JP2756672B2 - 多周波共用アンテナ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は多周波共用アンテナに係り、特にモータ駆動
に好適なAM,FM及び自動車電話共用アンテナの改良に関
する。 ［発明の概要］ 本発明の多周波共用アンテナは固定された第３のロッ
ドを挿通して、第１及び第２のロッドが伸縮可能に収納
されており、第１のロッドは位相器を介して第２のロッ
ドに結合されており、第１及び第２のロッドを全伸長さ
せると、AM,FM及び自動車電話に共用可能な高利得アン
テナとなる。 ［従来の技術］ 従来の車載用の多周波共用アンテナには実公昭60−10
092号、特開昭62−179202号及び特開昭62−245805号等
に開示されたものがあるが、その何れもモータ駆動方式
によりアンテナを構成する各ロッドが全て伸縮されるよ
うになっている。 ［発明が解決しようとする問題点］ 而して上記従来のアンテナにおいて問題となるのは給
電ケーブルがこれと接続されるロッドの収納時に巻き込
まれて故障することがあることで、また指向性及び利得
の点でも不充分で、更には構造が複雑で高価となる欠点
もあった。 従って本発明の目的は、給電ケーブルの巻き込み事故
をなくした構造簡単かつ安価な高利得の多周波共用アン
テナを提供するにある。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明の多周波共用アンテナは上記目的を達成するた
め、第1,第２及び第３のロッドを備え、第１のロッドと
第２のロッドとを位相器を介して伸縮可能に結合し、こ
の第３のロッドを挿通して第１及び第２のロッドが収納
可能になっており、かつ第３のロッドはその外側に配設
された外パイプに固定され、この外パイプは車体等に支
持され所定位置で接地され、この外パイプと第３のロッ
ドとでインピーダンス整合をとると共に第３のロッドに
給電線を接続したことを特徴とする。 ［作用］ 第３のロッドと外パイプとがオープントラップ構造で
インピーダンス整合をとって給電点が第３のロッドに固
定されるので、第１及び第２のロッドは、例えばモータ
駆動により第３のロッドに対し全伸長されると、AM,FM
及び自動車電話の通信が可能で、しかも、給電線は固定
された第３のロッドに接続されるから巻き込まれる心配
はなく、また位相器が第１のロッドと第２のロッドの間
に設けられているので、高利得なものとなっている。 ［実施例］ 以下図面に示す実施例を参照して本発明を説明する
と、第１図乃至第３図は本発明による多周波共用アンテ
ナの一実施例を示すもので、1,2,3は夫々第1,第2,第３
の金属製ロッドで、第１のロッド１と第２のロッド２と
は伸縮可能に結合され、その結合位置における第２のロ
ッド２内には高利得化のための位相器４が設けられてい
る。 第３のロッド３の外側には金属製の外パイプ５が絶縁
キャップ15を介して配設されており、外パイプ５は所定
位置において、例えば車体14等に接地されかつその内部
の樹脂製の下部パイプ６に支持されている。 第３のロッド３には給電用同軸ケーブル７の芯線10が
接続されており、ケーブル７の外皮アース８は外パイプ
５に接続されている。 第１及び第２のロッド1,2は下部パイプ６内のモータ
部８により公知の方法で駆動されるようになっており、
使用時には第３のロッド３に対し全伸長され、また不使
用時には第３のロッド３を挿通して収納されるようにな
っている。 上述したように第３のロッド（収納パイプ）に同軸ケ
ーブル７の芯線10が接続されることにより、アンテナ基
部９はオープントラップの同軸線路構成と成っている。
しかもかかる同軸線路において、第１及び第２のロッド
1,2のみが伸縮され、第３のロッド３は固定されてい
る。従って外パイプ５の内部はインピーダンスの不連続
がなく、良好な高周波線路が構成される。 外パイプ５の内部インピーダンスZ₀は で計算されるが、本アンテナでは第３のロッド３の外径
ｄ、外パイプ５の内径Ｄ及び誘電率ε_ｌを考慮し、例え
ばZ₀45〜55Ωに設定する。 このような同軸線路構成のアンテナ基部とすることに
より、第１及び第２のロッド1,2の長さが、例えばモー
タ駆動機構の故障等により全伸長されず、不適当な長さ
となった時でも、インピーダンスの変化が比較的に少な
いためVSWRの悪化による本アンテナが接続される無線機
の損傷を防止することができ、また利得の低下も比較的
少なく実用上差支えない。 例えば、第２のロッド２が伸長し、第１のロッド１が
第２のロッド２内に入り込んでいる時、第２のロッド２
の長さを約0.5λの長さ（アンテナ利得は約1dB）として
も実用上差支えない。 次に本アンテナは第４図に示す如くオープンスリーブ
形アンテナの変形として、そのアンテナ基部９において
第３のロッド３及び外パイプ５がアース板14（車体等）
の下に約1/4λ埋め込んだタイプである。このようにす
れば外パイプ５の内径上第３のロッドの外径の比D/d及
び給電点までの長さの和（l₁＋l₂）の調整により外パイ
プ５内部でアンテナインピーダンスと給電部とのインピ
ーダンス整合を容易にとることができる。 またアンテナ基部９の上端のアース板14からの高さｈ
を変化させることにより、仰角パターン及び水平利得を
変えることができ、更には給電点より下側（l₂側）はオ
ープントラップとして動作させるので、給電部での整合
は取りやすくなっている。 特に本アンテナにおいては第１ロッド１と第２ロッド
２との間に位相器４が設けられているが、これは例えば
第５図に示すように第２のロッド２の上端において特殊
構造とすることにより良好な位相反転作用が得られ、ア
ンテナ利得を高めることができる。 第５図において、11は位相器として用いられるポリア
セタール樹脂等の誘電体部材で、その長さは900MHZ近傍
の自動車電話に使用するとして1/4λ×δ（δは誘電体
部材11の材質と形状によって決まる短縮率）で、第１及
び第２のロッド1,2の長さは第３図に示す如く夫々約0.6
λ，約0.5λに設定する。 位相器としての誘電体部材11が第５図に示す形状であ
ると、位相器内部の電流ｉの流れが図示の如く逆のため
互いに相殺されこの部分から電波は放射しない。この原
理に基づく変形例を第６図及び第７図に示す。同図にお
いて12及び13は誘電体部材11と第１又は第２のロッド1,
2との間に設けた空間部で、このようにすると位相器内
の実効誘電率を変えることができるため、位相器内の波
長λ_２は に変わる。また逆電流の長さが変わるので、アンテナ利
得及び位相が異なるため主ビーム角又はサイドロープの
大きさを変更することもできる。 なお、本アンテナによりAM及びFM受信信号を取り込む
には適当なカプラーを同軸ケーブルに接続するものとす
る。 第８図は本アンテナの放射パターンの一例で、実線は
全伸長時のもの、点線は第２ロッドのみ伸長時のものを
示す。同図から明らかなように本アンテナはほぼ無指向
性に近いもので、全伸長時ばかりでなく第２ロッドのみ
の伸長時でも充分実用に供し得ること明らかである。 ［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、給電ケーブルの
接続された第３ロッドは固定であるので、使用時におい
ての給電ケーブルの巻き込み事故等は防止でき、構造も
簡単かつ安価であるばかりでなく、第１ロッドと第２ロ
ッドとの間に特殊な構造の位相器を用いているので高利
得で、しかも第３のロッドと外パイプとがオープントラ
ップ構造の給電方式をとっているので、AM,FM,自動車電
話にも使用可能な広帯域のアンテナとなる。

【図面の簡単な説明】 第１図乃至第４図は本発明の一実施例を示す概略図、第
５図乃至第７図は位相器の一例を示す図、第８図は本発
明のアンテナの指向特性パターンの一例を示す実測図で
ある。 1,2,3……第1,第2,第３のロッド、４……位相器、５…
…外パイプ、７……同軸ケーブル。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．第一のロッド（１）と、相対的な伸長及び引き込み
   動作のために、位相器（４）を介して上記第一のロッド
   に連結された第二のロッド（２）と、上記第一及び第二
   のロッドをその中に受容し且つ収容し得る第三のロッド
   （３）と、第三のロッドを動かないように支持するため
   に第三のロッドの外側に配設された外側パイプ（５）
   と、第三のロッドに接続された給電ライン（７）と、を
   含んでいて、上記外側パイプが接地板（14）により支持
   され且つこの接地板を介して接地され、上記外側パイプ
   と第三のロッドがインピーダンス整合を確立するように
   形成されており、第一のロッドが第二のロッドの端部に
   連結されている、複数の異なる周波数の受信のための多
   周波数アンテナにおいて、 上記位相器が、第二のロッドの端部内に挿入される誘電
   体部材（11）を含み、この誘電体部材が、第一のロッド
   及び第二のロッドの一方または他方との間に空間部12又
   は13を画成する、ことを特徴とする、多周波数アンテ
   ナ。 ２．第三のロッド及び外側パイプが接地板の下方に埋め
   込まれていることを特徴とする、請求項１に記載の多周
   波数アンテナ。