特許 7523359 車載用アンテナ装置

(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】2024-07-18

(45)【発行日】2024-07-26

(54)【発明の名称】車載用アンテナ装置

(51)【国際特許分類】

   H01Q 13/10 20060101AFI20240719BHJP

   H01Q 1/22 20060101ALI20240719BHJP

   H01Q 1/32 20060101ALI20240719BHJP

【ＦＩ】

H01Q13/10

H01Q1/22 B

H01Q1/32 Z

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020569567

(86)(22)【出願日】2020-01-23

(86)【国際出願番号】 JP2020002371

(87)【国際公開番号】W WO2020158578

(87)【国際公開日】2020-08-06

【審査請求日】2023-01-13

(31)【優先権主張番号】P 2019012176

(32)【優先日】2019-01-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006758

【氏名又は名称】株式会社ヨコオ

(74)【代理人】

【識別番号】100127306

【弁理士】

【氏名又は名称】野中 剛

(72)【発明者】

【氏名】田中 雅人

【審査官】岸田 伸太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５３－０３１９３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５２－１２６７３２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】中国特許出願公開第１０８６６６７８１（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００２／０１７５８６４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第０５６２９７１２（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０５３５３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０８２９０２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｑ １３／１０

Ｈ０１Ｑ １／２２

Ｈ０１Ｑ １／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

底面部を有するアンテナベースと、
前記底面部の上方に前記底面部に対向して配置された基板と、
前記基板を覆う中間カバーと、
前記中間カバーの外周に配置され、前記アンテナベースの側端をスロットの対向辺とすることでスロットアンテナを構成するアンテナエレメントと、
を備えた車載用アンテナ装置。

【請求項2】

前記基板は、アンテナ整合回路を有し、
前記アンテナ整合回路は、前記アンテナエレメントの給電箇所に近接配置された、
請求項１に記載の車載用アンテナ装置。

【請求項3】

前記アンテナエレメントは、
第１方向側に配置された第１アンテナエレメントと、
前記第１方向側とは反対側の第２方向側に配置された第２アンテナエレメントと、
を有する、
請求項１又は２に記載の車載用アンテナ装置。

【請求項4】

前記底面部に対して前記基板を弾性支持する弾性支持部、
を備える、
請求項１～３の何れか一項に記載の車載用アンテナ装置。

【請求項5】

前記弾性支持部は金属製であり、
前記弾性支持部を介して前記基板のグランドパターンと前記アンテナベースとが電気的に接続された、
請求項４に記載の車載用アンテナ装置。

【請求項6】

前記アンテナエレメントの給電箇所と、前記基板と前記弾性支持部とが当接する箇所と、の間隔は、３ｃｍ以下である、
請求項４又は５に記載の車載用アンテナ装置。

【請求項7】

前記アンテナベースは、前記底面部から立設した縁部を有し、
前記弾性支持部は、前記縁部に接続されている、
請求項４～６の何れか一項に記載の車載用アンテナ装置。

【請求項8】

前記アンテナエレメントは、スリットを有する、
請求項１～７の何れか一項に記載の車載用アンテナ装置。

【請求項9】

前記アンテナエレメントは、テレマティクス用である、
請求項１～８の何れか一項に記載の車載用アンテナ装置。

【請求項10】

底面部を有するアンテナベースと、
前記底面部の上方に前記底面部に対向して配置された基板と、
前記アンテナベースの側端をスロットの対向辺とすることでスロットアンテナを構成するアンテナエレメントと、
一方の端部が前記アンテナエレメントに接続され、他方の端部が前記基板に接続されている給電エレメントと、を備え、
前記基板が前記底面部と対向する方向に延びる前記給電エレメントの辺の長さは、前記スロットの間隔と略同じである、
車載用アンテナ装置。

【請求項11】

底面部を有するアンテナベースと、
前記底面部の上方に前記底面部に対向して配置された基板と、
前記アンテナベースの側端をスロットの対向辺とすることでスロットアンテナを構成するアンテナエレメントと、
一方の端部が前記アンテナエレメントに接続され、他方の端部が前記基板に接続されている、Ｌ字形状を有する給電エレメントと、
を備え、
前記給電エレメントは、前記一方の端部から前記基板が前記底面部と対向する方向に延伸し、前記基板に垂直な方向に折れ曲がり前記他方の端部に連なる、
車載用アンテナ装置。

【請求項12】

底面部を有するアンテナベースと、
前記底面部の上方に前記底面部に対向して配置された基板と、
前記アンテナベースの側端をスロットの対向辺とすることでスロットアンテナを構成するアンテナエレメントと、
前記底面部に対して前記基板を弾性支持する弾性支持部と、
を備えた車載用アンテナ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スロットアンテナとして動作するアンテナエレメントを有する車載用アンテナ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

スロットアンテナに対する給電方法として、基板上に配置された伝送線路を用いる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－４１９９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、自動車通信分野ではテレマティクス（Telematics）の需要が高まっており、これに対応した車載用アンテナ装置が求められている。車載用アンテナ装置は、車両デザインの観点から低背化を図ることが望まれている。

【0005】

車載用アンテナ装置は、装着される車両ルーフを接地面として利用するため、アンテナエレメントとしてモノポールアンテナが利用されることが多い。テレマティクスに対応した車載用アンテナ装置では、水平方向の利得が高いことが望まれるが、車載用アンテナ装置の低背化を図るためにモノポールアンテナを低背化させると、水平方向の利得の劣化を招くことになる。

【0006】

そこで、車載用アンテナ装置に搭載するアンテナエレメントとしてスロットアンテナの利用が考えられる。しかし、従来のスロットアンテナの利用法に関して次のような問題がある。伝送線路を用いてスロットアンテナを給電する場合、通常、伝送線路が配置される基板はスロットが開口する金属板に対向して配置されるため、車載用アンテナ装置の低背化が妨げられる。スロットアンテナの低背化を図ることで、基板配置可能な面積が狭くなる。

【0007】

本発明の目的の一例は、スロットアンテナを有する車載用アンテナ装置において、低背化を図る新たな技術を提案することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様は、底面部を有するアンテナベースと、前記底面部の上方に前記底面部に対向して配置された基板と、外周に配置され、前記アンテナベースの側端をスロットの対向辺とすることでスロットアンテナを構成するアンテナエレメントと、を備えた車載用アンテナ装置である。

【0009】

本態様によれば、スロットアンテナを構成するアンテナエレメントを有する車載用アンテナ装置において、低背化を図ることができる。アンテナベースの側端をスロットの対向辺としたスロットアンテナが構成される。このため、底面部を水平方向に沿って配置した場合には、スロットアンテナのスロットの長手方向も水平方向に沿った方向となり、スロットアンテナとして水平方向の利得を得ることができる。基板は底面部の上方にアンテナベースに対向して配置されるため、車載用アンテナ装置の低背化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】車載用アンテナ装置の取り付け例。

【図2】車載用アンテナ装置の外観斜視図。

【図3】外装カバーを取り除いた車載用アンテナ装置の外観斜視図。

【図4】車載用アンテナ装置の分解斜視図。

【図5】車載用アンテナ装置の要部断面図。

【図6】基板の上面視平面図。

【図7】基板の下面視平面図。

【図8】ばねの他の実施例を示す車載用アンテナ装置の要部断面図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態の一例について説明する。なお、以下に説明する実施形態によって本発明が限定されるものではなく、本発明を適用可能な形態が以下の実施形態に限定されるものでもない。

【0012】

［構成］
図１は、本実施形態の車載用アンテナ装置１０の車両１への取り付け状態の一例を示す図である。図１に示すように、車載用アンテナ装置１０は、車両１のルーフ３の窪み５に装着されて使用される。車載用アンテナ装置１０は全体的に厚み（上下方向の長さ）の薄い薄型直方体形状をなしており、ルーフ３には車載用アンテナ装置１０の形状に適合する窪み５が形成されている。車載用アンテナ装置１０が収納された窪み５には、その開口を塞ぐように蓋７が嵌め込まれる。蓋７は、車両デザインを損ねないよう、ルーフ３と同じ塗装が施される。また、蓋７は、窪み５に嵌め込まれた状態で、上面がルーフ３と一体のフラット面となるように形成されている。蓋７にパッキン等の防水用弾性部材を設けることで、窪み５との隙間を水密封止して窪み５内への浸水を防止する構造とされる。ルーフ３に窪み５を形成せず、ルーフ３の上面に、防水ケース等に格納した車載用アンテナ装置１０を装着して使用するようにしてもよい。車載用アンテナ装置１０の後述する外装カバー５００に防水ケースとしての機能を持たせるようにしてもよい。

【0013】

車載用アンテナ装置１０の前後・左右・上下の方向は、車両１への装着時における車両１の前後・左右・上下の方向と同じとする。図１に示す例では、車載用アンテナ装置１０は、薄型直方体形状の短手方向を車両１の前後方向に一致させて装着される。具体的には、厚み方向を車載用アンテナ装置１０の上下方向とし、長手方向に沿った方向を左右方向とし、短手方向に沿った方向を前後方向とする。上下方向は、高さ方向ということもできる。

【0014】

［外観図］
図２～図５は、車載用アンテナ装置１０の構成を説明する図である。図２は、車載用アンテナ装置１０の外観斜視図である。図３は、外装カバー５００を取り除いた車載用アンテナ装置１０の外観斜視図である。図４は、車載用アンテナ装置１０の分解斜視図である。図５は、車載用アンテナ装置１０の長手方向に沿った要部断面図であり、電気的な接続構成を分かり易くするために、外装カバー５００および中間カバー３００を省略した概略図としている。

【0015】

図３に示すように、車載用アンテナ装置１０は、外装カバー５００を取り除いた状態において、薄型直方体形状の左右側面である短側面それぞれに、前後方向に延びるスロット１２が形成されたアンテナエレメント４００を有する。アンテナエレメント４００は、テレマティクス用であり、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）通信に用いられる。スロット１２は、両端が隣り合う長側面に跨って形成されている。スロット１２は、車両１への装着時において接地面となるルーフ３の上面に沿った、水平方向に沿った形状を有していることから、垂直偏波用のスロットアンテナとして動作する。図３では、斜視図の関係から、一方（左側）の短側面に形成されているスロット１２のみが分かり易く示されているが、他方（右側）の短側面においても同様にスロット１２が形成されている。スロット１２の長さ（長径）は、スロットアンテナとして動作させる際に使用する周波数の波長λに応じて決められる。本実施形態の車載用アンテナ装置１０は、短側面に前後方向に延びるスロット１２が形成されたアンテナエレメント４００を有しているが、長側面に左右方向に延びるスロットが形成されたアンテナエレメントを有していてもよい。

【0016】

アンテナエレメント４００には、スロット１２の上縁において、上方向に延びて上端が上面に跨って形成されたスリット１４が短側面に設けられている。スリット１４を設けることで、車載用アンテナ装置１０で使用できる周波数帯域の種類を増やすことができる。スリット１４の長さ（長径）およびスロット１２におけるスリット１４の開口端の位置は、スリット１４を設けることで種類が増えた使用できる周波数帯域における周波数の波長λに応じて決められる。アンテナエレメント４００は、スリット１４を有さない構造としてもよい。

【0017】

図２，図３に示すように、車載用アンテナ装置１０は、薄型直方体形状の前側の長側面に、装着される車両１から引き出された信号ケーブルを接続するためのコネクタ部２０が露出して設けられている。本実施形態では、コネクタ部２０は、車載用アンテナ装置１０の前側の長側面に設けられている構成とするが、他の側面に設けるようにしてもよい。車載用アンテナ装置１０から車両１へはアナログ信号が出力されてもよいし、デジタル信号が出力されてもよい。

【0018】

図４に示すように、車載用アンテナ装置１０は、金属製のアンテナベース１００と、アンテナベース１００の上方を覆う外装カバー５００との間に画成される空間に、下方から順に、基板２００と、中間カバー３００と、アンテナエレメント４００とを収容して構成されている。

【0019】

アンテナベース１００は、矩形形状の金属製の底面部１０２と、底面部１０２の外周縁に沿って立設された高さの低い金属製の縁部１０４とを有し、上方に向けて開口した上面視矩形の浅い平皿形状をなしている。アンテナベース１００は、基板２００に設けられたコネクタ部２０を前方から突出させるために、前側の縁部１０４の中央付近が切り欠かれている。

【0020】

基板２００は、アンテナベース１００と基板２００との間に介挿される弾性支持部によって弾性支持され、底面部１０２の上方に底面部１０２に対向して配置される。弾性支持部は、例えば金属製のばね２２０である。ばね２２０は、スロット１２をスロットアンテナとして動作させる際の接地電位を確保する構造の一つであり、スロット１２の近傍に設けられる。ばね２２０は、上端部が基板２００の下面においてグランドパターン上に実装されている。つまり、ばね２２０は、グランドパターンと電気的に接続されている。基板２００をアンテナベース１００の爪部１０６の上面に載置してねじ止めする際に、ばね２２０は、下端部がアンテナベース１００の底面部１０２の上面に押し付けられことで、アンテナベース１００に対して基板２００を弾性支持する。これにより、ばね２２０は、基板２００のグランドパターンとアンテナベース１００とを電気的に接続する機能も果たす。ばね２２０は、例えば、金属製のコイルばねや板ばねで構成することができる。

【0021】

アンテナベース１００には、側面視において逆Ｌ字形状の複数の爪部１０６が、底面部１０２を切り起こして形成されていている。爪部１０６には、上下方向に貫通するねじ孔１０８が形成されている。これらの爪部１０６の上方に、ばね２２０で弾性支持された基板２００が位置する。爪部１０６のねじ孔１０８、およびねじ孔１０８に対応して基板２００に形成されたねじ孔２１０に、下方からねじ１１０を挿通してねじ止めすることで、アンテナベース１００の上方に基板２００が取り付けられる。基板２００の下面に搭載された電子部品が底面部１０２に接触しないように、ばね２２０で弾性支持された基板２００の電子部品の下端と底面部１０２との間に空隙が生じるようにしてねじ止めされる。アンテナベース１００に対して基板２００を安定的に固定するために、爪部１０６は、例えば、底面部１０２の四隅付近や周縁に近い位置に設けることが望ましい。

【0022】

アンテナベース１００に基板２００が配置されると、基板２００の上方を覆う中間カバー３００が配置され、中間カバー３００の外周部にアンテナエレメント４００が配置される。

【0023】

中間カバー３００は、絶縁性を有する合成樹脂で形成される。中間カバー３００は、上面視中央部が開口された全体として上面視矩形状の蓋状をなしている。中間カバー３００は、基板２００の上面に実装された電子部品に干渉せず、基板２００の上方に所定の空隙を確保するように周縁下部が下方に突設している。その周縁下部の外周面がアンテナベース１００の縁部１０４の内周面に当接して配置される。周縁下部が縁部１０４よりも内側にあれば、当接していなくてもよい。中間カバー３００の周縁部の左右それぞれには、第１アンテナエレメント４１０および第２アンテナエレメント４２０の下方に設けられている給電エレメント４３０を上下方向に挿通させるための挿通孔３０２が形成されている。また、中間カバー３００は、基板２００に設けられたコネクタ部２０を前方から突出させるために、前側の周縁下部の中央付近が切り欠かれている。

【0024】

アンテナエレメント４００は、例えば金属板を板金加工することで成形された金属製の部材であり、中間カバー３００の外周部に配置される。アンテナエレメント４００は、中間カバー３００に配置された状態において、対向するアンテナベース１００の縁部１０４との間にスロット１２を構成する。アンテナエレメント４００は、上方から見た平面視（上方平面視）において第１方向側となる左端部に配置された第１アンテナエレメント４１０と、第１方向側とは反対側の第２方向側となる右端部に配置される第２アンテナエレメント４２０とを有する。ここで、反対側とは、ある方向に対して１８０度反対の方向、すなわち逆方向の側（サイド）を指す。例えば左側面の反対側は右側面である。

【0025】

第１アンテナエレメント４１０は、中間カバー３００の左端部の前側に配置されるパーツ４１２と、後側に配置されるパーツ４１４とを有する。パーツ４１２，４１４は、ともに、中間カバー３００に載置されるための上方視Ｌ字形状の上面部と、上面部の外側縁部から下方に延出する側面部とを有する。側面部には、中間カバー３００の外周部に配置した状態において、中間カバー３００の前側或いは後側において更に下方に突出した突出片４１２ａ，４１４ａが形成されている。突出片４１２ａ，４１４ａは、スロット１２の長さ（長径）を規定するためのものである。パーツ４１２，４１４は、中間カバー３００の外周部に配置した状態において、中間カバー３００の左端部において端部同士の間隙がスリット１４を構成するように形成されている。本実施形態では、車載用アンテナ装置１０の左側面においては、スロット１２に対するスリット１４の開放端が前方寄りの位置に形成されるため、パーツ４１４のほうがパーツ４１２より前後方向の長さが長く形成されている。

【0026】

第１アンテナエレメント４１０を中間カバー３００の外周部の左端部に配置した状態において、パーツ４１２，４１４それぞれの突出片４１２ａ，４１４ａの下部がアンテナベース１００の縁部１０４の上部に当接することで、スロット１２が構成される。スロット１２は、パーツ４１２，４１４それぞれの側面部の下辺と、これに対向するアンテナベース１００の縁部１０４の上辺との間で、車載用アンテナ装置１０における左側面および隣り合う前側および後側の側面に跨って構成される。パーツ４１２，４１４の間隙によって、スリット１４が構成される。

【0027】

第２アンテナエレメント４２０についても、第１アンテナエレメント４１０と同様に構成されている。第２アンテナエレメント４２０のスリット１４は、後方寄りの位置に形成されている。上面視において第１アンテナエレメント４１０を点対称に配置した構成が第２アンテナエレメント４２０となる。つまり、第２アンテナエレメント４２０は、中間カバー３００の右端部の後側に配置されるパーツ４２２と、前側に配置されるパーツ４２４とを有する。パーツ４２２，４２４には、それぞれ、スロット１２の長さ（長径）を規定するための突出片４２２ａ，４２４ａが形成されている。

【0028】

アンテナエレメント４００には、スロット１２をスロットアンテナとして動作させるための給電構造として給電エレメント４３０が設けられている。第１アンテナエレメント４１０については、後側に配置されるパーツ４１４に給電エレメント４３０が設けられ、第２アンテナエレメントについては、前側に配置されるパーツ４２４に給電エレメント４３０が設けられている。給電エレメント４３０は、図５に示すように、側面視においてＬ字形状に形成されている。給電エレメント４３０の一方の端部は、その一方の端部の断面が上下方向と前後方向からなる平面と平行になるように、アンテナエレメント４００の下縁に接続されている。給電エレメント４３０の他方の端部は、その他方の端部の断面が前後方向と左右方向からなる平面と平行になるように、基板２００の上に配置された給電線路２０６に接続されている。アンテナエレメント４００における給電エレメント４３０の接続位置は、スロットアンテナに対する給電位置となり、使用する周波数の波長λに応じて位置決めされる。

【0029】

外装カバー５００は、電波透過性を有する合成樹脂で形成される。外装カバー５００は、車載用アンテナ装置１０の上部全体をカバーするための蓋である。基板２００に設けられるコネクタ部２０を前方から突出させるため、外装カバー５００の前側面の中央部が切り欠かれている。外装カバー５００の内寸は、アンテナベース１００の外寸よりも僅かに大きく形成されており、アンテナベース１００の上方に基板２００、中間カバー３００、およびアンテナエレメント４００を順に配置した後、これら全体を上方から覆うように取り付けられる。

【0030】

基板２００は、上面および下面に電子部品が実装された両面基板である。図６は、基板２００の上面における配線構造を説明するための図であり、上方から見た基板２００の一部を概略的に示した平面図である。図７は、基板２００の下面における配線構造を説明するための図であり、下方から見た基板２００の一部を概略的に示した平面図である。図６，図７は、基板２００の右側端部を示しているが、左側端部も同様の構造となっている。

【0031】

図６に示すように、基板２００の上面は、平面視における中央部を電子回路配置部２０２とし、この電子回路配置部２０２の外側を囲むように、グランドパターン２０４およびスロットアンテナのための給電線路２０６が設けられている。電子回路配置部２０２には、給電回路や、パッチアンテナ等の他のアンテナエレメントや、信号処理回路、といった各種のアンテナ用の電子回路が配置される。

【0032】

図６に、給電エレメント４３０の配置を点線で示した。基板２００の上面において、給電線路２０６は、電子回路配置部２０２から、給電エレメント４３０の下端が接触する基板２００の縁付近まで延設されている。給電線路２０６と給電エレメント４３０との接続は、例えば、給電線路２０６に給電エレメント４３０の下端を挿入する差し込み口を基板２００に設け、これに給電エレメント４３０の下端を差し込むようにして接続する構成を採用することができる。給電線路２０６と給電エレメント４３０との接続は、半田により行われていてもよい。両者を電気的に接続できればどのような構成であってもよい。

【0033】

給電線路２０６の途中には、アンテナ整合回路２０８が設けられている。アンテナ整合回路２０８は、給電線路２０６と給電エレメント４３０との接続箇所に近接配置される。アンテナ整合回路２０８は、アンテナエレメント４００と、給電線路２０６を介して接続される後段回路との間のインピーダンス整合を行うための回路である。アンテナ整合回路２０８によって、車載用アンテナ装置１０で使用できる周波数帯域の数を多くすることができる。

【0034】

グランドパターン２０４は、電子回路配置部２０２以外の領域であって、給電線路２０６やアンテナ整合回路２０８等の配置領域を除き、更に、非接地領域を除く領域に形成される。非接地領域は、アンテナエレメント４００が位置する縁部から所定距離以内の領域であり、アンテナエレメント４００とグランドパターン２０４とを所定距離以上離隔させるために設けられる領域である。所定距離は、車載用アンテナ装置１０で使用できる周波数帯域における周波数の波長λに応じて決められる。グランドパターン２０４は、ノイズ対策のため、領域全体を面状のグランド電極とした、いわゆるベタパターンとして形成される。

【0035】

図７に示すように、基板２００の下面も同様に、平面視における中央部を電子回路配置部２１２とし、この電子回路配置部２１２の外側を囲むように、グランドパターン２１４が設けられる。電子回路配置部２１２は、基板２００の上面における電子回路配置部２０２と、平面視においてほぼ重なる領域に形成されている。グランドパターン２１４は、基板２００の上面におけるグランドパターン２０４と平面視においてほぼ重なる領域に加えて、更に、基板２００の上面における給電線路２０６やアンテナ整合回路２０８等の配置領域に相当する領域を含むように、基板２００の縁付近まで延設されている。このグランドパターン２１４の延設領域にばね２２０が実装されている。ばね２２０の実装位置は、基板２００の上面における給電エレメント４３０と給電線路２０６との接続位置に相当する位置、或いは、当該接続位置に近いことが望ましい。具体的には、基板２００の上面における給電エレメント４３０と給電線路２０６との接続位置である上面位置と、基板２００の下面におけるばね２２０の実装位置である下面位置との間隔を、３ｃｍ以下、とすることが望ましい。基板２００の上面におけるグランドパターン２０４と、下面におけるグランドパターン２１４とは、任意の複数箇所に設けられたスルーホールによって、電気的に接続されており、等しく接地電位とされている。

【0036】

以上説明したように、スロット１２の上縁となるアンテナエレメント４００には、アンテナエレメント４００に接続された給電エレメント４３０、および、給電エレメント４３０に接続された給電線路２０６を介して、基板２００から給電される。スロット１２の下縁となるアンテナベース１００の縁部１０４には、ともに金属製であるアンテナベース１００およびばね２２０を介して、基板２００の下面のグランドパターン２１４が電気的に接続されていることで、接地されている。これにより、スロット１２はスロットアンテナとして動作する。

【0037】

基板２００は、アンテナベース１００と、中間カバー３００との間に配置される。上述のように、基板２００は、ばね２２０によって弾性支持され、さらにアンテナベース１００との間隔を保つように、爪部１０６の上方に固定される。これにより、いわば中空に浮くように固定配置されることとなり、下方のアンテナベース１００との間に所定高さの空隙が確保される。したがって、基板２００の下面に実装された電子部品への干渉が抑制される。基板２００の上方には、中間カバー３００によって所定高さの空隙が確保される。これにより、基板２００の上面に実装された電子部品への干渉が抑制される。

【0038】

［作用効果］
車載用アンテナ装置１０は、金属製のアンテナベース１００の縁部１０４を対向辺としたスロット１２が形成されたアンテナエレメント４００を有する。このため、アンテナベース１００を水平方向に沿って配置した場合には、スロット１２の長手方向も水平方向に沿った方向となり、スロット１２を垂直偏波用のスロットアンテナとして動作させることができる。アンテナエレメント４００には、給電エレメント４３０を介して、基板２００に設けられた給電線路２０６から給電がなされる。基板２００はアンテナベース１００と中間カバー３００との間にアンテナベース１００に対向して配置されるため、十分な基板面積を確保しつつ、車載用アンテナ装置１０の低背化を図ることができる。

【0039】

スロットアンテナに対する給電方法として、同軸ケーブルを用いる方法が知られている。同軸ケーブルを用いてスロットアンテナを給電する場合、同軸ケーブルの芯線をスロットが形成された金属板に直接接続して給電する。このため、スロットアンテナに対するアンテナ整合回路を装荷することができず、車載用アンテナ装置で使用できる周波数帯域の数を多くすることが難しい。テレマティクスに対応した車載用アンテナ装置では、ＬＴＥ（Long Term Evolution）通信やＶ２Ｘ（Vehicle to X）通信などの複数種類の周波数帯域での通信を行うため、車載用アンテナ装置で使用できる周波数帯域の数を多くすることが望まれている。

【0040】

本実施形態の車載用アンテナ装置１０では、基板２００にアンテナ整合回路２０８が設けられているため、車載用アンテナ装置１０で使用できる周波数帯域の数を多くすることができる。このように、本実施形態によれば、スロットアンテナを構成するアンテナエレメント４００を有する車載用アンテナ装置１０において、車載用アンテナ装置１０で使用できる周波数帯域の数を多くすることができる。

【0041】

なお、本発明の適用可能な実施形態は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。

【0042】

（Ａ）ばね
例えば、アンテナベース１００の底面部１０２と基板２００との間にばね２２０を介挿するように実装する構成を、図８に示す構成としてもよい。

【0043】

図８は、ばねの他の実装例を示す図である。図５に示した要部断面図と同様に、車載用アンテナ装置１０の長手方向に沿った要部断面図であり、電気的な接続構成を分かり易くするために、外装カバー５００および中間カバー３００を省略した概略図としている。図８に示す例では、基板２００の下面であってグランドパターン２１４が形成された領域にばね２２２の一端が実装され、アンテナベース１００の縁部１０４にばね２２２の他端が接続される。縁部１０４とばね２２０との接続位置は、スロット１２の下縁、つまり、縁部１０４の上縁に近い位置が望ましい。ばね２２２は、例えば、ライトアングル形式で実装することができる。この場合、ばね２２２の一端をライトアングル形式で基板２００に固定して実装しておき、アンテナ装置の組み立て時に、ばね２２２の他端を、アンテナベース１００の縁部１０４に半田付けによって接続する。

【0044】

（Ｂ）装置全体形状
車載用アンテナ装置１０の全体形状を薄型直方体形状としたが、上面視多角形形状としてもよいし、円柱形状や、楕円柱形状といった他の形状としてもよい。

【0045】

（Ｃ）アンテナの数
車載用アンテナ装置１０は２つのスロットアンテナを有するとしたが、３つ以上有するようにしてもよい。例えば、前方側面や後方側面にもスロットアンテナを配置して構成してもよいし、１つの側面に２つ以上のスロットアンテナを構成するようにしてもよい。

【0046】

（Ｄ）給電エレメント
側面視においてＬ字形状に形成された給電エレメント４３０の一方の端部は、その一方の端部の断面が上下方向と前後方向からなる平面と平行になるように、アンテナエレメント４００の下縁に接続されていた。他方の端部は、その他方の端部の断面が前後方向と左右方向からなる平面と平行になるように、基板２００の上に配置された給電線路２０６に接続されていた。しかし、側面視においてＬ字形状に形成された給電エレメント４３０の一方の端部が、その一方の端部の断面が前後方向と左右方向からなる平面と平行になるように、アンテナエレメント４００の下縁に接続されていてもよい。この場合、給電エレメント４３０の他方の端部は、その他方の端部の断面が上下方向と前後方向からなる平面と平行になるように、給電線路２０６に接続されている。また、側面視においてＬ字形状に形成された給電エレメント４３０の一方の端部が、その一方の端部の断面が前後方向と左右方向からなる平面と平行になるように、アンテナエレメント４００の上面部に接続されていてもよい。この場合、給電エレメント４３０の他方の端部は、その他方の端部の断面が上下方向と前後方向からなる平面と平行になるように、給電線路２０６に接続されている。

【0047】

給電エレメント４３０が側面視においてＬ字形状に形成されていたが、給電エレメント４３０の長さが短くなるのであれば、どのような形状であってもよい。例えば、給電エレメント４３０が直線状の平板である場合、給電エレメント４３０が上下方向に平行に設けられ、給電エレメント４３０の一方の端部がアンテナエレメント４００の上面部に接続され、他方の端部が給電線路２０６に接続されていてもよい。給電エレメント４３０の一方の端部とアンテナエレメント４００の上面部との接続箇所は、スリット１４の近傍でもよいしそうでなくてもよい。

【0048】

アンテナエレメント４００に給電エレメント４３０が設けられていたが、給電線路２０６に給電エレメント４３０が設けられていてもよい。

【0049】

（Ｅ）アンテナベース
アンテナベース１００は底面部１０２と縁部１０４を有していたが、アンテナベース１００が底面部１０２のみを有していてもよい。この場合、アンテナエレメント４００は、中間カバー３００に配置された状態において、アンテナエレメント４００と、対向するアンテナベース１００の底面部１０２の側端（縁）との間にスロット１２を構成する。

【0050】

本明細書の開示内容は次のように概括することができる。

【0051】

本開示の態様は、底面部を有するアンテナベースと、前記底面部の上方に前記底面部に対向して配置された基板と、外周に配置され、前記アンテナベースの側端をスロットの対向辺とすることでスロットアンテナを構成するアンテナエレメントと、を備えた車載用アンテナ装置である。

【0052】

本態様によれば、スロットアンテナを構成するアンテナエレメントを有する車載用アンテナ装置において、低背化を図ることができる。アンテナベースの側端を対向辺としたスロットアンテナが構成される。このため、底面部を水平方向に沿って配置した場合には、スロットアンテナのスロットの長手方向も水平方向に沿った方向となり、スロットアンテナとして水平方向の利得を得ることができる。基板は底面部の上方にアンテナベースに対向して配置されるため、車載用アンテナ装置の低背化を図ることができる。

【0053】

前記基板は、アンテナ整合回路を有し、前記アンテナ整合回路は、前記アンテナエレメントの給電箇所に近接配置されていてもよい。

【0054】

これにより、アンテナエレメントの給電箇所に近接してアンテナ整合回路を配置することができるため、スロットアンテナとアンテナ整合回路との間の伝送損失を小さくし、スロットアンテナのアンテナ特性を良好に保つことができる。

【0055】

前記アンテナエレメントは、第１方向側に配置された第１アンテナエレメントと、前記第１方向側とは反対側の第２方向側に配置された第２アンテナエレメントと、を有してもよい。

【0056】

これにより、車載用アンテナ装置に二つのスロットアンテナを設けることができ、二つのスロットアンテナは互いに反対側を向いているので、二つのスロットアンテナの互いの干渉を抑制することができる。

【0057】

前記基板は、給電線路と、電子回路配置部と、グランドパターンと、を有し、前記給電線路は、前記電子回路配置部と前記アンテナエレメントとを電気的に接続するとしてもよい。

【0058】

これにより、基板に給電線路と電子回路配置部とグランドパターンを配置することができる。このため、外部からのノイズの影響を受けにくくするとともに、外部へのノイズの放出を抑制する効果が得られる。

【0059】

前記底面部に対して前記基板を弾性支持する弾性支持部を備えることとしてもよい。

【0060】

これにより、弾性支持部が底面部に対して基板を弾性支持することができる。基板の上面に電子回路を実装することが多いが、基板の両面をいわば浮かした状態で支持することが可能となるため、基板の両面に電子回路を実装することができる。

【0061】

前記弾性支持部は金属製であり、前記弾性支持部を介して前記基板のグランドパターンと前記アンテナベースとが電気的に接続された構成としてもよい。

【0062】

これにより、金属製である弾性支持部を介して、基板のグランドパターンとアンテナベースとを電気的に接続することができる。

【0063】

前記アンテナエレメントの給電箇所と、前記基板と前記弾性支持部とが当接する箇所と、の間隔は、３ｃｍ以下であってもよい。

【0064】

これにより、アンテナエレメントの給電箇所と、基板と弾性支持部とが当接する箇所とが近接した位置となり、弾性支持部を介して接地する構成とした場合にスロットアンテナのアンテナ特性を良好に保つことができる。

【0065】

前記アンテナベースは、前記底面部から立設した縁部を有し、前記弾性支持部は、前記縁部に接続されていてもよい。

【0066】

これにより、底面部から立設した縁部に、弾性支持部が接続されることとなる。接地経路の距離を短くすることができるため、接地経路に係るアンテナ特性の劣化を低減させることができる。

【0067】

前記アンテナエレメントは、スリットを有してもよい。

【0068】

これにより、アンテナエレメントがスリットを有することとなる。アンテナエレメントがスリットを有さない場合に比較して使用できる周波数帯域の種類が増え、車載用アンテナ装置で使用する周波数帯域の数を多くすることが可能となる。

【0069】

前記アンテナエレメントは、テレマティクス用であってもよい。

【0070】

これにより、車載用アンテナ装置がテレマティクスに対応することができる。

【符号の説明】

【0071】

１…車両、３…ルーフ、５…窪み、７…蓋
１０…車載用アンテナ装置
１２…スロット、１４…スリット
２０…コネクタ部
１００…アンテナベース
１０２…底面部、１０４…縁部
２００…基板
２０２，２１２…電子回路配置部
２０４，２１４…グランドパターン
２０６…給電線路、２０８…アンテナ整合回路
２２０…ばね
３００…中間カバー
４００…アンテナエレメント
４１０…第１アンテナエレメント、４２０…第２アンテナエレメント
４３０…給電エレメント
５００…外装カバー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】