JP2014093609A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナ装置のサイズを小型化すること。
【解決手段】本発明のアンテナ装置は、長尺形状を有する誘電体基板１１と、誘電体基板１１の表面に形成され、送受信する電波の波長に対応する周長を有する環状の導電体（ループ状素子１２，１４）と、環状の導電体（ループ状素子１２，１４）の一部の幅を他の部分よりも環の内側に拡張することで形成される縮退分離素子１５と、縮退分離素子１５上に配置された電気回路（回路パターン２０）とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、アンテナ装置に関するものである。

特許文献１には、図２１に示すように、ループ状素子１１２Ａと、このループ状素子１１２Ａとは独立して設置された無給電素子１１２Ｂとを同一の誘電体基板１１１上に構成してアンテナ素子１１２を構成し、このアンテナ素子１１２に円偏波を送信または受信させるようにしたループアンテナ１１０に、誘電体基板１１１に対して平行または極僅かな傾きを持つ金属板（不図示）を設け、この金属板を誘電体基板１１１から所定距離だけ離間させて設けたループアンテナ１１０に関する技術が開示されている。このようなループアンテナによれば、円偏波アンテナを受信するパッチアンテナと同等の受信性能を備え、構成が簡単でコストも低く抑えることができる。このようなループアンテナは、自動車に搭載されるＧＰＳアンテナ等として用いられており、一般的にはガラス窓に貼付される形態で使用されている。

特開２００６−３１１４９７号公報

ところで、特許文献１に開示された技術では、円偏波特性を得るためにループ状素子１１２Ａは略正方形とすることが必要であり、ガラス窓枠周囲に配置した場合であっても、アンテナエレメントが運転者の視野領域に及ぶことがあった。また、無給電素子１１２Ｂをループ状素子１１２Ａの外側に配置する必要がある。このため、ループ状素子１１２Ａと無給電素子１１２Ｂの併せたサイズが必要となることから、アンテナのサイズを小型化することが困難との問題点がある。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、アンテナ形状を長尺形状としつつも円偏波特性を得ることができ、かつ、サイズを小型化することが可能なアンテナ装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、長尺形状を有する誘電体基板と、前記誘電体基板の表面に形成され、送受信する電波の波長に対応する周長を有する環状の導電体と、前記環状の導電体の一部の幅を他の部分よりも環の内側に拡張することで形成される縮退分離素子と、前記縮退分離素子上に配置された電気回路とを有することを特徴とする。
このような構成によれば、アンテナ形状を長尺形状としつつも、円偏波特性を得ることができる。

また、本発明の一側面は、前記電気回路に接続されるケーブルを有し、前記環状の導電体の長辺方向に沿って前記ケーブルが配置されることを特徴とする。
このような構成によれば、アンテナ形状を長尺形状としつつも、円偏波特性を得ることができ、アンテナの特性を一定に保つことができる。

また、本発明の一側面は、前記縮退分離素子の一部より、前記環状の導電体の内側に向かって伸出し、前記導電体から所定の距離を隔てて、所定の距離を沿うように配置される給電素子を有することを特徴とする。
このような構成によれば、アンテナのインピーダンスを適宜調整することが可能となるとともに、縮退分離素子を環状の導電体内に配置することでサイズを小型化することができる。

また、本発明の一側面は、前記環状の前記導電体の一部に虚数インピーダンスを有する素子を備えることを特徴とする。
このような構成によれば、環状導体を長尺形状とした場合でも特性が劣化することを防止することができる。

また、本発明の一側面は、前記虚数インピーダンスを有する素子がチップインダクタまたは螺旋形状もしくはミアンダ形状を有する導体パターンによるインダクタによって構成されることを特徴とする。
このような構成によれば、インダクタンス成分によって、特性が劣化することを防止することができる。

また、本発明の一側面は、前記虚数インピーダンスを有する素子がチップキャパシタまたはスタブ形状、平行線路形状、櫛歯形状、もしくは、平行平板形状を有する導体パターンによるキャパシタによって構成されることを特徴とする。
このような構成によれば、キャパシタンス成分によって、特性が劣化することを防止することができる。

また、本発明の一側面は、前記虚数インピーダンスを有する素子は、前記環状の前記導電体の短辺に配置されていることを特徴とする。
このような構成によれば、短辺側のインピーダンスを調整することで、特性が劣化することを確実に防止することができる。

また、本発明の一側面は、前記アンテナ装置は、ガラスの表面に貼り付け可能とされ、前記誘電体基板と前記ガラスの貼り付け面との間に前記ガラスよりも低誘電率の層を有することを特徴とする。
このような構成によれば、誘電体であるガラスの影響を受けにくくすることができる。

また、本発明の一側面は、前記誘電体基板と前記ガラスの貼り付け面との間に空隙層を有することを特徴とする。
このような構成によれば、空隙層によって、誘電体であるガラスの影響を受けにくくすることができる。

また、本発明の一側面は、前記電気回路に接続されるケーブルを有し、前記ケーブルは前記誘電体基板の前記ガラス面側に配置されることを特徴とする。
このような構成によれば、ケーブルの太さによって、アンテナ装置の厚さが増加することを防止することができる。

また、本発明の一側面は、前記環状の導電体および前記縮退分離素子を有する第１アンテナの他に、陽極と陰極とを有するダイポール状の第２アンテナを有し、第１アンテナが有する前記環状の導電体を前記第２アンテナの前記陰極として使用することを特徴とする。
このような構成によれば、２種類のアンテナを効率よく配置し、サイズを小型化することができる。

また、本発明の一側面は、前記第２アンテナの前記陽極は、前記環状の導電体の長辺と平行または略平行に延伸されていることを特徴とする。
このような構成によれば、長辺を同じくすることで、２種類のアンテナを狭い領域に効率よく配置することができる。

また、本発明の一側面は、前記第１アンテナ、前記電気回路、および、前記第２アンテナが同一の誘電体基板上に配置されることを特徴とする。
このような構成によれば、２種類のアンテナをサイズの小さい誘電体基板に効率よく配置することができる。

また、本発明の一側面は、前記第１アンテナの給電素子の長さは、前記第２アンテナが送信または受信を行う電波の１／４波長に対応する長さとは異なるように設定されていることを特徴とする。
このような構成によれば、２種類のアンテナのクロストークを低減することができる。

また、本発明の一側面は、前記第１アンテナは衛星からの電波を受信するアンテナであり、前記第２アンテナは携帯電話の電波を送受信するアンテナであることを特徴とする。
このような構成によれば、衛星からの電波を効率よく受信するとともに、携帯電話の電波を効率よく送受信することができる。

また、本発明の一側面は、前記誘電体基板は可撓性の素材によって形成されるとともに、可撓性を有する筐体に収容されていることを特徴とする。
このような構成によれば、アンテナ装置を搭載する部位の形態に追従してアンテナ装置を搭載することが可能になるとともに、衝撃が加わった場合であっても、アンテナ装置の破損を防止し、使用を可能とすることができる。

本発明によれば、アンテナ形状を長尺形状としつつも円偏波特性を得ることができ、かつ、サイズを小型化することができるアンテナ装置を提供することが可能となる。

本発明の第１実施形態に係るアンテナ装置の構成例を示す図である。 図１に示す第１実施形態の底面図と断面図である。 図１に示すコイルパターンの詳細な構成例を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るアンテナ装置の構成例を示す図である。 図４に示す第２実施形態の底面図と断面図である。 本発明の第３実施形態に係るアンテナ装置の構成例を示す図である。 図６に示す第３実施形態の底面図と断面図である。 図６に示す第３実施形態を自動車に取り付けた状態を示す図である。 従来のフィルムアンテナを自動車に取り付けた状態を示す図である。 図６に示す第３実施形態を自動車に取り付けた他の状態を示す図である。 図６に示す第３実施形態のＶＳＷＲ特性を示す図である。 図６に示す第３実施形態の第１のアンテナの正面ＲＨＣＰ利得特性を示す図である。 図６に示す第３実施形態の第１のアンテナの正面軸比特性を示す図である。 図６に示す第３実施形態の第２のアンテナの放射効率特性を示す図である。 図６に示す第３実施形態の第２のアンテナの放射効率特性を示す図である。 図６に示す第３実施形態のクロストーク特性を示す図である。 衝突時における従来のフィルムアンテナの状態を示す図である。 衝突時における図６に示す第３実施形態の状態を示す図である。 本発明の第４実施形態に係るアンテナ装置の構成例を示す図である。 図１９に示す第４実施形態の底面図と断面図である。 従来技術の構成を示す図である。

次に、本発明の実施形態について説明する。

（Ａ）第１実施形態
図１，２は、本発明の第１実施形態に係るアンテナ装置の構成例を示す図である。この図１，２に示す例では、アンテナ装置１０は、誘電体基板１１、誘電体基板１１の表（おもて）面１１Ａに配設されたループ状素子１２，１４、コイルパターン１３、縮退分離素子１５、給電部１６、給電素子１７、誘電体基板の裏面１１Ｂに配設された回路パターン２０、および、シールドケース２１を有している。なお、ループ状素子１２，１４、コイルパターン１３、縮退分離素子１５、給電部１６、および、給電素子１７によってループアンテナ１８が構成される。第１実施形態に係るアンテナ装置では、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）等の円偏波を有する電波を受信する。

ここで、誘電体基板１１は、例えば、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）基板等の可撓性を有する長尺形状の誘電体基板によって構成されている。誘電体基板１１の表面１１Ａには、外周に沿って銅箔等の導体パターンによるループ状素子１２，１４が配置され、縮退分離素子１５等とともに環状形状を有するループアンテナ１８を形成する。なお、このループアンテナ１８の周の長さは、送受信しようとする電波の波長と同じか略同じ長さを有している。

ループアンテナ１８の短辺の一部には、虚数インピーダンスを有する素子が配置される。この図１の例では、コイルパターン１３が形成されている。図３はコイルパターン１３の詳細な構成例を示す斜視図である。図３に示すように、コイルパターン１３は、誘電体基板１１の表面１１Ａに配置されているループ状素子１４の「コ」字形状を有する端部と、誘電体基板１１の表面１１Ａとは異なる層に形成された「Ｌ」字形状を有する導体パターン１３Ｃによって構成される。ループ状素子１２の端部１２Ａは、スルーホール（Through Hole）内に配置された導電ピン１３Ａによって導体パターン１３Ｃの端部１３Ｂと電気的に接続される。ループ状素子１４の端部１４Ａは、スルーホール内に配置された導電ピン１３Ｅによって導体パターン１３Ｃの端部１３Ｄと電気的に接続される。ループ状素子１４の「コ」字形状を有する端部と、「Ｌ」字形状を有する導体パターン１３Ｃとによってコイルパターン１３が構成される。なお、この虚数インピーダンス素子は、ループ状素子１４の短辺と長辺の比や、求められる円偏波特性によっては省略することが可能である。

ループアンテナ１８の右上の部分には、環状形状を有する導体パターンの一部を他の部分よりも拡張することで縮退分離素子１５が形成されている。縮退分離素子１５の左端には切り欠き部１５Ａが形成され、その切り欠き部１５Ａ内には給電部１６が形成されている。給電部１６には、ループアンテナ１８の長辺に沿うように配置される給電素子１７が接続されている。

図２の下段の断面図に示すように、誘電体基板１１の表面１１Ａにはループアンテナ１８が形成され、一方、裏面１１Ｂには回路パターン２０とシールドケース２１が配置され、シールドケース２１からはケーブル２２が伸出している。なお、このケーブル２２は、図１，２に示すように、ループアンテナ１８の長手方向に沿うように配置される。

ここで、シールドケース２１内には、受信した電波を増幅するためのＬＮＡ（Low Noise
Amplifier）が回路パターン２０上に形成されている。ＬＮＡによって増幅された信号は、ケーブル２２を介して、図示しない受信装置に供給される。

第１実施形態では、環状形状を有するループ状素子１２，１４の内部に給電素子１７を配置するようにしたので、外部に設ける場合に比較してサイズを小型化することができる。

また、第１実施形態では、導体パターンの一部を、環状形状の内側に拡張して、軸比を調整するための縮退分離素子１５を形成するようにしたので、サイズを小型化することができる。

また、第１実施形態では、縮退分離素子１５の裏面に電気回路であるＬＮＡを形成するようにしたので、これ以外の部分に形成する場合に比較してサイズを小型化することができる。

また、第１実施形態では、長尺形状を有する誘電体基板１１に同じく長尺形状を有するループアンテナ１８を形成するようにしたので、正方形の形状の場合に比較して、アンテナ装置の幅を狭くすることができる。また、ループアンテナ１８の短辺にコイルパターン１３を配置するようにしたので、このコイルパターン１３の素子値を調整することで偏波のバランスを調整することが可能となるため、長尺形状とした場合であっても、図１の横および縦方向の偏波を所望のバランスに設定することが可能になる。

また、第１実施形態では、ケーブル２２をループアンテナ１８の長手方向に沿うように配置したので、アンテナ装置の特性を安定化することができる。

（Ｂ）第２実施形態
図４，５は第２実施形態の構成例を示す図である。なお、図４，５において図１，２と対応する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図４，５に示す第２実施形態では、図１，２に示す第１実施形態と比較すると、誘電体基板１１の短辺の長さが長くなっている。また、ループアンテナ１８が図１，２に示す矩形形状から略台形形状となり、コイルパターン１３がチップインダクタ１３０に置換されている。さらに、給電素子１７の形状が図１とは異なっている。なお、それ以外の構成は図１，２の場合と同様である。

図４，５に示す第２実施形態では、図４の左側ではループ状素子１２は誘電体基板１１の周に沿って配置され、右側ではループ状素子１４は左上方向に傾斜した形状を有している。環状形状を有するループ状素子１２，１４の右上側には矩形形状の縮退分離素子１５が設けられている。この例では、ループ状素子１２，１４は略台形形状を形成する。なお、縮退分離素子１５の形状は矩形には限定されない。

縮退分離素子１５の左上側には切り欠き部１５Ａが形成され、切り欠き部１５Ａ内には給電部１６が配置されている。給電部１６からは給電素子１７が伸出し、ループアンテナ１８の長辺に沿って配置されている。

ループ状素子１２とループ状素子１４は誘電体基板１１の左側において分断されており、この分断されたループ状素子１２とループ状素子１４の間には、チップインダクタ１３０が配置されている。

第２実施形態では、第１実施形態とは異なり、略台形形状を有するループ状素子１２，１４を有するようにしたが、第１実施形態と同様に、環状形状を有するループ状素子１２，１４の内部に給電素子１７を配置するようにしたので、外部に設ける場合に比較してサイズを小型化することができる。

また、第２実施形態では、ループ状素子１２，１４の一部を、環状形状の内側に拡張して、軸比を調整するための縮退分離素子１５を形成するようにしたので、サイズを小型化することができる。

また、第２実施形態では、縮退分離素子１５の裏面に電気回路であるＬＮＡを形成するようにしたので、これ以外の部分に形成する場合に比較してサイズを小型化することができる。

また、第２実施形態では、長尺形状を有する誘電体基板１１に同じく長尺形状を有するループアンテナ１８を形成するようにしたので、正方形の形状の場合に比較して、アンテナ装置の幅を狭くすることができる。また、ループ状素子１２，１４の短辺にチップインダクタ１３０を配置するようにしたので、このチップインダクタ１３０の素子値を調整することで偏波のバランスを調整が可能となるため、長尺形状とした場合であっても、図４の横および縦方向の偏波を所望のバランスに設定することが可能になる。

また、第２実施形態では、ケーブル２２をループアンテナ１８の長手方向に沿うように配置したので、アンテナ装置の特性を安定化することができる。

（Ｃ）第３実施形態
図６，７は本発明の第３実施形態に係るアンテナ装置の構成例を示す図である。これらの図において、図１，２と対応する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。第３実施形態では、第１実施形態と比較すると、図６に示すように、誘電体基板１１の表面１１Ａでは、縮退分離素子１５の右側が延伸され、その端部に切り欠き部１５Ｂが形成されている。切り欠き部１５Ｂ内には給電部３０が設けられ、給電部３０からは陽極素子３１が伸出している。また、図７に示すように、誘電体基板１１の裏面１１Ｂには、ケーブル２３の内部導体２３Ａが給電部３０に接続され、外部導体２３Ｂが回路パターン２０のグランドに接続されている。また、回路パターン２０上にはシールドケース２１が配置され、シールドケース２１からはケーブル２２が伸出している。なお、それ以外の構成は、図１の場合と同様である。

ここで、陽極素子３１はダイポールアンテナ３８の陽極を構成する。また、第３実施形態では、ループアンテナ１８をダイポールアンテナ３８の陰極として使用することでダイポールアンテナ３８の小型化を図っている。このダイポールアンテナ３８は、例えば、携帯電話の電波を送受信するアンテナである。ループアンテナ１８と、ダイポールアンテナ３８とは異なる周波数の電波によって共振するように設定されている。また、給電素子１７の長さは、ダイポールアンテナ３８が送受信する電波の１／４波長以外の長さに設定されている。具体的には、給電素子１７の長さは、ダイポールアンテナ３８の送受信する電波の１／４波長よりも短いか、あるいは、長くなるように設定されている。これにより、微弱な電波を受信するループアンテナ１８とのクロストークの発生を抑制することができる。このダイポールアンテナ３８を構成する陽極素子３１は、図６の右端で折り返される折り返し構造を有するとともに、途中で分岐する分岐構造を有している。これらの構造により、特性の広帯域化を図ることができる。

図７に示すように、誘電体基板１１の裏面１１Ｂには、回路パターン２０が形成され、その回路パターン２０上には、ループアンテナ１８で受信した電波を増幅するためのＬＮＡ（不図示）が形成され、ＬＮＡはシールドケース２１によって遮蔽されるとともに、ＬＮＡによって増幅された信号を取り出すためのケーブル２２が接続されている。また、ダイポールアンテナ３８の給電部３０には、ケーブル２３の内部導体２３Ａが接続され、回路パターン２０のグランドには外部導体２３Ｂが接続されている。

図８は第３実施形態のアンテナ装置１０Ｂを自動車４０に配置した場合の取り付け状態を示す図である。なお、自動車４０に取り付ける場合には、図６，７に示すアンテナ装置１０Ｂを、可撓性を有する筐体内に収容し、この筐体に柔軟性を有する両面テープによってフロントガラス４１に接着する。図８の例では、アンテナ装置１０Ｂはフロントガラス４１のサンバイザ４２直近に取り付けられている。第３実施形態のアンテナ装置１０Ｂは図６，７に示すように長尺形状を有することから幅が狭く、また、誘電体基板１１とシールドケース２１が主な厚さを構成することから厚さも薄い。このため、サンバイザ４２のフロントガラス４１側の端部付近にアンテナ装置１０Ｂを配置することで、運転者の視界がアンテナ装置１０Ｂによって遮られることを防止できる。図９は、従来のフィルムアンテナの配置例を示している。従来のフィルムアンテナ５１は、フロントガラス４１の一部に貼付されることから、図９に示すように、運転者の視界を遮る。一方、図８に示すように第３実施形態のアンテナ装置１０Ｂでは視界に与える影響が軽微である。図１０はアンテナ装置１０Ｂをフロントピラー４３に沿うように配置した例である。この図に示すように、アンテナ装置１０Ｂをフロントピラー４３付近に配置することによっても、運転者の視界に与える影響を軽微とすることができる。

図１１〜１６は、第３実施形態のアンテナ装置１０Ｂの特性を示す図である。まず、図１１は、アンテナ装置１０Ｂを図８，１０に示すように、フロントガラス４１等に配置した場合において、ループアンテナ１８とダイポールアンテナ３８の周波数によるＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio）の変化を示している。図１１に示すように、ループアンテナ１８では曲線Ｃ２に示すようにＶＳＷＲは１．６ＧＨｚ付近で略１となり、また、ダイポールアンテナ３８では曲線Ｃ１に示すようにＶＳＷＲは、ＧＳＭ（登録商標）（Global System for Mobile Communications）の周波数である０．８ＧＨｚ付近と１．８ＧＨｚ付近で略１となっている。

図１２，１３は、アンテナ装置１０Ｂをフロントガラス４１等に配置した場合における、ループアンテナ１８の正面方向特性を示す図である。より具体的には図１２は正面右旋円偏波（ＲＨＣＰ：Right Hand Circular Polarization）利得を示しており、図１３は正面軸比を示している。これらの図に示すように、ループアンテナ１８の正面右旋円偏波利得は１．６ＧＨｚ付近で略０ｄＢｉｃになるとともに、正面軸比が０ｄＢとなっている。

図１４，１５はダイポールアンテナ３８の放射効率を示し、具体的には３軸の合成平均利得としての放射効率を示している。これらの図に示すように、ダイポールアンテナ３８からの全放射電力と供給電力の比である放射効率は、ＧＳＭ（登録商標）の周波数である０．８ＧＨｚ付近と１．８ＧＨｚ付近で０．５〜０．８の範囲となっている。

図１６は、図６に示す給電素子１７の長さを調整した場合のクロストークの変化を示す図である。この図において、曲線Ｃ１は給電素子１７の長さを、ダイポールアンテナ３８が送受信する電波の波長λ（周波数は約２ＧＨｚ）の１／４の長さに設定した場合における、ダイポールアンテナ３８と、ループアンテナ１８との間のクロストークの周波数による変化を示す図である。一方、曲線Ｃ２は、給電素子１７の長さを、λ／４以外の長さに設定した場合（図１６の例ではλ／４よりも長く設定した場合）における、ダイポールアンテナ３８とループアンテナ１８との間のクロストークの周波数による変化を示す図である。曲線Ｃ１に示すように、給電素子１７の長さを、ダイポールアンテナ３８が送受信する電波のλ／４の長さに設定した場合には２ＧＨｚ付近のクロストークが増大し、曲線Ｃ２に示すように、λ／４以外の長さに設定した場合には２ＧＨｚ付近のクロストークが減少している。

このように、給電素子１７の長さを調整することで、ダイポールアンテナ３８とループアンテナ１８の間のクロストークを減少させ、これらのアイソレーションを高めることができる。このようにクロストークを減少させることにより、ＬＮＡ回路が飽和することを防止できる。より詳細には、ループアンテナ１８は、人工衛星から届く微弱な電波を受信するため、感度の高いＬＮＡ回路を実装しているが、ダイポールアンテナ３８は、送受信共用のアンテナであるため最大で５０ｄＢｍ程度の電波を放射する可能性がある。ダイポールアンテナ３８の出力がループアンテナ１８に混信してしまうと、ＬＮＡ回路が飽和してしまい、衛星電波受信の機能を喪失してしまう可能性がある。そこで、アンテナ間のクロストークを低く保つ必要がある。特に、ＧＮＳＳの周波数帯域と、デジタル携帯電話（ＧＭＳ）に使用される２ＧＨｚ帯は周波数が近いためクロストークを低く設定することが必要になる。クロストークの目標値としては、ＬＮＡ回路の仕様にもよるが、一例として、２ＧＨｚ帯で−２０ｄＢ以下とすることができる。

ところで、第３実施形態は、自動車が交通事故等に遭遇した場合に、ＧＮＳＳまたはＧＰＳによって事故発生位置を特定し、特定した位置情報とエアバッグおよび衝突センサー情報等をセンターへ自動的に通報する自動通報装置のアンテナとして使用することができる。ところで、従来のフィルムアンテナをこのような自動通報装置のアンテナとして使用する場合、図１７に示すようにアンテナの特性が変化したり、送信ができなくなったりする場合がある。すなわち、図１７の上段に示すように、フィルムアンテナ６０に対して衝撃が加わった場合、図１７の中段に示すように、フロントガラス４１等の表面に配置するフィルムアンテナ６０の場合、事故の衝撃によってフロントガラス４１からフィルムアンテナ６０が剥離する。ガラスの誘電率は６〜７程度であり、これは空気の誘電率である１よりも大きいため、ガラスから剥離することにより誘電率が大きく変化し、周波数特性が変化するため、アンテナの特性が劣化する。このため、最悪の場合にはセンターに情報を送信できなくなる場合がある。また、図１７の下段に示すようなガラスアンテナ６０の場合、事故によってガラスが破損し、断線する場合が想定される。また、ガラスが剥離することで、前述の場合と同様に誘電率の変化によってアンテナの特性が変化することで、センターに情報を送信できなくなることが想定される。

一方、第３実施形態の場合には、図１８の下段に示すように、アンテナ装置１０Ｂは、例えば、可撓性を有する素材で構成される筐体７０内に配置され、筐体７０は柔軟性を有する両面テープ７１，７２によってフロントガラス４１に貼付される。このため、事故の衝撃が加わった場合には、図１８の中段に示すように、ガラス表面から剥離するため、断線することを防止できる。また、図１８の下段に示すように、誘電体基板１１はフロントガラス４１から離間して（空隙層を挟んで）配置されているため、図１８の中段に示すように、ガラス表面から剥離した場合でも、誘電率の変化によって特性が変化することを防止できる。このため、事故時でも、センターとの通信を確実に行うことができる。

（Ｄ）第４実施形態
つぎに、第４実施形態について説明する。図１９，２０は、本発明の第４実施形態の構成例を示す図である。なお、図１９，２０において、図６，７と対応する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図１９，２０では、図６，７と比較すると、コイルパターン１３がチップインダクタ１３０に置換されている。また、ループ状素子１２，１４の形状が略台形形状に変更されるとともに、給電素子１７と陽極素子３１の形状が図６，７の場合と異なっている。なお、これら以外の構成は、図６，７の場合と同様である。

第４実施形態も第３実施形態と同様に、異なる２種類のアンテナを一の誘電体基板１１上に設けることでサイズを小型化することができる。また、ループアンテナ１８をダイポールアンテナ３８の陰極として共用することでサイズを一層小型化することができる。

また、第４実施形態では、給電素子１７の長さを、ダイポールアンテナ３８が送受信する電波の波長の１／４以外の長さに設定することで、クロストークを低減することができる。また、チップインダクタ１３０をループアンテナ１８の短辺側に配置することで、このコイルパターン１３の素子値を調整することで偏波のバランスを調整が可能となるため、長尺形状として場合であっても、図１の横および縦方向の偏波を所望のバランスに設定することが可能になる。

また、第４実施形態では、ケーブル２２，２３をループアンテナ１８の長辺方向に沿うように配置しているので、特性を安定化することができる。また、ＬＮＡ回路を縮退分離素子１５上に設けるようにしたので、サイズを小型化することができる。

また、第４実施形態では、図１８に示すように、筐体７０内に収容してフロントガラス４１に両面テープ等によって固定するとともに、フロントガラス４１と離間するように筐体７０内に配置するようにしたので、自動車が事故に巻き込まれた場合であっても、継続して通信を行うことができる。

（Ｅ）変形実施形態の説明
以上の各実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の実施形態では、ループアンテナ１８は矩形または台形形状を有するようにしたが、これら以外にも、例えば、楕円形状や多角形形状とすることも可能である。誘電体基板１１についても同様に矩形形状以外にも楕円形状や多角形形状とすることも可能である。

また、第１，３実施形態ではコイルパターン１３を用い、第２，４実施形態ではチップインダクタ１３０を用いるようにしたが、この逆の構成としてもよい。また、コイルパターン１３の代わりに、例えば、ミアンダ形状を有する導体パターンによるインダクタを用いることもできる。

また、以上の各実施形態では、インダクタを用いるようにしたが、これ以外にも、例えば、キャパシタを用いるようにすることができる。その場合、例えば、チップキャパシタを用いたり、あるいは、スタブ形状、平行線路形状、櫛歯形状、もしくは、平行平板形状を有する導体パターンによるキャパシタを用いたりすることができる。

また、図１，４，６，１９に示す給電素子１７の形状は一例であって、このような形状だけに限定されるものではなく、例えば、先端が屈曲していない形状としてもよい。また、図６，１９に示す陽極素子３１の形状も一例であって、これ以外の形状であってもよい。例えば、分岐を有していない構造であったり、先端が屈曲していない構造であったりしてもよい。

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ アンテナ装置
１１ 誘電体基板
１２，１４ ループ状素子（環状の導電体）
１３ コイルパターン
１５ 縮退分離素子
１５Ａ，１５Ｂ 切り欠き部
１６，３０ 給電部
１７ 給電素子
１８ ループアンテナ
２０ 回路パターン
２１ シールドケース
２２，２３ ケーブル
３１ 陽極素子
３８ ダイポールアンテナ
１３０ チップインダクタ

Claims (16)

1. 長尺形状を有する誘電体基板と、
   前記誘電体基板の表面に形成され、送受信する電波の波長に対応する周長を有する環状の導電体と、
   前記環状の導電体の一部の幅を他の部分よりも環の内側に拡張することで形成される縮退分離素子と、
   前記縮退分離素子上に配置された電気回路と、
   を有することを特徴とするアンテナ装置。
2. 前記電気回路に接続されるケーブルを有し、前記環状の導電体の長辺方向に沿って前記ケーブルが配置されることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記縮退分離素子の一部より、前記環状の導電体の内側に向かって伸出し、前記導電体から所定の距離を隔てて、所定の距離を沿うように配置される給電素子を有することを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ装置。
4. 前記環状の前記導電体の一部に虚数インピーダンスを有する素子を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
5. 前記虚数インピーダンスを有する素子がチップインダクタまたは螺旋形状もしくはミアンダ形状を有する導体パターンによるインダクタによって構成されることを特徴とする請求項４に記載のアンテナ装置。
6. 前記虚数インピーダンスを有する素子がチップキャパシタまたはスタブ形状、平行線路形状、櫛歯形状、もしくは、平行平板形状を有する導体パターンによるキャパシタによって構成されることを特徴とする請求項４に記載のアンテナ装置。
7. 前記虚数インピーダンスを有する素子は、前記環状の前記導電体の短辺に配置されていることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
8. 前記アンテナ装置は、ガラスの表面に貼り付け可能とされ、前記誘電体基板と前記ガラスの貼り付け面との間に前記ガラスよりも低誘電率の層を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
9. 前記誘電体基板と前記ガラスの貼り付け面との間に空隙層を有することを特徴とする請求項８に記載のアンテナ装置。
10. 前記電気回路に接続されるケーブルを有し、前記ケーブルは前記誘電体基板の前記ガラス面側に配置されることを特徴とする請求項８または９に記載のアンテナ装置。
11. 前記環状の導電体および前記縮退分離素子を有する第１アンテナの他に、陽極と陰極とを有するダイポール状の第２アンテナを有し、
    前記第１アンテナが有する前記環状の導電体を前記第２アンテナの前記陰極として使用することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
12. 前記第２アンテナの前記陽極は、前記環状の導電体の長辺と平行または略平行に延伸されていることを特徴とする請求項１１に記載のアンテナ装置。
13. 前記第１アンテナ、前記電気回路、および、前記第２アンテナが同一の誘電体基板上に配置されることを特徴とする請求項１１または１２に記載のアンテナ装置。
14. 前記第１アンテナの給電素子の長さは、前記第２アンテナが送信または受信を行う電波の１／４波長に対応する長さとは異なるように設定されていることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
15. 前記第１アンテナは衛星からの電波を受信するアンテナであり、前記第２アンテナは携帯電話の電波を送受信するアンテナであることを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
16. 前記誘電体基板は可撓性の素材によって形成されるとともに、可撓性を有する筐体に収容されていることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のアンテナ装置。

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