したとき接触ば
ね３２がシヨートリング２３に接触することによ
り外側パイプ部材１８Ｂ−接触ばね３２−シヨー
トリング２３−スリーブ３を介してスリーブ３に
給電できるようになされている。

内側パイプ部材１７Ｂ及び外側パイプ部材１８
Ｂに給電をするため、ブロツク１６の厚味を貫通
してパイプ１７及び１８に接触する接触ピン３５
及び３６が設けられ、この接触ピン３５及び３６
に同軸ケーブル８の心線３７及び外部導体３８が
それぞれ接続されている。なおこの接続部は樹脂
材によつて成形され、全体として端子部３９を形
成している。

このようにスリーブ３内に二重構成のパイプ１
７及び１８が同心的に配設されるが、その中心線
上にポール状アンテナ素子４が配設される。すな
わちパイプ１７及び１８の先端の固定子２１は先
端部がシヨートリング２３及び絶縁板１５にそれ
ぞれ設けられた中心孔４１及び４２を通じて外方
に延長すると共に、中心線を通つて中心円孔４３
が設けられ、この中心円孔４３内にアンテナ素子
４が摺動自在に配設されている。

アンテナ素子４の外部先端にはアンテナトツプ
４４が固定され、根元端にはデルリンコード４５
が締付チユーブ４６によつて機械的に連結されて
いる。このデルリンコード４５は内側パイプ１７
を通り、さらにブロツク１６に設けられた中心孔
４７を通つて駆動部７のモータ６によつて巻取、
巻離し動作をするリール部４８に連結されてい
る。なお４９はブロツク１６と駆動部７とを固定
するための固定ボルトである。

アンテナ素子４の根元部には内側パイプ部材１
７に接触する接触ばね５１が設けられ、これによ
り内側パイプ部材１７Ｂを通じてアンテナ素子４
に給電できるようになされている。

上述の構成において、モータ６を駆動すること
によりデルリンコード４５を巻戻せば、アンテナ
素子４は固定子２１の円孔４３内を摺動しながら
固定子２１の外方に伸長される。このときアンテ
ナ素子４の根元部に設けられた接触ばね５１が二
重構造のパイプ１７及び１８の先端部に設けた固
定子２１に内側から対接してこの固定子２１を押
し上げることによりパイプ部材１７Ｂ及び１８Ｂ
が上方に摺動し、これにより外側パイプ１８が接
触ばね３２を介してシヨートリング２３に接触し
た状態になる。なおかくしてアンテナ素子４が伸
長し切つたか否かは例えばモータリミツトスイツ
チ等の検出手段によつて検出され、その検出出力
によりモータ６を停止させる。

この全伸長時において、同軸ケーブル８の中心
導体３７は接触ピン３５−内側パイプ１７−接触
ばね５１を通じてアンテナ素子４に接続されると
共に、接触ピン３５−内側パイプ１７−第１の絶
縁性ねじ２５の給電ピン２７を通じてスロツト２
の接続点Ｐ１に接続される。

これに対して同軸ケーブル８の外部導体３８が
接触ピン３６−外側パイプ１８−接触ばね３２−
シヨートリング２３を通じてスリーブ３に接続さ
れると共に、接触ピン３６−外側パイプ１８−第
２の絶縁性ねじ２９の給電ピン３０を通じてスロ
ツト２の接続点Ｐ２に接続される。

この状態のアンテナ装置１は第７図に示す如
く、アンテナ素子４を中心に外側にスリーブ３を
折返してなるスリーブアンテナ部５５を構成する
と同時に、スリーブ３に設けたスロツト２よるス
ロツトアンテナ部５６を構成する。しかるにスリ
ーブアンテナ部５５は原理的に無指向性の垂直偏
波面特性を呈し、またスロツトアンテナ部５６は
原理的に無指向性の水平偏波面特性を呈する。

そこでスロツトアンテナ部５６の給電点Ｐ１及
びＰ２の給電電流の位相が、シヨートリング２３
位置で給電されるスリーブアンテナ部５５の給電
電流の位相に対して90＞移相させるように給電点
Ｐ１及びＰ２の位置を選定すれば、スリーブアン
テナ部５５及びスロツトアンテナ部５６であるア
ンテナ装置１の総合偏波面特性は全方向性円偏波
となる。

なお好適な実施例として、スリーブ３の先端か
らアンテナ素子４の先端までの長さをほぼ5/8入
（≒216mm）とし、スリーブ３の長さをほぼ0.8入
（≒277mm）とすることにより5/4のスリーブアン
テナとして作用させ、またスロツト２の長さをほ
ぼ0.75入（≒260mm）とすることにより入／２の
スロツトアンテナとして作用させ、さらにスリー
ブ３の先端から接続点Ｐ１及びＰ２までの長さを
1/4入ｑ（≒85.0mm）とすることにより給電電流
の90゜移相を実現できる。ここでｑは同軸管内の
波長短縮率である。

この全伸状態からモータ６を逆転駆動すると、
デルリンコード４５が巻取られることによりアン
テナ素子４が固定子２１の円孔４３内を摺動しな
がら固定子２１の内側に収納されて行く。やがて
アンテナトツプ４４が固定子２１に当接してこれ
を内方に押し込むと、外側パイプ１８の接触ばね
３２がシヨートリング２３との接触状態から離脱
し、かくしてスリーブ３への給電がされなくな
る。なおこの場合もアンテナ素子４が収納し切つ
たか否かが例えばモータリミツトスイツチ等の検
出手段によつて検出され、その検出出力によつて
モータ６を停止させる。

この全収納状態においては、接触ピン３５−内
側パイプ１７−第１の絶縁性ねじ２５の給電ピン
２７を通じてのスロツト２の接続点Ｐ１への給電
状態と、接触ピン３６−外側パイプ１８−第２の
絶縁性ねじ２９の給電ピン３０を通じてのスロツ
ト２の接続点Ｐ２への給電状態とは変わらないか
ら、このときも第８図に示す如く、スロツトアン
テナ部５６は形成されている。これに対してスリ
ーブ３への給電がされなくなり、しかもアンテナ
素子４がスリーブ３内に収納されてしまうことに
よりスリーブアンテナ部５５は形成されなくな
る。

従つてアンテナ装置１の総合偏波面特性は、ス
ロツトアンテナ部５６の特性である全方向性水平
偏波面特性を呈することになる。

上述のように本発明に依れば、スロツト２を有
するスリーブ３に対してアンテナ素子４を伸長、
又は収納させることにより、スリーブアンテナの
偏波面特性及びスロツトアンテナの偏波面特性を
結合した全方向性円偏波面特性と、スロツトアン
テナの偏波面特性である全方向性水平偏波面特性
とを切換えることができるアンテナ装置１を得る
ことができる。

従つて本発明に依るアンテナ装置を用いれば、
冒頭において述べたように、移動局とキー局間の
通信や、移動局相互間の通信を妨害電波から確実
に維持できる。

かくするにつきいずれの偏波面特性をとつて
も、アンテナ装置は無指向性であるので移動通信
に適用して好適である。

また上述の実施例の場合のようにモータによつ
て偏波面特性を切換えることができるようにすれ
ば、容易に遠隔制御をなし得る。なおかかる効果
を利用しない場合は、アンテナ素子４の収納、引
出しを手動で行うようにしても良い。

なお各接触ばねの取付位置としては、上述の実
施例において電気的に接触すべき相手方に設ける
ように変更しても良い。また上述においては電気
的な接触を行うにつき、接触ばねを用いたがこれ
に代え、その他種々変更しても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用し得る移動通信の説明に
供する略線図、第２図は本発明に依るアンテナ装
置を示す正面図、第３図はその−線上にとつ
た断面図、第４図はその−線上にとつた断面
図、第５図及び第６図はアンテナ装置の取付方法
を示す略線図、第７図及び第８図はそれぞれアン
テナ特性の説明に供する略線図である。 １……アンテナ装置、２……スロツト、３……
スリーブ、４……アンテナ素子、５……取付部、
６……モータ、７……駆動部、８……同軸ケーブ
ル、９……切換駆動機構、１６……ブロツク、１
７，１７Ａ，１７Ｂ，１８，１８Ａ，１８Ｂ……
内側、外側パイプ、２１……固定子、２２……絶
縁性筒体、２３……シヨートリング、２７，３０
……給電ピン、２５，２９……絶縁性ねじ、２６
……窓、２８，３１，３２，５１……接触ばね、
４４……アンテナトツプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸方向に沿つて延長するスロツトを有するス
   リーブと、このスリーブの先端から外部へ伸長し
   又は内部へ収納できるポール状アンテナ素子と、
   上記アンテナ素子を伸長させることにより給電ケ
   ーブルの第１線を上記スリーブの先端位置に接続
   しかつ当該第１線を上記スロツトの一端縁に接続
   すると共に、上記給電ケーブルの第２線を上記ア
   ンテナ素子に接続しかつ当該第２線を上記スロツ
   トの他端縁に接続することにより円偏波面特性を
   呈するようにし、これに対して上記アンテナ素子
   を上記スリーブ内に収納させることにより上記ス
   リーブへの接続をしや断させて水平偏波面特性を
   呈するように給電路を切換える切換駆動機構とを
   具えたことを特徴とするアンテナ装置。 ２ 上記切換駆動機構は、根元部に上記給電ケー
   ブルの第１線及び第２線が接続された同軸二重構
   成の内側及び外側パイプを有し、この内側及び外
   側パイプは、内部に同軸的に上記アンテナ素子を
   延長させかつ上記スリーブ内に同軸的に配設され
   ると共に、互いにテレスコピツクに連結された２
   つのパイプ部材で構成され、この２つのパイプ部
   材の伸縮動作を利用して上記円偏波面特性又は水
   平偏波面特性をもたせるための電気的な接続の切
   換えを行うようにしてなる特許請求の範囲第１項
   に記載のアンテナ装置。 ３ 上記内側及び外側パイプはその先端のパイプ
   部材が絶縁性固定子によつて互いに固定されるこ
   とにより一体的に伸縮動作をするようになされ、
   上記内側及び外側パイプの先端パイプ部材に一端
   を上記スロツトの両側縁にそれぞれ接続された一
   対の給電ピンがそれぞれ第１の接触子を介して常
   時接触されると共に、上記内側パイプが第２の接
   触子を介して上記アンテナ素子に常時接触され、
   上記外側パイプが第３の接触子を介して、上記ア
   ンテナ素子の伸長時に上記スリーブと電気的に接
   触するのに対して、上記アンテナ素子の収納時に
   上記スリーブとの電気的接触から離脱するように
   してなる特許請求の範囲第２項に記載のアンテナ
   装置。 ４ 上記アンテナ素子は伸長、収納用駆動源に機
   械的に連続され、このアンテナ素子の伸長又は収
   納運動を上記内側及び外側パイプの先端のパイプ
   部材に伝動することにより、上記切換動作をさせ
   るようにしてなる特許請求の範囲第２項又は第３
   項に記載のアンテナ装置。