JP2008283267A

JP2008283267A - 車載統合アンテナ装置

Info

Publication number: JP2008283267A
Application number: JP2007123403A
Authority: JP
Inventors: Shigenobu Mikami; 成信三上; Akira Yamada; 山田　　晃
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2007-05-08
Filing date: 2007-05-08
Publication date: 2008-11-20
Anticipated expiration: 2027-05-08
Also published as: JP4730334B2

Abstract

【課題】ＧＰＳアンテナ地板上に当該ＧＰＳアンテナ地板に対して所定角度傾斜して実装されてなるＥＴＣアンテナの軸比を改善する。
【解決手段】車載統合アンテナ１１において、ＧＰＳアンテナ地板１３にあってＥＴＣアンテナエレメント２１の下方にスリット２３を形成した。ＥＴＣアンテナエレメント２１の端部から放射された電界がＧＰＳアンテナ地板１３に到達し、ＧＰＳアンテナ地板１３上を電流が流れることになるが、ＥＴＣアンテナエレメント２１の下方で周囲から流れてきた電流同士の衝突を抑制することができ、電波の再放射を抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、第１のアンテナ地板上に平板状の第１のアンテナエレメントが実装されてなる第１のアンテナと、第２のアンテナ地板上に平板状の第２のアンテナエレメントが実装されてなる第２のアンテナとを備え、前記第２のアンテナが前記第１のアンテナ地板上に当該第１のアンテナ地板に対して所定角度傾斜して実装されてなる車載統合アンテナ装置に関する。

従来より、例えばＧＰＳアンテナとＥＴＣアンテナとが統合されてなる車載統合アンテナ装置が供されている（例えば特許文献１，２参照）。
特開２００４−５６７７３号公報特開２００６−１９１６７１号公報

ところで、ＧＰＳアンテナとＥＴＣアンテナとが統合されてなる車載統合アンテナ装置では、ＧＰＳ電波の到来方向が天頂方向であると共にＥＴＣ電波の到来方向が天頂方向から所定角度（約２３度）傾斜した方向であるので、ＥＴＣアンテナエレメント（ＥＴＣ放射素子）はＧＰＳアンテナ地板に対して所定角度傾斜して実装される構成となっている。図７に示すように、ＥＴＣアンテナ１は、ＥＴＣアンテナ地板２上に矩形状の誘電体３を介して平板状のＥＴＣアンテナエレメント４が実装されて構成されており、ＧＰＳアンテナ地板５に対して所定角度（「α」は約２３度）傾斜して実装されている。この場合、ＧＰＳアンテナ地板５は、車載機器からの影響を低減することを目的として十分に大きなサイズで構成されている。

しかしながら、上記した構成では、次に示すような問題があった。すなわち、ＥＴＣアンテナエレメント４が給電状態にあるときには、ＥＴＣアンテナエレメント４の端部から放射された電界がＧＰＳアンテナ地板５に到達し、ＧＰＳアンテナ地板５上を電流が流れることになるが、ＥＴＣアンテナエレメント４の下方で周囲から流れてきた電流同士が衝突することになる。そして、この電流同士の衝突により電波が再放射してＥＴＣアンテナ１の軸比に少なからず悪影響を及ぼすという問題があった。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、第１のアンテナ地板上に当該第１のアンテナ地板に対して所定角度傾斜して実装されてなる第２のアンテナの軸比を改善することができ、第２のアンテナのアンテナ性能を高めることができる車載統合アンテナ装置を提供することにある。

請求項１に記載した発明によれば、第１のアンテナ地板上に平板状の第１のアンテナエレメントが実装されてなる第１のアンテナと、第２のアンテナ地板上に平板状の第２のアンテナエレメントが実装されてなる第２のアンテナとを備え、第２のアンテナが第１のアンテナ地板上に当該第１のアンテナ地板に対して所定角度傾斜して実装されてなる構成において、第１のアンテナ地板にあって第２のアンテナエレメントの下方にスリットまたは穴部を形成した。

すなわち、このものによれば、第２のアンテナエレメントの端部から放射された電界が第１のアンテナ地板に到達し、第１のアンテナ地板上を電流が流れることになるが、第２のアンテナエレメントの下方にスリットまたは穴部を形成しているので、第２のアンテナエレメントの下方で周囲から流れてきた電流同士の衝突を抑制することができ、電波の再放射を抑制することができる。これにより、第２のアンテナの軸比を改善することができ、第２のアンテナのアンテナ性能を高めることができる。

請求項２に記載した発明によれば、スリットまたは穴部の車両左右方向の開口寸法を第２のアンテナエレメントの車両左右方向の寸法よりも大きく形成したので、第２のアンテナエレメントの下方で車両前方側から流れてきた電流と車両後方側から流れてきた電流との衝突を確実に抑制することができる。

請求項３に記載した発明によれば、スリットまたは穴部の車両前後方向の開口寸法を第２のアンテナエレメントの車両前後方向の寸法よりも大きく形成したので、第２のアンテナエレメントの下方で車両右方側から流れてきた電流と車両左方側から流れてきた電流との衝突を確実に抑制することができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１のアンテナをＧＰＳアンテナに適用すると共に第２のアンテナをＥＴＣアンテナに適用し、ＧＰＳアンテナとＥＴＣアンテナとが統合されてなる車載統合アンテナ装置に適用した第１の実施形態について、図１ないし図４を参照して説明する。図１は車載統合アンテナ装置の平面図を示しており、図２は車載統合アンテナ装置の側面図を示している。

車載統合アンテナ装置１１において、ＧＰＳアンテナ１２は、パッチアンテナであり、ＧＰＳアンテナ地板１３（本発明でいう第１のアンテナ地板）上に矩形上のシールドケース１４を介してＧＰＳ基板１５（本発明でいう基板）が実装され、ＧＰＳ基板１５上に矩形上の誘電体１６を介して平板状のＧＰＳアンテナエレメント１７（ＧＰＳ放射素子、本発明でいう第１のアンテナエレメント）が実装されて構成されている。ＥＴＣアンテナ１８は、パッチアンテナであり、ＥＴＣアンテナ地板１９（本発明でいう第２のアンテナ地板）上に矩形状の誘電体２０を介して平板状のＥＴＣアンテナエレメント２１（ＥＴＣ放射素子、本発明でいう第２のアンテナエレメント）が実装されて構成されている。シールドケース１４には給電線及び信号線としての同軸ケーブル２２が接続されている。

この場合、ＧＰＳ電波の到来方向が天頂方向であると共にＥＴＣ電波の到来方向が天頂方向から所定角度（約２３度）傾斜した方向であるので、ＥＴＣアンテナエレメント２１はＧＰＳアンテナ地板１３に対して所定角度（「α」は約２３度）傾斜して実装されている。また、ＧＰＳアンテナエレメント１７及びＥＴＣアンテナエレメント２１のサイズは所望の共振周波数によって決定される電気的なサイズを有するが、それらＧＰＳアンテナエレメント１７及びＥＴＣアンテナエレメント２１を保持する誘電体１６、２０の誘電率によって電気的なサイズを縮小（短縮）することが可能となっている。また、ＧＰＳアンテナエレメント１７及びＥＴＣアンテナエレメント２１の各々には給電部（図示せず）が設けられており、誘電体１６、２０を貫通する金属製の給電ピン（図示せず）を介して給電されるように構成されている。また、ＥＴＣアンテナ１８は、ＧＰＳアンテナエレメント１７から見て車両前方に実装されている。

ここで、ＧＰＳアンテナ地板１３にあってＥＴＣアンテナエレメント２１（ＥＴＣ地板１９）の下方に、車両左右方向が長手方向となるスリット２３が形成されている。この場合、スリット２３の長手方向の寸法（図１中「ａ１」参照）は、ＥＴＣアンテナエレメント２１の車両左右方向の寸法（図１中「ａ２」参照）よりも大きく（幅広に）形成されている。

このように構成されてなる車載統合アンテナ装置１１では、ＥＴＣアンテナエレメント２１が給電状態にあるときには、ＥＴＣアンテナエレメント２１の端部から放射された電界がＧＰＳアンテナ地板１３に到達し、ＧＰＳアンテナ地板１３上を電流が流れることになる。しかしながら、本実施形態では、ＥＴＣアンテナエレメント２１の下方にスリット２３が形成されているので、図３に示すように、ＥＴＣアンテナエレメント２１の下方で周囲から流れてきた電流同士の衝突、特に車両前方側から流れてきた電流と車両後方側から流れてきた電流との衝突を抑制することができる。

図４は、スリット２３が形成されているか否かでＥＴＣアンテナエレメント２１の軸比を測定した測定結果を示している。スリット２３が形成されていることにより、天頂方向（０［ｄｅｇ］）から車両前方に向かって約２５［ｄｅｇ］に至る範囲で軸比が低下しており、その結果、車両前方に向かって広範囲で安定した低い値の軸比が得られている。

以上に説明したように第１の実施形態によれば、車載統合アンテナ１１において、ＧＰＳアンテナ地板１３にあってＥＴＣアンテナエレメント２１の下方にスリット２３を形成したので、ＥＴＣアンテナエレメント２１の端部から放射された電界がＧＰＳアンテナ地板１３に到達し、ＧＰＳアンテナ地板１３上を電流が流れることになるが、ＥＴＣアンテナエレメント２１の下方で周囲から流れてきた電流同士の衝突を抑制することができ、電波の再放射を抑制することができる。これにより、ＥＴＣアンテナエレメント２１の軸比を改善することができ、ＥＴＣアンテナエレメント２１のアンテナ性能を高めることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について、図５を参照して説明する。尚、上記した第１の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。この第２の実施形態は、車載統合アンテナ装置３１において、ＧＰＳアンテナ３２のＧＰＳアンテナ地板３３にあってＥＴＣアンテナエレメント２１の下方に、車両前後方向が長手方向となるスリット３４が形成されている。この場合、スリット３４の長手方向の寸法（図５中「ｂ１」参照）は、ＥＴＣアンテナエレメント２１の車両前後方向の寸法（図５中「ｂ２」参照）よりも大きく形成されている。

このように構成されてなる車載統合アンテナ装置３１でも、ＥＴＣアンテナエレメント２１が給電状態にあるときには、ＥＴＣアンテナエレメント２１の端部から放射された電界がＧＰＳアンテナ地板３３に到達し、ＧＰＳアンテナ地板３３上を電流が流れることになるが、ＥＴＣアンテナエレメント２１の下方にスリット３４が形成されているので、ＥＴＣアンテナエレメント２１の下方で周囲から流れてきた電流同士の衝突、特に車両右方側から流れてきた電流と車両左方側から流れてきた電流との衝突を抑制することができる。

以上に説明したように第２の実施形態によれば、車載統合アンテナ３１において、ＧＰＳアンテナ地板３３にあってＥＴＣアンテナエレメント２１の下方にスリット３４を形成したので、上記した第１の実施形態に記載したものと同様の作用効果を得ることができ、ＥＴＣアンテナエレメント２１の軸比を改善することができ、ＥＴＣアンテナエレメント２１のアンテナ性能を高めることができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について、図６を参照して説明する。尚、上記した第１の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。この第３の実施形態は、車載統合アンテナ装置４１において、ＧＰＳアンテナ４２のＧＰＳアンテナ地板４３にあってＥＴＣアンテナエレメント２１の下方に、正方形をなす穴部４４が形成されている。この場合、穴部４４の車両左右方向の寸法（図６中「ｃ１」参照）は、ＥＴＣアンテナエレメント２１の車両左右方向の寸法（図６中「ｃ２」参照）よりも大きく形成されており、穴部４４の車両前後方向の寸法（図６中「ｄ１」参照）は、ＥＴＣアンテナエレメント２１の車両前後方向の寸法（図６中「ｄ２」参照）よりも大きく形成されている。

このように構成されてなる車載統合アンテナ装置４１でも、ＥＴＣアンテナエレメント２１が給電状態にあるときには、ＥＴＣアンテナエレメント２１の端部から放射された電界がＧＰＳアンテナ地板４３に到達し、ＧＰＳアンテナ地板４３上を電流が流れることになるが、ＥＴＣアンテナエレメント２１の下方に穴部４４が形成されているので、ＥＴＣアンテナエレメント２１の下方で周囲から流れてきた電流同士の衝突を抑制することができる。

以上に説明したように第３の実施形態によれば、車載統合アンテナ４１において、ＧＰＳアンテナ地板４３にあってＥＴＣアンテナエレメント２１の下方に穴部４４を形成したので、上記した第１の実施形態に記載したものと同様の作用効果を得ることができ、ＥＴＣアンテナエレメント２１の軸比を改善することができ、ＥＴＣアンテナエレメント２１のアンテナ性能を高めることができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形または拡張することができる。
ＥＴＣアンテナ、ＧＰＳアンテナの他に、電話アンテナやＶＩＣＳ（登録商標）アンテナが実装される構成であっても良い。また、それらの組み合わせや配置形態は要求される仕様に応じて他の組み合わせや配置形態であっても良い。

スリットや穴部の形状は他の形状であっても良い。

本発明の第１の実施形態を示す平面図側面図電界の流れ及び電流の流れを概略的に示す図軸比の測定結果を示す図本発明の第２の実施形態を示す平面図本発明の第３の実施形態を示す平面図従来における電界の流れ及び電流の流れを概略的に示す図

符号の説明

図面中、１１は車載統合アンテナ装置、１２はＧＰＳアンテナ（第１のアンテナ）、１３はＧＰＳアンテナ地板（第１のアンテナ地板）、１７はＧＰＳアンテナエレメント（第１のアンテナエレメント）、１８はＥＴＣアンテナ（第２のアンテナ）、１９はＥＴＣアンテナ地板（第２のアンテナ地板）、２１はＥＴＣアンテナエレメント（第２のアンテナエレメント）、２３はスリット、３１は車載統合アンテナ装置、３２はＧＰＳアンテナ（第１のアンテナ）、３３はＧＰＳアンテナ地板（第１のアンテナ地板）、３４はスリット、４１は車載統合アンテナ装置、４２はＧＰＳアンテナ（第１のアンテナ）、４３はＧＰＳアンテナ地板（第１のアンテナ地板）、４４は穴部である。

Claims

第１のアンテナ地板上に平板状の第１のアンテナエレメントが実装されてなる第１のアンテナと、第２のアンテナ地板上に平板状の第２のアンテナエレメントが実装されてなる第２のアンテナとを備え、前記第２のアンテナが前記第１のアンテナ地板上に当該第１のアンテナ地板に対して所定角度傾斜して実装されてなる車載統合アンテナ装置であって、
前記第１のアンテナ地板にあって前記第２のアンテナエレメントの下方にスリットまたは穴部を形成したことを特徴とする車載統合アンテナ装置。
請求項１に記載した車載統合アンテナ装置において、
前記スリットまたは前記穴部の車両左右方向の開口寸法を前記第２のアンテナエレメントの車両左右方向の寸法よりも大きく形成したことを特徴とする車載統合アンテナ装置。
請求項１または２に記載した車載統合アンテナ装置において、
前記スリットまたは前記穴部の車両前後方向の開口寸法を前記第２のアンテナエレメントの車両前後方向の寸法よりも大きく形成したことを特徴とする車載統合アンテナ装置。