JP2884573B2 - Rod antenna device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、AM,FMラジオ受信機，テレビ受信機や各種
無線機，例えば、MCA（マルチチャンネルアクセス）無
線機，パーソナル無線機，アマチュア無線機，無線電
話，などのAM,FM,VHF,UHF帯あたりの周波数帯において
使用する受信用・送信用のアンテナに利用でき、特にA
M,FM帯を受信しつつVHF,UHF帯の送信をおこなうロッド
アンテナ装置に関する。また、本発明は、伸縮自在なロ
ッドアンテナ装置に関し、車載用に適する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Purpose of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to an AM, FM radio receiver, a television receiver and various radios, for example, an MCA (multi-channel access) radio, a personal computer. It can be used for receiving and transmitting antennas used in frequency bands around the AM, FM, VHF and UHF bands of radios, amateur radios, radio telephones, etc.
The present invention relates to a rod antenna device for transmitting VHF and UHF bands while receiving M and FM bands. Further, the present invention relates to a telescopic rod antenna device, which is suitable for use in vehicles.

（従来の技術） 従来において、例えば車載用などで未使用時にボデイ
内に収納できるように伸縮自在なロッドアンテナ装置が
開発されている。この種のロッドアンテナ装置は、例え
ば、特開昭59−30305号公報に開示されている。(Prior Art) Conventionally, a retractable rod antenna device has been developed so that it can be stored in a body when not in use, for example, in a vehicle. This type of rod antenna device is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-30305.

特開昭59−30305号公報の第１図および第２図に開示
されたロッドアンテナ装置では、ロッドアンテナのエレ
メント1a,1b,…,1iのうちの最下段であるエレメント1a
は、絶縁物２を介して金属製の固定エレメント３で保持
されている。この固定エレメント３は締付け金具４によ
り車のボデイ５と接続され、保持されている。最下段の
エレメント1aは、同軸コネクタ６の内部導体７に接続さ
れた接点バネ８と接触する構造になっている。最下段の
エレメント1aの最下部９はストッパーであり、接点バネ
８より上に抜けない構造になっている。エレメント1iに
は可撓性ワイヤー10が接続されており、ロッドアンテナ
のエレメント1a,1b,…1iを伸縮させる。この様な構造の
ロッドアンテナ装置は、最下段のエレメント1aと固定エ
レメント３が近接しているため、この間に大きな静電容
量を持ち、特開昭59−30305号公報の第３図に示すよう
に、アンテナエレメントとアース間に大きな静電容量Ｃ
を持つ。このため、低い周波数帯，例えばAM,FM帯では
良好に動作するが、VHF帯やUHF帯あたりの周波数帯域で
はアンテナ基部とアース間の静電容量が大きいため、エ
レメントの長さを変えてもアンテナとして動作しなくな
る。In the rod antenna device disclosed in FIG. 1 and FIG. 2 of JP-A-59-30305, the lowermost element 1a of the rod antenna elements 1a, 1b,.
Is held by a metal fixing element 3 via an insulator 2. The fixing element 3 is connected to and held by a body 5 of the vehicle by a clamp 4. The lowermost element 1a is configured to contact a contact spring 8 connected to the inner conductor 7 of the coaxial connector 6. The lowermost portion 9 of the lowermost element 1a is a stopper, and has a structure that does not come off above the contact spring 8. A flexible wire 10 is connected to the element 1i, and expands and contracts the elements 1a, 1b,... 1i of the rod antenna. In the rod antenna device having such a structure, since the lowermost element 1a and the fixed element 3 are close to each other, the rod antenna device has a large capacitance therebetween, as shown in FIG. 3 of JP-A-59-30305. And a large capacitance C between the antenna element and the ground
have. For this reason, it works well in low frequency bands, for example, AM and FM bands, but in the frequency band around VHF band or UHF band, the capacitance between the antenna base and the ground is large, so even if the element length is changed It will not work as an antenna.

そこで、特開昭59−30305号公報では、AM,FM帯のみな
らず、VHF,UHF帯の高い周波数まで作動するように、最
下段のエレメントを２分割し、かつ一体化して固定エレ
メントに出入り自在な構造とした。特開昭59−30305号
公報の第４図および第５図に示すように、伸縮可能なエ
レメントの最下段のエレメント14aは14a1および14a2の
ように上下に２分割されている。この上側のエレメント
14a1と下側のエレメント14a2は、それぞれ内部に挿入さ
れた絶縁物15を介して結合されている。下側のエレメン
ト14a2の内部には、同軸ケーブル20が下側から挿入され
ている。挿入された同軸ケーブル20の内部導体21は、上
側のエレメント14a1に接続され、一方、外部導体22は下
側のエレメント14a2に接続されている。したがって、ア
ンテナとして動作する上側のエレメント14a1より上の部
分とアースとの近接部分が少なくなり、静電容量が小さ
くなるため、高周波数帯でもアンテナとして使用可能と
なる。Therefore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-30305, the lowermost element is divided into two parts and integrated into and out of the fixed element so as to operate not only in the AM and FM bands, but also in the higher frequencies in the VHF and UHF bands. Flexible structure. As shown in FIGS. 4 and 5 of JP-A-59-30305, the lowermost element 14a of the expandable / contractible element is vertically divided into two parts like 14a1 and 14a2. This upper element
The element 14a1 and the lower element 14a2 are connected via an insulator 15 inserted therein. A coaxial cable 20 is inserted into the lower element 14a2 from below. The inner conductor 21 of the inserted coaxial cable 20 is connected to the upper element 14a1, while the outer conductor 22 is connected to the lower element 14a2. Therefore, the portion above the upper element 14a1 operating as an antenna and the portion close to the ground are reduced, and the capacitance is reduced, so that the antenna can be used even in a high frequency band.

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来のロッドアンテナ装置において
は、エレメントを伸縮させる度に固定エレメント内で同
軸ケーブルがたわみ、同軸ケーブルにストレスがかかっ
てしまうので、同軸ケーブルが断線するおそれがある。
また、上下に２分割したエレメントと給電用の同軸ケー
ブルの接続部が、機械的に固定されていないので強度が
弱い。更に、従来のロッドアンテナ装置を送信用のアン
テナとして使用する場合には、分波器が必要となり、コ
スト，大きさの面で実用的でない。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the conventional rod antenna device, each time the element is expanded or contracted, the coaxial cable bends in the fixed element and stress is applied to the coaxial cable, so that the coaxial cable may be disconnected. There is.
In addition, since the connection between the vertically divided element and the coaxial cable for feeding is not mechanically fixed, the strength is low. Further, when the conventional rod antenna device is used as a transmitting antenna, a duplexer is required, which is not practical in terms of cost and size.

そこで、本発明においては、ロッドアンテナ装置を、
AM,FM帯のみならず、VHF,UHF帯の高い周波数まで作動
し、強度的に強いロッドアンテナ装置とすることを、そ
の技術的課題とする。Therefore, in the present invention, the rod antenna device is
A technical object is to provide a rod antenna device that operates not only in the AM and FM bands but also in high frequencies in the VHF and UHF bands and has strong strength.

〔発明の構成〕[Configuration of the invention]

（課題を解決するための手段） 前記技術的課題を解決するために本発明において用い
た技術的手段は、上下方向に伸縮自在な可動エレメント
と、該可動エレメントを内部に収容可能な筒状の固定エ
レメントとを備えた伸縮式のロッドアンテナ装置におい
て、 前記固定エレメントは絶縁体製の固定エレメントと導
体製の固定エレメントとを軸方向に結合して構成され、
前記可動エレメントを伸ばしたときに、可動エレメント
の最下段が導体製の固定エレメントとは重ならずに絶縁
体製の固定エレメントに重なるようにしたことである。(Means for Solving the Problems) The technical means used in the present invention for solving the above-mentioned technical problems includes a movable element that is vertically expandable and contractable, and a cylindrical element that can accommodate the movable element inside. In a telescopic rod antenna device including a fixed element, the fixed element is configured by axially connecting a fixed element made of an insulator and a fixed element made of a conductor,
When the movable element is extended, the lowermost stage of the movable element does not overlap with the fixed element made of a conductor but overlaps with the fixed element made of an insulator.

（作用） 前記技術的手段によれば、可動エレメントを伸ばした
とき、可動エレメントの最下段は導体製の固体エレメン
トとは重ならずに絶縁体製の固定エレメントに重なるよ
うにしたので、アースと可動エレメント間の静電容量は
小さくなる。(Operation) According to the above technical means, when the movable element is extended, the lowermost stage of the movable element does not overlap with the solid element made of a conductor but overlaps with the fixed element made of an insulator. The capacitance between the movable elements decreases.

（実施例） 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明す
る。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

第１図および第２図を参照する。ロッドアンテナの可
動エレメント24a,…,24h,24iは、図示上下方向に伸縮自
在に配置されている。可動エレメント24a,…,24h,24iの
うち最下段の可動エレメント24aは、固定エレメントキ
ャップ25およびストッパー44により固定エレメント36a,
36bと一体化されている。固定エレメント36aは金属製の
導体であり、固定エレメント36bは樹脂製の絶縁体であ
り、固定エレメント36a,36bは軸方向に結合されてい
る。固定エレメント36bおよびストッパー44は円筒状で
あり、固定エレメント36bの内側にストッパー44が固定
されており、ストッパー44の内側に可動エレメント24a
が図示上下方向に移動可能に保持されている。可動エレ
メント24aの下部にはフランジ部が形成されており、こ
のフランジ部がストッパー44と当接することにより、可
動エレメント24aの図示上方向の抜けが防止される。Please refer to FIG. 1 and FIG. The movable elements 24a,..., 24h, 24i of the rod antenna are arranged so as to be able to expand and contract vertically in the drawing. The lowermost movable element 24a among the movable elements 24a,..., 24h, 24i is fixed to the fixed elements 36a,
Integrated with 36b. The fixed element 36a is a metal conductor, the fixed element 36b is a resin insulator, and the fixed elements 36a and 36b are coupled in the axial direction. The fixed element 36b and the stopper 44 are cylindrical, and the stopper 44 is fixed inside the fixed element 36b, and the movable element 24a is
Are held movably in the vertical direction in the figure. A flange portion is formed at a lower portion of the movable element 24a, and the flange portion comes into contact with the stopper 44, thereby preventing the movable element 24a from slipping upward in the drawing.

固定エレメント36aは、金属製の給電ケース30と防水
キャップ28およびエレメントアタプター27によりボディ
29を挟み込み、樹脂製の締付け金具26で固定されてい
る。これにより、ボデイ29,給電ケース30および固定エ
レメント36aは電気的に接続されている。The fixing element 36a has a body formed by a metal power supply case 30, a waterproof cap 28, and an element adapter 27.
29 is sandwiched, and is fixed with a resin fastening member 26. Thus, the body 29, the power supply case 30, and the fixed element 36a are electrically connected.

AM/FM用の給電点42は、接点バネ40とAM/FM用同軸ケー
ブル35の中心導体43に電気的に接続されており、ローパ
スフィルター45を介してAM/FM用同軸ケーブル35に接続
されている。ローパスフィルター45は１個のコイル49と
２つのコンデンサ47,48によりπ型フィルターを構成し
ている。尚、コンデンサ47は、中心導体43と給電ケース
30間の静電容量を利用することにより、その容量を小さ
なものにしたり、条件によっては、全くなくしてしまう
こともできる。The feed point 42 for AM / FM is electrically connected to the contact spring 40 and the center conductor 43 of the coaxial cable 35 for AM / FM, and is connected to the coaxial cable 35 for AM / FM via a low-pass filter 45. ing. The low-pass filter 45 constitutes a π-type filter by one coil 49 and two capacitors 47 and 48. The capacitor 47 is connected to the center conductor 43 and the power supply case.
By utilizing the capacitance between the 30's, the capacitance can be reduced or even eliminated entirely under certain conditions.

VHF,UHFコネクタ31はVHF,UHFコネクタ締付けネジ32に
より給電ケース30に固定されている。VHF,UHFコネクタ3
1の内部導体41は接点バネ40と接続しており、可動エレ
メント24aと電気的に結合されている。The VHF and UHF connectors 31 are fixed to the power supply case 30 by VHF and UHF connector fastening screws 32. VHF, UHF connector 3
One inner conductor 41 is connected to the contact spring 40 and is electrically connected to the movable element 24a.

可撓製ワイヤー46は、最上部の可動エレメント24iに
接続されており、固定エレメント36aの内部を自由に出
入りできる構造になっている。可撓製ワイヤー46の末端
は、ロッドアンテナ駆動用モーター37の駆動により回転
する可撓製ワイヤー巻き取りリール39に接続されてお
り、可撓製ワイヤー巻き取りリール39の回転に応じて可
動エレメント24a,…,24h,24iは伸縮する。ロッドアンテ
ナ駆動用モーター37の駆動により可動エレメント24a,
…,24h,24iが完全に伸びきったときのロッドアンテナの
長さをｌとすると、可動エレメント24a,…,24h,24iはエ
レメント長さｌのモノポール素子として動作する。The flexible wire 46 is connected to the uppermost movable element 24i, and has a structure that can freely enter and exit the inside of the fixed element 36a. The distal end of the flexible wire 46 is connected to a flexible wire take-up reel 39 that rotates by driving a rod antenna drive motor 37, and the movable element 24a is rotated in accordance with the rotation of the flexible wire take-up reel 39. ,…, 24h, 24i expand and contract. The movable element 24a,
If the length of the rod antenna when..., 24h, 24i is completely extended is l, the movable elements 24a,.

第３図は、本発明のロッドアンテナ装置のVHF,UHFコ
ネクタ31に、800M〜1GHzの周波数の電磁波を加えたとき
の、AM/FM用の給電点42に漏れる電磁波の割合を示して
いる。印加した電磁波の周波数が800〜900MHzのときに
は35dB以上,900〜1000MHzのときにはほぼ45dB以上が減
衰している。したがって、VHF,UHFコネクタ31に800M〜1
GHzの周波数の電磁波を加えても、AM/FMラジオが飽和す
ることなく使用でき、AM/FMラジオの正常動作が保証で
きる。FIG. 3 shows the ratio of electromagnetic waves leaking to the AM / FM feed point 42 when an electromagnetic wave having a frequency of 800 MHz to 1 GHz is applied to the VHF / UHF connector 31 of the rod antenna device of the present invention. When the frequency of the applied electromagnetic wave is 800 to 900 MHz, the attenuation is 35 dB or more, and when the frequency is 900 to 1000 MHz, almost 45 dB or more is attenuated. Therefore, VHF, UHF connector 31 has 800M ~ 1
AM / FM radio can be used without saturating even if electromagnetic waves of GHz frequency are added, and normal operation of AM / FM radio can be guaranteed.

第４図は、本発明のロッドアンテナ装置の、エレメン
ト長さがｌのときの、VHF,UHFアンテナとしての入力イ
ンピーダンスの軌跡である。周波数は800〜1000MHzであ
り、本実施例では、905〜955MHzにおいて、SWR2.0以下
となっており、送信アンテナとして使用可能であること
がわかる。FIG. 4 shows the locus of the input impedance as a VHF or UHF antenna when the element length is 1 in the rod antenna device of the present invention. The frequency is 800 to 1000 MHz, and in this embodiment, the SWR is 2.0 or less in the range of 905 to 955 MHz, which indicates that the antenna can be used as a transmission antenna.

以上のように、本発明によるロッドアンテナ装置は、
可動エレメントを伸ばしたとき、最下段の可動エレメン
ト24aは固定エレメントのうちの樹脂製の固定エレメン
ト36bとのみ重なり、金属製の固定エレメント36aとは重
ならないので、可動エレメントとアース間の静電容量が
少なくなり、VHF,UHF用のアンテナとして使用できる。As described above, the rod antenna device according to the present invention includes:
When the movable element is extended, the lowermost movable element 24a overlaps only with the resin fixed element 36b of the fixed elements and does not overlap with the metal fixed element 36a, so that the capacitance between the movable element and the ground is reduced. And can be used as an antenna for VHF and UHF.

尚、第１図，第２図において、ボデイ29からみた可動
エレメント24a,…,2s4h,24iの方向が垂直ではないが、
これは設計的事項であって、垂直にしても本発明の効果
に影響はない。1 and 2, the directions of the movable elements 24a,..., 2s4h, 24i viewed from the body 29 are not vertical,
This is a design matter and the effect of the present invention is not affected even if it is vertical.

本実施例のように可動エレメントが伸縮できるように
すれば、車載用のアンテナとして使用が可能になる。伸
縮自在であるので、車体内に収納すれば、洗車の際など
にアンテナを損傷してしまうことがなくなる。更に、本
発明のように、可動エレメントの伸縮を電動式によれ
ば、車内にいながら、アンテナの伸縮を操作したり、降
車時に自動的にアンテナを縮めたりすることができ、車
載用としてのメリットが大きい。If the movable element can be expanded and contracted as in this embodiment, it can be used as a vehicle-mounted antenna. Since it is telescopic, if it is stored in the vehicle body, the antenna will not be damaged during car washing. Furthermore, according to the present invention, the expansion and contraction of the movable element is electrically driven, so that it is possible to operate the expansion and contraction of the antenna while in the vehicle or to automatically contract the antenna when getting off the vehicle. The benefits are great.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、固定エレメントは絶縁体製の固定エ
レメントと導体製の固定エレメントとを軸方向に結合し
て構成され、可動エレメントを伸ばしたときに、可動エ
レメントの最下段が導体製の固定エレメントとは重なら
ずに絶縁体製の固定エレメントに重なるようにしたの
で、アースと可動エレメント間の静電容量は小さくな
る。したがって、AM,FM帯のみならず、VHF,UHF帯の高い
周波数まで作動可能となる。このとき、可動エレメント
は同一部材で構成できるので、強度的に弱くなることは
ない。固定エレメントは可動エレメントのように寸法上
の規制が比較的弱いため、可動エレメントに比べ、厚み
を厚くでき、強度をあげることができる。したがって、
ロッドアンテナ装置自体の強度をあげることができ、可
動エレメントの折れ等の心配がなくなる。According to the present invention, the fixed element is formed by connecting the fixed element made of an insulator and the fixed element made of a conductor in the axial direction, and when the movable element is extended, the lowermost stage of the movable element is made of the fixed element made of the conductor. Since the element does not overlap with the fixed element made of the insulator, the capacitance between the ground and the movable element is reduced. Therefore, it is possible to operate not only in the AM and FM bands but also in high frequencies in the VHF and UHF bands. At this time, since the movable elements can be formed by the same member, the strength is not weakened. Since the fixed element has relatively weak dimensional restrictions like the movable element, the fixed element can be thicker and stronger than the movable element. Therefore,
The strength of the rod antenna device itself can be increased, and there is no need to worry about breaking of the movable element.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図は、本発明の一実施例のロッドアンテナ装置の正
面図である。 第２図は、第１図のロッドアンテナの要部拡大断面図で
ある。 第３図は、第１図のロッドアンテナ装置のVHF.UHF給電
部に印加する電磁波の周波数とAM,FM給電部に漏れる電
磁波の割合を示すグラフである。 第４図は、第１図のロッドアンテナ装置のVHF.UHF給電
部からアンテナをみたインピーダンスの軌跡を示すグラ
フである。 24a,…,24h,24i……可動エレメント、 25……固定エレメントキャップ、 26……締付け金具、 27……エレメントアダプター、 28……防水キャップ、 29……ボデイ、 30……給電ケース、 31……VHF,UHFコネクタ、 32……VHF,UHFコネクタ締付けネジ、 35……AM/FM用同軸ケーブル、 36a……固定エレメント（導体製の固定エレメント）、 36b……固定エレメント（絶縁体製の固定エレメン
ト）、 37……ロッドアンテナ駆動用モーター、 39……可撓製ワイヤー巻き取りリール、 40……接点バネ、 41……内部導体、 42……AM/FM用の給電点、 43……中心導体、 44……ストッパー、 45……ローパスフィルター、 46……可撓製ワイヤー、 47,48……コンデンサ、 49……コイル。FIG. 1 is a front view of a rod antenna device according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of the rod antenna of FIG. FIG. 3 is a graph showing the frequency of the electromagnetic wave applied to the VHF.UHF feeder of the rod antenna device of FIG. 1 and the ratio of the electromagnetic wave leaking to the AM and FM feeders. FIG. 4 is a graph showing a locus of impedance when the antenna is viewed from the VHF.UHF feeder of the rod antenna device of FIG. 24a,…, 24h, 24i …… Movable element, 25… Fixed element cap, 26 …… Clamping fitting, 27 …… Element adapter, 28 …… Waterproof cap, 29 …… Body, 30 …… Power supply case, 31… ... VHF, UHF connector, 32 ... VHF, UHF connector tightening screw, 35 ... coaxial cable for AM / FM, 36a ... fixed element (fixed element made of conductor), 36b ... fixed element (fixed made of insulator) Element), 37… Rod antenna drive motor, 39… Flexible wire take-up reel, 40… Contact spring, 41 …… Inner conductor, 42… AM / FM feed point, 43… Center Conductor, 44 Stopper, 45 Low-pass filter, 46 Flexible wire, 47, 48 Capacitor, 49 Coil.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01Q 1/00 - 1/52 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. ⁶ , DB name) H01Q 1/00-1/52

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】上下方向に伸縮自在な可動エレメントと、
該可動エレメントを内部に収容可能な筒状の固定エレメ
ントとを備えた伸縮式のロッドアンテナ装置において、 前記固定エレメントは絶縁体製の固定エレメントと導体
製の固定エレメントとを軸方向に結合して構成され、前
記可動エレメントを伸ばしたときに、前記可動エレメン
トの最下段が導体製の固定エレメントとは重ならずに絶
縁体製の固定エレメントに重なるようにした、伸縮式の
ロッドアンテナ装置。1. A movable element which is vertically expandable and contractible,
In a telescopic rod antenna device having a tubular fixed element capable of housing the movable element therein, the fixed element is formed by axially connecting a fixed element made of an insulator and a fixed element made of a conductor. A telescopic rod antenna device, wherein when the movable element is extended, a lowermost stage of the movable element does not overlap with a fixed element made of a conductor but overlaps a fixed element made of an insulator.