JPH0426233A - 中継装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、中継装置に関する。より詳しくいうと、構造
体外部の固定式アンテナと、構造体内部のトランシーバ
との間で交信する無線機に関するものである。

（従来の技術） トランシーバ全体が、放射に対するシールドとして作用
しうる構造体の内部に位置していると、無線の交信は困
難である６例えば、自動車の内部は、車外で発せられて
いる無線信号から遮断されている。また、車内に位置す
る送信機がらの無線信号の発信も、ブロックされてしま
う。

車内に位置しているトランシーバは、通常、同軸ケーブ
ル、または他のワイヤリングにより、車の外部に取り付
けられているアンテナへ接続されている。車の外部に設
けられているアンテナの放射・受信素子は、車のガラス
窓を介して、同軸ケ−プル端子へ容量的に接続され、そ
のため、車のボディーに孔をあける必要がないようにな
っている。

自動車の中で、８００〜１００１００Ｏの周波数範囲で
作動する隔室電話の使用が増大するのにともない、この
種のガラス透過式アンテナの使用が増えている。その理
由は、隔室電話は、送受信がよく行なえるよう、マスト
が自動車のルーフライン上方へ伸びるアンテナを使用す
るのが好ましいからである。

ガラス透過アンテナは、リヤウィンドの頂部近くに簡単
に取り付けられ、またアンテナマストは。

ルーフラインの上方へ重直に伸ばすことができる。

いくつかの種類の隔室電話が、今日使われている。恒久
的に備え付けられる自動車電話は、自動車の電気供給部
への直接電力接続部を有するとともに、アンテナに対す
る同軸リングを備えている。

いわゆる携帯式隔室電話は、ブリーフケースに入れて持
ち運びができるよう、自蔵式電力供給部と移動式アンテ
ナとを有する同様の電話ユニットである。恒久的並びに
携帯可能な電話の送信出力は、最大３．０ワツトであり
、電話には、通常、アンテナに対する同軸送信ラインの
使用が必要である。

近年、小型で、しかも軽量で１手に持って操作できる隔
室電話が開発されている。この手に持つことができる、
即ち携帯式の電話は、通常、ユニットの一部として、一
体アンテナを有しており。

かつ僅か０．６ワツトの送信出力で使用される。

この種の電話は、小型であって、ポケットに入れること
ができる。開放空間で使用する際、携帯用電話は、隔室
装置の「セルＪと容易に交信できる。しかし、自動車の
中にいて携帯電話を使用したい場合、自動車の金属体が
、入出力信号に対する遮蔽物となるため１問題が起きる
。

この問題は、携帯ユニットを外部アンテナへ接続するか
、あるいは前記携帯ユニットを、車の開放窓を通して作
動させることにより解消される。

その際、車の金属物は、アンテナの受信パターンや、放
射パターンに悪い影響を与えない。

市販されているものに、米国ワシントン州バンクーバー
に所在するラーセン・エレクトロニクス１インコーポレ
イテツド（Ｌａｒｓｅｎ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ。

ＩＮＣ，）によるモデルＫＧＢ−８２５なる「ラーセン
（ＬＡＲ５ＥＮ。

商品名）」アンテナがある。

このユニットは、信号を外部装着式ゲインアンテナ素子
へ送り、そこからの信号を通過させる「受動中継器アン
テナ」であると説明されている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、このような解決法では、携帯電話ユニットから
の低出力が利用されているとは考えられず、事実、携帯
電話アンテナからの放射パターンは、全方向である。そ
のため、「中継器」及び外側アンテナユニットに達する
放射出力が極めて小さいという結果になる。

同様に、外側アンテナが受けたエネルギーは、「中継器
」へ伝達され、車の内部で全方向に放射される。携帯電
話アンテナが捕捉する信号は、受信だものの中の僅かだ
けである。

また、外部アンテナ及び内部ダイポール中継器は、ガラ
ス窓を介して容量的に結合されているため、若干の信号
ロスは免れ得ない。

本発明の目的は、上で述べたような欠点を解消した中継
器を提供することである。

（課題を解決するための手段） 本発明によれば、車の窓に接着式に取り付けられる外部
発信・受信アンテナに整合して装着され。

かつ１７２波長とするのが好ましいダイポールを有する
指向性受動中継器が提供される。運転者の視界を遮らな
いようにするため、リヤウィンドを利用するのがよい、
勿論、アンテナは、フロントガラス、あるいは、固定式
のサイドウィンドのどこにでも取り付けることができる
。

本発明の最も単純な実施例においては、車の内側の表面
積を大きくするため、ダイポールは、シート材料から形
成される。それにより、表面と直交する方向におけるゲ
インが、従来の丸ワイヤより約２ｄＢも増大する。そこ
で、車の内部の携帯ユニットは、外部装着ダイポールを
見通すことができるとともに、送受信モードでの通信が
可能となる。

携帯電話ユニット、及びそのアンテナの方向におけるゲ
インを更に多くするため、一つまたはそれ以上の追加素
子を設ける０例えば、アンテナ軸及びダイポール軸とほ
ぼ直交するとともに、ダイポールと、携帯ユニットのア
ンテナとの間で交信されている信号に対するゲインが増
大される方向に、約０．５８波長である「反射器」ラジ
アルを、ダイポールから少なくとも１７１０波長（また
はその倍数）離隔させる。

この反射器ダイポールは、車の外部にも取り付けること
ができ、かつガラスを通過する放射により、携帯ユニッ
トと交信される。

別の実施例においては、第２の寄生ラジアル、即ち少な
くとも０．４５波長である導波器は、車の内部に、かつ
ガラスの対向面に、ダイポールから少なくとも１７１０
波畏離れたとこに取り付けられる。

更に別の実施例においては、導波器または反射器として
作用する付属素子を取り付けることにより、アレーの指
向性を高めることができ、しかも。

中継器と、携帯ユニットのアンテナとの間の信号に対す
るゲインも増大させることができる。

付属素子を付加する際、各素子を、隣接するものと少な
くとも１／ｌＯ波長離隔させることが重要である。

作動時の無線周波数に対して、ガラスは、遮蔽効果を有
しないため、ガラスを通しての容量性結合は不要である
。そのため１本発明による装置は、受動アレーになって
おり、それ故、指向性が高まり、かつ携帯電話用アンテ
ナと外部アンテナとの間を通る信号に対して、ゲインを
有効に付与することができる。

別の実施例においては、アレーのゲイン及び方向性を高
めるため、車の内側、または外側に、別の付属素子を取
り付けることができる。その理由は、ガラスを介しての
容量性結合が全くなく、シかも結合損失がないからであ
る。

（実施例） 以下、添付の図面を参照して、本発明の好適実施例を詳
細に説明する。ただし、これらの実施例は、あくまでも
例として挙げたに過ぎず１本発明を制約するものではな
い。

第１図は１本発明の基本的な例における隔室中継器（１
０）を示す、この中継器（１０）は、棒放射体（１２）
と、自動車の窓ガラス（１６）の外側に接着剤で取り付
けられるベース部（１４）とを備えている。

窓ガラス（Ｉ６）としては、自動車のリヤウィンドが好
ましいが、自動車の不導体パネルならどこであっても構
わない、取付は場所として、リヤウィンドまたはバック
ライトを選んでもよいが、自動車のサイドウィンドやフ
ロントガラスでもよい。

１対の１／４波長ラジカル（１８）は、ベース部（１４
）に固着されるとともに、棒放射体（１２）の軸に対し
てほぼ直交（しかし、必ずしもその必要はない、）シて
伸びており、かつ１／２波長ダイポールとなるように接
続される。

ラジアル（１８）は、棒放射体（１２）に結合され、ま
た棒放射体（１２）によって受信された信号に対し。

かつ近くにある携帯トランスミッタ（図示せず）から受
信される信号に対する受動中継器機能を助ける。

第２図及び第３図はラジアル（１８）の効率をよくする
ための改良アンテナ（２０）を示す。

ラジアルとして、小径の丸ワイヤを使用するのではなく
、ベース部（１４’）における細長く平らなプレート（
２２）を用いる。それは、棒放射体（１２）からほぼ１
／４波長伸びており、かつダイポールになっている。

プレート（２２）を用いることにより、水平面における
ゲインをかなり高めることができ、従って、自動車の内
部の携帯電話（２４）用アンテナと、自動車の外部に装
置されているダイポールプレート（２２）との間の交信
をよくすることができる。

ゲインを更に高めるため、付属素子を備える、第４図に
示すような別の中継器（３０）が提供される。

ベース部（１４’）は、２対の素子を有するように変え
られている。

１７４波長のセグメントからなる第１のダイポール（２
２）は、ガラス（１６）に近接して設けられ、また、第
２の対の素子（２６）は、ダイポール対から少なくとも
１／１０波長離隔され、かつ携帯ユニットの存在がよく
目につく自動車の前部の方向に感知ゲイン軸を有する反
射体として機能する。

第５図の実施例では、中継器（４０）に、自動車の内部
の付属素子を使用して、同じ結果が達成される。ＷＩに
示すように、１７４波長セグメント（２２）を含むベー
ス部（１４’）は、ガラス板（托）の外側に固着され、
かつ内部ベース部（４２）は、導波器として機能する同
じ対の付属素子（４４）を有している。

組合せ体は、ベース部（１４’）がリヤウィンドに固着
されている場合の車両軸とほぼ平行なうインに沿った水
平面における放射に対して、更に感度がよい。

一般に、導波器素子は、ｌ／４波長以下とするべきであ
り、かつ少なくとも１７１０波長だけダイポールセグメ
ントから離隔するようにしなければならない、それには
、ガラス（１６）の厚さも含まれる。

第６図は９本発明の好適実施例を示すものである。ここ
で、第４図示の別のアンテナ（３０）は、第５図示の内
部ベース部（４２）と結合され、ダイポールセグメント
（２２）　、反射体（２６）を有し、かつ内部／（−Ｘ
　部（４２）には付属素子（４４）としての導波器ヲ有
する中継器組合せ体（５０）が形成される。

この装置は、指向性の高い受動ダイポールアレーに極め
て近くなり、かつ、付属素子と直交する感知軸に沿って
、かなりのゲインを発揮する。

別の実施例におけるように、隣接素子間の間隔は、少な
くとも１／１０波長であり、導波器の有効長は、１７２
以下であるのに対して５反射体は１／２波長以上である
。

ある一つの実験モデルにおいては、導波器を０．４５波
長に設定し、一方、放射体を０．５８波長に設定した。

第７図は、棒放射体〔１２）に接続されている第１図示
のダイポール（１８）の電気的な等価回路図である。

図に示されているように、接続は、容量性成分（４６）
を介してダイポール（１８）の一方のアームへ。

また誘導性成分（４８）を介してダイポール（１８）の
他方のアームへなされている。インピーダンス値は、関
与の周波数において、棒放射体（１２）とダイポール（
１８）との間に適切な電気的接続がなされるように決め
られる。

他の実施例のダイポール素子は、第１図示のダイポール
と電気的に等価であるので、電気的相互接続は、同じで
ある。

以上水したものは、自動車の内部で使用される携帯用隔
室電話の受動アンテナ中継器である。最も単純な実施例
における中継器ユニットは、「セル（隔室）」との無妨
害交信がなされる棒放射体に接続される受動ダイポール
を備えている。

この携帯電話は、電話アンテナをセルから有効に遮蔽し
ている自動車の内部で作動する。

その結果、電話アンテナ及びダイポールは、電気信号を
受信及び送信するための直接的な視程通信の状態となる
。受動ダイポールが受信した信号は、棒放射体から放射
され、また棒放射体が受信した信号は１人体に害を及ぼ
すことのない程度十分に低い出力レベルで、ダイポール
から内部電話アンテナへ放射される。

別の実施例において、付属素子は、外部取付は体、ある
いは前記外部取付は体とは反対の自動車のガラス内面に
位置する内部取付は体にも設けられる。

当業者であれば、上記以外の変形変更も思い至ることが
できると思う、従って、本発明は、特許請求の範囲のみ
によって制約されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明による中継装置の正面図である。 第２図は、本発明の別の実施例による中継装置の正面図
である。 第３図は、第２図示の中継装置の側面図である。 第４図は、本発明による受動中継器アレーの説明図であ
る。 第５図は、自動車の各ガラス面に寄生素子が取り付けら
れた状態を示す別の実施例による中継装置の側面図であ
る。 第６図は、ガラスの片面には２つの寄生素子を。 別の面には一つの付属素子を取り付けた場合の本発明に
よる中継装置の側面図である。 第７図は１本発明による中継装置の等価回路図である。 （１０）隔室中継器　　　　　（１２）棒放射体（１４
）　（１４’）（１４′）ベース部　（１６）窓ガラス
（１８）ラジアル　　　　　　（２０）アンテナ（２２
）プレート　　　　　　（２４）携帯電話（２６）素子
（反射体）　　　　　（３０）中継器（４０）中継器　
　　　　　　（４２）内部ベース部（４４）付属素子　
　　　　　（４６）容量性成分（４８）誘導性成分　　
　　　（５０）中継器組合せ体Ｆｉｇ、　１ Ｒｇ、　４゜

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）電磁放射に透過性である領域を有する遮蔽環境の
   内部に置かれているトランシーバと共に使用される中継
   装置であって、 （ａ）軸を有する放射体を備え、かつ放射透過領域にお
   ける遮蔽環境の外部に取り付けられているアンテナと、 （ｂ）前記アンテナに取り付けられ、かつアンテナ軸を
   横切る面内での受信及び発信を最大にするべく、ある方
   向に伸びているダイポールと、 （ｃ）前記ダイポールを、アンテナ放射体へ電気的に接
   続している同調手段とを組み合わせてなり、 それにより、遮蔽環境内部のトランシーバが、前記ダイ
   ポールと放射エネルギー通信を行なえるようになってお
   り、また前記放射体により、この放射体と放射エネルギ
   ー通信状態になっている遠隔の送信機及び受信機と通信
   できるようになっていることを特徴とする中継装置。
2. （２）透過領域における遮蔽環境の内部に、アンテナと
   隣接して取り付けられる付属素子を備え、前記付属素子
   は、ダイポールから少なくとも１／１０波長離隔される
   とともに、選択された方向での発信及び受信を高めるべ
   く、前記ダイポールとほぼ平行となるように配置され、
   それにより、当該中継装置と、遮蔽環境内部のトランシ
   ーバとの間で、選択された方向に発信される信号にゲイ
   ンが付与されるようになっていることを特徴とする請求
   項（１）記載の中継装置。
3. （３）選択された方向での発信及び受信を高めるべく、
   ダイポールとほぼ平行なアンテナにおける付属素子を備
   え、それにより、当該中継装置と、遮蔽環境内部のトラ
   ンシーバとの間で、選択された方向に発信される信号に
   ゲインが付与されるようになっていることを特徴とする
   請求項（１）記載の中継装置。
4. （４）透過領域における遮蔽環境の内部に、アンテナと
   隣接して取り付けられる付属素子を備え、前記追加素子
   は、ダイポールから少なくとも１／１０波長離隔される
   とともに、選択された方向での発信及び受信を高めるべ
   く、前記ダイポールとほぼ平行になるように配置されて
   おり、それにより、当該中継装置と、遮蔽環境内部のト
   ランシーバとの間で、選択された方向に発信される信号
   にゲインが付与されるようになっていることを特徴とす
   る請求項（３）記載の中継装置。
5. （５）電磁放射に透過性である領域を有する遮蔽環境の
   内部に置かれているトランシーバと共に使用される中継
   装置であって、 （ａ）軸を有するマスト部材を備え、かつ隔室電話の信
   号を発信させたり、受信したりするようになっているア
   ンテナと、 （ｂ）前記アンテナに接続され、かつ放射透過領域にお
   ける遮蔽環境の外部に取り付けられるようになっている
   第１ベース部材と、 （ｃ）前記第１ベース部材に取り付けられ、かつ無効イ
   ンピーダンス素子を介して前記アンテナに電気的に接続
   され、更に、マスト軸を横切る面内での発信及び受信を
   最大にさせるべく、前記マスト軸と平行でないある方向
   に伸びているダイポールを組み合わせてなり、 それにより、遮蔽環境内部のトランシーバが、前記ダイ
   ポールと放射エネルギー通信を行なえるようになってお
   り、また前記マストにより、このマストと放射エネルギ
   ー通信状態になっている遠隔の送信機及び受信機と通信
   できるようになっていることを特徴とする中継装置。
6. （６）透過領域における遮蔽環境の内部に、第１ベース
   部材に隣接して取り付けられるようになっている第２の
   ベース部材に取り付けられる付属素子を備え、前記付属
   素子は、ダイポールから少なくとも１／１０波長離隔さ
   れているとともに、選択された方向での発信及び受信を
   高めるべく、前記ダイポールとほぼ平行となるように配
   置され、それにより、当該中継装置と、遮蔽環境内部の
   トランシーバとの間で、選択された方向に発信される信
   号にゲインが付与されるようになっていることを特徴と
   する請求項（５）記載の中継装置。
7. （７）選択された方向での発信及び受信を高めるべく、
   ダイポールとほぼ平行な第１ベース部材に付属素子を備
   え、それにより、当該中継装置と、遮蔽環境内部のトラ
   ンシーバとの間で、選択された方向に発信される信号に
   ゲインが付与されるようになっていることを特徴とする
   請求項（６）記載の中継装置。
8. （８）透過領域における遮蔽環境の内部に、第１ベース
   部材と隣接して取り付けられるようになっている第２ベ
   ース部材に装着される付属素子を備え、前記付属素子は
   、ダイポールから少なくとも１／１０波長離隔されると
   ともに、選択された方向での発信及び受信を高めるべく
   、前記ダイポールとほぼ平行となるように配置されてお
   り、それにより、当該中継装置装置と、遮蔽環境内部の
   トランシーバとの間で、選択された方向に発信される信
   号にゲインが付与されるようになっていることを特徴と
   する請求項（７）記載の中継装置。