CN110476301A - 天线装置 - Google Patents

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Abstract

提供能够抑制天线增益下降且能够实现小型化的天线装置。BandIII电容加载元件(8)由1个金属板部件构成，具有侧部(8a)和顶部(8b)。侧部(8a)是与底座垂直的平面。侧部(8a)呈相对于底座的高度从前方朝向后方变高的形状。顶部(8b)是从侧部(8a)的上端弯曲的部分。侧部(8a)的上缘与顶部(8b)的左缘彼此相接。顶部(8b)与侧部(8a)垂直。顶部(8b)相对于底座的角度比侧部(8a)相对于底座的角度小。顶部(8b)的右缘为BandIII电容加载元件(8)的外缘。

Description

天线装置
技术领域
本发明涉及具备电容加载元件的天线装置。
背景技术
近年来，开发了被称为鲨鱼鳍天线的车载用天线装置。在车载用天线装置中，有不仅搭载AM/FM广播接收用天线，还搭载DAB(Digital Audio Broadcast：数字音频广播)用天线的动向(例如，下述专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-199865号公报
发明内容
有如上述那样在共用的罩内设置多个天线的动向，然而另一方面，还是要求小型化，因而难以确保天线的增益。
本发明是能够抑制天线增益的下降并实现小型化的天线装置。
本发明的一种方案为天线装置。该天线装置具备底座和配置于所述底座的上方的电容加载元件，所述电容加载元件具有第1部分及第2部分，所述第2部分相对于所述底座的角度比所述第1部分相对于所述底座的角度小，且所述第2部分从所述第1部分的与所述底座的相反侧延伸。
也可以是，所述第1部分与所述底座大致垂直，所述第2部分与所述第1部分大致垂直。
也可以是，所述电容加载元件呈相对于所述底座的高度随着从前方朝向后方而变高的形状。
也可以是，所述第1部分的与所述底座相反侧的缘和所述第2部分的缘彼此相接。
也可以是，具备构成不同天线的其他电容加载元件，所述电容加载元件设置于所述其他电容加载元件的前方。
也可以是，所述电容加载元件的所述第1部分不与所述其他电容加载元件平行。
也可以是，所述电容加载元件为金属板部件。
另外，以上构成要素的任意的组合、将本发明的表述在方法和/或系统等之间变换而成的结构作为本发明的方案也是有效的。
根据本发明，能够提供可抑制天线增益的下降并实现小型化的天线装置。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的天线装置1的、省略了外罩2的立体图。
图2是其左视图。
图3是天线装置1的分解立体图。
图4是从右前方观察图3的L-Band元件16的立体图。
图5是从左前方观察图3的L-Band元件16的立体图。
图6是从左前方观察图3的BandIII电容加载元件8的立体图。
图7是从右后方观察图3的BandIII电容加载元件8的立体图。
图8是表示BandIII电容加载元件8具有顶部8b的天线装置1和BandIII电容加载元件8不具有顶部8b的天线装置各自的、BandIII频带的频率与平均增益的关系的、基于模拟的特性图。
图9是表示BandIII电容加载元件8具有对金属底座19配置且与顶部8b的侧部8a的相反侧连接的追加侧部的天线装置和不具有追加侧部的天线装置1各自的、BandIII频带的频率与平均增益的关系的、基于模拟的特性图。
图10是表示BandIII电容加载元件8的第1变形例的立体图。
图11是表示BandIII电容加载元件8具有顶部8b的情况(图6)和具有顶部8d的情况(图10)下的各天线装置1的、BandIII频带的频率与平均增益的关系的、基于模拟的特性图。
图12是表示与图11相同的各情况下的天线装置1的、FM带的频率与平均增益的关系的、基于模拟的特性图。
图13是从左前方观察BandIII电容加载元件8的第2变形例的立体图。
图14是从右后方观察BandIII电容加载元件8的第2变形例的立体图。
图15是表示将BandIII电容加载元件8及BandIII螺旋元件10的共振频率设为FM频带，将AM/FM电容加载元件3及AM/FM螺旋元件5的共振频带设为BandIII频带的、进行了频率的调换的天线装置和没有进行频率的调换的天线装置1各自的、FM带的频率与平均增益的关系的、基于模拟的特性图。
图16是将BandIII电容加载元件8和AM/FM电容加载元件3设为与图2大致相同形状的天线装置1的简化左视图。
图17是与图16相比，将BandIII电容加载元件8的后方下部向后方延长而使其进入到AM/FM电容加载元件3的前后方向存在区域内的天线装置的简化左视图。
图18是表示BandIII电容加载元件8与AM/FM电容加载元件3的前后方向存在区域不重叠的天线装置1(图16)和重叠的天线装置(图17)各自的、FM带的频率与平均增益的关系的、基于模拟的特性图。
图19是与图16相比，将AM/FM电容加载元件3的前方下部斜向切除而得到的天线装置1的简化左视图。
图20是与图16相比，将BandIII电容加载元件8的后方下部斜向切除而得到的天线装置1的简化左视图。
图21是将AM/FM电容加载元件3设为与图19相同的形状，将BandIII电容加载元件8设为与图20相同的形状的天线装置1的简化左视图。
图22是表示图16～图21的各天线装置1中的FM带的频率与平均增益的关系的、基于模拟的特性图。
图23是与图16相比，将AM/FM电容加载元件3的前方上部斜向切除而得到的天线装置的简化左视图。
图24是表示图16的天线装置1和图23的天线装置各自的FM带的频率与平均增益的关系的、基于模拟的特性图。
图25是将BandIII电容加载元件8与BandIII螺旋元件10连接的LC并联电路的电路图。
图26是将BandIII电容加载元件8与BandIII螺旋元件10连接的电容器C的电路图。
图27是本发明的实施方式2的天线装置1A的省略了外罩2的立体图。
图28是本发明的实施方式3的天线装置1B的将外罩2截去一半而得到的立体图。
图29是其左视图。
图30是图28的BandIII电容加载元件81的立体图。
图31是其俯视图。
图32是其左视图。
图33是在天线装置1B中将BandIII电容加载元件81的左侧元件81a及右侧元件81b的后方下部以圆弧状切除的情况下的省略了外罩2的右视图。
图34是图33的BandIII电容加载元件81的俯视图。
图35是其左视图。
图36是表示将BandIII电容加载元件81的左侧元件81a及右侧元件81b的后方下部均斜向切除的情况和均以圆弧状切除的情况下的各天线装置1B的、FM带的频率与平均增益的关系的、基于模拟的特性图。
图37是表示在天线装置1B中将BandIII电容加载元件81的左侧元件81a及右侧元件81b利用横跨彼此的上缘的顶部连结并且形成为非曲折形状的情况、将左侧元件81a及右侧元件81b设为非连结且非曲折形状的情况、和将左侧元件81a及右侧元件81b设为非连结且曲折形状的情况(图28～图33)下的各GNSS天线24的仰角与增益的关系的、基于模拟的特性图。
图38是表示在天线装置1B中将GNSS天线24置换为SXM(Sirius-XM：天狼星XM)天线时，将BandIII电容加载元件81的左侧元件81a及右侧元件81b利用横跨彼此的上缘的顶部连结并形成为非曲折形状的情况、将左侧元件81a及右侧元件81b设为非连结且非曲折形状的情况、和将左侧元件81a及右侧元件81b设为非连结且曲折形状的情况(图28～图33)下的各SXM天线的仰角与增益的关系的、基于模拟的特性图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行详细记述。另外，对各附图所示的相同或等同的构成要素、部件等标注相同的附图标记，适当省略重复的说明。此外，实施方式并非对发明进行限定而是示例，实施方式中记述的所有特征和/或其组合并不一定均是发明的本质性特征。
(实施方式1)
图1是本发明的实施方式1的天线装置1的省略了外罩2的立体图。图2是其左视图。图3是天线装置1的分解立体图。通过图1及图3，对天线装置1的相互正交的前后、上下、左右的各方向进行定义。上下方向是相对于金属底座19及树脂底座20垂直的方向。相对于金属底座19及树脂底座20而言安装对象(例如车辆)所存在的方向为下方。前后方向是天线装置1的长度方向。左右方向是天线装置1的宽度方向。前方是将天线装置1安装于车辆的情况下的行进方向。左右方向以对作为行进方向的前方进行观察的状态为基准而确定的。
天线装置1是车载用鲨鱼鳍天线，安装于车辆的车顶等。天线装置1在外罩2内具备作为第1天线的AM/FM电容加载元件3及AM/FM螺旋元件5、作为第2天线的BandIII电容加载元件8及BandIII螺旋元件10、以及作为第3天线的L-Band元件16。此外，也可以另行具备GPS(Global Positioning System，全球定位系统)和/或SXM(卫星无线电广播)天线等。
AM带的频率为522kHz～1710kHz，FM带的频率为76MHz～108MHz。第1天线用于接收AM带及作为第1共振频带的FM带。DAB中具有频率为1452MHz～1492MHz的L-Band(长波段)频带和频率为174MHz～240MHz的BandIII(波段III)频带。第2天线用于接收作为第2共振频带的BandIII频带，第3天线用于接收作为第3共振频带的L-Band频带。
外罩2是电波透过性的合成树脂制(PC或PET、ABS树脂等树脂制的成型品)，两侧面形成为向内侧弯曲的鲨鱼鳍形状。与外罩2一起构成收纳各元件的内部空间的底座是将金属底座19及树脂底座20组合而成的。金属底座19比树脂底座20的面积小，通过螺纹固定等安装(固定)于树脂底座20上。树脂底座20通过螺纹固定等安装(固定)于外罩2。衬垫13是弹性体或橡胶等的环状的弹性部件，被外罩2和树脂底座20沿整周夹持(按压)，将外罩2和树脂底座20之间水密密封。密封部件21是弹性体、聚氨酯或橡胶等的环状的弹性部件，被夹持于树脂底座20的下表面与天线装置1的安装对象的车身(例如车辆车顶)之间，将两者之间水密密封。作为导体的螺栓(车身安装用螺钉)23经由作为导体的扣件(capture fastener)22而与金属底座19螺合，从而将天线装置1固定于车辆的车顶等。经由扣件22及螺栓23，车辆的车顶等与金属底座19彼此电连接。
支架4为电波透过性的合成树脂制(PC、PET、ABS树脂等树脂制的成型品)，通过螺纹固定等安装(固定)于外罩2的内侧。支架4通过螺纹固定等安装(固定)作为第1电容加载元件的AM/FM电容加载元件3，并且将作为第2电容加载元件的BandIII电容加载元件8保持于BandIII元件保持部4a，将BandIII基板9保持于BandIII基板保持部4b。
AM/FM电容加载元件3是例如对镀锡钢板(导体板)进行加工而形成的板状部件。AM/FM螺旋元件5是卷绕在AM/FM螺旋元件支架6上的导线。AM/FM螺旋元件支架6通过卡扣固定等安装(固定)于支架4。AM/FM螺旋元件5的上方的末端5a通过焊接等与AM/FM电容加载元件3电连接。在AM/FM螺旋元件支架6的前方下部安装有AM/FM连接金属件7。AM/FM螺旋元件5的下方的末端卷绕于AM/FM连接金属件7，并通过焊接或铆接而与AM/FM连接金属件7电连接。AM/FM连接金属件7卡合保持(夹持)于AM/FM导体板簧15上。AM/FM导体板簧15设置于AM/FM放大器基板14上。AM/FM放大器基板14通过螺纹固定等安装(固定)于金属底座19上，设置为与金属底座19大致平行。AM/FM电容加载元件3及AM/FM螺旋元件5构成为整体在FM频带下共振，AM/FM连接金属件7与AM/FM导体板簧15的接点为馈电点。在馈电点处，通过提高AM/FM螺旋元件5的电感(增多匝数)来提高BandIII频带下的阻抗，缓和AM/FM电容加载元件3与BandIII电容加载元件8的耦合。因此，即使AM/FM电容加载元件3与BandIII电容加载元件8相互接近也能够确保BandIII频带的平均增益。
在BandIII基板9上焊接有BandIII电容加载元件8。BandIII电容加载元件8由例如镀锡钢板等金属构成。与专利文献1那样采用基板的导体图案的情况相比，通过采用金属板可提高生产率且成本低廉。在BandIII基板9设置有图25示出的将电容器C及线圈L并联连接的LC电路、或图26示出的电容器C。图25所示的LC电路作为不使FM频带的信号通过的滤波器而发挥作用，图26所示的电容器C作为不使AM/FM频带的信号通过的滤波器而发挥作用，从而能够缓和AM/FM电容加载元件3与BandIII电容加载元件8的耦合。BandIII螺旋元件10是卷绕在BandIII螺旋元件支架11上的导线。BandIII螺旋元件支架11螺纹固定在BandIII基板9的下表面。BandIII螺旋元件10配置于BandIII电容加载元件8的下表面且在左右方向上的大致中心。通过采用这样的结构，BandIII螺旋元件10配置在外罩2的设计的大致中心的位置，因此，能够将壳体设计得细窄。BandIII螺旋元件10的上方的末端卷绕并焊接于BandIII基板9，与设置于BandIII基板9的LC电路(图25)或电容器C(图26)电连接。在BandIII螺旋元件支架11的前方下部安装有BandIII连接金属件12。通过将BandIII连接金属件12安装于BandIII螺旋元件支架11的前方下部，使AM/FM螺旋元件5与BandIII螺旋元件10的间隔变大，因此，能够进一步降低耦合，防止彼此的性能劣化。BandIII螺旋元件10的下方的末端卷绕于BandIII连接金属件12并通过焊接或铆接而与BandIII连接金属件12电连接。BandIII连接金属件12卡合保持(夹持)于BandIII导体板簧18。BandIII导体板簧18设置于DAB放大器基板17。DAB放大器基板17通过螺纹固定等而安装(固定)于金属底座19上，设置为与金属底座19大致平行。BandIII电容加载元件8及BandIII螺旋元件10以及图25所示的LC电路或图26所示的电容器C成为作为整体在BandIII频带共振的构成，BandIII连接金属件12与BandIII导体板簧18的接点成为馈电点。通过设置图25所示的LC电路或图26所示的电容器C，即使AM/FM电容加载元件3与BandIII电容加载元件8相互接近至例如10mm以内，也能够确保AM/FM频带的平均增益。
在DAB放大器基板17上配置有L-Band元件16。在图1～图3中省略了图示，L-Band元件16如图4及图5所示那样，是印刷(形成)在基板16a的两面的导体图案。基板16a的一个及另一个面的L-Band元件16及导体图案通过通孔而彼此电连接。作为L-Band元件16的一部分的导体图案16b为L-Band天线的馈电点，设置于L-Band元件16的下端部并且通过焊接等而与DAB放大器基板17电连接。作为L-Band元件16的一部分的导体图案16c设置为阻抗调整用。作为导体图案16c的一部分的连接部16e通过焊接等而与DAB放大器基板17的地线电连接。导体图案16c也可以省略。除L-Band元件16外另行印刷于基板16a的两面的导体图案16f用于对DAB放大器基板17固定基板16a，不与L-Band元件16连接，而通过焊接等固定于DAB放大器基板17。基板16a通过导体图案16b、16e、16f的对DAB放大器基板17的焊接，而固定于DAB放大器基板17的上表面且左右方向的大致中心的位置，配置为相对于DAB放大器基板17垂直，即相对于金属底座19垂直。通过采用这样的结构，L-Band元件16配置在相对于金属底座19左右对称的位置，成为方向性具有大致各向同性且与接收性能相适应的元件。此外，L-Band元件16以高度得到确保的方式配置于外罩2的设计的大致中心的位置，因此，能够不使增益劣化地将壳体设计得细窄。
为了提高L-Band频带的平均增益，优选的是，AM/FM电容加载元件3及AM/FM螺旋元件5的高次谐波的频率和BandIII电容加载元件8及BandIII螺旋元件10的高次谐波的频率的至少一者不存在于L-Band频带。
(BandIII电容加载元件8的形状)
图6是从左前方观察图3的BandIII电容加载元件8的立体图。图7是从右后方观察图3的BandIII电容加载元件8的立体图。BandIII电容加载元件8优选由1个金属板部件构成，配置于金属底座19的上方。BandIII电容加载元件8具有作为第1部分的侧部8a和作为第2部分的顶部8b。侧部8a优选是与金属底座19垂直的平面，且与AM/FM电容加载元件3的左右侧面不平行。通过设置为侧部8a相对于AM/FM电容加载元件3的左右侧面不平行，只要侧部8a与AM/FM电容加载元件3的左右侧面的前后方向间隔距离相同，则与侧部8a与AM/FM电容加载元件3的左右侧面平行的情况相比，可缓和BandIII电容加载元件8与AM/FM电容加载元件3的耦合。侧部8a优选是相对于金属底座19的高度从前方朝向后方变高的形状，例如为三角形。顶部8b是与AM/FM放大器基板14相对(与金属底座19及树脂底座20相对)的平面，是从侧部8a的上端(金属底座19的相反侧)弯曲(折曲)的部分。侧部8a的上缘(金属底座19的相反侧的缘)与顶部8b的左缘彼此相接。顶部8b与侧部8a相比，相对于金属底座19的角度小。顶部8b的右缘为BandIII电容加载元件8的外缘。BandIII电容加载元件8的高度为例如70mm以下，顶部8b的左右宽度尺寸为例如2～15mm。设计BandIII电容加载元件8的尺寸及形状，以使得其电容值为例如2～4pF。
图8是表示BandIII电容加载元件8具有顶部8b的天线装置1和BandIII电容加载元件8不具有顶部8b的天线装置各自的、BandIII频带的频率与平均增益的关系的、基于模拟的特性图。如图8所示，在天线装置1中，BandIII电容加载元件8具有顶部8b，因此，与不具有顶部8b的情况相比，BandIII电容加载元件8的面积增大，因而BandIII频带的平均增益提高。
图9是表示BandIII电容加载元件8具有对金属底座19配置且与顶部8b的侧部8a的相反侧连接的追加侧部的天线装置和不具有追加侧部的天线装置1各自的、BandIII频带的频率与平均增益的关系的、基于模拟的特性图。如图9所示，BandIII电容加载元件8具有追加侧部的情况与不具有追加侧部的情况相比，BandIII频带的平均增益提高。这是因为通过设置追加侧部的结构，BandIII电容加载元件8的面积增大。另外，BandIII电容加载元件8的形状只要是满足电容值等设计条件的形状，则任何形状均可。
图10是表示BandIII电容加载元件8的第1变形例的立体图。本变形例的BandIII电容加载元件8是将图6的顶部8b置换为顶部8d的元件。顶部8d与顶部8b相比，在自身的左右方向中间部(在图示的例子中为中央部)与侧部8a连接这一点不同，在其他方面一致。
图11是表示BandIII电容加载元件8具有顶部8b的情况(图6)和具有顶部8d的情况(图10)下的各天线装置1的、BandIII频带的频率与平均增益的关系的、基于模拟的特性图。如图11所示，在BandIII电容加载元件8具有顶部8b的情况和具有顶部8d的情况中，BandIII频带的平均增益几乎不变。
图12是表示与图11相同的各情况下的天线装置1的、FM带的频率与平均增益的关系的、基于模拟的特性图。此处，示出了日本以外的国家的FM频带88MHz～108MHz下的结果。如图12所示，在BandIII电容加载元件8具有顶部8b的情况和具有顶部8d的情况中，FM频带的平均增益几乎不变。
比较图6和图10的BandIII电容加载元件8，在图6中，能够将1片金属板折曲而形成。因而，从生产率的观点出发，与图10的BandIII电容加载元件8相比，图6的BandIII电容加载元件8更优异。
图13是从左前方观察BandIII电容加载元件8的第2变形例的立体图。图14是从右后方观察BandIII电容加载元件8的第2变形例的立体图。如这些图所示，BandIII电容加载元件8也可以是局部或整体弯曲成相对于金属底座19的角度随着朝向上方而变小的形状。
(L-Band、BandIII、及AM/FM的前后位置关系)
如图1～图3所示，从天线装置1的前方朝向后方，依次设置有L-Band元件16、BandIII电容加载元件8、AM/FM电容加载元件3。此处，频率从高到低的频带依次为L-Band频带、BandIII频带、AM/FM频带，因此，根据长度从短到长的顺序(高度从低到高的顺序)为L-Band元件16、BandIII电容加载元件8、AM/FM电容加载元件3。即，BandIII电容加载元件8需要比L-Band元件16长，AM/FM电容加载元件3需要比BandIII电容加载元件8长。因此，通过如图1～图3所示那样从前方起依次配置L-Band元件16、BandIII电容加载元件8、AM/FM电容加载元件3，与不是按照该顺序从前方朝后配置的情况相比，能够抑制从前方朝向后方变高的形状的外罩2在上下方向上的高度变高。此外，按照共振所需的电感从小到大的顺序(为了构成电感所需要的区域从小到大的顺序)，为L-Band元件16、BandIII电容加载元件8、AM/FM电容加载元件3，因此，通过从前方起依次配置L-Band元件16、BandIII电容加载元件8、AM/FM电容加载元件3，能够抑制外罩2在上下方向上的高度变高。
图15是表示将BandIII电容加载元件8及BandIII螺旋元件10的共振频率设为FM频带，将AM/FM电容加载元件3及AM/FM螺旋元件5的共振频带设为BandIII频带的、进行了频率的调换的天线装置和没有进行频率的调换的天线装置1各自的、FM带的频率与平均增益的关系的、基于模拟的特性图。频率的调换通过在不改变BandIII电容加载元件8及AM/FM电容加载元件3的形状的情况下调整BandIII螺旋元件10及AM/FM螺旋元件5的电感值来进行。如图15所示，在进行频率的调换时，FM频带的平均增益显著下降。这是因为电容加载元件的高度降低，面积也变小所导致的。因此，优选从前方起依次配置BandIII电容加载元件8、AM/FM电容加载元件3。将L-Band元件16的共振频带设为FM频带或BandIII频带也同样，因此，优选从前方起依次配置L-Band元件16、BandIII电容加载元件8、AM/FM电容加载元件3。
图16是将BandIII电容加载元件8和AM/FM电容加载元件3设为与图2大致相同的形状的天线装置1的简化左视图。图17是与图16相比，将BandIII电容加载元件8的后方下部向后方延长而使其进入到AM/FM电容加载元件3的前后方向存在区域内的天线装置的简化左视图。BandIII电容加载元件8的后缘以越靠近下方则越靠近后方的方式倾斜。除了BandIII电容加载元件8的后部形状不同之外，图16及图17的构成彼此一致。
图18是表示BandIII电容加载元件8与AM/FM电容加载元件3的前后方向存在区域不重叠的天线装置1(无BandIII电容加载元件8后方延长(图16))和重叠的天线装置(有BandIII电容加载元件8后方延长(图17))各自的、FM带的频率与平均增益的关系的、基于模拟的特性图。将BandIII电容加载元件8的后方下部向后方延长而使其进入到AM/FM电容加载元件3的前后方向存在区域内具有增大BandIII电容加载元件8的面积的效果，但是如图18所示那样会成为FM频带的平均增益下降的因素。因此，优选AM/FM电容加载元件3和BandIII电容加载元件8在前后方向上的存在区域不重叠。对于L-Band元件16和BandIII电容加载元件8也同样，因此，优选L-Band元件16与BandIII电容加载元件8在前后方向上的存在区域不重叠。
(BandIII电容加载元件8和AM/FM电容加载元件3的形状)
图19是与图16相比，将AM/FM电容加载元件3的前方下部斜向切除而得到的天线装置1的简化左视图(AM/FM电容加载元件3下方切除)。图19中的斜向切除的方向是AM/FM电容加载元件3的前缘越靠近下方则越靠近后方的方向。代替以直线状斜向切除，也可以向BandIII电容加载元件8侧凹陷的方式弯曲地切除(例如圆弧状切除)。另外，在下文中，以向BandIII电容加载元件8侧(或AM/FM电容加载元件3侧)凹陷的方式弯曲是指AM/FM电容加载元件3的前缘(或BandIII电容加载元件8的后缘)相对于将上端部和下端部连结的直线向BandIII电容加载元件8侧(或AM/FM电容加载元件3侧)的相反侧凹陷。而且，以向BandIII电容加载元件8侧(或AM/FM电容加载元件3侧)凹陷的方式弯曲包括以BandIII电容加载元件8的后缘(或AM/FM电容加载元件3的前缘)的上下方向的中间位置为起点的圆的圆弧形成AM/FM电容加载元件3的前缘(或BandIII电容加载元件8的后缘)的至少一部分的情况。图20是与图16相比，将BandIII电容加载元件8的后方下部斜向切除而得到的天线装置1的简化左视图(BandIII电容加载元件8下方切除)。图20中的斜向切除的方向是BandIII电容加载元件8的后缘越靠近下方则越靠近前方的方向。代替直线状斜向切除，也可以以向AM/FM电容加载元件3侧凹陷的方式弯曲地切除(例如圆弧状切除)。图21是将AM/FM电容加载元件3设为与图19相同的形状，将BandIII电容加载元件8设为与图20相同的形状的、天线装置1的简化左视图(两者下方切除)。
图22是表示图16、图19～图21的各天线装置1的、FM带的频率与平均增益的关系的、基于模拟的特性图。如图22所示，通过将AM/FM电容加载元件3的前方下部及BandIII电容加载元件8的后方下部的至少一者斜向切除，使AM/FM电容加载元件3的下部与BandIII电容加载元件8的下部在前后方向上的间隔增长，能够提高FM频带的平均增益。如图22所示，在将AM/FM电容加载元件3的前方下部和BandIII电容加载元件8的方向下部这两者斜向切除时，AM/FM电容加载元件3的下部与BandIII电容加载元件8的下部在前后方向上的间隔最长，因此，能够最大程度地提高FM频带的平均增益。
图23是与图16相比，将AM/FM电容加载元件3的前方上部斜向切除而得到的天线装置的简化左视图。图23中的斜向切除的方向为AM/FM电容加载元件3的前缘越靠近上方则越靠近后方的方向。图24是表示图16的天线装置1(无AM/FM电容加载元件3前方上部切除)和图23的天线装置(有AM/FM电容加载元件3前方上部切除)各自的、FM带的频率与平均增益的关系的、基于模拟的特性图。如图24所示，在将AM/FM电容加载元件3的前方上部斜向切除而使AM/FM电容加载元件3的上部与BandIII电容加载元件8的上部在前后方向上的间隔增长时，FM频带的平均增益下降。因此，在为了使AM/FM电容加载元件3与BandIII电容加载元件8在前后方向上的间隔增长而进行切除的情况下，与上部相比，优选切除下部。
根据本实施方式，能够起到下述效果。
(1)BandIII电容加载元件8具有顶部8b或顶部8d，因此，与不具有顶部8b及顶部8d的情况相比，如果是相同高度则能够使BandIII电容加载元件8的面积增大，能够提高天线装置1的BandIII频带的平均增益(图8、图11)。
(2)在BandIII电容加载元件8具有对于金属底座19配置且与顶部8b的侧部8a的相反侧连接的追加侧部(在与侧部8a相同的高度区域内，与侧部8a相对且与顶部8b的右缘连接的追加侧部(电容加载部))的情况下，与不具有追加侧部的情况相比，BandIII电容加载元件8的面积增大，因此，能够提高BandIII频带的平均增益(图9)。
(3)在BandIII电容加载元件8是具有顶部8b的1个金属板部件的情况下(图6)，与不是1个金属板部件的情况(图10)相比，BandIII电容加载元件8的生产率高。
(4)从天线装置1的前方朝向后方，依次设置L-Band元件16、BandIII电容加载元件8、AM/FM电容加载元件3(从前方朝向后方，依次设置第3天线、第2天线、第1天线)，因此，能够抑制天线增益的下降并实现小型化(低背化)。
(5)BandIII电容加载元件8与AM/FM电容加载元件3的前后方向存在区域不重叠(第1天线及第2天线的前后方向存在区域不重叠)，因此，能够抑制天线装置1的FM频带的平均增益的下降(图18)。同样地，BandIII电容加载元件8与L-Band元件16的前后方向存在区域不重叠(第2天线及第3天线的前后方向存在区域不重叠)，因此，能够抑制天线装置1的BandIII频带的平均增益的下降。
(6)为了接收AM及FM频带而具有AM/FM螺旋元件5，为了接收BandIII频带而具有BandIII螺旋元件10，因此，不需要电路上的波分离。此外，能够通过AM/FM螺旋元件5及BandIII螺旋元件10的电感调整，使一者的共振频率的整数倍不进入其他共振频带，有利于高灵敏度化。
(7)根据图25所示的LC电路，AM/FM电容加载元件3与BandIII电容加载元件8的耦合得到抑制，能够抑制FM频带的平均增益下降。根据图26所示的电容器C，AM/FM电容加载元件3与BandIII电容加载元件8的耦合得到抑制，能够抑制AM及FM频带的平均增益的下降。
(实施方式2)
图27是本发明的实施方式2的天线装置1A的、省略了外罩2的立体图。天线装置1A与实施方式1的装置相比，在将AM/FM电容加载元件3的形状变更成曲折状，且AM/FM电容加载元件3分为左右两部分(顶部分离)这一点不同，在其他方面一致。在AM/FM电容加载元件3为图27那样的形状的情况下，也能够起到与前述实施方式同样的效果。而且，天线装置1A的AM/FM电容加载元件3被左右分割，成为顶部具有空间的构成，因此，与AM/FM电容加载元件3的顶部相结合的结构(顶部不具有空间的构成)的情况相比，BandIII电容加载元件8与AM/FM电容加载元件3的耦合得到缓和。
在实施方式1及实施方式2中，BandIII电容加载元件8、BandIII螺旋元件10和L-Band元件16也可以例如通过设置于一个基板等而一体化。该情况下，优选在与BandIII电容加载元件8及BandIII螺旋元件10相当的部分和与L-Band元件16相当的部分之间插入阻断L-Band频带的信号的带阻滤波器(BEF：Band Elimination Filter)。
在实施方式1及实施方式2中，在不使用L-Band频带的情况下，也可以删除L-Band元件16。该情况下，没有L-Band元件16，因而有利于小型化。另外，该情况下也是，基于上文所述的理由而优选从前方起依次配置BandIII电容加载元件8、AM/FM电容加载元件3。
(实施方式3)
图28是本发明的实施方式3的天线装置1B的、将外罩2截去一半而得到的立体图。图29是其左视图。图30是图28的BandIII电容加载元件81的立体图。图31是其俯视图。图32是其左视图。以下，以与图27所示的天线装置1A的不同点为中心进行说明。
天线装置1B不具有L-Band元件16，但却具有GNSS(Global Navigation SatelliteSystem，全球导航卫星系统)天线24。GNSS天线24设置于GNSS天线基板25上。BandIII电容加载元件81具有左侧元件81a及作为第3部分的右侧元件(追加侧部)81b。左侧元件81a及右侧元件81b在图示的例子中，为关于与左右方向垂直的面对称的形状，均为曲折形状，在左右方向上相对，且被分割为两部分(没有顶部)。左侧元件81a对应于将图13及图14所示的BandIII电容加载元件8设为曲折形状。BandIII电容加载元件81与GNSS天线24的前后及左右方向上的位置至少部分重叠(从上方观察时至少部分重叠)。为了防止BandIII电容加载元件81与GNSS天线24的相互干涉，优选左侧元件81a及右侧元件81b的沿支架4的上下方向上的长度小于GNSS天线24的频率的λ/2。进一步优选为λ/4以下。
BandIII电容加载元件81除左侧元件81a之外还具有右侧元件81b，因此，如根据前述图9示出的结果所明示那样，在BandIII电容加载元件81的前后方向的长度相同的情况下，与不具有右侧元件81b的情况相比，BandIII频带的频率下的天线装置1B的平均增益变高。此外，在BandIII频带的频率下的平均增益相同的情况下，与不具有右侧元件81b的情况相比，能够使BandIII电容加载元件81的前后方向的长度(进而使天线装置1B的前后方向的长度)变短。
BandIII电容加载元件81的左侧元件81a及右侧元件81b的后缘为越靠近下方(金属底座19侧)则越靠近前方(越远离AM/FM电容加载元件3)的形状，在图28～图32的例子中以直线状斜向切除。由此，能够使AM/FM电容加载元件3的下部与BandIII电容加载元件81的下部在前后方向上的间隔增长，能够提高FM频带的平均增益。
BandIII电容加载元件81的左侧元件81a及右侧元件81b的后缘除了图28～图32示出那样以直线状斜向切除之外，也可以如图33～图35示出那样以圆弧状切除(向AM/FM电容加载元件3侧凹陷的圆弧状切除)。图36是表示BandIII电容加载元件81的左侧元件81a及右侧元件81b的后方下部均斜向切除的情况、均圆弧状切除的情况下的各天线装置1B的、FM带的频率与平均增益的关系的、基于模拟的特性图。如图36所示，不论BandIII电容加载元件81的左侧元件81a及右侧元件81b的后缘是以直线状斜向切除的情况还是圆弧状切除的情况，FM带的频率的平均增益均无大幅变化。因而，通过将BandIII电容加载元件81的左侧元件81a及右侧元件81b的后缘圆弧状切除，与不圆弧状切除而是在从侧方观察时后缘与上下方向平行的情况相比，能够使FM带的频率的平均增益提高。另外，在BandIII电容加载元件81的左侧元件81a及右侧元件81b的后缘为向AM/FM电容加载元件3侧凹陷那样的非圆弧状的情况，也能够得到与圆弧状的情况同样的效果。
图37是表示在天线装置1B中，将BandIII电容加载元件81的左侧元件81a及右侧元件81b利用横跨彼此的上缘的顶部连结并设为非曲折形状的情况、将左侧元件81a及右侧元件81b设为非连结且非曲折形状的情况、和将左侧元件81a及右侧元件81b设为非连结且曲折形状的情况(图28～图33)下的、各GNSS天线24的仰角与增益的关系的、基于模拟的特性图。图37的仰角0°表示右方，仰角180°表示左方。根据图37，在从上方观察BandIII电容加载元件81覆盖GNSS天线24的情况下，BandIII电容加载元件81被分割为左右两部分(没有横跨左侧元件81a及右侧元件81b的上缘彼此的顶部)可起到提高GNSS天线24的平均增益的效果。此外，根据图37，在从上方观察BandIII电容加载元件81覆盖GNSS天线24的情况下，与左侧元件81a及右侧元件81b为曲折形状和为非曲折形状时相比，GNSS天线24的平均增益提高。
在本实施方式中，如果不需要GNSS天线24则也可以省略。在没有GNSS天线24的情况下，或者能够充分确保GNSS天线24的增益的情况下，BandIII电容加载元件81也可以不被分割为左右两部分(可以利用顶部将左侧元件81a及右侧元件81b的上缘彼此连结)。此外，左侧元件81a及右侧元件81b也可以为非曲折形状。在能够充分确保FM带的频率的平均增益的情况下，BandIII电容加载元件81的后缘也可以在从侧方观察时与上下方向平行。此外，也可以代替GNSS天线24而设置SXM天线。图38是表示在天线装置1B中，将GNSS天线24置换为SXM(Sirius-XM)天线的情况下的、将BandIII电容加载元件81的左侧元件81a及右侧元件81b利用横跨彼此的上缘的顶部连结且设为非曲折形状的情况、将左侧元件81a及右侧元件81b设为非连结且非曲折形状的情况、和将左侧元件81a及右侧元件81b设为非连结且曲折形状的情况(图28～图33)下各自的、SXM天线的仰角与增益的关系的、基于模拟的特性图。图38的仰角0°表示右方，仰角180°表示左方。根据图38，在从上方观察BandIII电容加载元件81覆盖SXM天线的情况下，BandIII电容加载元件81被分割为左右两部分(没有横跨左侧元件81a及右侧元件81b的上缘彼此的顶部)，以及左侧元件81a及右侧元件81b呈曲折形状能够分别起到提高SXM天线的平均增益的效果。
以上，以实施方式为例对本发明进行了说明，但是本领域技术人员可知能够在权利要求所记载的范围内对实施方式的各构成要素和/或各处理工序进行各种变形。以下，说明变形例。
图25所示的LC电路或图26所示的电容器C如果在设计上不需要则也可以省略。此外，除了图25所示的LC电路或图26所示的电容器C以外，只要是使BandIII频带的信号通过的滤波器等，则任何构成均可。在实施方式中示出的具体的数值(频率和/或角度)和/或形状等不过是一例，能够根据要求的规格进行适当地变更。
附图标记说明
1、1A、1B天线装置，2外罩(天线罩)，3AM/FM电容加载元件(第1电容加载元件)，4支架，4a BandIII元件保持部，4b BandIII基板保持部，5AM/FM螺旋元件，6AM/FM螺旋元件支架，7AM/FM连接金属件，8BandIII电容加载元件(第2电容加载元件)，9BandIII基板，10BandIII螺旋元件，11BandIII螺旋元件支架，12BandIII连接金属件，13衬垫，14AM/FM放大器基板，15AM/FM导体板簧，16L-Band元件，17DAB放大器基板，18BandIII导体板簧，19金属底座，20树脂底座，21密封部件，22扣件，23螺栓，24GNSS天线，25GNSS天线基板，81BandIII电容加载元件(第2电容加载元件)，81a左侧元件，81b右侧元件。

Claims (10)

1.一种天线装置，其特征在于，
具备底座和配置于所述底座的上方的电容加载元件，
所述电容加载元件具有第1部分及第2部分，
所述第2部分相对于所述底座的角度比所述第1部分相对于所述底座的角度小，且所述第2部分从所述第1部分的与所述底座的相反侧延伸。
2.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，
所述第1部分与所述底座大致垂直，
所述第2部分与所述第1部分大致垂直。
3.如权利要求1或2所述的天线装置，其特征在于，
所述电容加载元件呈相对于所述底座的高度随着从前方朝向后方而变高的形状。
4.如权利要求1～3中任一项所述的天线装置，其特征在于，
所述第1部分的与所述底座相反侧的缘和所述第2部分的缘彼此相接。
5.如权利要求1～4中任一项所述的天线装置，其特征在于，
具备构成不同天线的其他电容加载元件，
所述电容加载元件设置于所述其他电容加载元件的前方。
6.如权利要求5所述的天线装置，其特征在于，
所述电容加载元件的所述第1部分不与所述其他电容加载元件平行。
7.如权利要求5或6所述的天线装置，其特征在于，
所述电容加载元件的所述其他电容加载元件侧的缘的至少一部分呈越靠近所述底座侧，在前后方向上离所述其他电容加载元件越远的形状。
8.如权利要求5～7中任一项所述的天线装置，其特征在于，
所述电容加载元件的所述其他电容加载元件侧的缘的至少一部分以向所述其他电容加载元件侧凹陷的方式弯曲。
9.如权利要求1～8中任一项所述的天线装置，其特征在于，
所述电容加载元件具有第3部分，
所述第3部分与所述第1部分在左右方向上相对。
10.如权利要求1～9中任一项所述的天线装置，其特征在于，
所述电容加载元件为金属板部件。
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