CN210040534U - 车载天线装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种车载天线装置，其能够抑制接收互不相同的频带信号的多个天线接近的情况下的干扰。其在能够安装于车辆的天线底座部(30)上具有彼此分离地设置的贴片天线(10)和电容加载振子(22)。电容加载振子(22)是能够接收与贴片天线(10)不同的使用频带的天线的一部分，并构成为使重复规定方向上的回转的一对线状导体由沿天线底座部(30)的宽度方向延伸的线状的连结导体连结的立体状，在电容加载振子(22)中，线状导体的折回长度是贴片天线(10)的非共振长度。

Description

车载天线装置
技术领域
本实用新型涉及低背型的车载天线装置。
背景技术
作为低背型的车载用天线装置已知专利文献1公开的天线装置。该天线装置具备竖立设置于天线底座上的绝缘性的振子保持架、固定于振子保持架的上部的伞形振子、和与伞形振子一起构成天线部的线圈。伞形振子是第一倾斜部与顶部以及第二倾斜部与顶部分别连续的板状导体，并通过尽可能地增大面积来使增益变高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-204996号公报
在专利文献1公开的天线装置中，伞形振子为板状，且第一倾斜部与顶部以及第二倾斜部与顶部是分别连续的。因此，存在会对配置于共同壳体内的其它天线振子的天线特性造成影响的问题。尤其是，在像贴片天线那样的以大致圆偏振接收高频信号的天线的情况下，因与伞形振子的干扰所导致的增益下降和水平面内指向性的最大最小增益差会变大。
实用新型内容
本实用新型的主要课题在于提供一种车载天线装置，其能够抑制其它天线振子的增益下降和水平面内指向性的最大最小增益差的增加。
本实用新型的第一方式的车载天线装置的特征在于，具备：能够安装于车辆上的天线底座部；和彼此分离地设置于所述天线底座部上的第一振子及第二振子，所述第一振子是第一频带用的第一天线，所述第二振子是与所述第一频带不同的第二频带用的第二天线的一部分，并构成为使重复规定方向上的回转的一对线状导体由沿所述天线底座部的宽度方向延伸的线状的连结导体连结的立体状，在所述第二振子中，所述线状导体的折回部分的长度是所述第一天线的非共振长度。
另外，本实用新型的第二方式的车载天线装置的特征在于，具备：能够安装于车辆上的天线底座部；和彼此分离地设置于所述天线底座部上的第一振子及第二振子，所述第一振子是第一频带用的第一天线，所述第二振子是与所述第一频带不同的第二频带用的第二天线的一部分，并具有分别隔着间隙相对的一对上缘部以及一对下缘部，所述上缘部的前后方向上的长度、所述下缘部的前后方向上的长度、以及所述上缘部与所述下缘部之间的上下方向上的长度的至少一个长度是所述第一天线的非共振长度。
实用新型效果
根据本实用新型的上述方式，由于抑制了第一天线与第二天线之间的干扰，所以能够抑制第一天线部的增益下降和水平面内指向性的最大最小增益差的增加。
附图说明
图1是车载天线装置的俯视、主视、侧视的外观图。
图2是表示车载天线装置的天线部的结构例的示意图。
图3是作为电容加载振子的第一实施例的横向振子的侧视、俯视、主视、立体的外观图。
图4是图3的虚线部分的局部放大图。
图5是用于定义从贴片天线观察到的方向及仰角的说明图。
图6是第一实施例的横向振子、和将其间距变更后的变形例1的横向振子的侧视图。
图7A是表示以横向振子的间距为参数的FM波段的间距-增益特性的图。
图7B是表示以横向振子的线宽为参数的FM波段的线宽-增益特性的图。
图8A是表示以横向振子的间距为参数的AM波段的间距-增益特性的图。
图8B是表示以横向振子的线宽为参数的AM波段的线宽-增益特性的图。
图9A是表示以横向振子的间距为参数的贴片天线的每个仰角的间距-增益特性的图。
图9B是表示以横向振子的线宽为参数的贴片天线的每个仰角的线宽-增益特性的图。
图10是实施例的横向振子、和将其前后方向上的长度变更后的变形例2的横向振子的侧视图。
图11A是以横向振子的前后方向上的长度为参数的贴片天线的每个仰角的长度-增益特性的说明图。
图11B是以横向振子的前后方向上的长度为参数的贴片天线的仰角0度时的贴片天线的最大最小增益差的说明图。
图12是比较例振子的侧视、主视、俯视、立体的外观图。
图13是表示存在横向振子的情况与存在比较例振子的情况下的贴片天线的频率-增益特性的比较例的图。
图14A是表示存在横向振子的情况与存在比较例振子的情况下的仰角0度时的SDARS带的使用频率下的贴片天线的最大最小增益差(dB)的比较例的图。
图14B是表示存在横向振子的情况与存在比较例振子的情况下的仰角0度时的贴片天线10的指向特性的比较例的图
图15是作为电容加载振子的第二实施例的纵向振子的侧视、俯视、主视、立体的外观图。
图16是纵向振子、和将其间距变更后的变形例3的纵向振子的侧视图。
图17是表示以纵向振子的间距为参数的贴片天线的每个仰角的间距-增益特性的图。
图18是存在纵向振子的情况与存在比较例振子的情况下的贴片天线的频率-增益特性比较图。
图19A是表示存在纵向振子的情况与存在比较例振子的情况下的贴片天线的最大最小增益差的比较例的图。
图19B是表示存在纵向振子的情况与存在比较例振子的情况下的贴片天线的指向特性的比较例的图。
图20是表示第一实施例的变形例的侧视透视图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本实用新型的实施方式例。
图1是本实用新型的一个实施方式的车载天线装置的俯视、主视、侧视的外观图。该车载天线装置例如设置于车顶。在这些图中，将车辆的前进方向称为“前”或“前方”，并将其相反方向称为“后”或“后方”，在无需区分两者的情况下称为“长度方向”。另外，将车辆的前进方向右侧称为“右”或“右方向”，并将前进方向左侧称为“左”或“左方向”，在无需区分两者的情况下称为“宽度方向”。另外，将车辆的重力方向称为“下”或“下方”，并将其相反方向称为“上”或“上方”。
本实施方式的车载天线装置具备合成树脂制的壳体部100、和能够安装于车辆上的天线底座部30而构成，该壳体部100形成了用于收纳天线部的收纳空间并具有电波透过性。天线底座部30是大致椭圆状，以使长度方向上的中心轴线与车辆的行进方向平行的方式安装。也就是说，车辆的前方成为天线底座部30(壳体部100)的前方，车辆的后方成为天线底座部30(壳体部100)的后方，车辆的宽度方向成为天线底座部30(壳体部100)的宽度方向。壳体部100成形为越趋向前方变得越窄越低、且侧面被设为向内侧(朝向长度方向上的中心轴线)弯曲的曲面的流线型，并覆盖嵌合于天线底座部30的外缘。壳体部100的长度方向上的长度约为180mm，宽度方向上的长度约为70mm，上方的长度(高度)约为70mm。在天线底座部30上设有用于向车顶上固定并同时取得接地的抓持(capture)部31。
图2是表示车载天线装置的天线部的结构例的示意图。天线部是包含彼此分离地设置于天线底座部30上的两个振子而构成的。一个振子(第一振子)是能够接收SDARS(卫星数字音频广播业务：包含XM和Sirius在内的总称)带(第一频带)的贴片天线10。贴片天线10是平板天线的一种，具有大致圆偏振特性。SDARS带是2320MHz～2345MHz，使用(能够接收的)频带的中心频率(以下有时简称为“使用频率”。)、即2332.5MHz的1波长约为128mm。将共振频率、即使用频率的波长称为“共振长度”。共振长度相当于使用频率的波长λ的1/4的整数倍。除共振频率以外的频率的波长均为非共振长度。在像FM天线或贴片天线那样的共振型天线的情况下，当导体的长度为非共振长度时无法接收可得到所希望的增益的电平的信号。另外，在配置于同一壳体内的其它天线是以贴片天线10的共振长度所构成的情况下，会影响到贴片天线10的电气特性。
另一个振子(第二振子)是电容加载振子22。电容加载振子22通过与作为电感器的螺旋振子21连接而成为AM/FM天线20的一部分，该AM/FM天线20在FM波段中共振且也接收AM波段。贴片天线10与电容加载振子22的前端之间的距离D是根据电容加载振子22的结构而不同的，但大概为贴片天线10的使用频率的波长λ的约1/6、即约20mm。
电容加载振子22是构成为与天线底座部30大致平行的上端部(上缘部)及下端部(下缘部)开口而成的立体状的振子。上端部和下端部分别各存在一对。各上端部及各下端部分别隔着间隙相对。
更具体而言，电容加载振子22由例如以蜿蜒曲折状重复回转的一对线状导体、和通过连结这些线状导体而将电容加载振子22构成为立体状的线状连结导体构成。
电容加载振子22根据回转的方向而能够设为以下两种类型的振子。在一个类型的电容加载振子22中，分别重复前后方向上的回转的一对线状导体是由沿宽度方向延伸的连结导体所连结的。例如，在前后方向上且在向天线底座部30接近的方向上重复回转之后，将方向改变为宽度方向，然后以从天线底座部30离开的方式在前后方向上重复回转。为了方便而将这种类型的电容加载振子22称为“横向振子”。
在另一类型的电容加载振子22中，分别在上下方向(上端部及下端部的方向)上重复回转的一对线状导体是由沿宽度方向延伸的线状的连结导体所连结的。例如，在以向前方向或后方向延伸的方式在上下方向上重复回转之后，将方向改变为宽度方向，然后以沿着与改变方向之前相反的方向延伸的方式重复上下方向上的回转。为了方便而将这种类型的电容加载振子22称为“纵向振子”。以下，对将电容加载振子22设为横向振子及纵向振子的情况下的实施例进行说明。
[第一实施例]
首先，对电容加载振子22的第一实施例进行说明。第一实施例是横向振子的例子。图3是横向振子的侧视、俯视、主视、立体的外观图。图4是图3的虚线部分的局部放大图。
横向振子221通过使振子2211、2212由作为上述连结导体的连结部2213连结而成形为立体状，该振子2211、2212是将一对线状导体例如以蜿蜒曲折状回转而成的(称为“曲折振子”。下同)。
在此，在电容加载振子22中，进行回转的部分(折回部分)的长度是贴片天线10的非共振长度。具体地，在电容加载振子22进行回转的部分中，沿上下方向延伸的导体的一条边的长度h1为8mm。前后方向上的长度(上端部及下端部的长度方向上的长度)L1为50mm，沿宽度方向延伸的连结部2213的长度为15mm，这些长度均为贴片天线10的非共振长度。因此，横向振子221不会影响贴片天线10，即使有影响也很小。此时，各曲折振子2211、2212的上下方向上的长度(上端部与下端部之间的长度)H1为30mm。H1例如表示上端部的前后方向上的一点、与从该特定的一点在上下方向上沿着振子的形状的虚拟线及下端部的前后方向上的虚拟线的交点之间的长度。此外，各曲折振子2211、2212的沿上下方向延伸的导体的一条边的长度h1、前后方向上的长度L1、及连结部2213的长度仅为一例，只要h1(在电容加载振子22进行回转的部分中，沿上下方向延伸的导体的一边的长度)为贴片天线10的非共振长度，上下方向上的长度H1、前后方向上的长度L1以及连结部2213的长度就能够适当变更。例如，也可以根据需要来改变折回次数，还可以使上下方向上的长度H1随之变化。此外，说明了将进行回转的部分的外侧的长度设为h1且该h1为非共振长度的情况，但更希望的是，进行回转的部分的内侧的长度也是非共振长度。
如图4所示，线状导体的宽度(线导体的情况下为外径)、即线宽W11和相邻的线状导体的中心轴之间的距离、即间距P11对贴片天线10和AM/FM天线20所产生的影响，但在图3的例子中，线宽W11约为2mm，间距P11约为6mm。
连结部2213是与螺旋振子21及各曲折振子2211、2212相同的线材。例如，螺旋振子21、各曲折振子2211、2212及连结部2213的截面形状及外径相同，且一体构成。更具体而言，螺旋振子21、各曲折振子2211、2212及连结部2213是由一根铜线等线材一体构成的。
螺旋振子21、各曲折振子2211、2212及连结部2213也可以将分别独立构成的部件通过软钎焊等连结。在该情况下，螺旋振子21、各曲折振子2211、2212及连结部2213既可以分别由相同材质的线材构成，也可以分别由截面形状及外径相同但材质不同的线材构成。例如，作为电感器的螺旋振子21也可以由与曲折振子2211、2212相同的部件或相同截面形状的线状导体构成。另外，也可以将截面形状及外径相同的螺旋振子21通过软钎焊等连结在对金属板等金属零件进行加工而构成的各曲折振子2211、2212及连结部2213上。
重复进行回转的一对曲折振子2211、2212构成为以与天线底座部30正交的面(虚拟面)为中心而对称的形状。例如，从正面来看成形为八字形(倒V字形中的线彼此远离的形状)。在该情况下，从虚拟面到一对上端部的距离相等，且从虚拟面到一对下端部的距离相等。另外，一对下端部之间的间隙比一对上端部之间的间隙大。由此，能够对螺旋振子21加载规定的电容。
也可以在螺旋振子21与电容加载振子22之间配置金属板，并例如通过软钎焊等经由金属板将螺旋振子21与电容加载振子22连接。
图5是用于定义从贴片天线10观察到的仰角的说明图。从车载天线装置来看将上下方向中的上方向特别称为“天顶方向”。天顶方向上的仰角为90度。前后方向及宽度方向上的仰角为0度。仰角为0度是用于接收地面波。
横向振子221能够以各种图案(pattern)形成。例如图6是横向振子221和将其间距P11变更后的变形例1的横向振子221’的侧视图。横向振子221’的曲折振子2211’的上下方向上的长度(高度)H1、前后方向上的长度L1、线宽W11与图3所示的实施例的曲折振子2211相同，但间距P12是上述间距P11的一半的约3mm。
图7A是表示以横向振子221的间距(P11：Pitch：mm)为参数时的FM波段的间距-增益特性的图、图7B是表示以横向振子221的线宽(W11：mm)为参数时的FM波段的线宽-增益特性的图。从这些图中可知，横向振子221的FM波段下的增益(平均增益Gain：dB)随着曲折振子2211的间距变大而提高，另外还随着曲折振子2211的线宽变大而提高。
图8A是表示以横向振子221的间距(P11：Pitch：mm)为参数的AM波段的频率-增益特性的图，图8B是表示以横向振子221的线宽(W11：mm)为参数的AM波段的频率-增益特性的图。从这些图中可知，横向振子221的AM波段下的增益(平均增益Gain：dB)随着曲折振子2211的间距变小而变大。另外，增益还随着曲折振子2211的线宽变大而提高。
图9A是表示以横向振子221的间距(P11：Pitch：mm)为参数的贴片天线10的每个仰角的间距-增益特性的图，图9B是表示以横向振子221的线宽(W11：mm)为参数的贴片天线10的每个仰角的线宽-增益特性的图。天顶方向(仰角90度)的增益(水平面内平均增益Gain：dBic)在曲折振子2211的间距P11为3mm时是4.4，在为7.5mm时是4.5，在为10mm时是4.6。仰角60度的增益(Gain：dBic)在曲折振子2211的间距P11为3mm～10mm中的任一值时都是3.9。仰角30度的增益(Gain：dBic)在曲折振子2211的间距P11为3mm～10mm中的任一值时都是2.3。仰角0度即水平方向上的增益(Gain：dBic)在曲折振子2211的间距P11为3mm～10mm中的任一值时都是-5.9。
也就是说，在横向振子221的情况下，由于在SDARS带中曲折振子2211的间距P11及线宽W11对增益的影响小，所以只要是使AM波段及FM波段的增益最优化的间距P11及线宽W11即可。
图10是横向振子221和将其前后方向上的长度变更后的变形例2的横向振子221”的侧视图。横向振子221”的曲折振子2211”的间距(P11)、线宽(W11)与实施例的曲折振子2211相同，但不同点在于在前后方向上的长度L2比前后方向上的长度L1长。
图11A是以横向振子221的前后方向上的长度为参数的贴片天线10的每个仰角的长度-增益特性的说明图，图11B是仰角0度时的贴片天线10的最大最小增益差的说明图。仰角0度是与天线底座部30平行的平面中的前后方向及宽度方向。仰角90度的增益(水平面内平均增益Gain：dBic)在前后方向上的长度为20mm时是5.7，在为30mm时是5.6，在为40mm时是3.2，在为50mm时是4.0，在为60mm时是4.5，在为70mm时是4.9，在为80mm时是4.8，在为90mm时是4.9，在为100mm时是5.2。也就是说，在60mm到90mm之间大致恒定。
另外，仰角0度的最大最小增益差在横向振子221的前后方向上的长度为90mm以上时急剧变大。该长度相当于SDARS波段的使用频率的1波长的约3/4。因此，前后方向上的长度优选设定为除贴片天线10的共振长度以外且不超过90mm。此外，由于即使前后方向上的长度例如约为40mm，也满足实际使用上的要求性能，所以关于前后方向上的长度只要考虑AM波段及FM波段的增益的最优化即可。
＜与比较例振子的比较＞
本案发明人为了明确第一实施例的结构的横向振子221与专利文献1公开的振子在结构及作用效果上的差异而制作了比较例振子并模拟了其天线特性。比较例振子在维持图2所示的天线部的配置的状态下将电容加载振子22成形为图12的侧视、俯视、主视、立体的外观图所示的形状及尺寸的伞形。为了方便而将整个比较例天线称为“伞形振子”。
如图12的主视及立体的结构所示，伞形振子225是使一对倾斜部2251、2252从顶部2253起连续延伸而成的立体状，且仅下端部开口。倾斜部2251、2252具有相同的形状及尺寸，其前后方向上的长度L1、上下方向上的长度H1、具有以与天线底座部正交的面(虚拟面)为中心而对称的形状这点、和相对于虚拟面的斜度等，是与第一实施例的横向振子221相同的。材质、厚度等也是与横向振子221相同的。
图13表示在第一实施例的电容加载振子22中存在横向振子221的情况与存在伞形振子225的情况下的、贴片天线10的频率-增益特性的比较例。图13的横轴是SDARS带的频率(2320MHz～2345MHz)，纵轴是仰角90度的水平面内平均增益(dBic)。实线表示存在横型振子221的情况下的特性，虚线表示存在伞形振子225的情况下的特性。
在存在伞形振子225的情况下，贴片天线10的增益(dBic)在低频的2320MHz时是3.51，在使用频率的2332.5MHz时是3.98，在高频的2345MHz时是4.04。相对于此，在存在横向振子221的情况下，贴片天线10的增益(dBic)在低频的2320MHz时是4.03，在使用频率的2332.5MHz时是4.49，在高频的2345MHz时是4.70。由此可知，在存在于贴片天线10附近的电容加载振子22为横向振子221的情况下，与为伞形振子225的情况相比，仰角90度的增益在整个频带中得到提高。
图14A是表示仰角0度时的SDARS带的使用频率(2332.5MHz)下的贴片天线10的最大最小增益差(dB)的比较例的图，图14B是表示仰角0度时的贴片天线10的指向特性的比较例的图。指向特性的刻度(0～-20)是圆偏振增益(dBic)，图上部为前方向，图下部为后方向。贴片天线10的最大最小增益差(dB)在电容加载振子22为伞形振子225的情况下是10.1，相对于此，在为横向振子221的情况下缩小至2.5。另外可知，指向特性在为伞形振子225的情况下宽度方向(左右方向)上的增益急剧下降，相对于此，在为横向振子221的情况下，能够在大致整个方向上均等地获得增益。
也就是说，可知在作为电容加载振子22而使用了横向振子221的情况下，使地面波的最大最小增益差降低的效果格外优异。
对与上述最大最小增益差有关的效果详细说明。当在电容加载振子22中沿上下方向延伸的导体的一条边的长度h1是SDARS带的共振长度时，在电容加载振子22中产生上下方向上的电流。此时，指向特性在电容加载振子22的前后方向(水平方向)上成为最大。由此，与贴片天线10的地面波(水平方向)指向特性发生干扰，最大最小增益差增大。
伞形振子225的长度h1为30mm。因此，由于成为SDARS带的共振长度，所以在伞形振子225的前后方向(水平方向)上放射不需要的电波，并且由于与贴片天线10的地面波指向特性发生干扰，所以最大最小增益差增大。
在第一实施例中，以使沿上下方向延伸的导体的一条边的长度h1不成为SDARS带的共振长度的方式进行折返而设为蜿蜒曲折结构。此时，上述长度h1约为8mm。也就是说，电容加载振子22的线状导体分别重复天线底座部的前后方向上的回转，在线状导体中，进行回转的部分的上下方向上的长度是贴片天线10的非共振长度。这样地，在第一实施例中，由于上述长度h1是SDARS带的非共振长度，所以不会产生上下方向上的电流，且不会对贴片天线10的地面波指向特性造成影响。
[第二实施例]
接着，对电容加载振子22的第二实施例进行说明。第二实施例是纵向振子的例子。图15是纵向振子的侧视、俯视、主视、立体的外观图。纵向振子222通过使一对曲折振子2221、2222由作为连结导体的连结部2223连结而成形为立体状。纵向振子222只是线状导体的回转方向与第一实施例的横向振子221不同，前后方向上的长度L1、上下方向上的长度(H1)、线宽、间距等与横向振子221相同。
即，纵向振子222的各曲折振子2221、2222的上下方向上的长度H1也是30mm。在此，在电容加载振子22中，进行回转的部分的长度是贴片天线10的非共振长度。具体地，在电容加载振子22回转的部分中沿前后方向延伸的导体的一条边的长度l1为8mm，连结部2213的长度为15mm，均为贴片天线10的非共振长度。因此，纵向振子222不会影响贴片天线10，即使有影响也很小。此时，各曲折振子2221、2222的前后方向上的长度L1为50mm。
此外，各曲折振子2221、2222的沿前后方向延伸的一条边的长度l1及连结部2223的长度仅是一例，只要l1(在电容加载振子22进行回转的部分中，沿前后方向延伸的导体的一边的长度)是贴片天线10的非共振长度，上下方向上的长度H1、前后方向上的长度L1以及连结部2223的长度就能适当变更。例如，也可以根据需要来改变折回次数，还可以使前后方向上的长度L1随之变化。此外，说明了将进行回转的部分的外侧的长度设为l1且该l1为非共振长度的情况，但更希望的是，进行回转的部分的内侧的长度也是非共振长度
纵向振子222也能以各种图案形成。例如，图16是纵向振子222和将其6mm的间距P21变更成3mm的间距P22后的变形例3的纵向振子222’的侧视图。另外，图17是表示以纵向振子222的间距P21为参数的贴片天线10的每个仰角的增益特性的图。
天顶方向(仰角90度)的增益(水平面内平均增益Gain：dBic)在纵向振子222的间距P21为3mm时是5.5，在为5mm时是5.5，在为6mm时是5.6，在为7.5mm时是5.5，在为10mm时是5.8。仰角60度的增益(水平面内平均增益Gain：dBic)在间距P21为3mm时是4.5，在为5mm时是4.5，在为6mm时是4.5，在为7.5mm时是4.5，在为10mm时是4.6。仰角30度的增益(水平面内平均增益Gain：dBic)在间距P21为3mm时是2.0，在为5mm时是1.9，在为6mm时是1.9，在为7.5mm时是1.9，在为10mm时是1.8。仰角0度的增益(水平面内平均增益Gain：dBic)在间距P21为3mm时是-5.5，在为5mm时是-5.5，在为6mm时是-5.5，在为7.5mm时是-5.5，在为10mm时是-5.6。
也就是说，在纵向振子222的情况下，也是由于在SDARS带中间距P21对增益的影响小，所以只要是使AM波段及FM波段的增益最优化的间距P21即可。
＜与比较例振子的比较＞
将纵向振子222的天线特性与上述比较例振子(图12所示的伞形振子225)进行比较。图18表示存在纵向振子222的情况与存在伞形振子225的情况下的、贴片天线10的频率-增益特性比较图。图18的横轴是SDARS带的频率(2320MHz～2345MHz)，纵轴是仰角90度的水平面内平均增益(dBic)。实线表示纵向振子222的情况下的特性，虚线表示伞形振子225的情况下的特性。
在存在伞形振子225的情况下，贴片天线10的增益(dBic)在低频的2320MHz时是3.51，在使用频率的2332.5MHz时是3.98，在高频的2345MHz时是4.04，这点与由第一实施例所说明的相同。
相对于此，存在纵向振子222的情况下的贴片天线10的增益(dBic)在低频的2320MHz时是5.23，在使用频率的2332.5MHz时是5.56，在高频的2345MHz时是5.51。由此可知，在纵向振子222的情况下，仰角90度的增益在整个频带中得到提高。
图19A是表示仰角0度时的SDARS带的使用频率(2332.5MHz)下的贴片天线10的最大最小增益差(dB)的比较例的图，图19B是表示仰角0度时的贴片天线10的指向特性的比较例的图。指向特性的刻度(0～-20)是圆偏振增益(dBic)，图上部为前方向，图下部为后方向。贴片天线10的最大最小增益差(dB)在伞形振子225的情况下是10.1，而在纵向振子222的情况下是9.8，大致等同。
当在电容加载振子22中沿前后方向延伸的导体的一条边的长度l1是SDARS带的共振长度时，在电容加载振子22中产生前后方向上的电流。此时，指向特性在电容加载振子22的上下方向(垂直方向)上成为最大。由此，与贴片天线10的垂直方向上的指向特性发生干扰。
在第二实施例中，以使沿前后方向延伸的导体的一条边的长度l1不是SDARS带的共振长度的方式进行折返而设为蜿蜒曲折结构。此时的上述长度l1约为8mm。也就是说，电容加载振子22的线状导体分别重复天线底座部的上下方向上的回转，在线状导体中，进行回转的部分的前后方向上的长度是贴片天线10的非共振长度。这样地，由于长度l1是SDARS带的非共振长度，所以不会产生前后方向上的电流，不会对贴片天线10的垂直方向上的指向特性造成影响。[关于FM波段及AM波段的特性]
已明确了具有第一实施例的横向振子221的天线部(前者)与具有第二实施例的纵向振子222的天线部(后者)在FM波段及AM波段中获得大致同等的增益。即，关于FM波段中的增益(平均增益Gain：dB)，前者是-0.35，后者是-0.44。另外，关于AM波段的500kHz时的增益(平均增益Gain：dB)，前者是-0.95，后者是-0.81。
[实施方式的效果]
如以上说明所述，在本实施方式中，由于作为电容加载振子22使用了曲折振子(横向振子221或纵向振子222)，所以与贴片天线10的耦合程度也变小，能够进一步抑制干扰。
另外，在横向振子221中使仰角0度即地面波的最大最小增益差降低的效果显著，在纵向振子222中使天顶方向上的增益提高的效果显著。因此，能够根据用途而分开使用横向振子221和纵向振子222。
在横向振子221的情况下，只要h1(在电容加载振子22进行回转的部分中，沿上下方向延伸的导体的一边的长度)为贴片天线10的非共振长度，上下方向上的长度H1、前后方向上的长度L1以及连结部2213的长度就可以为贴片天线10的非共振长度。并且，在横向振子221的h1为贴片天线10的非共振长度的情况下，上下方向上的长度H1以及连结部2213的长度可以为贴片天线10的非共振长度，而且也可以将前后方向上的长度L1设为贴片天线10的非共振长度，由此能够改善贴片天线10的垂直方向上的指向特性。
另外，在纵向振子222的情况下，只要l1(在电容加载振子22进行回转的部分中，沿前后方向延伸的导体的一边的长度)为贴片天线10的非共振长度，上下方向上的长度H1、前后方向上的长度L1以及连结部2213的长度就可以为贴片天线10的非共振长度。并且，在纵向振子222的l1为贴片天线10的非共振长度的情况下，前后方向上的长度L1以及连结部2213的长度可以为贴片天线10的非共振长度，而且也可以将上下方向上的长度H1设为贴片天线10的非共振长度，由此能够改善贴片天线10的地面波的指向特性。
此外，在横向振子221的h1为贴片天线10的非共振长度的情况下，可以将上下方向上的长度H1、前后方向上的长度L1以及连结部2213的长度设为贴片天线10的非共振长度。而且，在纵向振子222的l1为贴片天线10的非共振长度的情况下，可以将上下方向上的长度H1、前后方向上的长度L1以及连结部2213的长度设为贴片天线10的非共振长度。
也就是说，电容加载振子22可以设为，一对上端部或者一对下端部的各自的长度、以及上端部以及下端部之间的各自的长度的至少一个长度为贴片天线10的非共振长度。这样，电容加载振子22构成为具有分别隔着间隙相对的一对上端部以及一对下端部的立体状，一对上端部或者一对下端部的各自的长度、以及上端部以及下端部之间的各自的长度的至少一个长度为贴片天线10的非共振长度，因此即使在贴片天线10的附近存在电容加载振子22，也能够抑制相互的干扰。
[其它变形例]
在上述实施方式中，说明了电容加载振子22(曲折振子2211、2212及连结部2213、或者曲折振子2221、2222及连结部2223)与螺旋振子21的截面形状及外形相同的情况，但实施方式并不限定于此。例如，电容加载振子22与螺旋振子21也可以设为，截面形状及外形的至少一方不同。
图20是表示第一实施例的变形例的侧视透视图。在图20中示出了横向振子221的例子。在横向振子221中，曲折振子2211、2212及连结部2213是对相同材质的金属零件进行加工而构成的线状导体，并向树脂保持架22a固定。螺旋振子21通过将一根导体线卷绕到树脂保持架21a上而构成。
在此，曲折振子2211、2212及连结部2213与螺旋振子21具有不同的截面形状及外形。而且，在连结部2213上设有能够将螺旋振子的一端固定的结构。例如在图20中的部位C上，通过软钎焊等将电容加载振子22与螺旋振子21电连接。在这种变形例中，横向振子221的一对上端部或一对下端部各自的长度也是贴片天线10的非共振长度。另外，横向振子221的回转部分的上下方向上的长度是贴片天线10的非共振长度。
在纵向振子222中也是同样的结构。在纵向振子222中，曲折振子2221、2222及连结部2223是对相同材质的金属零件进行加工而构成的线状导体，并向树脂保持架22a固定。
另外，螺旋振子21通过将一根导体线卷绕到树脂保持架21a上而构成。而且，曲折振子2221、2222及连结部2223与螺旋振子21具有不同的截面形状及外形。纵向振子222的一对上端部或一对下端部各自的长度是贴片天线10的非共振长度。另外，纵向振子222的回转部分的前后方向上的长度是贴片天线10的非共振长度。
另外，在本实施方式中，说明了电容加载振子22的上端部及下端部的长度为贴片天线10的使用频率的波长λ的3/4以下的情况，但在将纵向振子222用于电容加载振子22的情况下，能够设为不足使用频率的波长λ的1/4。
在本实施方式中，还说明了作为电容加载振子22而使用曲折振子的情况下的例子，但只要是构成为具有分别隔着间隙相对的一对上端部及一对下端部的立体状的形状、即立体状的振子的上端部及下端部开口的形状即可，也可以是面状、网状、不规则状、锯齿状。在上述情况下，电容加载振子22的上端部的前后方向上的长度、下端部的前后方向上的长度、以及上端部与下端部之间的长度的至少一个长度为第一天线的非共振长度。
另外，也可以将曲折振子形成在具有面部的树脂制保持架的面部上。这样的话，能够与介电常数相应地将水平方向上的长度及上下方向上的长度缩短。另外，在使用那种树脂制保持架的情况下，也能通过在其表面上用导电性涂料形成横向振子、纵向振子、网状振子、不规则型振子、锯齿型振子等的图案，来构成电容加载振子22。此外，保持架的形状也可以是长方体、立方体或其它形状。
在本实施方式中，作为第一天线的例子而说明了接收SDARS带的贴片天线10的例子，但第一天线也可以使用接收除AM波段及FM波段以外的其它频带、例如GNSS(GlobalNavigation Satellite System：全球导航卫星系统)带的信号的其它形式的天线。
在本实施方式中，作为使用了曲折振子的电容加载振子22而说明了为横向振子或者纵向振子的情况，但实施方式并不限定于此。例如，也可以为，在电容加载振子22中，具有沿前后方向重复回转的区域、和沿上下方向重复回转的区域。
说明了电容加载振子22为立体状振子的上端部以及下端部开口的形状，但也能够适用于立体状振子的上端部没有开口的形状的振子。也就是说，电容加载振子22可以为具有顶部的伞形振子。在上述情况下，伞形的电容加载振子22的上缘部的前后方向上的长度、下缘部的前后方向上的长度、以及上缘部与下缘部之间的长度的至少一个长度为第一天线的非共振长度。

Claims (15)

1.一种车载天线装置，其特征在于，具备：
能够安装于车辆上的天线底座部；和
彼此分离地设置于所述天线底座部上的第一振子及第二振子，
所述第一振子是第一频带用的第一天线，
所述第二振子是与所述第一频带不同的第二频带用的第二天线的一部分，并构成为使重复规定方向上的回转的一对线状导体由沿所述天线底座部的宽度方向延伸的线状的连结导体连结的立体状，
在所述第二振子中，所述线状导体的折回部分的长度是所述第一天线的非共振长度。
2.根据权利要求1所述的车载天线装置，其特征在于，
所述第二振子分别重复所述天线底座部的前后方向上的回转，
在所述第二振子中，所述线状导体的折回部分的上下方向上的长度是所述第一天线的非共振长度。
3.根据权利要求1所述的车载天线装置，其特征在于，
所述第二振子分别重复所述天线底座部的上下方向上的回转，
在所述第二振子中，所述线状导体的折回部分的前后方向上的长度是所述第一天线的非共振长度。
4.一种车载天线装置，其特征在于，具备：
能够安装于车辆上的天线底座部；和
彼此分离地设置于所述天线底座部上的第一振子及第二振子，
所述第一振子是第一频带用的第一天线，
所述第二振子是与所述第一频带不同的第二频带用的第二天线的一部分，并具有上缘部以及下缘部，所述上缘部的前后方向上的长度、所述下缘部的前后方向上的长度、以及所述上缘部与所述下缘部之间上下方向上的长度的至少一个长度是所述第一天线的非共振长度。
5.根据权利要求4所述的车载天线装置，其特征在于，
所述第二振子具有分别隔着间隙相对的一对所述上缘部以及一对所述下缘部，分别重复所述天线底座部的前后方向上的回转的一对线状导体由沿所述天线底座部的宽度方向延伸的线状的连结导体连结。
6.根据权利要求5所述的车载天线装置，其特征在于，在所述第二振子中，所述线状导体的折回部分的上下方向上的长度是所述第一天线的非共振长度。
7.根据权利要求4所述的车载天线装置，其特征在于，所述第二振子具有分别隔着间隙相对的一对所述上缘部以及一对所述下缘部，分别重复所述天线底座部的上下方向上的回转的一对线状导体由沿所述天线底座部的宽度方向延伸的线状的连结导体连结。
8.根据权利要求7所述的车载天线装置，其特征在于，在所述第二振子中，所述线状导体的折回部分的前后方向上的长度是所述第一天线的非共振长度。
9.根据权利要求1～3及权利要求5～8中任一项所述的车载天线装置，其特征在于，一对所述线状导体与所述连结导体一体构成。
10.根据权利要求1～3及权利要求5～8中任一项所述的车载天线装置，其特征在于，重复所述回转的一对线状导体构成为以与所述天线底座部正交的面为中心而对称的形状。
11.根据权利要求4～8中任一项所述的车载天线装置，其特征在于，所述上缘部及所述下缘部各自的长度是所述第一天线的非共振长度，且是在所述第一天线中使用的频率的波长的3/4以下。
12.根据权利要求1～8中任一项所述的车载天线装置，其特征在于，所述第二振子形成于具有面部的树脂制保持架的所述面部上。
13.根据权利要求1～8中任一项所述的车载天线装置，其特征在于，所述第二天线通过在所述第二振子上连接电感器而在FM波段中共振、并能接收AM波段。
14.根据权利要求13所述的车载天线装置，其特征在于，所述电感器由与所述第二振子相同的部件或相同截面形状的线状导体构成。
15.根据权利要求1～8中任一项所述的车载天线装置，其特征在于，所述第一天线是贴片天线。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6956650B2 (ja) * 2018-02-19 2021-11-02 株式会社ヨコオ 車載用アンテナ装置
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP5599098B2 (ja) * 2010-07-30 2014-10-01 株式会社ヨコオ アンテナ装置
JP5654917B2 (ja) 2011-03-24 2015-01-14 原田工業株式会社 アンテナ装置
JP6792406B2 (ja) * 2016-10-21 2020-11-25 株式会社ヨコオ 車載用アンテナ装置
JP6352578B1 (ja) * 2016-12-06 2018-07-04 株式会社ヨコオ アンテナ装置

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