特許 7231034 アンテナモジュール及びアンテナモジュール付車両ルーフ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-02-20

(45)【発行日】2023-03-01

(54)【発明の名称】アンテナモジュール及びアンテナモジュール付車両ルーフ

(51)【国際特許分類】

   H01Q 5/40 20150101AFI20230221BHJP

   H01Q 1/22 20060101ALI20230221BHJP

   H01Q 1/32 20060101ALI20230221BHJP

   H01Q 1/52 20060101ALI20230221BHJP

【ＦＩ】

H01Q5/40

H01Q1/22 B

H01Q1/32 Z

H01Q1/52

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021533013

(86)(22)【出願日】2020-07-09

(86)【国際出願番号】 JP2020026832

(87)【国際公開番号】W WO2021010274

(87)【国際公開日】2021-01-21

【審査請求日】2021-12-23

(31)【優先権主張番号】P 2019129835

(32)【優先日】2019-07-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】395011665

【氏名又は名称】株式会社オートネットワーク技術研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】000183406

【氏名又は名称】住友電装株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(74)【代理人】

【識別番号】100117662

【弁理士】

【氏名又は名称】竹下 明男

(74)【代理人】

【識別番号】100103229

【弁理士】

【氏名又は名称】福市 朋弘

(72)【発明者】

【氏名】竹中 祐司

(72)【発明者】

【氏名】大見 則親

(72)【発明者】

【氏名】曽根 康介

(72)【発明者】

【氏名】山岸 傑

(72)【発明者】

【氏名】福永 貴徳

【審査官】鈴木 肇

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－０９１５５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００５／００７３４５６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００３－１６３５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０１７９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－３３２８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２７８４４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１９７０６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０６００３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０７８０４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｑ １／００－２５／０４

Ｂ６０Ｒ ９／００－１１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、
第１周波数範囲に属する周波数帯による少なくとも１つの第１通信用アンテナと、
前記第１周波数範囲よりも高い第２周波数範囲に属する周波数帯による少なくとも１つの第２通信用アンテナと、
を備え、
前記少なくとも１つの第１通信用アンテナと前記少なくとも１つの第２通信用アンテナとを含む互いに異なる周波数帯による３種以上のアンテナが前記基板に設けられ（ループアンテナの内側に他のループアンテナが形成され、当該他のループアンテナの内側にパッチアンテナが形成される場合を除く）、
前記少なくとも１つの第１通信用アンテナは、前記少なくとも１つの第２通信用アンテナよりも前記基板の縁に近い位置に設けられており、
前記少なくとも１つの第２通信用アンテナのうち前記３種以上のアンテナのなかで最も高い周波数帯による前記第２通信用アンテナが、前記基板の縁に対して最も遠い距離となる位置に設けられており、
前記基板の周りに電波の障害物となる囲い部が配設されている、アンテナモジュール。

【請求項2】

請求項１に記載のアンテナモジュールであって、
前記第１周波数範囲は２．１ＧＨｚ以下の周波数帯であり、
前記第２周波数範囲は５．７ＧＨｚ以上の周波数帯である、アンテナモジュール。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載のアンテナモジュールであって、
前記少なくとも１つの第１通信用アンテナのうち最も低い周波数帯による第１通信用アンテナは、前記少なくとも１つの第１通信用アンテナと前記少なくとも１つの第２通信用アンテナの中で前記基板の縁に対して最も近い距離となる位置に設けられる、アンテナモジュール。

【請求項4】

基板と、
第１周波数範囲に属する周波数帯による少なくとも１つの第１通信用アンテナと、
前記第１周波数範囲よりも高い第２周波数範囲に属する周波数帯による少なくとも１つの第２通信用アンテナと、
を備え、
前記少なくとも１つの第１通信用アンテナと前記少なくとも１つの第２通信用アンテナとを含む互いに異なる周波数帯による３種以上のアンテナが前記基板に設けられ（ループアンテナの内側に他のループアンテナが形成され、当該他のループアンテナの内側にパッチアンテナが形成される場合を除く）、
前記少なくとも１つの第１通信用アンテナは、前記少なくとも１つの第２通信用アンテナよりも前記基板の縁に近い位置に設けられており、
前記少なくとも１つの第２通信用アンテナのうち前記３種以上のアンテナのなかで最も高い周波数帯による前記第２通信用アンテナが、前記基板の縁に対して最も遠い距離となる位置に設けられている、アンテナモジュールと、
少なくとも一部の周波数帯の電波に対して障害となる車両ルーフと
を備え、
前記車両ルーフに開口が形成され、
前記アンテナモジュールが前記開口に嵌め込まれている、アンテナモジュール付車両ルーフ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、アンテナモジュール及びアンテナモジュール付車両ルーフに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、筐体と、アンテナと、金属パネルと、モジュール基板とを備え、これらが一体化されたルーフモジュールを開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－２０００８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、ルーフモジュールの周囲には、電波の障害物が設けられることがある。電波の伝播環境を向上させることが望まれている。

【0005】

そこで、本開示は、アンテナモジュールにおける電波による通信環境を向上させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示のアンテナモジュールは、基板と、第１周波数範囲に属する周波数帯による少なくとも１つの第１通信用アンテナと、前記第１周波数範囲よりも高い第２周波数範囲に属する周波数帯による少なくとも１つの第２通信用アンテナと、を備え、前記少なくとも１つの第１通信用アンテナと前記少なくとも１つの第２通信用アンテナとは前記基板に設けられ、前記少なくとも１つの第１通信用アンテナは、前記少なくとも１つの第２通信用アンテナよりも前記基板の縁に近い位置に設けられている、アンテナモジュールである。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、アンテナモジュールにおける電波による通信環境が向上する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１はアンテナモジュールが組込まれた車両を示す概略斜視図である。

【図2】図２はアンテナモジュールを示す斜視図である。

【図3】図３はアンテナモジュールを示す平面図である。

【図4】図４はアンテナモジュールにおける電波の伝播状況を示す説明図である。

【図5】図５は基板上におけるアンテナの配置例を示す説明図である。

【図6】図６は基板上におけるアンテナの配置１～配置５の例を示す図である。

【図7】図７は配置１～配置５におけるＲｅｔｕｒｎ ｌｏｓｓ［ｄＢ］及び利得Ａｖｅのシミュレーション結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。

【0010】

本開示のアンテナモジュールは、次の通りである。

【0011】

（１）基板と、第１周波数範囲に属する周波数帯による少なくとも１つの第１通信用アンテナと、前記第１周波数範囲よりも高い第２周波数範囲に属する周波数帯による少なくとも１つの第２通信用アンテナと、を備え、前記少なくとも１つの第１通信用アンテナと前記少なくとも１つの第２通信用アンテナとは前記基板に設けられ、前記少なくとも１つの第１通信用アンテナは、前記少なくとも１つの第２通信用アンテナよりも前記基板の縁に近い位置に設けられている、アンテナモジュールである。第１周波数範囲よりも高い第２周波数範囲に属する周波数帯による少なくとも１つの第２通信用アンテナは、前記少なくとも１つの第１通信用アンテナよりも基板の縁から離れた位置に設けられている。このため、アンテナモジュールの周囲に電波の障害物があったとしても、当該少なくとも１つの第２通信用アンテナからの電波は、当該障害物によって遮蔽され難い。また、第１周波数範囲に属する周波数帯による少なくとも１つの第１通信用アンテナは、前記少なくとも１つの第２通信用アンテナよりも基板の縁に近い位置に設けられている。アンテナモジュールの周囲に電波の障害物があったとしても、相対的に低い周波数帯の電波は、回折して伝播し易い。結果、アンテナモジュールにおける電波による通信環境が向上する。

【0012】

（２）前記第１周波数範囲は２．１ＧＨｚ以下の周波数帯であり、前記第２周波数範囲は５．７ＧＨｚ以上の周波数帯であってもよい。これにより、アンテナモジュールにおける電波による通信環境が向上する。

【0013】

（３）前記基板の周りに電波の障害物となる囲い部が配設されていてもよい。基板の周りに電波の障害物となる囲い部が配設されている場合において、アンテナモジュールにおける電波による通信環境が効果的に向上する。

【0014】

（４）前記少なくとも１つの第１通信用アンテナのうち最も低い周波数帯による第１通信用アンテナは、前記少なくとも１つの第１通信用アンテナと前記少なくとも１つの第２通信用アンテナの中で前記基板の縁に対して最も近い距離となる位置に設けられてもよい。最も低い周波数帯による第１通信用アンテナが基板の縁に対して最も近い距離となる位置に設けられても、最も低い周波数帯による第１通信用アンテナからの電波は回折して伝播し易い。

【0015】

（５）前記少なくとも１つの第２通信用アンテナのうち最も高い周波数帯による第２通信用アンテナは、前記少なくとも１つの第１通信用アンテナと前記少なくとも１つの第２通信用アンテナの中で前記基板の縁の縁から最も遠い距離となる位置に設けられてもよい。最も高い周波数帯による第２通信用アンテナは、前記基板の縁の縁から最も遠い距離となる位置に設けられるため、当該最も高い周波数帯による第２通信用アンテナからの電波は、障害物によって遮蔽され難い。

【0016】

（６）前記（１）から（５）の何れか１つのアンテナモジュールと、少なくとも一部の周波数帯の電波に対して障害となる車両ルーフと、を備え、前記車両ルーフに開口が形成され、前記アンテナモジュールが前記開口に嵌め込まれている、アンテナモジュール付車両ルーフとしてもよい。車両ルーフによって、少なくとも一部の周波数帯の電波が、車室内外で遮蔽される。アンテナモジュールは、車両ルーフの開口に嵌め込まれるため、アンテナは、外部との間で良好に通信することができる。この際、ルーフが通信の障害となり得る。しかしながら、第１周波数範囲よりも高い第２周波数範囲に属する周波数帯による少なくとも１つの第２通信用アンテナは、前記少なくとも１つの第１通信用アンテナよりも基板の縁から離れた位置に設けられている。このため、アンテナモジュールの周囲に車両ルーフがあったとしても、当該少なくとも１つの第２通信用アンテナからの電波は、当該車両ルーフによって遮蔽され難い。また、第１周波数範囲に属する周波数帯による少なくとも１つの第１通信用アンテナは、前記少なくとも１つの第２通信用アンテナよりも基板の縁に近い位置に設けられている。アンテナモジュールの周囲に車両ルーフがあったとしても、相対的に低い周波数帯の電波は、回折して伝播し易い。結果、アンテナモジュールにおける電波による通信環境が向上する。

【0017】

［本開示の実施形態の詳細］
本開示のアンテナモジュール及びアンテナモジュール付車両ルーフの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【0018】

[実施形態]
以下、実施形態に係るアンテナモジュール及びアンテナモジュール付車両ルーフについて説明する。図１はアンテナモジュール２０が組込まれた車両１０を示す概略斜視図である。図２はアンテナモジュール２０を示す斜視図である。図３はアンテナモジュール２０を示す平面図である。

【0019】

アンテナモジュール２０の組付対象となる車両１０は、ボディ１２を備える。ボディ１２は車両１０の外形をなす部分である。ボディ１２は、モノコックボディであってもよいし、ラダーフレーム上に搭載されるボディであってもよい。ボディ１２は、車両ルーフ部分１３を備える。車両ルーフ部分１３は、車室の上方に設けられる部分である。車両ルーフ部分１３は、ボディ１２のうちの他の部分と一体形成されていてもよい。車両ルーフ部分１３は、ボディ１２のうちの他の部分と別体とされ、当該ボディ１２のうちの他の部分に装着される構成であってもよい。

【0020】

車両ルーフ部分１３は、金属によって形成されてもよいし、樹脂によって形成されてもよい。ここでは、車両ルーフ部分１３は、金属板によって形成されている。この車両ルーフ部分１３は、電波を遮蔽する。車両ルーフ部分１３は、樹脂製であってもよい。この場合、車両ルーフ部分１３には、電波遮蔽層が設けられてもよい。電波遮蔽層は、アルミニウム、鉄等の金属で形成された部分であってもよい。電波遮蔽層は、周知の周波数選択膜(FSS: Frequency Selective Surface)のように、選択的な電波遮蔽性を有する層であってもよい。

【0021】

車両ルーフ部分１３が金属で形成されている場合、又は、車両ルーフ部分１３に電波遮蔽層が設けられる場合が、少なくとも一部の周波数帯の電波に対して障害となる車両ルーフの一例である。

【0022】

車両ルーフ部分１３に開口１３ａが形成されている。ここでは、車両ルーフ部分１３における後ろ寄りに開口１３ａが形成されている。開口１３ａは、車幅方向中央に位置している。なお、前後方向とは、車両１０に対する前後方向であり、車両１０の進行方向が前側であり、後退方向が後ろ側である。また、左右方向は車両１０に対して前側を向いた状態を基準とする。左右方向は幅方向でもある。また、上下方向は、車両１０に対する上下方向である。開口は、車両１０の前側寄りに位置していてもよいし、いずれか一側に偏っていてもよい。

【0023】

アンテナモジュール２０は、開口１３ａに嵌め込まれる。車両ルーフ部分１３における開口１３ａにアンテナモジュール２０が嵌め込まれたものは、アンテナモジュール付車両ルーフ７０であると把握され得る。

【0024】

アンテナモジュール２０は、基板２２と、複数種のアンテナ３１、３２、３３、３４、３５とを備える。

【0025】

基板２２は、絶縁板を含む。基板２２は、絶縁板を含まない金属板であってもよい。基板２２は、絶縁部材と金属部材との複合板であってもよい。基板２２の表側（車外側）の面に、複数種のアンテナ３１、３２、３３、３４、３５が設けられる。絶縁板の裏側（車室側）の面には、金属箔等によってグラウンドとなる導体層が形成される。

【0026】

複数種のアンテナ３１、３２、３３、３４、３５は互いに異なる周波数帯による通信用アンテナである。ここでの通信は、双方向通信及び片方向通信を含む。アンテナ３１、３２、３３、３４、３５は、面状のアンテナであってもよいし、立体的な構造を有するアンテナであってもよい。

【0027】

複数種のアンテナ３１、３２、３３、３４、３５のうち最も高い周波数帯によって通信を行うものは、通信用アンテナ３１であるとする。この場合、通信用アンテナ３１は、複数種のアンテナ３１、３２、３３、３４、３５の中で基板２２の縁から最も遠い距離Ｄ１となる位置に設けられる。

【0028】

複数種のアンテナ３１、３２、３３、３４、３５のうち最も低い周波数帯によって通信を行うものは、通信用アンテナ３５であるとする。この通信用アンテナ３５が、複数種のアンテナ３１、３２、３３、３４、３５の中で基板２２の縁から最も近い距離Ｄ５となる位置に設けられる。

【0029】

なお、アンテナ３１、３２、３３、３４、３５と、基板２２の縁との距離は、アンテナ３１、３２、３３、３４、３５の外縁部と基板２２の外縁部との最短距離をいう。

【0030】

より具体的な例としては、アンテナ３１、３２、３３、３４、３５としては、公衆通信回線又は専用通信回線における無線基地局との間で通信を行うアンテナ、車車間通信又は路車間通信のためのアンテナ、ＧＰＳ信号受信のためのアンテナ等であることが想定される。例えば、アンテナ３１は、２８ＧＨｚ帯による通信用アンテナである。アンテナ３１は、基板２２の中央から一方の短辺に寄った位置に設けられる。アンテナ３１と基板２２の縁との距離はＤ１である。アンテナ３２は、５．８ＧＨｚ帯による通信用アンテナである。アンテナ３２は、基板２２のうち１つの角に近い位置に設けられる。このアンテナ３２と基板２２の縁との距離はＤ２である。アンテナ３３は、５ＧＨｚ帯による通信用アンテナである。アンテナ３３は、基板２２の長辺方向中間部であって一方の長辺に近い位置に設けられる。アンテナ３３はダイバーシティ用のアンテナであるため、複数（ここでは２つ）図示されている。このアンテナ３３と基板２２の縁との距離はＤ３である。アンテナ３４は１．５ＧＨｚ帯による通信用アンテナである。このアンテナ３４は、基板２２のうち他の１つの角に近い位置に設けられる。このアンテナ３４と基板２２の縁との距離はＤ４である。アンテナ３５は、７６０ＭＨｚ帯による通信用アンテナである。アンテナ３５は、基板２２の長辺方向中間部であって他方の長辺に近い位置に設けられる。このアンテナ３５と基板２２の縁との距離はＤ５である。

【0031】

上記周波数帯を想定すると、アンテナ３１が最も高い周波数帯（２８ＧＨｚ）によって通信を行うための通信用アンテナである。このアンテナ３１と基板２２の縁との距離Ｄ１が、他の距離Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５よりも大きい。つまり、最も高い周波数帯用のアンテナ３１が、他のアンテナ３２、３３、３４、３５よりも基板２２の縁から離れて位置している。

【0032】

また、アンテナ３５が最も低い周波数帯（７６０ＭＨｚ帯）によって通信を行うための通信用アンテナである。このアンテナ３５と基板２２の縁との距離Ｄ５が、他の距離Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４よりも小さい。つまり、最も低い周波数帯用のアンテナ３５が、他のアンテナ３１、３２、３３，３４よりも基板２２の縁の近くに位置している。

【0033】

最も高い周波数帯と最も低い周波数帯との間の周波数帯用のアンテナ３２、３３、３４と基板２２の縁との距離Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４は、上記距離Ｄ１よりも小さく、上記距離Ｄ５よりも大きい。つまり、中間の周波数帯用のアンテナ３２、３３、３４は、アンテナ３１よりも基板２２の縁の近くに位置し、アンテナ３５よりも基板２２の縁から離れて位置している。

【0034】

中間の周波数帯用のアンテナ３２、３３、３４の基板２２の縁との距離は、特に限定されない。一例として、アンテナ３２、３３、３４の周波数帯が高くなるのにつれて、アンテナ３２、３３、３４と基板２２の縁との距離が大きくなるようにしてもよい。例えば、アンテナ３２の周波数帯（５．８ＧＨｚ帯）は、アンテナ３３の周波数帯（５ＧＨｚ帯）よりも高い。また、アンテナ３３の周波数帯（５ＧＨｚ帯）はアンテナ３４の周波数帯（１．５ＧＨｚ帯）よりも高い。このような場合、アンテナ３２と基板２２の縁との距離Ｄ２は、アンテナ３３と基板２２の縁との距離Ｄ３よりも大きくてもよい。また、アンテナ３３と基板２２の縁との距離Ｄ３は、アンテナ３４と基板２２の縁との距離Ｄ４よりも大きくてもよい。

【0035】

本実施形態では、基板２２及びアンテナ３１、３２、３３、３４、３５は、ケース４０内に格納されている。ケース４０は、樹脂等によって形成されている。ケース４０は扁平な直方体状に形成されている。基板２２の周縁部の４つの辺がケース４０の周壁の４つの辺に対向した状態で、基板２２がケース４０内に収納されている。ケース４０における下側部分から外周囲に向けて鍔部４１が張出している。

【0036】

アンテナモジュール２０が車両ルーフ部分１３の開口１３ａに嵌め込まれた状態で、鍔部４１が開口１３ａの縁に対して車室側から接触することができる。これにより、車両ルーフ部分１３に対するアンテナモジュール２０の位置決めが図られる。この状態で、アンテナモジュール２０の外向き面が、車両ルーフ部分１３の外向き面と面一となっていてもよいし、あるいは、車両ルーフ部分１３の外向き面からから突出してもよい。

【0037】

図４はアンテナモジュール２０における電波の伝播状況を概略的に示す説明図である。図４ではアンテナ３１、３５は図記号として描かれている。基板２２上におけるアンテナ３１、３５の位置は、距離Ｄ１、Ｄ５が反映されている。また、アンテナモジュール２０の周囲に、電波の障害物となる囲い部５０が配設されている。囲い部５０は、上記したように、車両ルーフ部分１３が金属で形成されている場合における車両ルーフ部分１３，又は、車両ルーフ部分１３に電波遮蔽層が設けられる場合における電波遮蔽層部分であることが想定される。また、アンテナモジュール２０の周囲に金属枠が設けられる場合において、当該金属枠が電波の障害物となる囲い部５０となることも想定され得る。

【0038】

アンテナモジュール２０の周囲に上記囲い部５０が設けられると、囲い部５０は、アンテナ３１、３５から又はアンテナ３１、３５に放射される電波を遮蔽し得る。特に、アンテナ３１、３５が囲い部５０から突出しないで内側に退避した位置にあると、アンテナ３１、３５から放射される電波は、上方及び斜め上方にはある程度放射されるが、水平方向に近い角度には直接放射され難くなる。

【0039】

本実施形態では、複数種のアンテナ３１、３２、３３、３４、３５のうち最も低い周波数帯によって通信を行うアンテナ３５は、基板２２の縁から最も近い距離Ｄ５となる位置に設けられる。囲い部５０は、基板２２の外周りに位置していることから、アンテナ３５は、囲い部５０に対して比較的近くに位置することになる。低い周波数帯の電波Ｗ１は、比較的回折し易い。このため、アンテナ３５が囲い部５０の近くに設けられたとしても、当該アンテナ３５から放射される電波Ｗ１は、回折して、伝播され得る。

【0040】

また、複数種のアンテナ３１、３２、３３、３４、３５のうち最も高い周波数帯によって通信を行うアンテナ３１は、基板２２の縁から最も遠い距離Ｄ１となる位置に設けられる。囲い部５０は、基板２２の外周りに位置していることから、アンテナ３５は、囲い部５０に対して比較的遠くに位置することになる。高い周波数帯の電波Ｗ２は直進性が高い。しかしながら、アンテナ３５は、囲い部５０から比較的離れていることから、高い周波数帯の電波Ｗ２は、比較的水平に近い角度にも放射される。

【0041】

以上のように構成されたアンテナモジュール２０及びアンテナモジュール付車両ルーフ７０によると、複数種のアンテナ３１、３２、３３、３４、３５のうち最も高い周波数帯による通信用アンテナ３１は、基板２２の縁から最も離れた位置に設けられる。このため、アンテナモジュール２０の周囲に電波の障害物（例えば、囲い部５０）があったとしても、当該最も高い周波数帯の電波Ｗ２は、当該障害物に対して遮蔽され難く、なるべく水平に近い角度で周りに放射され得る。結果、最も高い周波数帯による通信用アンテナ３１を介して、良好に通信可能である。また、複数種のアンテナ３１、３２、３３、３４、３５のうち最も低い周波数帯による通信用アンテナ３５は、基板２２の縁に最も近い位置に設けられている。アンテナモジュール２０の周囲に電波の障害物（例えば、囲い部５０）があったとしても、当該最も低い周波数帯の電波Ｗ１は、回折して伝播し易い。結果、最も低い周波数帯による通信用アンテナ３５を介しても良好に通信可能である。これらにより、アンテナモジュール２０における電波による通信環境が向上する。

【0042】

特に、基板２２の周りに電波の障害物となる囲い部５０が配設されている場合において、アンテナモジュール２０における電波による通信環境が効果的に向上する。

【0043】

障害物が車両ルーフ部分１３である場合、当該車両ルーフ部分１３によって少なくとも一部の周波数帯の電波を、車室内外で遮蔽することができる。この場合、アンテナモジュール２０は、車両ルーフ部分１３の開口１３ａに嵌め込まれるため、アンテナ３１、３２、３３、３４、３５は、外部との間で良好に通信することができる。

【0044】

この場合において、車両ルーフ部分１３が電波の障害なり得る。しかしながら、上記したように、最も高い周波数帯による通信用アンテナ３１が基板２２の縁から最も離れ、最も低い周波数帯による通信用アンテナ３５が基板２２の縁に対して最も近くに設けられる。このため、アンテナモジュール２０における電波による通信環境が向上する。

【0045】

上記実施形態では、最も高い周波数帯による通信用アンテナ３１が基板２２の縁から最も離れた位置に設けられ、最も低い周波数帯による通信用アンテナ３５が基板２２の縁に最も近い位置に設けられる例が説明された。

【0046】

しかしながら、上記例に限られず、アンテナモジュール２０における電波による通信環境の向上が可能である。

【0047】

例えば、アンテナモジュール２０は、基板２２と、第１周波数範囲に属する周波数帯による少なくとも１つの第１通信用アンテナと、前記第１周波数範囲よりも高い第２周波数範囲に属する周波数帯による少なくとも１つの第２通信用アンテナと、を備え、前記少なくとも１つの第１通信用アンテナと前記少なくとも１つの第２通信用アンテナとは前記基板２２に設けられ、前記少なくとも１つの第１通信用アンテナは、前記少なくとも１つの第２通信用アンテナよりも前記基板２２の縁に近い位置に設けられていると把握されてもよい。

【0048】

この場合において、例えば、前記第１周波数範囲は２．１ＧＨｚ以下の周波数帯であり、前記第２周波数範囲は５．７ＧＨｚ以上の周波数帯であってもよい。また、第１周波数帯は、２００ＭＨｚ以上２．１ＧＨｚ以下であってもよい。第２周波数範囲は５．７ＧＨｚ以上４０ＧＨｚ以下であってもよい。

【0049】

例示されたように、アンテナ３１が２８ＧＨｚ帯による通信用アンテナであり、アンテナ３２が５．８ＧＨｚ帯による通信用アンテナであり、アンテナ３３が５ＧＨｚ帯による通信用アンテナであり、アンテナ３４が１．５ＧＨｚ帯による通信用アンテナであり、アンテナ３５が７６０ＭＨｚ帯による通信用アンテナであるとする。この場合、少なくとも１つの第１通信用アンテナは、アンテナ３４及びアンテナ３５である。また、少なくとも１つの第２通信用アンテナは、アンテナ３１及びアンテナ３２である。アンテナ３３は、第１通信用アンテナ及び第２通信用アンテナのいずれにも該当しないアンテナである。

【0050】

少なくとも１つの第１通信用アンテナであるアンテナ３４、３５（縁からの距離はＤ４、Ｄ５）は、少なくとも１つの第２通信用アンテナであるアンテナ３１、３２（縁からの距離はＤ１、Ｄ２）よりも、基板２２の縁に近い位置に設けられている（つまり、Ｄ４、Ｄ５は、Ｄ１、Ｄ２よりも小さい）。

【0051】

この場合であっても、第１周波数範囲よりも高い第２周波数範囲に属する周波数帯による少なくとも１つの第２通信用アンテナ３１、３２は、前記少なくとも１つの第１通信用アンテナ３４、３５よりも基板２２の縁から離れた位置に設けられている。このため、アンテナモジュール２０の周囲に電波の障害物があったとしても、当該少なくとも１つの第２通信用アンテナ３１、３２からの電波は、当該障害物によって遮蔽され難い。また、第１周波数範囲に属する周波数帯による少なくとも１つの第１通信用アンテナ３３、３４は、前記少なくとも１つの第２通信用アンテナ３１、３２よりも基板の縁に近い位置に設けられている。アンテナモジュール２０の周囲に電波の障害物があったとしても、相対的に低い周波数帯の電波は、回折して伝播し易い。結果、アンテナモジュール２０における電波による通信環境が向上する。

【0052】

例えば、無線による自動車の施解錠システム（キーレスシステム等）用のアンテナが３１５／４３３ＭＨｚ用、日本におけるＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）用のアンテナが７５５ＭＨｚ～７６５ＭＨｚ用、移動通信用（例えばＬＴＥ（Long Term Evolution）用）のアンテナが０．８／１．５／１．７／２ＧＨｚ用、リモートスタート用のアンテナが９２０ＭＨｚ用、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System、ＧＰＳ）のアンテナが１．５７５４２ＧＨｚ用、衛星ラジオ用のアンテナが２．３２～２．３５ＧＨｚ用、Bluetooth（商標）又はWi-Fi（商標）用のアンテナが２．４／５ＧＨｚ、移動通信用（例えば、５Ｇ Ｓｕｂ６）のアンテナが３．６～４．１ＧＨｚ／４．５～４．６ＧＨｚ（日本国内）、日本のＥＴＣ（Electronic Toll Collection System）のアンテナが５．８ＧＨｚ用、アメリカのＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）のアンテナが５．９ＧＨｚ用、移動通信用（例えば、５Ｇ ミリ波）のアンテナが２８ＧＨｚ／２６ＧＨｚ／３９ＧＨｚ用であることが考えられる。これらのうちの複数のアンテナが同一基板に設けられる場合において、複数のアンテナを、第１周波数帯と第２周波数帯とで分けて、上記のように基板２２上に配置するとよい。

【0053】

図５に示すように、基板１２２上における複数のアンテナ１３１、１３２、１３３、１３４の配置位置を変えて、Ｒｅｔｕｒｎ ｌｏｓｓ［ｄＢ］及び利得Ａｖｅを求めるシミュレーションを行ってみた。シミュレーション条件は、次の通りである。基板１２２の周りに、ルーフに相当する電波障害物１２４が配置されるとした。基板１２２には、日本のＩＴＳ用のアンテナ１３１（７６０ＭＨｚ）、移動通信用のアンテナ１３２（ＴＥＬ用 ８００ＭＨｚ帯）を２つ、アメリカのＩＴＳ用のアンテナ１３３（５．９ＧＨｚ）、移動通信用（５Ｇ Ｓｕｂ６）のアンテナ１３４（３．６～４．１ＧＨｚ／４．５～４．６ＧＨｚ（日本国内））を２つ、配置することとした。なお、基板１２２上には、ＧＰＳアンプ基板１４０も配置されることを考慮した。

【0054】

上記条件下で、アンテナ１３１、１３２、１３３、１３４の配置位置を変更した配置１、配置２、配置３、配置４、配置５を検討した。それぞれの配置１～５におけるアンテナ１３１、１３２、１３３、１３４の配置位置を図６に示す。図６において、アンテナ１３１、１３２、１３３、１３４の中心の位置が、基板２２の中心を原点とするＸＹ用座標で示されている。

【0055】

なお、既に例示したように、前記第１周波数範囲は２．１ＧＨｚ以下の周波数帯であり、前記第２周波数範囲は５．７ＧＨｚ以上の周波数帯であるとすると、アンテナ１３１、１３２が第１アンテナであり、アンテナ１３３が第２アンテナであり、アンテナ１３４は、第１アンテナ及び第２アンテナのいずれでもない。図６に示すいずれの配置１～５においても、第１アンテナであるアンテナ１３１、１３２は、第２アンテナであるアンテナ１３３よりも縁の近くにある例を示している。

【0056】

それぞれの配置１～５に対する、Ｒｅｔｕｒｎ ｌｏｓｓ［ｄＢ］及び利得Ａｖｅのシミュレーション結果が図７に示される。

【0057】

シミュレーション結果から、配置４の場合には、Ｒｅｔｕｒｎ ｌｏｓｓ［ｄＢ］及び利得Ａｖｅについて、良好な結果が得られていることがわかる。また、図４の場合には、基板１２２の中心と第１アンテナ１３１、１３２との距離と、基板１２２の中心と第２アンテナ１３３との距離との差を大きくすることができる。このため、第１アンテナ１３１、１３２をなるべく基板１２２の中心近くに配置し、第２アンテナをなるべく基板１２２の縁近くに配置するという点で、明確に配置位置を区分けするのにも適していることがわかる。例えば、第１アンテナについては基板の中心とアンテナ中心とが２０ｃｍ～９０ｃｍとなる位置、好ましくは、約２０ｃｍとなる位置に設けられてもよい。第２アンテナについては基板の中心とアンテナ中心とが７５ｃｍ～９０ｃｍとなる位置、好ましくは、約７０ｃｍとなる位置に設けられてもよい。

【0058】

なお、上記実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組合わせることができる。

【0059】

なお、本開示は、下記のアンテナモジュールを含む。

【0060】

（１）基板と、前記基板に設けられた複数種のアンテナと、を備え、前記複数種のアンテナは、互いに異なる周波数帯による通信用アンテナであり、前記複数種のアンテナのうち最も高い周波数帯による通信用アンテナは、前記複数種のアンテナの中で前記基板の縁から最も遠い距離となる位置に設けられ、前記複数種のアンテナのうち最も低い周波数帯による通信用アンテナは、前記複数種のアンテナの中で前記基板の縁に対して最も近い距離となる位置に設けられている、アンテナモジュールである。複数種のアンテナのうち最も高い周波数帯による通信用アンテナは、基板の縁から最も離れた位置に設けられている。このため、アンテナモジュールの周囲に電波の障害物があったとしても、当該最も高い周波数帯の電波は、当該障害物によって遮蔽され難い。また、複数種のアンテナのうち最も低い周波数帯による通信用アンテナは、基板の縁に最も近い位置に設けられている。アンテナモジュールの周囲に電波の障害物があったとしても、当該最も低い周波数帯の電波は、回折して伝播し易い。結果、アンテナモジュールにおける電波による通信環境が向上する。

【0061】

（２）前記基板の周りに電波の障害物となる囲い部が配設されていてもよい。基板の周りに電波の障害物となる囲い部が配設されている場合において、アンテナモジュールにおける電波による通信環境が効果的に向上する。

【0062】

また、本開示は、下記のアンテナモジュール付車両ルーフを含む。

【0063】

（３）前記アンテナモジュールと、少なくとも一部の周波数帯の電波に対して障害となる車両ルーフと、を備え、前記車両ルーフに開口が形成され、前記アンテナモジュールが前記開口に嵌め込まれている、アンテナモジュール付車両ルーフとしてもよい。車両ルーフによって、少なくとも一部の周波数帯の電波が、車室内外で遮蔽される。アンテナモジュールは、車両ルーフの開口に嵌め込まれるため、アンテナは、外部との間で良好に通信することができる。この際、ルーフが通信の障害となり得る。しかしながら、複数種のアンテナのうち最も高い周波数帯による通信用アンテナは、基板の縁から最も離れた位置に設けられる。このため、当該最も高い周波数帯の電波は、当該車両ルーフに対して干渉し難い。また、複数種のアンテナのうち最も低い周波数帯による通信用アンテナは、基板の縁に最も近い位置に設けられる。当該最も低い周波数帯の電波は、車両ルーフを回折して伝播し易い。このため、アンテナモジュールにおける電波による通信環境が向上する。

【符号の説明】

【0064】

１０ 車両
１２ ボディ
１３ 車両ルーフ部分
１３ａ 開口
２０ アンテナモジュール
２２ 基板
３１、３２、３３、３４、３５ アンテナ
４０ ケース
４１ 鍔部
５０ 囲い部
７０ アンテナモジュール付車両ルーフ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】