JP2567384B2

JP2567384B2 - 多帯域アンテナ

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Publication number: JP2567384B2
Application number: JP61502170A
Authority: JP
Inventors: エヴアンマイヤー，ロバート
Original assignee: AT&T Corp
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1985-04-10
Filing date: 1986-04-01
Publication date: 1996-12-25
Anticipated expiration: 2011-12-25
Also published as: CA1268855A; DE3687939T2; JPS62502509A; DE3687939D1; WO1986006216A1; US4658260A; EP0216907B1; EP0216907A1

Description

【発明の詳細な説明】発明の分野本発明は、乗り物内において、異なる周波数帯域で作
動するラジオ装置のためのアンテナに関し、さらに特定
的には自動車等の可動乗り物と共に作動するのに便利で
ある、そのようなアンテナに関する。

発明の背景１台の車にとりつけたラジオ装置を、違った周波数帯
域で作動させるということへの関心が高まっている。し
かしながら、多くの自動車所有者は、車に多数のアンテ
ナを取り付けたがらない。なぜならば、そのために外観
が仰仰しくなり、さらに、車の外面に多数の給電ケーブ
ル用の穴をあける必要があるからである。

ラジオアンテナを、乗用車のような乗物の車体内へ引
き込めるようにすることもまた、しばしば望ましいとさ
れている。これには、数多くの理由があるが、そのうち
にはそのような自動車の場合、ラジオを使用していない
時には車の外観がきれいになるし、また、車内にラジオ
装置が存在することや、どのようなラジオ装置である
か、という手がかりを見た目に、あまり呈さないという
ような理由がある。可撓性の棒やケーブル要素を通して
連結された電気的に駆動される機構を使用することによ
り、車内から思い通りに、伸縮式アンテナを引き出した
り、引き込めたりすることを便利に行える。ジェー・エ
ル・ハッセイ（J.L.Hussey）等に発行された米国特許第
4,323,902号は、そのような、電動型伸縮式アンテナの
例を示している。

多帯域にわたる操作の必要性から、例えば、AM/FM商
業用放送受信帯域以外の追加帯域受信能力が加えられた
装置を、もたらすこととなった。例えばジェー・オー・
エリオット（J.O.Elliott）に発行された米国特許第4,0
95,229号には、装荷コイルを備えた単アンテナが示され
ており、該装荷コイルは、単一の給電線および分離器を
通して、AM/FMラジオ放送と、CBラジオ放送を分けるた
め連結されている。またジェー・エフ・ヒルズ（J.F.Hi
lls）に発行された米国特許第4,325,069号は、ネクスト
・ツー・ザ・トップ（next−to−the−top）すなわち先
端から２番目のセグメントに装荷コイルモデュールを加
えて変更した伸縮アンテナについて示している。該装荷
コイルモデュールは、先に述べた商業用放送帯域におい
て使用可能な受信性を提供しつつ、さらに一般市民用帯
域においても、送信および受信に適した効率のよい波長
を生み出すものである。

エーシー・ダブリュー・ミレイ（AC.W.Miley）に発行
された米国特許第3,541,557号は、別々に同調可能な多
数の水平ブレード対を持った多帯域に同調可能なノッチ
アンテナについて示している。この場合、単一給電線が
全部の対に使用されている。

ディー・オー・モーガンに発行された（D.O.Morgan）
米国特許第3,229,298号に記載されている、屈曲腕式（b
ent−arm）多帯域アンテナは、折り返しされている複数
の導体を持ち、そのため、装荷コイルや同調スタブを使
用しなくても、例えば半波長や四分の一波長で動作す
る。

ケー・エル・レーディー（K.L.Leidy）に発行された
米国特許第3,139,620号では、同軸多帯域アンテナが同
じ線から供給される異なる帯域用の素子をすべて有して
いる。２つの最も高い周波数帯域は、各終端で四分の一
波長のスカートを伴った半波ダイポールであり、該帯域
のそれぞれの動作波長を定義する。中央の高帯域部は、
１つの高帯域ダイポール及び該ダイポールに関連したス
カート型四分の一波スタブから成り、また前記高帯域よ
り低い帯域部は１つの前記高帯域より低い帯域ダイポー
ル（高帯域部スタブを包含した）および、前記高帯域よ
り低い帯域ダイポール用の四分の一波スタブから成る。
第３次および最低次帯域は、（前記２つの）高帯域ダイ
ポール結合の上部端の先端に据え付けられたホイップ
（whip）である。

発明の概要多帯域アンテナは、複同調ダイポールの形で実現され
ている。一実施例において、前記ダイポールは、別のも
う１つの部分と同一直線上にある、一部分を有する。該
もう１つ別の部分は、高周波アンテナの一部ではなく、
低周波動作用の前記一部分と協同するものである。もう
１つ別の実施例では、ダイポール用の給電線はまた、前
記部分を伸縮するため、機械的伸縮力に連結しており、
さらにまた該給電線は、これらの伸縮力を付与するため
回転結合部を収容するコイル巻きされた部分も有してい
る。

図面の簡単な説明請求の範囲および添付の図面に関連した次の詳細な説
明を考察することにより、本発明および本発明の特徴、
目的そして効果についてより安全な理解が得られるだろ
う。

第１図は、本発明による変更形態を有する、伸長した
状態の伸縮アンテナを示しており、第２図は、単帯域で動作するアンテナを例示的に示し
たものであり、第３図は、第１図のアンテナのリールあるいはスプー
ル駆動部分の斜視図であり、第４図は、第３図のリール駆動部分を部分的に断面と
した側面図であり、第５−８図は、第１図に有用な回転式連結部の２種類
の変形例を示した図であり、第９図は、本願発明の実施例である複同調高周波数帯
域アンテナを示しており、該10図は、第９図の実施例の動作を示した電圧定在波
比対周波数のグラフであり、第11図は、さらに変形した回転式連結部を示してお
り、そして第12図は、アンテナ引き出し停止装置図を示してい
る。

第13図は、第９図に示された高周波数帯域アンテナが
高亜帯域（サブバンド）及び低亜帯域（サブバンド）夫
々において動作する態様を模式的に示した図である。

詳細な説明第１図において、複数部分型伸縮アンテナ10は、アン
テナマストの、伸縮自在に配置された３つの部分11−13
を有し、該アンテナマストは典型的には、乗用車のフェ
ンダあるいはコウル等の下に一般に取り付けられてい
る、ベース部16の中に引き込められる。そのような取り
付けのため、横方向に延在するタブがベース部16の先端
に含まれている。同軸ケーブル用スタッド17は、図示部
分を、適切なAM/FM帯域ラジオ受信機に電気的に接続す
るため設けられている。12ボルト直流モータ18のような
電気モータは、ハウジング19内のリールあるいはスプー
ル機構を選択的に駆動するために、（ここでは図示され
ていない接続によって）制御され、同軸ケーブル20（第
２−４図）を延長したり、引き込んだりする。該同軸ケ
ーブルは、多くのアンテナ部分12、13および16を通っ
て、部分11にまで延び、ここで、前記ケーブルは、アン
テナ部分を伸縮するための機械的力の伝達として後に述
べられる方法によって固定されている。同軸ケーブルス
タッドあるいは、コネクタ21は、ハウジング19内のリー
ルアセンブリの回転軸上に取り付けられ、リール内で、
ケーブル20と接続されている。該リールアセンブリに有
利には、モータ18によって駆動されるウォームギアと協
同的に係合する周ギアラックが設けてある。ケーブル20
は、伸縮する部分に駆動力を伝達するための動力式伸縮
アンテナ装置に通常採用されている可撓性で不導体の棒
あるいはケーブルに取って代わるものである。

第２図においてアンテナ部分11が、アンテナ部分12の
上部端内と共に拡大して示されている。該側面図では、
アンテナ部分の要素が、第１図におけるアンテナを中心
線を通って垂直に切った場合の縦断面図で示され、第１
図と同じ角度から見ている。アンテナ部分11は、帯域85
0メガヘルツのセル型（cellular）ラジオ帯域におい
て、高周波用中央供給半波長ダイポールアンテナとして
動作するよう配置されている。そして、該アンテナ部分
11は、４つの小部分を有し、各小部分は、アンテナの、
前記アンテナ部分11が動作するべき高周波帯域のほぼ中
央で、およそ４分の一の波長の長さとなっている。

ケーブル20は、有利には可撓性の、50オームケーブル
であり、アンテナ部分12の内径よりもいくらか小さい外
径を持つ。そして、該ケーブルは、剛性のやや小さめの
直径をもつ、50オームの、同軸棒28に、アンテナ部分12
の先端近くで、継ぎ合わされている。同軸棒28の中心の
導体29は、延在方向と直交する横（水平）方向における
剛性を高めるため、硬質テフロン棒のような誘導体材料
でできた円筒形部材30を通って伸びている。同様な材料
でできたキャップ31は、円筒30の先端に固定され、かつ
該キャップの外径は、アンテナ部分を引き込めた際、該
キャップが前記アンテナ部12に到る時、ストッパの役割
をなすのに充分な大きさである。前記同軸棒28の、内側
導体29および外側導体24の双方は、アンテナとしての動
作を高めるため、内側と外側を銅でコーティングされた
銅クラッド銅よりできている。実際、円筒30内の導体29
の一部分は、例えば、アンテナ・エンジニアリング・ハ
ンドブック（Antena Engineering Handbook）、エィッ
チ・ジャシック監修、マクグローヒル・ブック・カンパ
ニー、1961年版、の22−２から22−14ページに記載され
ているようなタイプの垂直中央給電半波長ダイポールア
ンテナの上半分である。円筒30は、前記同軸棒28の上部
端におよび、該同軸棒28の外側導体24の上部先端部と導
電性スリーブすなわちスカート32との間にある環状電気
接続部25とにボンド接合されている。なお、誘導電性ス
リーブすなわちスカート32は、円筒30のすぐ下にある同
軸棒28の四分の一波長分の部分を取り囲んでいる。前記
接合部における横方向剛性は、スカート32の上部端を延
長して、円筒30をその中にボンド接合して該接合部が間
接接合になるのを防ぐことにより改良される。前記スカ
ート32は、ダイポールアンテナの下半分を含み、該スカ
ート32の上端部で同軸棒28の外側導体24により給電され
る。スカート32と同軸棒28の外側導体との間の空間は、
有利的には一部空気によりまた一部は、硬質テフロンの
ような誘電体でできた円筒33の上部分により満たされ
る。該誘電体の部分は同軸棒28の四分の一波長部分のほ
ぼ３つ分を取り囲んでいる。スカート32の内側にある円
筒33の部分の長さは、円筒33の上にある空気ポケット44
の長さを決定するように選ばれる。該空気ポケットに対
する長さは、アンテナの端効果を補償するために、前記
スカートの内側長手方向径路の電気的長さが、スカート
の外側径路よりも長くなるように選ばれる。このように
スカートを配置することにより、スカート32の内面と、
導体24の外面の間に四分の一波長の空洞を創り出し、そ
れによって、スカート32の下部端で高インピーダンスを
生じせしめる。スカート32は、アンテナの一部として、
該スカートの動作を高めるために、好適には、再び内側
と外側が銅で被覆された銅クラッド鋼からできている。
銀メッキスカート32、該スカートの同軸棒28への接続お
よび同軸棒28の両方の導体により、いっそうの改善がな
される。

スカート32より２区分下に、もう１つの四分の一波長
分の長さの円筒33がある。この部分は、スカート32の外
径と等しい、拡大外径を持つ。円筒33のこの拡大外径部
分は、ダイポールアンテナとアンテナ部分12との間の電
気的絶縁性を提供するのに役立つものである。同軸棒28
の最下部の四分一の波長分の長さの端部を取り囲んでい
る剛性で同軸の銅クラッド鋼製チョーク部36によっても
絶縁性が提供されている。チョーク部36は、スカート32
および円筒33の外径に等しい外径を持つ。円筒33のこの
ような配置は、チョーク部36の上部端に存在すべき高イ
ンピーダンス点を生ぜしめ、それゆえ、上述のような半
波長ダイポールに関する限りでは、チョーク部36の状況
を接地面として強める。先端にアンテナ・アセンブリの
高周波数部11を持ち、かつ、チョーク部36をよって絶縁
されたPFを持つことにより、送信および受信の機能が、
車体を接地面として使って、高周波アンテナを取り付け
た場合以上に向上する。その理由は、車体の外形におけ
る違いがアンテナ動作にさほど影響を及ぼさないからで
ある。

チョーク部36の下部端は、半径方向内向きに曲げら
れ、同軸棒28の外側導体24への電気的接触を提供する。
アンテナ部分12の上部突端もまた半径方向内向きに曲げ
られ、不導体ストッパ部材37の外面と機械的なすべり接
触を生ずる。アンテナ部分12と同軸棒28の外側導体との
間は、直接には電気的接続はないのではあるが、従来の
上部分を持った公知のAM/FM帯域アンテナに比べて、AM/
FM帯域受信において、実質上の損失はないということが
わかっている。しかしながら、もしAM/FM帯域受信にお
ける小さな損失が、好ましくないならば、ストッパ部材
37をシンチュウのような電気的に導電性のある材料で作
ってもよい。その場合、もしケーブル20上の導電性のあ
る編み線（ブレイド）が、例えば受信機への入力で接地
されているならば、高帯域周波数を通し、AM/FM帯域周
波数を妨げるよう選ばれた容量を持つ容量性カップリン
グを、編み線と接地点との間に挿入しなければならな
い。このようなストッパは、チョーク部36の下部先端お
よびチョーク部36の下端部から下方に伸びている同軸棒
28の一部へボンド接合されている。部材37は、外側に広
がった肩を持ち、それは、アンテナ部分12の先端の内側
に広がった部分と、アンテナ全体が、図に示されている
ようなアンテナ部分11および12の相対位置に達した時
に、アンテナ全体のそれ以上の伸びを機械的に停止する
ため係合する。その他では、ストッパ37の外径が、アン
テナ部12の内径よりもいくらか小さく、これら２つは、
伸縮の際に、容易にお互い相対して滑動する。このよう
な配置は、充分な機械的剛性を提供し、アンテナ部分11
と12との間の接合が関節接合になることを防ぐ。

ストッパ部材37の下には、可撓性の同軸ケーブルでで
きた内側導体29が、同軸棒28の内側導体に接続されてい
る。誘電性材料でできた焼嵌めスリーブがこの接続部を
取り囲んでいる。ケーブル20および同軸棒28の外側導体
もまた、上記と同じ所で接続し、さらに半田付けで接続
する場合は、幾分かの半田を下向きにケーブル20の外側
導体の編み組織（プレイド）に長し込んでケーブル20と
ロッド28との間の機械的結合に付加的な剛性を与えて同
軸の内側と外側の導体に部分11への伸縮力が流れるのを
助けるようにすると有益であることが分かっている。ケ
ーブル20の外側導体のまわりの、外側誘電被覆は、アン
テナ部分12の内径よりも充分小さい外径を持つ。それゆ
え、アンテナ部12の中を、ケーブル20は、既知の収縮可
能な動力駆動アンテナにおける、不導体可撓性ケーブル
あるいはロッドと事実上同じ方法で、容易に摺動する。

第３図には、前述のリールアセンブリを示すため、ハ
ウジング19の内側を示している。このような機構は、当
業者間で知られており、本願では、アンテナ部分を伸縮
するのに使われている、ケーブル20との電気的接続を提
供する方法を指摘するだけで充分である。ケーブル20
は、巻き取りスプールが、アンテナを引き込めるため回
動する際に、スプール38のまわりに巻きつけられる、ケ
ーブル20の終端は、スプールの面にある１つの穴を通さ
れ内部へ送られ、そこで、種々の同軸部品を介して連結
される。同軸の回転カップリング39は、そのような部品
の１つであり、かつ、スプール38の回転軸と同一直線上
に、カップリングの回転軸が取り付けられている。その
ような部品は、当業者間でよく知られているタイプのも
のである。回転カップリング39の固定部分は、カップリ
ング21（第３図には示されていない）を有す。スプール
38は、向こう側で固定されており、そして、同じ回転軸
上で円筒形外側ラック40が、スプール38を駆動するため
のウォームギア41と係合している。ウェブ42はスプール
38と外側ラック40内の回転カップリング39の相対的に回
転する部分の１つの軸方向位置を固定している。

第４図は、リールアセンブリの、第３図４−４線で部
分的に切断して示す側面図である。第４図において、ス
プール38は、外側スプール47の内側に取り付けられ、そ
こにハブ43上のスナップ48によって保持されている。ス
プール47はスプール38上にケーブル20の巻きを密接させ
て収めており、その巻きはアンテナを引き伸ばしている
間、ほぼ示された直径のまま保たれている。このこと
は、リールアセンブリの回転駆動力をケーブル20上の長
手方向の押し出し力に変換してアンテナを押すことを可
能とする。

スプール38と47はハブ43を介してハウジング19の一部
分46における円筒形軸受面に回転できるよう載置されて
いる。この図面においては、スプール、ハブ43、ケーブ
ル20の巻き、およびハウジング46の一部分のみが断面図
として示されており、部分間の相対的位置を示し、ま
た、回転カップリング39の相対的に動く部分の一方であ
るカップリング21をさらにはっきりと示すものである。
カップリング21は、固定ハブ49の表面に固定的に取り付
けられており、該ハブ49上に、スプール47およびスプー
ルのハブ43は回転できるように取り付けられている。

第５図は、可動スプール38と47と、ハウジングの一部
46内のハブ49との間の電気的信号のための、回転式カッ
プリングの変形例の斜視図であり、また第６図は第５図
の線６、６で切った断面図である。対応するほかの図面
と同じあるいは類似の部分に対する参照符号はまた同じ
である。

第５図および第６図において、第３図の回転カップリ
ング39は、受動スプール38に取り付けられたカップリン
グ51で、ケーブル20に電気的に接続されている同軸ケー
ブルの円錐形らせん状ばね部50に置き代わっており、該
ばね部50はハブ49を通ってハブの内部へ到りハウジング
の外へと到る前に同軸ハブ43および49のまわりに巻かれ
て伸びている。この配置では、スプール38、47の回転軸
付近でケーブル20の終端を固定し、さらに、スプールと
同じように固定された該ケーブルの一終端およびもう片
方の最終巻きを支持している。ばね部50は、図に示され
たような形に形成されて、ばねのような特性を持ち、か
つ、例えば、収縮性の電話用送受話器のコードでよく知
られているようなエラストマー型の材料でもって、ケー
ブル20にコーティングを施すと有利である。これにかえ
て、ケーブル20を、ポリプロピレンのスリーブに包み、
所望のらせん形にし、加熱して、ポリプロピレンを柔ら
かくし、そして冷却してらせん形に固定することもでき
る。ばね部50は、アンテナをいっぱいに上げた時、ある
いは、いっぱいに下げた時あるいはどこかの中間位置に
ある時に、ゆるんだあるいは平衡状態にあることができ
る。図示の巻き上げ方向は、アンテナを上げるため、ス
プール38、47を時計方向（第５図に示されているよう
に）に回すと、らせん状の巻きの径が減少していくよう
になっている。らせん状の巻きがハブ43あるいはハブ49
にくくり付けられる前に、アンテナがいっぱいに伸びる
ために充分な巻き数が与えられている。ハブの回りの巻
きを包むことは、巻きがねじれてしまういかなる原因も
減少せしめる傾向にある。アンテナを引き込める時に
は、上記ばねは図に示されている通りの最大径にまでゆ
るむ。当然のことながら、これとは違って、アンテナが
伸びる時は巻きを解き、アンテナを引き込める時は、ゆ
るんだ状態に巻き上げるようにばねの巻きを配置するこ
ともできる。

第７図および第８図は、類似のもう１つ別の同軸ケー
ブルばね回転式カップリング装置の、斜視図および断面
図である。この実施例において、ケーブルのばね部52
は、第５図および第６図で先に述べたのと同じ方法にお
ける、反時計方向（第７図に示されているように）円筒
形コイル状ばねの特徴を持つ。ハウジングの一部46内の
固定ハブ53は、第８図に示されいるように、46の部分の
右側へと伸び、より長くなった円筒形ばねの外形を収容
している。ハブ53内の棒56は、スプール38、47の回転軸
に沿って伸び、ばね部52がねじれを起こすようないかな
る傾向も減少するように具備されている。この実施例に
おいて、ばね部52の左手終端部をハブ43の壁面に貫通さ
せて円筒形のばね部52の左端を安定させている。アンテ
ナの伸長および収縮の際に、ばね部52の半径方向への収
縮あるいは拡張を許容するのに十分な内径及び外径を、
ハブ53及び棒56がそれぞれ有している。

第９図は、送受信の機能を向上させるため変更された
アンテナ10の、高周波数帯域アンテナ部11′を示してい
る。セル型無線電話装置のような二重伝送を使用してい
る、ラジオ装置では、別々の送信および受信チャネルが
各呼出接続（call connection）に使われている。例え
ば、もし、移動ユニットのような局が、装受信両方に対
して、単一のアンテナで動作するようなことである時、
単一アンテナの設計は、以前は、送信、受信いずれかの
機能に最適な動作をするものではなく、送信、受信両方
に対して適度によい動作を与えるよう妥協して選ばれた
ものであった。妥協のため生ずる問題は、セル型無線電
話装置の場合、さらに厳しいものである。なぜならば、
移動ターミナル、したがって付随のアンテナは、たいて
い、サービスを行う領域の区域の間を動き、それでも、
二重チャネルの全範囲にわたって、動作できなければな
らないからである。

第９図のアンテナ部は、前述の問題を軽減する。なぜ
ならば該アンテナは複同調して、移動ターミナルの各送
信および受信亜帯域（サブバンド）において、ほぼ中間
帯域の周波数で、最小の電圧定在波比（VSWR）を与える
からである。このため、両方のサブバンドおよび、どち
らのサブバンドにも使用されていない、周波数のあらゆ
る介在（intervening）帯域をも包括する周波数の全範
囲にわたって、妥協するよりむしろ、特別の方向にあ
る、１つのサブバンドにわたってのみ妥協することが必
要である。複同調は、高周波数帯域アンテナ部11′全体
に対する、アンテナ・アセンブリの種々の部分の相対的
大きさの割合を修正することによって、実現される。

第９図では、複同調アンテナの実施例が、前と同じ伸
縮性AM/FMアンテナ全体の、先端部12のさらに上に、例
示的に取り付けてある。該複同調アンテナ部は、同軸ケ
ーブル20より給電され、キャップ31と、アンテナ部12と
の間に、突端部57、スカート58、間隙部59、チョーク部
60および接続スリーブ69を有する。突端部57は、導体61
を有し、該導体は、ケーブル20および同軸棒28の中央の
導体の延長でありかつ、前と同じく、誘電体円筒62に取
り囲まれている。該電体円筒62は、スカート58の上部延
長部に嵌合し、該円筒62の下部端は、スカート58および
同軸棒28の外側導体との間にある。環状コネクタ63に接
している。コネクタ63は、例えば、射出成形手法を使用
した、単一片からなるアンテナの誘電体部分の形成を容
易にするため、一組の放射状スパイダであってもよい。
スカート58は、その一端にはめこまれた円筒形誘電体部
材66と協同し、第２図に関して先に述べたのと同じ目的
のための空気充填共振チャンバ67を形成する。チャンバ
67は、第２図に示されたものよりも大きいことに気づく
ことと思われる。その理由は、この実施例における誘電
体部材は、同軸棒28を収容するため、穴があけられてお
り、さらに、そのような小さな径のもので、適当な誘電
体材料において、しばしば見うけられるような硬さのも
のに対して、穴をあけることは、難しい作業であるため
である。もし、射出成形のような手法を使用して、誘電
体部材62、66及び符号70で示された導体スリーブの部分
を一体的に形成した場合、空気チャンバ67、68は用いら
れない。コネクタ63の上にあるスカート58の延長部は、
空気チャンバ67および68がないために起こる端効果を補
償するため、長くすることができる。

第９図の実施例のもう１つの態様は、半波長ダイポー
ルの電磁エネルギーを輻射する素子を有するスカート58
と突端部57における導体61との比率である。長さを等し
くする代わりに、コネクタ63に接する所およびコネクタ
63より下のスカート58の有効長さは、送受信のサブバン
ドのうち高い方の周波数サブバンドの中央帯域周波数
で、四分の一波長になるように作られている。そして、
スカート58と突端部57における導体61とを合わせた長さ
は、送受信サブバンドのうち、低いサブバンドの最低周
波数から、高いサブバンドの最高周波数にわたる、全体
の帯域の、中央帯域周波数の半波長になるよう作られて
いる。それゆえ、ダイポールの２つの要素は、この実施
例では等しくないということは明らかである。それで
も、参考としての便宜上、両要素は、中央給電のアンテ
ナから成ると言える。

間隙59は、図示されているようにスカート58の下部端
と、チョーク部60の上端部との間の距離である。該間隙
の長さと、スカート58の長さとの和は、送受信サブバン
ドのうち、低い周波数のサブバンドの中央帯域周波数で
四分の一波長とほぼ等しく作られている。さらにチョー
ク部60の長さは、同じく低い周波数サブバンドの中央帯
域周波数で、四分の一波長と等しく作られている。

第９図の実施例において、もう１つの共振空気チャン
バ68が、先に、チャンバ67に関して述べた理由のため、
誘電体部材66の下の、チョーク部60の中に残されてい
る。チョーク部60は、長めの導体金属円筒69の上部端で
ある。チョーク部60の下部端は、シンチュウのような適
切な材料でできた導体スリーブ70が、円筒69の内面に半
田付けされている所で、区画されている。この実施例に
おいて、スリーブ70は、アンテナ10全体のうちのアンテ
ナ部分12の中に充分下方に伸びており、ケーブル20の外
側保護膜を受け入れる、第１の半径縮小部分を持ち、ケ
ーブル20からのアンテナ伸長力を、スリーブ70を介し
て、円筒69および、アンテナ部分11′の残りの部分に伝
えるための肩部を提供する。スリーブ70はまた、ケーブ
ル20の編み込みしゃへい材を、スリーブに半田付けする
ため、該ケーブルを受ける、さらに半径の縮小された部
分を持つ。該スリーブ70は、さらに、同軸棒28の外側導
体へ、スリーブ70の下部端のところで半田付けされ、同
軸棒28の外側導体を経由して、ケーブル20のしゃへい材
と、スカート58との間の電気的接続を完全なものとす
る。先に述べたように、ケーブル20の中心導体と突端部
57との間の電気的接続は、同軸棒28の中心導体を通って
安全なものとなっている。

もう１つの金属製スリーブ71が、円筒69の下部端と、
ケーブル20の外側保護膜の上部端の間の結合部の回りに
設けられている。スリーブ71は上記結合部の所の力の伝
達点を半径方向に補強するために、上記保護膜に有効的
に、押圧固定されているか、そうでなければ、しっかり
と留められている。さらに、スリーブ71の上部端は、円
筒69の外面に半田付けられており、止め肩を提供する。
なお、該止め肩は、それが、アンテナ部分12の内向きに
形成された上側先端と係合した時、アンテナ部分11′が
上側へ動くのを制限するものである。このことにより、
チョーク部60の有効下部端が、第２図に示されたアンテ
ナの場合よりも、アンテナ部分12の上部端の上へ、より
大きな距離だけ離隔するようになる。このような大きな
距離にあることにより、この実施例におけるチョーク部
60から突端部57までの全体の長さは、同じ送受信帯域に
対して、第２図の対応する要素よりも短いという事実を
埋め合わせしている。従って、第９図の実施例は、第２
図に示されたアンテナと同じAM/FM動作における特性を
本質的に暗示している。

第10図は、第９図の高周波数帯域アンテナ部11′に対
する、電圧定在波比対周波数のグラフである。示されて
いるデータは、かなり広い周波数範囲に及んでいるのだ
が、860MHzの周波数を中心の帯域として、約30メガヘル
ツ前後する周波数全体の興味ある帯域にわたって、特別
な応用がなされる。２つのきわだったVSWRの最小値が存
在することがわかる。１つは840MHzもう１つは880MHzで
ある。今日、ワイヤ線伝搬装置として一般的なセル型無
線電話装置において、高亜帯域（サブバンド）は、870
−890MHzであり、低亜帯域は、825−845MHzである。

第13図（ａ）は、第９図に示された高周波数帯域アン
テナを構成する突端部、スカート部、間隙部、チョーク
部、内部導体及び外側導体を模式的に示した図である。
同図において、λ_１は高亜帯域の中央周波数（f₁）にお
ける波長であり、λ_２は低亜帯域の中央周波数（f₂）に
おける波長であり、λ_０は低亜帯域の最小周波数から高
亜低域の最大周波数にわたる周波数帯域の中央周波数
（f₀）における波長である。当該アンテナが、高亜帯域
の中央周波数（f₁）において作動した場合の電流分布は
第13図（ｂ）のようになる。ここで、突端部とスカート
部の長さの合計はλ₀/2と設定されている為、電流が最
小となる高インピーダンス点はスカートの開放端部より
若干（（λ_２−λ_１）/4）上方にずれた位置に生ずる。
一方、当該アンテナが低亜帯域の中央周波数（f₂）にお
いて作動した場合の電流分布は第13図（ｃ）のようにな
る。この場合、突端部からλ₂/2の位置にあるチョーク
部開放端部において電流が最小となる高インピーダンス
点が生じる。高亜帯域での作動及び低亜低域での作動の
いずれの場合においても、第９図及び第13図（ａ）に示
すように、間隙部を介してダイポールの下方に設けられ
たチョーク部によりダイポールがアイソレートされるた
め、高亜帯域及び低亜帯域夫々において第10図に示され
たような電圧定在波比の最小値を得ることができる。

第11図は、コイル状又はスパイラル状ケーブル回転式
連結部のさらに変形を施したものであり、該連結部は、
現存のアンテナ駆動機構を変形するのに使用するのに便
利である。ケーブル20の延長部77は、スプール47上のハ
ブ43の壁面を通り、さらに、該ハブ43に同軸に固定され
たスピンドル78の壁面を貫通している。ケーブル延長部
77はその後、スピンドル内部を通って、ハウジング46を
越えた点に達し、そこで、ハウジング46の外側でスピン
ドル78の終端を取り囲むべくハウジングの一部46に固定
されたカップ型部材79の内部へと到っている。カップ型
部材79から出る前に、そこで、延長部77は、スピンドル
のまわりをらせん状に巻きつけられている。

第12図は、アンテナ操作の、引き込みの段階に対す
る、もう１つのストッパ装置の断面図を示している。第
１図における、アンテナマストベース部16の下部端の内
側に、逆さの、カップ型ストッパ72がハウジング19の頂
部で、上方に伸びた可撓性のはとめ金Ｂのまわりに取り
付けられている。シンチュウのような、耐久性のある材
料でできたスリーブ76は、アンテナがちょうどいっぱい
に引き込められた時に、該スリーブがストッパ72にあた
るような位置においてケーブル20の外側保護被膜に接合
されている。このことにより、アンテナ部11あるいは1
1′を過度に圧迫することなく、スプール38、47を停止
するよう運転できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献実開昭55−56005（ＪＰ，Ｕ) 実開昭54−163849（ＪＰ，Ｕ) 実公昭41−22581（ＪＰ，Ｙ１) 米国特許2493514（ＵＳ，Ａ) （社）電子通信学会編「アンテナ工学ハンドブック」（株）オーム社昭和55年発行第137頁〜第138頁

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電磁エネルギーを放射及び受信するための
伸縮自在な多帯域アンテナであって、該多帯域アンテナ
は、内部導体と外側導体とを有する同軸棒と、該同軸棒
の内部導体と電気的に接続されアンテナ端部を構成する
突端部とを有し、該突端部と該同軸棒に沿って設けられ
ているスカート部とからダイボールが構成され、第１及
び第２の異なる周波数帯域の各々の帯域において、ほぼ
同じ電圧定在波比対周波数応答特性最小値を呈するよう
に該ダイボールを同調せしめる間隙部及びチョーク部が
該同軸棒に沿って設けられていて、該スカート部は、該電圧定在波比対周波数応答特性最小
値の一方を呈する周波数を含む該第１周波数帯域のほぼ
中央の周波数における波長の四分の一の長さとされてい
て、その一端が該同軸棒の外側導体に電気的に接続され
ていて他端は開放端部とされていて、該第２周波数帯域は該電圧定在波比対周波数応答特性最
小値の他方を呈する周波数を含み、かつ、該第１の周波
数帯域の最小周波数よりも低い周波数で構成されてい
て、該第２の周波数帯域における最小周波数と該第１の
周波数帯域における最大周波数との間にわたって延在す
る周波数帯域におけるほぼ中央周波数における波長の二
分の一の長さに、該突端部と該スカート部の長さの合計
が設定されていて、該チョーク部の長さは前記第２周数帯域のほぼ中央の周
波数における波長の四分の一の長さとされていて、該チ
ョーク部の一端は該同軸棒の外側導体と電気的に接続さ
れていて他端は開放端部とされていて、該チョーク部の
開放端部と該スカート部の開放端部とが対向するように
して該チョーク部と該スカート部とが該アンテナの長手
方向において整合するように配置されていて、該チョー
ク部を該スカート部から離間すべく、該チョーク部の開
放端部と該スカート部の開放端部との間に該間隙部が設
けられていて、該間隙部の長さと該スカート部の長さと
の合計が該第２周波数帯域のほぼ中央周波数における波
長の四分の一の長さに設定されていることを特徴とする
多帯域アンテナ。
【請求項２】前記多帯域アンテナは第１アンテナ部と第
２アンテナ部を有し、該第１アンテナ部が高周波数帯域
用アンテナを構成し、該第１アンテナ部と該第２アンテ
ナ部が互いに協働して低周波数帯域用アンテナを構成す
るように、該第１及び第２アンテナ部が長手方向に整合
するように接続手段が設けられていることを特徴とす
る、請求の範囲第１項に記載の多帯域アンテナ。
【請求項３】前記接続手段は、前記第１及び第２アンテ
ナ部を互いに入篭式に係合するための手段からなること
を特徴とする請求の範囲第２項に記載の多帯域アンテ
ナ。
【請求項４】前記係合手段は、前記第１アンテナ部が滑
動可能に前記第２アンテナ部から伸長でき、かつ、前記
第２アンテナ部内に収縮できるように前記第１アンテナ
部を前記第２アンテナ部内に入篭式に収容する手段から
なることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の多帯域
アンテナ。
【請求項５】機械的な伸長力及び収縮力を前記第１アン
テナ部に連結させるための手段を有し、該連結手段は前
記第２アンテナ部の内部を通って延在する電気ケーブル
を包み、かつ該連結手段は前記高周波数帯域用アンテナ
のための給電ラインとして機能することを特徴とする請
求の範囲第４項に記載の多帯域アンテナ。
【請求項６】前記第１及び第２アンテナ部を入篭式に収
縮及び伸長させるために前記電気ケーブルを収納及び引
き出すための回転可能なスプールを有し、前記電気ケー
ブルとの電気信号結合手段が該スプールのほぼ回転軸上
に設けられていることを特徴とする請求の範囲第５項に
記載の多帯域アンテナ。
【請求項７】前記スプールを回転駆動する手段と、相対
的に固定された部材と可動可能な部材とを有し、かつ、
前記電気ケーブルに電気的に接続されている回転式ケー
ブル連結部材と、前記可動可能な部材の一部を前記スプ
ールに取り付けて前記可動可能な一部の部材とは別の部
材を前記スプールのほぼ回転軸上に配置せしめる手段と
を有することを特徴とする請求の範囲第６項に記載の多
帯域アンテナ。
【請求項８】弾性力のあるスパイラル形状に形成された
付加長さを有する付加ケーブルと、該付加ケーブルの第１の端部を前記電気ケーブルの前記
スプールへの接続点で前記電気ケーブルに連結する手段
と、前記スプールの回転軸に隣接した固定位置に該付加
ケーブルの第２の端部を固定するための手段とを有する
ことを特徴とする請求の範囲第７項に記載の多帯域アン
テナ。
【請求項９】前記スプールの回転の際に、前記付加ケー
ブルに生じるねじりを抑制する手段を有することを特徴
とする請求の範囲第８項に記載の多帯域アンテナ。
【請求項１０】前記付加ケーブルのスパイラル形状に関
して実質的に同軸とされている中空円筒形ハブ部分を前
記スプール上に有することを特徴とする請求の範囲第９
項に記載の多帯域アンテナ。