JPS63119304A - 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】 技術分野 本発明は、自動車用アンテナ装置に関し、もっと詳しく
は、ラジオ放送および自動車電話などのために用いるこ
とができる自動車用アンテナ装置に関する。

背景技術 従来から、自動車の車体には、ラジオ放送用アンテナと
自動車電話用アンテナとを個別に設置している。これら
のアンテナが長手棒状に形成されているときには、車体
に複数本のアンテナが突出することになり、美感が低下
するとともに、走行中の風切り音が発生するという問題
がある。

発明が解決す−ｅ：き問題点 本発明の目的は、自動車の車体から突出する長手棒状ア
ンテナの数を低減することができるようにした自動車用
アンテナ装置を提供することである。

問題点を解決するための手段 本発明は、使用される周波数が高い周波数と低い周波数
とにおいて共用される自動車用アンテナ１１Ｍにおいて
、高い周波数の波長をλａとし、低い周波数の波長をλ
ｂとするとき、 約λａ／４の長さを有する第１導体部分と、前記第１導
体部分の上端部に取付けられ、かつ、ａｒｌＲ＋、た長
さが釣人ａ／２　　の長さを有するコイル状の迂回路部
分と、 前記迂回路部分の上端部に接続され、約λａ／２の長さ
を有する第２導体部分と、 前記第２導体部分の上ｗｅに接続され、前記高い周波数
で大きなインピーダンスとなる周波数帯域分離用コイル
と、 前記コイルの上端部に接続される第３導体部分とを有し
、全長が約λｂ／４　　であることを特徴とする自動車
用アンテナ装置である。

作　　用 本発明に従えば、自動車電話などの比較的高い周波数の
波長を入ａ、　ラジオ放送などの比較的低い周波数の波
長を＾ｂとすると、アンテナ装置は、約λａ／４　　の
長さを有する第１導体部分と、展開した長さが約λａ／
２　　の長さを有するコイル状の迂回路部分と、約λａ
／２　　の長さを有する第２導体部分と、高い周波数に
対しては大きなインピーダンスとなる周波数帯域分離用
コイルと、第３導体部分とがこの順序で構成され、かつ
、また全長が約＾ｂ／４であるように構成される。

このように構成されたアンテナ装置は、自動車電話など
の比較的高い周波数帯域では第１導体部分と迂回路部分
と第２導体部分とを用い、大きな利得で送受信を行なう
ことができる。

またラジオ放送などの比較的低い周波数帯域では、アン
テナ装置の全長を用いる。こうして１本の長手棒状のア
ンテナによって、２つの周波数帯域の異なる無線通信を
行なうことが可能になる。

実施例 第１図は本発明の一実施例のアンテナ装ａ１の使用中に
おける伸長状態を示す斜視図であり、第２図は第１図に
示されたアンテナ装置１の縦断面図であり、第３図はこ
のアンテナ装置１を使用しない短縮時の状態を示す斜視
図である。この長手棒状のアンテナ装置１は、自動車の
単体２のリアトランクまたはルー７トツプ付近に取付け
られて、ラジオ放送受信用および自動車電話用として共
用される。

アンテナ！［１１１のアンテナエレメント３は、第１導
体４、第１コイル５、第２導体６、第２コイル７、キャ
ップ９お上り棒状体１０とが、この順序で配置されて構
成される。第１導体４お上り第２導体６は直円筒状に形
成され、またキャップ９は帽状に形成される。

第１導体４、第１コイル５、第２導体６お上り第２コイ
ル７によって形成される空間１１に、棒状体１０が収納
される。また、第１、第２導体４゜６、第１、＃２コイ
ル５，７およびキャップ９の外径は同一に形成され、収
納ｔ＃１１２内に収納される。第１導体４の下端部には
７ランジが形成されており、後述するようにアンテナエ
レメント３が伸長したときに、この第１導体４が収納筒
１２から抜は落ちることが防止される。同様に棒状体１
０の両端部にも７ランノが形成されており、アンテナエ
レメント３の伸縮動作によって、キャップ９から抜は落
ちることが防止される。収納ｆｉ２１１２は、自動の単
体２に、たとえば合成樹脂などの材料から成る環状の電
気絶縁体１３を介して固定される。

収納ｔｆｌ１２は、導電性の材料から成り電気絶縁体１
３に固定される上端部１５と、電気絶縁性の材料で直円
筒状に形成されアンテナエレメント３を収納するｆｉ２
１ｉ！ＦＩＳ１６とで構成される。この収納筒１２の上
端部１５には、同軸ケーブル１７の内導体１８が接続さ
れ、したがってアンテナエレメント３の第１導体４が上
端部１５と摺接することによって、アンテナエレメント
３は同軸ケーブル１７の内導体１８と電気的に接続され
る。同軸ケーブル１７の外導体１９は、単体２に電気的
に接続される。

こうしてアンテナエレメント３で送受信された信号は、
同軸ケーブル１７から分波器２０に導かれ、周波数帯域
の分離が行なわれる。分ａされた信号は、同軸ケーブル
２１によって自動車電話の送受信装置に導かれて、自動
車電話の通話が行なわれ、また、同軸ケーブル２２によ
ってラジオ放送の受信機に導かれて、ラジオ放送の受信
が行なわれる。同軸ケーブル１７の内導体１８お上り外
導体１９が、それぞれ収納筒１２の上端部１５および車
体２と接続される付近は、合成樹脂などの材料から成る
カバー２３によって防湿被覆される。

アンテナエレメント３は、自動車のキーシリングにキー
が挿入されてイグニションスイッチが導通されると、伸
長して車体２から突出し、またイグニションスイッチが
遮断されると、縮小して車体２内に収納されるように構
成される。このようにアンテナエレメント３を伸縮駆動
するために、棒状体１０の下端部は駆動部材２５の一端
部に固定され、この駆動部材２５が巻取リリール２６に
巻付けられで、この巻取りリール２６がモータ２７によ
って回転駆動される。駆動部材２５は、合成樹脂などの
電気絶縁性の材料から成り、可視性を有し、かつ、長手
方向には伸縮しない性質を有する。収納筒１２の前部１
６の下端部には、この駆動部材２５が挿通できるように
挿通孔１４が形成されており、またモータ２６と巻取り
リール２７とは、車体２内に固定されたケーシング２８
内に収納される。

このように構成されたアンテナ装置１において、アンテ
ナエレメント３の第１、第２導体４，６および第１コイ
ル５はコリニアアレーアンテナ３１を構成し、自動車電
話用として用いられ、第１、第２導体４，６、および＃
１、第２コイル５，７、キャップ９および棒状体１０は
ホイップアンテナ３２を構成し、ラジオ放送の受信用な
どに用いられる。

第４図は、本件アンテナ装置１がコリニア７レーアンテ
ナ３１として動作するときの原理を説明するための図で
ある。自動車電話に用いられる比較的高い周波数の波長
をλａとし、ラジオ放送に用いられる比較的低い周波数
の波長をλｂとする。

アンテナエレメント３の第１導体４は、３・λａ／８（
＝約１１ｅ＋ｓ）の長さに形成され、その内の車体２側
の長さλａ／４　　を有する部分は、＄１導体部分３３
を構成する。第１導体４の残余の長さλａ／８　　を有
する部分と、第１コイル５と、第２導体６の第１コイル
５側の長さλａ／８　　とを有する部分は、迂回路部分
３４を構成する。第１コイル５の展開長はλａ／４（＝
約９　ｃｅ＋）であるため、この迂回路部分３４の全長
はλｒＬ／２　　となる。第２導体６は、５・λａ／８
（＝約２０ｃｍ）の長さに形成され、迂回路部分３４を
構成するλａ／８　　の長さを除いた残余の長さλａ／
２　　を有する部分は、第２導体部分３５を構成する。

したがって、このように構成されたコリニアアレーアン
テナ３１の第１コイルを展開した全長は、約４０ｃｎす
なわち日本の自動車電話の周波数帯域８６０−９４０Ｍ
Ｈｚの波長λａの５７４倍に選ばれる。第２コイル７は
、自動車電話用の比較的高い周波数に対してはハイイン
ピーダンスとなり、ラジオ放送用の比較的低い周波数に
対してはローインビーグンスとなる。、第１コイル５は
、λａの波長に対しては移相器として働き、逆相の電流
分布を低く抑えるため、第４図において参照符３６゜３
７で示されるように正相部分が大きく強調された振幅を
有する電流分布を得ることができる。したがって自由空
間中のλａ／２　　の長さを有するグイボールアンテナ
に比べて２倍の利得を得ることができる。

ところで一般に、高い周波数帯域では、その高い周波数
を有する電波は、電離層を突抜けてしまうため、電離層
による反射波が得られることはなく、このため主として
見通し自通信を行なうことになる。また、一般に、自動
車の車体などのように有限地板にλａ／４　　の長さを
有するホイップアンテナを単純に取付けたときには、第
５図で示されるように仰角がたとえば約３０度の斜めの
指向性を有する電界強度の特性が得られるけれども、高
い周波数では、仰角がさらに小さく、第５図においで、
参照符３８で示されるような低仰角の電界強度の特性を
得る必要がある。そこで本発明では、高い周波数帯域に
おいて、コリニアアレーアンテナ３１を構成することよ
って、第１導体部分３３および第２導体部分３５の相互
作用により、自動車の車体２である有限地板において、
水平方向の放射利得を向上することができる。こうして
本件アンテナ装置１のコリニアアレーアンテナ３１では
、自動車電話などの高い周波数帯域に対して、高い利得
を得ることができるとともに低仰角の水平方向の指向性
を有する特性が得られる。

第６図は、アンテナ装置１がホイップアンテナ３２とし
て動作するときの原理を説明するための図である。ホイ
ップアンテナ３２は上述のように構成されたコリニア７
レーアンテナ３１の第２導体部分３５の先端に、第２コ
イル７、キャップ９、および棒状体１０とが電気的に接
続されて構成される。キャップ９と棒状体１０とは、第
３導体部分４０を構成する。コリニアアレーアンテナ３
１の第１コイル５の巻回長は約４ｃｍであり、したがっ
てコリニアアレーンアンテナ３１の全長は約３５ｃｍで
ある。また第２コイル７および第３導体部分４０の長さ
は約５５ｃｍである。したがってホイップアンテナ３２
の全長は約９０ｃ鶴、すなわち日本の周波数変調放送の
周波数帯域７６〜９０ＭＨ２の波長λｂの１／４の長さ
に選ばれている。こうしてラジオ放送などの比較的低い
周波数では、アンテナ装置１はホイップアンテナ３２と
して使用することができる。

このように構成されたホイップアンテナ３２によってラ
ジオ放送を受信するときには同軸ケーブル１７の内導体
１８を棒状体１０に直結する必要がない、したがってア
ンテナエレメント３が縮小して車体２内の収納ｆｉｉｌ
１２内に収納された状態からモータ２７によって伸長駆
動されて伸長された状態においても同軸ケーブル１７の
内導体１８は収納部１２の上端部１５に接触してればよ
い、したがって同軸ケーブル１７を巻取ったりする必要
がなく、構成が簡略化されるとともに同軸ケーブル１７
が切断されることもない。

以上のように本件アンテナ装置１では、アンテナエレメ
ント３が伸縮可能な構造となっているので、送受信を行
なわない停車時には、第３図に示されるように車体２内
に収納しておくことによって、自動車の美感を向上する
ことができるとともに、単一のアンテナ装ｆｉｌを異な
る周波数帯域に共用するようにしたので、車体から突出
するアンテナの本数を削減することができ、風切り音の
低下を図ることができる。また、自動車電話を使用する
ときには、コリニア７レーアンテナ３１としてアンテナ
装Ｗ１１が用いられ、これによって高利得、かつ低仰角
の水平方向への指向性で送受信することができ、自動車
電話用送信機が低出力である携帯型のものであっても、
必要な交信領域での電話通信を行なうことができる。さ
らにまたこのコリニアアレーアンテナ３１としてアンテ
ナ装置１を用いるときには、車体２の悪影響を受けるこ
となく良好な送受信を行なうことができる。

アンテナ装置１の長さは使用する周波数に応じて適宜変
化され、またそれらの波長λａ、λｂのその他の倍率を
有する値に定められてもよい、自動車電話のみの使用で
は、７ンテナエレメント３を構成する棒状体１０は前述
したような第１、第２導体４，６および第１、第２コイ
ル５，７によって形成される空間１１内ではなく、それ
より下方の収納＊１２の筒部１６内に収納するようにし
てもよい。

効　　果 以上のように本発明によれば、単一の長手棒状のアンテ
ナ装置を異なる周波数帯域で共用することができるよう
になるので、美感が向上されるとともに、走行中におけ
る風切り音の発生を抑制することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のアンテナ装ａ１の伸長時の
状態を示す斜視図、第２図は第１図に示されるアンテナ
装置１の縦断面図、第３図はアンテナ装置ｉ！１の短縮
時の状態を示す斜視図、第４図はアンテナ装置１がコリ
ニア７レーアンテナ３１として動作するときの原理を説
明するための図、ｆｆ１５図はコリニアアレーアンテナ
３１の水平指向性を説明するための図、第６図はアンテ
ナ装置１がホイップアンテナ３２として動作するときの
原理を説明するための図である。 １・・・アンテナ装置、２・・・車体、３・・・アンテ
ナエレメント、４・・・第１導体、５・・・第１コイル
、６・・・第２導体、７・・・ｆｊ％２コイル、１２・
・・収納筒、１３・・・電気絶縁体、１７，２１．２２
・・・同軸ケーブル、２０・・・分波器、２５・・・駆
動部材、２６・・・巻取リリール、２７・・・モータ、
３１・・・コリニアアレーアンテナ、３２・・・ホイッ
プアンテナ、３３・・・第１導体部分、３４・・・迂回
路部分、３５・・・＃＆２導体部分、４０・・・第３導
体部分 代理人　　弁理士　回教　圭一部 第１図 第４図 第　５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 使用される周波数が高い周波数と低い周波数とにおいて
   共用される自動車用アンテナ装置において、 高い周波数の波長をλａとし、低い周波数の波長をλｂ
   とするとき、 約λａ／４の長さを有する第１導体部分と、前記第１導
   体部分の上端部に取付けられ、かつ、展開した長さが約
   λａ／２の長さを有するコイル状の迂回路部分と、 前記迂回路部分の上端部に接続され、約λａ／２の長さ
   を有する第２導体部分と、 前記第２導体部分の上端部に接続され、前記高い周波数
   で大きなインピーダンスとなる周波数帯域分離用コイル
   と、 前記コイルの上端部に接続される第３導体部分とを有し
   、全長が約λｂ／４であることを特徴とする自動車用ア
   ンテナ装置。