JP2004266482A - アンテナ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】FM放送を受信するFMアンテナ導体2を導電性の良い金属パイプにより形成し、このFMアンテナ導体2の空間部2aにAMのラジオ放送を受信するAMアンテナ導体5を収容することで、簡単な構造でAMアンテナとFMアンテナとの一体化を図るようにしている。またこの場合、FMアンテナ導体2がAMアンテナ導体5の静電シールド部材として機能させることで、コストアップなしで、AMアンテナ導体5において機器からの伝導高周波ノイズが妨害電波として受信されるのが防止される。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、FM放送波を受信するアンテナとAM放送波を受信するアンテナとを備えたアンテナ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
オーディオ機器では、通常、AM及びFMラジオ放送を受信する受信機能が備えられているもののうち、例えば屋内での使用を前提とした機器では、別体のAM/FMラジオ放送受信用アンテナを取り付け可能な構造となっているものがある。
【0003】
上記したようなオーディオ機器に用いられるAM/FMラジオ放送受信用アンテナは様々なものが提案されている。例えばFMラジオ放送受信用アンテナとしては、例えばフィーダアンテナ、或いはワイヤーアンテナと呼ばれる簡易アンテナが良く知られている。また、AMラジオ放送受信用アンテナとしては、プラスチックなどにリード線を巻回するように構成したものが知られている。
【0004】
しかしながら、上記したようなFM簡易アンテナはフィーダ又はワイヤー等の線状部分の長さが1〜2m程度とされる。
このため、このようなFM簡易アンテナをオーディオ機器に取り付けて使用するときは、線状部分を展開して配置する必要があるため、FM簡易アンテナが取り付けられる室内などの美観を損なう。
また、AMアンテナとFMアンテナが別体で構成した場合には、機器への接続が煩雑になるなど扱いにくいものであった。
【0005】
そこで、AM/FMラジオ放送受信用アンテナとしては、例えばフェライトから成る磁性体棒にアンテナコイルをソレノイド状に巻回してAMアンテナ形成すると共に、エナメル線を四角形状に巻回してFM用ループアンテナを形成する。そして、AMアンテナをFMアンテナの一辺に並列に配置して、AMアンテナとFMアンテナとをモールド樹脂により固定して一体化するようにしたものなどが提案されている(特許文献1)。
【0006】
【特許文献1】特開昭56−122204号公報(第3図)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1に記載されているAM/FMアンテナは、モールド樹脂によりAMアンテナとFMアンテナとを固定する必要があるため、AM/FMアンテナを製造する際には、AM及びFMアンテナをモールドする工程が必要になる。また、アンテナ材料としてモールド樹脂が必要になる。
このため、上記特許文献1に記載されているAM/FMアンテナを実現するには、製造能率も決して良いものではなく、またコストもかかることになる。
【0008】
そこで、本発明は上記したような点に鑑みてなされたものであり、製造コストやコストなどの面で、より効率的にAMアンテナとFMアンテナとを一体化したアンテナ装置が提供できるようにすることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のアンテナ装置は、ループ形状に成形した第1のアンテナ導体を備えて、第1の周波数帯の電波を受信する第1のアンテナと、第2のアンテナ導体を備えて、第2の周波数帯の電波を受信する第2のアンテナとから成り、第2のアンテナ導体を、第1のアンテナ導体としての部位に対して、ループ形状に沿うようにして設けるようにした。
【0010】
このような本発明によれば、第2のアンテナ導体を、第1のアンテナ導体としての部位に対してループ形状に沿って設けるようにしている。これにより、第1のアンテナ導体の部位を土台とするようにして第2のアンテナ導体を固定的に設けることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態としてのアンテナ装置について説明する。
先ず、図1及び図2を用いて、本発明の実施の形態としてのアンテナ装置の構造を説明する。
図1は、本実施の形態のアンテナ装置の外観構造を示した外観斜視図、図2はその内部構造を示した断面図である。
図1及び図2に示すアンテナ装置1は、第1の周波数帯であるVHF(Very High Frequency)帯の電波を利用したFMラジオ放送を受信するFMアンテナと第2の周波数帯である中波帯(MF帯)の電波を利用したAMラジオ放送を受信するAMアンテナとからなる。
この場合、FMアンテナは、FMアンテナ導体2と同調回路3とからなる。またAMアンテナは、AMアンテナ導体5からなる。
【0012】
FMアンテナ導体2は、高い導電性を有するアンテナ部材で、その内部に中空状の空間部2aが形成された略柱形状の金属、例えばアルミニウムなどの金属パイプによって形成されている。そして、このような金属パイプを例えばループ状に成形したうえで、その一部を切断するようにして形成されている。FMアンテナ導体2の切断部にインピーダンスマッチング用の同調回路3が接続されている。
【0013】
この場合のFMアンテナ導体2のループ長は、例えばターゲット周波数fの1/4波長に設定される。例えばターゲット周波数fが100MHzであれば、FMアンテナ導体2のループ長は、約0.75m(c/f:但しcは光速)となり、ループ状に成形されているFMアンテナ導体2の直径は約0.25mとなる。
【0014】
同調回路3は、FMアンテナの共振周波数を所望の周波数に同調させるためのものである。なお、同調回路3の電気的な回路構成について後述する。
【0015】
同軸ケーブル4は、上記したようなFMアンテナ導体2と同調回路3とから成るFMアンテナで受信されたFM帯域の放送電波を、図示していないオーディオ機器まで伝送するケーブルとされる。このように、FMアンテナとオーディオ機器との間を同軸ケーブルなどのシールド線を用いて接続すると、FMアンテナとオーディオ機器との伝送路間で輻射されるノイズを低減することができる。
【0016】
一方、AMアンテナ導体5は、例えば線状導体によって形成され、FMアンテナ導体2の空間部2aに収容されている。この場合、AMアンテナ導体5は、FMアンテナ導体2の部位であるループ状の金属パイプの空間部2aに複数周回、例えば3回程度周回させて形成するようにしている。
【0017】
そして、このようなAMアンテナ導体5もまた、例えば、この図には示していない同軸ケーブルなどを介してオーディオ機器へと伝送するようにしている。この場合も、AMアンテナ導体5とオーディオ機器との間を同軸ケーブルなどのシールド線により接続すると、AMアンテナ導体5とオーディオ機器との伝送路間で輻射されるノイズを低減することができる。
【0018】
このように本実施の形態のアンテナ装置1においては、FMアンテナ導体2をループ状に成形した金属パイプにより形成し、その内部の空間部2aにAMアンテナ導体5を収容することで、従来のようにモールド樹脂などを用いることなく、AMアンテナとFMアンテナとの一体化を図るようにしている。
【0019】
このようにアンテナ装置1を構成すれば、アンテナ装置を製造するにあたって、モールド樹脂によりAM及びFMアンテナをモールドする工程が不要になるので、製造工程が簡略され、それだけ製造コストを削減することができる。また、材料としてもモールド樹脂が不要になるため、その点からもコストを削減することができる。この結果、AMアンテナとFMアンテナとを一体化したアンテナ装置のコストを大幅に削減することが可能になる。
【0020】
次に、図3を参照して本実施の形態のアンテナ装置の電気的な構成について説明する。
図3は、アンテナ装置1の回路構成を示した図であり、同図(a)にはFMアンテナの構成が、同図(b)にはAMアンテナの構成がそれぞれ示されている。この図3(a)に示すFMアンテナ10は、FMアンテナ導体2と同調回路3により構成されている。
同調回路3は、例えばインピーダンスマッチング用のコイルL1と、FM同調用の可変コンデンサVC1との直列回路によって構成されており、可変コンデンサVC1のキャパシタンスを可変することで、可変コンデンサVC1のキャパシタンスと、コイルL1のインダクタンス、及びFMアンテナ導体2のインダクタンスによって決定されるFMアンテナ10の共振周波数を所望の周波数に同調させるようにしている。
【0021】
同調回路3は、図示するように、FMアンテナ導体2の両端部に対して接続される。そして、コイルL1と可変コンデンサVC1の接続ラインが同軸ケーブル4を介して、例えばオーディオ機器に設けられているラジオ放送受信機11のFM入力端子に接続される。また可変コンデンサVC1とFMアンテナ導体2の接続ラインが同軸ケーブル4を介してラジオ放送受信機11のアースEに接続される。この場合、コイルL1のインダクタンス値は、FMアンテナ導体2のインダクタンスの数分の一の値に設定され、コイルL1のインダクタンスに比べてFMアンテナ導体2のインダクタンスが支配的なものとなっている。
【0022】
このような構成のFMアンテナ10は、同調回路3のコイルL1と可変コンデンサVC1によって同調周波数が決定される同調型アンテナとして知られている。また、このような同調型アンテナは、磁界アンテナの一種である、いわゆるマグネチックループアンテナとも呼ばれ、小型ながら半波長ダイポールアンテナとほぼ同等のアンテナ性能が得られるものとしても知られている。
即ち、FMアンテナ導体2のループ長を1/4波長、FMループアンテナの直径を約1/4π(約0.08)波長まで小型化した場合でも、FMアンテナを半波長ダイポールと同等のアンテナ性能を得ることができる。
【0023】
一方、図3(b)に示すAMアンテナ12は、AMアンテナ導体5が同軸ケーブル13を介してラジオ放送受信機11に接続される。そして、このようなAMアンテナ導体5の両端には、ラジオ放送受信機11内に設けられているインピーダンスマッチング用のコイルL2とAM同調用の可変コンデンサVC2とからなる直列回路が接続され、可変コンデンサVC2の容量を可変することで、AMアンテナ12の同調を行うようにしている。
【0024】
この場合、例えば、AMアンテナ導体5のインダクタンス値は18μH、コイルL2のインダクタンス値は450μHに設定するようにしている。つまり、AMアンテナ導体2のインダクタンス値をコイルL2の数分の一のインダクタンス値に設定することで、AMアンテナ12では、AMアンテナ導体5のインダクタンスに比べてコイルL2のインダクタンスが支配的になるようにしている。
【0025】
そして、本実施の形態のアンテナ装置1では、上記図3(a)に示したように、FMアンテナ10のアースをオーディオ機器のラジオ放送受信機11のアースに接続することで、FMアンテナ10のFMアンテナ導体2が中波帯を利用したAM放送の電波に対してほぼアース電位となるように構成している。
従って、本実施の形態のように、FMアンテナ導体2である金属パイプ内の空間にAMアンテナ導体5を収容して、AMアンテナ導体5の周囲をFMアンテナ導体2で覆うようにすれば、AMアンテナ導体5はFMアンテナ導体2により静電シールドされることになる。
この結果、アンテナ装置1が接続されるオーディオ機器やその周辺機器のデジタル化に伴って、これらの機器からの伝導高周波ノイズがAMアンテナから輻射されたとしても、このノイズが妨害電波として受信されるのを防止することができるようになる。
【0026】
このようなAMアンテナにおけるノイズ妨害は、従来から一般的な構造のAMアンテナをオーディオ機器などに接続した場合、例えば非シールド構造で1m程度の長さのAMアンテナオーディオ機器に接続した場合に発生することが知られている。そして、このような不具合を解消する手段として、AMアンテナを静電シールドすれば良いことも知られている。
しかしながら、実際には、AMアンテナを静電シールドするためのシールド部品を別途設けると大幅なコストアップを招くわりには伝導高周波ノイズによる妨害電波の低減効果が小さく、一部のオーディオ機器のみで採用されているのが現状であった。
【0027】
これに対して、本実施の形態のアンテナ装置1は、上述したように、FMアンテナ導体2の空間部2aにAMアンテナ導体5を収容して、AMアンテナ導体5をFMアンテナ導体2によって静電シールドする構造とされる。つまり、FMアンテナ導体2をAMアンテナの静電シールド部品としても利用できる構造となっている。従って、本実施の形態のアンテナ装置1では、コストアップなしでAMアンテナからのノイズ妨害を低減することができるという利点もある。
【0028】
なお、本実施の形態のように、FMアンテナ導体2の空間部2aにAMアンテナ導体5を収容したとしても、AMアンテナ導体5のインピーダンスは、FM放送波の周波数帯(VHF帯)では十分に高く、AMアンテナ導体5がFMアンテナ導体2を備えるFMアンテナとしての性能に影響を与えることはない。
また、FMアンテナを構成しているFMアンテナ導体2は、その一部が切断されていること、及びその切断部分に設けられている同調回路3の可変コンデンサVC1の容量が数十pF程度であることなどから、FMアンテナ導体2がAMアンテナ導体5を備えるFMアンテナとしての性能に影響を与えることもない。
【0029】
このように、本実施の形態のアンテナ装置1は、電気的にはAM放送の周波数帯とFM放送の周波数帯の違いを利用して、一方のアンテナが他方のアンテナの性能に影響を与えることがないようしており、これにより、AMアンテナとFMアンテナとの一体化が実現されているものである。
【0030】
なお、特許文献1には、FMアンテナとAMのアンテナを同心状にも構成し得ると記載されているが、その具体的な構成についての記述はない。このため、特許文献1の開示内容からするに、FMアンテナとAMアンテナとが同心状に配置したとしても、構造的には、FMアンテナとAMアンテナをモールド樹脂により固定する必要があるため、AM/FM複合アンテナを製造するときにコストがかかるのは明らかである。
また、電気的には、FMアンテナがAM周波数帯で低インピーダンスであると考えられるのでFMアンテナとAMアンテナを同心状に配置すると、FMアンテナによりAMアンテナが短絡されてしまい、AMアンテナとしての性能が大きく劣化して実用性に乏しいと考えられる。
【0031】
さらに、特許文献1のFMアンテナの構造は、本実施の形態のFMアンテナの構造とは明らかに異なるものとされる。つまり、ダイポールアンテナとほぼ同等の性能が得られるマグネチックループアンテナによって構成される本実施の形態のFMアンテナとは明らかに異なるものとされる。
【0032】
図4は、本実施の形態のアンテナ装置の他の構造例を示した図であり、同図(a)には、アンテナ装置の他の構造例を示したFMアンテナ導体の側面図が、同図(b)には、同図(a)に示した一点鎖線部分の断面を矢示A−A方向から見た図である。なお、FMアンテナ導体以外の構造は同一とされるので、図示は省略する。
【0033】
図4(a)(b)に示すような構造のFMアンテナ導体21は、略柱形状の導電性部材とされる金属パイプのループに沿って切欠部21aを形成するようにしている。このようなFMアンテナ導体21では、FMアンテナ導体21の空間部21bに、この図には示していないAMアンテナ導体5を収容するときは、FMアンテナ導体21の切欠部21aを利用して、FMアンテナ導体21の空間部21bに沿ってAMアンテナ導体5を巻き付けることができる。つまり、AMアンテナ導体5をFMアンテナ導体21の周囲に容易に巻き付けることができる。
なお、図4(b)に示したFMアンテナ導体21の切欠部21aの切り欠き幅などは、FMアンテナ導体21のAMアンテナ導体5に対するシールド効果などを考慮して任意に設定可能である。
【0034】
また、これまで説明した本実施の形態のアンテナ装置1では、FMアンテナ導体2(21)の柱状形状の断面について円筒状であるものとしているが、これはあくまでも一例であり、FMアンテナ導体としては、それ以外の断面形状による柱状に形成しても良い。
【0035】
例えば図4(c)に示すような断面が三角形状のFMアンテナ導体22、或いは図4(d)に示すような断面が四角形状のFMアンテナ導体23を用いてアンテナ装置1を構成することも可能である。
【0036】
また、FMアンテナ導体の断面形状が円筒形状以外、例えば図4(c)(d)に示したような断面形状の場合においても、FMアンテナ導体のループに沿って切欠部を形成すれば、その空間部22b,23bにAMアンテナ導体5を容易に収容することができる。
【0037】
また、本実施の形態のFMアンテナ導体は、金属パイプをループ状に成形して形成する、或いはループ状に成形した金属パイプのループに沿って切欠部を形成するようにしているが、これはあくまでも一例であり、例えば細長い平板状の金属導体をO字形、C字形、或いはU字形に折り曲げて空間部を有するアンテナ部材を形成し、このような導線性部材をループ状に成形するようにして形成することも可能である。
【0038】
また、これまで説明した本実施の形態のFMアンテナ導体2のループ形状は、略リング状であるものとして説明したが、FMアンテナ導体のループ長がターゲット周波数の1/4波長であれば、アンテナ装置1に用いるFMアンテナ導体31(32)のループ形状は、例えば図5(a)に示すような矩形状に、或いは図5(b)に示すような三角形状であっても良い。つまり、FMアンテナ導体のループ形状は、特に限定されるべきものではない。
【0039】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のアンテナ装置は、第2のアンテナ導体を、第1のアンテナ導体としての部位に対してループ形状に沿って設けるために、第1のアンテナ導体の部位を土台にして第2のアンテナ導体を設けるようにすることが可能となっている。
このような第1のアンテナと第2のアンテナとの一体化構造であれば、アンテナ装置を製造する際に、例えばモールド樹脂などにより第1及び第2のアンテナをモールドする工程が不要になって工程が簡略されるぶん、製造コストを削減することができるようになる。また、アンテナ材料としてモールド樹脂が不要になるため、部品コストも削減することができるようになる。
この結果、第1及び第2のアンテナを一体化したアンテナ装置のコストを大幅に削減することになり、コストが大幅に削減されるといえる。
このようにして、本発明では、一体化アンテナを製造するうえでの効率が大幅に向上する。
【0040】
また、第1のアンテナ導体の空間部に対して、第2のアンテナ導体を収容するようにして設けることで、第1のアンテナ導体が、第2のアンテナ導体に対する静電シールド部材として機能することになる。つまり、第1のアンテナと第2とを一体化したことで、第1のアンテナ導体によって第2のアンテナのノイズ対策を行うことができる構造になっている。従って、第2のアンテナのノイズ対策という点からもコストアップなしで実現することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態のアンテナ装置の斜視図である。
【図2】本実施の形態のアンテナ装置の断面図である。
【図3】本実施の形態のアンテナ装置の電気的な回路構成を示した図である。
【図4】本実施の形態のアンテナ装置の他の断面例を示した図である。
【図5】本実施の形態のアンテナ装置の他のループ形状例を示した図である。
【符号の説明】
1 アンテナ装置、2 21〜23 31 32 FMアンテナ導体、2a 21b〜23b 空間部、3 同調回路、4 同軸ケーブル、5 AMアンテナ導体、10 FMアンテナ、11 ラジオ放送受信機、12 AMアンテナ、13 同軸ケーブル、21a 切欠部、
Claims (4)
- ループ形状に成形した第1のアンテナ導体を備えて、第1の周波数帯の電波を受信する第1のアンテナと、
第2のアンテナ導体を備えて、第2の周波数帯の電波を受信する第2のアンテナとから成り、
前記第2のアンテナ導体を、前記第1のアンテナ導体としての部位に対して、前記ループ形状に沿うようにして設けたことを特徴とするアンテナ装置。 - 前記第1のアンテナ導体は、空間部が形成された略柱形状の導線性を有するアンテナ部材を前記ループ形状に成形しており、この空間部に対して前記第2のアンテナ導体を収容するようにして設けていることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。
- 前記第1のアンテナ導体は、筒形状とされる上記アンテナ部材に対して、上記ループ形状に沿うようにして切欠部が形成されていることを特徴とする請求項2に記載のアンテナ装置。
- 前記第1のアンテナは、マグネチックループアンテナとされることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。
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