JP2010206772A - ガラスアンテナ - Google Patents

Abstract

【課題】ガラス面の片面に配置でき、簡単な構造の衛星放送波受信用アンテナを提供する。
【解決手段】芯線側の第１給電点が設けられる線状の第１エレメントと、グランド側の第２給電点が設けられるグランド側エレメントと、を備えるアンテナであって、前記第１エレメントと前記第１及び第２給電点の付近を中心として所定の角度で配置される線状の第３エレメントを備え、前記第１エレメントは、所定の共振周波数で誘導性を備え、前記第３エレメントは、前記共振周波数で容量性を備え、前記第１給電点と前記第２給電点とは、近接した位置に設けられ、前記第２エレメントは、前記第１エレメントと電磁結合し、かつ、前記第１エレメントと略平行位置に配置され、前記第３エレメントは、前記第２エレメントのグランド側エレメント側の端部に接続されることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、平面（又は、緩い曲面）に装着されるアンテナに関し、特に、自動車用窓ガラスに設けられ、衛星放送波を受信するのに好適な円偏波アンテナに関する。

従来、ＧＰＳ衛星通信、ＸＭサテライト放送、シリウスサテライト放送等の衛星通信用の平面アンテナとしては、マイクロストリップアンテナが良く知られている。マイクロストリップアンテナは自動車の金属屋根などの広い金属板上に設置されることによって、高い仰角から到来する電波にも、低い仰角から到来する電波にも高い受信性能を発揮することができる。

これらの従来のマイクロストリップアンテナは、金属面上に設ける必要があり、車両の窓ガラスに設けることは困難であった。しかし、今般、主に自動車のデザイン上の問題から、衛星放送受信用アンテナを車両のボディに設けるのではなく、窓ガラスに設けたいというニーズがあり、自動車の金属面上ではなく窓ガラスに設けたアンテナとしては、特許文献１から４に記載されたものが知られている。

国際公開第２００３／１０５２７８号公報 特開２００４−２１４８２０号公報 特開２００４−２１４８１９号公報 特開２００８−１４１７６５号公報

自動車の窓ガラスに設けた前記特許文献１〜３に記載されたアンテナは、誘電体基板の片面のみに構成可能なコープレーナー形のアンテナである。このようなアンテナは、広い導体面積を必要とすることから、ガラス窓に配置すると視界を妨げる問題点がある。また、自動車に搭載した場合に性能が劣化してしまう問題点もある。

また、特許文献４に記載されたアンテナは、窓ガラスに取り付けることを想定したマイクロストリップアンテナであるが、前記特許文献１〜３と同様に、窓ガラスを透した視界を妨げる問題点がある。

本発明は、このような問題点を解決し、ガラス面の片面に配置でき、簡単な構造であって、視界を妨げることなく、所望の受信性能を得ることができる衛星放送波受信用アンテナを提供することを目的とする。

すなわち、請求項１に記載した発明は、芯線側の第１給電点が設けられる線状の第１エレメントと、グランド側の第２給電点が設けられるグランド側エレメントと、を備えるアンテナであって、前記第１エレメントと前記第１及び第２給電点の付近を中心として所定の角度で配置される線状の第３エレメントを備え、前記第１エレメントは、所定の共振周波数で誘導性を備え、前記第３エレメントは、前記共振周波数で容量性を備え、前記第１給電点と前記第２給電点とは、近接した位置に設けられ、前記第２エレメントは、前記第１エレメントと電磁結合し、かつ、前記第１エレメントと略平行位置に配置され、前記第３エレメントは、前記第２エレメントのグランド側エレメント側の端部に接続されることを特徴とするアンテナである。

また、請求項２に記載した発明は、前記第１エレメントと前記第３エレメントとの間の所定の角度は、前記第１エレメントの長さと前記第３エレメントの長さとの違いに起因する、前記第１エレメントに誘起される電流と前記第３エレメントに誘起される電流との位相の遅れに対応する角度であることを特徴とするアンテナである。

また、請求項３に記載した発明は、前記第１エレメントの長さは前記共振周波数のλ／４より長く、前記第３エレメントの長さは前記共振周波数のλ／４より短く、前記第１エレメントと前記第３エレメントとの間の所定の角度は略９０度であることを特徴とするアンテナである。

また、請求項４に記載した発明は、前記第３エレメントは、前記グランド側エレメントから離れる方向に延伸し、前記第１エレメントは、前記グランド側エレメントの一辺と略平行位置に配置されることを特徴とするアンテナである。

また、請求項５に記載した発明は、前記第３エレメントの前記第２エレメントとの接続点に近い部分は、前記グランド側エレメントと近接して配置されることによって、前記第３エレメントと前記グランド側エレメントとが電磁結合することを特徴とするアンテナである。

また、請求項６に記載した発明は、前記第１給電点は、前記第２エレメントと前記第３エレメントとの接続点より、前記グランド側エレメントから離れた位置に配置されることを特徴とするアンテナである。

また、請求項７に記載した発明は、前記グランド側エレメントが少なくとも第３エレメントと近接する辺を有する多角形状であることを特徴とするアンテナである。

また、請求項８に記載した発明は、前記グランド側エレメントは、導電性の幅広面とする面状エレメントであることを特徴とするアンテナである。

本発明のアンテナによると、誘導性を備える第１エレメントと、容量性を備える第３エレメントとを、給電点を中心として所定の角度で配置したので、ガラス面の片面に配置でき、簡単な構造の衛星放送波受信用アンテナを提供することができる。また、窓ガラスに装着しても視界の妨げにならず、美観を損ねることもなく、小型かつ高性能のアンテナを提供することができる。

本発明の第１の実施の形態のアンテナの構成を説明する図である。 本発明の第２の実施の形態のアンテナの構成を説明する図である。 本発明の第３の実施の形態のアンテナの構成を説明する図である。 本発明の第４の実施の形態のアンテナの構成を説明する図である。 本発明の第４の実施の形態のアンテナの変形例の構成を説明する図である。 本発明の実施の形態のアンテナを自動車の後部窓ガラスに配置した例を示す説明図である。 本発明の実施の形態のアンテナを自動車のサンルーフ（屋根の窓ガラス）に配置した例を示す説明図である。 本発明の実施の形態のアンテナの特性を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態のアンテナについて説明する。

＜実施形態１＞
図１は、本発明の第１の実施の形態のアンテナの構成を説明する図である。

本発明の第１の実施の形態のアンテナは、グランド側エレメント１、第１エレメント３、第２エレメント４及び第３エレメント５を備える。

グランド側エレメント１は、例えば、図１に示すような略正方形であって、上辺にグランド側の第２給電点２Ａが設けられる。なお、グランド側エレメント１の形状は、正方形でなくても、ある程度の面積があり、かつ、第３エレメント５と近接する導体部分があれば多角形状でもよく、さらに、グランド側エレメント１は、線条のエレメントでも良いが、面状の導体が望ましい。

第１エレメント３は、グランド側の第２給電点２Ａに対向する位置に設けられた芯線側の第１給電点２Ｂからグランド側エレメント１より離れる方向に延伸する直線の線条導体である。図１に示す例では、第１エレメント３とグランド側エレメント１の１辺（上辺）とのなす角は９０度であるが、この角度は９０度でなくてもよい。後述するように、この角度は、第１エレメント３と第３エレメント５との間の位相の遅れによって定めるとよい。

第２エレメント４は、第１エレメント３と近接して平行に設けられている直線の線条導体である。図１に示す例では、第２エレメント４と第１エレメント３との間は、１ミリメートルである。このため、第２エレメント４と第１エレメント３とは、電磁的に結合しており、第１エレメント３に誘起した高周波電流が第２エレメント４にも誘起し、第２エレメント４にも流れる。また、逆に、第２エレメント４に誘起した高周波電流が第１エレメント４にも誘起し、第１エレメント４にも流れる。

第３エレメント５は、第２エレメント４の下端（グランド側エレメント１側の端部）から、グランド側エレメント１の１辺に近接して平行に設けられる直線の線条導体である。図１に示す例では、第３エレメント５とグランド側エレメント１との間は、１ミリメートルである。第３エレメント５の左端（第１、第２給電点側の端部）と第２エレメント４の下端（グランド側エレメント１側の端部）とは接続されているので、第２エレメント４に流れる高周波電流は第３エレメント５にも流れる。

次に、本実施の形態のアンテナの各エレメントの寸法について説明する。

第１の実施の形態のアンテナの第１エレメント３の長さは受信帯域の中心周波数（共振周波数）λの１／４より長く、λ／３より短い程度の長さにするとよい。一方、第３エレメント５の長さはλ／４より少し短い長さにするとよい。すなわち、第３エレメント５の長さは第１エレメント３の長さより短くする。

また、第２エレメント４の長さは、第１エレメント３の長さより短ければよく、第３エレメント５の長さより短い、λ／５程度でよい。これは、第２エレメント４の長さによって、第２エレメント４と第１エレメント３との結合の強さが変わることから、第２エレメント４は第１エレメント３と電磁結合するため十分な長さを有していればよいからである。

図１に示すアンテナは、約２．３ＧＨｚに共振するように、各エレメントの長さが設定されている。具体的には、グランド側エレメント１は１５ミリメートル角の正方形である。また、第１エレメント３の長さは２５ミリメートルであり、第２エレメント４の長さは１７ミリメートルであり、第３エレメント５の長さは１９ミリメートルである。

なお、本実施の形態のアンテナは車両の窓ガラスの室内面にパターンを形成してあるので、ガラスによる波長短縮率αを０．７として、各エレメント長を計算した。

次に、第１の実施の形態のアンテナの動作原理について説明する。

前述したように、第１エレメント３は、その一端が芯線側の第１給電点に接続されており、他端が開放されているので、モノポールアンテナとして機能する。また、第１エレメント３の長さはλ／４より長いので、第１エレメント３は中心周波数に対して誘導性になる。このため、第１エレメント３に誘起される電流の位相は電圧の位相より遅れる。また、第３エレメント５の長さはλ／４より短いので、第３エレメント５は中心周波数に対して容量性になる。このため、第１エレメント３に誘起される電流の位相は電圧の位相より進む。

よって、第１、第２の各給電点に高周波電圧を印加したときに、第１エレメント３に誘起される電流は、第３エレメント５に誘起される電流に対して遅れる。このため、本実施の形態のアンテナから放射される電波の偏波面は、第１エレメント３から第３エレメント５に向かう方向に回ることになる。

同様に、本実施の形態のアンテナが受信する電波の偏波面は、第１エレメント３から第３エレメント５に向かう方向に回ることになる。受信する電波の到来方向が図面の紙面裏から表である場合、本実施の形態のアンテナは左旋円偏波の到来波を受信するのに適している。一方、受信する電波の到来方向が図面の紙面表から裏である場合、本実施の形態のアンテナは右旋円偏波の到来波を受信するのに適している。

第１エレメント３と第３エレメント５との位相差は、第１エレメント３の誘導性と第３エレメント５の容量性とによって、すなわち、第１エレメント３の長さと第３エレメント５の長さとの差によって定まる。第１エレメント３に誘起される電流の位相と、第３エレメント５に誘起される電流の位相との差をπ／２になるように、第１エレメント３の長さと第３エレメント５の長さとを設定すると、第１エレメント３と第３エレメント５との間の望ましい角度は９０度となる。

第２エレメント４は、第１エレメント３と電磁結合するために十分な長さであって、第１エレメント３の特性に影響を及ぼさない長さであればよく、発明者による実験によるとα・λ／５程度の長さが望ましい。

前述したように、第３エレメント５はグランド側エレメント１の１辺に近接して設けられているので、第３エレメント５はグランド側エレメント１と電磁結合している。この第３エレメント５とグランド側エレメント１との電磁結合は、第１エレメント３と第２エレメント４との電磁結合より弱い電磁結合でよい。

なぜなら、この第３エレメント５とグランド側エレメント１との電磁結合の強さがアンテナの入力インピーダンスに影響し、インピーダンスの値が変化するからである。なお、発明者による実験によると、第３エレメント５とグランド側エレメント１との間隔は、０．５から２ミリメートルが望ましい。

前述したように、グランド側エレメント１はグランド側の第２給電点２Ａに接続されているので、アース板として機能する。グランド側エレメント１の大きさは、第１エレメント３の特性（例えば、長さ）とのバランスにおいて決定するとよい。すなわち、本実施の形態のアンテナは衛星放送波受信用のアンテナなので、平面方向の３６０度において等方的な指向特性が得られる必要がある。このため、第１エレメント３に誘起する受信波のエネルギーと、第３エレメント５に誘起する受信波のエネルギーとがバランスする必要がある。

なお、グランド側エレメント１の形状が正方形である場合、発明者による実験によると、グランド側エレメント１の１辺の長さはα・λ／９からα・λ／４程度の長さが望ましい。

グランド側エレメント１は、図１に示すような正方形でなくてもよく、等方位の指向特性を担保するための面積を有し、少なくとも第３エレメント５と近接し電磁結合する一辺を導体部分とする形状であればよい。

以上、第１の実施の形態のアンテナについて、車両のガラス面にスクリーン印刷されたセラミックペースト上の導体を焼き付けることによって形成されるガラスアンテナについて説明したが、他の絶縁体上にパターンが設けられてもよい。例えば、建築物の窓ガラス、壁面、屋根に取り付けられるアンテナであってもよい。また、車両の窓ガラスに貼り付け可能なフィルム上にパターンを設けたアンテナでもよい。

また、第３エレメント５が第１給電点から右側方向に延伸するアンテナについて説明したが、図１に示すアンテナと線対称に、第３エレメント５が第１給電点近傍から左側に延伸してもよい。

以上説明したように、第１の実施の形態のアンテナによると、誘導性を備える第１エレメントと容量性を備える第３エレメントとを、第１給電点を中心として所定の角度で配置したので、大きなグランド面を必要としないことから、窓ガラスにも装着可能な円偏波アンテナを提供することができる。

また、第１の実施の形態のアンテナは、主に線状のエレメントによってアンテナが構成されるので、マイクロストリップアンテナと比較して、窓ガラスに装着しても視界の妨げにならず、美観を損ねることもない、小型かつ高性能のアンテナを提供することができる。

また、第１エレメントと第１給電点を挟んで対向する位置にグランド側エレメントを備えることによって、平面方向において等方的な指向特性が得られ、衛星放送波の受信に適するアンテナを得ることができる。

＜実施形態２＞
図２は、本発明の第２の実施の形態のアンテナの構成を説明する図である。

第２の実施の形態は、前述した第１の実施の形態と異なり、グランド側エレメント１の形状が四角形から３角を切除した形状をしている。

本発明の第２の実施の形態のアンテナは、グランド側エレメント１、第１エレメント３、第２エレメント４及び第３エレメント５を備える。

グランド側エレメント１は、７角形であって、四角形の三つの角を切除した形状である。なお、四角形の四つの角のうち、第３エレメント５と近接する角は切除しない。これは、第３エレメントとグランド側エレメント１とを結合を確保するためである。また、グランド側エレメント１は、上辺にグランド側の第２給電点２Ａが設けられる。

なお、図２には、四角形の四つの角のうち三つの角を切除した形状のグランド側エレメント１を図示したが、角部を切除する角の数は１から３の間で任意に選択することができる。また、切除する形状も三角形ではなく、様々な形状であってもよい。

第１エレメント３は、グランド側の第２給電点に対向する位置に設けられた芯線側の第１給電点２Ｂからグランド側エレメント１より離れる方向に延伸する。第２エレメント４は、第１エレメント３と近接して平行に設けられている。第３エレメント５は、第２エレメント４の下端（グランド側エレメント１側の端部）から、グランド側エレメント１の１辺に近接して平行に設けられる。

なお、本実施の形態のアンテナの各エレメントの寸法及び動作については、前述した第１の実施の形態と同じであるので、その詳細な説明は省略する。

以上説明したように、第２の実施の形態のアンテナによると、アンテナの配置場所の制約によって、グランド側エレメント１の形状を変更することができるので、アンテナの配置の自由度を増すことができる。

＜実施形態３＞
図３は、本発明の第３の実施の形態のアンテナの構成を説明する図である。

前述した第１の実施の形態では、第１エレメント３とグランド側エレメント１との間隔と、第３エレメント５とグランド側エレメント１との間隔が同じであるのに対し、第３の実施の形態では、第１エレメント３とグランド側エレメント１との間隔と、第３エレメント５とグランド側エレメント１との間隔とが異なる。

本発明の第３の実施の形態のアンテナは、第１の実施の形態と同様に、グランド側エレメント１、第１エレメント３、第２エレメント４及び第３エレメント５を備える。

第２エレメント４は、第１の実施の形態と同様に、第１エレメント３と平行に設けられている直線の線条導体である。また、第２エレメント４と第１エレメント３との間は近接しており、例えば、第１の実施の形態と同様に１ミリメートルである。このため、第１エレメント３と第２エレメント４とは、電磁的に結合し、第２エレメント４に誘起した高周波電流が第１エレメント３にも誘起し、第１エレメント３にも流れる。また、逆に、第１エレメント３に誘起した高周波電流が第２エレメント４にも誘起し、第２エレメント４にも流れる。

第３エレメント５は、グランド側エレメント１の１辺と近接して平行に設けられ、例えば、第１の実施の形態と同様に、第３エレメント５とグランド側エレメント１とは、１ミリメートル離れる。また、第３エレメント５は、第２エレメント４のグランド側エレメント１側の端部に接続されているので、第２エレメント４に流れる高周波電流は第３エレメント５にも流れる。

第１エレメント３のグランド側エレメント１側の端部は、グランド側エレメント１からみて、第３エレメント５より離れた位置に設けられる。すなわち、第１エレメント３とグランド側エレメント１との間隔と、第３エレメント５とグランド側エレメント１との間隔とが異なっている。本実施の形態では、第３エレメント５とグランド側エレメント１とは１ミリメートル離れているので、第１エレメント３とグランド側エレメント１とが数ミリメートル（例えば、２〜１０ミリメートル）離れた位置に、第１エレメント３が配置される。

第３の実施の形態のアンテナの動作原理は、前述した第１の実施の形態のアンテナの動作原理と同じなので、その説明は省略する。すなわち、第１エレメント３、第２エレメント４及び第３エレメント５の寸法は、同一周波数においては、第１の実施の形態に示す各々の寸法と同じでよい。また、第１エレメント３と第３エレメント５とのなす角は、第１の実施の形態と同じく、第１エレメント３と第３エレメント５との間の位相の遅れによって定められる。第１エレメント３と第３エレメント５との位相差は、第１の実施の形態と同様に、第１エレメント３の誘導性と第３エレメント５の容量性とによって、すなわち、第１エレメント３の長さと第３エレメント５の長さとの差によって定まる。

以上説明したように、第３の実施の形態のアンテナによれば、第１エレメント３がグランド側エレメント１から離れた位置に配置されても、第１の実施の形態と同様に、第１エレメント３と第２エレメント４とが電磁結合するため、第１エレメント３と第３エレメント５との位相差によって、円偏波の到来波を受信することができる。

さらに、第３の実施のアンテナの形態によれば、第１エレメント３とグランド側エレメント１との間隔と、第３エレメント５とグランド側エレメント１との間隔とが異なってもよいので、第１エレメント３の給電点２Ｂとグランド側エレメント１の給電点２Ａとの間に配置される給電端子の長さによって、第１エレメント３を配置する位置を調整することができる。

＜実施形態４＞
図４は、本発明の第４の実施の形態のアンテナの構成を説明する図である。

前述した第１の実施の形態では、第３エレメント５とグランド側エレメント１とが近接して配置されていたが、第４の実施の形態では、第３エレメント５がグランド側エレメント１と結合しない位置に設けられる点が異なる。

本発明の第４の実施の形態のアンテナも、第１の実施の形態と同様に、グランド側エレメント１、第１エレメント３、第２エレメント４及び第３エレメント５を備える。なお、第１の実施の形態のアンテナと同じ構成には同じ符号を付し、その説明は省略する。

第４の実施の形態のグランド側エレメント１は、面状の導体（例えば、図４に示すような長方形）であり、グランド側エレメント１の内部に第２給電点２Ａが設けられる。なお、グランド側エレメント１の形状は、長方形でなくても、同程度の面積があれば、多角形状でもよい。さらに、グランド側エレメント１は、線条のエレメントでもよい。

第１給電点２Ｂは、グランド側エレメント１の第２給電点２Ａに対応するように、グランド側エレメント１とは別の導体６上に設けられた芯線側の給電点である。第１給電点２Ｂ及び第２給電点２Ａは、各々、給電端子２に接続された高周波ケーブルの芯線及びグランドと接続されている。なお、給電端子２は、高周波ケーブルを介して、受信機に接続されている。

導体６は、グランド側エレメント１と対向する位置に設けられるが、導体６とグランド側エレメント１との位置は、図４に示すように、導体６がグランド側エレメント１の左側（すなわち、導体６から第１エレメント３が、このアンテナの外側に延伸する位置）に設けられてもよいし、図５に示すように、導体６がグランド側エレメント１の右側（すなわち、導体６から第１エレメント３が、このアンテナの内側に延伸する位置）に設けられてもよい。

第１エレメント３は、その端部と導体６とが接続されており、第１給電点２Ｂから離れる方向に延伸する直線の線条導体である。

第２エレメント４は、前述した第１の実施の形態と同様に、第１エレメント３と近接して平行に設けられている直線の線条導体である。このため、第１エレメント３と第２エレメント４とは電磁的に結合しており、第１エレメント３に誘起した高周波電流が第２エレメント４にも誘起し、第２エレメント４にも流れる。また、逆に、第２エレメント４に誘起した高周波電流が第１エレメント４にも誘起し、第１エレメント４にも流れる。

第３エレメント５は、第２エレメント４の導体６（第１給電点２Ｂ）に近い端部から、第１給電点２Ｂから離れる方向（すなわち、グランド側エレメント１の最も近い辺と直角をなす方向）に延伸する線条導体である。このため、図４に示すように、第３エレメント５と、第２エレメント４（第１エレメント３）との角度が直角である場合、第１エレメント３はグランド側エレメント１の最も近い辺と平行に延伸している。

また、第１の実施の形態と同様に、第３エレメント５と第２エレメント４とが接続されているので、第２エレメント４に流れる高周波電流は、第３エレメント５にも流れる。第４の実施の形態では、第３エレメント５が、グランド側エレメント１に平行に配置されないことによって、第３エレメント５とグランド側エレメント１との間が電磁結合していない。

図４には、第４の実施の形態のアンテナが、約２．３ＧＨｚに共振するように調整された、各エレメントの長さも記載されているが、本発明は各エレメントの長さが図示された長さに限定されるものではない。

図５は、本発明の第４の実施の形態のアンテナの変形例の構成を説明する図である。

図５に示すアンテナは、図４に示すアンテナと異なり、導体６がグランド側エレメント１の右側に設けられている。また、図５に示すアンテナは、図４に示すアンテナと同様に、グランド側エレメント１、第１エレメント３、第２エレメント４及び第３エレメント５を備える。なお、前述した実施の形態のアンテナと同じ構成には同じ符号を付し、その説明は省略する。

図５に示すアンテナでは、第１エレメント３がグランド側エレメント１の一辺と平行に配置されているが、第１エレメント３とグランド側エレメント１とは、十分に離れているため、電磁結合することはなく、互いに影響し合わない。

また、図５に示すアンテナでは、図４に示すアンテナと同様に、第３エレメント５も、グランド側エレメント１と電磁結合しない。

第４の実施の形態のアンテナは、図４及び図５のいずれの構成でもよい。すなわち、第２給電点２Ａをグランド側エレメント１のいずれの位置に配置してもよい。第４の実施の形態においては、第１エレメント３とグランド側エレメント１とが電磁結合しない程度に、両エレメントを十分に離せば、第１〜第３エレメント３〜５とグランド側エレメント１との相対位置を変化させてもよい。

第４の実施の形態のアンテナの動作原理は、第３エレメント５とグランド側エレメント１とが容量結合していない点を除いて、前述した第１の実施の形態のアンテナの動作原理と同じなので、その説明は省略する。すなわち、第１エレメント３、第２エレメント４及び第３エレメント５の寸法は、同一周波数においては、第１の実施の形態に示す各々の寸法と同じでよい。

また、第１エレメント３と第３エレメント５とのなす角は、第１の実施の形態と同様に、第１エレメント３と第３エレメント５との間の位相の遅れによって定められる。第１エレメント３と第３エレメント５との位相差は、第１の実施の形態と同様に、第１エレメント３の誘導性と第３エレメント５の容量性とによって、すなわち、第１エレメント３の長さと第３エレメント５の長さとの差によって定まる。

以上説明したように、第４の実施の形態のアンテナによれば、第３エレメント５がグランド側エレメント１から離れた位置に配置されても、第１の実施の形態と同様に、第１エレメント３と第２エレメント４とが電磁結合するため、第１エレメント３と第３エレメント５との位相差によって、円偏波の到来波を受信することができる。

さらに、第４の実施の形態によれば、第１〜第３エレメント３〜５の配置に自由度がある。

＜アンテナの車両への搭載＞
図６は、本発明の実施の形態のアンテナを自動車の後部窓ガラスに搭載した例を示す説明図である。

後部窓ガラス１０の中央部には、複数のデフォッガ熱線１２が配置されている。デフォッガ熱線１２の両端はバスバー１３に接続されており、各バスバー１３は、それぞれ、電源及びグランドに接続されている。

本実施の形態のアンテナ１１は、後部窓ガラス１０の右下部に配置される。なお、アンテナ１１は、後部窓ガラス１０のうち、デフォッガ熱線１２から離れた位置であれば、任意の場所（例えば、右側又は左側）に配置することができる。なお、アンテナ１１は、後部窓ガラス１０の上方ではなく、下方に配置した方が、上方からの電波を受信するためには都合がよい。それは、アンテナ１１が上方の導体から離れた位置に配置されるからである。

また、図６では、アンテナ１１は、グランド側エレメント１が右側になるように配置したが、本実施の形態のアンテナは、等方位的な指向特性を有するので、どちらの向き（例えば、グランド側エレメント１が左側、上側、下側）に配置してもよい。

図７は、本発明の実施の形態のアンテナを自動車のサンルーフに配置した例を示す説明図である。なお、図７は、アンテナが配置された自動車を上方から見た状態を示す。

自動車は、車室の前方に前面窓ガラス２１を備え、車室の後方に後部窓ガラス２２を備え、車室の上部にサンルーフ２０を備える。

本実施の形態のアンテナ１１は、上部窓ガラス２０の後方の中央に配置される。なお、アンテナ１１は、上部窓ガラス２０のうち任意の場所に配置することができる。

このように、本発明の実施の形態のアンテナは、屋根の大部分がサンルーフである車両（屋根の導体部分が少ない車両）であっても、アンテナを設置することができる。

＜アンテナ特性＞
次に、本発明の実施の形態のアンテナの特性について説明する。

図８は、本発明の実施の形態のアンテナを車両の後部窓ガラスに搭載した場合（図６参照）の特性を示す説明図である。なお、受信電波の仰角（水平面に対する受信電波の到来する角度）を角度４０度に設定して測定した。

図８から分かるように、発明の実施の形態のアンテナは、水平面の全方位に等方位的な指向性を有することが分かる。このため、本発明の実施の形態のアンテナによると、様々な方位から到来する衛星放送波を確実に捕捉することができる。

１ グランド側エレメント
２ 給電端子
２Ａ 第２給電点
２Ｂ 第１給電点
３ 第１エレメント
４ 第２エレメント
５ 第３エレメント

Claims (8)

1. 芯線側の第１給電点が設けられる線状の第１エレメントと、
   グランド側の第２給電点が設けられるグランド側エレメントと、を備えるアンテナであって、
   前記第１エレメントと前記第１及び第２給電点の付近を中心として所定の角度で配置される線状の第３エレメントを備え、
   前記第１エレメントは、所定の共振周波数で誘導性を備え、
   前記第３エレメントは、前記共振周波数で容量性を備え、
   前記第１給電点と前記第２給電点とは、近接した位置に設けられ、
   前記第２エレメントは、前記第１エレメントと電磁結合し、かつ、前記第１エレメントと略平行位置に配置され、
   前記第３エレメントは、前記第２エレメントのグランド側エレメント側の端部に接続されることを特徴とするアンテナ。
2. 前記第１エレメントと前記第３エレメントとの間の所定の角度は、前記第１エレメントの長さと前記第３エレメントの長さとの違いに起因する、前記第１エレメントに誘起される電流と前記第３エレメントに誘起される電流との位相の遅れに対応する角度であることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
3. 前記第１エレメントの長さは前記共振周波数のλ／４より長く、前記第３エレメントの長さは前記共振周波数のλ／４より短く、
   前記第１エレメントと前記第３エレメントとの間の所定の角度は略９０度であることを特徴とする請求項１又は２に記載のアンテナ。
4. 前記第３エレメントは、前記グランド側エレメントから離れる方向に延伸し、
   前記第１エレメントは、前記グランド側エレメントの一辺と略平行位置に配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のアンテナ。
5. 前記第３エレメントの前記第２エレメントとの接続点に近い部分は、前記グランド側エレメントと近接して配置されることによって、前記第３エレメントと前記グランド側エレメントとが電磁結合することを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のアンテナ。
6. 前記第１給電点は、前記第２エレメントと前記第３エレメントとの接続点より、前記グランド側エレメントから離れた位置に配置されることを特徴とする請求項５に記載のアンテナ。
7. 前記グランド側エレメントは少なくとも第３エレメントと近接する辺を有する多角形であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載のアンテナ。
8. 前記グランド側エレメントは、導電性の幅広面とする面状エレメントであることを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載のアンテナ。