JP2007096475A - アンテナ装置および車両用アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 占有面積が小さい、バランが不要な、広帯域なアンテナ装置を実現する。
【解決手段】 本発明の一態様としてのアンテナ装置は、第１の線状素子と、前記第１の線状素子とで略Ｌ字状をなす第２の線状素子と、前記第１の線状素子と対向するように配置された第３の線状素子と、前記第３の線状素子上に設けられた給電点と、前記第３の線状素子とで略L字状をなす第４の線状素子と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、アンテナ装置および車両用アンテナ装置に関し、特に車載向けの地上デジタル放送用アンテナ装置に関する。

アンテナを車の窓ガラスに設置しようとした場合、ドライバーの視界を確保するため、アンテナは、なるべく面積が小さく、窓ガラスの側辺部近くに設置されている方が望ましい。また、車のボディを接地導体として動作するアンテナでは、車自体がアンテナとして動作してしまうため、所望の指向性が得られにくいという欠点がある。そこで、所望の指向性が得やすいアンテナとして、ダイポールアンテナが候補として考えられている。

ダイポールアンテナの中でも特に、窓ガラス側辺部に沿って設置する事が可能であるV形ダイポールアンテナが検討されている。しかし、ダイポールアンテナは電圧定在波比であるVSWR（Voltage Standing Wave Ratio）<3となる比帯域が12%程度と狭帯域であり、地上デジタル放送のように30%以上の比帯域を必要とするアプリケーションに適応するためには広帯域化が必要となる。また、ダイポールアンテナは平衡タイプのアンテナであるため、同軸ケーブルのような不平衡タイプの線路と接続する際にはバランが必要となり、バランによる損失が発生してしまう。バランを使用しない場合には、同軸ケーブル表面に不要な電流が流れ、所望の指向性が得られず、ケーブルがノイズを拾う原因となってしまう。

V形ダイポールアンテナの広帯域化手法としては、板形状やループ形状のアンテナ素子を使用し広帯域化を目指す手法(特許文献1の図２参照)もあるが、アンテナ面積が大きいため、ドライバーの視界を遮る事となり、望ましくない。

このように、従来のV形ダイポールアンテナでは、狭帯域である問題もしくは広帯域だがアンテナ占有面積が大きいという問題や、バランが必要なため損失が発生してしまうという問題があった。
特開平6-152216公報 特開平7-46016公報

本発明は、占有面積が小さい、バランが不要な、広帯域なアンテナ装置、および車両用アンテナ装置を提供する。

本発明の一態様としてのアンテナ装置は、第１の線状素子と、前記第１の線状素子とで略Ｌ字状をなす第２の線状素子と、前記第１の線状素子と対向するように配置された第３の線状素子と、前記第３の線状素子上に設けられた給電点と、前記第３の線状素子とで略L字状をなす第４の線状素子と、を備える。

本発明の一態様としてのアンテナ装置は、第１の線状素子と、前記第１の線状素子とで略Ｌ字状をなす第２の線状素子と、前記第１の線状素子と対向するように配置された第３の線状素子と、前記第１の線状素子上に設けられた給電点と、前記第３の線状素子とで略L字状をなす第４の線状素子と、を備える。

本発明により、アンテナ装置の占有面積を小さくできるとともに、バランを不要にでき、また広帯域化できる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に従ったアンテナ装置の構成を示す。

このアンテナ装置は、線状素子１１、線状素子１２、線状素子１３，線状素子１４および給電点１５を備える。線状素子１１〜１４は例えば銅などの導電性材料により形成されている。

線状素子１１、線状素子１２、線状素子１３および線状素子１４は同一平面内に配置されている。線状素子１２と線状素子１４とは一直線状に配置されている。線状素子１２の一端において線状素子１１が線状素子１２に対して略垂直に配置されている。線状素子１２と線状素子１４との接続点には線状素子１３が給電点１５を介して線状素子１２、１４に対して略垂直に配置されている。線状素子１３は線状素子１１と対向するように配置されている。線状素子１１および線状素子１２は略Ｌ字状（略V字状）をなし、線状素子１１、線状素子１２および線状素子１３は略コ字状をなし、線状素子１３および線状素子１４は略Ｌ字状（略V字状）をなす。線状素子１１、線状素子１２および線状素子１４は例えば同軸ケーブルの外導体と接続され、線状素子１３は同軸ゲーブルの内導体と接続される。

線状素子１１、線状素子１２および線状素子１３の長さの合計は、必要な周波数帯域の低周波側の周波数の半波長であり、この周波数（第１の共振周波数）で直列共振が起こる。また、線状素子１１、線状素子１２および線状素子１４の長さの合計は、必要周波数帯域の中間付近の周波数の半波長であり、この周波数（第２の共振周波数）で並列共振が起こる。線状素子１３および線状素子１４の長さの合計は、必要周波数帯域の高周波側の周波数の半波長であり、この周波数（第３の共振周波数）で直列共振が起こる。

例えばこのアンテナ装置を地上デジタル放送に適用すると、線状素子１１、線状素子１２および線状素子１３の長さの合計は、必要な周波数帯域（４７０MHｚ〜７１０MHｚ）の低周波側の周波数（470MHｚ）の半波長（319ｍｍ）であり、この周波数（第１の共振周波数）で直列共振が起こる。また、線状素子１１、線状素子１２および線状素子１４の長さの合計は、必要周波数帯域の中間付近の周波数（550MHｚ）の半波長（272ｍｍ）であり、この周波数（第２の共振周波数）で並列共振が起こる。線状素子１３および線状素子１４の長さの合計は、必要周波数帯域の高周波側の周波数（700MHｚ）の半波長（214ｍｍ）であり、この周波数（第３の共振周波数）で直列共振が起こる。

上述した構成を採用すると、各線状素子を使用した直列共振と並列共振とが順に発生するため、図１のアンテナ装置は、素子の長さを調整すれば広帯域化が実現でき、また、全体としてＬ字形（もしくはV字形）であるため車両の窓ガラスの角に視界を遮ることなく設置ができる。また、第１の共振周波数では線状素子１１および線状素子１２がバランとして動作し、第３の共振周波数では線状素子１４がバランとして動作する。よって、バランを必要としないダイポールアンテナ装置を実現できる。なお、線状素子１１、１２、１４は一本の導電性材料で形成されていてもよい。

図２は、本発明の第２の実施形態に従ったアンテナ装置の構成を示す。

本アンテナ装置が、図１のアンテナ装置と異なる点は、各線状素子の長さの関係が異なることにある。線状素子２３および線状素子２４の長さの合計は、必要周波数帯域の低周波側の周波数の半波長であり、この周波数（第１の共振周波数）で直列共振が起こる。線状素子２１、線状素子２２および線状素子２４を合わせた長さは、必要周波数帯域の中間付近の周波数の半波長であり、この周波数（第２の共振周波数）で並列共振が起こる。線状素子２１、線状素子２２および線状素子２３を合わせた長さは、必要周波数帯域の高周波側の周波数の半波長であり、この周波数（第３の共振周波数）で直列共振が起こる。各線状素子を使用した直列共振と並列共振が順に発生するため、図２のアンテナ装置は、素子の長さを調整すれば広帯域化が実現でき、また、全体としてＬ字形であるため車両の窓ガラスの角に視界を遮ることなく設置できる。また、第１の共振周波数では線状素子２４がバランとして動作し、第３の共振周波数では線状素子２１および線状素子２２がバランとして動作する。よって、バランを必要としないダイポールアンテナ装置を実現できる。なお、線状素子２１、２２、２４は一本の導電性材料で形成されていてもよい。

図３は、本発明の第３の実施形態に従ったアンテナ装置の構成を示す。

このアンテナ装置は、線状素子３１、線状素子３２、線状素子３３，線状素子３４および給電点３５を備える。

線状素子３１、線状素子３２、線状素子３３および線状素子３４は同一平面内に配置されている。線状素子３２と線状素子３４とは一直線状に配置されている。線状素子３２の一端において線状素子３１が給電点３５を介して線状素子３２に対して略垂直に配置されている。線状素子３２と線状素子３４との接続点には線状素子３３が線状素子３２および線状素子３４に対して略垂直に配置されている。線状素子３３は線状素子３１と対向するように配置されている。線状素子３１および線状素子３２は略Ｌ字状をなし、線状素子３１、線状素子３２および線状素子３３は略コ字状をなし、線状素子３３および線状素子３４は略Ｌ字状をなす。線状素子３２、線状素子３３および線状素子３４は例えば同軸ケーブルの外導体と接続され、線状素子３１は同軸ゲーブルの内導体と接続される。

線状素子３１、線状素子３２および線状素子３３の長さの合計は、必要周波数帯域の低周波側の周波数の半波長であり、この周波数（第１の共振周波数）で直列共振が起こる。線状素子３３および線状素子３４の長さの合計は、必要周波数帯域の中間付近の周波数の半波長であり、この周波数（第２の共振周波数）で並列共振が起こる。線状素子３１、線状素子３２および線状素子３４の長さの合計は、必要周波数帯域の高周波側の周波数の半波長であり、この周波数（第３の共振周波数）で直列共振が起こる。各線状素子を使用した直列共振と並列共振が順に発生するため、図３のアンテナ装置は、素子の長さを調整すれば広帯域化が実現でき、また、全体としてＬ字形であるため車両の窓ガラスの角に視界を遮ることなく設置できる。また、第１の共振周波数では線状素子３２および線状素子３３がバランとして動作し、第３の共振周波数では線状素子３２および線状素子３４がバランとして動作する。よって、バランを必要としないダイポールアンテナ装置を実現できる。なお、線状素子３１、３２、３４は一本の導電性材料で形成されていてもよい。

図４は、本発明の第４の実施形態に従ったアンテナ装置の構成を示す。

本アンテナ装置が、図３のアンテナ装置と異なる点は、各線状素子の長さの関係が異なることにある。線状素子４１、線状素子４２および線状素子４４の長さの合計は、必要周波数帯域の低周波側の周波数の半波長であり、この周波数（第１の共振周波数）で直列共振が起こる。線状素子４３および線状素子４４の長さの合計は、必要周波数帯域の中間付近の周波数の半波長であり、この周波数（第２の共振周波数）で並列共振が起こる。線状素子４１、線状素子４２および線状素子４３の長さの合計は、必要周波数帯域の高周波側の周波数の半波長であり、この周波数（第３の共振周波数）で直列共振が起こる。各線状素子を使用した直列共振と並列共振が順に発生するため、図４の構成は、素子の長さを調整すれば広帯域なアンテナとして動作する事が可能であり、全体としてＬ字形であるため車両の窓ガラスの角に視界を遮ることなく設置できる。また、第１の共振周波数では線状素子４２および線状素子４４がバランとして動作し、第３の共振周波数では線状素子４２および線状素子４３がバランとして動作する。よって、バランを必要としないダイポールアンテナ装置を実現できる。なお、線状素子４１、４２、４４は一本の導電性材料で形成されていてもよい。図５は、本発明の第５の実施形態に従ったアンテナ装置の構成を示す。

本アンテナ装置は、図１と同じ構成を含み、さらに線状素子５４（図１の線状素子１４に相当）の近傍に、第１の共振周波数の半波長よりも長い、もしくは第３の共振周波数の半波長よりも短い長さを有する線状素子（無給電素子）５６が設置される。線状素子５６は、線状素子５１〜５４および給電点５５と同一平面内に配置されている。線状素子５６と線状素子５４とは略平行であり、線状素子５６と線状素子５４とは一部において対向し、動作時に容量結合を形成する。このように線状素子５６を追加することにより、共振モードが追加され、さらなる広帯域化が可能となる。また、無給電素子(線状素子５６)と線状素子５４との間の容量結合により、線状素子５４の素子長が電気的に変化して見えるため、線状素子５４の長さに対応した周波数のみでなく、より広い帯域において線状素子５４はバランとして動作する。本例では、無給電素子を図１のアンテナ装置に対して追加した例を示したが、図２、図３および図４のアンテナ装置に対して追加することも可能である。図２の場合は線状素子２４、図３の場合は線状素子３４、図４の場合は線状素子４４の近傍に無給電素子を配置すればよい。また、線状素子５１、５２、５４は一本の導電性材料で形成されていてもよい。

図６は、本発明の第６の実施形態に従ったアンテナ装置の構成を示す。

本アンテナ装置は、図２と同じ構成を含み、さらに線状素子６１（図２の線状素子２１に相当）の近傍に、第１の共振周波数の半波長よりも長い、もしくは第３の共振周波数の半波長よりも短い長さを有する線状素子（無給電素子）６６が配置されている。線状素子６６は、線状素子６１〜６４および給電点６５と同一平面内に配置されている。線状素子６６と線状素子６１とは平行であり、線状素子６６と線状素子６１とは一部において対向し、動作時に容量結合を形成する。このように線状素子６６を追加することにより、共振モードが追加され、さらなる広帯域化が可能となる。また、無給電素子(線状素子６６)と線状素子６１との間の容量結合により、線状素子６１の素子長が電気的に変化して見えるため、線状素子６１の長さに対応した周波数のみでなく、より広い帯域において線状素子６１はバランとして動作する。本例では、無給電素子を図２のアンテナ装置に対して追加した例を示したが、図１、図３および図４のアンテナ装置に対して追加することも可能である。図１の場合は線状素子１１、図３の場合は線状素子３１、図４の場合は線状素子４１の近傍に無給電素子を配置すればよい。また、線状素子６１、６２、６４は一本の導電性材料で形成されていてもよい。

図７は、本発明の第７の実施形態に従ったアンテナ装置の構成を示す。

本アンテナ装置は、図２と同じ構成を含み、さらに線状素子７３（図２の線状素子２３に相当）の近傍に、第１の共振周波数の半波長よりも長い、もしくは第３の共振周波数の半波長よりも短い長さを有する線状素子（無給電素子）７６が配置されている。線状素子７６は、線状素子７１〜７４および給電点７５と同一平面内に配置されている。線状素子７６と線状素子７３とは平行であり、線状素子７６と線状素子７３とは一部において対向し、動作時に容量結合を形成する。このように線状素子７６を追加することにより、共振モードが追加され、さらなる広帯域化が可能となる。本例では、無給電素子を図２のアンテナ装置に対して追加した例を示したが、図１、図３および図４のアンテナ装置に対して追加することも可能である。図１の場合は線状素子１３、図３の場合は線状素子３３、図４の場合は線状素子４３の近傍に無給電素子を配置すればよい。また、線状素子７１、７２、７４は一本の導電性材料で形成されていてもよい。

図８は、図１のアンテナ装置を車両に４つ設置した例を示す。図８（Ａ）および図８（Ｂ）はそれぞれ自動車を上方から見た状態を示している。図８（Ａ）は、車両８７におけるフロントガラス８８およびリアガラス８９のそれぞれの右辺部および左辺部（ここでは上部左右端）に合計４個のアンテナ装置８１〜８４を設置した例を示す。図８（Ｂ）は、ルーフガラス１０の四隅（前方右辺部、前方左辺部、後方右辺部および後方左辺部）に合計４個のアンテナ装置８１〜８４を設置した例を示す。ここでは図１のアンテナ装置を車両に設置した例を示したが、図２〜図７のアンテナ装置も同様にして設置できる。

図９は、車両の外側前方から見てフロントガラス上部右端（図８におけるアンテナ装置８１の設置箇所）に設置した図１のアンテナ装置の実装例を詳細に示した図である。

１００はフロントガラスを示す。線状素子１０１〜１０４は、図１の線状素子１１〜１４に対応する。１０５は給電用パッドを示す。１０６はテレビチューナへつながる同軸ケーブルを示す。１０７は、車両のボディへ同軸ケーブル１０６の外導体を接地するためのケーブルを示す。１０８は車両の屋根を示し、１０９は車両のピラーを示す。フロントガラス１００の車両内側面にはフィルム１１０が付され、図１のアンテナ装置は、フィルム１１０上に配置される。給電用パッド１０５は同軸ケーブル１０６の内導体および外導体につながる端子を具備しており、図中の点線矢印で示すように、給電用パッド１０５を介して、同軸ケーブル１０６の内導体は線状素子１０３へ、外導体は線状素子１０２へ結合される。給電用パッド１０５につながる同軸ケーブル１０６は、線状素子１０２と平行になるように位置Ｐ１において折り曲げられ、同軸ケーブル１０６の外導体はケーブル１０７によってピラー１０８に接地される。同軸ケーブル１０６の外導体をボディに接地することで、接地点よりチューナ方向における同軸ケーブル１０６の放射への影響を抑えることができる。本例のように、車両のガラスのような誘電体の表面にアンテナを貼り付けると、誘電率の影響でアンテナの電気長が長く見え、実際の長さよりも長い波長に対応した周波数で共振が起こる。このため、誘電率の影響を考慮した上で、所定の周波数で共振する長さに、各線状素子の長さを設定しておく必要がある。

図１０は、図９のアンテナ装置のインピーダンス特性を表す図である。図１０（Ａ）はスミスチャート、図１０（Ｂ）はＶＳＷＲ特性を示すグラフである。図１１は、図９のアンテナ装置の放射パターンを示す図である。図１１（Ａ）は低周波側の放射パターン、図１１（Ｂ）高周波側の放射パターンを示す。

図１０（Ａ）のようにしてスミスチャートはループを描く。また、図１０（Ｂ）に示すように、VSWRが３以下の比帯域は29.6%となっており、広帯域特性が得られていることが分かる。また、放射パターンは、低周波側では図１１（Ａ）に示すように車の前方へ強い指向性を持ち、高周波側では図１１（Ｂ）に示すように前方と前方に向かって左方へ一様な指向性を持つ。これは、第１の共振周波数では線状素子１０１、線状素子１０２および線状素子１０３を使用した共振が起こり、線状素子１０１と線状素子１０３を流れる電流は打ち消しあうため放射に寄与する部分が線状素子１０２のみとなり、ボディを反射板として利用しつつ、車両前方へ強く放射が起こるためである。一方、第３の共振周波数では、電流がＬ字形（線状素子１０３、１０４により形成されるＬ字形）に流れるため、前方向と左方向との間への放射が発生する。

さらに、低周波側では線状素子１０１と線状素子１０２とがバランとして動作し、高周波側では線状素子１０４がバランとして動作するため、ケーブルをつたって車両のボディに流れる電流が抑制される。よって、ケーブルが車両に接地しているにも拘わらずボディが放射パターンに与える影響が小さく抑えられ、強い指向性が得られている。

ここで、給電用パッド１０５から同軸ケーブル１０６を折り曲げる位置Ｐ１までの長さはできるだけ短い方が良い。これは、給電用パッド１０５から同軸ケーブル１０６を折り曲げる位置Ｐ１までの部分が、線状素子１０２および線状素子１０４と平行な方向への放射に影響を及ぼし、ヌルを発生する原因となるためである。

また、給電用パッド１０５から伸びた同軸ケーブル１０６は、折り曲げずに屋根１０８に接地してもよい。その場合には、必要周波数帯域の最も低い周波数の10分の１波長以上、給電用パッド１０５を屋根から離す事で広帯域性を確保できる。

また、給電用パッド１０５は、屋根１０９とピラー１０８の接合点から、屋根と平行な方向Ｄ１（図９参照）に必要周波数帯域の最も高い周波数の4分の1波長程度まで、ピラーと平行な方向Ｄ２に同じだけの長さ以内のフロントガラス１００上に設置するとよい。４分の１波長を越える位置に設置すると、車両のボディ(１０８、１０９)上の電流とアンテナ上の電流との関係から、車両の上方へ指向性が強まり、また水平方向への放射が弱まるため、好ましくない。

図１２は、図１のアンテナ装置をフロントガラスの上部左右、リアガラス上部左右の合計4箇所に設置した場合（図８（Ａ）参照）における各アンテナ装置による合成放射パターンを示す。

低い周波数帯では車両の前後方向へ強く放射し、高い周波数帯では車両の前後左右に一様に放射する指向性となっている。ところで、地上デジタル放送では、 ３大都市圏（東京、大阪、名古屋）に対して低い周波数帯（470MHｚ〜560MHｚ）が、地方都市に対して低い周波数帯に加えて高い周波数帯（700MHｚ）が割り当てられている。」3大都市圏では、道路の両脇にビルが林立しているため、電波が道路を道なりに前後から到来するストリートセルという状況が多く発生し、地方都市では電波は車両の前後左右から満遍なく到来すると考えられる。本発明のアンテナ装置は、低い周波数帯では車両の前後方向へ強く放射し、高い周波数帯では車両の前後左右に一様に放射する指向性となっているので、車両が３大都市圏にあっても地方都市にあっても良好な受信特性を得ることができる効果がある。

ここで、利得向上のため、図１３に示すように給電用パッド１０５とチューナとの間にアンプ１１１を設けてもよい。

また、ボディへの接地方法としては、図１４に示すように、同軸ケーブル１０６に金属板１１２を圧着させる事により、同軸ケーブル１０６の外導体と、金属板１１２との間に容量性を持たせ、高周波的にボディへの接地を行っても良い。

また、ダイポールアンテナ装置を構成する線状素子１０１〜１０４は、直線形状である必要はなく、図１５に示すように、一部が折れ曲がった形状やメアンダ形状でも同様の特性が得られる。図１５（Ａ）は線状素子１０４を折り曲げた場合、図１５（Ｂ）は線状素子１０１を折り曲げた場合、図１５（Ｃ）は線状素子１０３を折り曲げた場合、図１５（Ｄ）は線状素子１０４をメアンダ状にした場合、図１５（Ｅ）は線状素子１０１をメアンダ状にした場合、図１５（Ｆ）は線状素子１０３をメアンダ状にした場合を示す。

また、図１６（Ａ）に示すように、線状素子１０１と線状素子１０２とは必ずしも直交する必要はない。また、図１６（Ｂ）に示すように、線状素子１０３と線状素子１０２とは必ずしも直交する必要はない。また、図１６（Ｃ）に示すように、線状素子１０２と線状素子１０４とは必ずしも直線状に配置される必要はない。

ここでは、図１のアンテナ装置を車両に搭載する例を説明したが他の一例として図４のアンテナ装置を車両に搭載した例を図１７に示す。また、もう一つの他の一例として図５のアンテナ装置を車両に搭載した例（図９のアンテナ装置に無給電素子を追加した例）を図１８に示す。

図１８の場合、無給電素子が付加されたことにより、さらなる広帯域化と、バランとしての動作の広帯域化とが可能となる。以下、図１８のアンテナ装置について詳細に説明する。

線状素子１０４の近傍に線状素子１０４と線状素子１０３との長さの合計よりも短い長さの無給電素子１１３が配置されている。これにより、線状素子１０３と線状素子１０４とを用いた直列共振よりも高い周波数において線状素子１０４を用いた共振が発生するため、広帯域化される。線状素子１１３の先端と線状素子１０４の先端との距離は、無給電素子１１３が半波長となる周波数における10分の1波長以下にするとよい。これにより、線状素子１０４と線状素子１１３との間に容量結合が発生し、広帯域化が可能となる。また、無給電素子１１３を付加することで、線状素子１０４がバランとして動作する周波数帯を広帯域化することが可能となる。以上のように、線状素子１１３を付加することにより、アンテナの広帯域化とバランとしての動作の広帯域化とが可能となる。

ここで、付加する無給電素子１１３は直線形状である必要は無く、図１９に示すように、一部が折れ曲がった形状やメアンダ形状やループ形状でも同様の特性が得られる。図１９（Ａ）は無給電素子１１３を折り返し形状とした場合、図１９（Ｂ）は無給電素子１１３を折り曲げ形状とした場合、図１９（Ｃ）は無給電素子１１３をループ形状とした場合、図１９（Ｄ）は無給電素子１１３をメアンダ形状とした場合を示す。

また、利得向上のため、図２０に示すように給電用パッド１１１とチューナとの間にアンプ１１１を設けてもよい。

また、ボディへの接地方法としては、図２１に示すように、同軸ケーブル１０６に金属板１１２を圧着させることにより、同軸ケーブル１０６の外導体と金属板１１２との間に容量性を持たせ、高周波的にボディへの接地を行ってもよい。

以上のように、本実施の形態によるアンテナ装置は全体としてＬ字形（もしくはＶ字形）を有するため、窓ガラスの側辺部に設置可能であり、ドライバーの視界を確保できる。また、線状素子を使うことでアンテナ占有面積が小さくて済む。また、多共振化により広帯域であり、また、二つの直列共振と一つの並列共振の調整が容易である、また、線状素子がバランとして動作するためバランを必要とせず、ケーブルの影響を無くす為に車両のボディに接地してもボディのアンテナ装置への影響が小さく、よって広帯域であり所望の指向性が得られる。また、アンテナ装置を車両の窓ガラスの角に設置する場合、バランとして動作する線状素子が、車両のボディに沿うとともに同軸ケーブルの内導体に接続する素子よりもボディに近接して設置されるため、バランとしての効果が増大する。また、無給電素子を設置することで、さらに広帯域化が可能であり、線状素子のバランとしての動作も広帯域化できる。

また、本実施の形態により、地上デジタル放送で使用される周波数帯において、低い周波数帯では車両の前後方向へ強く放射し、高い周波数帯では車両の前後左右に一様に放射する指向性をアンテナ装置に持たせることが可能となるので、特に地上デジタル放送のように3大都市圏に対して低い周波数帯が、地方都市に対して高い周波数帯が割り当てられているようなシステムでは非常に有利である。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本実施の形態に従ったアンテナ装置は全体としてＬ字形（もしくはＶ字形）を有しかつ広帯域であるため、液晶ディスプレイの角に設置する様な無線LAN用アンテナとしても有効であると考えられる。

本発明の第１の実施形態に従ったアンテナ装置の構成図。 本発明の第２の実施形態に従ったアンテナ装置の構成図。 本発明の第３の実施形態に従ったアンテナ装置の構成図。 本発明の第４の実施形態に従ったアンテナ装置の構成図。 本発明の第５の実施形態に従ったアンテナ装置の構成図。 本発明の第６の実施形態に従ったアンテナ装置の構成図。 本発明の第７の実施形態に従ったアンテナ装置の構成図。 アンテナ装置の設置位置を説明するための図。 図１のアンテナ装置を車両のフロントガラスに設置した実施形態の説明図。 図１のアンテナ装置を車両のフロントガラスに設置した場合のインピーダンス特性を示す図。 図１のアンテナ装置を車両のフロントガラスに設置した場合の放射パターンを示す図。 図１のアンテナを車両に４つ設置した場合の合成放射パターンを示す図。 図１のアンテナ装置を車両のフロントガラスに設置した他の実施形態の説明図。 図１のアンテナ装置を車両のフロントガラスに設置したさらに他の実施形態の説明図。 図１のアンテナ装置の変形例を示す図。 図１のアンテナ装置の他の変形例を示す図。 図４のアンテナ装置を車両のフロントガラスに設置した実施形態の説明図。 図５のアンテナ装置を車両のフロントガラスに設置した実施形態の説明図。 無給電素子の形状例を説明する図。 図５のアンテナ装置を車両のフロントガラスに設置した他の実施形態の説明図。 図５のアンテナ装置を車両のフロントガラスに設置したさらに他の実施形態の説明図。

符号の説明

１１〜１４、２１〜２４、３１〜３４、４１〜４４、５１〜５４、６１〜６４、７１〜７４、１０１〜１０４ 線状素子
５６、６６、７６、１１３ 線状素子（無給電素子）
１５、２５、３５、４５、５５、６５、７５ 給電点
８１〜８４ アンテナ装置
８７ 車両
８８、１００ フロントガラス
８９ リアガラス
１０ ルーフガラス
１０５ 給電用パッド
１０６ TVチューナへつながる同軸ケーブル
１０７ 車両のボディへ接地するためのケーブル
１０８ 屋根
１０９ ピラー
１１０ アンテナ設置用フィルム
１１１ アンプ
１１２ 圧着用金具

Claims (12)

1. 第１の線状素子と、
   前記第１の線状素子とで略Ｌ字状をなす第２の線状素子と、
   前記第１の線状素子と対向するように配置された第３の線状素子と、
   前記第３の線状素子上に設けられた給電点と、
   前記第３の線状素子とで略L字状をなす第４の線状素子と、
   を備えたアンテナ装置。
2. 前記第１の線状素子と前記第２の線状素子と前記第３の線状素子との長さの合計が第１の共振周波数の略半波長であり、
   前記第１の線状素子と前記第２の線状素子と前記第４の線状素子との長さの合計が前記第１の共振周波数よりも高い第２の共振周波数の略半波長であり、
   前記第３の線状素子と前記第４の線状素子との長さの合計が前記第２の共振周波数よりも高い第３の共振周波数の略半波長である、
   ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記第３の線状素子と前記第４の線状素子との長さの合計が第１の共振周波数の略半波長であり、
   前記第１の線状素子と前記第２の線状素子と前記第４の線状素子との長さの合計が前記第１の共振周波数よりも高い第２の共振周波数の略半波長であり、
   前記第１の線状素子と前記第２の線状素子と前記第３の線状素子との長さの合計が前記第２の共振周波数よりも高い第３の共振周波数の略半波長である、
   ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
4. 第１の線状素子と、
   前記第１の線状素子とで略Ｌ字状をなす第２の線状素子と、
   前記第１の線状素子と対向するように配置された第３の線状素子と、
   前記第１の線状素子上に設けられた給電点と、
   前記第３の線状素子とで略L字状をなす第４の線状素子と、
   を備えたアンテナ装置。
5. 前記第１の線状素子と前記第２の線状素子と前記第３の線状素子との長さの合計が第１の共振周波数の略半波長であり、
   前記第３の線状素子と前記第４の線状素子との長さの合計が前記第１の共振周波数よりも高い第２の共振周波数の略半波長であり、
   前記第１の線状素子と前記第２の線状素子と前記第４の線状素子との長さの合計が前記第２の共振周波数よりも高い第３の共振周波数の略半波長である、
   ことを特徴とする請求項４に記載のアンテナ装置。
6. 前記第１の線状素子と前記第２の線状素子と前記第４の線状素子との長さの合計が第１の共振周波数の略半波長であり、
   前記第３の線状素子と前記第４の線状素子との長さの合計が前記第１の共振周波数よりも高い第２の共振周波数の略半波長であり、
   前記第１の線状素子と前記第２の線状素子と前記第３の線状素子との長さの合計が前記第２の共振周波数よりも高い第３の共振周波数の略半波長である、
   ことを特徴とする請求項４に記載のアンテナ装置。
7. 前記第４の線状素子の近傍に前記第４の線状素子と略平行に配置された、前記第１の共振周波数よりも低い周波数または前記第３の共振周波数よりも高い周波数の半波長の長さを有する無給電素子をさらに備えたことを特徴とする請求項２、３、５、６のいずれかに記載のアンテナ装置。
8. 前記第１の線状素子の近傍に前記第１の線状素子と略平行に配置された、前記第１の共振周波数よりも低い周波数または前記第３の共振周波数よりも高い周波数の半波長の長さを有する無給電素子をさらに備えたことを特徴とする請求項２、３、５、６のいずれかに記載のアンテナ装置。
9. 前記第３の線状素子の近傍に前記第３の線状素子と略平行に配置された、前記第１の共振周波数よりも低い周波数または前記第３の共振周波数よりも高い周波数の半波長の長さを有する無給電素子をさらに備えたことを特徴とする請求項２、３、５、６のいずれかに記載のアンテナ装置。
10. 車両のフロントガラスにおける右辺部および左辺部、前記車両のリアガラスにおける右辺部および左辺部の少なくともいずれかに請求項１ないし９のいずれかのアンテナ装置を備えたことを特徴とする車両用アンテナ装置。
11. 車両のルーフガラスの前方右辺部、前方左辺部、後方右辺部および後方左辺部の少なくともいずれかに請求項１ないし９のいずれかのアンテナ装置を備えたことを特徴とする車両用アンテナ装置。
12. 前記アンテナ装置おける前記給電点に給電を行う同軸ケーブルをさらに備え、前記同軸ケーブルの外導体は前記車両のボディに接続されたことを特徴とする請求項１０または１１に記載の車両用アンテナ装置。

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