JP2017108395A - 低背型アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナ性能を低下させることなく構成部品を削減し組立工数等も削減することで安価に製造可能な低背型アンテナ装置を提供する。【解決手段】車両用の低背型アンテナ装置は、ベースプレート１０と、回路基板２０と、基台３０と、トップロードエレメント４０と、コイル５０とからなる。回路基板２０は、ベースプレート１０に対して平行にベースプレート１０上に配置される。また、回路基板２０は、表面側にアンプ回路２１が載置され、裏面側にベタアースの存在するベタアースエリア２２とベタアースの存在しない空白エリア２３とを有する。コイル５０は、回路基板２０の空白エリア２３に対向する回路基板２０の表面側に配置される。そして、コイル５０は、軸方向が回路基板２０に対して平行に配置され、トップロードエレメント４０とアンプ回路２１との間に接続され、共振アンテナとして機能するように調整される。【選択図】図１

Description

本発明は低背型アンテナ装置に関し、特に、車両用の低背型アンテナ装置に関する。

現在、車両には種々のアンテナ装置が搭載されるが、そのようなアンテナ装置として、例えばＡＭ放送及びＦＭ放送が受信可能なＡＭ／ＦＭラジオ用アンテナがある。ＡＭ／ＦＭラジオ用アンテナとしては、一般的にロッドアンテナが使用される。ロッドアンテナは、螺線形状の導体からなるエレメント（ヘリカルエレメント）をカバーで被覆したエレメント部とエレメント部を取り付けるためのベースプレートからなる。

このロッドアンテナは、車体に取り付けた際に、エレメント部が車体から大きく突出するため、車両の美観やデザインを損ね、車庫入れや洗車時に破損するおそれがあり、また車外に露出して取り付けられるためエレメント部が盗難に遭うおそれもある。

このような問題から、アンテナ装置全体の高さをロッドアンテナより低くすると共に、エレメントをアンテナケースに収容して車外への露出から守り、アンテナ装着後の車両全体のデザインを考慮してアンテナケースをフカヒレ形状（シャークフィン形状）で構成した低背型アンテナ装置が提案されている。このような低背型のアンテナ装置は、法規制等との兼ね合いから、高さが７０ｍｍ以下で、長手方向の長さが２００ｍｍ前後であるものが多い。

しかしながら、このようなアンテナ装置には、７０ｍｍ以下の低姿勢とすることによるアンテナの導体損失（エレメント長の短縮）の影響で放射効率が低下しやすくなり、感度劣化の原因となるという問題がある。例えば特許文献１には、感度劣化を解決することを目的に、トップロードエレメントとアンプ回路との間にコイルが挿入された低背型アンテナ装置が開示されている。特許文献１では、回路基板上に立設されるエレメントホルダ上にトップロードエレメントが配置されており、このエレメントホルダにコイルが配置されている。コイルの性能劣化はアンテナ利得の低下を招くため、コイルのＱ値を低下させる導体がコイルの周囲に存在しないように、トップロードエレメントと回路基板の間の中程にコイルを配置するようにエレメントホルダに把持部を設けていた。そして、基板からコイルへの接続には所定の給電ターミナルを用いるか複雑なフォーミングを必要としていた。

特開２０１２−２０４９９６号公報

しかしながら、特許文献１では、コイルをトップロードエレメントと回路基板の間の中程に配置するように、エレメントホルダに把持部が余計に必要であった。また、基板からコイルへの接続には所定の給電ターミナルを用いる必要や複雑なフォーミングも必要となっていた。このためコストが高くなり、また部品点数も多くなるものであった。

本発明は、斯かる実情に鑑み、アンテナ性能を低下させることなく構成部品を削減し組立工数等も削減することで安価に製造可能な低背型アンテナ装置を提供しようとするものである。

上述した本発明の目的を達成するために、本発明による低背型アンテナ装置は、車両に固定されるベースプレートと、ベースプレートに対して平行にベースプレート上に配置される回路基板であって、アンプ回路が載置され、ベタアースの存在するベタアースエリアとベタアースの存在しない空白エリアとを有する、回路基板と、ベースプレートに対して高さ方向に間隔を設けて配置され、容量アンテナとして機能するトップロードエレメントと、回路基板の空白エリアに対向する面側又は空白エリア内に配置されるコイルであって、該コイルの軸方向が回路基板に対して平行に配置され、トップロードエレメントと回路基板のアンプ回路との間に接続され、トップロードエレメントとコイルの直列回路により、所望の中心周波数で共振アンテナとして機能するように調整される、コイルと、を具備するものである。

ここで、トップロードエレメントは、トップロードエレメントからコイルまでが、帯状接続線を用いて接続されるものであっても良い。

また、帯状接続線は、トップロードエレメントの前側から延在するものであれば良い。

また、帯状接続線は、コイルに向かってテーパ形状であるものであっても良い。

また、帯状接続線は、トップロードエレメントと同一部材で構成されるものであっても良い。

また、トップロードエレメントは、ベースプレートに対して平行に延在する面を有する面状体からなるものであっても良い。

また、トップロードエレメントは、ベースプレートに対して平行に延在する面を有する面状体と帯状接続線との間に、面状傾斜部を有するものであっても良い。

また、トップロードエレメントは、頂部と、頂部の両側から斜面とされた側部が形成される、断面形状が山形に形成されれば良い。

また、回路基板のアンプ回路は、複数の周波数帯に応じて設けられる複数の周波数帯別アンプ回路からなるものであっても良く、コイルは、複数の周波数帯に応じて設けられる複数の周波数帯別コイルからなるものであっても良い。そして、さらに、各周波数帯別アンプ回路と各周波数帯別コイルとの間に、受信すべき周波数帯に応じてオンオフ制御されるスイッチを具備するものであっても良い。

また回路基板のアンプ回路は、複数の周波数帯に応じて設けられる複数の周波数帯別アンプ回路からなり、コイルは、受信すべき周波数帯に応じる周波数帯別アンプ回路に接続され、さらに、コイル側とは異なる受信すべき周波数帯に応じる周波数帯別アンプ回路とトップロードエレメントとの間に接続されるコンデンサを具備し、トップロードエレメントとコンデンサの直列回路により、コイル側と異なる所望の中心周波数で共振アンテナとして機能するように調整されるものであっても良い。

本発明の低背型アンテナ装置には、アンテナ性能を低下させることなく構成部品を削減し組立工数等も削減することで安価に製造可能であるという利点がある。

図１は、本発明の低背型アンテナ装置を説明するための一部断面概略側面図である。 図２は、本発明の低背型アンテナ装置に用いられる回路基板を説明するための概略図である。 図３は、本発明の低背型アンテナ装置の接続線を説明するための一部断面概略正面図である。 図４は、本発明の低背型アンテナ装置にスイッチを付けた例を説明するための等価回路図である。 図５は、本発明の低背型アンテナ装置を説明するための一部断面概略図である。 図６は、本発明の低背型アンテナ装置のトップロードエレメントの他の保持手法について説明するための一部断面概略図である。 図７は、本発明の低背型アンテナ装置にコンデンサを用いた例を説明するための等価回路図である。

以下、本発明を実施するための形態を図示例と共に説明する。図１は、本発明の低背型アンテナ装置を説明するための一部断面概略側面図である。図示の通り、本発明の低背型アンテナ装置は、ベースプレート１０と、回路基板２０と、基台３０と、トップロードエレメント４０と、コイル５０とから主に構成されている。本発明の低背型アンテナ装置は、例えばＦＭ周波数帯とＡＭ周波数帯の両方の信号を受信可能な複合アンテナとして構成されれば良い。

ベースプレート１０は、車両に固定されるものである。ベースプレート１０は、具体的には、例えば樹脂等の絶縁体で形成される所謂樹脂ベースであっても良いし、金属等の導電体で形成されてる所謂金属ベースであっても良い。また、ベースプレート１０は、樹脂と金属のコンポジットベースであっても良い。ベースプレート１０には、例えばねじボス１１が設けられている。車両のルーフ等に設けられた孔にねじボス１１が挿入され、車両室内からナットを用いてルーフ等を挟み込むようにしてベースプレート１０が固定される。ねじボス１１には、車両内部とアンテナ装置とを接続するケーブル等が挿通される。また、ベースプレート１０は、アンテナカバー１により覆われるように構成されている。アンテナカバー１は、エレメントや回路等を収容する内部空間を有するものであり、低背型アンテナ装置の外形を画定するものである。

回路基板２０は、ベースプレート１０に対して平行にベースプレート１０上に配置されるものである。図２に、本発明の低背型アンテナ装置に用いられる回路基板を示す。図２は、本発明の低背型アンテナ装置に用いられる回路基板を説明するための概略図であり、図２（ａ）がその上面図であり図２（ｂ）がその底面図である。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を示している。図示の通り、回路基板２０は、アンプ回路２１が載置されるものである。アンプ回路２１は、受信信号を増幅するのに用いられる。例えば、本発明の低背型アンテナ装置が、ＦＭ周波数帯とＡＭ周波数帯の両方の信号を受信可能な複合アンテナとして構成された場合、アンプ回路２１も、複数の周波数帯、即ち、ＦＭ周波数帯及びＡＭ周波数帯に応じて設けられる複数の周波数帯別アンプ回路を具備すれば良い。アンプ回路２１は、回路基板２０の表面側に載置されている。なお、本明細書では、ベースプレート１０側を裏面側と称し、それに対向する面を表面側と称する。ここで、本発明の回路基板２０は、図２（ｂ）に示されるように、裏面側にベタアースエリア２２と空白エリア２３とを有している。ベタアースエリア２２は、所謂ベタアースが存在するエリアであり、基板に銅箔等の金属薄膜が面状に存在し回路基板のグラウンドとなるものである。また、空白エリア２３は、ベタアースが存在しないエリアである。即ち、金属薄膜がエッチング除去されているエリアである。

再度図１を参照すると、基台３０は、ベースプレート１０に対して垂直に配置されるものである。そして、トップロードエレメント４０が基台３０上に配置されている。基台３０としては、絶縁性の樹脂により構成されれば良い。基台３０は、トップロードエレメント４０を所定の高さに保持できるものであれば良い。

トップロードエレメント４０は、所謂容量装荷アンテナエレメントである。例えばＡＭ周波数帯では、トップロードエレメント４０は容量アンテナとして機能する。図示例では、トップロードエレメント４０は、頂部と、頂部の両側から斜面とされた側部が形成されて断面形状が山形に形成されたものを示した。これは、アンテナカバー１の頂部形状に沿うような形に形成されたものである。しかしながら、本発明は特に図示例の形状には限定されず、容量装荷アンテナエレメントとして機能するものであれば如何なる形状であっても良い。

そして、コイル５０は、トップロードエレメント４０と回路基板２０のアンプ回路２１との間に接続されている。コイル５０は、トップロードエレメント４０と共に所望のターゲット周波数に合わせるために用いられるものであり、例えばＦＭ周波数帯で共振アンテナとして機能するようにインダクタが選択されれば良い。即ち、コイル５０は、トップロードエレメント４０とコイル５０の直列回路により、例えばＦＭ周波数帯の中心周波数で共振アンテナとして機能するように調整されれば良い。これは、アンプ回路２１に接続されない状態（パッシブアンテナ）でトップロードエレメント４０とコイルの直列回路が所望のターゲット周波数になるように調整される。また、コイル５０は、回路基板２０の空白エリア２３に対向する回路基板２０の表面側に配置される。即ち、コイル５０は回路基板２０上に配置されるが、この際、回路基板の金属薄膜が存在しない空白エリア２３に対応する位置に配置される。これにより、コイル５０の性能劣化を防止している。そして、コイル５０の軸方向が回路基板２０に対して平行に配置されている。即ち、コイル５０は回路基板２０に対して垂直方向に立てる必要はなく、簡単に載置可能な方向に配置される。なお、図示例では、コイル５０はその軸方向が低背型アンテナ装置の長手方向に平行に配置される例を示したが、本発明はこれに限定されず、回路基板２０に平行に配置されていれば、短辺方向に平行に配置されても良いし、斜め方向に配置されても良い。

また、コイル５０は、図示例ではトップロードエレメント４０の前側に接続線４５を用いて接続されている例を示した。ここで、トップロードエレメント４０の前側とは、トップロードエレメント４０の頂部の長手方向の両端で高さが低い側をいう。また、接続線４５は、例えば導線であれば良い。さらに、接続線４５は、導体損失を減らすために、径の大きい導線であっても良い。これにより、アンテナ性能を向上させることが可能となる。なお、コイル５０は、図示例のようにトップロードエレメントに掛からず、前側に配置される例を示したが、本発明はこれに限定されず、トップロードエレメント４０の下に配置されても良い。即ち、コイル５０はトップロードエレメント４０に覆われる位置に配置されても良い。

また、コイル５０は、導線を螺旋状に巻回したものをはんだ付けにより回路基板上に設置されれば良いが、例えばチップマウンタで回路基板２０上に面実装可能なものであっても良い。さらに、コイル５０は図示例では１つのコイルとして示したが、本発明はこれに限定されず、複数のコイルを直列又は並列に接続したコイル群からなるものであっても良い。

このように配置されると、コイル５０に対してトップロードエレメント４０までの距離を稼げるため、トップロードエレメント４０に対してコイル５０の性能劣化を最小限に抑えることが可能である。これによりアンテナ性能を向上させることが可能となる。具体的には、コイルをトップロードエレメントと回路基板の中間の位置に配置するものと比べて、略１ｄＢ程度、ＦＭ周波数帯における受信感度（利得）が向上した。また、トップロードエレメント４０はコイル５０の性能劣化を考慮する必要が無くなるため、アンテナカバー１内で最大限大きくすることが可能となり、より容量成分を増加させることも可能となる。さらに、回路基板２０の空白エリア２３に対応する位置にコイル５０が配置されるため、回路基板２０に対してもコイル５０の性能劣化を最小限に抑えることが可能となる。また、コイル５０をトップロードエレメント４０と離すことが可能となったため、よりトップロードエレメント４０を低い位置に配置できることにもなる。即ち、より低背型のアンテナ装置を実現可能となる。また、コイル５０の把持部等の構成部品も削減することが可能となると共に、組立工数も削減することが可能となり、安価に製造可能となる。

さらに、コイル５０は、ベースプレート１０に対しても金属等の導電体から離した位置に配置されることで、より性能劣化を抑えることが可能となる。具体的には、ベースプレート１０が金属ベースの場合には、ベースプレート１０のコイル５０が配置される位置に対応して切欠き部を設けて空白エリア状に構成しても良い。また、ベースプレート１０が樹脂ベースやコンポジットベースの場合には、絶縁体の存在する位置に対応してコイル５０が配置されれば良い。なお、図示例とは反対に、回路基板２０のベースプレート１０側にアンプ回路２１が載置され、ベタアースエリア２２と空白エリア２３とがベースプレート１０と対向する面に配置されても良い。この場合、コイル５０は空白エリア２３内に配置されれば良い。即ち、コイル５０は、回路基板２０の空白エリア２３に対向する面側に配置されても良いし、空白エリア２３内に配置されても良い。

図３に、本発明の低背型アンテナ装置の接続線を説明するための概略正面図を示す。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を示している。図示例では、トップロードエレメント４０は、トップロードエレメント４０からコイル５０までが、帯状接続線４７を用いて接続されている例を示した。具体的には、図示例では、帯状接続線４７はトップロードエレメントの前側から延在しており、正面から帯状の面が見える方向に配置されている例を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、側面から帯状の面が見える方向に帯状接続線４７が配置されても良い。即ち、９０度捻られる状態で帯状接続線４７が配置されても良い。

また、図示例では、帯状接続線４７は、コイル５０に向かってテーパ形状のものを示した。これにより特にＦＭ周波数帯において広帯域化が可能となる。しかしながら、本発明はこれに限定されず、受信感度条件等によっては例えば方形状の接続線であっても良い。

さらに、帯状接続線４７は、トップロードエレメント４０と同一部材で構成されても良い。即ち、例えばトップロードエレメント４０と帯状接続線４７を板金の打ち抜き加工により一体形成し、プレス加工でトップロードエレメント４０から延在する帯状接続線４７となるように製造しても良い。これにより、帯状接続線４７は一体形成されるため、さらに組立工数等が削減可能となる。

次に、本発明の低背型アンテナ装置が複数の周波数帯の信号を受信可能な複合アンテナ装置として構成された場合の更なる性能向上について説明する。低背型アンテナ装置の小型化に伴い、複数の周波数帯に対応した複合アンテナは、アンテナ素子同士のアイソレーションが問題となり得る。そこで、アイソレーションを高めた低背型アンテナ装置について、図４を用いて説明する。図４は、本発明の低背型アンテナ装置にスイッチを付けた例を説明するための等価回路図である。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を示している。この例では、例えばＦＭ周波数帯とＡＭ周波数帯、さらにはデジタルオーディオ放送（ＤＡＢ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｕｄｉｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ））のＢａｎｄ−ＩＩＩの周波数帯に対応した低背型アンテナ装置として説明する。

図示例では、トップロードエレメント４０に接続されているコイル５０が、複数の周波数帯に応じて設けられる複数の周波数帯別コイル、即ち、第１コイル５１と第２コイル５２とからなっている。そして、アンプ回路２１が、複数の周波数帯に応じて設けられる複数の周波数帯別アンプ回路、即ち、第１アンプ回路２５と第２アンプ回路２６とからなっている。第１コイル５１が、例えばＦＭ周波数帯用のエレメントの一部として機能するものである。また、第２コイル５２が、例えばＤＡＢのＢａｎｄ−ＩＩＩ用のエレメントの一部として機能するものである。トップロードエレメント４０は、ＦＭ周波数帯及びＢａｎｄ−ＩＩＩの周波数帯のエレメントの一部として機能すると共に、例えばＡＭ周波数帯用のエレメントとしても機能するものである。トップロードエレメント４０は、第１コイル５１と第２コイル５２が、それぞれ第１アンプ回路２５と第２アンプ回路２６に接続される側と反対側のコイルの端部に接続されている。トップロードエレメント４０は、上述の例と同様に、容量装荷アンテナとして機能するものである。トップロードエレメント４０により静電容量を持たせることで、ＦＭ周波数帯用のエレメントやＤＡＢ用のエレメントを短縮している。

即ち、本発明の複合アンテナ装置では、トップロードエレメント４０をＦＭ周波数帯用のエレメント及びＤＡＢ用のエレメントに対して共通で用いて、トップロードエレメント４０から第１コイル５１及び第２コイル５２が並列に接続され、それぞれ第１アンプ回路２５及び第２アンプ回路２６に接続される構成となっている。この場合でも、第１コイル５１及び第２コイル５２は、回路基板２０の空白エリア２３に対向する面側に配置され、各コイルの軸方向が回路基板２０に対して平行に配置されていれば良い。

図４に示される例は、コイルとアンプの間にスイッチを設けたことで、選択された周波数帯以外の周波数帯を遮断することにより、選択された周波数帯の性能を向上させたものである。図示の通り、この例では、第１コイル５１と第１アンプ回路２５との間に、第１スイッチ６１が設けられている。また、第２コイル５２と第２アンプ回路２６との間に、第２スイッチ６２が設けられている。そして、第１スイッチ６１と第２スイッチ６２が、オンオフ制御される。即ち、第１スイッチ６１がオンのときは第２スイッチ６２がオフになるように制御される。そして、第１スイッチ６１がオフのときは第２スイッチ６２がオンになるように制御される。即ち、各スイッチ６１，６２は、受信すべき周波数帯に応じてオンオフ制御される。これにより、各アンテナ素子間のアイソレーションを高めている。なお、図示例ではスイッチでオンオフ制御する例を示したが、アイソレーションを高められればスイッチに限らず、例えばフィルタ回路等であっても良い。

また、図示例ではＦＭ／ＡＭ／ＤＡＢ（Ｂａｎｄ−ＩＩＩ）の複合アンテナ装置とした場合の例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、さらにＤＡＢのＬ−Ｂａｎｄや、それ以外の例えばＶ−Ｌｏｗの周波数帯の信号も受信可能に構成しても良い。この場合も、適宜スイッチやフィルタ回路等を設けることで各アンテナ素子間のアイソレーションを高めれば良い。

なお、複数のスイッチをオンにすることが可能なように構成した場合には、必要により同調コイル部とスイッチの間にフィルタ回路を設け、各アンテナ素子間のアイソレーションを高めても良い。

次に、本発明の低背型アンテナ装置の他の例について図５を用いて説明する。図５は、本発明の低背型アンテナ装置を説明するための一部断面概略図であり、図５（ａ）が側面図であり、図５（ｂ）が正面図であり、図５（ｃ）が平面図である。図中、図１や図３と同一の符号を付した部分は同一物を示している。上述の図示例では、トップロードエレメント４０は、頂部と頂部の両側から斜面とされた側部が形成される断面形状が山形に形成されたものを示した。しかしながら、図５に示される例では、トップロードエレメント４０が、ベースプレート１０に対して平行に延在する面を有する面状体４１からなるものを示した。図示の通り、面状体４１は、長方形状を有する板状部材からなっている。そして、基台３０により面状体４１が保持されている。そして、図５（ｂ）に示されるように、帯状接続線４７は、コイル５０に向かってテーパ形状のものを示した。これは、受信感度条件等によっては例えば方形状の接続線であっても良い。また、図示例の通り、コイル５０は、その軸方向が低背型アンテナ装置の長手方向に垂直な方向、即ち、短辺方向に平行に配置される例を示した。これは、長手方向に平行に配置されるものであっても良い。

さらに、図示例では、アンテナカバー１の先端の低くなる部分に沿って、トップロードエレメント４０を傾斜させた例を示した。図示例では、トップロードエレメント４０は、ベースプレート１０に対して平行に延在する面を有する面状体４１と帯状接続線４７との間に、面状傾斜部４２を有するものを示している。このように構成することで、アンテナカバー１の先端側の低くなる部分を有効に活用することが可能となる。また、面状傾斜部４２は、面状体４１の短辺方向の幅と同じ幅を有するものであっても良いし、図示例のように帯状接続線４７に向かってテーパ形状を有するものであっても良い。さらに、面状体４１や面状傾斜部４２は、平面状のものを示したが、本発明はこれに限定されず、例えばアンテナカバー１の稜線に沿って曲面状に構成しても良い。また、図示例では、トップロードエレメント４０を構成する面状体４１及び面状傾斜部４２と、帯状接続線４７とが、同一部材で構成される例を示した。これらについても、特に同一部材には限定されず、別体であっても良い。なお、本発明は図示例には限定されず、面状傾斜部を設けず面状体４１から直接帯状接続線４７が垂直方向に延在するものであっても良い。

本発明の低背型アンテナ装置は、図示例のように、トップロードエレメント４０をベースプレート１０側に下げて平らな面状体４１として構成することで、アンテナカバー１のより裾野側を利用可能となり、広い表面積のエレメントとすることが可能となる。即ち、より容量を大きくすることが可能となる。但し、ベースプレート１０や車両の導電部分からの距離が近くなると、アンテナ性能の劣化の原因ともなり得る。特に、回路基板２０のアンプ回路２１やコイル５０の周辺に近づくとより性能劣化の原因となり得る。このため、図示例では、面状体４１は広い面積としつつ、面状傾斜部４２や帯状接続線４７をテーパ形状とし、回路基板２０等との対向面積を減らすことで容量結合を少なくし、アンテナ性能の劣化を最小限とした。また、これにより低背型アンテナ装置の頂部をより低くすることが可能となる。

なお、図５の例では、トップロードエレメント４０の面状体４１は、ベースプレート１０上に設けられる基台３０により保持されている例を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、基台はアンテナカバー側に設けられても良い。図６は、本発明の低背型アンテナ装置を説明するための一部断面概略図であり、図６（ａ）が側面図であり、図６（ｂ）がアンテナカバーの裏面図である。図中、図５と同一の符号を付した部分は同一物を示している。図示例では、基台３０は、アンテナカバー１に設けられている。具体的には、基台３０は、アンテナカバー１と一体成形されれば良い。そして、トップロードエレメント４０に設けられた孔を貫通させて基台３０に固定されれば良い。このように、アンテナカバー１側にトップロードエレメント４０が固定されるようにし、アンテナカバー１をベースプレート１０に嵌合させる際に、帯状接続線４７が回路基板２０に接続されるように構成すれば良い。なお、図示例では、面状傾斜部４２をアンテナカバー１の稜線に沿って曲面状に構成した例を示したが、これは図５に示されるように平面状のものであっても良い。

次に、本発明の低背型アンテナ装置の他の例について図７を用いて説明する。図７は、本発明の低背型アンテナ装置にコンデンサを用いた例を説明するための等価回路図である。図中、図１や図４と同一の符号を付した部分は同一物を示している。この例では、例えばＦＭ周波数帯とＡＭ周波数帯、さらにはデジタルテレビ放送（ＤＴＶ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ））の周波数帯に対応した低背型アンテナ装置として説明する。

図示例では、アンプ回路２１が、複数の周波数帯に応じて設けられる複数の周波数帯別アンプ回路、即ち、第１アンプ回路２５と第２アンプ回路２６とからなっている。そして、トップロードエレメント４０に接続されているコイル５０が、受信すべき周波数帯に応じる周波数帯別アンプ回路、即ち、第１アンプ回路２５に接続されている。さらに、コイル５０側とは異なる受信すべき周波数帯に応じる周波数帯別アンプ回路、即ち、第２アンプ回路２６とトップロードエレメント４０との間には、コンデンサ７１が接続されている。コイル５０が、例えばＦＭ周波数帯用のエレメントの一部として機能するものである。また、コンデンサ７１が、例えばＤＴＶ周波数帯用のエレメントの一部として機能するものである。トップロードエレメント４０は、ＦＭ周波数帯及びＤＴＶ周波数帯用のエレメントの一部として機能すると共に、例えばＡＭ周波数帯用のエレメントとしても機能するものである。トップロードエレメント４０は、コイル５０とコンデンサ７１が、それぞれ第１アンプ回路２５と第２アンプ回路２６に接続される側と反対側に接続されている。トップロードエレメント４０とコンデンサ７１の直列回路により、コイル５０側と異なる所望の中心周波数、即ち、ＤＴＶの周波数帯で共振アンテナとして機能するように調整されれば良い。トップロードエレメント４０は、上述の例と同様に、容量装荷アンテナとして機能するものである。トップロードエレメント４０により静電容量を持たせることで、ＦＭ周波数帯用のエレメントやＤＴＶ用のエレメントを短縮している。

即ち、本発明の複合アンテナ装置では、トップロードエレメント４０をＦＭ周波数帯用のエレメント及びＤＴＶ周波数帯用のエレメントに対して共通で用いて、トップロードエレメント４０からコイル５０及びコンデンサ７１が並列に接続され、それぞれ第１アンプ回路２５及び第２アンプ回路２６に接続される構成となっている。この場合でも、コイル５０は、回路基板２０の空白エリア２３に対向する面側に配置され、コイルの軸方向が回路基板２０に対して平行に配置されていれば良い。

コンデンサ７１を用いることで、ＤＴＶ用エレメントとしては長過ぎるエレメント長を短縮することが可能であり、また、ＤＴＶ用エレメント側へのＦＭ周波数帯の回り込みを防止することが可能である。そして、ＦＭ周波数帯用のエレメント側は、コイル５０自体のインピーダンスが高いため、ＤＴＶ周波数帯の信号が回り込むことがない。したがって、図４に示される例のようなスイッチを設けなくても、アンテナ素子同士のアイソレーションが問題となり難い。

また、コンデンサ７１に加えて、さらにコイルを接続しても良い。即ち、トップロードエレメント４０からコンデンサ７１とコイルの直列回路を介して第２アンプ回路２６に接続するようにしても良い。これにより、フィルタとしての機能や他の周波数帯への対応も可能となる。

なお、本発明の低背型アンテナ装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１ アンテナカバー
１０ ベースプレート
１１ ボス
２０ 回路基板
２１ アンプ回路
２２ ベタアースエリア
２３ 空白エリア
２５ 第１アンプ回路
２６ 第２アンプ回路
３０ 基台
４０ トップロードエレメント
４１ 面状体
４２ 面状傾斜部
４５ 接続線
４７ 帯状接続線
５０ コイル
５１ 第１コイル
５２ 第２コイル
６１ 第１スイッチ
６２ 第２スイッチ
７１ コンデンサ

Claims (10)

1. 車両用の低背型アンテナ装置であって、該低背型アンテナ装置は、
   車両に固定されるベースプレートと、
   前記ベースプレートに対して平行にベースプレート上に配置される回路基板であって、アンプ回路が載置され、ベタアースの存在するベタアースエリアとベタアースの存在しない空白エリアとを有する、回路基板と、
   前記ベースプレートに対して高さ方向に間隔を設けて配置され、容量アンテナとして機能するトップロードエレメントと、
   前記回路基板の空白エリアに対向する面側又は空白エリア内に配置されるコイルであって、該コイルの軸方向が回路基板に対して平行に配置され、トップロードエレメントと回路基板のアンプ回路との間に接続され、トップロードエレメントとコイルの直列回路により、所望の中心周波数で共振アンテナとして機能するように調整される、コイルと、
   を具備すること特徴とする低背型アンテナ装置。
2. 請求項１に記載の低背型アンテナ装置において、前記トップロードエレメントは、トップロードエレメントからコイルまでが、帯状接続線を用いて接続されることを特徴とする低背型アンテナ装置。
3. 請求項２に記載の低背型アンテナ装置において、前記帯状接続線は、トップロードエレメントの前側から延在することを特徴とする低背型アンテナ装置。
4. 請求項２又は請求項３に記載の低背型アンテナ装置において、前記帯状接続線は、コイルに向かってテーパ形状であることを特徴とする低背型アンテナ装置。
5. 請求項２乃至請求項４の何れかに記載の低背型アンテナ装置において、前記帯状接続線は、トップロードエレメントと同一部材で構成されることを特徴とする低背型アンテナ装置。
6. 請求項２乃至請求項５の何れかに記載の低背型アンテナ装置において、前記トップロードエレメントは、ベースプレートに対して平行に延在する面を有する面状体からなることを特徴とする低背型アンテナ装置。
7. 請求項６に記載の低背型アンテナ装置において、前記トップロードエレメントは、ベースプレートに対して平行に延在する面を有する面状体と帯状接続線との間に、面状傾斜部を有することを特徴とする低背型アンテナ装置。
8. 請求項１乃至請求項５の何れかに記載の低背型アンテナ装置において、前記トップロードエレメントは、頂部と、頂部の両側から斜面とされた側部が形成される、断面形状が山形に形成されることを特徴とする低背型アンテナ装置。
9. 請求項１乃至請求項８の何れかに記載の低背型アンテナ装置において、
   前記回路基板のアンプ回路は、複数の周波数帯に応じて設けられる複数の周波数帯別アンプ回路からなり、
   前記コイルは、複数の周波数帯に応じて設けられる複数の周波数帯別コイルからなり、
   さらに、各周波数帯別アンプ回路と各周波数帯別コイルとの間に、受信すべき周波数帯に応じてオンオフ制御されるスイッチを具備する、ことを特徴とする低背型アンテナ装置。
10. 請求項１乃至請求項８の何れかに記載の低背型アンテナ装置において、
    前記回路基板のアンプ回路は、複数の周波数帯に応じて設けられる複数の周波数帯別アンプ回路からなり、
    前記コイルは、受信すべき周波数帯に応じる周波数帯別アンプ回路に接続され、
    さらに、コイル側とは異なる受信すべき周波数帯に応じる周波数帯別アンプ回路とトップロードエレメントとの間に接続されるコンデンサを具備し、トップロードエレメントとコンデンサの直列回路により、コイル側と異なる所望の中心周波数で共振アンテナとして機能するように調整される、ことを特徴とする低背型アンテナ装置。