JP2009225429A - アンテナ装置および複合アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 インピーダンス整合を容易に調整すること。
【解決手段】 アンテナ装置（１０）は、摂動素子（２１１）をもつカール状の放射素子（２１）と、この放射素子に直接給電する第１の給電ライン（２２）と、放射素子（２１）に対して電磁結合により給電する第２の給電ライン（２３）とを備える。放射素子（２１）と第１の給電ライン（２２）と第２の給電ライン（２３）とによって平衡型のアンテナパターン（２０）が構成される。アンテナパターン（２０）は同一平面上に形成される。第２の給電ライン（２３）は、第１の給電ライン（２２）と平行に延在することが好ましい。アンテナパターン（２０）は、樹脂フィルム（１１）上に形成されてよいし、ガラス内に埋め込まれてもよい。
【選択図】 図３

Description

本発明は、アンテナ装置に関し、特に、グローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）アンテナ等として使用されるアンテナ装置に関する。

この技術分野において周知のように、ＧＰＳ（Global Positioning System）は、人工衛星を用いた衛星測位システムである。ＧＰＳは、地球を周回している２４基の人工衛星のうちの４基以上の人工衛星からの周波数約１．５７ＧＨｚの電波（ＧＰＳ信号）を受信し、この受信した電波から移動体と人工衛星との位置関係および時間誤差を測定して、三角測量の原理に基づいて、移動体の地図上における位置や高度を高精度で算出することを可能としたものである。

ＧＰＳは、近年では、走行する自動車の位置を検出するカーナビゲーションシステム等に利用され、広く普及している。カーナビゲーション装置は、このＧＰＳ信号を受信するためのＧＰＳ用アンテナと、このＧＰＳ用アンテナが受信したＧＰＳ信号を処理して車両の現在位置を検出する処理装置と、この処理装置で検出された位置を地図上に表示するための表示装置等から構成される。

一方、近年の移動体通信機器等、小型の通信機器（例えば、ＧＰＳ方式のカーナビゲーション装置や携帯用ナビゲーション装置、衛星波受信機等）の発達に伴い、これらの機器に用いられるアンテナ装置に関して、小型化、高性能化が要求されている。

アンテナ装置の中でも平面型アンテナ装置（例えば、円偏波パッチアンテナ等）は、その構造上薄く、小型であり、半導体回路との集積化が比較的容易であるとの利点がある。そのため、平面型アンテナ装置は、小型の通信機器用のアンテナとして広く用いられている。

このような平面型アンテナ装置としては、例えば、円偏波アンテナ素子と、裏面にＬＮＡ（低雑音増幅器）が形成された回路基板とを備えた構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。円偏波アンテナ素子は、いわゆる、パッチアンテナ素子から成る。円偏波アンテナ素子は、セラミックス等の高誘電体で形成された誘電体基板を含む。この誘電体基板の表面には放射素子が設けられ、裏面にはグランドパターンが形成される。誘電体基板には、その表面から裏面へ貫通するピン孔が形成されている。このピン孔に、放射素子と回路基板とを接続する給電ピンが挿通されている。このような構成の平面型アンテナ装置においては、高誘電体からなる誘電体基盤によりアンテナの静電容量を確保することができるため、共振周波数が低くなり、平面型アンテナ装置の小型化を図ることができる。このようなパッチアンテナ素子では、放射素子と対向してグランドパターンが設けられているので、高仰角方向の利得が高くなっている。

兎に角、ＧＰＳ用アンテナとしては、円偏波アンテナ素子が使用される。すなわち、ＧＰＳ信号は円偏波である。また、円偏波はＥＴＣ信号にも使用されている。

周知のように、ＥＴＣ（Electronic toll Collection）は、高速道路等の有料道路の通行料を支払うための料金所における渋滞を緩和するための方策として開発されたシステムである。すなわち、ＥＴＣとは、高速道路料金所において、無線通信を利用して自動的に通行料金の支払いを行うシステムである。ＥＴＣでは、料金所に設置されているゲートに設けられた路側アンテナと、ＥＴＣ用アンテナを有する車載通信機器を搭載した通行車両との間でＥＴＣ信号の双方向通信を行い、通行車両の車両情報等を取得し、通行車両を停止させることなく高速道路通行料金の支払い業務を行うことを可能としたものである。

ＥＴＣ用アンテナは、車室内で取り付けられる場合が多い。例えば、ＥＴＣ用アンテナは、角度を付けた状態でダッシュボードの上に設置されたり、フロントの窓ガラス上に設置される。又、ＥＴＣ用アンテナは純正取付けが普及してきている。すなわち、ＥＴＣ用アンテナは、車両メーカの工場で車室内に取り付けられる。この際には、ＥＴＣ用アンテナは、ルームミラーの裏側や、ダッシュボードの下に埋め込まれた状態で設置される場合が多い。

また、スパイラル形状の素子で円偏波を放射する円偏波平面アンテナ（カールアンテナ素子）も知られている。

図１及び図２を参照して、従来のカールアンテナ素子について説明する。図１はカールアンテナ素子６０の斜視図であり、図２はカールアンテナ素子６０の平面図である。

カールアンテナ素子６０は、スパイラル状（渦巻き状）の放射素子（アンテナエレメント）６２と、この放射素子６１と対向するグランド板６４と、このグランド板６４から垂直方向に立ち上がった給電部６６とから構成される。グランド板６４と放射素子６１とは、互いに略平行に配置されている。グランド板６４の略中央に、給電部６６の給電点６６ａが設けられている。なお、グランド板６４の中央部には、貫通孔などの絶縁体部分６４ａが設けられている。したがって、給電点６６ａとグランド板６４とは電気的に接続されていない。とにかく、従来のカールアンテナ素子６０は、立体構造のアンテナ素子である。

なお、カールアンテナ素子は、例えば、特許文献２や特許文献３に開示されている。これら特許文献２、３に開示されたカールアンテナ素子は、立体構造をしており、アンテナエレメントと平行に対向するグランド面を持つことで、インピーダンスの整合を容易にしている。また、これら特許文献２、３に開示されたカールアンテナ素子は、アンテナエレメントと対向するグランド面により天頂方向に利得の高い指向性アンテナとなっている。

上述したパッチアンテナ素子やカールアンテナ素子は、３次元構造であるので、アンテナ素子の厚みが大きくなってしまい、薄型化が困難である。すなわち、アンテナエレメントに対向するグランド面を設置できない場合、円偏波アンテナ素子として、パッチアンテナ素子やカールアンテナ素子を使用することができない。

この問題を解決するために、円偏波アンテナ素子として、車両のフロントガラスに貼り付けられるフィルムアンテナが知られている（例えば、特許文献４参照）。この特許文献４に開示されたフィルムアンテナは、透明フィルム上に、円偏波を受信するための１つのループ状の円偏波アンテナ素子を備えている。この円偏波アンテナ素子は、右旋円偏波アンテナで、ループアンテナと無給電素子とを備えている。ループアンテナの給電側の端部は、ランド状に形成されて第１及び第２の給電端子となっている。第１及び第２の給電端子は、それぞれ、低雑音増幅器（ＬＮＡ）回路を含むコネクタの第１及び第２の接続端子に接続される。コネクタは同軸ケーブルに接続される。したがって、第１の給電端子は、ＬＮＡ回路を介して同軸ケーブルの内導体に接続され、第２の給電端子は、同軸ケーブルの外導体に接続される。

尚、車載用アンテナ装置として、地上波デジタル放送の受信に用いられる車載用地上波デジタルアンテナ装置も知られている。

特開２００１−３３９２３２号公報 特開２００７−２３５４６０号公報 特開２００３−２１８６３２号公報 特開２００６−１３６９６号公報

上述の特許文献２，３に開示されるような放射素子（カールアンテナ素子）に対向したグランド面を必要とするアンテナ装置を、特許文献４に開示されるようなフィルムアンテナ構造とした場合、フィルムアンテナでは放射素子と対向するグランド面を形成することができず、放射素子のインピーダンスマッチングが非常に困難になる。

本発明の目的は、例えばカールアンテナ素子のようにグランド面を必要とする放射素子をフィルムアンテナとして、対向するグランド面が十分に確保できない場合であっても、インピーダンス整合が可能なアンテナ装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、ＧＰＳ用アンテナと地上波デジタル放送受信用アンテナとして動作可能な、複合アンテナ装置を提供することにある。

本発明の第１の態様によれば、摂動素子（２１１）をもつカール状の放射素子（２１）と、この放射素子に直接給電する第１の給電ライン（２２）と、放射素子（２１）に対して電磁結合により給電する第２の給電ライン（２３）とを備え、放射素子（２１）と第１の給電ライン（２２）と第２の給電ライン（２３）とによって平衡型のアンテナパターン（２０）を構成し、アンテナパターン（２０）が同一平面上に形成されていることを特徴とするアンテナ装置（１０）が得られる。

上記アンテナ装置（１０）において、第２の給電ライン（２３）は第１の給電ライン（２２）と平行に延在することが好ましい。アンテナパターン（２０）は樹脂フィルム（１１）上に形成されてよい。また、アンテナパターン（２０）はガラス（３０）内に埋め込まれてもよい。平衡型のアンテナパターン（２０）は、例えば、所定の周波数帯が約１．５７ＧＨｚのＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ用アンテナとして使用されてよい。

また、本発明の題２の態様によれば、摂動素子（２１１）をもつカール状の放射素子（２１）と、この放射素子に直接給電する第１の給電ライン（２２Ａ）と、放射素子に対して電磁結合により給電する第２の給電ライン（２３Ａ）とを備え、第１の給電ライン（２２Ａ）と第２の給電ライン（２３Ａ）とは、互いに近接して平行に、かつ、放射素子（２１）の大きさより長く延在しており、第１および第２の給電ラインの根本部には、それぞれ、第１および第２の給電点（２６、２７）が形成されており、第１および第２の給電点（２６、２７）間をオープンとすることにより、放射素子（２１）と第１の給電ライン（２２Ａ）と第２の給電ライン（２２Ａ）とによって平衡型のアンテナパターン（２０Ａ）を構成し、第１および第２の給電点（２６、２７）間をショートすることにより、アンテナパターン（２０Ａ）をモノポールアンテナとして動作させ得、アンテナパターン（２０Ａ）が同一平面上に形成されていることを特徴とする複合アンテナ装置（１０Ａ）が得られる。

上記複合アンテナ装置（１０Ａ）において、第１および第２の給電点（２６、２７）間に所定の周波数帯の並列共振回路（６０）が挿入されることが望ましい。これにより、所定の周波数帯で第１および第２の給電点（２６、２７）間をオープンとし、所定の周波数帯以外で、第１および第２の給電点（２６、２７）間をショートさせるようにしている。平衡型のアンテナパターン（２０Ａ）は、例えば、所定の周波数帯が約１．５７ＧＨｚのＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ用アンテナとして使用され、モノポールアンテナが、地上波デジタル放送の使用周波数帯を受信する地上波デジタル放送受信用アンテナとして使用されてよい。

尚、上記括弧内の符号は、本発明の理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、これらに限定されないのは勿論である。

本発明では、第２の給電ラインを放射素子に電磁結合で接続しているので、アンテナ・インピーダンスを調整し、インピーダンス整合を最適に調整することが可能となる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図３を参照して、本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置１０について説明する。図１はアンテナ装置１０の平面図である。図示のアンテナ装置１０は、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信するためのＧＰＳ用アンテナである。

図示のアンテナ装置１０は、フィルムアンテナから成る。すなわち、アンテナ装置１０は、透明な樹脂フィルム１１と、この樹脂フィルム１１上に形成されたＧＰＳアンテナパターン２０とから構成される。ＧＰＳアンテナパターン２０は、同一平面上に形成されている。

ＧＰＳアンテナパターン２０は、摂動素子２１１をもつカール状の放射素子（アンテナエレメント）２１と、この放射素子２１に直接給電するための第１の給電ライン２２と、この第１の給電ライン２２と近接して平行に延在して、放射素子２１に対して電磁結合により給電する第２の給電ライン２３とから構成されている。ここで、第２の給電ライン２３の電磁結合による給電は、アンテナ装置１０のインピーダンス整合の調整を容易にするためである。

図示の第１および第２の給電ライン２２、２３は、放射素子２１の大きさ（径）より短く延在している。

図示の放射素子２１は、四角形（菱形）をしている。すなわち、放射素子２１は、第１の給電ライン２２の先端２２ａから順に、時計回りに、第１の辺２１−１、第２の辺２１−２、第３の辺２１−３、および第４の辺２１−４を有する。この第４の辺２１−４の先端２１−４ａに上記摂動素子２１１の一端が接続されている。換言すれば、摂動素子２１１は、放射素子２１の第１の辺２１−１の内側に設けられている。第１及び第２の給電ライン２２および２３に近接した位置に第１及び第４の辺２１−１および２１−４が設けられ、第１及び第２の給電ライン２２および２３から離れた位置に第２及び第３の辺２１−２および２１−３が設けられている。したがって、図３の破線Ａより下側分に、第１及び第４の辺２１−１および２１−４が設けられ、破線Ａより上側に、第２及び第３の辺２１−２および２１−３が設けられている。尚、上述した図示の例では放射素子２１を時計回りとして右旋円偏波を受信する場合について記載したが、左旋円偏波を受信する場合には、放射素子２１は反時計回りとなる。

第１の給電ライン２２の根元部には第１の給電点２６が形成され、第２の給電ライン２３の根元部には第２の給電点２７が形成されている。第１及び第２の給電点２６および２７と中間端子２９ａとの間にはバラン２９が配置され、中間端子２９ａと第１及び第２の給電点２６および２７と間で不平衡給電−平衡給電の変換が行われ、第１及び第２の給電点２６および２７の各々に給電が行われる。バラン２９は、後述するコネクタ４０（図５）内に配置された回路基板上に実装されている。

図示の例では、第１の給電ライン２２から放射素子２１の第１の辺２１−１に直接給電をし、第２の給電ライン２３から放射素子２１の第４の辺２１−４に電磁結合により給電している。第２の給電ライン２３は、放射素子２１の第４の辺２１−４と電磁結合する電磁結合部分２３１を持つ。

このように、放射素子２１と第１の給電ライン２２と第２の給電ライン２３とによって平衡型のＧＰＳアンテナパターン２０が構成されている。平衡型とすることにより、放射素子２１と対向するグランド面を不要としている。

図３に示すアンテナ装置１０において、インピーダンス調整は第２の給電ライン２３で行われ、軸比調整は摂動素子２１１で行われ、受信周波数の調整は、放射素子２１の外周長で行われる。したがって、アンテナ装置１０を容易に設計することが可能である。

次に、本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置１０における、電磁結合による給電ついてさらに詳細に説明する。

図３の破線Ａより下側の、放射素子２１の第１及び第４の辺２１−１および２１−４に電流が集中して分布する。したがって、インピーダンス調整用の第２の給電ライン２３は、第１の辺２１−１又は第４の辺２１−４と電磁結合させることがより効果的である。

逆に、図３の破線より上側の、放射素子２１の第２及び第３の辺２１−２および２１−３では、電流分布が小さい。したがって、これら第２の辺２１−２又は第３の辺２１−３にインピーダンス調整用の第２の給電ライン２３を電磁結合させた場合には、第１の辺２１−１又は第４の辺２１−４にインピーダンス調整用の第２の給電ライン２３を電磁結合させた場合に比較して、効果は小さい。

したがって、放射素子２１の第１及び第４の辺２１−１および２１−４であれば、どの位置でもインピーダンス調整を行うようにしても良い。例えば、インピーダンス調整用の第２の給電ライン２３を、図３の破線で示すような位置に設けることができる。

図３に示したアンテナ装置１０では、次のようにしてインピーダンス調整が行われる。すなわち、第２の給電ライン２３の電磁結合部分２３１の長さａを調整することによって、インピーダンスのインダクタンス成分Ｌを調整することができる。また、放射素子２１の第４の辺２１−４と第２の給電ライン２３の電磁結合部分２３１との間のギャップ長ｂを調整することによって、インピーダンスのキャパシタンス成分Ｃを調整することができる。このようにして、アンテナ装置１０のインピーダンス整合を容易に調整することができる。

図４は、図３に示したアンテナ装置１０の放射特性を示す図である。図４より、アンテナ装置１０は、天頂方向がボアサイトであることが分かる。すなわち、アンテナ装置１０は、非常に薄型化が可能で天頂方向がボアサイトの指向性アンテナである。

図５は、図３に示したアンテナ装置１０をガラス３０に取り付けた状態を示す平面図である。アンテナ装置１０は、フロントガラスなどのガラス３０の内側に、両面テープを使用して設置される。

アンテナ装置１０の第１の給電点２６及び第２の給電点２７にはコネクタ（アンプユニット）４０が接続され、コネクタ（アンプユニット）４０には同軸ケーブル５０が接続されている。

上述したように、コネクタ（アンプユニット）４０は、その内部に配置された回路基板（図示せず）上に実装された上記バラン２９（図３）を有する。コネクタ４０は、回路基板上に形成された低雑音増幅器（ＬＮＡ）回路（図示せず）とグランドパターン（図示せず）とを含む。バラン２９の中間端子２９ａ（図３）はこのＬＮＡ回路の入力端に接続される。

一方、図示はしないが、この技術分野において周知のように、同軸ケーブル５０は、中心にある内導体と、円筒状の外導体とを有する。ＬＮＡ回路の出力端は、同軸ケーブル５０の内導体に接続され、回路基板上に形成された上記グランドパターンは同軸ケーブル５０の外導体に接続される。

図５に示したアンテナ装置１０は、樹脂フィルム１１上にＧＰＳアンテナパターン２０を形成している。これに対して、樹脂フィルム１１を使用せず、直接、ＧＰＳアンテナパターン２０を自動車のフロントガラス３０に埋め込んでもよい。このようなアンテナ装置は、ガラスプリントアンテナと呼ばれる。

図３に示したアンテナ装置（フィルムアンテナ）１０は、ディーラオプション品として販売される。したがって、アンテナ装置（フィルムアンテナ）１０は、工場装着ではなく、ディーラでの後付け品として位置づけられる。これに対して、ガラスプリントアンテナは、工場装着のＧＰＳ用アンテナであって、ＯＥＭ部品として位置づけられる。

このようなガラスプリントアンテナでは、ガラスの端部において、第１の給電点２６には第１の信号ライン端子（図示せず）が接続され、第２の給電点２７には第２の信号ライン端子（図示せず）が接続される。これら第１及び第２の信号ライン端子には、バランおよびＬＮＡ回路を内蔵したコネクタ（図示せず）が装着される。すなわち、コネクタ（アンプユニット）を第１及び第２の信号ライン端子に差し込む形式となる。

このような構成のガラスプリントアンテナでは、ＡＭ／ＦＭラジオやリアデフォッガーなどのプリントパターンと同時に、ガラス３０にＧＰＳアンテナパターン２０をプリントするため、ＧＰＳアンテナを形成するためのコスト（工数）は新たに発生しない。また、ガラス３０へのコネクタ（アンプユニット）の取付けとなるため、各車両毎に取付形状を変更する必要がない。すなわち、製品共通化の度合いが向上する。さらに、ガラスメーカのガラス納入時にアンプユニットを装着することにより、自動車メーカでのＧＰＳアンテナに関わる装着工数を低減することができる。後付けでフィルムアンテナをガラスに貼り付けるよりは、スタイリッシュで車室内の美感を保つことができる。

なお、ガラス３０直下にアンプユニット（コネクタ）を設置するのではなく、リード線（同軸信号線）などで引き出し、離れた場所にアンプユニットを設置しても良い。

図６を参照して、本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ装置１０Ａについて説明する。図６は複合アンテナ装置１０Ａの平面図である。図示のアンテナ装置１０Ａは、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信するためのＧＰＳ用アンテナと、地上波デジタル放送の使用周波数帯を受信する地上波デジタル放送受信用アンテナと、を複合した複合アンテナ装置である。

図示の複合アンテナ装置１０Ａは、フィルムアンテナから成る。すなわち、複合アンテナ装置１０Ａは、透明な樹脂フィルム（図示せず）と、この樹脂フィルム上に形成された複合アンテナパターン２０Ａとから構成される。複合アンテナパターン２０Ａは、同一平面上に形成されている。

複合アンテナパターン２０Ａは、摂動素子２１１を持つカール状の放射素子（アンテナエレメント）２１と、この放射素子２１に直接給電するための第１の給電ライン２２Ａと、この第１の給電ライン２２Ａと近接して平行に延在して、放射素子２１に対して電磁結合により給電する第２の給電ライン２３Ａとから構成されている。

図示の複合アンテナパターン２０Ａは、図３に示したＧＰＳアンテナパターン２０とは異なり、第１および第２の給電ライン２２Ａ、２３Ａは、放射素子２１の大きさ（径）より長く延在している。

換言すると、図３に示したＧＰＳアンテナパターン２０においては、給電ライン２２、２３の根本から放射素子２１の頂点までの距離が６３ｍｍであるのに対して、図６に示した複合アンテナパターン２０Ａにおいては、給電ライン２２Ａ、２３Ａの根本から放射素子２１の頂点までの距離Ｌが１２０ｍｍである。このように、第１および第２の給電ライン２２Ａ、２３Ａを延長して、複合アンテナパターン２０Ａの全長を６００ＭＨｚ帯の（１／４）波長程度にしている。

図６に示した放射素子２１の構成は、図３に示した放射素子２１のそれと同一なので、その詳細な説明については省略する。

第１の給電ライン２２Ａの根本部には第１の給電点２６が形成され、第２の給電ライン２３Ａの根本部には第２の給電点２７が形成されている。第１及び第２の給電点２６、２７間には、図３に図示されているような、バラン（図示せず）が配置されている。

図６に加えて図７をも参照して、第１および第２の給電点２６、２７間に所定の周波数帯の並列共振回路６０が挿入されている。図示の例では、所定の周波数帯は１．５ＧＨｚ帯である。これにより、所定の周波数帯（１．５ＧＨｚ帯）で第１および第２の給電点２６、２７間をオープンとし、所定の周波数帯（１．５ＧＨｚ帯）以外で、第１および第２の給電点２６、２７間をショートさせるようにしている。

第１および第２の給電点２６、２７間をオープンとすることにより、放射素子２１と第１の給電ライン２２Ａと第２の給電ライン２３Ａとによって平衡型のアンテナパターン２０Ａを構成し、第１および第２の給電点２６、２７間をショートすることにより、アンテナパターン２０Ａをモノポールアンテナとして動作させることができる。

図示のアンテナ装置１０Ａにおいては、平衡型のアンテナパターン２０Ａが、所定の周波数帯が約１．５７ＧＨｚのＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ用アンテナとして使用され、モノポールアンテナが、地上波デジタル放送の使用周波数帯を受信する地上波デジタル放送受信用アンテナとして使用される。

尚、図７に示されるように、第１の給電点２６には、マッチング用コイル６２が接続されている。

図８及び図９を参照して、第１および第２の給電点２６、２７間がオープンのときの、図６に示したアンテナ装置１０Ａの放射特性のシミュレーション結果を示す。図８は、アンテナ装置１０Ａの軸比周波数特性を示す図で、横軸は周波数（Frequency）［ＧＨｚ］を示し、縦軸は軸比（Axial Ratio）［ｄＢ］を示す。図９は、アンテナ装置１０Ａの指向特性を示す図で、鎖線は右旋円偏波ＲＨＣＰの利得特性を示し、実線は左旋円偏波ＬＨＣＰの利得特性を示す。

図８より、ＧＰＳ信号の周波数（約１．５７ＧＨｚ）で軸比が小さいことが分かる。また、図９より、天頂方向（０°）で、右旋円偏波ＲＨＣＰの利得が大きいことが分かる。

図１０及び図１１を参照して、第１および第２の給電点２６、２７間がショートのときの、図６に示したアンテナ装置１０Ａの放射特性のシミュレーション結果を示す。図１０は、アンテナ装置１０Ａの電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の特性を示し、横軸は周波数（Frequency）［ＧＨｚ］を示し、縦軸はＶＳＷＲを示す。図１１は、アンテナ装置１０Ａの指向特性を示す図で、鎖線は垂直偏波の利得特性を示し、実線は水平偏波の利得特性を示す。

図１０より、地上波デジタル放送の使用周波数帯（４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）において、ＶＳＷＲが小さいことが分かる。また、図１１より、水平偏波の利得が大きいことが分かる。

以上の説明から、第１および第２の給電点２６、２７間をオープン、ショートすることにより、アンテナ装置１０Ａを複合アンテナ装置として動作させることができることが分かる。

以上、本発明について好ましい実施の形態によって説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に限定しないのは勿論である。例えば、上記実施の形態では、放射素子（アンテナエレメント）２１として四角形（菱形）のカール状のものを使用しているが、これに限定されない。すなわち、放射素子（アンテナエレメント）２１は、四角形（菱形）に限定されず、円形、多角形等のカール状であっても良い。また、上記実施の形態では、中間端子２９ａと第１及び第２の給電点２６、２７との間にバラン２９を配置して、第１及び第２の給電点２６、２７への給電を行っているが、バラン２９を用いずに第１及び第２の給電点２６、２７への給電を行うようにしても良い。

従来のカールアンテナ素子の斜視図である。 図１に示したカールアンテナ素子の平面図である。 本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置を示す平面図である。 図３に示したアンテナ装置の放射特性を示す図である。 図３に示したアンテナ装置をガラスに取り付けた状態を示す平面図である。 本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ装置を示す平面図である。 図６に示したアンテナ装置の給電ラインの根本部を拡大して示す部分拡大図である。 第１および第２の給電点間がオープンのときの、図６に示したアンテナ装置の軸比周波数特性を示す図である。 第１および第２の給電点間がオープンのときの、図６に示したアンテナ装置の指向特性を示す図である。 第１および第２の給電点間がショートのときの、図６に示したアンテナ装置の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の特性を示す図である。 第１および第２の給電点間がショートのときの、図６に示したアンテナ装置の指向特性を示す図である。

符号の説明

１０、１０Ａ アンテナ装置
１１ 樹脂フィルム
２０ ＧＰＳアンテナパターン
２０Ａ 複合アンテナパターン
２１ 放射素子（アンテナエレメント）
２１−１ 第１の辺
２１−２ 第２の辺
２１−３ 第３の辺
２１−４ 第４の辺
２１１ 摂動素子
２２、２２Ａ 第１の給電ライン
２３、２３Ａ 第２の給電ライン
２３１ 電磁結合部分
２６ 第１の給電点
２７ 第２の給電点
２９ バラン
３０ ガラス
４０ コネクタ（アンプユニット）
５０ 同軸ケーブル
６０ 並列共振回路
６２ マッチング用コイル

Claims (8)

1. 摂動素子をもつカール状の放射素子と、
   該放射素子に直接給電する第１の給電ラインと、
   前記放射素子に対して電磁結合により給電する第２の給電ラインとを備え、
   前記放射素子と前記第１の給電ラインと第２の給電ラインとによって平衡型のアンテナパターンを構成し、
   前記アンテナパターンが同一平面上に形成されていることを特徴とするアンテナ装置。
2. 前記第２の給電ラインが前記第１の給電ラインと平行に延在している、請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記アンテナパターンが樹脂フィルム上に形成されている、請求項１又は２に記載のアンテナ装置。
4. 前記アンテナパターンがガラス内に埋め込まれている、請求項１又は２に記載のアンテナ装置。
5. 前記平衡型のアンテナパターンが、前記所定の周波数帯が約１．５７ＧＨｚのＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ用アンテナとして使用される、請求項１乃至４のいずれか１つに記載のアンテナ装置。
6. 摂動素子をもつカール状の放射素子と、
   該放射素子に直接給電する第１の給電ラインと、
   前記放射素子に対して電磁結合により給電する第２の給電ラインとを備え、
   前記第１の給電ラインと前記第２の給電ラインとは、互いに近接して平行に、かつ、前記放射素子の大きさより長く延在しており、
   前記第１および前記第２の給電ラインの根本部には、それぞれ、第１および第２の給電点が形成されており、
   前記第１および前記第２の給電点間をオープンとすることにより、前記放射素子と前記第１の給電ラインと第２の給電ラインとによって平衡型のアンテナパターンを構成し、
   前記第１および前記第２の給電点間をショートすることにより、前記アンテナパターンをモノポールアンテナとして動作させ得、
   前記アンテナパターンが同一平面上に形成されていることを特徴とする複合アンテナ装置。
7. 前記第１および前記第２の給電点間に所定の周波数帯の並列共振回路が挿入されており、
   これにより、前記所定の周波数帯で前記第１および前記第２の給電点間をオープンとし、前記所定の周波数帯以外で、前記第１および前記第２の給電点間をショートさせるようにしたことを特徴とする請求項６に記載の複合アンテナ装置。
8. 前記平衡型のアンテナパターンが、前記所定の周波数帯が約１．５７ＧＨｚのＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ用アンテナとして使用され、
   前記モノポールアンテナが、地上波デジタル放送の使用周波数帯を受信する地上波デジタル放送受信用アンテナとして使用される、
   請求項６又は７に記載の複合アンテナ装置。

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