JPH01318302A - Rod antenna system - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To operate the antenna not only at AM, FM bands but also high frequency of VHF and UHF bands by overlapping a moving element onto only an insulator-made part of a fixed element in case of extending the moving element. CONSTITUTION:The moving element 24a at the lowermost stage in moving elements arranged telescopically vertically is integrated with fixed elements 36a, 36b by a fixed element cap 25 and a stopper 44, the fixed element 36a is a metal-made conductor and the fixed element 36b is a resin-made insulator. In case of extending the moving element the moving element 24a of the lowermost stage is overlapped with only the resin-made fixed element 36b among the fixed elements and not overlapped with the metal-made fixed element 36a. Thus, the static capacitance between the moving element 24a and earth is less and the antenna is used as VHF and UHF antennas.

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９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。Detailed Description of the Invention [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention is applicable to AM, FM radio receivers, television receivers, and various radio equipment 9, such as MCA (multichannel access) radio equipment, personal AM, FM radio equipment, amateur radio equipment, radio telephones, etc.

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ＡＭ、ＦＭ帯
を受信しつつＶＨＦ、ｔＪＨＦ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。The present invention relates to a rod antenna device that can be used as a receiving and transmitting antenna in frequency bands around the VHF and UHF bands, and in particular, transmits in the VHF and tJHF bands while receiving in the AM and FM bands. Further, the present invention relates to a telescopic rod antenna device, which is suitable for use in a vehicle.

（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ィ内
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 telescopic rod antenna device has been developed for use in a vehicle, for example, so that it can be stored in a body when not in use. This type of rod antenna device is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 59-30305.

特開昭５９−３０３０り号公報の第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ｌａ、ｌｂ、・・・、１１のうちの最下段で
あるニレメン１−１２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は締付は金具４により車のボディ５と接続され、保持
されている。−最下段のエレメントｌａ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１１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ｌａ、ｌ
ｂ、・・・１１を伸縮させる。In the rod antenna device disclosed in FIGS. 1 and 2 of Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-3030, the lowermost element 1-12 of the elements la, lb, . . . , 11 of the rod antenna is is held by a metal fixing element 3 via an insulator 2. This fixing element 3 is fastened and connected to the vehicle body 5 by a metal fitting 4 and is held therein. - The lowermost element la has a structure in which it comes into contact with a contact spring 8 connected to the internal conductor 7 of the coaxial connector 6. The lowest part 9 of the lowest element 1a is a stopper, and has a structure that prevents it from coming out above the contact spring 8. A flexible wire 10 is connected to the element 11, and the elements la and l of the rod antenna
b, . . . expand and contract 11.

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１例えばＡＭ。In a rod antenna device having such a structure, since the lowermost element 1a and the fixed element 3 are close to each other, there is a large capacitance between them, as shown in FIG. In addition, it has a large capacitance C between the antenna element and ground. For this reason, a low frequency band 1, for example 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。It works well in the FM band, but in frequency bands around the VHF and UHF bands, the electrostatic capacitance between the antenna base and the ground is large, so even if you change the length of the element, it will no longer function as an antenna.

そこで、特開昭５１−３０３０５号公報では、ＡＭ、Ｆ
Ｍ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−
像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。下側のニレメン）１４ａ
２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１４ａｌ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１
４ａｌ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. 51-30305, AM, F
In order to operate not only in the M band but also in the high frequencies of the VHF and UHF bands, the bottom element is divided into two, and -
It has a structure that allows it to be visualized and moved in and out of the fixed element. As shown in FIGS. 4 and 5 of Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-30305, the lowermost element 14a of the expandable and retractable elements is divided into two parts 14a1 and 14a2, vertically. The upper element 14a1 and the lower element 14a2 are coupled to each other via an insulator 15 inserted therein. lower elmmen) 14a
A coaxial cable 20 is inserted into the inside of 2 from below. The inner conductor 21 of the inserted coaxial cable 20 is
The outer conductor 22 is connected to the upper element 14al, while the outer conductor 22 is connected to the lower element 14a2. Therefore, the upper element 1 acting as an antenna
Since the portion above 4al and the portion close to the ground are reduced and the capacitance is reduced, it can be used as an antenna 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。(Problem 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 within the fixed element and stress is applied to the coaxial cable, which may cause the coaxial cable to break. In addition, the connection between the vertically divided element and the coaxial cable for power supply is not mechanically fixed, so the strength is low. Furthermore, when using the conventional rod antenna device as a transmitting antenna, a duplexer is required, which is impractical 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、Ａ
Ｍ、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
The technical objective is to create a strong rod antenna device that operates not only in the M and FM bands but also in the high frequencies of the VHF and UHF bands.

〔発明の構成〕[Structure 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、可動エレメントと該可動エレメントをそ
の内部に収容可能な筒状の固定エレメントを備える伸縮
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
を結合して構成され、前記可動エレメントを伸ばしたと
きに可動エレメントを絶縁体製の固定エレメントにのみ
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 to solve the above technical problems is a telescoping type that includes a movable element and a cylindrical fixed element that can house the movable element therein. In the rod antenna device, the fixed element is configured by combining a fixed element made of an insulator and a fixed element made of a conductor, and when the movable element is extended, the movable element overlaps only the fixed element made of an insulator. This is what I did.

（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、可動エレメントは固定エレメントのうち絶縁体製の
部分にのみ重なるので、アースと可動エレメント間の静
電容量は小さくなる。(Function) According to the above technical means, when the movable element is extended, the movable element overlaps only the insulator-made part of the fixed element, so that the capacitance between the ground and the movable element becomes small.

（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
。(Example) Hereinafter, one example of the present invention will be described based on 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。Please refer to FIGS. 1 and 2. The movable elements 24a, . . . , 24h, 24i of the rod antenna are arranged to be expandable and retractable in the vertical direction in the drawing.

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３
６ａ、３６ｂと一体化されている。The lowermost movable element 24a among the movable elements 24a, .
6a and 36b.

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
ニレメン）２４ａの図示上方向の抜けが防止される。The fixed element 36a is a metal conductor, and the fixed element 36b is a resin insulator. 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 held inside the stopper 44 so as to be movable in the vertical direction in the figure. A flange portion is formed at the lower part of the movable element 24a, and when this flange portion comes into contact with the stopper 44, the movable element 24a is prevented from coming off in the upward direction 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ダプター２７により
ボディ２９を挟み込み、樹脂製の締付は金具２６で固定
されている。これにより、ボディ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 29 sandwiched between a metal power supply case 30, a waterproof cap 28, and an element adapter 27, and is fixed with a resin fitting 26. As a result, body 29. Power supply case 30
and fixed element 36a are electrically connected.

ＡＭ／ＦＭ用の給電点４２は、接点ハネ４０とＡＭ／Ｆ
Ｍ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 power supply point 42 for AM/FM is connected to the contact spring 40 and the AM/F
It is electrically connected to the center conductor 43 of the M coaxial cable 35, and the AM/FM
It is connected to a coaxial cable 35 for use. The low-pass filter 45 includes one coil 49 and two capacitors 47.
48 constitutes a π-type filter. Note that the capacitance of the capacitor 47 can be reduced by utilizing the capacitance between the center conductor 43 and the power supply case 30, or it can be completely eliminated depending on the conditions.

ＶＨＦ、ＵＨＦコネクタ３１はＶＨＦ、ＵＨＦコネクタ
締付はネジ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/UHF connector 31 is fixed to the power supply case 30 with screws 32. The internal conductor 41 of the VHF, UHF connector 3'1 is connected to the contact spring 40 and electrically coupled 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２４１
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。The flexible wire 46 connects to the uppermost movable element 241
It is connected to the fixing element 36a, and has a structure that allows it to freely go in and out of the fixing element 36a.

可撓製ワイヤー４６の末端は、ワン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。ワンドアンテナ駆動
用モーター３７の駆動により可動エレメント２４ａ、・
・・、２４ｈ、２４１が完全に伸びきったときのロッド
アンテナの長さをβとすると、可動エレメント２４ａ、
・・・。The end of the flexible wire 46 is connected to a flexible wire take-up reel 39 that rotates by driving the wand antenna drive motor 37, and as the flexible wire take-up reel 39 rotates, the movable element 24a ,・
..., 24h, and 24i expand and contract. By driving the wand antenna drive motor 37, the movable elements 24a,
..., 24h, If the length of the rod antenna when 241 is fully extended is β, then the movable elements 24a,
....

２４ｈ、２４ｔはエレメント長さｌのモノポール素子と
して動作する。24h and 24t operate as monopole elements with an element length l.

第３図は、本発明のロッドアンテナ装置のＶＨＦ、ＵＨ
Ｆ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。FIG. 3 shows VHF and UH of the rod antenna device of the present invention.
It shows the proportion of electromagnetic waves leaking to the AM/FM feed point 42 when electromagnetic waves with a frequency of 800 MHz to 1 GHz are applied to the F connector 31.

印加した電磁波の周波数が８００〜９５５ＭＨｚのとき
には３５ｄＢ以上、９００〜１０００ＭＨ２のときには
ほぼ４５ｄＢ以上が減衰している。When the applied electromagnetic wave frequency is 800 to 955 MHz, the attenuation is 35 dB or more, and when the applied electromagnetic wave frequency is 900 to 1000 MHz, it is attenuated by approximately 45 dB or more.

したがって、ＶＨＦ、ＵＨＦコネクタ３１に８００Ｍ〜
ＩＧＨ２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。Therefore, 800M~ for VHF, UHF connector 31
Even if electromagnetic waves of the IGH2 frequency are applied, AM/FM radio can be used without becoming saturated, 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。FIG. 4 is a locus of the input impedance of the rod antenna device of the present invention as a VHF or UHF antenna when the element length is l.

周波数は８００〜ｉｏ００ＭＨｚであり、本実施例では
、９０５〜９５５ＭＨｚにおいて、５ＷＲ２．０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。The frequency is 800 to io00 MHz, and in this example, the WR is 5WR2.0 or less at 905 to 955 MHz, indicating that it can be used as a transmitting 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, in the rod antenna device according to the present invention, when the movable element is extended, the lowermost movable element 24a only overlaps with the resin fixed element 36b among the fixed elements, and the metal fixed element 36a overlaps only with the resin fixed element 36b.
Since the movable element and the ground do not overlap, the capacitance between the movable element and the ground is reduced, and it can be used as an antenna for VHF and UHF.

尚、第１図、第２図において、ボディ２９からみた可動
エレメント２４ａ、・・・、２４ｈ、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。In FIGS. 1 and 2, the directions of the movable elements 24a, . There is no effect on the effect.

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すれば、
車内にいなから、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 is made expandable and retractable as in this embodiment, it can be used as an on-vehicle antenna. Since it is expandable and retractable, if it is stored inside the vehicle, the antenna will not be damaged during car washes. Furthermore, if the movable element is expanded and contracted electrically as in the present invention,
The antenna can be expanded and retracted without leaving the car, and the antenna can be automatically retracted when exiting the vehicle, which is a great advantage for in-vehicle use.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、可動エレメントを伸ばしたとき、可動
エレメントは固定エレメントのうち絶縁体製の部分にの
み重なるので、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、Ｖ
ＨＦ、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、ロソ・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, when the movable element is extended, the movable element overlaps only the insulating portion of the fixed element, so that the capacitance between the ground and the movable element is reduced. Therefore, in addition to AM and FM bands, V
It can operate up to high frequencies in the HF and UHF bands. At this time, since the movable elements can be constructed from the same member, the strength will not be weakened. Since fixed elements have relatively weak dimensional restrictions like movable elements, they can be made thicker and stronger than movable elements. Therefore, the strength of the rotor antenna device itself can be increased, and there is no need to worry about breakage of the movable element.

【図面の簡単な説明】 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、ＵＨ
Ｆ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、ＵＨ
Ｆ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、２４＋　・・・可動エレメン
ト、 ２５・・・固定エレメントキャップ、 ２６・・・締付は金具、 ２７・　・　・エレメントアダプター、２８・・・防水
キャップ、 ２９・・・ボディ、 ３０・・・給電ケース、 ３１・・・ＶＨＦ、ＵＨＦコネクタ、 ３２・・・ＶＨＦ、ＵＨＦコネクタ締付はネジ、３５・
・・ＡＭ／ＦＭ用同軸ケーブル、３６ａ・・・固定エレ
メント（導体型の固定エレメント）、 ３６ｂ・・・固定エレメント（絶縁体製の固定エレメン
ト）、 ３７・・・ワン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。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a front view of a rod antenna device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of the rod antenna shown in FIG. 1. Figure 3 shows the VHF and UH of the rod antenna device in Figure 1.
It is a graph showing the frequency of electromagnetic waves applied to the F power supply section and the ratio of electromagnetic waves leaking to the AM and FM power supply sections. Figure 4 shows the VHF and UH of the rod antenna device in Figure 1.
It is a graph which shows the locus of the impedance seen from the F feeding part to the antenna. 24a,..., 24h, 24+...Movable element, 25...Fixed element cap, 26...Metal fitting for tightening, 27...Element adapter, 28...Waterproof cap, 29... Body, 30...Power supply case, 31...VHF, UHF connector, 32...VHF, UHF connector tightening screw, 35.
...AM/FM coaxial cable, 36a... Fixed element (conductor type fixed element), 36b... Fixed element (insulator fixed element), 37... Wand antenna drive motor, 39.・・・
Flexible wire take-up reel, 40... Contact spring, 41... Internal conductor, 42... Feeding point for AM/FM, 43... Center conductor, 44... Stopper, 45... -Low pass filter, 46...Flexible wire, 47.48...Capacitor, 49...Coil.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 　可動エレメントと該可動エレメントをその内部に収容
可能な筒状の固定エレメントとを備える伸縮式のロッド
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
エレメントを絶縁体製の固定エレメントにのみ重なるよ
うにした、伸縮式のロッドアンテナ装置。In a telescopic rod antenna device comprising a movable element and a cylindrical fixed element capable of accommodating the movable element therein, the fixed element is formed by combining a fixed element made of an insulator and a fixed element made of a conductor. A telescoping rod antenna device configured such that when the movable element is extended, the movable element overlaps only a fixed element made of an insulator.