JP2568281B2 - 自動車用三波共用アンテナ - Google Patents
自動車用三波共用アンテナInfo
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- H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
- H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
- H01Q5/314—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors
- H01Q5/321—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors within a radiating element or between connected radiating elements
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動車に装備され、無線電話用の電波である
MT波の送受信が可能である上、放送波であるAM波及びFM
波の受信を行なえる自動車用三波共有アンテナに関す
る。
MT波の送受信が可能である上、放送波であるAM波及びFM
波の受信を行なえる自動車用三波共有アンテナに関す
る。
［従来の技術］ 第５図は従来のこの種の三波共用アンテナを示す図で
ある。図示の如くこのアンテナは、中間部位に整相コイ
ル２を介在させ、MT波に合せて電気長が（3/8）λ＋（5
/8）λの２段コーリニアとしたMT波素子１を備えたアン
テナである。したがってこのアンテナではMT波について
は感度のよい送受信を行なえるが、AM波やFM波に対して
は素子長が短すぎるため感度不足を来たす。すなわち、
AM波及びFM波専用のアンテナ素子長は、約0.75〜0.95m
程度必要なのに対し、上記アンテナは、0.35〜0.4mしか
なく、遥かに短い。そこで一般にはAM波に対しては給電
ケーブルの低インピーダンス化をはかり、FM波に対して
はブースタ３を用いて増幅を行なうことにより、感度不
足を補なうようにしていた。しかし上記のアンテナは、
FM波の感度向上の為に能動素子を用いたブースタ３を使
用しているため、増幅度に自ら限界がある。そして上記
増幅度の限界を越えると混変調、相互変調等の障害を生
ずることになる上、局間ノイズの増大,S/N比の低下など
の問題が生じる事になる。
ある。図示の如くこのアンテナは、中間部位に整相コイ
ル２を介在させ、MT波に合せて電気長が（3/8）λ＋（5
/8）λの２段コーリニアとしたMT波素子１を備えたアン
テナである。したがってこのアンテナではMT波について
は感度のよい送受信を行なえるが、AM波やFM波に対して
は素子長が短すぎるため感度不足を来たす。すなわち、
AM波及びFM波専用のアンテナ素子長は、約0.75〜0.95m
程度必要なのに対し、上記アンテナは、0.35〜0.4mしか
なく、遥かに短い。そこで一般にはAM波に対しては給電
ケーブルの低インピーダンス化をはかり、FM波に対して
はブースタ３を用いて増幅を行なうことにより、感度不
足を補なうようにしていた。しかし上記のアンテナは、
FM波の感度向上の為に能動素子を用いたブースタ３を使
用しているため、増幅度に自ら限界がある。そして上記
増幅度の限界を越えると混変調、相互変調等の障害を生
ずることになる上、局間ノイズの増大,S/N比の低下など
の問題が生じる事になる。
第６図は第５図に示したアンテナが持っている欠点を
もたないように工夫された三波共用アンテナを示す図で
ある。このアンテナは、図示の如く前述したMT波用とし
て構成された２段コーリニアからなるMT波素子１の頂部
に、AM波およびFM波については通過を許容するが、MT波
に対しては並列共振してその通過を阻止するMT波遮断機
能を発揮するトラップ要素４を設け、このトラップ要素
４を介してFM波に対しては1/4波長共振を生じさせ、か
つAM波の受信が可能な導電性マスト５を連結するように
したものである。
もたないように工夫された三波共用アンテナを示す図で
ある。このアンテナは、図示の如く前述したMT波用とし
て構成された２段コーリニアからなるMT波素子１の頂部
に、AM波およびFM波については通過を許容するが、MT波
に対しては並列共振してその通過を阻止するMT波遮断機
能を発揮するトラップ要素４を設け、このトラップ要素
４を介してFM波に対しては1/4波長共振を生じさせ、か
つAM波の受信が可能な導電性マスト５を連結するように
したものである。
上記構成のアンテナによれば、MT波の送受信を行なえ
るのは勿論、FM波およびAM波の受信も比較的感度よく行
なえるが、未だ十分満足する特性を持つに至ってない。
特にアンテナ素子長が短かいが故に、集束点レベルが改
善されず、FM波およびAM波についてのS/N比が悪い。
るのは勿論、FM波およびAM波の受信も比較的感度よく行
なえるが、未だ十分満足する特性を持つに至ってない。
特にアンテナ素子長が短かいが故に、集束点レベルが改
善されず、FM波およびAM波についてのS/N比が悪い。
なお自動車用アンテナにあっては、デザイン上の観点
から、また風圧を受けたときに発生する風切り音を低減
する目的から、アンテナを後方へ若干傾けて取り付ける
事が要求される。しかるに上記三波共用アンテナにあっ
ては、強い指向性をもつMT波素子を備えていることか
ら、上記のようにアンテナを後方へ傾けて取り付ける
と、MT波の送受信感度が急に低下する事がある。
から、また風圧を受けたときに発生する風切り音を低減
する目的から、アンテナを後方へ若干傾けて取り付ける
事が要求される。しかるに上記三波共用アンテナにあっ
ては、強い指向性をもつMT波素子を備えていることか
ら、上記のようにアンテナを後方へ傾けて取り付ける
と、MT波の送受信感度が急に低下する事がある。
［発明が解決しようとする課題］ 上記したように、第６図に示したアンテナ、すなわち
二段コーリニアからなるMT波素子１の先端部にトラップ
要素４を介してAM波およびFM波受信のための導電性マス
ト５を連結してなる三波共用アンテナは、必要かつ十分
なアンテナ特性を有していない。その特性改善を図るに
は、導電性マスト５の長さを更に長くすればよいように
考えらえる。しかし導電性マスト５の長大化には自ずか
ら制限がある。この為、導電性マスト５の長さを長くす
ることによって特性改善を図る訳にはいかない。
二段コーリニアからなるMT波素子１の先端部にトラップ
要素４を介してAM波およびFM波受信のための導電性マス
ト５を連結してなる三波共用アンテナは、必要かつ十分
なアンテナ特性を有していない。その特性改善を図るに
は、導電性マスト５の長さを更に長くすればよいように
考えらえる。しかし導電性マスト５の長大化には自ずか
ら制限がある。この為、導電性マスト５の長さを長くす
ることによって特性改善を図る訳にはいかない。
すなわち導電性マスト５の長さは、理論上は無線電話
帯域の周波数を有する電波の波長をλとしたとき、（1/
4）λの奇数倍に設定すればよいが、実際には５倍程度
に制限される。つまり、これ以上に長くすると（例えば
７倍,9倍程度にすると）、無線電話帯域での送受信に際
して放射パターンが乱れ、種々支障をきたす事になる。
また製造上，構造上の制約も加わる。例えば、アンテナ
を車体内部に収容するためには、所謂首下寸法を車体内
部空間に適合するように制限する必要がある。このよう
な事情を考慮にいれると、導電性マスト５の長さは（1/
4）λの３倍程度が限界である。結局、第６図に示した
アンテナの全長は、0.5〜0.6m程度にしかならない。
帯域の周波数を有する電波の波長をλとしたとき、（1/
4）λの奇数倍に設定すればよいが、実際には５倍程度
に制限される。つまり、これ以上に長くすると（例えば
７倍,9倍程度にすると）、無線電話帯域での送受信に際
して放射パターンが乱れ、種々支障をきたす事になる。
また製造上，構造上の制約も加わる。例えば、アンテナ
を車体内部に収容するためには、所謂首下寸法を車体内
部空間に適合するように制限する必要がある。このよう
な事情を考慮にいれると、導電性マスト５の長さは（1/
4）λの３倍程度が限界である。結局、第６図に示した
アンテナの全長は、0.5〜0.6m程度にしかならない。
このため前述の0.75〜0.95mの長さを有するアンテナ
と比較すると、感度不足は免れ得ない。S/N比について
も良好なS/N比を得る事はできない。
と比較すると、感度不足は免れ得ない。S/N比について
も良好なS/N比を得る事はできない。
一方、三波共用アンテナを後方へ若干傾けて取り付け
ると、MT波の送受信感度が急に低下する事がある為、デ
ザイン上の不具合や風切り音が大きいという弊害がある
にも拘らず、アンテナを後傾させて取り付ける事ができ
なかった。
ると、MT波の送受信感度が急に低下する事がある為、デ
ザイン上の不具合や風切り音が大きいという弊害がある
にも拘らず、アンテナを後傾させて取り付ける事ができ
なかった。
そこで本発明の第１の目的は、無線電話用の電波であ
るMT波の送受信を良好に行なえるのは勿論、放送波であ
るAM波およびFM波を、相互変調，混変調,S/N比の劣化な
しに、0.75〜0.95mの長さのアンテナと同等の感度で受
信できる上、アンテナを車体取付面に対して若干（例え
ば10〜20゜程度）傾斜させて取付けても、MT波の送受信
感度の低下が殆ど無く、その結果、デザイン上も好まし
く、かつ風切り音を低減できるように、アンテナを後傾
させて取付けることのできる自動車用三波共用アンテナ
を提供する事である。
るMT波の送受信を良好に行なえるのは勿論、放送波であ
るAM波およびFM波を、相互変調，混変調,S/N比の劣化な
しに、0.75〜0.95mの長さのアンテナと同等の感度で受
信できる上、アンテナを車体取付面に対して若干（例え
ば10〜20゜程度）傾斜させて取付けても、MT波の送受信
感度の低下が殆ど無く、その結果、デザイン上も好まし
く、かつ風切り音を低減できるように、アンテナを後傾
させて取付けることのできる自動車用三波共用アンテナ
を提供する事である。
本発明の第２の目的は、上記第１の目的に加えて、車
体壁に設けてある規格径のアンテナ取付け孔に対して、
格別の処置を施すことなく取り付け得ると共に、比較的
小型な車体に対しても、アンテナ素子を縮小させて車体
内部へ支障なく収容可能な自動車用三波共用アンテナを
提供する事である。
体壁に設けてある規格径のアンテナ取付け孔に対して、
格別の処置を施すことなく取り付け得ると共に、比較的
小型な車体に対しても、アンテナ素子を縮小させて車体
内部へ支障なく収容可能な自動車用三波共用アンテナを
提供する事である。
［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決し目的を達成するために、本発明は下
記のように構成されている。
記のように構成されている。
（１）無線電話用の電波であるMT波の送受信が可能であ
る上、放送波であるAM波およびFM波の受信を行なえる自
動車用三波共用アンテナにおいて、 前記MT波の送受信が可能な如く導電性マストの中間部
位に、逆相分をキャンセルするための第1,第２の整相コ
イルを介在させて三段コーリニアとしたMT波素子と、 このMT波素子の上に設けられたMT波遮断用のトラップ
要素と、 このトラップ要素を介して前記導電性マストに接続さ
れた導電性マストからなり、前記MT波素子と共働してAM
波およびFM波の受信が可能な如く設けられたAM/FM波用
補助素子と、 を具備し、無線電話帯域の送信側周波数に近い周波数の
電波の波長をλとしたとき、 前記MT波素子は、車体壁上に突出して設けられ電気長
が（3/8）λの導電性マストからなる第１の素子と、こ
の第１の素子の上に設けられ電気長が（1/4）λの第１
整相コイルからなる第２の素子と、この第２の素子の上
に設けられ電気長が（34）λの導電性マストからなる第
３の素子と、この第３の素子の上に設けられ電気長が
（1/4）λの第２整相コイルからなる第４の素子と、こ
の第４の素子の上に設けられ電気長が（5/8）λ〜（3/
4）λのヘリカルコイルからなる第５の素子とからな
り、 上記第１の素子〜第５の素子の各々の電気長が、前記
第1,第２の整相コイルによる逆相分のキャンセルが完全
に行なわれないように、理想値から若干ずらして設定さ
れていることを特徴とする自動車用三波共用アンテナ。
る上、放送波であるAM波およびFM波の受信を行なえる自
動車用三波共用アンテナにおいて、 前記MT波の送受信が可能な如く導電性マストの中間部
位に、逆相分をキャンセルするための第1,第２の整相コ
イルを介在させて三段コーリニアとしたMT波素子と、 このMT波素子の上に設けられたMT波遮断用のトラップ
要素と、 このトラップ要素を介して前記導電性マストに接続さ
れた導電性マストからなり、前記MT波素子と共働してAM
波およびFM波の受信が可能な如く設けられたAM/FM波用
補助素子と、 を具備し、無線電話帯域の送信側周波数に近い周波数の
電波の波長をλとしたとき、 前記MT波素子は、車体壁上に突出して設けられ電気長
が（3/8）λの導電性マストからなる第１の素子と、こ
の第１の素子の上に設けられ電気長が（1/4）λの第１
整相コイルからなる第２の素子と、この第２の素子の上
に設けられ電気長が（34）λの導電性マストからなる第
３の素子と、この第３の素子の上に設けられ電気長が
（1/4）λの第２整相コイルからなる第４の素子と、こ
の第４の素子の上に設けられ電気長が（5/8）λ〜（3/
4）λのヘリカルコイルからなる第５の素子とからな
り、 上記第１の素子〜第５の素子の各々の電気長が、前記
第1,第２の整相コイルによる逆相分のキャンセルが完全
に行なわれないように、理想値から若干ずらして設定さ
れていることを特徴とする自動車用三波共用アンテナ。
（２）径の異なる導電性パイプを互いに摺動自在に接続
して伸縮自在な第３の素子を形成し、この第３の素子の
最大径の導電性パイプを前記第２の素子の頂部に結合す
ると共に、 筒状絶縁物の外周に各素子ごとの機能に応じてピッチ
を変えて導線を巻回することにより、前記第２整相コイ
ルからなる第４の素子，前記ヘリカルコイルからなる第
５の素子，および前記トラップ要素からなる第６の素子
の三者を一体的に設け、これを前記第１の素子〜第３の
素子の内部へ挿脱自在に挿入可能な如く結合し、 電気長を（3/4）λに設定された前記AM/FM波用補助素
子である導電性マストを、前記第４の素子〜第６の素子
における筒状絶縁物の内部へ挿脱自在に挿入可能な如く
設けたことを特徴とする請求項１に記載の自動車用三波
共用アンテナ。
して伸縮自在な第３の素子を形成し、この第３の素子の
最大径の導電性パイプを前記第２の素子の頂部に結合す
ると共に、 筒状絶縁物の外周に各素子ごとの機能に応じてピッチ
を変えて導線を巻回することにより、前記第２整相コイ
ルからなる第４の素子，前記ヘリカルコイルからなる第
５の素子，および前記トラップ要素からなる第６の素子
の三者を一体的に設け、これを前記第１の素子〜第３の
素子の内部へ挿脱自在に挿入可能な如く結合し、 電気長を（3/4）λに設定された前記AM/FM波用補助素
子である導電性マストを、前記第４の素子〜第６の素子
における筒状絶縁物の内部へ挿脱自在に挿入可能な如く
設けたことを特徴とする請求項１に記載の自動車用三波
共用アンテナ。
［作用］ 上記手段を講じた結果、次のような作用効果が生じ
る。
る。
（１）MT波素子は、逆相分をキャンセルするための第1,
第２の整相コイルを中間部位に介在させた所定電気長の
導電性マストにて構成されており、三段コーリニア方式
のアンテナとして働く。したがって無線電話用の電波で
あるMT波の送受信を良好に行なえる。
第２の整相コイルを中間部位に介在させた所定電気長の
導電性マストにて構成されており、三段コーリニア方式
のアンテナとして働く。したがって無線電話用の電波で
あるMT波の送受信を良好に行なえる。
またMT波素子の上には、MT波遮断用のトラップ要素を
介して所定電気長の導電性マストからなり前記MT波素子
と共働してAM波およびFM波の受信を行なうAM/FM波用補
助素子が設けられている。なおFM波の受信に際しては、
第1,第２の整相コイル等は、逆相分をキャンセルするた
めの整相コイルとしてではなく、アンテナの容量性を打
ち消して共振状態を呈するローディングコイルとして働
く。そして従来使用されていたブースタ等は一切使用し
なくて済む。かくして放送波であるAM波およびFM波を、
相互変調，混変調,S/N比の劣化を伴なわずに、0.75〜0.
95mの長さのアンテナと同等の感度で受信可能である。
介して所定電気長の導電性マストからなり前記MT波素子
と共働してAM波およびFM波の受信を行なうAM/FM波用補
助素子が設けられている。なおFM波の受信に際しては、
第1,第２の整相コイル等は、逆相分をキャンセルするた
めの整相コイルとしてではなく、アンテナの容量性を打
ち消して共振状態を呈するローディングコイルとして働
く。そして従来使用されていたブースタ等は一切使用し
なくて済む。かくして放送波であるAM波およびFM波を、
相互変調，混変調,S/N比の劣化を伴なわずに、0.75〜0.
95mの長さのアンテナと同等の感度で受信可能である。
そして特に注目すべきことは、MT波素子を構成してい
る第１の素子〜第５の素子の各電気長が、第１および第
２の整相コイルによる逆相分のキャンセルが完全に行な
われないように、理想値（最大利得が得られる理想的な
電気長）から若干ずらして設定されている事である。こ
のような手段が講じられている結果、残存した逆相分の
作用によって、垂直面パターンにおける半値角が広がる
ことになる。このため、アンテナを車体取付面に対して
若干（例れば10〜20度程度）傾斜させて取り付けても、
MT波の受信感度の低下は殆ど生じないものとなる。なお
アンテナを車体取付面に対して傾斜させて取り付けた場
合、アンテナの利得は若干低下する事になるが、その低
下分は三段コーリニア方式を採用している事により、十
分補なわれる。
る第１の素子〜第５の素子の各電気長が、第１および第
２の整相コイルによる逆相分のキャンセルが完全に行な
われないように、理想値（最大利得が得られる理想的な
電気長）から若干ずらして設定されている事である。こ
のような手段が講じられている結果、残存した逆相分の
作用によって、垂直面パターンにおける半値角が広がる
ことになる。このため、アンテナを車体取付面に対して
若干（例れば10〜20度程度）傾斜させて取り付けても、
MT波の受信感度の低下は殆ど生じないものとなる。なお
アンテナを車体取付面に対して傾斜させて取り付けた場
合、アンテナの利得は若干低下する事になるが、その低
下分は三段コーリニア方式を採用している事により、十
分補なわれる。
かくして、MT波素子を備えたアンテナでありながら、
アンテナ特性を劣化させることなく、アンテナを後方へ
傾斜させて取り付けることが可能となる。その結果、デ
ザイイン上好ましいものとなるばかりでなく、自動車の
高速走行時における風切り音の低減をはかれる。
アンテナ特性を劣化させることなく、アンテナを後方へ
傾斜させて取り付けることが可能となる。その結果、デ
ザイイン上好ましいものとなるばかりでなく、自動車の
高速走行時における風切り音の低減をはかれる。
（２）構造的には、５段階の異径パイプを互いに摺動自
在に接続した態様のテレスコープ式素子と同等のものと
なる。このためアンテナ素子の最大径が通常のAM/FM波
用アンテナと同等のものとなる。したがって車体壁に設
けてある規格径のアンテナ取付け孔に対して、格別の処
置を施すことなく取付け得る。また、いわゆる首下寸法
を決定付けるAM/FM波用補助素子である導電性マストの
電気長が、（3/4）λの近くに設定されているので、首
下寸法を規定寸法の範囲内に収めることができる。その
結果、比較的小型な車体に対しても、アンテナ素子を伸
縮させて車体内部へ支障なく収容可能なものとなる。
在に接続した態様のテレスコープ式素子と同等のものと
なる。このためアンテナ素子の最大径が通常のAM/FM波
用アンテナと同等のものとなる。したがって車体壁に設
けてある規格径のアンテナ取付け孔に対して、格別の処
置を施すことなく取付け得る。また、いわゆる首下寸法
を決定付けるAM/FM波用補助素子である導電性マストの
電気長が、（3/4）λの近くに設定されているので、首
下寸法を規定寸法の範囲内に収めることができる。その
結果、比較的小型な車体に対しても、アンテナ素子を伸
縮させて車体内部へ支障なく収容可能なものとなる。
［実施例］ 第１図は本発明の一実施例の概略的構成を示す側面図
である。10はMT波の送受信が可能であると共にFM波,AM
波の受信が可能な如く設けられた三波共用のアンテナ素
子である。
である。10はMT波の送受信が可能であると共にFM波,AM
波の受信が可能な如く設けられた三波共用のアンテナ素
子である。
このアンテナ素子10は、MT波素子10Aと、MT波遮断用
のトラップ要素10Bと、AM/FM波用補助素子10Cとの三部
分からなっている。
のトラップ要素10Bと、AM/FM波用補助素子10Cとの三部
分からなっている。
MT波素子10Aは、MT波の送受信が可能な如く、後述す
るように多段に構成されている導電性マストの中間部位
に、導線を巻回してなる第1,第２の整相コイル11,12を
介在させて三段コーリニアとしたものである。
るように多段に構成されている導電性マストの中間部位
に、導線を巻回してなる第1,第２の整相コイル11,12を
介在させて三段コーリニアとしたものである。
トラップ要素10Bは、MT波素子10Aの上端部に設けられ
ており、AM波およびFM波については通過を許容するが、
MT波に対しては並列共振してその通過を阻止するMT波遮
断機能を発揮する如く構成されている。
ており、AM波およびFM波については通過を許容するが、
MT波に対しては並列共振してその通過を阻止するMT波遮
断機能を発揮する如く構成されている。
AM/FM波用補助素子10Cは、トラップ要素10Bを介して
前記MT波素子10Aの導電性マストに接続された棒状の導
電性マストからなり、前記MT波素子10Aと共働してAM波
およびFM波の受信を可能とする如く設けられたものであ
る。
前記MT波素子10Aの導電性マストに接続された棒状の導
電性マストからなり、前記MT波素子10Aと共働してAM波
およびFM波の受信を可能とする如く設けられたものであ
る。
なお、上記AM/FM波用補助素子10Cの電気長は、無線電
話帯域の送信側周波数に近い周波数の電波の波長をλと
した時、（3/4）λの近くに設定されている。またMT波
素子10Aの長さと前記AM/FM波用補助素子10Cの長さとの
和Ｌが、FM波の受信に適合する電気長となるように、前
記MT波素子10Aの電気長は設定されている。各部の電気
長の設定値については後述する。
話帯域の送信側周波数に近い周波数の電波の波長をλと
した時、（3/4）λの近くに設定されている。またMT波
素子10Aの長さと前記AM/FM波用補助素子10Cの長さとの
和Ｌが、FM波の受信に適合する電気長となるように、前
記MT波素子10Aの電気長は設定されている。各部の電気
長の設定値については後述する。
20はアンテナ素子伸縮駆動機構である。この駆動機構
20は、車体壁21に所謂ネックモールド部22を取り付け固
定され且つ筒体部内に前記アンテナ素子10を挿脱自在に
収納するように設けられた素子収納筒23と、この素子収
納筒23の下端部に取り付けられたモータ24および回転ド
ラム25等からなるロープ移送機構26と、このロープ移送
機構26により移送され先端部が前記AM/FM波用補助素子1
0Cの導線性マスト基端部に結合されたアンテナ伸縮操作
用のラック付き可撓性ロープ（不図示）とからなってい
る。
20は、車体壁21に所謂ネックモールド部22を取り付け固
定され且つ筒体部内に前記アンテナ素子10を挿脱自在に
収納するように設けられた素子収納筒23と、この素子収
納筒23の下端部に取り付けられたモータ24および回転ド
ラム25等からなるロープ移送機構26と、このロープ移送
機構26により移送され先端部が前記AM/FM波用補助素子1
0Cの導線性マスト基端部に結合されたアンテナ伸縮操作
用のラック付き可撓性ロープ（不図示）とからなってい
る。
かくしてロープ移送機構26により伸縮操作用ロープが
長手方向へ移送されることによって、AM/FM波用補助素
子10Cの導電性マストが上下方向に駆動される。その結
果、他の部分も上記マストに連動し、アンテナ素子10の
伸縮操作が行なわれる。なおアンテナ素子縮小時におい
ては、10Cが10Bの中へ挿入され、10Bが10Aの中へ挿入さ
れ、10Aが素子収納筒23の中へ挿入されることになる。
長手方向へ移送されることによって、AM/FM波用補助素
子10Cの導電性マストが上下方向に駆動される。その結
果、他の部分も上記マストに連動し、アンテナ素子10の
伸縮操作が行なわれる。なおアンテナ素子縮小時におい
ては、10Cが10Bの中へ挿入され、10Bが10Aの中へ挿入さ
れ、10Aが素子収納筒23の中へ挿入されることになる。
第１図中27は、前記素子収納筒23の上端部に設けられ
た給電部である。また30はスプリッタを収容した給電ボ
ックスである。この給電ボックス30の一端は、短い同軸
ケーブル31を介して前記給電部27に接続されている。給
電ボックス30の他端には、MT波用ケーブル32およびAM/F
M波用ケーブル33の各一端が接続されている。40はモー
タ正逆転用のリレー収容したリレーボックスである。こ
のリレーボックス40の一端はリード線41,42をそれぞれ
介してモータ23および給電ボックス30に接続されてい
る。リレーボックス40の他端には電源供給ライン43,44
が接続されている。
た給電部である。また30はスプリッタを収容した給電ボ
ックスである。この給電ボックス30の一端は、短い同軸
ケーブル31を介して前記給電部27に接続されている。給
電ボックス30の他端には、MT波用ケーブル32およびAM/F
M波用ケーブル33の各一端が接続されている。40はモー
タ正逆転用のリレー収容したリレーボックスである。こ
のリレーボックス40の一端はリード線41,42をそれぞれ
介してモータ23および給電ボックス30に接続されてい
る。リレーボックス40の他端には電源供給ライン43,44
が接続されている。
第２図は、本実施例における三波共用アンテナの電気
系の回路構成を示す図である。
系の回路構成を示す図である。
第２図に示すように、MT波素子10Aの各部の電気長は
次のように設定されている。無線電話帯域の送信側周波
数に近い周波数の電波の波長をλとしたとき、車体壁上
に突出して設けられている導電性マストからなる第１の
素子S1は、電気長が（3/8）λに設定されている。この
第１の素子S1の上に設けられている第１整相コイル11か
らなる第２の素子S2は、電気長が（1/4）λに設定され
ている。この第２の素子S2の上に設けられている導電性
マストからなる第３の素子S3は、電気長が（3/4）λに
設定されている。この第３の素子S3の上に設けられてい
る第２整相コイル12からなる第４の素子S4は、電気長が
（1/4）λに設定されている。この第４の素子S4の上に
設けられているヘリカルコイルからなる第５の素子S5
は、電気長が（5/8〜3/4）λに設定されている。
次のように設定されている。無線電話帯域の送信側周波
数に近い周波数の電波の波長をλとしたとき、車体壁上
に突出して設けられている導電性マストからなる第１の
素子S1は、電気長が（3/8）λに設定されている。この
第１の素子S1の上に設けられている第１整相コイル11か
らなる第２の素子S2は、電気長が（1/4）λに設定され
ている。この第２の素子S2の上に設けられている導電性
マストからなる第３の素子S3は、電気長が（3/4）λに
設定されている。この第３の素子S3の上に設けられてい
る第２整相コイル12からなる第４の素子S4は、電気長が
（1/4）λに設定されている。この第４の素子S4の上に
設けられているヘリカルコイルからなる第５の素子S5
は、電気長が（5/8〜3/4）λに設定されている。
前記ネックモールド部22のストレーキャパシティは、
公知の手段により極小化が図られている。同軸ケーブル
31は広帯域化を図るべく所要の電気長とされている。
公知の手段により極小化が図られている。同軸ケーブル
31は広帯域化を図るべく所要の電気長とされている。
MT波信号は、同軸ケーブル31と、C1,C2,L1からなるハ
イパスフィルタ51と、MT波用ケーブル32とを通る。MT波
用ケーブル32の端末は無線電話機セット（不図示）に接
続される。
イパスフィルタ51と、MT波用ケーブル32とを通る。MT波
用ケーブル32の端末は無線電話機セット（不図示）に接
続される。
AM/FM波信号は、L2,L3,C3からなるローパスフィルタ5
2を通り、更にL4,C4からなるMT波阻止用トリップ回路53
を通過したのち、AM/FM波用ケーブル33を通る。AM/FM波
用ケーブル33の端末はラジオ受信機（不図示）に接続さ
れる。
2を通り、更にL4,C4からなるMT波阻止用トリップ回路53
を通過したのち、AM/FM波用ケーブル33を通る。AM/FM波
用ケーブル33の端末はラジオ受信機（不図示）に接続さ
れる。
電源供給ライン43,44からはリレーボックス40内のリ
レーを介してモータ24に電源が供給されるものとなって
いる。
レーを介してモータ24に電源が供給されるものとなって
いる。
第３図および第４図は本実施例の三波共用アンテナの
具体的構造を、一部切断して示す側面図である。
具体的構造を、一部切断して示す側面図である。
第３図に示すように、電気長を（3/4）λの近くに設
定されたAM/FM波用補助素子10Cである導電性マストを、
後述するように第４の素子S4,第５の素子S5,およびトラ
ップ要素10Bからなる第６の素子S6を一体化した筒体の
筒状絶縁物63内へ挿脱自在に挿入可能な如く構成されて
いる。なおAM/FM波用補助素子10Cである導電性マストの
下端部には、アンテナ素子伸縮操作用のラック付き可撓
性ロープ61の一端がジョイント62を介して接続されてい
る。
定されたAM/FM波用補助素子10Cである導電性マストを、
後述するように第４の素子S4,第５の素子S5,およびトラ
ップ要素10Bからなる第６の素子S6を一体化した筒体の
筒状絶縁物63内へ挿脱自在に挿入可能な如く構成されて
いる。なおAM/FM波用補助素子10Cである導電性マストの
下端部には、アンテナ素子伸縮操作用のラック付き可撓
性ロープ61の一端がジョイント62を介して接続されてい
る。
第２整相コイル12からなる第４の素子S4,ヘリカルコ
イルからなる第５の素子S5,およびトラップ要素10Bから
なる第６の素子S6は、次の様にして一体化されている。
筒状絶縁物63の外周に、導線64を各素子ごとの機能に応
じてピッチa,Pb,Pcを変えて巻回することにより、三者
を一体化している。上記一体化したものは、次に述べる
ように第１の素子〜第３の素子の内部へ挿脱自在に挿入
可能な如く結合されている。
イルからなる第５の素子S5,およびトラップ要素10Bから
なる第６の素子S6は、次の様にして一体化されている。
筒状絶縁物63の外周に、導線64を各素子ごとの機能に応
じてピッチa,Pb,Pcを変えて巻回することにより、三者
を一体化している。上記一体化したものは、次に述べる
ように第１の素子〜第３の素子の内部へ挿脱自在に挿入
可能な如く結合されている。
なお第４の素子S4を得るに当たっては、導線64の展開
長が電気長で（1/4）λとなるように、線間ストレーキ
ャパシティが並列共振しない範囲で、ピッチPaをできる
限り狭くして巻いている。
長が電気長で（1/4）λとなるように、線間ストレーキ
ャパシティが並列共振しない範囲で、ピッチPaをできる
限り狭くして巻いている。
また第５の素子S5を得るに当たっては、導線64の展開
長が電気長で（5/8〜3/4）λとなるように、ピッチPbを
できる限り広くして巻いている。
長が電気長で（5/8〜3/4）λとなるように、ピッチPbを
できる限り広くして巻いている。
さらに第４の素子S4を得るに当たっては、無線電話帯
域の周波数に対して、線間ストレーキャパシティとの関
係により並列共振が生じるように、ピッチPcを定めて巻
いている。
域の周波数に対して、線間ストレーキャパシティとの関
係により並列共振が生じるように、ピッチPcを定めて巻
いている。
第３図において、65は上部導体、66は絶縁カバー、67
a,67bは導線の接続点、68は下部導体、69は接触スプリ
ングである。
a,67bは導線の接続点、68は下部導体、69は接触スプリ
ングである。
次に第４図に示すように、第３の素子S3は径の異なる
３本の導電性パイプ71,72,73を互いに摺動自在に接続し
て伸縮自在な素子としたものである。この第３の素子S3
の最大径の導電性パイプ71の下端は、第１の素子S1の上
に設けられている第２の素子S2の頂部に結合されてい
る。
３本の導電性パイプ71,72,73を互いに摺動自在に接続し
て伸縮自在な素子としたものである。この第３の素子S3
の最大径の導電性パイプ71の下端は、第１の素子S1の上
に設けられている第２の素子S2の頂部に結合されてい
る。
第１の素子S1は、金属製の外筒74を、強化プラスチッ
ク絶縁筒75の外側に、同軸的に嵌合させてなるものであ
る。
ク絶縁筒75の外側に、同軸的に嵌合させてなるものであ
る。
第２の素子S2は、上記強化プラスチック絶縁物筒75の
外側に、導線76を所定ピッチで巻回したものである。導
線76の周囲は合成樹脂等の絶縁部材で固めてある。なお
導線76の巻回の仕方としては、導線76の展開長が電気長
で（1/4）λとなるように、線間ストレーキャパシティ
が並列共振しない範囲で、ピッチPdをできる限り狭くし
て巻いている。上記の如く巻回された導線76の両端は、
第２の素子S2の上下に配置されている金属製ジョイント
77a,77bに対し、接続点78a,78bにて接続されている。上
記ジョイント77aは前記導電性パイプ71と接続されてお
り、上記ジョイント77bは前記金属製の外筒74と接続さ
れている。第４図中、79はストッパーである。また81〜
83は導電性パイプ71〜73および他の素子との間の接触ス
プリングである。
外側に、導線76を所定ピッチで巻回したものである。導
線76の周囲は合成樹脂等の絶縁部材で固めてある。なお
導線76の巻回の仕方としては、導線76の展開長が電気長
で（1/4）λとなるように、線間ストレーキャパシティ
が並列共振しない範囲で、ピッチPdをできる限り狭くし
て巻いている。上記の如く巻回された導線76の両端は、
第２の素子S2の上下に配置されている金属製ジョイント
77a,77bに対し、接続点78a,78bにて接続されている。上
記ジョイント77aは前記導電性パイプ71と接続されてお
り、上記ジョイント77bは前記金属製の外筒74と接続さ
れている。第４図中、79はストッパーである。また81〜
83は導電性パイプ71〜73および他の素子との間の接触ス
プリングである。
上記の如く構成された本実施例によれば、次のような
作用効果を奏する。
作用効果を奏する。
MT波素子10Aは、逆相分をキャンセルするための第１
整相コイル11および第２整相コイル12を途中に介在させ
た所定電気長の導電性マストにて構成されており、三段
コーリニア方式のアンテナとして働く。したがって無線
電話用の電波であるMT波の送受信を良好に行なえる。
整相コイル11および第２整相コイル12を途中に介在させ
た所定電気長の導電性マストにて構成されており、三段
コーリニア方式のアンテナとして働く。したがって無線
電話用の電波であるMT波の送受信を良好に行なえる。
またMT波素子10Aの長さとAM/FM波用補助素子10Cの長
さとの和が、FM波の受信に適合する電気長となるよう
に、AM/FM波用補助素子10Cの電気長を（3/4）λの近く
に設定した上で、MT波素子10Aの電気長が設定されてい
る。以下具体例を示す。
さとの和が、FM波の受信に適合する電気長となるよう
に、AM/FM波用補助素子10Cの電気長を（3/4）λの近く
に設定した上で、MT波素子10Aの電気長が設定されてい
る。以下具体例を示す。
MT波の周波数を仮に840M Hzとすると、その（1/4）λ
は約90mmとなる。第1,第２の整相コイル11,12の構造上
必要な物理的長さを各30mmとする。ここでトラップ要素
10Bを第６の素子S6とし、AM/FM波用補助素子10Cを第７
の素子S7とする。第１の素子S1〜第７の素子S7の各々の
長さの理想値M1〜M7に対し、実施値N1〜N7は次のように
なる。
は約90mmとなる。第1,第２の整相コイル11,12の構造上
必要な物理的長さを各30mmとする。ここでトラップ要素
10Bを第６の素子S6とし、AM/FM波用補助素子10Cを第７
の素子S7とする。第１の素子S1〜第７の素子S7の各々の
長さの理想値M1〜M7に対し、実施値N1〜N7は次のように
なる。
M1…90×1mm N1…135mm M2…30×1mm N2…30×1mm M3…90×2mm N3…270mm M4…30×1mm N4…30×1mm M5…90×2mm N5…225mm M6…30×1mm N6…30×1mm M7…90×3mm N7…270mm 上記の結果、実施値のトータルは990mmとなり、理想
値より十分長くなった。上記長さ、すなわち990mmに短
縮率を乗じ、N5をヘリカル化したことにより、720〜760
mmの長さにすることができた。
値より十分長くなった。上記長さ、すなわち990mmに短
縮率を乗じ、N5をヘリカル化したことにより、720〜760
mmの長さにすることができた。
なお第1,第２の整相コイル11,12および第５の素子S5
を構成しているヘリカルコイルは、FM波に対してはアン
テナの容量性を打ち消して共振状態を呈するローディン
グコイルとして作用すると共に、AM波に対してもアンテ
ナ実効長を高める作用がある。なお本実施例ではブース
タ等は全く使用されていない。
を構成しているヘリカルコイルは、FM波に対してはアン
テナの容量性を打ち消して共振状態を呈するローディン
グコイルとして作用すると共に、AM波に対してもアンテ
ナ実効長を高める作用がある。なお本実施例ではブース
タ等は全く使用されていない。
かくして放送波であるAM波およびFM波を、相互変調，
混変調,S/N比の劣化なしに、0.75〜0.95mの長さのアン
テナと同等の感度で受信することができる。
混変調,S/N比の劣化なしに、0.75〜0.95mの長さのアン
テナと同等の感度で受信することができる。
一方、MT波素子10Aを構成している第１の素子S1〜第
５の素子S5の各々の電気長は、理想値より若干ずらした
ものに設定されている。
５の素子S5の各々の電気長は、理想値より若干ずらした
ものに設定されている。
すなわち素子S1〜S5の各々の電気長の理想値V1〜V5に
対し、実施値W1〜W5は次のように設定されている。
対し、実施値W1〜W5は次のように設定されている。
V1…（1/4）λ W1…（3/8）λ V2…（1/2）λ W2…（1/4）λ V3…（1/2）λ W3…（3/4）λ V4…（1/2）λ W4…（1/4）λ V5…（1/2）λ W5…（5/8〜3/4）λ したがって第１整相コイル11および第２整相コイル12
による逆相分のキャンセルが完全に行なわれないものと
なる。その残存した逆相分の作用により、垂直面パター
ンにおける半値角が広がる。その結果、アンテナを車体
取付面に対して若干（例えば10〜20゜程度）傾斜させて
取付けても、MT波の送受信感度の低下が殆ど無いものと
なった。なおアンテナを傾斜させたことにより利得は若
干低下する。しかし、その低下分は三段コーリニア方式
を採用したことにより、十分カバーされた。実験結果に
よれば、二段コーリニア比で、利得は若干プラスとなっ
た。かくしてアンテナ特性を劣化させずに、デザイン上
も好ましく、かつ風切り音を低減できるように、アンテ
ナを後傾させて取付ける事が可能となった。
による逆相分のキャンセルが完全に行なわれないものと
なる。その残存した逆相分の作用により、垂直面パター
ンにおける半値角が広がる。その結果、アンテナを車体
取付面に対して若干（例えば10〜20゜程度）傾斜させて
取付けても、MT波の送受信感度の低下が殆ど無いものと
なった。なおアンテナを傾斜させたことにより利得は若
干低下する。しかし、その低下分は三段コーリニア方式
を採用したことにより、十分カバーされた。実験結果に
よれば、二段コーリニア比で、利得は若干プラスとなっ
た。かくしてアンテナ特性を劣化させずに、デザイン上
も好ましく、かつ風切り音を低減できるように、アンテ
ナを後傾させて取付ける事が可能となった。
構造的には、５段階の異径パイプを互いに摺動自在に
接続した態様のテレスコープ式素子と同等のものとな
る。このため、アンテナ素子の最大径が通常のAM/FM波
用アンテナと同等のものとなる。したがって車体壁に設
けてある規格径のアンテナ取付け孔に対して、格別の処
置を施すことなく取り付け得る。また所謂首下寸法を決
定付けるAM/FM波用補助素子10℃である導電性マストの
電気長が、（3/4）λの近くに設定されているので、首
下寸法を規定寸法の範囲内に収める事ができる。その結
果、比較的小型な車体に対しても、アンテナ素子を伸縮
させて車体内部へ支障なく収容可能なものとなる。
接続した態様のテレスコープ式素子と同等のものとな
る。このため、アンテナ素子の最大径が通常のAM/FM波
用アンテナと同等のものとなる。したがって車体壁に設
けてある規格径のアンテナ取付け孔に対して、格別の処
置を施すことなく取り付け得る。また所謂首下寸法を決
定付けるAM/FM波用補助素子10℃である導電性マストの
電気長が、（3/4）λの近くに設定されているので、首
下寸法を規定寸法の範囲内に収める事ができる。その結
果、比較的小型な車体に対しても、アンテナ素子を伸縮
させて車体内部へ支障なく収容可能なものとなる。
なお本発明は上記実施例に限定されるものではない。
例えばトラップ要素10BおよびAM/FM波用補助素子10Cを
除いた下方部分のみを単独で使用可能なように、上記二
つの部分を分離可能な構造にしても良い。また低インピ
ーダンス変換回路をアンテナ入力回路に介在させるよう
にしても良い。さらにAM/FM波用補助素子10Cである導電
性マストの電気長を、使用条件如何によっては（5/4）
λにしてもよい。このほか本発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。
例えばトラップ要素10BおよびAM/FM波用補助素子10Cを
除いた下方部分のみを単独で使用可能なように、上記二
つの部分を分離可能な構造にしても良い。また低インピ
ーダンス変換回路をアンテナ入力回路に介在させるよう
にしても良い。さらにAM/FM波用補助素子10Cである導電
性マストの電気長を、使用条件如何によっては（5/4）
λにしてもよい。このほか本発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。
［発明の効果］ 本発明によれば、次のような効果をもった自動車用三
波共用アンテナを提供できる。
波共用アンテナを提供できる。
第１に、無線電話用の電波であるMT波の送受信を良好
に行なえるのは勿論、放送波であるAM波およびFM波を、
相互変調，混変調,S/N比の劣化なしに、0.75〜0.95mの
長さのアンテナと同等の感度で受信できる。
に行なえるのは勿論、放送波であるAM波およびFM波を、
相互変調，混変調,S/N比の劣化なしに、0.75〜0.95mの
長さのアンテナと同等の感度で受信できる。
そして特に、アンテナを車体取付面に対して若干（例
えば10〜20゜程度）傾斜させて取付けても、MT波の送受
信感度の低下が殆ど無く、その結果、デザイン上も好ま
しく、かつ風切り音を低減できるように、アンテナを後
傾させて取付けることができる。
えば10〜20゜程度）傾斜させて取付けても、MT波の送受
信感度の低下が殆ど無く、その結果、デザイン上も好ま
しく、かつ風切り音を低減できるように、アンテナを後
傾させて取付けることができる。
第２に、上記第１の効果を奏する上、車体壁に設けて
ある規定径のアンテナ取付け孔に対して、格別の処置を
施すことなく取り付け得ると共に、比較的小型な車体に
対しても、アンテナ素子を縮小させて車体内部へ支障な
く収容可能となる。
ある規定径のアンテナ取付け孔に対して、格別の処置を
施すことなく取り付け得ると共に、比較的小型な車体に
対しても、アンテナ素子を縮小させて車体内部へ支障な
く収容可能となる。
第１図〜第４図は本発明の一実施例を示す図で、第１図
はアンテナ全体の概略的構成を示す側面図、第２図は同
アンテナの電気系の回路構成を示す図、第３図および第
４図は三波共用アンテナ素子の具体的構造を一部切断し
て示す側面図である。第５図および第６図はいずれも従
来例を示す図である。 10……アンテナ素子、10A……MT波素子、10B……トラッ
プ要素、10C……AM/FM波用補助素子、11,12……第1,第
２の整相コイル、20……アンテナ素子伸縮駆動機構、S1
〜S6……第１の素子〜第６の素子。
はアンテナ全体の概略的構成を示す側面図、第２図は同
アンテナの電気系の回路構成を示す図、第３図および第
４図は三波共用アンテナ素子の具体的構造を一部切断し
て示す側面図である。第５図および第６図はいずれも従
来例を示す図である。 10……アンテナ素子、10A……MT波素子、10B……トラッ
プ要素、10C……AM/FM波用補助素子、11,12……第1,第
２の整相コイル、20……アンテナ素子伸縮駆動機構、S1
〜S6……第１の素子〜第６の素子。
Claims (2)
- 【請求項１】無線電話用の電波であるMT波の送受信が可
能である上、放送波であるAM波およびFM波の受信を行な
える自動車用三波共用アンテナにおいて、 前記MT波の送受信が可能な如く導電性マストの中間部位
に、逆相分をキャンセルするための第1,第２の整相コイ
ルを介在させて三段コーリニアとしたMT波素子と、 このMT波素子の上に設けられたMT波遮断用のトラップ要
素と、 このトラップ要素を介して前記導電性マストに接続され
た導電性マストからなり、前記MT波素子と共働してAM波
およびFM波の受信が可能な如く設けられたAM/FM波用補
助素子と、 を具備し、無線電話帯域の送信側周波数に近い周波数の
電波の波長をλとしたとき、 前記MT波素子は、車体壁上に突出して設けられ電気長が
（3/8）λの導電性マストからなる第１の素子と、この
第１の素子の上に設けられ電気長が（1/4）λの第１整
相コイルからなる第２の素子と、この第２の素子の上に
設けられ電気長が（3/4）λの導電性マストからなる第
３の素子と、この第３の素子の上に設けられ電気長が
（1/4）λの第２整相コイルからなる第４の素子と、こ
の第４の素子の上に設けられ電気長が（5/8）λ〜（3/
4）λのヘリカルコイルからなる第５の素子とからな
り、 上記第１の素子〜第５の素子の各々の電気長が、前記第
1,第２の整相コイルによる逆相分のキャンセルが完全に
行なわれないように、理想値から若干ずらして設定され
ていることを特徴とする自動車用三波共用アンテナ。 - 【請求項２】径の異なる導電性パイプを互いに摺動自在
に接続して伸縮自在な第３の素子を形成し、この第３の
素子の最大径の導電性パイプを前記第２の素子の頂部に
結合すると共に、 筒状絶縁物の外周に各素子ごとの機能に応じてピッチを
変えて導線を巻回することにより、前記第２整相コイル
からなる第４の素子，前記ヘリカルコイルからなる第５
の素子，および前記トラップ要素からなる第６の素子の
三者を一体的に設け、これを前記第１の素子〜第３の素
子の内部へ挿脱自在に挿入可能な如く結合し、 電気長を（3/4）λに設定された前記AM/FM波用補助素子
である導電性マストを、前記第４の素子〜第６の素子に
おける筒状絶縁物の内部へ挿脱自在に挿入可能な如く設
けたことを特徴とする請求項１に記載の自動車用三波共
用アンテナ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1298946A JP2568281B2 (ja) | 1989-11-17 | 1989-11-17 | 自動車用三波共用アンテナ |
| US07/612,838 US5134419A (en) | 1989-11-17 | 1990-11-09 | Three-wave shared antenna (radio, am, and fm) for automobile |
| ES90312481T ES2069703T3 (es) | 1989-11-17 | 1990-11-15 | Antena compartida de tres bandas (radio am y fm) para automovil. |
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