JP5149600B2 - In-vehicle antenna system - Google Patents

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Description

本発明は、車載用アンテナシステムの構造に関する。   The present invention relates to a structure of an in-vehicle antenna system.

近年、アナログ方式のテレビ放送に代わり、映像や音声を０と１のデジタル信号に置き換えることにより、より高品質で、ゴーストや雑音のない映像と音声とを受信することができるデジタル方式のテレビ放送が開始されている。デジタル方式のテレビ放送は、静止衛星を使用した衛星放送でも行われているが、地上に立てたアンテナからテレビ電波を放射する地上波放送においても、このデジタル方式が採用されており、地上デジタルテレビ放送と呼ばれている。   In recent years, instead of analog television broadcasting, digital television broadcasting that can receive video and audio with higher quality and no ghost or noise by replacing video and audio with digital signals of 0 and 1 Has been started. Digital television broadcasting is also performed by satellite broadcasting using geostationary satellites, but this digital method is also adopted in terrestrial broadcasting that radiates TV radio waves from an antenna standing on the ground. It is called broadcasting.

この地上デジタルテレビ放送を、自動車のような車両に搭載されたテレビで受信して視聴する場合は、ポール状アンテナを車両の外部に設置することが考えられる。しかし、ポールアンテナは車両の外部にアンテナが突出するために車両の見栄えが悪くなるという問題があった。   When receiving and viewing this digital terrestrial television broadcast on a television mounted on a vehicle such as an automobile, it is conceivable to install a pole-shaped antenna outside the vehicle. However, the pole antenna has a problem that the appearance of the vehicle deteriorates because the antenna protrudes outside the vehicle.

このため、地上デジタルテレビ放送用の極超短波（ＵＨＦ）を送受信するために、車両のフロントガラスなどの誘電体にアンテナエレメントを配置し、給電点を車体に近接させたループアンテナが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、特許文献１には、複数のループアンテナを車両に搭載し、受信した信号の電圧の高いアンテナを選択してその出力をテレビに出力するように構成する技術が提案されている。   For this reason, in order to transmit and receive ultra-high frequency (UHF) for digital terrestrial television broadcasting, a loop antenna has been proposed in which an antenna element is disposed on a dielectric such as a windshield of a vehicle and a feeding point is close to the vehicle body. (For example, refer to Patent Document 1). Patent Document 1 proposes a technique in which a plurality of loop antennas are mounted on a vehicle, an antenna having a high received signal voltage is selected, and the output is output to a television.

特開２００６−８０９９９号公報JP 2006-80999 A

ところで、特許文献１に記載されたループアンテナは、指向性が強いアンテナであることから、例えば、特許文献１の図１１のように車両のフロントガラスにアンテナを取付けた場合、電波を受信することができる範囲は車両の前方に限られてしまうという問題がある。特許文献１の図５に記載されているようにフロントガラスに２つのループアンテナを取付けても、車両前方の受信範囲は多少広がるものの、車両の左右方向からの電波を受信することができないという問題があった。また、地上デジタルテレビ放送に用いられる極超短波（ＵＨＦ）はＦＭ，ＡＭ放送などのように全方向の指向性が無く、指向性に偏りがあることから、アンテナの指向性が広い範囲をカバーしていない場合には、車両の位置によっては放送を受信できない場合があるという問題があった。   By the way, since the loop antenna described in Patent Document 1 is a highly directional antenna, for example, when the antenna is attached to the windshield of the vehicle as shown in FIG. 11 of Patent Document 1, it receives radio waves. There is a problem that the range in which the error can be made is limited to the front of the vehicle. Even if two loop antennas are attached to the windshield as described in FIG. 5 of Patent Document 1, the reception range in front of the vehicle is somewhat widened, but radio waves from the left and right directions of the vehicle cannot be received. was there. In addition, the ultra-high frequency (UHF) used for terrestrial digital television broadcasting has no directivity in all directions like FM and AM broadcasts, and the directivity of the antenna is biased, covering a wide range of antenna directivity. If not, there is a problem that the broadcast may not be received depending on the position of the vehicle.

このため、地上デジタルテレビ放送用の極超短波（ＵＨＦ）を送受信するためのアンテナとして、例えば、図６に示すように、２つの板状ダイポールアンテナ１２０を車両１１０の後方に設けられたバンパ１３０の中の車体の角の部分に設けた車載用アンテナシステム１００が用いられている。図７、図８に示すように、各板状ダイポールアンテナ１２０はそれぞれ中央の給電点１２１から両側に向かって延びる平板エレメント１２２と、各平板エレメント１２２に平行に設けられた導体の副エレメント１２３を備えている。板状ダイポールアンテナ１２０は平板エレメント１２２に設けられた取り付けラグ１２５によって樹脂製のバンパ１３０の内面に取付けられている。各板状ダイポールアンテナ１２０はそれぞれ車両側面側に車両前後方向の中心線１４０に対して傾斜し、各平板エレメント１２２，１２３の面が車両前後方向及び車両左右方向に対する投影面を持つよう配置されている。   For this reason, as an antenna for transmitting and receiving ultra high frequency (UHF) for digital terrestrial television broadcasting, for example, as shown in FIG. 6, two plate-shaped dipole antennas 120 are provided on a bumper 130 provided at the rear of the vehicle 110. An in-vehicle antenna system 100 provided at a corner portion of a vehicle body inside is used. As shown in FIGS. 7 and 8, each plate-shaped dipole antenna 120 includes a flat plate element 122 extending from the central feeding point 121 toward both sides, and a conductor sub-element 123 provided in parallel to each flat plate element 122. I have. The plate-shaped dipole antenna 120 is attached to the inner surface of the resin bumper 130 by an attachment lug 125 provided on the flat element 122. Each plate-shaped dipole antenna 120 is inclined with respect to the center line 140 in the vehicle front-rear direction on the side surface of the vehicle, and the surfaces of the flat plate elements 122, 123 are arranged to have projection surfaces in the vehicle front-rear direction and the vehicle left-right direction. Yes.

このように平板エレメント１２２、副エレメント１２３を車両前後方向の中心線１４０に対して斜めに配置することによって、各平板エレメント１２２，１２３によって車両の前後方向及び左右方向の電波を同時に捉えられるようにしている。そして、各板状ダイポールアンテナ１２０で受信した信号を合成し図９に示すような車載用アンテナシステム１００の指向特性を得ている。図９において、図中央の四角部分は車両と車両の両角に設けられた２つの板状ダイポールアンテナ１２０の配置を示したものであり、図中の同心円は利得を示し、外側に行くほど利得が大きくなるような座標となっている。また、図の左右方向の軸は車両の左右方向を示し、図９の上方向は車載用アンテナシステム１００が設けられている車両の後方を示し、図９の下方向は車両の前方を示す。図９に示すように、板状の２つのダイポールアンテナが車両の各角に設けられているので、車両の後方向に加え、車両の左右方向にも指向性を得ることができている。図９中の車両前方側は車両１１０に隠れてしまうため、アンテナの利得は低くなっている。   Thus, by arranging the flat element 122 and the sub-element 123 obliquely with respect to the center line 140 in the longitudinal direction of the vehicle, radio waves in the longitudinal direction and the lateral direction of the vehicle can be simultaneously captured by the flat plate elements 122 and 123. ing. Then, the signals received by the respective plate dipole antennas 120 are combined to obtain the directivity characteristics of the vehicle-mounted antenna system 100 as shown in FIG. In FIG. 9, the square part in the center of the figure shows the arrangement of the two plate-shaped dipole antennas 120 provided at both corners of the vehicle, and concentric circles in the figure indicate gain, and gain increases toward the outside. The coordinates are large. Also, the left and right axis in the figure indicates the left and right direction of the vehicle, the upper direction in FIG. 9 indicates the rear of the vehicle in which the vehicle-mounted antenna system 100 is provided, and the lower direction in FIG. 9 indicates the front of the vehicle. As shown in FIG. 9, since two plate-shaped dipole antennas are provided at each corner of the vehicle, directivity can be obtained in the left-right direction of the vehicle in addition to the rear direction of the vehicle. Since the vehicle front side in FIG. 9 is hidden by the vehicle 110, the gain of the antenna is low.

図６〜８に示すような車載用アンテナシステム１００は、車両１１０の意匠上の要求から、車両１１０の外部に出ないようにバンパ１３０またはエアスポイラ等の樹脂製の車両用外装品の内部に設けられていることが多い。ところが、このような車両外装品には、たとえば、歩行者衝撃吸収材、或いは各種ランプなどが取付けられるため、内部にもこれらの部品の取り付けスペースが必要となってくるので、良好なアンテナ特性が得られるような位置にアンテナを斜めに配置できない場合がある。   The vehicle-mounted antenna system 100 as shown in FIGS. 6 to 8 is provided inside a resin vehicle exterior such as a bumper 130 or an air spoiler so as not to come out of the vehicle 110 due to the design requirements of the vehicle 110. It is often done. However, for example, since a pedestrian shock absorber or various lamps are attached to such a vehicle exterior product, an installation space for these parts is also required inside, so that good antenna characteristics are obtained. In some cases, the antenna cannot be disposed at an oblique position.

ところが、平板エレメント１２２、副エレメント１２３を斜めに取付けずに各エレメント１２２，１２３の面が同一方向となるように配置すると、各エレメント１２２，１２３の面に沿った方向の指向性が低くなってしまう。このため、各アンテナエレメント１２２，１２３の面が車両の左右方向となるように車両に配置すると、特許文献１に記載された従来技術と同様、車載用アンテナシステム１００の車両１１０の左右方向の指向性が低くなり、車両１１０の位置によっては、地上デジタルテレビ放送に用いられる極超短波（ＵＨＦ）のように指向性に偏りがある電波を受信できない場合があるという問題があった。   However, if the flat elements 122 and the sub-elements 123 are not attached obliquely and are arranged so that the surfaces of the elements 122 and 123 are in the same direction, the directivity in the direction along the surfaces of the elements 122 and 123 is lowered. End up. For this reason, when the antenna elements 122 and 123 are arranged in the vehicle so that the surfaces of the antenna elements 122 and 123 are in the left-right direction of the vehicle, the vehicle 110 of the vehicle-mounted antenna system 100 is oriented in the left-right direction as in the related art described in Patent Document 1. Depending on the position of the vehicle 110, there is a problem that radio waves with biased directivity, such as ultra high frequency waves (UHF) used for digital terrestrial television broadcasting, may not be received.

本発明は、車載用アンテナシステムにおいて、コンパクトな構成で指向性に偏りがある電波を効果的に送受信することを目的とする。   An object of the present invention is to effectively transmit and receive radio waves with a biased directivity in a compact configuration in an in-vehicle antenna system.

本発明の車載用アンテナシステムは、中空体の車両用外装品の内部に並べて離間配置される複数の板状ダイポールアンテナを含む車載用アンテナシステムであって、各板状ダイポールアンテナは、給電点から一方に延びる平板エレメントと、給電点から平板エレメントと反対方向に向かって沿って延びる給電点側平板と給電点側平板から折れ曲がる先端側平板とを含む折板エレメント又は、給電点からそれぞれ反対方向に延びる給電点側平板と各給電点側平板から折れ曲がる各先端側平板とを含む複数の折板エレメントを備え、各板状ダイポールアンテナの各平板エレメントと各折板エレメントの各給電点側平板の各平板面又は、各板状ダイポールアンテナの複数の折板エレメントの各給電点側平板の各平板面が、略同一面で、かつ、略同一の直線方向に沿って延びるように配置され、各板状ダイポールアンテナは、各給電点にそれぞれ位相調整器が接続されたアンテナであること、を特徴とする。 The vehicle-mounted antenna system of the present invention is a vehicle-mounted antenna system including a plurality of plate-shaped dipole antennas arranged side by side in a hollow vehicle exterior product, and each plate-shaped dipole antenna is connected to a feeding point. A folded plate element including a flat plate element extending in one direction and a feeding point side flat plate extending from the feeding point in the opposite direction to the flat plate element and a tip side flat plate bent from the feeding point side flat plate, or in the opposite direction from the feeding point, respectively. Each of the plate elements of each plate-shaped dipole antenna and each plate of the feed point side of each folded plate element is provided with a plurality of folded plate elements including a feeding point side flat plate extending and each tip side flat plate bent from each feed point side flat plate. Each flat plate surface or each flat plate surface of each feeding point side flat plate of a plurality of folded plate elements of each plate-shaped dipole antenna is substantially the same surface and substantially the same. Is arranged to extend along a straight line direction, each of the plate-shaped dipole antenna, it in the feeding point respectively antenna phase adjuster is connected, characterized by.

本発明に係る車載用アンテナシステムは、望ましくは、各板状ダイポールアンテナの各平板エレメントと各折板エレメントの各給電点側平板又は、複数の折板エレメントの各給電点側平板は、それぞれ車両の左右方向に対してこれらの板面が垂直方向に面するように配置され、各板状ダイポールアンテナの各折板エレメントの各先端側平板は、それぞれ車両の前後方向に対してこれらの板面が垂直方向に面するように配置される。
In the vehicle-mounted antenna system according to the present invention , preferably, each flat plate element of each plate-shaped dipole antenna and each feed point side flat plate of each folded plate element or each feed point side flat plate of a plurality of folded plate elements are respectively vehicles. are arranged so that these plate surfaces facing in a direction perpendicular to the lateral direction of the distal end side flat plate of each folded plate elements of each planar dipole antenna, these plate surface with respect to the longitudinal direction of the vehicle, respectively It is Ru are arranged so as to face the vertical direction.

本発明は、車載用アンテナシステムにおいて、コンパクトな構成で指向性に偏りがある電波を効果的に送受信することができるという効果を奏する。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has an effect that in a vehicle-mounted antenna system, it is possible to effectively transmit and receive radio waves with a biased directivity with a compact configuration.

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本実施形態の車載用アンテナシステム１０は、車両１１の後方に設けられた樹脂製のバンパ３０の中に設けられた２つの板状ダイポールアンテナ１２を備えている。図２に示すように、各板状ダイポールアンテナ１２はそれぞれ車両１１の前後方向の中心線４０と車両の左右の側面１１ａ，１１ｂとの間に設けられている。車載用アンテナシステム１０はＵＨＦ周波数帯のうち周波数範囲が４７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚの地上デジタルテレビ放送用の電波を送受信するものである。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the in-vehicle antenna system 10 of the present embodiment includes two plate-shaped dipole antennas 12 provided in a resin bumper 30 provided at the rear of a vehicle 11. As shown in FIG. 2, each plate-shaped dipole antenna 12 is provided between the center line 40 in the front-rear direction of the vehicle 11 and the left and right side surfaces 11a, 11b of the vehicle. The in-vehicle antenna system 10 transmits and receives radio waves for digital terrestrial television broadcasting having a frequency range of 470 MHz to 770 MHz in the UHF frequency band.

図３に示すように、板状ダイポールアンテナ１２は中央の給電点２１からそれぞれ反対方向に延びる給電点側平板２２と、給電点側平板２２から折れ曲がった先端側平板２４とを含む折板エレメント２５を給電点２１の両側に備えている。折板エレメント２５は薄い金属板によって構成されていてもよいし、誘電体の板の上に導電性フィルムを貼ったり導電性の塗装をしたりして構成されるようにしてもよい。折板エレメント２５の給電点２１からの折れ曲がり方向に沿った全長はＬ0であり、先端側平板２４の長さＬ2は折板エレメント２５の全長Ｌ0の１／２の長さとなっている。この先端側平板２４の長さＬ2は折板エレメント２５の全長Ｌ0の１／２以下であれば１／２で無くともよく、例えば、全長の１／３などであってもよい。また、給電点側平板２２の長さＬ1は折板エレメント２５の全長Ｌ0の１／２となっている。折板エレメント２５の全長Ｌ0は、４７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚの周波数範囲の地上デジタルテレビ放送用の電波を送受信することができるよう、例えば、電気長が周波数５９０ＭＨｚの１／４波長となるように構成してもよい。また、折板エレメント２５の先端側平板２４の給電点側平板２２からの折れ曲がり角度は略９０度で、給電点側平板２２と先端側平板２４とは略直角となっている。この折り曲げ角度は９０度以上であってもよい。 As shown in FIG. 3, the plate-shaped dipole antenna 12 includes a folded plate element 25 including a feeding point side flat plate 22 extending in the opposite direction from the central feeding point 21 and a tip side flat plate 24 bent from the feeding point side flat plate 22. Are provided on both sides of the feeding point 21. The folded plate element 25 may be constituted by a thin metal plate, or may be constituted by pasting a conductive film on a dielectric plate or conducting conductive coating. The total length of the folded plate element 25 along the direction of bending from the feeding point 21 is L 0 , and the length L 2 of the distal side flat plate 24 is ½ of the total length L 0 of the folded plate element 25. . The length L 2 of the tip side flat plate 24 may not be 1/2 as long as it is ½ or less of the total length L 0 of the folded plate element 25, and may be 1/3 of the total length, for example. Further, the length L 1 of the feeding point side flat plate 22 is ½ of the total length L 0 of the folded plate element 25. The total length L 0 of the folded plate element 25 is configured so that, for example, the electrical length is a quarter wavelength of a frequency of 590 MHz so that radio waves for digital terrestrial television broadcasting in the frequency range of 470 MHz to 770 MHz can be transmitted and received. May be. In addition, the bending angle of the tip side flat plate 24 of the folded plate element 25 from the feeding point side flat plate 22 is approximately 90 degrees, and the feeding point side flat plate 22 and the tip side flat plate 24 are substantially perpendicular. This bending angle may be 90 degrees or more.

図３に示すように、板状ダイポールアンテナ１２は各給電点側平板２２と同一面で、各給電点側平板２２に沿って延びる帯板状の副エレメント２３が設けられている。副エレメント２３は各折板エレメント２５の各給電点側平板２２と結合共振を起こし、板状ダイポールアンテナ１２の送受信可能な周波数帯域を広げるためのものである。副エレメント２３の長さは各折板エレメント２５の各給電点側平板２２の長さＬ1の略２倍の長さとなっている。 As shown in FIG. 3, the plate-like dipole antenna 12 is provided with a strip-like subelement 23 that is flush with each feeding point side flat plate 22 and extends along each feeding point side flat plate 22. The sub-element 23 causes coupling resonance with each feeding point side flat plate 22 of each folded plate element 25 and widens the frequency band in which the plate-shaped dipole antenna 12 can be transmitted and received. The length of the sub element 23 is approximately twice as long as the length L 1 of each feeding point side flat plate 22 of each folded plate element 25.

図２に示すように、各板状ダイポールアンテナ１２は、各折板エレメント２５の給電点側平板２２に設けられた取り付けラグ２７によって、各折板エレメント２５の各給電点側平板２２の各平板面が略同一方向となるように樹脂製のバンパ３０の内側に取付けられている。本実施形態では、各給電点側平板２２の各平板面は車両１１の幅方向である左右方向に略平行で、車両１１の後端面１１ｃに沿うように配置されている。また、各折板エレメント２５の先端側平板２４は給電点側平板２２と略直角となっていることから、先端側平板２４の平板面は車両１１の後端面１１ｃと略垂直の方向となっており、車両の側面１１ａ，１１ｂに略平行となっている。本実施形態では、各先端側平板２４は折り曲げ方向が車両１１の側となるように取付けられているが、折り曲げ方向が車両１１と離れる方向に取付けてもよい。   As shown in FIG. 2, each plate-shaped dipole antenna 12 is attached to each feeding point side flat plate 22 of each folding plate element 25 by an attachment lug 27 provided on the feeding point side flat plate 22 of each folding plate element 25. It is attached to the inside of the resin bumper 30 so that the surfaces are substantially in the same direction. In the present embodiment, each flat plate surface of each feeding point side flat plate 22 is disposed substantially parallel to the left-right direction that is the width direction of the vehicle 11 and along the rear end surface 11 c of the vehicle 11. Further, since the front end side flat plate 24 of each folded plate element 25 is substantially perpendicular to the feeding point side flat plate 22, the flat plate surface of the front end side flat plate 24 is in a direction substantially perpendicular to the rear end surface 11 c of the vehicle 11. It is substantially parallel to the side surfaces 11a and 11b of the vehicle. In the present embodiment, each of the front end side flat plates 24 is attached so that the bending direction is on the side of the vehicle 11, but the bending direction may be attached in a direction away from the vehicle 11.

２つの板状ダイポールアンテナ１２は車両１１の前後方向の中心線４０からそれぞれ距離Ｗの位置に配置されている。距離Ｗは各板状ダイポールアンテナ１２の間隔Ｄが互いに干渉しないような距離、例えば、Ｄが共振周波数における電波の波長の５／４（電気長の５／４の長さ）となる寸法となっている。本実施形態で、折板エレメント２５の長さＬ0が共振周波数における電波の波長の１／４である場合、各給電点側平板２２の長さはそれぞれ共振周波数における電波の波長の１／８となるので、間隔Ｄを共振周波数における電波の波長の長さとする場合には、距離Ｗは１／８＋（５／４）／２＝３／４、すなわち共振周波数における電波の波長の３／４となる。 The two plate-like dipole antennas 12 are arranged at a distance W from the center line 40 in the front-rear direction of the vehicle 11. The distance W is such that the distance D between the plate-shaped dipole antennas 12 does not interfere with each other, for example, D is a dimension that is 5/4 of the wavelength of the radio wave at the resonance frequency (5/4 length of electrical length). ing. In the present embodiment, when the length L 0 of the folded plate element 25 is 1/4 of the wavelength of the radio wave at the resonance frequency, the length of each feeding point side flat plate 22 is 1/8 of the wavelength of the radio wave at the resonance frequency. Therefore, when the interval D is the length of the wavelength of the radio wave at the resonance frequency, the distance W is 1/8 + (5/4) / 2 = 3/4, that is, 3/4 of the wavelength of the radio wave at the resonance frequency. It becomes.

図２に示すように、各板状ダイポールアンテナ１２の各給電点２１にはそれぞれ位相調整器５０が接続されている。位相調整器５０は、たとえばＬＣ回路などで構成され、各板状ダイポールアンテナ１２への給電位相を変化させることができるものである。そして、例えば、各板状ダイポールアンテナ１２への給電位相を位相ずれが０度の同一位相とすると、２つの板状ダイポールアンテナ１２の合成された指向性、すなわち車載用アンテナシステム１０の指向性は車両の前後方向に強く、車両の左右方向に弱くなり、逆に、２つの板状ダイポールアンテナ１２への給電位相を１８０度ずらすと、合成された車載用アンテナシステム１０の指向性は左右方向に強く、車両の前後方向には弱くなる。位相調整器５０によって各板状ダイポールアンテナ１２の給電位相を調整することによって前後方向、及び左右方向の合成された指向性を所望の形状とすることができる。   As shown in FIG. 2, a phase adjuster 50 is connected to each feeding point 21 of each plate-shaped dipole antenna 12. The phase adjuster 50 is composed of an LC circuit, for example, and can change the feeding phase to each plate-shaped dipole antenna 12. For example, if the feeding phase to each plate-shaped dipole antenna 12 is the same phase with a phase shift of 0 degree, the combined directivity of the two plate-shaped dipole antennas 12, that is, the directivity of the vehicle-mounted antenna system 10 is When the feeding phase to the two plate-shaped dipole antennas 12 is shifted by 180 degrees, the directivity of the combined in-vehicle antenna system 10 is changed in the left-right direction. Strong and weak in the longitudinal direction of the vehicle. By adjusting the feeding phase of each plate dipole antenna 12 by the phase adjuster 50, the combined directivity in the front-rear direction and the left-right direction can be formed into a desired shape.

以上説明したように構成された車載用アンテナシステム１０によって、周波数範囲が４７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚの地上デジタルテレビ放送用の電波の送受信を行う場合について説明する。   A case where radio waves for digital terrestrial television broadcasting having a frequency range of 470 MHz to 770 MHz are transmitted and received by the vehicle-mounted antenna system 10 configured as described above will be described.

地上デジタルテレビ放送用の電波が、車両の前後方向に向かって送信されている場合には、その平板面が車両１１の前後方向にほぼ垂直となっている折板エレメント２５の各給電点側平板２２が電波を受け、折板エレメント２５が共振して電波を受信する。また、地上デジタルテレビ放送用の電波が、車両の左右方向に向かって送信されている場合には、その平板面が車両１１の左右の側面１１ａ，１１ｂに沿った方向に略垂直となっている各折板エレメント２５の各先端側平板２４が電波を受け、折板エレメント２５が共振して電波を受信する。また、車両の前後方向の中心線４０から９０度以内で傾いた方向から電波が送信されている場合には、各給電点側平板２２及び先端側平板２４がそれぞれ電波を受けて折板エレメント２５が共振して電波を受信する。また、副エレメント２３は折板エレメント２５が共振する際に結合共振を起こすので、車載用アンテナシステム１０の受信可能周波数帯域が広がり、４７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚの周波数帯において必要な利得を得ることができる。   When radio waves for digital terrestrial television broadcasting are transmitted in the front-rear direction of the vehicle, each feeding point side flat plate of the folded plate element 25 whose flat surface is substantially perpendicular to the front-rear direction of the vehicle 11. 22 receives the radio wave, and the folded plate element 25 resonates to receive the radio wave. When radio waves for digital terrestrial television broadcasting are transmitted in the left-right direction of the vehicle, the flat plate surface is substantially perpendicular to the direction along the left and right side surfaces 11a, 11b of the vehicle 11. Each front plate 24 of each folded plate element 25 receives radio waves, and the folded plate elements 25 resonate to receive radio waves. Further, when radio waves are transmitted from a direction tilted within 90 degrees from the center line 40 in the front-rear direction of the vehicle, the feeding point side flat plate 22 and the tip side flat plate 24 receive the radio waves and receive the folded plate element 25. Resonates and receives radio waves. Further, since the sub-element 23 causes coupling resonance when the folded plate element 25 resonates, the receivable frequency band of the vehicle-mounted antenna system 10 is widened, and a necessary gain can be obtained in the frequency band of 470 MHz to 770 MHz.

図４に車載用アンテナシステム１０の周波数５９０ＭＨｚにおける水平面内の指向性を示す。図４において、図中央の四角部分は車両と車両の後方に設けられた各板状ダイポールアンテナ１２の各折板エレメント２５の配置を示したものであり、図中の同心円は利得を示し、外側に行くほど利得が大きくなるような座標となっている。また、図の左右方向の軸は車両の左右方向を示し、図の上方向は車載用アンテナシステム１０が設けられている車両の後方を示し、図の下方向は車両の前方を示す。図４に示すように、各板状ダイポールアンテナ１２は、車両１１の前後方向に対して平面が略垂直となるように配置された給電点側平板２２と車両１１の左右方向に対して平面が略垂直となるように配置された先端側平板２４とを備えていること、及び、位相調整器５０によって各板状ダイポールアンテナ１２の給電点２１への給電位相を調整しているので、車両１１の前後方向、左右方向とも略同等の利得を得ることができ、地上デジタルテレビ放送用の電波のように指向性に偏りのある電波を効果的に送受信することができる。なお、図中の車両前方側の指向性が低くなっているのは、車両１１が車載用アンテナシステム１０の遮蔽となってしまうためである。車両前方方向については、例えば、車両前方にもう１つ車載用アンテナシステム１０を設けることによって必要な利得を得ることができる。   FIG. 4 shows the directivity in the horizontal plane at a frequency of 590 MHz of the vehicle-mounted antenna system 10. In FIG. 4, the square part in the center of the figure shows the arrangement of the folded plate elements 25 of the vehicle and each plate-like dipole antenna 12 provided at the rear of the vehicle. The coordinates are such that the gain increases as the distance increases. Moreover, the left-right axis in the figure indicates the left-right direction of the vehicle, the upper direction in the figure indicates the rear of the vehicle on which the in-vehicle antenna system 10 is provided, and the lower direction in the figure indicates the front of the vehicle. As shown in FIG. 4, each plate-shaped dipole antenna 12 has a flat surface with respect to the feed point side flat plate 22 and the left and right direction of the vehicle 11 arranged so that the plane is substantially perpendicular to the front and rear direction of the vehicle 11. Since the front end side flat plate 24 arranged so as to be substantially vertical is provided, and the feeding phase to the feeding point 21 of each plate dipole antenna 12 is adjusted by the phase adjuster 50, the vehicle 11 Can obtain substantially the same gain in both the front-rear direction and the left-right direction, and can effectively transmit and receive radio waves with biased directivity, such as radio waves for terrestrial digital television broadcasting. The reason why the directivity on the vehicle front side in the drawing is low is that the vehicle 11 is shielded from the in-vehicle antenna system 10. For the vehicle front direction, for example, a necessary gain can be obtained by providing another in-vehicle antenna system 10 in front of the vehicle.

また、本実施形態の車載用アンテナシステム１０は、各板状ダイポールアンテナ１２の各折板エレメント２５の各給電点側平板２２の各平板面が略同一方向となるように配置しても、図４に示すように、先に図９に示した従来技術の車載用アンテナシステム１００の指向性と略同等の指向性を得ることができるので、図６から図９に示した従来技術の車載用アンテナシステムのように、各板状ダイポールアンテナ１２を車両の角部に斜め方向に向けて設ける必要がなく、コンパクトな配置とすることができ、小さな車両外装品の内部にも設置することができるという効果を奏する。   In addition, the in-vehicle antenna system 10 of the present embodiment may be arranged so that the plate surfaces of the feeding point side plates 22 of the folded plate elements 25 of the plate dipole antennas 12 are substantially in the same direction. As shown in FIG. 4, since the directivity substantially equivalent to the directivity of the prior art in-vehicle antenna system 100 shown in FIG. 9 can be obtained, the in-vehicle in the prior art shown in FIG. 6 to FIG. Unlike the antenna system, it is not necessary to provide each plate-shaped dipole antenna 12 obliquely at the corner of the vehicle, and it can be compactly arranged and can be installed inside a small vehicle exterior product. There is an effect.

以上述べたように、本実施形態の車載用アンテナシステム１０は、コンパクトな構成で地上デジタルテレビ放送用の電波のように指向性に偏りのある電波を効果的に送受信することができるという効果を奏する。   As described above, the vehicle-mounted antenna system 10 according to the present embodiment has an effect that it can effectively transmit / receive radio waves with biased directivity, such as radio waves for terrestrial digital television broadcasting, in a compact configuration. Play.

本実施形態の車載用アンテナシステム１０では、板状ダイポールアンテナの先端側平板２４の長さは折板エレメント２５全体の１／２として説明したが、必要とされる指向性によって、その折曲げ長さを変化させてもかまわない。また、指向性に合わせて各板状ダイポールアンテナ１２の設置間隔を変化させてもかまわない。また、本実施形態の車載用アンテナシステム１０では、車両１１の後部に取付けられたバンパ３０の内部で車両の前後方向の中心線４０の左右にそれぞれ板状ダイポールアンテナ１２を配置したものとして説明したが、本実施形態が取付けられる車両用外装品はバンパ３０に限られず、樹脂製の中空品であればエアスポイラ等他の外装品であってもかまわない。また、車両用外装品の内部に収納される板状ダイポールアンテナは２つに限らず、それ以上の数としてもよい。   In the vehicle-mounted antenna system 10 of this embodiment, the length of the plate 24 on the front end side of the plate-shaped dipole antenna has been described as 1/2 of the entire folded plate element 25, but depending on the required directivity, You can change the height. Moreover, you may change the installation space | interval of each plate-shaped dipole antenna 12 according to directivity. Moreover, in the vehicle-mounted antenna system 10 of this embodiment, it demonstrated as what has arrange | positioned the plate-shaped dipole antenna 12 to the right and left of the center line 40 of the front-back direction of a vehicle inside the bumper 30 attached to the rear part of the vehicle 11, respectively. However, the vehicle exterior product to which the present embodiment is attached is not limited to the bumper 30 and may be another exterior product such as an air spoiler as long as it is a resin hollow product. Further, the number of plate-shaped dipole antennas housed inside the vehicle exterior product is not limited to two, and the number may be larger than that.

以下、図５を参照しながら本発明の他の実施形態について説明する。先に説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。   Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Parts similar to those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

本実施形態の車載用アンテナシステム１０は、図５に示すように、板状ダイポールアンテナ１２を、給電点２１から一方に延びる平板エレメント２６と、給電点２１から平板エレメント２６と反対方向に向かって沿って延びる給電点側平板２２と給電点側平板２２から折れ曲がる先端側平板２４と、を含む折板エレメント２５によって構成したもので、平板エレメント２６と折板エレメント２５の給電点側平板２２の平板面は略同一方向となるように構成されている。平板エレメント２６の給電点２１からの長さは、例えば、共振周波数における電波の波長１／４とすることができる。そして、この板状ダイポールアンテナ１２の先端側平板２４がそれぞれ図２に示す車両１１の各側面１１ａ，１１ｂ側となるように、先に説明した実施形態と同様に配置される。各板状ダイポールアンテナ１２の各平板エレメント２６の間隔は先の実施形態と同様、Ｄが共振周波数における電波の波長５／４となるように配置し、それに伴って各板状ダイポールアンテナ１２の給電点２１の中心線４０からの距離Ｗは先に図２で説明した実施形態よりも少し長くする。例えば、各平板エレメント２６の間隔Ｄを共振周波数における電波の波長の５／４とする場合、距離Ｗは１／４＋（５／４）／２＝７／８なる。すなわち共振周波数における電波の波長の７／８となる。   As shown in FIG. 5, the in-vehicle antenna system 10 of the present embodiment includes a plate-like dipole antenna 12 that extends from the feeding point 21 to one side and a flat plate element 26 that extends from the feeding point 21 toward the opposite direction to the flat plate element 26. It is constituted by a folded plate element 25 including a feeding point side flat plate 22 extending along and a distal end side flat plate 24 bent from the feeding point side flat plate 22. The flat plate element 26 and the flat plate of the feeding point side flat plate 22 of the folded plate element 25. The surfaces are configured to be in substantially the same direction. The length of the flat element 26 from the feeding point 21 can be, for example, the wavelength ¼ of the radio wave at the resonance frequency. And it arrange | positions similarly to embodiment demonstrated previously so that the front end side flat plate 24 of this plate-shaped dipole antenna 12 may become each side surface 11a, 11b side of the vehicle 11 shown in FIG. As in the previous embodiment, the distance between the plate elements 26 of the plate-like dipole antennas 12 is arranged so that D is the wavelength 5/4 of the radio wave at the resonance frequency. The distance W from the center line 40 of the point 21 is made slightly longer than the embodiment described above with reference to FIG. For example, when the distance D between the flat plate elements 26 is 5/4 of the wavelength of the radio wave at the resonance frequency, the distance W is 1/4 + (5/4) / 2 = 7/8. That is, it becomes 7/8 of the wavelength of the radio wave at the resonance frequency.

本実施形態は、先に図１から図４を参照して説明した実施形態と同様の効果を奏する。   This embodiment has the same effect as the embodiment described above with reference to FIGS.

本発明の実施形態における車載用アンテナシステムを搭載した車両の斜視図である。It is a perspective view of the vehicle carrying the vehicle-mounted antenna system in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における車載用アンテナシステムの構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the vehicle-mounted antenna system in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における車載用アンテナシステムの板状ダイポールアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the plate-shaped dipole antenna of the vehicle-mounted antenna system in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における車載用アンテナシステムの指向性を示すグラフである。It is a graph which shows the directivity of the vehicle-mounted antenna system in embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態における車載用アンテナシステムの板状ダイポールアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the plate-shaped dipole antenna of the vehicle-mounted antenna system in other embodiment of this invention. 従来技術における車載用アンテナシステムを搭載した車両の斜視図である。It is a perspective view of the vehicle carrying the vehicle-mounted antenna system in a prior art. 従来技術における車載用アンテナシステムの構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the vehicle-mounted antenna system in a prior art. 従来技術における車載用アンテナシステムの板状ダイポールアンテナを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the plate-shaped dipole antenna of the vehicle-mounted antenna system in a prior art. 従来技術における車載用アンテナシステムの指向性を示すグラフである。It is a graph which shows the directivity of the vehicle-mounted antenna system in a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

１０，１００ 車載用アンテナシステム、１１，１１０ 車両、１１ａ，１１ｂ 側面、１１ｃ 後端面、１２，１２０ 板状ダイポールアンテナ、２１，１２１ 給電点、２２ 給電点側平板、２３，１２３ 副エレメント、２４ 先端側平板、２５ 折板エレメント、２６，１２２ 平板エレメント、２７，１２５ 取り付けラグ、３０，１３０ バンパ、４０，１４０ 中心線、５０ 位相調整器、Ｄ 間隔、Ｗ 距離。   10,100 Vehicle-mounted antenna system, 11, 110 Vehicle, 11a, 11b Side face, 11c Rear end face, 12, 120 Plate dipole antenna, 21, 121 Feed point, 22 Feed point side flat plate, 23, 123 Sub-element, 24 Tip Side plate, 25 Folded plate element, 26, 122 Flat plate element, 27, 125 Mounting lug, 30, 130 Bumper, 40, 140 Center line, 50 Phase adjuster, D interval, W distance.

Claims (2)

中空体の車両用外装品の内部に並べて離間配置される複数の板状ダイポールアンテナを含む車載用アンテナシステムであって、
各板状ダイポールアンテナは、
給電点から一方に延びる平板エレメントと、給電点から平板エレメントと反対方向に向かって沿って延びる給電点側平板と給電点側平板から折れ曲がる先端側平板とを含む折板エレメント又は、
給電点からそれぞれ反対方向に延びる給電点側平板と各給電点側平板から折れ曲がる各先端側平板とを含む複数の折板エレメントを備え、
各板状ダイポールアンテナの各平板エレメントと各折板エレメントの各給電点側平板の各平板面又は、各板状ダイポールアンテナの複数の折板エレメントの各給電点側平板の各平板面が、略同一面で、かつ、略同一の直線方向に沿って延びるように配置され、
各板状ダイポールアンテナは、各給電点にそれぞれ位相調整器が接続されたアンテナであること、
を特徴とする車載用アンテナシステム。 A vehicle-mounted antenna system including a plurality of plate-shaped dipole antennas arranged side by side in a hollow vehicle exterior product,
Each plate dipole antenna
A folded plate element including a flat plate element extending from the feeding point to one side, a feeding point side flat plate extending from the feeding point in a direction opposite to the flat plate element, and a distal end side flat plate bent from the feeding point side flat plate, or
A plurality of folded plate elements including a feeding point side flat plate extending in the opposite direction from the feeding point and each tip side flat plate bent from each feeding point side flat plate,
Each flat plate surface of each flat plate element of each plate dipole antenna and each flat plate surface of each feed point side plate of each folded plate element, or each flat plate surface of each feed point side flat plate of a plurality of folded plate elements of each plate dipole antenna, Arranged on the same plane and extending along substantially the same linear direction ,
Each plate-shaped dipole antenna is an antenna in which a phase adjuster is connected to each feeding point,
Board antenna system according to claim. 請求項１に記載の車載用アンテナシステムであって、
各板状ダイポールアンテナの各平板エレメントと各折板エレメントの各給電点側平板又は、複数の折板エレメントの各給電点側平板は、それぞれ車両の左右方向に対してこれらの板面が垂直方向に面するように配置され、
各板状ダイポールアンテナの各折板エレメントの各先端側平板は、それぞれ車両の前後方向に対してこれらの板面が垂直方向に面するように配置されること、
を特徴とする車載用アンテナシステム。 The vehicle-mounted antenna system according to claim 1,
Each planar dipole antenna each feed point side flat plate or the flat plate element and each folded plate elements, each feed point side flat plate of a plurality of folded plate elements, these plate surfaces perpendicularly to the lateral direction of the respective vehicle Arranged to face the
Each front side flat plate of each folded plate element of each plate-shaped dipole antenna is disposed so that these plate surfaces face the vertical direction with respect to the longitudinal direction of the vehicle,
An in-vehicle antenna system characterized by
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