(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】P2023087267
(43)【公開日】2023-06-23
(54)【発明の名称】低背型複合アンテナ装置
(51)【国際特許分類】
H01Q 1/32 20060101AFI20230616BHJP
H01Q 21/28 20060101ALI20230616BHJP
H01Q 5/335 20150101ALI20230616BHJP
H01Q 1/22 20060101ALI20230616BHJP
【ＦＩ】
H01Q1/32 Z
H01Q21/28
H01Q5/335
H01Q1/22 A
【審査請求】有
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021201565
(22)【出願日】2021-12-13
(71)【出願人】
【識別番号】000165848
【氏名又は名称】原田工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100124257
【弁理士】
【氏名又は名称】生井 和平
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 真人
(72)【発明者】
【氏名】橋本 洋延
【テーマコード（参考）】
5J021
5J046
5J047
【Ｆターム（参考）】
5J021AA06
5J021HA05
5J021HA10
5J021JA03
5J021JA07
5J046AA03
5J046AA07
5J046AB01
5J046AB16
5J047AA03
5J047AA07
5J047AB01
5J047AB16
5J047EA06
(57)【要約】
【課題】アンテナ送受信特性を確保しながら小型化が可能な低背型複合アンテナ装置を提供する。
【解決手段】車両用の低背型複合アンテナ装置は、ベースプレート１０と、回路基板２０と、アンテナカバー３０と、第１エレメント４０と、第２エレメント５０とからなる。アンテナカバー３０は、長手方向が車両進行方向を向く稜線部３１と稜線部３１の両側から延在する側面部３２とを有する。第１エレメント４０は、車両進行方向の左側に配置されると共に、車両進行方向正面から見てベースプレート１０に対して傾斜するように配置され、上端辺４１が稜線部３１近傍に配置される。第２エレメント５０は、車両進行方向の右側に配置されると共に、上端辺５１が第１エレメント４０とは間隔を設けて稜線部３１近傍に配置され、稜線部３１からベースプレート１０に向かって第１エレメント４０に対向配置される。
【選択図】図１
【解決手段】車両用の低背型複合アンテナ装置は、ベースプレート１０と、回路基板２０と、アンテナカバー３０と、第１エレメント４０と、第２エレメント５０とからなる。アンテナカバー３０は、長手方向が車両進行方向を向く稜線部３１と稜線部３１の両側から延在する側面部３２とを有する。第１エレメント４０は、車両進行方向の左側に配置されると共に、車両進行方向正面から見てベースプレート１０に対して傾斜するように配置され、上端辺４１が稜線部３１近傍に配置される。第２エレメント５０は、車両進行方向の右側に配置されると共に、上端辺５１が第１エレメント４０とは間隔を設けて稜線部３１近傍に配置され、稜線部３１からベースプレート１０に向かって第１エレメント４０に対向配置される。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両用の低背型複合アンテナ装置であって、該低背型複合アンテナ装置は、
車両に固定され長手方向が車両進行方向を向くベースプレートと、
前記ベースプレート上に配置され、第１エレメント用給電部及び第２エレメント用給電部を有する回路基板と、
前記ベースプレートに嵌合し、長手方向が車両進行方向を向く稜線部と稜線部の両側から延在する側面部とを有し車両進行方向の正面から見て断面形状が山形のアンテナカバーと、
前記アンテナカバーに収容され、車両進行方向の左右の一方に配置されると共に、車両進行方向正面から見てベースプレートに対して傾斜するように配置され、上端辺が稜線部近傍に配置され、回路基板の第１エレメント用給電部に接続され第１周波数帯用のアンテナとして機能する板状の第１エレメントと、
前記アンテナカバーに収容され、車両進行方向の左右の他方に配置されると共に、上端辺が第１エレメントとは間隔を設けて稜線部近傍に配置され、稜線部からベースプレートに向かって第１エレメントに対向配置され、回路基板の第２エレメント用給電部に接続され第１周波数帯とは異なる第２周波数帯用のアンテナとして機能する板状の第２エレメントと、
を具備することを特徴とする低背型複合アンテナ装置。
車両に固定され長手方向が車両進行方向を向くベースプレートと、
前記ベースプレート上に配置され、第１エレメント用給電部及び第２エレメント用給電部を有する回路基板と、
前記ベースプレートに嵌合し、長手方向が車両進行方向を向く稜線部と稜線部の両側から延在する側面部とを有し車両進行方向の正面から見て断面形状が山形のアンテナカバーと、
前記アンテナカバーに収容され、車両進行方向の左右の一方に配置されると共に、車両進行方向正面から見てベースプレートに対して傾斜するように配置され、上端辺が稜線部近傍に配置され、回路基板の第１エレメント用給電部に接続され第１周波数帯用のアンテナとして機能する板状の第１エレメントと、
前記アンテナカバーに収容され、車両進行方向の左右の他方に配置されると共に、上端辺が第１エレメントとは間隔を設けて稜線部近傍に配置され、稜線部からベースプレートに向かって第１エレメントに対向配置され、回路基板の第２エレメント用給電部に接続され第１周波数帯とは異なる第２周波数帯用のアンテナとして機能する板状の第２エレメントと、
を具備することを特徴とする低背型複合アンテナ装置。
【請求項2】
請求項１に記載の低背型複合アンテナ装置において、前記第１エレメント及び第２エレメントは、少なくとも上部が車両進行方向の正面から見てハの字形状に配置されることを特徴とする低背型複合アンテナ装置。
【請求項3】
請求項１又は請求項２に記載の低背型複合アンテナ装置において、前記第１エレメント及び／又は第２エレメントは、少なくとも上部がアンテナカバーの側面部に沿って配置されることを特徴とする低背型複合アンテナ装置。
【請求項4】
請求項１乃至請求項３の何れかに記載の低背型複合アンテナ装置において、前記第２エレメントは、車両進行方向の正面から見てＳ字形状に屈曲されることを特徴とする低背型複合アンテナ装置。
【請求項5】
請求項１乃至請求項４の何れかに記載の低背型複合アンテナ装置において、前記第１エレメント及び／又は第２エレメントは、上端辺がアンテナカバーの稜線部近傍で対向するように屈曲されることを特徴とする低背型複合アンテナ装置。
【請求項6】
請求項１乃至請求項５の何れかに記載の低背型複合アンテナ装置において、前記第１エレメントはベースプレートに対して傾斜するように配置され、第２エレメントはベースプレートに対して垂直に配置されることを特徴とする低背型複合アンテナ装置。
【請求項7】
請求項１乃至請求項６の何れかに記載の低背型複合アンテナ装置において、前記第２エレメントは、車両進行方向の前後のうちベースプレートが車両に固定される位置に近い側に配置されることを特徴とする低背型複合アンテナ装置。
【請求項8】
請求項１乃至請求項７の何れかに記載の低背型複合アンテナ装置において、前記第２エレメントは、稜線部から第２エレメント用給電部に向かってテーパー形状を有するボウタイアンテナからなることを特徴とする低背型複合アンテナ装置。
【請求項9】
請求項１乃至請求項８の何れかに記載の低背型複合アンテナ装置であって、さらに、
前記第１エレメントと第１エレメント用給電部との間に接続されるコイルであって、第１エレメントとコイルの直列回路により第３周波数帯用の共振アンテナとして機能するように調整される、コイルを具備することを特徴とする低背型複合アンテナ装置。
前記第１エレメントと第１エレメント用給電部との間に接続されるコイルであって、第１エレメントとコイルの直列回路により第３周波数帯用の共振アンテナとして機能するように調整される、コイルを具備することを特徴とする低背型複合アンテナ装置。
【請求項10】
請求項１乃至請求項の何れかに記載の低背型複合アンテナ装置において、前記第１エレメントは、車両進行方向の左右の一方に配置されると共に、さらに車両進行方向の左右の他方の一部にも配置されることを特徴とする低背型複合アンテナ装置。
【請求項11】
請求項１０に記載の低背型複合アンテナ装置において、前記第１エレメントの車両進行方向の左右の一方に配置される部分と他方の一部に配置される部分とは、稜線部側で一体的になるように、車両進行方向の正面から見て断面形状が山形となるように形成されることを特徴とする低背型複合アンテナ装置。
【請求項12】
請求項１０又は請求項１１に記載の低背型複合アンテナ装置において、前記第２エレメントは、車両進行方向の左右の他方の一部にも配置される第１エレメントが存在しない位置に配置されることを特徴とする低背型複合アンテナ装置。
【請求項13】
請求項１１に記載の低背型複合アンテナ装置であって、さらに、
前記第１エレメントと第１エレメント用給電部との間に接続されるコイルであって、第１エレメントとコイルの直列回路により第３周波数帯用の共振アンテナとして機能するように調整される、コイルを具備し、
前記コイルは、稜線部側で一体的になるように車両進行方向の正面から見て断面形状が山形となるように形成される第１エレメントの下方に配置される、
ことを特徴とする低背型複合アンテナ装置。
前記第１エレメントと第１エレメント用給電部との間に接続されるコイルであって、第１エレメントとコイルの直列回路により第３周波数帯用の共振アンテナとして機能するように調整される、コイルを具備し、
前記コイルは、稜線部側で一体的になるように車両進行方向の正面から見て断面形状が山形となるように形成される第１エレメントの下方に配置される、
ことを特徴とする低背型複合アンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は低背型複合アンテナ装置に関し、特に、車両用の低背型複合アンテナ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
現在、車両には種々のアンテナ装置が搭載されるが、そのようなアンテナ装置として、例えばＡＭ放送及びＦＭ放送が受信可能なＡＭ／ＦＭラジオ用アンテナがある。ＡＭ／ＦＭラジオ用アンテナとしては、一般的にロッドアンテナが使用される。ロッドアンテナは、螺線形状の導体からなるエレメント（ヘリカルエレメント）をカバーで被覆したエレメント部とエレメント部を取り付けるためのベース部からなる。
【0003】
このロッドアンテナは、車体に取り付けた際に、エレメント部が車体から大きく突出するため、車両の美観やデザインを損ね、車庫入れや洗車時に破損するおそれがあり、また車外に露出して取り付けられるためエレメント部が盗難に遭うおそれもある。
【0004】
このような問題から、アンテナ装置全体の高さをロッドアンテナより低くすると共に、エレメントをアンテナケースに収容して車外への露出から守り、アンテナ装着後の車両全体のデザインを考慮してアンテナケースをフカヒレ形状（シャークフィン形状）で構成した低背型アンテナ装置が提案されている。このような低背型アンテナ装置は、法規制等との兼ね合いから、高さが７０ｍｍ以下で、長手方向の長さが２００ｍｍ前後であるものが多い。
【0005】
しかしながら、このような低背型アンテナ装置には、７０ｍｍ以下の低姿勢とすることによるアンテナの導体損失（エレメント長の短縮）の影響で放射効率が低下しやすくなり、感度劣化の原因となるという問題がある。さらに、近来では車両にはＴＥＬアンテナやＧＰＳアンテナ、車車間・路車間通信用のＶ２Ｘアンテナ等、種々のアンテナを車載する複合アンテナ装置とする必要がある。しかしながら、低背型アンテナ装置の内部空間は狭いため、このような複数のアンテナ間の距離が十分に取れず、アンテナ送受信特性が悪化してしまう課題があった。
【0006】
そこで、例えば、特許文献１では、板状の第２アンテナを第１アンテナの上方に配置すると共に、第１アンテナは、第２アンテナに発生する第１アンテナの周波数帯の定在波の電圧最大点を避けて配置されるアンテナ装置が開示されている。これにより、アンテナ利得の低下を抑制しつつ小型化を図ることが可能なアンテナ装置としている。
【0007】
また、特許文献２では、左右に配置される容量装荷素子の間にＤＴＴＢ素子が配置され、ＤＴＴＢ素子の給電部にＦＭ波帯をトラップするトラップ回路が接続されるアンテナ装置が開示されている。これにより、ＦＭ波帯との干渉を防止しつつアンテナ装置の前後方向の小型化を図ることが可能なアンテナ装置としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】再表２０１７／１４１６３５号公報
【特許文献2】特開２０１９－０１２９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、アンテナ装置のさらなる小型化が求められる中、近年では、例えばＴＥＬアンテナのさらなる広帯域化が求められＴＥＬアンテナが大型化しており、アンテナ送受信特性を確保しながら狭い内部空間へ配置することが可能なアンテナ装置の開発が望まれていた。
【0010】
本発明は、斯かる実情に鑑み、アンテナ送受信特性を確保しながら小型化が可能な低背型複合アンテナ装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上述した本発明の目的を達成するために、本発明による低背型複合アンテナ装置は、車両に固定され長手方向が車両進行方向を向くベースプレートと、ベースプレート上に配置され、第１エレメント用給電部及び第２エレメント用給電部を有する回路基板と、ベースプレートに嵌合し、長手方向が車両進行方向を向く稜線部と稜線部の両側から延在する側面部とを有し車両進行方向の正面から見て断面形状が山形のアンテナカバーと、アンテナカバーに収容され、車両進行方向の左右の一方に配置されると共に、車両進行方向正面から見てベースプレートに対して傾斜するように配置され、上端辺が稜線部近傍に配置され、回路基板の第１エレメント用給電部に接続され第１周波数帯用のアンテナとして機能する板状の第１エレメントと、アンテナカバーに収容され、車両進行方向の左右の他方に配置されると共に、上端辺が第１エレメントとは間隔を設けて稜線部近傍に配置され、稜線部からベースプレートに向かって第１エレメントに対向配置され、回路基板の第２エレメント用給電部に接続され第１周波数帯とは異なる第２周波数帯用のアンテナとして機能する板状の第２エレメントと、を具備するものである。
【0012】
ここで、第１エレメント及び第２エレメントは、少なくとも上部が車両進行方向の正面から見てハの字形状に配置されるものであれば良い。
【0013】
また、第１エレメント及び／又は第２エレメントは、少なくとも上部がアンテナカバーの側面部に沿って配置されるものであれば良い。
【0014】
また、第２エレメントは、車両進行方向の正面から見てＳ字形状に屈曲されるものであれば良い。
【0015】
また、第１エレメント及び／又は第２エレメントは、上端辺がアンテナカバーの稜線部近傍で対向するように屈曲されるものであれば良い。
【0016】
また、第１エレメントはベースプレートに対して傾斜するように配置され、第２エレメントはベースプレートに対して垂直に配置されるものであっても良い。
【0017】
また、第２エレメントは、車両進行方向の前後のうちベースプレートが車両に固定される位置に近い側に配置されるものであれば良い。
【0018】
また、第２エレメントは、稜線部から第２エレメント用給電部に向かってテーパー形状を有するボウタイアンテナからなるものであれば良い。
【0019】
さらに、第１エレメントと第１エレメント用給電部との間に接続されるコイルであって、第１エレメントとコイルの直列回路により第３周波数帯用の共振アンテナとして機能するように調整される、コイルを具備するものであっても良い。
【0020】
また、第１エレメントは、車両進行方向の左右の一方に配置されると共に、さらに車両進行方向の左右の他方の一部にも配置されるものであっても良い。
【0021】
また、第１エレメントの車両進行方向の左右の一方に配置される部分と他方の一部に配置される部分とは、稜線部側で一体的になるように、車両進行方向の正面から見て断面形状が山形となるように形成されるものであれば良い。
【0022】
また、第２エレメントは、車両進行方向の左右の他方の一部にも配置される第１エレメントが存在しない位置に配置されるものであれば良い。
【0023】
さらに、第１エレメントと第１エレメント用給電部との間に接続されるコイルであって、第１エレメントとコイルの直列回路により第３周波数帯用の共振アンテナとして機能するように調整される、コイルを具備し、コイルは、車両進行方向の左右の他方の一部にも配置される第１エレメントが存在する位置の下方に配置されるものであっても良い。
【発明の効果】
【0024】
本発明の低背型複合アンテナ装置には、アンテナ送受信特性を確保しながら小型化が可能であるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、本発明を実施するための形態を図示例と共に説明する。図１は、本発明の低背型複合アンテナ装置を説明するための概略図であり、図１（ａ）は側面図であり、図１（ｂ）は上面図であり、図１（ｃ）は正面図である。なお、低背型複合アンテナ装置の内部を説明するために、一部断面図とした。図示の通り、本発明の低背型複合アンテナ装置は、ベースプレート１０と、回路基板２０と、アンテナカバー３０と、第１エレメント４０と、第２エレメント５０とを具備するものである。なお、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示される例では、図面上、左側が車両進行方向である。
【0027】
ベースプレート１０は、車両に固定されるものである。ベースプレート１０は、長手方向が車両進行方向を向くように車両に配置される。ベースプレート１０は、具体的には、例えば樹脂等の絶縁体で形成される所謂樹脂ベースであっても良いし、金属等の導電体で形成される所謂金属ベースであっても良い。また、ベースプレート１０は、樹脂と金属のコンポジットベースであっても良い。ベースプレート１０には、例えばねじボス１１が設けられている。車両のルーフ等に設けられた孔にねじボス１１が挿入され、例えば車両室内からナットを用いてルーフ等を挟み込むようにしてベースプレート１０がルーフに固定される。ねじボス１１には、例えば車両内部とアンテナ装置とを接続する電源ケーブルや信号ケーブル等が挿通される。また、ベースプレート１０は、後述のアンテナカバー３０により覆われるように構成されている。
【0028】
回路基板２０は、ベースプレート１０上に配置され、第１エレメント用給電部２１及び第２エレメント用給電部２２を有するものである。回路基板２０には、適宜アンプ回路やフィルタ回路等が設けられ、信号を送受信可能に構成されている。なお、図示例では１枚の回路基板２０上に第１エレメント用給電部２１及び第２エレメント用給電部２２を有する例を示したが、本発明はこれに限定されず、２枚の回路基板を用いてそれぞれ給電部を用いても勿論良い。
【0029】
アンテナカバー３０は、ベースプレート１０に嵌合するものである。図示例では、アンテナカバー３０は、低背型複合アンテナ装置の外形を画定するものである。なお、本発明の低背型複合アンテナ装置はこれに限定されず、例えば、アンテナカバー３０がインナーカバーとアウターカバーとからなるものであっても良い。即ち、２重カバーであっても良い。この場合、インナーカバーが回路基板２０や後述の第１エレメント４０や第２エレメント５０を内側に収容するものであり、アウターカバーが外形を画定するものとなる。図１（ｃ）に示されるように、アンテナカバー３０は、長手方向が車両進行方向を向く稜線部３１と稜線部３１の両側から延在する側面部３２とを有し、車両進行方向の正面から見て断面形状が山形となるような形状を有している。
【0030】
第１エレメント４０は、アンテナカバー３０に収容されるものである。第１エレメント４０は、回路基板２０の第１エレメント用給電部２１に接続され第１周波数帯用のアンテナとして機能する板状のものである。第１エレメント４０は、車両進行方向の左右の一方に配置されている。具体的には、図１（ｂ）に示されるように、第１エレメント４０は、車両進行方向の左側に配置されている。また、図１（ｃ）に示されるように、第１エレメント４０は、車両進行方向正面から見てベースプレート１０に対して傾斜するように配置されている。具体的には、上端辺４１から傾斜面が下方に向かって外側に傾斜するように延在している。そして、第１エレメント４０は、上端辺４１が稜線部３１近傍に配置されている。
【0031】
ここで、第１エレメント４０は、所謂容量装荷アンテナエレメントであれば良い。具体的には、第１周波数帯とはＡＭ周波数帯であれば良い。ＡＭ周波数帯では、第１エレメント４０は、容量アンテナとして機能する。図示例のような容量装荷アンテナエレメントである第１エレメント４０は、ベースプレート１０に対して高さ方向に間隔を設けて配置されるものであり、給電線２５により第１エレメント用給電部２１に接続されれば良い。このような第１エレメント４０を傾斜するように配置することにより、アンテナ容量を増やすことが可能となる。なお、第１エレメント４０は、その長手方向が車両進行方向を向いている。即ち、第１エレメント４０の板状の面方向が車両進行方向を向いている。第１エレメント４０は、適宜絶縁性のホルダ等によりベースプレートの上で固定されれば良い。また、ホルダ等を用いず、例えばアンテナカバー３０の内側面に固定されるように構成されても良い。
【0032】
また、第１エレメント４０のエレメント長が第１周波数帯に対応する長さを有するものであっても良い。この場合、第１周波数帯は例えばＤＴＶ周波数帯であれば良い。ＤＴＶ周波数帯では、第１エレメント４０は共振アンテナとして機能するものであれば良い。
【0033】
そして、第２エレメント５０も、アンテナカバー３０に収容されるものである。第２エレメント５０は、回路基板２０の第２エレメント用給電部２２に接続され第１周波数帯とは異なる第２周波数帯用のアンテナとして機能する板状のものである。第２エレメント５０は、車両進行方向の左右の他方に配置されている。具体的には、図１（ｂ）に示されるように、第２エレメント５０は、車両進行方向の右側に配置されている。なお、本発明はこれに限定されず、第１エレメント４０と第２エレメント５０は、左右逆に配置されるものであっても良い。また、第２エレメント５０は、上端辺５１が第１エレメント４０とは間隔を設けて稜線部３１近傍に配置されている。そして、第２エレメント５０は、稜線部３１からベースプレート１０に向かって第１エレメント４０に対向配置されている。ここで、対向配置とは、第１エレメント４０及び第２エレメント５０の長手方向がそれぞれ車両進行方向を向いて配置されていることを意味する。即ち、第１エレメント４０及び第２エレメント５０の板状の面方向が、車両進行方向を向いていれば良い。したがって、面同士が平行な面である必要は必ずしもない。第２エレメント５０は、適宜絶縁性のホルダ等によりベースプレートの上で固定されれば良い。また、ホルダ等を用いず、例えばアンテナカバー３０の内側面に固定されるように構成されても良い。
【0034】
また、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示されるように、第２エレメント５０は、第１エレメント４０に対して車両進行方向前側にずらして配置される例を示したが、本発明はこれに限定されない。第１エレメント４０及び第２エレメント５０は、前側が揃うように配置されても良いし、第１エレメント４０のほうを第２エレメント５０に対して前側にずらして配置されても良い。
【0035】
ここで、第２エレメント５０は、例えば広帯域アンテナであれば良い。具体的には、第２周波数帯とはＴＥＬ用周波数帯であれば良い。図１（ｃ）に示される例では、第２エレメント５０は、車両進行方向の正面から見てＳ字形状に屈曲されている。このように屈曲させることで、傾斜するように配置される第１エレメント４０と相まって、第２エレメント５０を上部から下方に向かって第１エレメント４０から離れる方向に遠ざけていくことが可能となり、よりエレメント間の距離を離すことが可能となると共に、第２エレメント５０のエレメント長を長くすることが可能となる。これにより、狭い空間であっても、第１エレメント４０との相互干渉の影響を抑えつつより低い周波数帯まで対応可能となる。
【0036】
ここで、第２エレメント５０の側面形状についてより具体的に説明する。再度図１を参照すると、図１（ａ）に示される通り、第２エレメント５０は、稜線部３１から第２エレメント用給電部２２に向かってテーパー形状を有するボウタイアンテナからなる。図示例では、車両進行方向前側が末広がりな形状を有するものを示した。このような形状とすることで、広帯域化が可能である。また、角を作らず曲線形状とすることで、意図しない共振等を抑えることが可能である。
【0037】
さらに、図１（ｃ）に示されるように、第１エレメント４０及び第２エレメント５０は、上部が車両進行方向の正面から見てハの字形状に配置されている。具体的には、第１エレメント４０のベースプレート１０に対して傾斜するように配置されている部分と、これに対向する第２エレメント５０の部分が、ハの字形状に配置されている。図示例の第２エレメント５０は、Ｓ字形状に屈曲されているため、少なくとも上部のみが第１エレメント４０とハの字形状となるように形成されている。しかしながら、本発明はＳ字形状に限定されず、第２エレメント５０は、ハの字形状に配置された上部から下部へは垂直に延在するように形成されても良い。
【0038】
また、図１（ｃ）に示されるように、第１エレメント４０及び第２エレメント５０は、少なくとも上部がアンテナカバー３０の側面部３２に沿って配置されている。このように、アンテナカバー３０の側面部３２に沿って配置させることで、第１エレメント４０及び第２エレメント５０の相互干渉の影響を抑えつつ、狭い空間を有効に用いることが可能となる。なお、本発明はこれに限定されず、第１エレメント４０又は第２エレメント５０の何れかが側面部３２に沿って配置されるように構成されるものであっても良い。
【0039】
ここで、図１（ｃ）の稜線部３１近傍を参照すると、第１エレメント４０及び第２エレメント５０は、上端辺４１，５１がアンテナカバー３０の稜線部３１近傍で対向するように屈曲されている。即ち、上端辺４１，５１のところで容量結合させている。稜線部３１近傍で上端辺４１，５１を近付け対向するように配置することで、第２エレメント５０から見ると第１エレメント４０の影響を受け、結果として第２エレメント５０のエレメント長が長くなったように作用する。即ち、所望のＴＥＬ用周波数帯を送受信可能なエレメント長を短くすることが可能となるため、より狭い空間であっても十分なエレメント長のエレメントを配置することが可能となる。なお、第１エレメント４０から見ると第２エレメント５０の影響は少ない。
【0040】
また、図示例では、第１エレメント４０と第１エレメント用給電部２１との間に接続されるコイル６０を有する例を示した。第１エレメント４０とコイル６０の直列回路により第３周波数帯用の共振アンテナとして機能するように調整されている。具体的には、第３周波数帯とはＦＭ周波数帯であれば良い。例えば、ＦＭ周波数帯で第１エレメント４０とコイル６０の直列回路が共振アンテナとして機能するように、コイル６０のインダクタが適宜選択される。
【0041】
そして、図示の通り、コイル６０は、その軸方向がベースプレート１０に平行且つ第１エレメント４０の長手方向に平行となるように配置されている。このように配置されることで、例えば車種によりコイル６０の長さ（巻き数）が変わった場合であっても、コイル６０が横向きに配置されているため、横方向へ長さが変わるのみであり、回路基板２０からの距離が変わることはない。したがって、コイル６０の長さを調整してもアンテナ受信特性の変化も少ないものとなる。なお、本発明はこれに限定されず、コイル６０は、第１エレメント４０の長手方向に対して直交する方向（上下方向）に配置されても良い。
【0042】
また、図１（ｂ）に示されるように、第２エレメント５０は、第１エレメント４０に対して車両進行方向前側に対向配置されているが、第２エレメント５０の車両進行方向の後側の空きスペースにコイル６０が配置されている。これにより、空きスペースを有効に活用すると共に、第２エレメント５０に対するコイル６０の影響を低減させている。なお、第２エレメント５０に対するコイル６０の影響を低減できれば、コイル６０は、第１エレメント４０に対して車両進行方向の前側や前後中央の何れに配置されても良い。
【0043】
本発明の低背型複合アンテナ装置では、このように第１エレメント４０及び第２エレメント５０を車両進行方向の左右に配置することが可能となった。したがって、アンテナ送受信特性を確保しながら小型化が可能となった。
【0044】
さらに、第１エレメント４０及び第２エレメント５０の車両進行方向の正面から見た配置については、上述の図示例には限定されない。図２は、本発明の低背型複合アンテナ装置の第１エレメント及び第２エレメントの対向配置の他の例を説明するための概略正面図である。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表している。なお、図示例では、第１エレメント４０と第２エレメント５０とを主に示し、他のものは図示を省略した。また、第１エレメント４０及び第２エレメント５０は、上述の通り、適宜絶縁性のホルダ等によりベースプレートの上で固定されれば良い。また、第１エレメント４０は給電線２５により回路基板の第１エレメント用給電部に接続されれば良い。図１（ｃ）に示される例では、上部がハの字形状に配置される第１エレメント４０及び第２エレメント５０を示した。図２に示される例では、第１エレメント４０がベースプレートに対して傾斜するように配置される一方、第２エレメント５０がベースプレートに対して垂直に配置される例を示した。このように、アンテナカバー３０の内部空間の空きスペースに応じて、一方のエレメント、例えば第２エレメント５０を垂直に配置したものであっても良い。
【0045】
このように構成されても、第１エレメント４０が傾斜するように配置されていることから、第２エレメント５０は、上部から下方に向かって第１エレメント４０から離れる方向に遠ざけられることになる。アンテナカバー３０の内部空間の空きスペースに応じて、適宜第１エレメント４０との相互干渉の影響を抑えることが可能となる。なお、図示例とは反対に、例えば第１エレメント４０をベースプレートに対して垂直に配置する一方、第２エレメント５０をベースプレートに対して傾斜するように配置しても良い。
【0046】
また、図１（ｃ）では、第１エレメント４０及び第２エレメントの上端辺４１，５１がアンテナカバー３０の稜線部３１近傍で対向するように屈曲される例を示したが、本発明はこれに限定されない。図３は、本発明の低背型複合アンテナ装置の第１エレメント及び第２エレメントの稜線部近傍の形状の他の例を説明するための概略正面図である。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表している。なお、図示例では、第１エレメント４０と第２エレメント５０とを主に示し、他のものは図示を省略した。図３に示される例では、第１エレメント４０の上端辺４１が第２エレメント５０側に屈曲される一方、第２エレメント５０の上端辺５１は第１エレメント４０側に屈曲されていない例を示した。第１エレメント４０の上端辺４１が、車両進行方向の左右の中心を越えて第２エレメント５０側に延在している。このように、第１エレメント４０及び第２エレメント５０の上端辺４１，５１は、一方のみが屈曲されるものであっても良い。なお、図示例では第１エレメント４０の上端辺４１が屈曲され第２エレメント５０側に延在する例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１エレメント４０の上端辺４１は屈曲されず、第２エレメント５０の上端辺５１が屈曲され第１エレメント４０側に延在するように構成されても良い。
【0047】
また、図４に、第２エレメント５０の他の側面形状の例を示す。図４は、本発明の低背型複合アンテナ装置の第２エレメントの他の側面形状の例を説明するための概略側面図であり、図４（ａ）が他の例であり、図４（ｂ）がさらに他の例である。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表している。図１（ａ）に示される例では、車両進行方向前側に末広がりに延在する形状としていたが、図４（ａ）に示される例では、車両進行方向前後に末広がりな形状を有するボウタイアンテナを示した。第２エレメント５０を配置するアンテナカバー３０の内部空間の空きスペースや所望の周波数帯に応じて、このように種々のボウタイアンテナ形状とすることが可能である。
【0048】
また、本発明の低背型複合アンテナ装置の第２エレメントは、図４（ｂ）に示されるように、単なる方形状のものであっても良い。図４（ｂ）に示されるものは、図２に示されるように、第２エレメント５０がベースプレートに対して垂直な例を示した。所望の周波数帯や帯域幅に応じて、種々のエレメント形状が適用可能である。
【0049】
次に、第１エレメント４０及び第２エレメント５０の配置位置について、より具体的に説明する。図１を再度参照すると、図１（ｂ）に示される通り、第２エレメント５０は、第１エレメント４０に対して車両進行方向前側に対向配置されている。例えば第２エレメント５０がＴＥＬ用周波数帯として機能するものの場合、周波数帯が高いため安定したグラウンド上に配置されることが好ましい。車両用の低背型複合アンテナ装置では、ねじボス１１を用いてベースプレート１０が車両のルーフに固定される。この車両に固定される位置が、最も安定したグラウンドとなる。したがって、第２エレメント５０は、車両進行方向の前後のうちベースプレート１０が車両に固定される位置に近い側に配置されることが好ましい。図１（ｂ）の例では、ねじボス１１が、第１エレメント４０の車両進行方向の前側に位置するため、第２エレメント５０は、第１エレメント４０に対して車両進行方向の前側の側方で対向配置されている。
【0050】
しかしながら、本発明はこれに限定されず、図５に示されるように配置されても良い。図５は、本発明の低背型複合アンテナ装置の第１エレメント及び第２エレメントの配置位置の他の例を説明するための概略上面図である。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表している。図５に示される例は、例えばベースプレート１０の車両進行方向後側も車両のルーフに接地される構造である。この場合には、第２エレメント５０は、第１エレメント４０に対して車両進行方向の後側の側方で第１エレメント４０に対向配置されても良い。ベースプレート１０の後側が接地されているので、後側であっても安定したグラウンドとなっているためである。
【0051】
次に、本発明の低背型複合アンテナ装置の第１エレメントの他の例について説明する。図６は、本発明の低背型複合アンテナ装置の第１エレメントの他の例を説明するための概略図であり、図６（ａ）が上面図であり、図６（ｂ）が車両進行方向の後側から見た斜視図である。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表している。なお、図示例では第１エレメント４０と第２エレメント５０とを主に示し、他のものは図示を省略した。図示の通り、第１エレメント４０は、車両進行方向の左右の一方に配置されると共に、さらに車両進行方向の左右の他方の一部にも配置されている。具体的には、第１エレメント４０は、車両進行方向の左側に配置されると共に、車両進行方向の右側の一部にも配置されている。即ち、第１エレメント４０は、参照符号４０ａで示されるように、一部が車両進行方向の右側にまで延在している。図６（ｂ）に示されるように、第１エレメント４０の車両進行方向の左側に配置される部分と右側の一部に配置される部分４０ａとは、稜線部３１側で一体的になるように、車両進行方向の正面から見て断面形状が山形となるように形成されている。本発明の低背型複合アンテナ装置では、このように第１エレメント４０の一部を右側にまで延在するように構成することで、第１エレメント４０のアンテナ容量をさらに大きくすることも可能である。
【0052】
そして、図６に示されるように、第２エレメント５０は、車両進行方向の右側の一部にも配置される第１エレメント４０ａが存在しない位置の車両進行方向の右側に配置されることになる。したがって、第１エレメント４０と第２エレメント５０とを、各々のエレメントのアンテナ送受信特性の優先度に応じて、アンテナ容量やエレメント長を種々調整することで狭い空間の中で効率良く配置することが可能となる。
【0053】
また、第３周波数帯に対応するようにコイル６０を用いた例では、図６（ｂ）に示されるように、コイル６０は、稜線部３１側で一体的になるように車両進行方向の正面から見て断面形状が山形となるように形成される第１エレメント４０の下方に配置されれば良い。これにより、第２エレメント５０に対するコイル６０の影響も低減させている。なお、第２エレメント５０に対するコイル６０の影響を低減できれば、コイル６０は、第１エレメント４０に対して車両進行方向の前側や前後中央の何れに配置されても良い。なお、図示例ではコイル６０は、第１エレメント４０の長手方向に対して直交する方向（上下方向）に配置される例を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、コイルの軸方向がベースプレートに平行且つ第１エレメントの長手方向に平行となるように配置されるものであっても良い。
【0054】
なお、本発明の低背型複合アンテナ装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【0055】
１０ ベースプレート
１１ ねじボス
２０ 回路基板
２１ 第１エレメント用給電部
２２ 第２エレメント用給電部
２５ 給電線
３０ アンテナカバー
３１ 稜線部
３２ 側面部
４０ 第１エレメント
４１ 上端辺
５０ 第２エレメント
５１ 上端辺
６０ コイル
１１ ねじボス
２０ 回路基板
２１ 第１エレメント用給電部
２２ 第２エレメント用給電部
２５ 給電線
３０ アンテナカバー
３１ 稜線部
３２ 側面部
４０ 第１エレメント
４１ 上端辺
５０ 第２エレメント
５１ 上端辺
６０ コイル
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【手続補正書】
【提出日】2023-02-24
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項10】
請求項１乃至請求項９の何れかに記載の低背型複合アンテナ装置において、前記第１エレメントは、車両進行方向の左右の一方に配置されると共に、さらに車両進行方向の左右の他方の一部にも配置されることを特徴とする低背型複合アンテナ装置。