JP2013031110A - 車載用アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】取付け作業を容易に行うことができると共にアンテナ特性を向上することができる車載用アンテナ装置を提供する。
【解決手段】アンテナ装置本体２０は、アンテナ下部筐体１１内の長手方向略中央部に配置されハーネスアッセンブリ１０の一方の端部が固定される略方形の回路基板１５と、アンテナ下部筐体１１に配置され、回路基板１５に接続されるＧＮＤ側アンテナエレメント１６，給電側アンテナエレメント１７とを備えている。アンテナエレメント１６及びアンテナエレメント１７の双方が、回路基板１５の対向する２辺の一辺から略直角方向に延出している。また、同軸ケーブル３１は、回路基板１５の対向する２辺の他方に略垂直に接続されている。
【選択図】図６

Description

本発明は、車両に搭載される車載用アンテナ装置に関し、特に、地上波デジタル放送等のＵＨＦ帯域伝送に対応可能な車載用アンテナ装置に関する。

近年、アナログテレビ放送から地上波デジタル放送への移行に伴い、自動車等の車両に搭載される地上波デジタル放送受信用アンテナ装置の開発が進められている。一方、乗用車等の高機能化に伴い、車両内には、数多くの電装品が配置されるようになった。そのため、各電装品に与えられる搭載スペースを小さくする必要があることから、アンテナ装置を適切な位置に設置する要望が高まっている。

図１３（ａ）〜（ｃ）は、従来の車載用アンテナ装置の構成の一例を概略的に示す図である。

図１３（ａ）に示す車載用アンテナ装置では、透明絶縁フイルム２０１の表面に長方形のループアンテナ２０２が設けられている。ループアンテナ２０２には、長辺の一方側に２つの給電接続端子２０３が設けられる。ループアンテナ２０２の内側には、２つの給電接続端子２０３が設けられた側の長辺に沿って平行に且つ近接させて間隔ｈで線状の無給電素子２０４が配設されている。ループアンテナ２０２、給電接続端子２０３，２０３及び無給電素子２０４は、導電薄膜等で形成されている。

図１３（ｂ）の車載用アンテナ装置は、支持板３０１を備え、支持板３０１が自動車の天井内張りとフロントガラスとの隙間に挿入され、天井内張りと梁とに挟持されることにより取付けられる。アンテナ基板３０２には、信号を受信するための長さの異なる２本のアンテナエレメント３０３が配設されている。このうち長い方はアンテナ基板２の上においてアンテナ基板３０２の一側面に沿って配設された上で直角に折曲され、さらに底辺に沿って往復して配設されている。その更に内側には、短い方のアンテナエレメント３０３がアンテナ基板３０２の一側面及び底辺に沿って配設されている。

また、図１３（ｃ）の車載用アンテナ装置は、台座４０１と、台座４０１の上部に取り付けられた板状アンテナ４０２とを備える。板状アンテナ４０２は導体プリント４０３が施された透明の平板４０２ａにより形成されている。平板４０２ａには軸４０２ｂが一体に形成されている。軸４０２ｂは台座４０１に回動位置調節可能に支持されており、台座４０１の中にブースタ４０４が設けられている。ブースタ４０４の入力側には導体プリント４０３が導線４０５，４０５を介して接続されており、ブースタ４０４の出力側は導線４０６と差込端子４０７，４０７により車載用電子機器に接続可能となっている。また、導線４０８，４０８により電源に接続される。

特開平２００７−６７８８４号公報 特開２００５−３４１４６０号公報 特開２００１−２８４９２９号公報

しかしながら、図１３（ａ）〜（ｃ）のアンテナ装置では、以下のような問題がある。すなわち、ループアンテナ及び無給電素子で構成されるエレメント部とアンプ部とが別体であるため、エレメント部及びアンプ部を個別に車両に取り付けなければならず、取付け作業が二段階となって煩雑である。また、エレメント部を、透明絶縁フイルムに設けた粘着層でフロントガラスに貼り付けてしまうと、その後にエレメント部を貼り替えることは非常に困難であるため、エレメント部の位置合わせ・取付け作業が非常にシビアとなり、作業時間の増大を招くことにもなる。

また、アンテナ特性については、フロントガラス等のガラス面に貼り付けることで電気的性能を確保しているため、ガラス面以外の場所に貼り付けることができず、アンテナ装置の取付け位置が制限される。仮に本アンテナ装置をガラス面以外の場所に貼り付けることができたとしても、アンテナ特性が大幅に変化してしまうという問題がある。

さらに、法規上、エレメント部が約１．０ｍｍ以下の幅細であれば、車載用アンテナのエレメント部をドライバーの視界に容易に入る領域まで設置することが許容されるが、エレメント部をフロントガラスに取付けた場合、たとえエレメント部が幅細であったとしても、ドライバーがエレメント部の存在を気にして運転に集中できない可能性がある。

図１３（ｂ）のアンテナ装置では、透明絶縁フイルムを使用しないため作業性はある程度改善される。しかしながら、取付け固定のためには自動車の天井内張りとフロントガラスとの隙間に支持板を挿入し、該支持板を天井内張りと梁とで挟持させなければならないことから、依然として車載用アンテナの取付け位置が制限される。また、本アンテナの取付け作業は依然として煩雑であり、作業効率が悪くなるという問題が生じる。

図１３（ｃ）のアンテナ装置でも、図１３（ｂ）の構成と同様、透明絶縁フイルムを使用しないため作業性はある程度改善される。また、エレメント部がフロントガラス以外の場所に取付けられるため、視認性が悪化することもない。しかしながら、このアンテナ装置の構成では、板状アンテナが取り付けられる台座が必須の構成要素であり、台座を固定可能な場所にしか設置することができず、やはりアンテナ装置の取付け位置が制限されることとなる。

本発明の目的は、取付け作業を容易に行うことができると共にアンテナ特性を向上することができる車載用アンテナ装置を提供することにある。

上記問題を解決するために、本発明に係る車載用アンテナ装置は、略方形の回路基板と、前記回路基板に接続されるアンテナエレメントと、前記回路基板に電力を供給すると共に前記アンテナエレメントで受信した信号を伝送するケーブルとを備える車両用アンテナ装置であって、前記アンテナエレメントは、接地側アンテナエレメント及び給電側アンテナエレメントで構成され、接地側アンテナエレメント及び給電側アンテナエレメントの双方が、前記回路基板の一辺から延出しており、前記給電側アンテナエレメントの主要部分が、前記接地側アンテナエレメントの主要部分の延設方向に対して略１８０°方向に延設し、前記接地側アンテナエレメントの主要部分及び前記給電側アンテナエレメントの双方が、前記回路基板の幅方向の一方側に偏って配置され、前記ケーブルは、前記接地側アンテナエレメント及び前記給電側アンテナエレメントとは所定の距離を離して前記回路基板に接続されることを特徴とする。

また、前記ケーブルは、接地側アンテナエレメント及び給電側アンテナエレメントの双方が延出されている一辺に対向する辺に接続されている。

また、前記接地側アンテナエレメントは、前記回路基板と接続される接地部と、前記接地部の延設方向に対して略直角に配置された接地側延出部と、前記接地部の延設方向に対して略１８０°に折り返して配置された接地側アンテナ主要部分とを有し、
また、前記車載用アンテナ装置は、前記給電側アンテナエレメントと、前記回路基板と接続される給電部と、前記給電部の延設方向に対して略直角に配置された給電側延出部と、前記給電部の延設方向に略平行となるように配置された給電側アンテナ主要部分とを有している。

さらに、接地側アンテナ主要部分の一部は、前記回路基板の幅方向にその厚さが前記接地側アンテナ主要部分の他の部分と比較して薄くなっている。

また、前記車載用アンテナ装置は、一体化されることにより前記アンテナエレメントを収容する長板形状の第１アンテナ筐体及び第２アンテナ筐体を更に備え、前記アンテナエレメントは、前記一体化された第１アンテナ筐体及び第２アンテナ筐体の厚さ方向に関して略中央に配置されている。

また、前記接地側アンテナエレメントの主要部分及び前記給電側アンテナエレメントの主要部分の双方が、前記第１アンテナ筐体の幅方向端部に配置され、且つ前記第１アンテナ筐体の長手方向に沿って延設されている。

前記車載用アンテナ装置は、前記第１アンテナ筐体の両端部に配置された一対のテープ状発泡基材を更に備え、前記接地側アンテナエレメントの主要部分端部及び前記給電側アンテナエレメントの主要部分端部が、それぞれ前記一対のテープ状発泡基材上に載置されている。

本発明によれば、接地側エレメント及び給電側エレメントの双方が略同一方向に所定間隔で延出することで、アンテナエレメントと回路間を整合する分布型整合回路を形成し、これによりアンテナ利得特性の広帯域化を実現することができる。また、これにより同軸ケーブルの外部導体給電側アンテナエレメントの主要部分が、接地側アンテナエレメントの主要部分の延設方向に対して略１８０°方向に延設し、当該主要部分の双方が、回路基板の幅方向の一方側に偏って配置され、且つケーブルが接地側アンテナエレメント及び給電側アンテナエレメントとは所定の距離を離して回路基板に接続されるため、アンテナエレメントと同軸ケーブルとの間の距離を確保することができる。さらに、ケーブルは、給電点から回路基板の長さに相当する距離を隔てた位置に配置されるため、給電点とケーブルとの間の距離を確保することができる。したがって、ケーブルを伝わってくるノイズのアンテナエレメントへの伝搬（回路部への流入）を低減することができる。加えて、回路基板とアンテナエレメントが一体化されるため、回路基板とアンテナエレメントの取付けを一度に行うことが可能となり、アンテナ装置の取付け作業を容易に行うことができる。

また、アンテナエレメントは、一体化される第１アンテナ筐体及び第２アンテナ筐体の厚さ方向に関して略中央に配置されるので、アンテナエレメントが取付け面等の外部と接触することがなく、取付け面から一定距離を確保することができる。よって、第１アンテナ筐体が取付け面側となるように設置された場合や第２アンテナ筐体が取付け面側となるように設置された場合のいずれであっても、アンテナ特性をより良好に維持することができ、また、取付け面の材質に因らずに良好なアンテナ特性を得ることができる。

さらに、接地側アンテナエレメントの主要部分及び給電側アンテナエレメントの主要部分の双方が、第１アンテナ筐体の幅方向端部に配置され、且つ第１アンテナ筐体の長手方向に沿って延設されているので、各主要部分とケーブルとの距離を確実に確保することができる。よってアンテナ特性がケーブルによって劣化するのを更に抑制することができる。

本発明の実施形態に係る車載用アンテナ装置の構成を概略的に示す斜視図である。 図１のアンテナ装置本体の構成を概略的に示す分解斜視図である。 図２におけるアンテナ下部筐体の構成を示す図であり、（ａ）は左側面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は右側面図である。 図２におけるアンテナ上部筐体の構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は左側面図である。 図２におけるアンテナエレメントの構成を概略的に示す図であり、（ａ）はグランド側（ＧＮＤ）アンテナエレメント、（ｂ）は給電側アンテナエレメントである。 図５のアンテナエレメントがアンテナ下部筐体に固定された状態を示す斜視図である。 アンテナ下部筐体及びアンテナ上部筐体の断面図であり、（ａ）は図３（ｂ）におけるアンテナ下部筐体の線Ｂ−Ｂ断面図及び図４（ａ）におけるアンテナ上部筐体の線Ｃ−Ｃ断面図、（ｂ）は図１のアンテナ装置本体における線Ａ−Ａ断面図である。 本実施の形態に係る車載用アンテナ装置が車両に搭載された状態の一例を示す図である。 図１におけるアンテナ装置本体（ダイポール型スティックアンテナ）と他のアンテナ装置とを所定面に搭載した場合の３６０°平均合成利得を示すグラフであり、（ａ）はスティックアンテナとモノポール型フィルムアンテナの場合、（ｂ）はスティックアンテナとループ型フィルムアンテナの場合を示す。 アンテナ下部筐体が取付け面側となるように設置した場合と、アンテナ上部筐体を取付け面側となるように設置した場合の３６０°平均合成利得を示すグラフである。 車両用アンテナ装置を車両に取りつけた場合における３６０°平均合成利得にほぼ比例する受信ＣＮＲと受信エラー確率の関係を示す図である。 図１のアンテナ装置本体の変形例を示す斜視図である。 従来の車載用アンテナ装置の構成の一例を概略的に示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る車載用アンテナ装置の構成を概略的に示す斜視図であり、図２は、図１におけるアンテナ装置本体の構成を概略的に示す分解斜視図である。

図１において、車載用アンテナ装置１は、ハーネスアッセンブリ１０と、該ハーネスアッセンブリの一方の端部に取付けられたアンテナ装置本体２０とを備えている。ハーネスアッセンブリ１０の一方の端部には、後述する回路基板に同軸ケーブル（ケーブル）３１を保持させるためのケーブルホルダ３２が、他方の端部には不図示の受信装置等に接続されるカプラ３３がそれぞれ設けられている。

アンテナ装置本体２０は、図２に示すように、互いに係合可能な長板形状のアンテナ下部筐体１１（第１アンテナ筐体）及びアンテナ上部筐体１２（第２アンテナ筐体）と、アンテナ下部筐体１１内の長手方向両端部に配置される弾性質の肉厚粘着テープ１３，１４（粘着部材）と、アンテナ下部筐体１１内の長手方向略中央部に配置されハーネスアッセンブリ１０の一方の端部が固定される略方形の回路基板１５と、アンテナ下部筐体１１に収容され、回路基板１５に接続されるＧＮＤ（グランド）側アンテナエレメント１６，給電側アンテナエレメント１７とを備えている。

アンテナ下部筐体１１及びアンテナ上部筐体１２は、例えばＡＢＳ系樹脂製であり、例えば長さ１９４ｍｍ、幅１５ｍｍである。すなわち、本実施形態におけるアンテナ下部筐体１１及びアンテナ上部筐体１２は、スティック状の一対の可撓性部材であり、回路基板１５とアンテナエレメント１６，１７とを一対の筐体内に内包して一体化されている。尚、アンテナ装置本体２０の筐体は、説明の便宜上、アンテナ下部筐体１１及びアンテナ上部筐体１２と称されるが、上下、或いは表裏の区別なく使用することが可能に構成される。よってアンテナ下部筐体１１が取付け面側となるように設置してもよいし、アンテナ上部筐体１２を取付け面側となるように設置してもよい。

肉厚粘着テープ１３，１４は、両面に粘着層を有する両面テープであり、直上に載置されるアンテナエレメント１６，１７をアンテナ下部筐体１１に固着する。肉厚粘着テープ１３，１４は、例えば低誘電率の発泡基材からなる。このとき、肉厚粘着テープ１３，１４は、アンテナエレメント１６，１７を一体化されたアンテナ下部筐体１１及びアンテナ上部筐体１２の厚み方向略中央に位置決め固定されている。さらに、肉厚粘着テープ１３，１４は、アンテナ下部筐体１１とアンテナ上部筐体１２との間の接着用スペーサとしての機能も果たしている。

図３は、図２におけるアンテナ下部筐体１１の構成を示す図であり、（ａ）は左側面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は右側面図である。

図３において、アンテナ下部筐体１１は、該アンテナ下部筐体の底面を形成する基部１０１と、基部１０１の横方向における両側端部から上方に延出し、且つ該基部の長手方向に沿って設けられる側壁１０２，１０３とを有している。基部１０１の長手方向における両端部には側面部が形成されておらず、アンテナ上部筐体１２の両端部に形成される後述の当接面と当接する当接面１０４，１０５が形成されている。基部１０１の内側面には、肉厚粘着テープ１３，１４、回路基板１５及びアンテナエレメント１６，１７等の部材を固定するための複数の突起が設けられている。

側壁１０２には、その外側面に基部１０１の長手方向に沿って配設された複数の溝部１０２ａが形成されている。同様にして、側壁１０３にはその外側面に長手方向に沿って配設された複数の溝部１０３ａが形成されている。

また、アンテナ下部筐体１１は、長手方向に関して略中央部に設けられた回路基板設置部１１０と、該回路基板設置部の近傍に設けられケーブルホルダ３２を固定するケーブルホルダ固定部１０７とを有し、ケーブルホルダ固定部１０７は側壁１０３と連結するように成形されている。また、ケーブルホルダ固定部１０７の一端側にはケーブル取出部１０６が形成されており、ケーブルホルダ３２をケーブルホルダ固定部１０７に固定して同軸ケーブル３１をケーブル取出部１０６から取出すことにより、回路基板１５が外部と電気的に接続されることとなる。

さらに、アンテナ下部筐体１１は、回路基板設置部１１０の隣接位置に、アンテナ上部筐体に設けられた後述のリブをそれぞれ受容するリブ受け部１０８，１０９を有している。本実施形態では、リブ受け部１０８，１０９は、それぞれ第１セクション及び第２セクションの間に配置され、アンテナ下部筐体１１の長手方向に関して回路基板設置部１１０の両側に配置されている。このリブ受け部１０８，１０９は、断面略凹形状であり、アンテナ下部筐体１１の横方向に延設されている。

ここで、アンテナ装置本体２０が取付けられる取付け面は、スペースの制約の関係上、平面であるとは限らず、例えば所定の曲率で縦方向或いは横方向に緩やかに湾曲している自動車のフロントガラス面や、段差が形成されているような面が想定される。よって、取付け面が平面でない場合であってもアンテナ装置本体２０の取付けを可能にする必要がある。また、アンテナ装置本体２０における回路基板設置部１１０には、外力による回路基板１５の破損を防止するべくある程度の剛性を与える必要がある。

そこで本実施形態では、アンテナ下部筐体１１は、長手方向略中央部に設けられ且つ回路基板設置部１１０を有して剛性体を構成する第１セクションと、アンテナ下部筐体１１の長手方向に関して第１セクションに隣接して弾性体を構成する第２セクションからなる。すなわち、アンテナ装置本体２０において、回路基板設置部１１０を有する第１セクションには剛性を持たせて回路基板１５を保護する一方、回路基板１５が設置されない第２セクションには弾性を持たせ、取付け面のプロファイルに追従するように構成している。

図４は、図２におけるアンテナ上部筐体１２の構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は左側面図である。

図４において、アンテナ上部筐体１２は、該アンテナ上部筐体の上面を形成する基部１２１と、基部１２１の横方向における両側端部から上方に延出し、且つ該基部の長手方向に沿って設けられる側壁１２２，１２３とを有している。基部１２１の長手方向における両端部には、側壁１２２，１２３と連結され肉厚粘着テープ１３，１４と当接することによりアンテナエレメント１６，１７を厚み方向略中央に位置決する凸部１２４，１２５が設けられている。

側壁１２２には、その内側面に長手方向に沿って配設された複数の突出部１２２ａが形成されている。また、側壁１２３にはその外側面に長手方向に沿って配設された複数の突出部１２３ａが形成されている。

また、アンテナ上部筐体１２は、アンテナ下部筐体１１のリブ受け部１０８，１０９のそれぞれに対応する位置に配置されたリブ１２８，１２９を有している。リブ１２８，１２９は、共に断面略凸形状であり、アンテナ上部筐体１２の横方向に延設されている。

図５は、図２におけるアンテナエレメント１６，１７の構成を示す平面図であり、（ａ）はＧＮＤ側アンテナエレメント１６、（ｂ）は給電側アンテナエレメント１７である。

アンテナエレメント１６は、回路基板１５と接続される接地部１６１と、接地部１６１の延設方向に対して略直角に配置された延出部（接地側延出部）１６２と、接地部１６１の延設方向に対して略１８０°に折り返して配置されたアンテナエレメント１６の主要部分（接地側アンテナ主要部分）とを有している（図５（ａ））。延出部１６２には孔１６２ａ，１６２ａが、固定部１６４には孔１６４ａがそれぞれ設けられており、アンテナ下部筐体１１の対応する２つの突起が嵌入されることによりアンテナエレメント１６がアンテナ下部筐体１１に固定される。

アンテナエレメント１６の主要部分の一部は、アンテナ下部筐体１１の幅方向に関して、当該主要部分の他の部分と比較して厚さが薄くなっている。本実施形態では、アンテナエレメント１６の主要部分のうち、回路基板１５の端面と略同じ長さの部分が他の部分と比較して薄くなるように構成されている（図６参照）。これにより、アンテナ下部筐体１１の幅方向に関する省スペース化を図ることが可能となる。また、アンテナエレメントを垂直に折り曲げ形成することで、アンテナ下部筐体１１の幅方向に関して、当該主要部分の他の部分と比較して厚さを薄くすることも可能である。

一方、アンテナエレメント１７は、回路基板１５と接続される給電部１７１と、給電部１７１の延設方向に対して略直角に配置された延出部（給電側延出部）１７２と、給電部１７１の延設方向に略平行となるように配置されたアンテナエレメント１７の主要部分（給電側アンテナ主要部分）とを有している（図５（ｂ））。延出部１７２には孔１７２ａ，１７２ａが設けられており、アンテナ下部筐体１１の対応する２つの突起が嵌入されることによりアンテナエレメント１７がアンテナ下部筐体１１に固定される。

図６は、図５のアンテナエレメント１６，１７がアンテナ下部筐体１１に固定された状態を示す斜視図である。

図６において、アンテナエレメント１６及びアンテナエレメント１７の双方が、回路基板１５の対向する２辺１５ａ，１５ｃの一方、すなわち辺１５ａから略直角方向に延出している。すなわち、両アンテナエレメントは同一方向に所定間隔で延出している。

アンテナエレメント１７の主要部分は、アンテナエレメント１６の主要部分の延設方向に対して略１８０°方向に延設し、さらに、アンテナエレメント１６の主要部分及びアンテナエレメント１７の双方が、回路基板１５の辺１５ａ，１５ｃと略直角に位置する辺１５ｂ，１５ｄのうちの辺１５ｄ側に配置された構成となっている。本構成により、アンテナエレメント１６の主要部分及びアンテナエレメント１７の主要部分が、アンテナ下部筐体１１の幅方向中心線に関して偏って配置されている。

一方、同軸ケーブル３１は、回路基板１５の対向する２辺１５ａ，１５ｃの他方、すなわち辺１５ｃに略垂直に接続されており、給電点から回路基板１５の長さに相当する距離を隔てた位置に配置される。また、同軸ケーブル３１は、アンテナ下部筐体１１の幅方向中心線に関して、アンテナエレメント１６，１７の各主要部分の反対側に配置されている。

そして、アンテナエレメント１６の主要部分及びアンテナエレメント１７の主要部分の双方が、アンテナ下部筐体１１の長手方向に沿って延設されている。具体的には、アンテナエレメント１６の主要部分は、アンテナ下部筐体１１の略中央部から一方の端部に向かって延出するように配置され、その端部が、所定厚さの肉厚粘着テープ１３上に載置されている。また、アンテナエレメント１７の主要部分は、アンテナ下部筐体１１の略中央部から他方の端部に向かって延出するように配置され、その端部が、所定厚さの肉厚粘着テープ１４上に載置されている。

また、アンテナエレメント１６，１７の各主要部分は、アンテナ下部筐体１１の幅方向に関して一方の端部、すなわち側壁１０２の近傍に配置されている。一方、回路基板１５に接続された同軸ケーブル３１は、側壁１０３側に形成されたケーブル取出部１０６を介して外部に取出される。すなわち、アンテナエレメント１６，１７の各主要部分を回路基板１５の辺１５ｄ側に偏って配置することで、各主要部分と同軸ケーブル３１との距離を確保している。これにより、アンテナエレメント１６，１７の受信特性が同軸ケーブル３１によって劣化するのを抑制することが可能となっている。

図７は、アンテナ下部筐体１１及びアンテナ上部筐体１２の断面図であり、（ａ）は図３（ｂ）におけるアンテナ下部筐体１１の線Ｂ−Ｂ断面図及び図４（ａ）におけるアンテナ上部筐体１２の線Ｃ−Ｃ断面図、（ｂ）は図１のアンテナ装置本体２０における線Ａ−Ａ断面図である。

図７（ａ）において、アンテナ下部筐体１１の溝部１０２ａは、側壁１０２の外側面１０２ｃから内方に向かって形成され、溝部１０３ａは、側壁１０３の外側面１０３ｃから内方に向かって形成されている。また、アンテナ上部筐体１２の突出部１２２ａは、側壁１２２の内側面１２２ｃから内方に延出しており、同様にして、突出部１２３ａは、側壁１２３の内側面１２３ｃから内方に延出している。アンテナ下部筐体１１とアンテナ下部筐体１１とが一体化される際、側壁１０２，１０３及び側壁１２２，１２３はそれぞれアンテナ装置本体２０の幅方向で且つ互いに離間する方向に弾性変形し、突出部１２２ａが溝部１０２ａと嵌合すると共に、突出部１２３ａが溝部１０３ａと嵌合する。このように、突出部１２２ａと溝部１０２ａ、並びに突起部１２３ａと溝部１０３ａがフック構造をなし、これによりアンテナ下部筐体１１とアンテナ上部筐体１２とが一体化される。

また、アンテナ装置本体２０の断面図を示す図７（ｂ）において、アンテナエレメント１６は、アンテナ下部筐体１１及びアンテナ上部筐体１２が互いに係合して一体化された際、該一体化された筐体の厚さ方向に関して略中央に配置されている。よってアンテナエレメント１６が取付け面等の外部と接触することがなく、また取付け面から一定距離を確保することができるので、アンテナ下部筐体１１及びアンテナ上部筐体１２のいずれを取付け面に張り付けた場合でもアンテナ特性をより良好な状態に維持することが可能となっている。一体化された筐体の厚さ方向についてのアンテナエレメント１７の配置については、基本的にアンテナエレメント１６と同様であるのでその説明を省略する。

図８は、本実施の形態に係る車載用アンテナ装置１が車両に搭載された状態の一例を示す図である。

図８において、車載用アンテナ装置１は、例えばアンテナ装置本体２０を自動車の車内から見てフロントガラス１９０の上端に不図示の両面テープで取付け、ハーネスアッセンブリ１０を天井内張りとフロントガラスとの隙間に挿入して布設する。自動車用フロントガラスの外周端部には、通常、黒セラと呼ばれる暗色セラミックペーストの焼成体１９２が所定幅で形成されているが、アンテナ装置本体２０の幅は１５ｍｍと幅細であり、本アンテナ本体を焼成体１９２と重ねて配置する際に、アンテナ装置本体２０の焼成体１９２から内側へのはみ出し量の最小化を図っている。よってドライバーはアンテナ本体の存在を気にすることなく運転に集中することが可能となる。

図９は、図１におけるアンテナ装置本体２０（スティックアンテナ）と他のアンテナ装置とを所定面に搭載した場合の３６０°平均合成利得を示すグラフであり、（ａ）はスティックアンテナとモノポール型フィルムアンテナの場合、（ｂ）はスティックアンテナとループ型フィルムアンテナの場合を示す。

図９（ａ）において、スティックアンテナを構成するアンテナ装置本体２０をガラス面（誘電率ε＝５）及びダッシュボード等の樹脂面（誘電率ε＝１）上に搭載した場合、４７０〜７１０ＭＨｚにおける３６０°平均合成利得の帯域内平均値はそれぞれ１０．２ｄＢｉ及び１０．０ｄＢｉ、並びにその差分は０．２ｄＢとなり、受信性能の大きな劣化がない。一方、モノポール型フィルムアンテナをガラス面及び樹脂面上に搭載した場合、４７０〜７１０ＭＨｚにおける３６０°平均合成利得の帯域内平均値はそれぞれ８．０ｄＢｉ及び４．６ｄＢｉ、並びにその差分は３．４ｄＢである。この差分は、モノポール型フィルムアンテナをガラス面に搭載した場合に地上波デジタル放送の距離受信率が５０％程度であった地域では、樹脂面上に搭載した場合にはほぼ受信不能になることを意味し、大きな性能差があるため、搭載面を自由に選択し得るアンテナとは言えない。

また、図９（ｂ）において、スティックアンテナをガラス面及び樹脂面上に搭載した場合、４７０〜７１０ＭＨｚにおける３６０°平均合成利得の差分は、上述のように０．２ｄＢである。一方、ループ型フィルムアンテナをガラス面及び樹脂面上に搭載した場合、４７０〜７１０ＭＨｚにおける３６０°平均合成利得の帯域内平均値はそれぞれ８．８ｄＢｉ及び６．８ｄＢｉ、並びにその差分は２．０ｄＢとなる。よって、ループ型フィルムアンテナのアンテナ特性もやはり不十分である。

したがって、図９の結果より、アンテナ装置本体２０における３６０°平均合成利得の帯域内平均値の差分は０．２ｄＢとなり、モノポール型フィルムアンテナ或いはループ型フィルムアンテナと比較して、搭載面（取付け面）の材質に因らず、十分なアンテナ特性が得られることが分かる。

図１０は、アンテナ下部筐体１１が取付け面側となるように設置した場合と、アンテナ上部筐体１２を取付け面側となるように設置した場合の３６０°平均合成利得を示すグラフである。

図１０において、アンテナ装置本体２０のサンプル１を作製して、アンテナ下部筐体１１が取付け面側となるように設置した場合を表側搭載とし、アンテナ上部筐体１２を取付け面側となるように設置した場合を裏側搭載とする。サンプル１では、表側搭載時の３６０°平均合成利得の帯域内平均は１０．３ｄＢｉ、裏側搭載時では１０．４ｄＢｉ、その差分は０．１ｄＢである。また、サンプル２では、表側搭載時の３６０°平均合成利得の帯域内平均は１０．１ｄＢｉ、裏側搭載時では１０．２ｄＢｉ、その差分は０．１ｄＢである。すなわち、アンテナ装置本体２０のサンプル１，２のいずれにおいても、表側搭載時と裏側搭載時の差分は０．１ｄＢ程度と小さい値となっている。したがって、車載用アンテナ装置１の構成によれば、搭載時の向きによらず、良好な受信性能を発揮することができることが分かる。

図１１は、車両用アンテナ装置を車両に取りつけた場合における３６０°平均合成利得にほぼ比例する受信ＣＮＲ(Carrier to Noise Ratio)と受信エラー確率の関係を示す図である。尚、図中の「◇」は実測値を、「○」は近似値を示す。

通常、３６０°平均合成利得が大きい値である程、車両用アンテナ装置の受信エラー確率が減少する特性を示し、優れた受信性能を有することとなる。車両用アンテナ装置１では、受信ＣＮＲが２３ｄＢより大きいと受信エラー確率はほぼ０である一方、受信ＣＮＲが２３ｄＢ以下になると受信エラー確率が上昇する特性を示す。特に、近似式において、受信ＣＮＲが１７〜１９ｄＢの範囲では、受信エラー確率は０．２７から０．７３まで上昇する。したがって、受信ＣＮＲが２．０ｄＢ変化すると、受信エラー確率は最大で０．４６（４６％）上昇することとなり、２．０ｄＢ程度の利得の変化であっても受信エラー確率に大きな影響を与えることが分かる。

上述したように、本実施形態によれば、アンテナエレメント１６，１７の双方が、回路基板１５の対向する２辺の一方から略直角方向に延出し、一方回路基板１５に電力を供給する同軸ケーブル３１が、該回路基板の対向する２辺の他方に略垂直に接続される。すなわち、アンテナエレメント１６，１７の双方が略同一方向に所定間隔で延出することで、アンテナエレメント１６，１７と回路間を整合する分布型整合回路が形成され、これによりアンテナ利得特性の広帯域化を実現することができる。また、アンテナエレメント１７の主要部分が、アンテナエレメント１６の主要部分の延設方向に対して略１８０°方向に延設し、当該主要部分の双方が、回路基板１５の辺１５ｄ側に偏って配置されるため、両アンテナエレメントと同軸ケーブル３１との間の距離を確保することができる。さらに、同軸ケーブル３１は、給電点から回路基板１５の長さに相当する距離を隔てた位置に配置されるため、給電点と同軸ケーブル３１との間の距離を確保することができる。これにより同軸ケーブル３１の外部導体を伝わってくるノイズのアンテナエレメントへの伝搬（回路部への流入）を低減することができる。加えて、回路基板１５とアンテナエレメント１６，１７が一体化されるため、回路基板１５とアンテナエレメント１６，１７の取付けを一度に行うことが可能となり、車載用アンテナ装置１の取付け作業を容易に行うことができる。

また、本実施形態によれば、車載時において、同軸ケーブル３１の取出し側をボンネットやピラー等の車体金属と近くなるように本アンテナを設置した場合、車体金属とアンテナエレメント１６，１７との間の距離も大きく確保することができるので、車体金属とアンテナエレメントが近接することによる、アンテナ特性の特性変化を軽減することが可能となり、良好なアンテナ特性を得ることができる。

また、アンテナエレメント１６，１７は、一体化されるアンテナ下部筐体１１及びアンテナ上部筐体１２の厚さ方向に関して略中央に配置されるので、アンテナエレメント１６，１７が取付け面等の外部と接触することがなく、取付け面から一定距離を確保することができる。よって、アンテナ下部筐体１１が取付け面側となるように設置された場合やアンテナ上部筐体１２が取付け面側となるように設置された場合のいずれであっても、アンテナ特性をより良好に維持することができ、また、取付け面の材質に因らずに良好なアンテナ特性を得ることができる。

さらに、アンテナエレメント１６の主要部分及びアンテナエレメント１７の主要部分の双方が、アンテナ下部筐体１１の幅方向端部に配置され、且つアンテナ下部筐体１１の長手方向に沿って延設されているので、各主要部分と同軸ケーブル３１との距離を確実に確保することができる。よってアンテナ特性が同軸ケーブル３１によって劣化するのを更に抑制することができる。

尚、本実施形態では、同軸ケーブル３１は、回路基板１５の辺１５ｃに略垂直に接続されているが、図１２に示すように、回路基板１５’の辺１５ｂ’に接続されてもよい。この場合、同軸ケーブル３１と回路基板１５’との接続点は、給電点から少なくとも回路基板１５’の幅の距離を隔てた位置に配置される。本構成によっても、同軸ケーブル３１の外部導体を伝わってくるノイズのアンテナエレメントへの伝搬を低減することができる。

また本実施形態では、回路基板設置部１１０がアンテナ下部筐体１１の長手方向略中央部に設けられるが、これに限るものではなく、回路基板設置部がアンテナ下部筐体１１のいずれか一方の端部に設けられてもよい。この場合、給電側アンテナエレメントの主要部分は、アンテナ下部筐体１１の長手方向に沿って延設し、ＧＮＤ側アンテナエレメントは給電側アンテナエレメントの延設方向と略同一方向に配設される。本構成によっても、本実施形態と同様の効果を奏することができる。

また、アンテナ下部筐体１１は、１つの材料で成形される可撓性部材であるが、これに限るものではなく、互いに剛性の異なる２種類の材料で成形される部材であってもよい。すなわち、アンテナ下部筐体は、回路基板設置部を有する第１セクションを、回路基板を保護するのに十分な剛性が得られる一の材料で構成し、第２セクションを上記一の材料より剛性の低い、或いは弾性を有する他の材料で構成するものであってもよい。

また、本実施形態では、リブ１２８，１２９は平面視において略矩形であるが（図４）、これに限るものではなく、他の多角形、円形、或いは楕円形であってもよい。

また、本実施形態では、アンテナ下部筐体１１が溝部１０２ａ，１０３ａを有し、アンテナ上部筐体１２が突出部１２２ａ，１２３ａを有しているが、これに限るものではなく、アンテナ下部筐体１１及びアンテナ上部筐体１２のうち一方が突出部を有し、他方が溝部を有していればよい。

本実施形態では、アンテナ下部筐体１１がリブ受け部１０８，１０９を有し、アンテナ上部筐体１２がリブ１２８，１２９を有しているが、これに限るものではなく、アンテナ下部筐体１１及びアンテナ上部筐体１２のうち一方が少なくとも１つのリブ受け部を有し、他方が少なくとも１つのリブを有していればよい。

また、本実施形態では、アンテナ下部筐体１１及びアンテナ上部筐体１２が一体化された状態の断面形状は略矩形であるが、これに限るものではなく、長円形、楕円形等の他の形状であってもよい。

また、本実施形態は、本発明に係る車載用アンテナ装置の一例を示すものであり、これに限定されるものではない。本実施の形態における車載用アンテナ装置の細部構成に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１ 車載用アンテナ装置
１０ ハーネスアッセンブリ
１１ アンテナ下部筐体
１２ アンテナ上部筐体
１３，１４ 肉厚粘着テープ
１５ 回路基板
１６ ＧＮＤ側アンテナエレメント
１７ 給電側アンテナエレメント
２０ アンテナ装置本体
３１ 同軸ケーブル
１０１ 基部
１０２，１０３ 側壁
１０２ａ，１０３ａ 複数の溝部
１０４，１０５ 当接面
１０８，１０９ リブ受け部
１１０ 回路基板設置部
１２１ 基部
１２２，１２３ 側壁
１２２ａ，１２３ａ 複数の突出部
１２４，１２５ 凸部
１２８，１２９ リブ
１６１ 接地部
１６２ 延出部
１７１ 給電部
１７２ 延出部

Claims (7)

1. 略方形の回路基板と、前記回路基板に接続されるアンテナエレメントと、前記回路基板に電力を供給すると共に前記アンテナエレメントで受信した信号を伝送するケーブルとを備える車両用アンテナ装置であって、
   前記アンテナエレメントは、接地側アンテナエレメント及び給電側アンテナエレメントで構成され、
   接地側アンテナエレメント及び給電側アンテナエレメントの双方が、前記回路基板の一辺から延出しており、
   前記給電側アンテナエレメントの主要部分が、前記接地側アンテナエレメントの主要部分の延設方向に対して略１８０°方向に延設し、
   前記接地側アンテナエレメントの主要部分及び前記給電側アンテナエレメントの双方が、前記回路基板の幅方向の一方側に偏って配置され、
   前記ケーブルは、前記接地側アンテナエレメント及び前記給電側アンテナエレメントとは所定の距離を離して前記回路基板に接続されることを特徴とする車両用アンテナ装置。
2. 前記ケーブルは、接地側アンテナエレメント及び給電側アンテナエレメントの双方が延出されている一辺に対向する辺に接続されていることを特徴とする請求項１記載の車両用アンテナ装置。
3. 前記接地側アンテナエレメントは、前記回路基板と接続される接地部と、前記接地部の延設方向に対して略直角に配置された接地側延出部と、前記接地部の延設方向に対して略１８０°に折り返して配置された接地側アンテナ主要部分とを有し、
   前記給電側アンテナエレメントは、前記回路基板と接続される給電部と、前記給電部の延設方向に対して略直角に配置された給電側延出部と、前記給電部の延設方向に略平行となるように配置された給電側アンテナ主要部分とを有することを特徴とする請求項１記載の車両用アンテナ装置。
4. 接地側アンテナ主要部分の一部は、前記回路基板の幅方向にその厚さが前記接地側アンテナ主要部分の他の部分と比較して薄くなっていることを特徴とする請求項３記載の車両用アンテナ装置。
5. 一体化されることにより前記アンテナエレメントを収容する長板形状の第１アンテナ筐体及び第２アンテナ筐体を更に備え、
   前記アンテナエレメントは、前記一体化された第１アンテナ筐体及び第２アンテナ筐体の厚さ方向に関して略中央に配置されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車載用アンテナ装置。
6. 前記接地側アンテナエレメントの主要部分及び前記給電側アンテナエレメントの主要部分の双方が、前記第１アンテナ筐体の幅方向端部に配置され、且つ前記第１アンテナ筐体の長手方向に沿って延設されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車載用アンテナ装置。
7. 前記第１アンテナ筐体の両端部に配置された一対のテープ状発泡基材を更に備え、
   前記接地側アンテナエレメントの主要部分端部及び前記給電側アンテナエレメントの主要部分端部が、それぞれ前記一対のテープ状発泡基材上に載置されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の車載用アンテナ装置。

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