JPS581571B2 - アンテナ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車等に搭載されるＡＭ，ＦＭ，ＣＢ等の受
信機のアンテナ装置に係り、特にＦＭ放送やＣＢを受信
する場合のアンテナ素子の長さに対するＶＳＷＲ（定在
波比）特性を改良したものに関する。

ＦＭ放送の周波数帯域は７５〜１０８ＭＣの広帯域にわ
たっており、従来のようにアンテナ素子の長さが常に一
定の固定式の場合には各周波数に対するＶＳＷＲの値が
第１図のように大きく変化する。

一方ＶＳＷＲの値に対し受信する場合のマッチングロス
の関係は第２図のようになっており、ＶＳＷＲの値が大
きい程マッチングロスも大きくなるため、従来の場合は
例えばＩＯＯＭＣの近傍でのみＶＳＷＲ値が小さくなっ
て良好な受信を行い得るにすぎない。

本発明はこのような点に鑑み、受信しようとする周波数
に対しアンテナ素子の長さを変えてＶＳＷＲ値が常に良
好な小さい値になるようにして、広帯域の周波数全体の
ＶＳＷＲ特性を向上するようにしたアンテナ装置を提供
するものである。

このため本発明のアンテナ装置によると、発振部におい
て受信しようとする周波数で発振しながら電動のアンテ
ナ素子の長さを変え、それらの発振周波数とアンテナ素
子長で定まるインピーダンスが受信機側入力インピーダ
ンスと一致するかどうかＶＳＷＲ検出部で検出し、一致
すると該ＶＳＷＲ検出部から制御部への信号によりアン
テナ素子をその高さ位置に固定保持させ、■ＳＷＲ値を
常に良好な小さい値にすることを特徴とする。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を具体的に説明
する。

第３図に本発明の第１の実施例としてＡＭ，ＦＭ受信機
の場合の概略が示されており、モータ駆動されるアンテ
ナ素子１からの信号がスイッチ手段２を介して受信機３
またはＶＳＷＲ検出部４に入力される。

一方７６〜１０８ＭＣのチューニングツマミの付いたＦ
Ｍ制御用発振部５はスイッチ千段２と連動する他のスイ
ッチ手段６によりＤＣ電源部７と接続して動作状態にな
り、この発振部５で発振する所定の周波数の波がアンテ
ナ素子１に付加される等してＶＳＷＲ検出部４で整合す
るようになっている。

ＶＳＷＲ検出部４からの信号はモータ、ブレーキ、モー
タ手動用スイッチ等を有する制御部８に入力され、この
制御部８でアンテナ素子１が上下動または固定保持され
るものである。

第４図により各部を詳細に説明すると、発振部５は発振
用のトプンジスタＴｒ１を有すると共にそのベース側に
発振用のコンデンサＣ１およびコイル■１が接続されて
おり、このコンデンサＣ１の容量を変えることにより受
信しようとする周波数がセットされる。

トランジスタＴｒｌのコレクタ側にはスイッチＳＷ１を
介してＤＣ電源が供給され、そのエミツタ側に増幅用の
トランジスタＴｒ２，Ｔｒ３が接続されて所定の周波数
で発振するようになっている。

ＶＳＷＲ検出部４は抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３とアンテナ素
子１がブリッジ回路を構成するように接続されており、
抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続部に発振部５が接続され、抵抗Ｒ
１とアンテナ素子１との間にスイッチＳＷ１と連動する
スイッチＳＷ２が設けられ、対角線上の抵抗Ｒ２ｙＲ３
の間と抵抗Ｒ１、アンテナ素子１の間にダイオードＤ２
、抵抗Ｒ４を介してトランジスタＴｒ４のベース側が接
続されている。

トランジスタＴｒ４のコレクタ側には発振部５がダイオ
ードＤ１を介して接続され、そのエミツタ側にリレーコ
イルＲＹ，が接続される。

こゝで抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値が受信機側入力イ
ンピーダンスと等しい例えば７５Ωに設定されており、
アンテナ素子１のインピーダンスも７５Ωになった場合
にのみブリッジ回路が平衡してインピーダンス整合する
ようになっている。

と言うのは、■ＳＷＲの値を常に良好な小さい一定の値
にするには、アンテナ素子１と受信機側入力のインピー
ダンスを一致させなければならないためである。

しかもアンテナ素子１のインピーダンスは受信周波数と
アンテナ素子長の関数であるので、受信周波数またはア
ンテナ素子長が変わるとインピーダンスも変わる。

従って受信しようとする周波数を予め設定してアンテナ
素子１に与えながらアンテナ素子１の長さを変えた場合
のインピーダンスの値を検出し、これを一定な受信機側
入力インピーダンスと等しくすることにより、いかなる
受信周波数に対してもインピーダンス整合することが可
能になるのである。

こうしてアンテナ素子１のインピーダンスが７５Ωにな
っていない場合には、ダイオードＤ２の両端に電圧が生
じ抵抗Ｒ４を介してトランジスタＴｒ４のベース側にバ
イアス電圧としてかゝり、トランジスタＴｒ４はオンし
てリレーコイルＲＹ１が動作状態になる。

またアンテナ素子１のインピーダンスが７５Ωになって
整合すると、ダイオードＤ２の両端に電位差を生じなく
なってトランジスタＴｒ４はカットオフされ、これによ
りリレーコイルＲＹ１が消磁する。

制御部８は制御用トランジスタＴｒ５のベース側にスイ
ッチＳｗ１， Ｓｗ２と連動するスイッチＳｗ４及びリ
レーコイルＲＹ１により動作するスイッチＳｗ３が並列
に接続され、そのコレクタ側にＤＣ電源部７が接続され
ると共にリレーコイルＲＹ２が接続されている。

またＤＣ電源部７がリレーコイルＲＹ２により動作する
スイッチＳｗ５を介してブレーキ装置のソレノイドＳＬ
に接続され、更にモータ手動用スイッチＳｗ６を介して
モータＭに接続される。

こうして不整合時リレーコイルＲＹ１によりスイッチＳ
Ｗ３がオンするかまたはスイッチＳＷ４がオンすると、
トランジスタＴｒ５がオンの状態になってリレーコイル
ＲＹ２を消磁するためスイッチＳｗ５がＤＣ電源部７を
モータＭの方に接続し、これによりスイッチＳｗａでモ
ータＭが正逆転してアンテナ素子１を上昇または下降す
ることが可能になる。

これに対し整合時スイッチＳｗ３がオフになるとトラン
ジスタＴｒ５もオフになってリレーコイルＲＹ２が動作
状態になるので、スイッチＳｗ５がＤＣ電源部７をソレ
ノイドＳＬの方に接続するようになり、このためモータ
Ｍは切離されてソレノイドＳＬの励磁によるブレーキ作
用でアンテナ素子１が固定保持される。

次いで第５図によりアンテナ素子のブレーキ装置につい
て説明すると、回転ドラム９の取付け口１０に接続管１
１を介してアンテナ収納管１２が連続され、このアンテ
ナ収納菅１２の内部にアンテナ素子１がテレスコピック
に伸縮すべく収納されており、回転ドラム９内のリール
等に巻付けられているドライブコード１３が接続管１１
、アンテナ素子１の内部を通ってそのアンテナ素子先端
ポールに結ばれている。

そこでこのような接続管１１の途中にブレーキ装置１４
のケース１５が取付けられるもので、このケース１５の
内部に前述のソレノイドＳＬから成るコイル１６が装着
され、コイル１６の内側のドライブコード１３との間に
複数の縦割りが入っているコレットチャック１ヶが挿入
されている。

コレットチャック１７にはテーパ部１８が形成されてケ
ース１５の側のテーパ部１９に嵌込まれるようになって
おり、更に下端に電磁力を増強すると共にスプリングの
座屈を防止するスライドガイド２０が螺着されて、この
スライドガイド２０の外側のコレットチャック１７とケ
ース１５の間にスプリング２１が介設されている。

こうして図のようにコイル１６が消磁しているとスプリ
ング２１によりコレットチャック１７が押上げられてチ
ャックが開き、ドライブコード１３は自由に動くことが
可能になってアンテナ素子１の伸縮が行われる。

これに対してコイル１６が励磁されると、その電磁力に
よりコレットチャック１７が下降しテーパ部１８，１９
が緊密に嵌合してチャックが内側に締り、ドライブコー
ド１３は動かないように押えられて固定保持される。

このように構成された本発明のアンテナ装置の全体の動
作を説明すると、例えばＦＭ放送の８８ＭＣを受信しよ
うとする場合にまず第４図においてスイッチＳｗ１，Ｓ
ｗ２，Ｓｗ４を図のように制御側に入れ、次いで発振部
５の発振用のコンデンサＣ１を８８ＭＣにセットする。

するとこのときアンテナ素子１の長さ調整は行われてい
ないため、■ＳＷＲ検出部４のブリッジ回路は不平衡状
態になっていてトランジスタＴｒ４がオンしリレーコイ
ルＲＹ１が動作状態になる。

そこで制御部８のスイッチＳＷ３が入ってトランジスタ
Ｔｒ５がオンしリレーコイルＲＹ，は不動作の状態にな
り、スイッチＳ Ｗ６でモータＭを正逆転するとアンテ
ナ素子１が伸縮して上下に移動する。

そしてアンテナ素子１の長さが所定の値に達し、そのイ
ンピーダンスの値が受信機側入力インピーダンスと等し
い例えば７５Ωになってインピーダンス整合されると、
■ＳＷＲ検出部４のブリッジ回路が平衡してトランジス
タＴｒ４がカットオフし、リレーコイルＲＹ１は動作し
なくなる。

そのため制御部８でスイッチＳＷ３が切れてトランジス
タＴｒ５がカットオフされ、リレーコイルＲＹ２が動作
状態になり、これによりスイッチＳｗ５は切換動作して
モータＭがＤＣ電源から切離され代りにソレノイドＳＬ
に通電する。

そこで第５図のブレーキ装置１４においてコイル１６が
励磁しコレットチャック１７によりドライブコード１３
が押えられて、アンテナ素子１はその高さ位置に固定保
持される。

従ってこの状態でスイッチＳｗ１ｔｓｗ２，Ｓｗ４を逆
に切換えると、発振部５はＤＣ電源から切離されて前述
のような作用をしなくなり、且つアンテナ素子１が受信
機３に接続されて、８８ＭＣにチューニングした際にＶ
ＳＷＲと共にマッチングロスが非常に小さい良好な状態
で受信することが可能になる。

またＦＭ放送の８０ＭＣを受信する場合には、前述に比
べて受信周波数が小さくなるので、アンテナ素子１の長
さが長くなってそのインピーダンスが７５Ωになり且つ
前述と同様に受信機側入力インピーダンスと整合するよ
うになり、こうして第６図のように広帯域のすべての周
波数で常にＶＳＷＲの値は良好な小さい一定の値になる
。

ＡＭ放送を受信する場合には、ＡＭの中波帯でのアンテ
ナ素子長のマッチングは正確さを必要としないので、第
４図においてスイッチＳＷ４とＳｗ６によりモータＭを
駆動してアンテナ素子１を最長の状態にすれば良い。

また同様にしてアンテナ素子１を手動で自由に上下移動
することができる。

尚ＶＳＷＲ検出部４と制御部８は第７図のように、トラ
ンジスタＴｒ４のコレクタ側にＤＣ電源部７を接続して
そのエミツタ側とリレーコイルＲＹ１との間にスイッチ
Ｓ町を入れ、前述のトランジスタＴｒ５とリレーコイル
ＲＹ２を除いて、リレーコイルＲＹ１で直接モータＭ及
びソレノイドＳＬのスイッチＳｗ５を動作するように構
成することもできる。

また前述の実施例ではブレーキ装置１４により機械的に
アンテナ素子１を固定しているが、テレスコピツクに伸
縮するアンテナ素子各部の摩擦で固定させブレーキ装置
を不要にすることもできる。

この場合にはモータＭを止めた後アンテナ素子１が停止
する迄の慣性を考慮して第８図のように、ＶＳＷＲ検出
部４において抵抗Ｒ４とコンデンサＣ２の間に可変抵抗
ＶＲを設け、これにより成る時定数回路の可変抵抗ＶＲ
にトランジスタＴｒ４のベースを接続すれば良い。

更にブレーキ装置１４においてはウオーム歯車、回転ド
ラム部またはアンテナ素子自体にブレーキをかけたり、
モータＭに逆起電力をかけて停止させることもできる。

次いで第９図に本発明の第２の実施例としてＣＢ，ＡＭ
受信機の組合わせの場合が示されており、この実施例で
は前述の発振部に代ってＣＢセット２２がスイッチ手段
２３によりＶＳＷＲ検出部４またはアンテナ素子１の方
に接続され、アンテナ素子１、受信機３及びＣＢセット
２２の間に分波器２４が設けられてＡＭに受信電波が入
らないようになっている。

また更に本発明はＡＭ，ＦＭ，ＣＢの組合わせまたはＦ
Ｍ等の単独の場合にも通用することができ、スイッチ操
作を従来と同様に電源スイッチに連動することが可能で
ある。

以上から明らかなように、本発明によるとＦＭ，ＣＢの
ように受信周波数によりＶＳＷＲの値が変わってアンテ
ナ素子長のシビアなマッチングを必要とする場合に、ｖ
ＳＷＲ特性が全帯域において改良され常に良好な小さい
値になるので、最適な受信を行うことができる。

ＦＭ専用のアンテナ素子を別に付設したり、洗車の際に
アンテナ素子を取外す必要がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＦＭ，ＡＭのＶＳＷＲの特性を示す線図
、第２図はＶＳＷＲに対するマッチングロスの関係を示
す線図、第３図は本発明の第１の実施例としてＦＭ，Ａ
Ｍの組合わせの場合の概略を示すブロック線図、第４図
はその詳細な回路図、第５図はブレーキ装置を半分断面
して示す側面図、第６図は本発明によるＦＭ，ＡＭのＶ
ＳＷＲの特性を示す線図、第７図と第８図は他の実施例
を示す回路図、第９図は本発明の第２の実施例としてＣ
Ｂ，ＡＭの組合わせの場合の概略を示すブロック線図で
ある。 １・・・・・・アンテナ素子、２，６．２３・・・・・
・スイッチ手段、３・・・・・・受信機、４・・・・・
・ＶＳＷＲ検出部、５・・・・・・発振部、７・・・・
・・ＤＣ電源部、８・・・・・・制御部、１４・・・・
・・ブレーキ装置、２２・・・・・・ＣＢセット、２４
・・・・・・分波器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 発振部において受信しようとする周波数で発振しな
   がら電動のアンテナ素子の長さを変え、それらの発振周
   波数とアンテナ素子長で定まるインピーダンスが受信機
   側入力インピーダンスと一致するかどうかＶＳＷＲ検出
   部で検出し、一致すると該ＶＳＷＲ検出部から制御部へ
   の信号により前記アンテナ素子をその高さ位置に固定保
   持させ、ＶＳＷＲ値を常に良好な小さい値にすることを
   特徴とするアンテナ装置。