JP4539798B2

JP4539798B2 - ヘリカル複合アンテナ構造

Info

Publication number: JP4539798B2
Application number: JP2001052378A
Authority: JP
Inventors: 順一野呂
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2001-02-27
Filing date: 2001-02-27
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2021-02-27
Also published as: JP2002261537A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人工衛星からの電波（以下「衛星波」とも呼ぶ。）又は地上での電波（以下「地上波」とも呼ぶ。）を受信してデジタルラジオ放送を聴取することが可能なデジタルラジオ受信機に関し、特に、デジタルラジオ受信機に用いられるヘリカル複合アンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、衛星波又は地上波を受信して、デジタルラジオ放送を聴取可能にしたデジタルラジオ受信機が開発され、米国において実用化されようとしている。このデジタルラジオ受信機は、自動車等の移動局に搭載され、周波数が約２．３ＧＨｚの電波を受信してラジオ放送を聴取することが可能である。すなわち、デジタルラジオ受信機は、モバイル放送を聴取することが可能なラジオ受信機である。
なお、地上波は、衛星波を一旦、地球局で受信した後、周波数を若干シフトしたものである。
【０００３】
このような、約２．３ＧＨｚの周波数の電波を受信するためには、自動車の車外にアンテナを設置する必要がある。そのようなアンテナとしては、種々の構造のものが考えられるが、平面型（平板型）ではなくスティック型とすることが一般的である。また、周知のように、自由空間に放射される電磁波は、波の進行方向と直角な面内に振動する電界と磁界をもった横波で、電界と磁界はその面内で強さが変化するが、これを偏波という。衛星波は円偏波であるのに対して、地上波は直線偏波である。したがって、衛星波と地上波との両方を受信するためには、それぞれ、それ専用のアンテナが必要となる。
【０００４】
以下では、衛星波を受信するためのアンテナについて主に説明する。スティック型アンテナの１つとして、ヘリカルアンテナが知られている。ヘリカルアンテナは、円筒状部材の周りに複数本の導線をヘリックス状（螺旋状）に巻いた構造であり、上述した円偏波を効率高く受信することができる。円筒状部材の材料としてはプラスチックなどの絶縁材料が使用される。また、導線の本数としては、例えば、４本が使用される。一方、円筒状部材に複数本の導線をヘリックス状に巻くのは実際には著しく困難である。したがって、その代りに、絶縁シートに複数本の導体パターンを印刷して構成されるアンテナパターンフィルムを、円筒状部材に巻き付けるようにしたヘリカルアンテナが提案されている。
【０００５】
さらに、上記対象製品として、前記円偏波受信用アンテナ（以下、ヘリカルアンテナと呼ぶ。）と前記直線偏波受信用アンテナ（以下、モノポールアンテナと呼ぶ。）を搭載したヘリカル複合アンテナも提案されている。図２にそのような複合アンテナの構造を示す。図２に示すように、円筒状部材１２は通信機筐体１１内の支持部材（図示せず）に支持されている。絶縁シートに複数本の導体パターン１６がヘリックス状に印刷されて構成される導体パターン付き絶縁フィルムが円筒状部材１２の外周面上に巻き付けられて固定されている。モノポールアンテナ１３と円筒状部材１２の内周面の間にヘリカルアンテナを支持するための中空のヘリカルアンテナホルダ１４を設けている。このヘリカルアンテナホルダ１４の中空部にモノポールアンテナ１３が立っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した構造ではモノポールアンテナの位置の偏りにより不安定な指向特性となってしまうので、モノポールアンテナを支持する支持部材が別途必要となり、構造の複雑化、部品点数の増加等の問題が生じる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、このようなヘリカル複合アンテナの筒状部材を改造して、安定な指向特性が得られ、構造の簡素化、部品点数の減少を図ることができるヘリカル複合アンテナを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、筒状部材の周囲に導体パターン付き円偏波用絶縁フィルムを券回されてなるヘリカルアンテナと、該ヘリカルアンテナ内にその中心軸に沿って設けられたモノポールアンテナから構成されるヘリカル複合アンテナにおいて、前記モノポールアンテナを支持するための中空部を有する中心軸と、該中心軸と前記筒状部材の内周面との間に放射状に形成された少なくとも３本のリブとからなるモノポールアンテナホルダーが、前記筒状部材と一体成形されたことを特徴とするヘリカル複合アンテナ構造が得られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態例のヘリカル複合アンテナ構造について図１を参照して説明する。
【００１０】
図１（ａ）は本実施の形態におけるヘリカル複合アンテナの側面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ′断面図である。尚、本実施の形態では円筒状部材１の外周面に巻き付けられる導体パターン付き絶縁フィルムを省略する。
【００１１】
図１（ｂ）に示すように、円筒状部材１は、中空の中心軸３と４本のリブ２とを樹脂等、例えばプラスチックで一体成形する。４本のリブ２は、中心軸３の周囲に向かって十字状に形成され、中心軸３と円筒状部材１の内周面との間を連結する。中心軸３と各リブ２とは、円筒状部材１のモノポールアンテナ４近傍に少なくとも一ヶ所部分的に形成されている。ここで、モノポールアンテナ４は中心軸３の中空部を通って立っている。本発明の特徴はこのようにモノポールアンテナ４を支持するホルダーとして機能する中心軸３とヘリカルアンテナを支持する機能を有するボビンとしての円筒状部材１とを一体成形したことである。
【００１２】
強度の保持、重量の制約、材料費の節減及び成形の容易性を勘案すると、円筒状部材１の寸法は、内径１４〜１５ｍｍ程度が適切である。
【００１３】
リブ２の本数は、本実施の形態例では４本であるが、円筒状部材１の所要の強度に応じて３本以上を適宜に選択する。また、リブ２を中心軸３の周囲に対称に放射状に形成すると、円筒状部材１の強度が向上し、更に、成形を容易に行うことができる。更に、中心軸３と各リブ２とを、本実施の形態例では、円筒状部材１のモノポールアンテナ４近傍に一ヶ所部分的に形成した。尚、リブ２と中心軸３の形成箇所は少なくとも一ヶ所部分的に形成すればよく、例えばモノポールアンテナ４近傍に複数箇所設けても良い。又、円筒状部材１の一端から他端までの全長にわたって形成するように設計変更することができる。この場合には少なくとも一ヶ所部分的に形成するときよりも誦しでの押し出し成形はより容易になり、製造の簡素化を図ることができる。
【００１４】
さらに、円筒状部材１は、所望の誘電率が得られるならば、円筒状に限らず、多角形の角筒状であってもよいし、空気を誘電体の一部として用いる円筒または角筒状であってもよい。
【００１５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、筒状部材の中心軸とその内周面との間に少なくとも３本のリブを放射状に形成し、モノポールアンテナを支持するホルダーとして機能する中心軸とヘリカルアンテナを支持する機能を有するボビンとしての円筒状部材とを一体成形したので、安定な指向特性が得られ、構造の簡素化、部品点数の減少を図ることができる
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態におけるヘリカル複合アンテナ構造の要部を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ′線断面図である。
【図２】従来のヘリカル複合アンテナ構造の要部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。
【符号の説明】
１円筒状部材
２リブ
３中心軸
４モノポ−ルアンテナ

Claims

筒状部材の周囲に導体パターン付き円偏波用絶縁フィルムを券回されてなるヘリカルアンテナと、該ヘリカルアンテナ内にその中心軸に沿って設けられたモノポールアンテナから構成されるヘリカル複合アンテナにおいて、
前記モノポールアンテナを支持するための中空部を有する中心軸と、該中心軸と前記筒状部材の内周面との間に放射状に形成された少なくとも３本のリブとからなるモノポールアンテナホルダーが、前記筒状部材と一体成形されたことを特徴とするヘリカル複合アンテナ構造。
前記筒状部材と前記中心軸と前記リブとは樹脂で一体成形されていることを特徴とする請求項１記載のヘリカル複合アンテナ構造。
前記モノポールアンテナホルダーは前記筒状部材の一端から他端までの全長にわたって形成されていることを特徴とする請求項１記載のヘリカル複合アンテナ構造。
前記モノポールアンテナホルダーは前記筒状部材に、少なくとも一箇所、部分的に形成されていることを特徴とする請求項１記載のヘリカル複合アンテナ構造。