特開 2022-110357 車両用アンテナ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022110357

(43)【公開日】2022-07-29

(54)【発明の名称】車両用アンテナ装置

(51)【国際特許分類】

   H01Q 1/22 20060101AFI20220722BHJP

   H01Q 1/52 20060101ALI20220722BHJP

   H01Q 21/28 20060101ALI20220722BHJP

   H01Q 21/30 20060101ALI20220722BHJP

   B60J 1/00 20060101ALI20220722BHJP

【ＦＩ】

H01Q1/22 C

H01Q1/52

H01Q21/28

H01Q21/30

B60J1/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】19

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021005697

(22)【出願日】2021-01-18

(71)【出願人】

【識別番号】000000044

【氏名又は名称】ＡＧＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】上田 芳人

(72)【発明者】

【氏名】野田 潤

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 智洋

(72)【発明者】

【氏名】東海林 英明

【テーマコード（参考）】

5J021

5J046

5J047

【Ｆターム（参考）】

5J021AA02

5J021AA09

5J021AB02

5J021HA10

5J021JA03

5J046AA12

5J046AB03

5J046AB17

5J046UA02

5J047AA12

5J047AB03

5J047AB17

(57)【要約】

【課題】近接配置させるアンテナ間の干渉を低減でき、省スペース化が可能な車両用アンテナ装置を提供すること。
【解決手段】車両用アンテナ装置１００は、車両の一部を構成する誘電体であるガラス板２０と、ガラス板２０に取り付けられるアンテナ３０と、アンテナ３０の近傍に取り付けられ、アンテナ３０が受信する電波の周波数帯よりも高い周波数帯の電波を送受信するアンテナ４０と、アンテナ４０と接続する伝送線路７０と、を備える。アンテナ４０は、伝送線路７０の信号線７１と接続する給電導体４２と、伝送線路７０の接地線７２と接続する接地導体４１と、を有する。接地線７２は、接地導体４１と接続する接地点７２ａと、車両のアース電位部と接続する接地点７２ｂと、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の一部を構成する誘電体と、
前記誘電体に取り付けられる第１アンテナと、
前記第１アンテナの近傍に取り付けられ、前記第１アンテナが送受信する電波の周波数帯よりも高い周波数帯の電波を送受信する第２アンテナと、
前記第２アンテナと接続する伝送線路と、を備え、
前記第２アンテナは、前記伝送線路の信号線と接続する給電導体と、前記伝送線路の接地線と接続する接地導体と、を有し、
前記接地線は、前記接地導体と接続する第１接地点と、前記車両のアース電位部と接続する第２接地点と、を有する、車両用アンテナ装置。

【請求項2】

前記誘電体は、ガラス板を含み、
前記第２アンテナは、前記ガラス板に直接的に又は間接的に固定されている、請求項１に記載の車両用アンテナ装置。

【請求項3】

前記第２アンテナは、前記ガラス板の面上に配置される平面アンテナである、請求項２に記載の車両用アンテナ装置。

【請求項4】

前記第１アンテナは、前記ガラス板の面上に配置される、請求項２又は請求項３に記載の車両用アンテナ装置。

【請求項5】

前記誘電体は、樹脂を含み、
前記第２アンテナは、前記樹脂に直接的に又は間接的に固定されている、請求項１に記載の車両用アンテナ装置。

【請求項6】

前記第１アンテナは、前記樹脂に直接的に又は間接的に固定されている、請求項５に記載の車両用アンテナ装置。

【請求項7】

前記誘電体は、ガラス板を含み、
前記第１アンテナは、前記ガラス板の面上に配置される、請求項５に記載の車両用アンテナ装置。

【請求項8】

前記樹脂は、前記車両のエアロパーツである、請求項５～７のいずれか１項に記載の車両用アンテナ装置。

【請求項9】

前記第１接地点から前記第２接地点までの前記接地線の長さをＤ_Ｇとし、前記第２アンテナの給電部の接地点を起点として、前記接地導体の最も遠い位置までの距離をＬとし、前記第１アンテナが受信する周波数帯における空気中の波長をλとし、前記誘電体の波長短縮率をｋとし、Ｍを正の整数とするとき、
（λ／４－λ／１６）×（２Ｍ－１）≦Ｄ_Ｇ＋Ｌ／ｋ≦（λ／４＋λ／１６）×（２Ｍ－１）
の関係式を満たす、請求項１～８のいずれか１項に記載の車両用アンテナ装置。

【請求項10】

前記波長λは、前記第１アンテナが受信する周波数帯における空気中の中心波長λ_０である、請求項９に記載の車両用アンテナ装置。

【請求項11】

前記長さＤ_Ｇは、４００ｍｍ以下である、請求項９又は請求項１０に記載の車両用アンテナ装置。

【請求項12】

前記第１アンテナと前記第２アンテナとは、３０ｍｍ以上離れて配置される、請求項１～１１のいずれか１項に記載の車両用アンテナ装置。

【請求項13】

前記伝送線路は、前記第２アンテナの接続部を起点として、前記第１アンテナから離れるように延伸する部分を含む、請求項１～１２のいずれか１項に記載の車両用アンテナ装置。

【請求項14】

前記第１アンテナは、８００ＭＨｚ以下の周波数帯の電波を受信する、請求項１～１３のいずれか１項に記載の車両用アンテナ装置。

【請求項15】

前記第１アンテナは、ＤＡＢ（Digital Audio Broadcast） Ｂａｎｄ ＩＩＩの周波数帯の電波、及び地上デジタルテレビ放送波の周波数帯の電波のうち、少なくとも一方を受信可能に構成される、請求項１４に記載の車両用アンテナ装置。

【請求項16】

前記第２アンテナは、６００ＭＨｚ以上の周波数帯の電波を送受信可能に構成される、請求項１～１５のいずれか１項に記載の車両用アンテナ装置。

【請求項17】

前記第２アンテナは、８００ＭＨｚ以上の周波数帯の電波を送受信可能に構成される、請求項１６に記載の車両用アンテナ装置。

【請求項18】

前記誘電体は、ウィンドシールドを含む、請求項１～１７のいずれか１項に記載の車両用アンテナ装置。

【請求項19】

前記誘電体は、リアガラスを含む、請求項１～１７のいずれか１項に記載の車両用アンテナ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用アンテナ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、自動車等の車両が、４Ｇ ＬＴＥ（Long Term Evolution）（７００ＭＨｚ帯)、５Ｇ（ｓｕｂ６（～６ＧＨｚ））、さらに準ミリ波(２０ＧＨｚ～３０ＧＨｚ)、及びミリ波(３０ＧＨｚ～３００ＧＨｚ）の周波数帯の電波を送受信できるようになってきている。このように、車両が複数の周波数帯の電波を用いた通信を行うことで、車両そのものが、高速かつ大容量の通信インフラの一部として活用されつつある。

【0003】

一方で、車両には、従来のＡＭ、ＦＭ、ＤＡＢ（Digital Audio Broadcast）Ｂａｎｄ III、地上デジタルテレビ（ＤＴＶ：Digital Television）放送波等の８００ＭＨｚ未満の周波数帯の電波を用いるアンテナも搭載される。そのため、車両において送受信される電波の周波数帯の種類が増えるにしたがって、放送波受信用アンテナを含むアンテナが送受信する周波数帯の範囲が拡大されつつある。例えば、自動車のウィンドシールドに、上記の放送波受信用アンテナと、車外情報を取得するセンサ類を格納した電子機器とが、近接して配置される場合、放送波受信用アンテナと、電子機器との干渉が生じてしまい、アンテナ利得が低下しやすい、両者の電気的な分離度（アイソレーション）が不十分になりやすい問題があった。そこで、例えば、特許文献１は、センサ類が格納されている電子機器と、ガラス面に配置される放送波アンテナ（地上デジタルテレビ放送波用アンテナ）との間に、ノイズ除去パターンを設けることによりアンテナに到来するノイズを吸収することを開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０１９／１８１６２３号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

車両用窓ガラスは、車両乗員の視界を妨げないことが要求される。また、例えば、リアガラスについては、電熱ヒーター線を含むデフォッガを配置する必要もある。そのため、車両用窓ガラスは、アンテナ及び他の電子機器を配置する領域の省スペース化が求められる。しかしながら、特許文献１のように、ノイズ除去パターンを車両用窓ガラスに配置する場合、ノイズ除去パターンを配置するスペースが余分に必要となる。さらに、ノイズ除去パターンを配置する車両用窓ガラスは、レイアウトの自由度も限定される。

【0006】

本発明は、上述した問題を鑑みて、近接配置させるアンテナ間の干渉を低減でき、省スペース化が可能な車両用アンテナ装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様にかかる車両用アンテナ装置は、車両の一部を構成する誘電体と、前記誘電体に取り付けられる第１アンテナと、前記第１アンテナの近傍に取り付けられ、前記第１アンテナが送受信する電波の周波数帯よりも高い周波数帯の電波を送受信する第２アンテナと、前記第２アンテナと接続する伝送線路と、を備え、前記第２アンテナは、前記伝送線路の信号線と接続する給電導体と、前記伝送線路の接地線と接続する接地導体と、を有し、前記接地線は、前記接地導体と接続する第１接地点と、前記車両のアース電位部と接続する第２接地点と、を有する。

【0008】

上述の車両用アンテナ装置において、前記誘電体は、ガラス板を含み、前記第２アンテナは、前記ガラス板に直接的に又は間接的に固定されてもよい。

【0009】

上述の車両用アンテナ装置において、前記第２アンテナは、前記ガラス板の面上に配置される平面アンテナでもよい。

【0010】

上述の車両用アンテナ装置において、前記第１アンテナは、前記ガラス板の面上に配置されてもよい。

【0011】

上述の車両用アンテナ装置において、前記誘電体は、樹脂を含み、前記第２アンテナは、前記樹脂に直接的に又は間接的に固定されてもよい。

【0012】

上述の車両用アンテナ装置において、前記第１アンテナは、前記樹脂に直接的に又は間接的に固定されてもよい。

【0013】

上述の車両用アンテナ装置において、前記誘電体は、ガラス板を含み、前記第１アンテナは、前記ガラス板の面上に配置されてもよい。

【0014】

上述の車両用アンテナ装置において、前記樹脂は、前記車両のエアロパーツでもよい。

【0015】

上述の車両用アンテナ装置において、前記第１接地点から前記第２接地点までの前記接地線の長さをＤ_Ｇとし、前記第２アンテナの給電部の接地点を起点として、前記接地導体の最も遠い位置までの距離をＬとし、前記第１アンテナが受信する周波数帯における空気中の波長をλとし、前記誘電体の波長短縮率をｋとし、Ｍを正の整数とするとき、
（λ／４－λ／１６）×（２Ｍ－１）≦Ｄ_Ｇ＋Ｌ／ｋ≦（λ／４＋λ／１６）×（２Ｍ－１）
の関係式を満たしてもよい。

【0016】

上述の車両用アンテナ装置において、前記波長λは、前記第１アンテナが受信する周波数帯における空気中の中心波長λ_０でもよい。

【0017】

上述の車両用アンテナ装置において、前記長さＤ_Ｇは、４００ｍｍ以下でもよい。

【0018】

上述の車両用アンテナ装置において、前記第１アンテナと前記第２アンテナとは、３０ｍｍ以上離れて配置されてもよい。

【0019】

上述の車両用アンテナ装置において、前記伝送線路は、前記第２アンテナの接続部を起点として、前記第１アンテナから離れるように延伸する部分を含んでもよい。

【0020】

上述の車両用アンテナ装置において、前記第１アンテナは、８００ＭＨｚ以下の周波数帯の電波を受信してもよい。

【0021】

上述の車両用アンテナ装置において、前記第１アンテナは、ＤＡＢ（Digital Audio Broadcast） Ｂａｎｄ ＩＩＩの周波数帯の電波、及び地上デジタルテレビ放送波の周波数帯の電波のうち、少なくとも一方を受信可能に構成されてもよい。

【0022】

上述の車両用アンテナ装置において、前記第２アンテナは、６００ＭＨｚ以上の周波数帯の電波を送受信可能に構成されてもよい。

【0023】

上述の車両用アンテナ装置において、前記第２アンテナは、８００ＭＨｚ以上の周波数帯の電波を送受信可能に構成されてもよい。

【0024】

上述の車両用アンテナ装置において、前記誘電体は、ウィンドシールドを含んでもよい。

【0025】

上述の車両用アンテナ装置において、前記誘電体は、リアガラスを含んでもよい。

【発明の効果】

【0026】

本発明の一態様によれば、近接配置させるアンテナ間の干渉を低減でき、省スペース化が可能な車両用アンテナ装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】実施の形態にかかる車両用アンテナ装置の構成例を示す図である。

【図2】実施の形態にかかるアンテナの詳細を説明するための図である。

【図3】距離Ｄ_Ｇ及び距離Ｌについて説明するための図である。

【図4】車両用アンテナ装置のアイソレーションの値を示す図である。

【図5】車両用アンテナ装置のアイソレーションの値を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本発明が以下の実施形態に限定されない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。なお、各実施形態において、平行、水平、垂直などの方向には、本発明の効果を損なわない程度のずれが許容される。また、実施の形態を説明するための図面において、方向について特に記載しない場合には、図面上での方向をいうものとする。

【0029】

（実施の形態）
図１を用いて、実施の形態にかかる車両用アンテナ装置１００の構成例について説明する。図１は、実施の形態にかかる車両用アンテナ装置の構成例を示す。図１は、ガラス板２０が車両に取り付けられた状態での車内視の図である。図１において、Ｘ軸方向は、水平方向及び車幅方向に対応し、Ｙ軸方向は、水平方向に直交する鉛直方向に対応する。なお、図１は、車内視の図として説明をするが、車外視の図として参照されてもよい。

【0030】

車両用アンテナ装置１００は、車両に配置される装置である。車両用アンテナ装置１００は、ガラス板２０と、アンテナ３０及びアンテナ４０と、伝送線路７０とを備える。本明細書において、アンテナ３０は第１アンテナ、アンテナ４０は第２アンテナとも称する。なお、図１では、車両用アンテナ装置１００は、ガラス板２０、アンテナ３０、アンテナ４０、及びアンテナ４０用の伝送線路７０を１つ含む構成を示しているが、ガラス板２０、アンテナ３０、アンテナ４０、及び伝送線路７０を２つ以上備える構成としてもよい。また、アンテナ３０にも不図示の伝送線路が接続される。

【0031】

ガラス板２０は、車両用アンテナ装置１００が配置される車両の一部を構成する誘電体である。ガラス板２０は、車両の金属ボディ１０に取り付けられており、車体筐体に形成されたボディフランジに固定される。ガラス板２０の上部は、金属ボディ１０の端部１０ａ近傍でウレタン樹脂等によって固定される。端部１０ａは、金属ボディ１０の端部のうち、ガラス板２０の上部と物理的に接している縁部である。ガラス板２０は、ウィンドシールドでもよく、リアガラスでもよく、サイドガラスでもよい。

【0032】

アンテナ３０は、例えば、放送波用アンテナであり、８００ＭＨｚ以下の周波数帯の電波の少なくとも１種を送受信可能に構成される。ここで、“送受信可能”とは、送信と受信の一方又は両方が可能という意味で用いる。そのため、アンテナ３０は、所定の周波数帯の電波を受信専用となるアンテナに限らず、送信と受信の両方が可能なアンテナでもよい。アンテナ３０は、例えば、欧州規格のＤＡＢ（Digital Audio Broadband)のＢａｎｄ IIIの電波、及び地上デジタルテレビ放送波の電波のうち、少なくとも一方を受信可能なアンテナである。ＤＡＢのＢａｎｄ IIIは、１７４ＭＨｚ～２４０ＭＨｚの周波数帯が用いられる。また、地上デジタルテレビ放送波は、４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚの周波数帯が用いられる。なお、アンテナ３０は、ＦＭ放送波の周波数帯（７６ＭＨｚ～１０８ＭＨｚ）、ＡＭ放送波の周波数帯を受信可能なアンテナでもよく、７６０ＭＨｚを含む狭帯域のＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）を受信可能なアンテナでもよい。

【0033】

アンテナ３０は、誘電体に取り付けられるアンテナであり、誘電体であるガラス板２０の板面上に配置される。アンテナ３０は、車両用アンテナ装置１００が配置される車両乗員の視界を損なわない位置、かつデフォッガの配置領域とは異なる位置に配置される。なお、本実施の形態では、図示し易さの観点から、アンテナ３０は、ガラス板２０の上部、かつ幅方向の中央よりも右側への配置として説明するがこれに限らない。アンテナ３０は、誘電体上であればリアスポイラー等の樹脂からなるエアロパーツ上に配置してもよいし、誘電体が空気であってアンテナ３０が空中配線でもよい。

【0034】

図１において、アンテナ３０は、給電部３１と、アース部３２と、線条エレメント３３及び線条エレメント３４とを備える、いわゆる双極型アンテナである。なお、アンテナ３０は、図１のような双極型アンテナに限らず、給電部３１と、給電部３１に接続する線条エレメント３３のみを有する単極型アンテナでもよい。給電部３１及びアース部３２は、金属ボディ１０に近接して配置される。給電部３１及びアース部３２は、同軸ケーブル（不図示）等の伝送線路を介して、通信機器（不図示）と接続する。

【0035】

線条エレメント３３及び線条エレメント３４は、導体で構成されるアンテナエレメントである。線条エレメント３３は、一端が給電部３１と接続され、他端が開放端となっている。線条エレメント３３は、例えば、Ｌ字形状をしている。線条エレメント３３は、給電部３１と、点３３ａを接続点として点３３ａで接続され、点３３ａからＹ軸負方向に点３３ｂまで延在し、点３３ｂからＸ軸正方向に点３３ｃまで延在する。

【0036】

線条エレメント３４は、一端がアース部３２と接続され、他端が開放端となっている。線条エレメント３４は、例えば、Ｕ字形状をしている。線条エレメント３４は、アース部３２と、点３４ａを接続点として点３４ａで接続され、点３４ａからＸ軸正方向に点３４ｂまで延在し、点３４ｂからＹ軸負方向に点３４ｃまで延在し、点３４ｃからＸ軸負方向に点３４ｄまで延在する。

【0037】

なお、図１では、アンテナ３０は、アース部３２及び線条エレメント３４を備える構成としているが、上述のように、アース部３２及び線条エレメント３４を備えない（単極型の）構成としてもよい。また、図１では、線条エレメント３３及び線条エレメント３４の形状は、それぞれＬ字形状及びＵ字形状であるが、車両用アンテナ装置１００が配置される車両に応じて任意に設定されてよい。さらに、図１では、ガラス板２０に対して、左側に給電部３１が配置され、右側にアース部３２が配置されているが、給電部３１とアース部３２の位置が置き換わった構成でもよい。

【0038】

アンテナ４０は、例えば、通信事業者が提供する通信用の電波を送受信する通信用アンテナである。アンテナ４０は、アンテナ３０が受信する周波数帯よりも高い周波数帯の電波を送受信する。アンテナ４０が送受信可能な電波の周波数帯は、６００ＭＨｚ以上でもよく、８００ＭＨｚ以上でもよい。

【0039】

アンテナ４０は、誘電体に取り付けられるアンテナであり、誘電体であるガラス板２０の板面上に配置される。アンテナ４０は、車両用アンテナ装置１００が配置される車両乗員の視界を損なわない位置、かつデフォッガの配置領域とは異なる位置に配置される。なお、本実施の形態では、図示し易さの観点から、アンテナ４０は、ガラス板２０の上部、かつ幅方向の中央付近への配置として説明するがこれに限らない。アンテナ４０は、誘電体上であればリアスポイラー等の樹脂からなるエアロパーツ上に配置してもよいし、誘電体が空気であってアンテナ４０が空中配線でもよい。

【0040】

アンテナ４０は、例えば、アンテナ３０の左側に、アンテナ３０の近傍に取り付けられる。アンテナ４０と、アンテナ３０とは、例えば３０ｍｍ以上離れて配置される。アンテナ４０の最も右側に位置する端部は、アンテナ３０の給電部３１の最も左側に位置する端部から３０ｍｍ以上離間して配置される。アンテナ３０とアンテナ４０との間の距離Ｄ_Ａは、アンテナ３０とアンテナ４０との各々の導体の最短距離に相当する。アンテナ３０とアンテナ４０との間の距離Ｄ_Ａが３０ｍｍ以上であると、後述するようにアンテナ４０に対する中点アースによる、アンテナ間のアイソレーションが向上する。距離Ｄ_Ａは、アイソレーションを向上させるため、５０ｍｍ以上が好ましく、１００ｍｍ以上がより好ましい。アンテナ間の距離Ｄ_Ａが長ければアイソレーションは向上するが、距離Ｄ_Ａが長すぎるとアンテナ３０及びアンテナ４０が配置される領域の省スペース化が困難となる。そのため、距離Ｄ_Ａは、２００ｍｍ以下であればよく、１５０ｍｍ以下が好ましい。

【0041】

アンテナ４０は、平面アンテナでもよく、アンテナモジュールでもよく、封入アンテナでもよい。平面アンテナは、ガラス板２０の主面上に平面状の導体パターンを設けるアンテナである。平面アンテナは、ガラスプリントアンテナと称されてもよい。アンテナモジュールは、アンテナ導体が３次元形状をなすアンテナである。封入アンテナは、ガラス板２０が第１ガラス板及び第２ガラス板で樹脂製の中間膜を挟持する合わせガラスにおいて、第１ガラス板と、第２ガラス板との間に封入して配置されるアンテナである。

【0042】

アンテナ４０は、例えば、ガラス板２０に直接的に又は間接的に固定して配置される。アンテナ４０が、平面アンテナである場合、ガラス板２０の板面上に直接的に固定して配置される。つまり、アンテナ４０は、ガラス板２０と物理的に接続するように固定される。アンテナ４０が、３次元形状をなすアンテナモジュールである場合、ブラケット等の筐体を介してガラス板２０に間接的に固定して配置される。つまり、アンテナ４０の少なくとも一部又は全部は、ガラス板２０と物理的に接続せず、筐体を介して、間接的にガラス板２０と接続する。アンテナ４０が、封入アンテナである場合、ガラス板２０を構成する、第１ガラスと、第２ガラスとの間に直接的に固定して配置される。なお、以降の説明では、アンテナ４０は、平面アンテナとして説明する。

【0043】

アンテナ４０は、２つの導体により構成され、接地導体４１と、給電導体４２と、を有する。接地導体４１及び給電導体４２は、後述する伝送線路７０と接続される。伝送線路７０は、例えば、同軸ケーブルであり、接地導体４１は、同軸ケーブル（伝送線路７０）の外部導体と接続する。同軸ケーブルの外部導体は、伝送線路７０の接地線であるため、接地導体４１は、伝送線路７０の接地線と接続する。給電導体４２は、同軸ケーブル（伝送線路７０）の内部導体と接続する。同軸ケーブルの内部導体は、伝送線路７０の信号線であるため、給電導体４２は、伝送線路７０の信号線と接続する。

【0044】

ここで、図２を用いて、アンテナ４０の詳細について説明する。図２は、実施の形態にかかるアンテナ４０の拡大図である。なお、アンテナ４０は、４Ｇ ＬＴＥ～５Ｇ－ｓｕｂ６帯の周波数帯の電波を送受信可能なアンテナである。アンテナ４０は、金属膜（導体膜）４３に切り抜き部５０が形成されることでスロットアンテナとして機能する。具体的には、金属膜４３に、第１スロット５１と、第２スロット５２と、第１接続スロット５３と、第１幅広スロット５４と、第２幅広スロット５５とが、切り抜き部５０として形成される。そして、一対の給電部（給電点）６０が、第１スロット５１を跨ぐように配置されている。なお、一対の給電部６０とは、給電部３１とアース部３２の組み合わせに相当する。

【0045】

一対の給電部６０が跨ぐように配置される、第１スロット５１は、Ｙ軸正方向に、下端（一端）５１ａから上端（他端）５１ｂまで延在する。第１スロット５１の延在方向はガラス板２０の表面において、Ｙ軸正方向である。

【0046】

第１接続スロット５３は、第１スロット５１の他端５１ｂに接続され、第１スロット５１の延在方向に対して異なる方向に幅変更部５３ｃまで延在する。第１接続スロット５３の延在方向は、Ｘ軸正方向である。

【0047】

第１幅広スロット５４は、第１接続スロット５３の端部（幅変更部）５３ｃに接続され、スロット幅が第１スロット５１及び第１接続スロット５３よりも広い。第２スロット５２は、第１スロット５１の一端５１ａに接続され、第１スロット５１の延在方向に対して異なる方向であるＸ軸正方向に延在する。

【0048】

第２幅広スロット５５は、第２スロット５２の端部５２ｅ（延在の終端部）に直接接続され、スロット幅が第２スロット５２よりも広い。第２幅広スロット５５のスロット幅は、延在するほど漸進的に広がっている。なお、各スロットの角は曲率を有して折れ曲がってもよい。また端部とは、各スロットの延在する終端でもよいし、その端部手前のスロットである終端近傍でもよい。

【0049】

車両に対するガラス板２０の取り付け角度は、例えば、地上面に対し、１５°～９０°が好ましい。つまり、アンテナ４０の地上面に対する角度は、ガラス板２０の地上面に対する角度と同一でもよい。

【0050】

図２において、第１幅広スロット５４は、アンテナ４０が近接して配置される、金属ボディ１０の上縁部に、開口する開口部５４ｄを有する。第２幅広スロット５５は、アンテナ４０が近接して配置される、金属ボディ１０の上縁部に、開口する開口部５５ｆを有する。

【0051】

金属膜４３において、第２スロット５２及び第１スロット５１よりも、アンテナ４０が近傍に配置される上縁部と側縁部との間の角部に近接する側が、接地導体４１として機能する。一方、第２スロット５２及び第１スロット５１よりも、角部から離れた側が、給電導体４２として機能する。給電導体４２は、伝送線路７０として機能する同軸ケーブルの芯線である信号線７１と接続するため、芯線側導体とも称される。

【0052】

給電部６０は、給電導体側給電部（芯線側給電部）と接地導体側給電部とを有する一対の給電部であり、第１スロット５１を一対の給電部で跨ぐように配置されることで、接地導体４１及び給電導体４２に給電する。給電部６０のうち、給電導体側給電部は、伝送線路７０の芯線である信号線７１と、接続点７１ａで接続する。給電部６０のうち、接地導体側給電部は、伝送線路７０の外部導体である接地線７２と、接地点７２ａで接続する。なお、本実施の形態では、第１幅広スロット５４の上側に開口部５４ｄが設けられ、第２幅広スロット５５の上側に開口部５５ｆが設けられる例を示しているが、開口部５４ｄ及び開口部５５ｆの位置は上側に限定されない。

【0053】

開口部５４ｄが形成されると、第１接続スロット５３の形状及び配置により、金属膜４３の接地導体４１の上部は線条形状となる。そのため、この線条接地導体４１Ｌは、線条エレメントのように、特定の周波数において電波を放射する機能を備える。

【0054】

第２幅広スロット５５は、開口部５５ｆとの他に、三角の部分及び三角の最も広い部分が延在する三角部１５α、矩形部１５γ、及び三角部１５αと矩形部１５γとの間にある幅広接続部１５βを含む。矩形部１５γの幅が広いため、接地導体４１において、対応する箇所が線条に細くなり、線条接地導体４１Ｌａ及び線条接地導体４１Ｌｂにより構成される線条角部導体４１Ｌｃを構成する。

【0055】

ここで、接地導体４１と給電導体４２とは、銀ペースト等の、導電性金属を含有するペーストをガラス板２０の車内側表面（又は車外側表面）にプリントし、焼き付けて形成されている金属膜である。なお、この形成方法に限定されず、銅等の導電性物質からなる、線状体又は箔状体を、窓ガラスの車内側表面又は車外側表面のどちらか一方の面に、窓ガラスに接着剤等により貼付して形成してもよく、窓ガラスが合わせガラスの場合にはその内部に設けてもよい。

【0056】

次に、図１に基づき、伝送線路７０について説明する。伝送線路７０は、例えば、同軸ケーブルであり、一端がアンテナ４０と接続され、他端が通信機器（不図示）と接続される。伝送線路７０の内部導体である信号線７１は、アンテナ４０の給電導体４２と接続点７１ａで接続する。具体的には、信号線７１は、アンテナ４０の給電部６０のうち、給電導体側給電部と、接続点７１ａで接続する。信号線７１は、接続点７１ａにおいて、給電導体４２と、例えば、半田付けされることで接続される。

【0057】

なお、図１では、アンテナ４０は、アンテナ３０の左側に配置されているが、アンテナ３０とアンテナ４０との位置が置き換わった構成でもよい。この場合、アンテナ３０、アンテナ４０及び伝送線路７０は、図１に示したアンテナ３０、アンテナ４０及び伝送線路７０を左右方向に反転させた配置としてもよく、アンテナ３０とアンテナ４０との間の距離Ｄ_Ａは、上記で説明した数値範囲を満足するとよい。

【0058】

伝送線路７０の外部導体である接地線７２は、アンテナ４０の接地導体４１と接地点７２ａで接続する。接地線７２は、接地点７２ａにおいて、接地導体４１と、例えば、半田付けされることで接続される。具体的には、接地線７２は、アンテナ４０の給電部６０のうち、接地導体側給電部と、接地点７２ａで接続する。接地線７２は、アンテナ４０と、通信機器（不図示）との間において、接地点７２ｂで金属ボディ１０と接続する。金属ボディ１０は、車両用アンテナ装置１００が配置される車両のアース電位部として機能する。そのため、接地線７２は、第１接地点である接地点７２ａにおいて接地導体４１と接続し、第２接地点である接地点７２ｂにおいて、車両のアース電位部として機能する金属ボディ１０と接続する。換言すると、接地線７２は、接地点７２ｂを中点アースとして、当該中点アースを介して、車両のアース電位部として機能する金属ボディ１０と接続する。

【0059】

伝送線路７０は、アンテナ４０の接続部である、接地点７２ａを起点として、アンテナ３０から離れるように延伸する部分を含む。また、伝送線路７０は、アンテナ４０の接続部である、接地点７２ａを起点として、アース電位部である金属ボディ１０への接続点である接地点７２ｂまで、アンテナ３０から離れるように延伸してもよい。換言すると、伝送線路７０は、接地点７２ａから接地点７２ｂまで、接地点７２ａから接地点７２ｂまでの最短距離よりも長い距離となるように、接地点７２ａと、接地点７２ｂとを接続してもよい。

【0060】

中点アースとして機能する接地点７２ｂは、接地点７２ａから伝送線路７０に沿って接地点７２ｂに至るまでの距離Ｄ_Ｇが、例えば、４００ｍｍ以下となる位置に設けられる。接地点７２ｂの位置は、距離Ｄ_Ｇと、アンテナ４０の給電部６０の位置を起点として、接地導体４１の最も遠い位置までの距離Ｌと、アンテナ３０が受信する周波数帯の空気中の波長λと、誘電体であるガラス板２０の波長短縮率ｋとの関係で決定される。

【0061】

ここで、接地点７２ｂの位置について説明する前に、図３を用いて、距離Ｄ_Ｇ及び距離Ｌについて説明する。図３は、距離Ｄ_Ｇ及び距離Ｌについて説明するため、伝送線路７０とアンテナ４０との拡大図である。

【0062】

距離Ｄ_Ｇは、接地点７２ａと、接地点７２ｂとの間の伝送線路７０に沿った距離であり、点線の矢印の長さと等しい距離である。距離Ｌは、アンテナ４０の給電部６０の接地導体４１側の位置である接地点７２ａと、接地導体４１上の位置であり、かつ接地点７２ａから最も遠い位置である点４１５までの距離である。距離Ｌは、接地点７２ａから点４１５までの最短距離であり、一点鎖線の矢印の長さと等しい距離である。具体的には、距離Ｌは、接地点７２ａのＹ軸負方向に位置する点４１２と、線条角部導体４１Ｌｃの両端の点である点４１３及び点４１４と、点４１５とを結んだ線の長さと等しい距離である。

【0063】

中点アースとして機能する接地点７２ｂの位置は、距離Ｄ_Ｇと、距離Ｌと、空気中の電波の波長λと、アンテナ４０が取り付けられる誘電体の波長短縮率ｋと、が、以下に示す式（１）の関係を満たすように設けられる。なお、ガラス板２０にアンテナ４０が取り付けられる場合、ｋは、ガラス板２０の波長短縮率を適用できる。

【数1】

ここで、Ｍは任意の正の整数（Ｍ≧１）である。なお、アンテナ３０が受信する周波数帯は、広帯域を対象とする場合があるため、接地点７２ｂの位置は、上記式（１）の波長λの代わりに、アンテナ３０が受信する周波数帯の空気中の中心波長λ_０を用いて、“Ｄ_Ｇ＋Ｌ／ｋ”が取り得る範囲を決定してもよい。すなわち、以下に示す式（２）の関係を満たすように設けられてもよい。

【数2】

【0064】

次に、車両用アンテナ装置１００における、アンテナ３０及びアンテナ４０のアイソレーションについて説明する。アンテナ３０及びアンテナ４０のアイソレーションは、アンテナ３０と、アンテナ４０との結合度を表す指標値であり、アンテナ４０が、アンテナ３０から受ける干渉の度合いを示す指標値とも言える。なお、以降の説明では、記載を簡略化するために、アンテナ３０及びアンテナ４０のアイソレーションを単に「アイソレーション」として記載する。

【0065】

車両用アンテナ装置１００におけるアイソレーションを評価するため、中点アースが設けられた車両用アンテナ装置１００と、車両用アンテナ装置１００に対して、中点アースが設けられていない構成とのアイソレーションを比較して説明する。なお、以降の説明において、車両用アンテナ装置１００に対して、中点アースとして機能する接地点７２ｂが設けられていない構成を「デフォルト構成」と称する。

【0066】

車両用アンテナ装置１００と、デフォルト構成とのアイソレーションの比較を行うため、アンテナ３０が受信する電波の周波数を、ＤＡＢのＢａｎｄ III及び地上デジタルテレビ放送波の周波数帯の各周波数とし、アイソレーションの値をシミュレーションで算出し、評価を行った。なお、ＤＡＢ Ｂａｎｄ IIIは、１７４ＭＨｚから２４０ＭＨｚまでの周波数帯であり、地上デジタルテレビ放送波は４７０ＭＨｚから７１０ＭＨｚまでの周波数帯である。

【0067】

アイソレーションの値を算出するため、車両用アンテナ装置１００において、アンテナ３０及びアンテナ４０と、金属ボディ１０の端部１０ａとの距離は、１０ｍｍに設定し、アンテナ３０と、アンテナ４０との距離Ｄ_Ａは、５０ｍｍに設定した。また、距離Ｌは、６０ｍｍに設定し、ガラス板２０の波長短縮率ｋは、０．６６に設定した。

【0068】

まず、図４について説明する。図４は、ＤＡＢ Ｂａｎｄ IIIの周波数帯における、車両用アンテナ装置１００のアイソレーションの値（実施例）、及びデフォルト構成のアイソレーションの値（比較例）を示す図である。図４には、実施例として、距離Ｄ_Ｇを３００ｍｍとして設定した実施例と、距離Ｄ_Ｇを３５０ｍｍとして設定した実施例とを図示している。

【0069】

上記条件において、ＤＡＢ Ｂａｎｄ IIIの周波数帯における空気中の中心波長λ_０は、λ_０≒１４４８ｍｍである。したがって、Ｄ_Ｇ＝３００ｍｍの条件下で、“Ｄ_Ｇ＋Ｌ／ｋ”（≒３９１ｍｍ）は、式（２）において、Ｍ＝１として、（λ_０／４－λ_０／１６）～（λ_０／４＋λ_０／１６）の範囲を満足する。また、Ｄ_Ｇ＝３５０ｍｍの条件下においても、“Ｄ_Ｇ＋Ｌ／ｋ”（≒４４１ｍｍ）は、式（２）において、Ｍ＝１として、（λ_０／４－λ_０／１６）～（λ_０／４＋λ_０／１６）の範囲を満足する。

【0070】

図４において、横軸は周波数、縦軸はアイソレーションの値を示す。アイソレーションの値は、低い程、アンテナ３０とアンテナ４０との相互干渉が小さいことを表している。換言すると、アイソレーションの値は、低い程、アンテナ４０が、アンテナ３０からの干渉が小さく、アンテナ３０の受信感度が向上できることを表している。

【0071】

図４において、点線、実線、一点鎖線は、それぞれ、デフォルト構成のアイソレーションの値、距離Ｄ_Ｇを３００ｍｍとして設定した構成のアイソレーションの値、距離Ｄ_Ｇを３５０ｍｍとして設定した構成のアイソレーションの値を示している。図４に示すように、ＤＡＢ Ｂａｎｄ IIIの周波数帯である１７４ＭＨｚ～２４０ＭＨｚにおいて、各周波数における実線及び一点鎖線のアイソレーションの値は、点線のアイソレーションの値よりも低くなった。すなわち、ＤＡＢ Ｂａｎｄ IIIの周波数帯のいずれの周波数においても、車両用アンテナ装置１００は、式（１）及び式（２）の関係を満たす位置に中点アースを設けることで、アンテナ３０がアンテナ４０から受ける干渉を低減できる。したがって、車両用アンテナ装置１００は、式（１）及び式（２）の関係を満たす位置に中点アースを設けることで、アンテナ３０とアンテナ４０との干渉を低減できるため、アンテナ３０をアンテナ４０の近傍に配置できる。

【0072】

次に、図５について説明する。図５は、地上デジタルテレビ放送波の周波数帯における、車両用アンテナ装置１００のアイソレーションの値と、デフォルト構成のアイソレーションの値とを比較するための図である。図５では、実施例として、距離Ｄ_Ｇを２００ｍｍとして設定した実施例を図示している。なお、このときのアンテナ４０は、図４のシミュレーションを実施したときと同じ形状とし、距離Ｄ_Ｇをのみ変化させた。

【0073】

上記条件において、地上デジタルテレビ放送波の周波数帯における空気中の波長λは、約４２２ｍｍ～約６３８ｍｍの範囲である。したがって、Ｄ_Ｇ＝２００ｍｍの条件下で、“Ｄ_Ｇ＋Ｌ／ｋ”（≒２９１ｍｍ）は、式（１）において、Ｍ＝２、λ≒４７０ｍｍとして、（λ／４－λ／１６）×３～（λ／４＋λ／１６）×３の範囲を満足する。

【0074】

図５においても、横軸は周波数、縦軸はアイソレーションの値を示す。点線、実線は、それぞれ、デフォルト構成のアイソレーションの値、距離Ｄ_Ｇを２００ｍｍとして設定した構成のアイソレーションの値を示している。図５に示すように、地上デジタルテレビ放送波の周波数帯である４７０ＭＨｚ～７１０ＭＨｚのうち、４７０ＭＨｚ～５３０ＭＨｚ、及び６１５ＭＨｚ～６６０ＭＨｚにおいて、実線のアイソレーションの値が、点線のアイソレーションの値よりも小さくなった。すなわち、４７０ＭＨｚ～５３０ＭＨｚ、及び６１５ＭＨｚ～６６０ＭＨｚにおいて、車両用アンテナ装置１００は、式（１）の関係を満たす位置に中点アースを設けることで、アンテナ３０がアンテナ４０から受ける干渉を低減できる。したがって、車両用アンテナ装置１００は、４７０ＭＨｚ～５３０ＭＨｚ、及び６１５ＭＨｚ～６６０ＭＨｚにおいて、アンテナ３０とアンテナ４０との干渉を低減できるため、アンテナ３０をアンテナ４０の近傍に配置できる。

【0075】

以上説明したように、車両用アンテナ装置１００は、式（１）の関係を満たす位置に中点アースを設けることで、中点アースを設けない構成よりも、アンテナ３０と、アンテナ４０とを近傍に配置しても互いに与える干渉を低減できる。また、車両用アンテナ装置１００は、中点アースを設けることにより、アンテナ３０と、アンテナ４０とが互いに与える干渉を低減できるため、アンテナ３０と、アンテナ４０との間に、ノイズを除去する構成を設ける必要がなく、省スペース化が可能となる。したがって、実施の形態にかかる車両用アンテナ装置１００によれば、放送波アンテナと、放送波よりも高周波帯の信号を取り扱う機器とを近傍に配置したときに互いの干渉を低減でき、省スペース化が可能となる。すなわち、実施の形態にかかる車両用アンテナ装置１００によれば、アンテナ間の干渉を低減でき、省スペース化が可能となる。

【0076】

（変形例）
上述した実施の形態では、車両用アンテナ装置１００が配置される車両の一部を構成する誘電体の一例として、ガラス板２０を用いて説明したが、上述のように誘電体は、樹脂を含む構成でもよい。樹脂は、例えば、車両用アンテナ装置１００が配置される車両のスポイラー等のエアロパーツを含み得る。誘電体が、樹脂である場合、アンテナ３０及び４０のうち、少なくとも一方は、直接的に樹脂に固定されてもよい。換言すると、アンテナ３０及び４０のうち、少なくとも一方は、物理的に樹脂に固定されてもよい。もしくは、誘電体が、樹脂である場合、アンテナ３０及び４０のうち、少なくとも一方は、例えば、筐体を介して、間接的に樹脂に固定されてもよい。換言すると、アンテナ３０及び４０のうち、少なくとも一方は、物理的に樹脂に接続せず、例えば、筐体等を介して間接的に固定されてもよい。上述した実施の形態において、誘電体が、樹脂を含む構成としても、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、実施の形態にかかる車両用アンテナ装置１００において、誘電体であるガラス板２０を樹脂に置き換えても、アンテナ間の干渉を低減でき、省スペース化が可能となる。

【0077】

以上、本発明を上記実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。

【符号の説明】

【0078】

１００ 車両用アンテナ装置
１０ 金属ボディ
１０ａ 端部
２０ ガラス板
３０、４０ アンテナ
３１、６０ 給電部
３２ アース部
３３、３４ 線条エレメント
４１ 接地導体
４１Ｌ、４１Ｌａ、４１Ｌｂ 線条接地導体
４１Ｌｃ 線条角部導体
４２ 給電導体
４３ 金属膜
５０ 切り抜き部
５１ 第１スロット
５１ａ 第１スロットの一端
５１ｂ 第１スロットの他端
５２ 第２スロット
５３ 第１接続スロット
５３ｃ 幅変更部
５４ 第１幅広スロット
５４ｄ 第１幅広スロットの開口部
５５ 第２幅広スロット
５５ｆ 第２幅広スロットの開口部
７０ 伝送線路
７１ 信号線
７１ａ 接続点
７２ 接地線
７２ａ、７２ｂ 接地点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】