JP2014082758A - アンテナ装置およびアンテナ装置の設置方法 - Google Patents

Abstract

【課題】放射素子を金属部材上に配置した場合にも給電線の配置状態によって放射特性が低減される事態を抑制できるようにする。
【解決手段】アンテナ装置１は、放射素子１１と、放射素子１１から引き出された給電線１２とを備え、給電線１２の少なくとも一部は、設置対象部材２の設置面に対して離れるように配置されている。放射素子１１は、例えば表面が平坦な基材の表面に形成されている。放射素子１１は、同一平面上に配置され，例えば、導体ワイヤーあるいは導体フィルムにて形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば車載用として使用されるアンテナ装置およびアンテナ装置の設置方法に関するものである。

近年、携帯電話やスマートフォンなど、通信機能を有する携帯機器の増加に伴って、無線通信用のアンテナ装置の需要が増加している。アンテナ装置は、上記携帯機器の他、カーナビ、パソコンあるいは専用ポータブルテレビなど多種多様な受信機に搭載され、小型化および高性能化が進められている。

例えば、特許文献１に記載されているアンテナ装置は、ＶＨＦ放送帯域やＵＨＦ地上デジタル放送帯域といった、低周波帯域側の電波、高周波帯域側の電波のいずれを送受信する場合であっても、それぞれの電波に関する高い放射利得を実現し、ＶＳＷＲ特性を向上して、使用可能帯域を拡大できるようになっている。

ＷＯ２０１１／０８７１２３号公報（２０１１年７月２１日公開）

特許文献１に記載されているアンテナ装置は、上記のように、小型かつ高性能なものとなっている。しかしながら、本願発明者は、上記アンテナ装置では、例えば自動車のルーフ等の金属部材上に放射素子を配置した場合において、放射素子と接続された給電線の配置状態によっては、放射特性が低減してしまうことを見出した。

したがって、本発明は、放射素子を金属部材上に配置した場合であっても、放射素子と接続された給電線の配置状態により放射特性が低減される事態を抑制し、所望の放射特性を維持することができるアンテナ装置およびアンテナ装置の設置方法の提供を目的としている。

上記の課題を解決するために、本発明のアンテナ装置は、放射素子と、前記放射素子から引き出され、前記放射素子を前記放射素子の接続対象装置に接続する給電線とを備え、前記給電線の少なくとも一部は、前記給電線が設置される設置対象部材の設置面から離れるように配置されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、放射素子から引き出され、放射素子を放射素子の接続対象装置に接続する給電線の少なくとも一部は、給電線が設置される設置対象部材の設置面から離れるように配置されている。これにより、アンテナ装置における放射特性の低減を抑制することができる。

また、本発明のアンテナ装置は、放射素子と、前記放射素子から引き出され、前記放射素子を前記放射素子の接続対象装置に接続する給電線と、前記給電線の少なくとも一部を前記給電線が設置される設置対象部材の設置面から離れるように支持する支持部材とを備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、放射素子から引き出され、放射素子を放射素子の接続対象装置に接続する給電線の少なくとも一部は、支持部材によって、給電線が設置される設置対象部材の設置面から離れるように支持される。これにより、アンテナ装置における放射特性の低減を抑制することができる。

また、本発明のアンテナ装置は、放射素子と、前記放射素子から引き出され、前記放射素子を前記放射素子の接続対象装置に接続する給電線とを備え、前記給電線の少なくとも一部は、前記給電線が設置される設置対象部材の端縁部において前記端縁部に沿って、もしくは前記設置対象部材から離れた、前記端縁部の近傍位置において前記端縁部に沿って配置されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、放射素子から引き出され、放射素子を放射素子の接続対象装置に接続する給電線の少なくとも一部は、給電線が設置される設置対象部材の端縁部において端縁部に沿って配置される。あるいは設置対象部材から離れた、設置対象部材の端縁部の近傍位置において端縁部に沿って配置されている。これにより、アンテナ装置における放射特性の低減を抑制することができる。

また、本発明のアンテナ装置は、放射素子と、前記放射素子から引き出され、前記放射素子を前記放射素子の接続対象装置に接続する給電線と、前記給電線の少なくとも一部を、前記給電線が設置される設置対象部材の端縁部において前記端縁部に沿って配置されるように、もしくは前記設置対象部材から離れた、前記端縁部の近傍位置において、前記端縁部に沿って配置されるように支持する支持部材とを備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、放射素子から引き出され、放射素子を放射素子の接続対象装置に接続する給電線の少なくとも一部は、支持部材に支持されて、給電線が設置される設置対象部材の端縁部において端縁部に沿って配置される。あるいは支持部材に支持されて、設置対象部材から離れた、設置対象部材の端縁部の近傍位置において端縁部に沿って配置される。これにより、アンテナ装置における放射特性の低減を抑制することができる。

上記のアンテナ装置は、前記放射素子と前記接続対象装置とを収容する筐体を備え、前記放射素子と前記接続対象装置とは、前記筐体の底壁上面の方向に並ぶように、筐体内に配置され、前記給電線は、前記放射素子との接続部から、前記筐体の側面における前記放射素子側の位置を貫通して前記筐体の外部に引き出され、前記筐体の前記側面における前記接続対象装置側の位置を貫通して前記筐体の内部に引き込まれ、前記接続対象装置との接続部に達している構成としてもよい。

上記の構成によれば、放射素子と放射素子の接続対象装置とを収容する筐体を設置した状態において、放射素子と接続対象装置とを接続する給電線の少なくとも一部を、放射素子、接続対象装置および給電線が設定される設置対象部材の設置面から容易に離すことができ、アンテナ装置における放射特性の低減を確実に抑制することができる。

上記のアンテナ装置において、前記放射素子は、一端から他端に連続する導電性経路を有し、前記導電性経路の両端側に給電部が形成され、前記導電性経路の一端側である第１の根本部、前記導電性経路の他端側である第２の根本部、およびこれら第１の根本部と第２の根本部との間の中間部を有し、前記給電部は、前記第１の根本部および前記第２の根本部に形成され、前記第１の根本部および前記第２の根本部は、前記給電部を取り囲むように配置され、かつ前記導電性経路が形成されている領域のうちの一部の領域である第１の領域に形成され、前記第１の領域における、前記第１の根本部と前記第２の根本部との前記中間部と直接接続されている後端直線部は互いに反対方向に延びており、前記第１の根本部と前記第２の根本部との少なくとも一方には、前記給電部に接続される給電線と重畳する位置における幅が他の位置よりも広くなっている幅広部が形成されている構成としてもよい。

上記の構成によれば、放射素子の高い放射利得を実現させながら、そのＶＳＷＲ特性を向上させることができ、放射素子の使用可能領域を拡大することができる。

また、本発明のアンテナ装置の設置方法は、放射素子から引き出され、前記放射素子を前記放射素子の接続対象装置に接続する前記給電線の少なくとも一部を金属部材の面から離して配置することを特徴としている。

上記の構成によれば、放射素子から引き出された給電線の少なくとも一部は金属部材の面から離して配置される。これにより、アンテナ装置における放射特性の低減を抑制することができる。

また、本発明のアンテナ装置の設置方法は、放射素子から引き出され、前記放射素子を前記放射素子の接続対象装置に接続する前記給電線の少なくとも一部を、前記給電線が設置される金属部材の端縁部において前記端縁部に沿って、もしくは前記金属部材から離れた、前記端縁部の近傍位置において前記端縁部に沿って配置することを特徴としている。

上記の構成によれば、放射素子から引き出され、放射素子を放射素子の接続対象装置に接続する給電線の少なくとも一部は、給電線が設置される金属部材の端縁部において端縁部に沿って配置される。あるいは、金属部材から離れた、金属部材の端縁部の近傍位置において端縁部に沿って配置される。これにより、アンテナ装置における放射特性の低減を抑制することができる。

上記のアンテナ装置の設置方法において、前記放射素子は、一端から他端に連続する導電性経路を有し、前記導電性経路の両端側に給電部が形成され、前記導電性経路の一端側である第１の根本部、前記導電性経路の他端側である第２の根本部、およびこれら第１の根本部と第２の根本部との間の中間部を有し、前記給電部は、前記第１の根本部および前記第２の根本部に形成され、前記第１の根本部および前記第２の根本部は、前記給電部を取り囲むように配置され、かつ前記導電性経路が形成されている領域のうちの一部の領域である第１の領域に形成され、前記第１の領域における、前記第１の根本部と前記第２の根本部との前記中間部と直接接続されている後端直線部は互いに反対方向に延びており、前記第１の根本部と前記第２の根本部との少なくとも一方には、前記給電部に接続される給電線と重畳する位置における幅が他の位置よりも広くなっている幅広部が形成されている構成としてもよい。

上記の構成によれば、放射素子の高い放射利得を実現させながら、そのＶＳＷＲ特性を向上させることができ、放射素子の使用可能領域を拡大することができる。

本発明の構成によれば、アンテナ装置における放射特性の低減を抑制することができる。

本発明の実施の形態におけるアンテナ装置の構成を示す概略の斜視図である。 図１に示した放射素子の一例を示す平面図である。 図１に示した巻込部の拡大図である。 図１に示した放射素子の他の例を示す平面図である。 図１に示したアンテナ装置における放射特性の測定に使用した構成を示す斜視図である。 図１に示したアンテナ装置における放射特性を測定する場合における給電線の配置状態を示す正面図である。 図１に示したアンテナ装置についての電圧定在波比の測定結果を示すグラフである。 図１に示したアンテナ装置についての放射効率の測定結果を示すグラフである。 図１に示したアンテナ装置における給電線の他の配置例を示す斜視図である。 図１に示したアンテナ装置における給電線のさらに他の配置例を示す斜視図である。 本発明の他の実施の形態におけるアンテナ装置の構成を示す概略の斜視図である。 図１１に示したアンテナ装置の平面図である。 図１１に示したアンテナ装置に対する比較用アンテナ装置の平面図である。 図１１に示したアンテナ装置に対する他の比較用アンテナ装置の平面図である。 図１２に示した本実施の形態のアンテナ装置、並びに図１３および図１４に示した比較用アンテナ装置についての電圧定在波比の測定結果を示すグラフである。 図１２に示した本実施の形態のアンテナ装置、並びに図１３および図１４に示した比較用アンテナ装置についての放射効率の測定結果を示すグラフである。 本発明の実施の形態におけるアンテナ装置の自動車の車内における設置例を示す説明図である。 本発明の実施の形態におけるアンテナ装置の自動車の車体外面における設置例を示す説明図である。 本発明のさらに他の実施の形態のアンテナ装置を示す斜視図である。 図１９に示したアンテナ装置の自動車の車体外面への設置例を示す説明図である。 図１９に示したアンテナ装置の自動車の車内への設置例を示す説明図である。

〔実施の形態１〕
本発明の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。図１は、本発明の実施の形態におけるアンテナ装置１の構成を示す概略の斜視図である。

図１に示すように、本実施の形態のアンテナ装置１は、放射素子１１、給電線１２および支持部材１３を備えている。アンテナ装置１は、設置対象部材２の上に設置される。アンテナ装置１が例えば自動車のルーフに設置される場合、設置対象部材２は、自動車のルーフであり、金属板となる。

給電線１２は、放射素子１１と接続されて放射素子１１から引き出され、放射素子１１を次段の装置、例えば増幅器と接続している。

支持部材１３は、給電線１２の少なくとも一部を設置対象部材２の上面から上方へ離間するように支持している。支持部材１３は、絶縁性材料、例えば発泡スチロール等の樹脂材料にて形成されている。

放射素子１１は、例えば図２および図３に示す構成となっている。図２は、図１に示した放射素子１１の一例を示す平面図である。図３は、図１に示した巻込部１１３の拡大図である。

図２に示すように、放射素子１１は、導電性経路の一端側である第１の根本部１１７、導電性経路の他端側である第２の根本部１１８、およびこれら第１の根本部１１７と第２の根本部１１８との間の中間部を有する。給電部１１４は、第１の根本部１１７および第２の根本部１１８に形成され、第１の根本部１１７および第２の根本部１１８は、給電部１１４を取り囲むように配置され、かつ導電性経路が形成されている領域のうちの一部の領域である第１の領域に形成されている。第１の領域における、第１の根本部１１７と第２の根本部１１８との中間部と直接接続されている後端直線部は互いに反対方向に延びている。第１の根本部１１７と第２の根本部１１８との少なくとも一方には、給電部１１４に接続される給電線１２と重畳する位置における幅が他の位置よりも広くなっている幅広部が形成されている。

具体的には、放射素子１１は、例えば表面が平坦な基材の表面に形成されている。放射素子１１は、一端から他端に連続する導電性経路を有する。放射素子１１は、同一平面上に配置され，例えば、導体ワイヤーあるいは導体フィルムにて形成されている。

放射素子１１の導電性経路において、一端側の部分は第１の根本部１１７となっており、他端側の部分は第２の根本部１１８となっている。第１の根本部１１７と第２の根本部１１８との間の中間部は、一部が第１の放射部１１１を構成し、残りの一部が第２の放射部１１２を構成している。一方、第１の根本部１１７と第２の根本部１１８とは巻込部１１３を構成している。すなわち、放射素子１１は、２つの根本部１１７，１１８と、それら根本部１１７，１１８の間の第１の放射部１１１および第２の放射部１１２とを備えている。図２の例では、第１の放射部１１１はメアンダ形状を有しており、第２の放射部１１２は直線形状を有している。

放射素子１１の第１および第２の根本部１１７，１１８には、給電部１１４が形成されている。給電部１１４には給電線１２が接続されている。

巻込部１１３においては、放射素子１１の第１の根本部１１７の取り出しの向きが、図２における左向き（Ｙ軸の負の向き）であり、放射素子１１の第２の根本部１１８の取り出しの向きが、図２における右向き（Ｙ軸の正の向き）である。すなわち、これら２つの取り出しの向きは互いに反対向きとなっている。

また、放射素子１１の２つの根本部１１７，１１８の取り出しの向きは、第１の根本部１１７が、給電部１１４の位置を始端として給電線１２が延びている向き、つまり、図２における左向き（Ｙ軸の負の向き）になり、第２の根本部１１８が、給電部１１４の位置を始端として給電線１２が延びている向き（図２における左向き）と反対の向きとなっている。巻込部１１３においては、２つの根本部１１７，１１８のいずれにおいても、それらの延在する向きが、給電部１１４を取り囲むようにして、３６０°回転している。

放射素子１１の第１の放射部１１１は、第１の根本部１１７と連続しており、少なくとも１回の折り返しパターンからなるメアンダ形状を有している。このメアンダ形状の折り返しパターンの折り返し方向（図２のＸ軸方向）は、巻込部１１３における放射素子１１の第１の根本部１１７の取り出しの向きと垂直である。

放射素子１１の第２の放射部１１２は、直線形状を有している。この直線形状（放射部１１２）の延在する方向（図２のＹ軸方向）は、巻込部１１３における放射素子１１の第２の根本部１１８の取り出しの向きと平行である。

すなわち、放射素子１１では、第１の放射部１１１が有するメアンダ形状の折り返し方向と、第２の放射部１１２が有する直線形状の延在する方向とは直交するようになってされている。

また、巻込部１１３においては、巻込部１１３の上に給電線１２が配置されており、給電線１２の下方に位置して給電線１２と重畳する、放射素子１１の第１の根本部１１７の線幅が、給電線１２の下方に位置しない、他の位置の線幅よりも広くなっている。このため、給電部１１４において、インピーダンス整合を実現することができる。したがって、このようにして線幅が広くなっているパターンは、インダクタンス整合パターン（幅広部）１１６として機能する。

また、放射素子１１は、図４に示すように、第１の放射部１１１が有するメアンダ形状、および第２の放射部１１２が有するメアンダ形状の少なくとも一方に、それぞれのメアンダ形状内において短絡箇所を発生させるための１つまたは複数の短絡部材１３１を配置した構成としてもよい。図４は、図１に示した放射素子１１の他の例を示す平面図である。

短絡部材１３１を配置する位置および箇所の決定は、次のように行なわれる。すなわち、放射素子１１５の共振点が増加し、かつ給電部１１４における放射素子１１５の２つの根本部１１７，１１８のＶＳＷＲ特性が安定するように、短絡部材１３１を配置する位置および箇所を決定する。そうすることにより、放射素子１１５が、ＶＨＦ帯域側の電波を送受信する場合、およびＵＨＦ帯域側の電波を送受信する場合のいずれにおいても、それぞれの電波に関する放射無指向性を向上させることができる。

ここで、本願発明者は、上記アンテナ装置１を例えば自動車のルーフ等の金属材料からなる設置対象部材２上に設置した場合において、給電線１２を金属材料からなる設置対象部材２上に単に這わせて配置した場合には、放射特性が低減してしまうことを見出した。これは、次の理由によるものと考えられる。

すなわち、放射素子１１は共振回路の役割を果たしており、放射素子１１に接続されて平衡状態となっている給電線１２、例えば同軸ケーブルは、広帯域のアンテナとして機能する。一方、給電線１２は、例えばアイソレータを経由することによって給電線１２の外皮に乗っている信号が減衰して非平衡状態になると、アンテナとして機能しなくなる。このように給電線１２がアンテナとして機能しなくなる状態は、給電線１２を金属材料からなる設置対象部材２の上に沿わせて配置した場合に、設置対象部材２に逆位相の信号が誘起され、給電線１２の外皮に乗っている信号が減衰することによっても生じる。

そこで、本願発明者は、鋭意研究の結果、給電線１２の少なくとも一部を金属材料からなる設置対象部材２から離間させることにより、放射特性の低減を抑制できることを見出した。したがって、本実施の形態のアンテナ装置１では、支持部材１３により、給電線１２の少なくとも一部を設置対象部材２の上面から上方へ離間させる構成とした。

次に、上記構成のアンテナ装置１を金属材料からなる設置対象部材２に設置した場合における放射特性の低減抑制機能について調べた結果について説明する。

図５は、アンテナ装置１における放射特性の測定に使用した構成を示す斜視図である。図５に示すように、測定は、電波暗室２１において３ｍ法にて行った。具体的には、電波暗室２１内に、アンテナ装置１と送信アンテナ２２とを対向させて配置し、アンテナ装置１の電圧定在波比および放射効率を測定した。アンテナ装置１は、金属板からなる設置対象部材２に取り付け、さらに、その設置対象部材２を縦壁状のボード２３に取り付けた。これにより、放射素子１１が送信アンテナ２２と対応するように配置した。また、給電線１２における放射素子１１とは反対側の端部をアイソレータ２４に接続し、アイソレータ２４から引き出した給電線２５は、ネットワークアナライザ（図示せず）に接続した。使用機器の詳細は次のとおりである。

電波暗室２１：ＴＤＫ製（使用可能帯域３０ＭＨｚ〜１８ＧＨｚ）
送信アンテナ２２：デバイス株式会社製の対数周期ダイポールアンテナ（ADP0039-S201）
アイソレータ２４：キャンドックスシステムズ製のアイソレイティングケーブル（5B-002-18-07-111FBW）
ネットワークアナライザ：アンリツ製（37247D）
放射素子１１のサイズ：５６×７８ｍｍ
また、給電線１２は、設置対象部材２の上面に這わせた状態（非離間状態）、および支持部材１３によって一部を設置対象部材２から離間させた離間状態とした。離間状態では、図６に示すように、台形の左右の斜辺および上底を形成するように給電線１２を配置し、第１〜第３離間状態を形成した。図６は、アンテナ装置１における放射特性を測定する場合における給電線１２の配置状態を示す正面図である。第１〜第３離間状態では、下記のように、上底の高さを一定とし、上底の長さを変化させ、給電線１２が存在しない下底に相当する部分（下底相当部）の長さを上底の長さ＋５０ｍｍとした。

第１離間状態：上底の高さ（Ｈ）５０ｍｍ、上底の長さ（ＨＢＬ）２０ｍｍ、下底相当部の長さ（ＬＢＬ）７０ｍｍ
第２離間状態：上底の高さ（Ｈ）５０ｍｍ、上底の長さ（ＨＢＬ）５０ｍｍ、下底相当部の長さ（ＬＢＬ）１００ｍｍ
第３離間状態：上底の高さ（Ｈ）５０ｍｍ、上底の長さ（ＨＢＬ）７０ｍｍ、下底相当部の長さ（ＬＢＬ）１２０ｍｍ
上記の測定結果により、図７および図８に示す結果が得られた。図７は、アンテナ装置１についての電圧定在波比の測定結果を示すグラフである。図８は、アンテナ装置１についての放射効率の測定結果を示すグラフである。

図７の結果から、アンテナ装置１の電圧定在波比は、給電線１２の非離間状態と離間状態との間において大きな変化は生じなかった。また、アンテナ装置１の電圧定在波比は、離間状態において上底の長さ（ＨＢＬ）および下底相当部の長さ（ＬＢＬ）を変化させた場合にも大きな変化は生じなかった。

一方、図８の結果から、アンテナ装置１の放射効率は、給電線１２を非離間状態から離間状態とすることにより改善された。さらに、アンテナ装置１の放射効率は、給電線１２を離間状態とした場合において、上底の長さ（ＨＢＬ）および下底相当部の長さ（ＬＢＬ）を長くするにしたがって改善されていくことが分かった。

上記の測定により、アンテナ装置１では、給電線１２の少なくとも一部を金属材料からなる設置対象部材２におけるアンテナ装置１の設置面から離間させることにより、放射特性（放射効率）の低減を抑制し、放射特性（放射効率）を改善できることが分かった。

なお、支持部材１３は、給電線１２に当接して給電線１２を持ち上げる構造に限定されず、例えば給電線１２が上方に湾曲するように、給電線１２を支持する構成であってもよい。

また、放射特性の低減を抑制するために、給電線１２の少なくとも一部を金属材料からなる設置対象部材２から離間させる構成としては、上記のように、支持部材１３により給電線１２を支持して設置対象部材２から離間させる構成の他、図９に示すアンテナ装置３１のように、給電線１２の少なくとも一部を金属材料からなる設置対象部材２が存在しない領域を這わせるようにしてもよい。

さらに、図１０に示すアンテナ装置３２のように、給電線１２の少なくとも一部を金属材料からなる設置対象部材２に沿って、設置対象部材２が存在しない領域を這わせるようにしてもよい。この場合、支持部材（図示せず）は、給電線１２を、設置対象部材２に沿って、設置対象部材２が存在しない領域を這わせるように支持する構成としてもよい。

図９は、アンテナ装置１における給電線１２の他の配置例を示す斜視図である。図１０は、アンテナ装置１における給電線１２のさらに他の配置例を示す斜視図である。

〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。
本願発明者は、鋭意研究の結果、アンテナ装置の放射特性の低減を抑制できる他の構成として、給電線１２の少なくとも一部を金属材料からなる設置対象部材２の端縁部においてその端縁部に沿って設置対象部材２上に配置する構成を見出した。

したがって、図１１に示すように、本実施の形態のアンテナ装置４１では、支持部材（図示せず）により、給電線１２の少なくとも一部を設置対象部材２の端縁部においてその端縁部に沿って設置対象部材２上に配置する構成とした。図１１は、アンテナ装置４１の構成を示す概略の斜視図である。

次に、上記構成のアンテナ装置４１を金属材料からなる設置対象部材２に設置した場合における放射特性の低減抑制機能について調べた結果について説明する。

アンテナ装置４１における放射特性の測定には、同様に、図５に示した構成を使用して行った。すなわち、測定は、図５に示した構成において、図１に示したアンテナ装置１を図１１に示したアンテナ装置４１と交換して行った。

また、図１２に示す本実施の形態のアンテナ装置４１と比較するために、図１３に示す比較用アンテナ装置４２、および図１４に示す比較用アンテナ装置４３を作成し、それら比較用アンテナ装置４２，４３についても同様にして測定を行った。図１２は、アンテナ装置４１の平面図、図１３は比較用アンテナ装置４２の平面図、図１４は他の比較用アンテナ装置４３の平面図である。

測定に使用したアンテナ装置４１は、幅１１０ｍｍの金属材料からなる設置対象部材２における幅方向の端縁部において、端縁部に沿って放射素子１１（５６×７８ｍｍ）および給電線１２が配置されたものである。したがって、給電線１２は、放射素子１１の給電線１２が引き出された辺に隣り合う二辺のうちの一方の辺の延長線に沿って配置されている。

比較用アンテナ装置４２は、幅６００ｍｍの設置対象部材２における幅方向の中央部に放射素子１１が配置され、アンテナ装置４１における放射素子１１に対しての給電線１２の位置関係を維持した状態にて、給電線１２が配置されたものである。したがって、給電線１２は、長方形の放射素子１１における一方の長辺の延長線に沿って配置された状態である。

比較用アンテナ装置４３は、幅１１０ｍｍの設置対象部材２における幅方向の中央部に放射素子１１が配置され、アンテナ装置４１における放射素子１１に対しての給電線１２の位置関係を維持した状態にて、給電線１２が配置されたものである。したがって、比較用アンテナ装置４３の給電線１２は、長方形の放射素子１１における一方の長辺の延長線に沿って配置された状態である。詳細には、給電線１２は、設置対象部材２における幅方向の端縁部の近傍位置において、端縁部に沿って放射素子１１および給電線１２が配置されたものである。これにより、比較用アンテナ装置４３において、給電線１２は、比較用アンテナ装置４２よりも設置対象部材２の幅方向における端部寄りの位置（アンテナ装置４１の給電線１２の位置と比較用アンテナ装置４２の給電線１２の位置との中間位置付近）に配置されている。

なお、アンテナ装置４１および比較用アンテナ装置４２，４３において、給電線１２の中心の導体部は、設置対象部材２の上面から５ｍｍの位置に存在している。

上記の測定により、図１５および図１６に示す結果が得られた。図１５は、アンテナ装置４１および比較用アンテナ装置４２，４３についての電圧定在波比の測定結果を示すグラフである。図１６は、アンテナ装置４１および比較用アンテナ装置４２，４３についての放射効率の測定結果を示すグラフである。なお、図１５および図１６において、「実施例」はアンテナ装置４１の測定結果を示し、「比較例１」，「比較例２」はそれぞれ比較用アンテナ装置４２，４３の測定結果を示している。

図１５の結果から、電圧定在波比は、アンテナ装置４１および比較用アンテナ装置４２，４３の間において大きな変化は生じなかった。

一方、図１６の結果から、アンテナ装置４１の放射効率は、比較用アンテナ装置４２，４３の放射効率に対して改善されたことが分かった。また、比較用アンテナ装置４３では、アンテナ装置４１に近い放射効率が得られる一方、比較用アンテナ装置４２と、アンテナ装置４１および比較用アンテナ装置４３との間には、放射効率に大きな開きがあることが分かった。

上記の測定結果により、給電線１２を設置対象部材２の端縁部において端縁部に沿って配置したアンテナ装置４１では、放射特性（放射効率）の低減を抑制し、放射特性（放射効率）を改善できることが分かった。また、給電線１２を設置対象部材２から離れた、設置対象部材２の端縁部の近傍位置において端縁部に沿って配置した比較用アンテナ装置４３であっても、アンテナ装置４１よりは若干劣るものの、放射特性（放射効率）の低減を抑制し、放射特性（放射効率）を改善できることが分かった。

なお、アンテナ装置４１は、給電線１２が、例えば、矩形の放射素子１１における一方の長辺の延長線に沿って配置されるように、放射素子１１とともに支持部材（図示せず）によって支持されている構成であってもよい。あるいは、アンテナ装置４１は、給電線１２が、アンテナ装置４１の設置対象部材２の端縁部に沿うように、放射素子１１とともに支持部材（図示せず）によって支持されている構成であってもよい。

次に、上記の実施の形態に示したアンテナ装置１，３１，３２，４１の具体的な設置例を図１７および図１８に示す。図１７は、自動車の車内におけるアンテナ装置１，３１，３２，４１の設置例を示す説明図、図１８は自動車の車体外面におけるアンテナ装置１，３１，３２，４１の設置例を示す説明図である。なお、図１７および図１８に示すアンテナ装置５１〜５５，６１〜６６は、アンテナ装置１，３１，３２，４１のいずれかを示すものである。

図１７において、アンテナ装置５１は、放射素子１１をフロントピラー７３あるいは天井の内装材上に配置し、給電線１２の一部をフロントウィンドウガラス７１の枠部分に沿わせて配置している。アンテナ装置５２は、放射素子１１をルームミラー７２に配置し、給電線１２の一部をルームミラー７２の枠部分に沿わせて配置している。アンテナ装置５３は、放射素子１１をフロントピラー７３の内装材上に配置し、給電線１２の一部をフロントピラー７３の内装材の上面から離間させ、かつフロントピラー７３に沿わせて配置している。アンテナ装置５４は、放射素子１１をダッシュボード７４に配置し、給電線１２の一部をフロントウィンドウガラス７１の枠部分に沿うように配置している。アンテナ装置５５は、放射素子１１をサイドミラー７５に配置し、給電線１２の一部をサイドミラー７５の枠部分に沿わせて配置している。

自動車の車内に配置する場合、アンテナ装置は、その他、インストルメントパネル、シート内部、シートの裏側、その他の内装材、あるいは樹脂部品内等、金属ではない部分に配置してもよい。

また、図１８において、アンテナ装置６１は、放射素子１１をルーフ７６の上面に配置し、給電線１２の一部をポールアンテナ７７に沿わせて配置している。アンテナ装置６２は、放射素子１１をルーフ７６の上面に配置し、給電線１２の一部をルーフ７６に設けられたシャークフィン７８の内部に沿わせて配置している。アンテナ装置６３は、放射素子１１をリアスポイラー７９の上面に配置し、給電線１２の一部をリアスポイラー７９の上面から離間させて配置している。アンテナ装置６４は、放射素子１１をフロントスポイラー８０の前面に配置し、給電線１２の一部をフロントスポイラー８０の前面に這わせて配置している。アンテナ装置６５は、放射素子１１をライティング機器８１の近辺に配置し、給電線１２の一部をライティング機器８１の枠部分に沿わせて配置している。アンテナ装置６６は、放射素子１１をフロントシート８２の背もたれ部分に配置し、給電線１２の一部を背もたれの側部に沿わせて配置している。

なお、給電線１２は、車体の金属部に穴やスリットなどの金属でない部分を形成し、それら穴やスリットなどから、車体の外面側や車体の内面側に通す構成としてもよい。

上記の自動車に対するアンテナ装置５１〜５５，６１〜６６の配置例は、樹脂部品周辺の車体部分に放射素子１１を配置し、樹脂部品に給電線１２の一部を配置したものである。あるいは、ガラス周辺の車体部分に放射素子１１を配置し、ガラスに給電線１２の一部を配置したものである。すなわち、放射素子１１から引き出された給電線１２の一部を、金属が無いところに配置したものである。

なお、以上の実施の形態において、（１）給電線１２の少なくとも一部を、設置対象部材２の上面から上方へ離間するように配置した構成、（２）給電線１２の少なくとも一部を、設置対象部材２の端縁部においてその端縁部に沿って設置対象部材２上に配置した構成、および（３）給電線１２を設置対象部材２から離れた、設置対象部材２の端縁部の近傍位置において端縁部に沿って配置した構成は、本実施の形態のアンテナ装置を設置する作業者によって実現されるものではなく、例えばアンテナ装置の筐体内において実現されているものなど、アンテナ装置自体が備えている構成によって実現されるものであってもよい。

〔実施の形態３〕
本発明のさらに他の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。
図１９は、本発明の実施の形態のアンテナ装置２０１を示す斜視図である。図１９では、筐体２１１の天壁部分を破断して筐体２１１の内部を示している。

図１９に示すように、アンテナ装置２０１は、例えば樹脂からなる平たい直方体の箱形状の筐体２１１を備えている。筐体２１１の内部には、放射素子１１と増幅器２１２とが所定の間隔をおいて筐体２１１の長手方向に並ぶように配置されている。これら放射素子１１と増幅器２１２とは給電線１２によって接続されている。

給電線１２は、放射素子１１における増幅器２１２側とは反対側の端縁部に一端部が接続され、増幅器２１２における放射素子１１側とは反対側の端縁部に他端部が接続されている。詳細には、給電線１２は、放射素子１１の上記端縁部から筐体２１１の一側面（以下、第１側面２１１ａと称する）に対して垂直な方向に外部に引き出された後、筐体２１１の第１側面２１１ａと平行に増幅器２１２の方向へ延び、第１側面２１１ａに対して垂直な方向に筐体２１１の内部に引き込まれ、増幅器２１２の上記端縁部に達している。

また、増幅器２１２における給電線１２の上記他端部が接続されている端縁部には、給電線２１５の一端部が接続され、この給電線２１５は、第１側面２１１ａと隣り合う第２側面２１１ｂから筐体２１１の外部に引き出されている。給電線２１５の他端部は、例えばアンテナ装置２０１の受信信号を利用する受信機と接続される。

筐体２１１の第１側面２１１ａにおける給電線１２が引き出される位置、および給電線１２が引き込まれる位置には、例えば板形状の支持部材２１３がそれぞれ設けられている。支持部材２１３は、ヒンジ２１４を介して筐体２１１に取り付けられ、上面に給電線１２が配置されている。したがって、支持部材２１３は、給電線１２を支持しながら、筐体２１１の第１側面２１１ａに対する配置角度を任意に変更可能となっている。

次に、アンテナ装置２０１の具体的な設置例について説明する。図２０は、自動車の車体外面におけるアンテナ装置２０１の設置例を示す説明図、図２１は自動車の車内におけるアンテナ装置２０１の設置例を示す説明図である。

アンテナ装置２０１を自動車の車体外面に設置する場合、例えば図２０に示すように、内部に放射素子１１および増幅器２１２を備える筐体２１１は、ルーフ（金属材料からなる設置対象部材）７６の上面にルーフ７６の後縁部に沿って配置され、支持部材２１３および筐体２１１の外部の給電線１２は、リアウインドガラス２２１の上面に配置される。この場合、筐体２１１および支持部材２１３は粘着剤や接着剤によってそれぞれの位置に固定される。

アンテナ装置２０１を自動車の車内に設置する場合、例えば図２１に示すように、筐体２１１は、ルーフ７６の下の内装材の面にルーフ７６の後縁部に沿って配置され、支持部材２１３および筐体２１１の外部の給電線１２は、リアウインドガラス２２１の内面に配置される。この場合、筐体２１１および支持部材２１３は同様に粘着剤や接着剤によってそれぞれの位置に固定される。

上記のようなアンテナ装置２０１の配置例では、放射素子１１がルーフ（金属材料からなる設置対象部材）７６に近接して配置されるものの、給電線１２の少なくとも一部、すなわち給電線１２の筐体２１１の外部の部分がルーフ７６から離間される。これにより、アンテナ装置２０１の放射特性の低減を抑制することができる。なお、放射素子１１とルーフ７６（金属部材）とは５ｍｍ以上離しておくことが好ましい。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、放送波受信用のアンテナ装置に適用できる。具体的には、例えば、ＶＨＦ放送帯域とＵＨＦ地上デジタル放送帯域の両帯域で送受信可能な、自動車、表示機能付き携帯機器、あるいはパーソナルコンピュータ等に装備されるアンテナ装置に利用することができる。

１ アンテナ装置
２ 設置対象部材
１１ 放射素子
１２ 給電線
１３ 支持部材
２１ 電波暗室
２２ 送信アンテナ
２４ アイソレータ
31〜32 アンテナ装置
４１ アンテナ装置
42,43 比較用アンテナ装置
51〜55 アンテナ装置
61〜66 アンテナ装置
２０１ アンテナ装置
２１１ 筐体
２１２ 増幅器
２１３ 支持部材
２１４ ヒンジ

Claims (9)

1. 放射素子と、
   前記放射素子から引き出され、前記放射素子を前記放射素子の接続対象装置に接続する給電線とを備え、
   前記給電線の少なくとも一部は、前記給電線が設置される設置対象部材の設置面から離れるように配置されていることを特徴とするアンテナ装置。
2. 放射素子と、
   前記放射素子から引き出され、前記放射素子を前記放射素子の接続対象装置に接続する給電線と、
   前記給電線の少なくとも一部を前記給電線が設置される設置対象部材の設置面から離れるように支持する支持部材とを備えていることを特徴とするアンテナ装置。
3. 放射素子と、
   前記放射素子から引き出され、前記放射素子を前記放射素子の接続対象装置に接続する給電線とを備え、
   前記給電線の少なくとも一部は、前記給電線が設置される設置対象部材の端縁部において前記端縁部に沿って、もしくは前記設置対象部材から離れた、前記端縁部の近傍位置において前記端縁部に沿って配置されていることを特徴とするアンテナ装置。
4. 放射素子と、
   前記放射素子から引き出され、前記放射素子を前記放射素子の接続対象装置に接続する給電線と、
   前記給電線の少なくとも一部を、前記給電線が設置される設置対象部材の端縁部において前記端縁部に沿って配置されるように、もしくは前記設置対象部材から離れた、前記端縁部の近傍位置において前記端縁部に沿って配置されるように支持する支持部材とを備えていることを特徴とするアンテナ装置。
5. 前記放射素子と前記接続対象装置とを収容する筐体を備え、
   前記放射素子と前記接続対象装置とは、前記筐体の底壁上面の方向に並ぶように、筐体内に配置され、
   前記給電線は、前記放射素子との接続部から、前記筐体の側面における前記放射素子側の位置を貫通して前記筐体の外部に引き出され、前記筐体の前記側面における前記接続対象装置側の位置を貫通して前記筐体の内部に引き込まれ、前記接続対象装置との接続部に達していることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
6. 前記放射素子は、
   一端から他端に連続する導電性経路を有し、前記導電性経路の両端側に給電部が形成され、
   前記導電性経路の一端側である第１の根本部、前記導電性経路の他端側である第２の根本部、およびこれら第１の根本部と第２の根本部との間の中間部を有し、
   前記給電部は、前記第１の根本部および前記第２の根本部に形成され、
   前記第１の根本部および前記第２の根本部は、前記給電部を取り囲むように配置され、かつ前記導電性経路が形成されている領域のうちの一部の領域である第１の領域に形成され、
   前記第１の領域における、前記第１の根本部と前記第２の根本部との前記中間部と直接接続されている後端直線部は互いに反対方向に延びており、
   前記第１の根本部と前記第２の根本部との少なくとも一方には、前記給電部に接続される給電線と重畳する位置における幅が他の位置よりも広くなっている幅広部が形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
7. 放射素子から引き出され、前記放射素子を前記放射素子の接続対象装置に接続する前記給電線の少なくとも一部を金属部材の面から離して配置することを特徴とするアンテナ装置の設置方法。
8. 放射素子から引き出され、前記放射素子を前記放射素子の接続対象装置に接続する前記給電線の少なくとも一部を、前記給電線が設置される金属部材の端縁部において前記端縁部に沿って、もしくは前記金属部材から離れた、前記端縁部の近傍位置において前記端縁部に沿って配置することを特徴とするアンテナ装置の設置方法。
9. 前記放射素子は、
   一端から他端に連続する導電性経路を有し、前記導電性経路の両端側に給電部が形成され、
   前記導電性経路の一端側である第１の根本部、前記導電性経路の他端側である第２の根本部、およびこれら第１の根本部と第２の根本部との間の中間部を有し、
   前記給電部は、前記第１の根本部および前記第２の根本部に形成され、
   前記第１の根本部および前記第２の根本部は、前記給電部を取り囲むように配置され、かつ前記導電性経路が形成されている領域のうちの一部の領域である第１の領域に形成され、
   前記第１の領域における、前記第１の根本部と前記第２の根本部との前記中間部と直接接続されている後端直線部は互いに反対方向に延びており、
   前記第１の根本部と前記第２の根本部との少なくとも一方には、前記給電部に接続される給電線と重畳する位置における幅が他の位置よりも広くなっている幅広部が形成されていることを特徴とする請求項７または８に記載のアンテナ装置の設置方法。

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