JP2017153036A - アンテナ装置及び搭載方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナを凹部内に配置したことに伴う放射利得の低下を抑制すること。【解決手段】アンテナ装置（１）は、凹部（１１ｂ）が形成された導体部材（導体板１１）と、凹部（１１ｂ）の深さ方向に沿う偏波面を有する電磁波を放射するように凹部（１１ｂ）内に配置されたアンテナ（１２）と、導体部材（１１）及びアンテナ（１２）から絶縁されており、凹部（１１ｂ）の開口を正面から見たときにアンテナ（１２）の少なくとも一部と重なって見えるように配置された反射板（１３）と、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、移動体への搭載に適したアンテナ装置に関する。また、本発明は、アンテナを移動体に搭載する搭載方法に関する。

自動車、電車、飛行機などの移動体にアンテナ装置を搭載する場合、通常、アンテナ装置を移動体の外殻を構成する外装パネルから突出させて搭載する。これは、外装パネルが導体により構成されている場合であっても、良好な放射特性を得るためである。

外装パネルから突出した状態で自動車に搭載されているアンテナ装置の例としては、シャークフィンアンテナが挙げられる。シャークフィンアンテナは、シャークフィン型である樹脂製の筐体とアンテナとを備え、アンテナを筐体の内部に収容することにより構成されている。

このようなアンテナ装置には、外装パネルから突出しているが故に、障害物（例えば街路樹や風で巻き上げられたゴミなど）と衝突することにより破損したり、洗車機を用いて洗車したときに破損したりするリスクがあった。したがって、外部から受けるである衝撃に耐えられる構造にする必要がある。また、移動体は高速で移動可能なように構成されているため、外装パネルから突出したアンテナ装置は、空気抵抗を増加させ、風切り音を発生させる。そのため、アンテナ装置及び移動体は、空気抵抗を減少させるための空力対策、及び、風切り音の発生を抑制するために防音対策を講じる必要がある。また、外装パネルから突出したアンテナは、移動体の美観を損ねることがないよう、そのデザインにも気を配る必要があった。

これらの問題を解決するために、アンテナ装置を移動体の外装パネルの内側に収容する技術が例えば特許文献１〜２に記載されている。

特許文献１の図１には、金属製車体のルーフの一部に開口を設け、その開口を外装材で覆う構成とし、その外装材と内装材との間に生じる空隙内にアンテナを搭載する技術が記載されている。外装材は、電磁波を遮蔽しないように、電波透過性を有する合成樹脂などによって構成されている。

特許文献２の図１及び図２には、自動車の車体（ルーフ、トランク、及びボンネットの何れか）に統合アンテナを収容する凹部を形成し、その凹部の開口をカバーで覆う技術が記載されている。カバーは、電磁波を遮蔽しないように、非金属性の材料によって構成されている。

特開２００３−１２４７１９号公報（２００３年４月２５日公開） 特開２００３−３０９４０９号公報（２００３年１０月３１日公開）

上述のように、開口を覆う外装材あるいはカバーが電波透過性を有する合成樹脂あるいは非金属の材料によって構成されていることから、特許文献１〜２の技術は、アンテナの最大放射利得方向を天頂方向（開口が形成されている面に対して交わる方向）に向けるように構成されていると考えられる。

これらの構成では、天頂方向に近い方向、すなわち、仰角が大きな方向に対する放射利得は大きくなるものの、水平面に近い方向（開口が形成されている面に対して沿う方向）、すなわち、仰角が小さな方向に対する放射利得は、低下する。これは、凹部の周囲に存在するルーフによって電磁波が遮蔽されるためである。特許文献２の技術のように凹部が車体の一部を凹ませることによって形成されている場合には、ルーフに加えて凹部の側壁も電磁波を遮蔽するため、仰角が小さな方向に対する放射利得は、更に低下する。

特許文献１に記載された技術では、凹部の開口近傍に傾斜部（特許文献１の図１参照）又は段差部（特許文献１の図２参照）を形成することによって、凹部の側壁による電磁波の遮蔽を抑制しようとしている。また、特許文献２に記載された技術では、アンテナの下方に導波器又は反射器を配置することによって、アンテナの放射利得及び指向性を向上させようとしている。

しかしながら、凹部の周囲に、凹部自身を含む多くの導電部材が存在している以上、仰角が小さな方向に対する放射利得の低下を解決することは困難である。

本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、内壁が導体によって構成された凹部内にアンテナを配置するアンテナ装置において、凹部内にアンテナを配置したことに伴う放射利得の低下を抑制することである。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るアンテナ装置は、凹部が形成された導体部材と、前記凹部の深さ方向に沿う偏波面を有する電磁波を放射するように前記凹部内に配置されたアンテナと、前記導体部材及び前記アンテナから絶縁された反射板であって、前記凹部の開口を正面から見たときに前記アンテナの少なくとも一部と重なって見えるように配置された反射板と、を備えている、ことを特徴とする。

アンテナが凹部内に配置されているため、アンテナが空気抵抗を増加させる要因となったり、アンテナが美観を損ねる要因となったりすることを回避することができる。また、反射板がアンテナと重なるように配置されているため、アンテナを凹部内に配置したことに伴う利得の低下を抑えることができる。

また、本発明の一態様に係るアンテナ装置において、前記反射板は、前記凹部の前記開口を正面から見たときに前記アンテナの給電部と重なって見えるように配置されている、ことが好ましい。

アンテナから放射される電磁波の強度は、給電部の近傍に近いほど高い。したがって、上記の構成によれば、アンテナを凹部内に配置したことに伴う放射利得の低下を更に抑えることができる。

また、本発明の一態様に係るアンテナ装置において、前記反射板は、前記凹部内に配置されている、ことが好ましい。

反射板が凹部内に配置されているため、反射板が、空気抵抗を増加させる要因となったり、美観を損ねる要因となったり、風切り音を増大させる要因となったりすることを回避することができる。また、反射板と凹部の開口との間に隙間が形成されているため、アンテナから放射された電磁波が凹部外に噴出する経路を確保することができる。

また、本発明の一態様に係るアンテナ装置において、前記導体部材は、移動体の外殻の一部であり、前記凹部は、前記外殻の表面に形成された凹部であってもよい。

これらの構成によれば、凹部の外側には移動体の外殻の表面が連なって広がっている。反射板により、反射板に沿う方向に伝搬方向を変えられた電磁波は、外殻の表面を介して外殻の表面に沿った方向により強く伝搬する。したがって、上記の構成によれば、反射板に沿う方向に対する放射利得を高めることができる。

また、本発明の一態様に係るアンテナ装置において、前記導体部材は、移動体の外殻に埋め込まれる当該アンテナ装置の筐体であってもよい。

これらの構成によれば、例えば移動体の外殻の一部に凹部を構成することによって、その凹部に本アンテナ装置を埋め込むことができる。したがって、容易に移動体に対して搭載することができる。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る搭載方法は、アンテナを移動体に搭載する搭載方法であって、前記移動体は、当該移動体の外殻を構成する導体部材であって、凹部が形成された導体部材を備えており、当該搭載方法は、（１）前記凹部の深さ方向に沿う偏波面を有する電磁波を放射するように前記凹部内に前記アンテナを配置するアンテナ配置工程と、（２）前記導体部材及び前記アンテナから絶縁されるように、且つ、前記凹部の開口を正面から見たときに前記アンテナの少なくとも一部と重なって見えるように、反射板を配置する反射板配置工程と、を含んでいる、ことを特徴とする。

上記の構成によれば、本発明の一態様に係るアンテナ装置と同様の効果を奏する。

本発明は、内壁が導体によって構成された凹部内にアンテナを配置するアンテナ装置において、凹部内にアンテナを配置したことに伴う放射利得の低下を抑制することができる。

（ａ）は、本発明の実施形態に係るアンテナ装置の斜視図である。（ｂ）は、（ａ）に示したアンテナ装置の断面図である。 （ａ）は、図１に示したアンテナ装置が備えているアンテナの展開図である。（ｂ）は、（ａ）に示したアンテナを折り曲げた状態を示す斜視図である。（ｃ）は、（ａ）及び（ｂ）に示したアンテナが有する給電部の拡大斜視図である。 （ａ）〜（ｅ）の各々は、それぞれ、図１に示したアンテナ装置の第１の実施例及び比較例を用いて得られた、８３２ＭＨｚ，１．７１ＧＨｚ，２．１１ＧＨｚ，２．３０ＧＨｚ，２.６０ＧＨｚの各周波数における放射利得の方位依存性を示すグラフである。 図１に示したアンテナ装置の第１〜第３の実施例及び比較例を用いて得られた、２．１１ＧＨｚにおける放射利得の方位依存性を示すグラフである。 図１に示したアンテナ装置の変形例の斜視図である。

（アンテナ装置の構成）
本発明の一実施形態に係るアンテナ装置１の構成について、図１を参照して説明する。図１において、（ａ）は、アンテナ装置１の斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示したＡ−Ａ’線に沿った断面におけるアンテナ装置１の断面図である。

アンテナ装置１は、図１に示すように、導体板１１（特許請求の範囲における「導体部材」に対応）と、アンテナ１２と、反射板１３とを備えている。

導体板１１は、導体により構成された板状部材であり、例えば、自動車のルーフ（その一部のみを図示）である。導体板１１には、上面１１ａに対して開口した凹部１１ｂが形成されている。図１においては、凹部１１ｂとして底面が円形の凹部を例示しているが、凹部１１ｂは、アンテナ１２を収容可能なものであればよく、その形状は任意である。

導体板１１に形成された凹部１１ｂ内には、アンテナ１２が収容されると共に、アンテナ１２を埋設するように樹脂部材１１ｃが充填されている。図１においては、アンテナ１２としてＵ字状に折り曲げられたフィルムアンテナを例示しているが、アンテナ１２は、凹部１１ｂの深さ方向（図１におけるｚ軸方向）に沿った（本実施形態においては平行な）偏波面を有する電磁波を放射するものであればよく、その構成は任意である。アンテナ１２の例として、ダイポールアンテナ、モノポールアンテナ、ループアンテナなどが挙げられる。

反射板１３は、導体により構成された円形の板状部材であり、導体板１１を上面１１ａ側から平面視したときに（すなわち、凹部１１ｂを開口正面から見たときに）、アンテナ１２の少なくとも一部と重なる（重なって見える）ように、樹脂部材１１ｃの上面に載置されている。

反射板１３は、外部から給電を受けない無給電素子である。反射板１３は、導体板１１及びアンテナ１２の双方から絶縁されている。また、反射板１３は、導体板１１及びアンテナ１２の各々と静電結合されている。図１においては、反射板１３として円盤状の導体を例示している。しかし、反射板１３の形状は、任意であり、例えば、凹部１１ｂの開口の形状に応じて定めることができる。

なお、本実施形態においては、樹脂部材１１ｃの上面の高さを導体板１１の上面１１ａの高さよりも低くすることによって、反射板１３を凹部１１ｂ内に配置する構成が採用されている。より具体的に言えば、樹脂部材１１ｃの上面の高さを導体板１１の上面１１ａの高さよりも反射板１３の厚み分だけ低くすることによって、反射板１３が凹部１１ｂの開口内に配置されており、かつ、反射板１３の上面（アンテナ１２に対向する面と反対側の面）と導体板１１の上面１１ａとを面一とする構成が採用されている。

（アンテナ構成例）
アンテナ装置１が備えるアンテナ１２の構成について、図２を参照して説明する。図２において、（ａ）は、平面状に展開された状態におけるアンテナ１２の斜視図であり、（ｂ）は、Ｕ字状に折り曲げられた状態におけるアンテナ１２の斜視図であり、（ｃ）は、アンテナ１２の給電部１２ａの拡大斜視図である。なお、図２の（ａ）及び（ｂ）においては、アンテナ１２に接続される同軸ケーブル５の図示を省略している。

図２に示すように、アンテナ１２は、誘電体基板１２１と、放射素子１２２と，放射素子１２３と、を備えている。誘電体基板１２１は、可撓性を有する樹脂フィルムであり、本実施形態ではポリイミドフィルムを採用している。放射素子１２２，１２３は、誘電体基板１２１の一方の表面（図２の（ａ）においては下面）に形成された導体箔であり、本実施形態では銅箔を採用している。

放射素子１２２は、第１領域１２２ａと、第２領域１２２ｂと、第３領域である突出部１２２ｃとによって構成されている。第１領域１２２ａは、楕円をその楕円の長軸に沿って２分割したことにより得られる半楕円部１２２ａ１と、半楕円部１２２ａ１の外周の一部が長方形に突出した長方形部１２２ａ２とによって構成されている。第２領域１２２ｂの形状は、長方形である。突出部１２２ｃの形状は、長方形である。突出部１２２ｃは、長方形部１２２ａ２を構成する長辺のうち半楕円部１２２ａ１と反対側の長辺の一部から突出するように構成されている。このように構成された放射素子１２２は、杯型（あるいは釣鐘型）の導体箔である。

放射素子１２３の形状は、長方形をベースにして、その一辺の中央部に切り欠き部１２３ａを形成することによって得られる。切り欠き部１２３ａの形状は、長方形であり、放射素子１２２の突出部１２２ｃの形状と対応するように構成されている。

放射素子１２２の突出部と放射素子１２３の切り欠き部とは、互い対向し、且つ、近接するように配置されている。換言すれば、突出部の輪郭線と切り欠き部の輪郭線とは、一定の距離を保って並走している。アンテナ１２において、放射素子１２２の突出部と放射素子１２３の切り欠き部とを含む領域を給電部１２ａと称する。

図２の（ａ）に示すように、Ａ−Ａ’線は、第１領域１２２ａと突出部１２２ｃとの境界に位置し、Ｂ−Ｂ’線は、第１領域１２２ａと第２領域１２２ｂとの境界に位置する。アンテナ１２は、Ａ−Ａ’線及びＢ−Ｂ’線の各々を稜線として、放射素子１２２，１２３が内側となり、誘電体基板１２１が外側となるように折り曲げられる（図２の（ｂ）参照）。その結果、放射素子１２２の第１領域１２２ａは、図２の（ｂ）におけるｚｘ面に沿うように配置され、放射素子１２２の第２領域１２２ｂは、第１領域１２２ａに交わるように配置され、放射素子１２３は、放射素子１２２の第１領域１２２ａに交わり且つ第２領域１２２ｂに沿うように配置されている。本実施形態において、放射素子１２２の第２領域１２２ｂは第１領域１２２ａに直交しており、放射素子１２３は、放射素子１２２の第１領域１２２ａに直交し且つ第２領域１２２ｂに平行である。

また、給電部１２ａには、図２の（ｃ）に示すように、給電線である同軸ケーブル５が接続される。より詳しくは、放射素子１２２の突出部の一部である給電点（接続点）１２ａ１には、同軸ケーブル５の内側導体５１が半田付けされており、放射素子１２３の切り欠き部の近傍である給電点（接続点）１２ａ２には、同軸ケーブル５の外側導体５２が半田付けされている。同軸ケーブル５は、導体板１１に形成された穴部（図１に図示せず）を通ってアンテナ装置１の外部に引き出される。

なお、本実施形態において、アンテナ装置１が備えている導体板１１の例として自動車のルーフを構成する板状部材を挙げた。しかし、導体板１１は、自動車の外殻を構成する板状部材に限定されず、電車や飛行機などの移動体の金属製の外殻を構成する板状部材であればよい。

（アンテナが放射する電磁波）
このように構成されたアンテナ１２が図１に示した状態で載置されている場合、放射素子１２２の第１領域１２２ａは、電界の振動方向Ｅが図２の（ｂ）におけるｚ軸方向に沿う（本実施形態においては平行な）垂直偏波を放射する。また、放射素子１２２の第２領域１２２ｂ及び放射素子１２３の各々は、電界の振動方向が図２の（ｂ）におけるｙ軸方向に沿った（本実施形態においては平行な）水平偏波を放射する。

アンテナ１２の各部から放射される電磁波の強度は、アンテナ１２の各部に流れる交流電流の電流密度に依存する。この電流密度は、給電部１２ａの近傍において高く、給電部１２ａから放射素子１２２，１２３の末端に近づくにしたがって低下する。したがって、アンテナ１２においては、放射素子１２２の第１領域１２２ａが最も強度が高い電磁波を放射する。換言すれば、アンテナ１２が放射する電磁波の主たる成分は、垂直偏波である。

アンテナ装置１において、放射素子１２２の第１領域１２２ａから放射された垂直偏波の電磁波は、電界の振動方向Ｅ及び磁界の振動方向Ｈに直交する方向、すなわち、ｙ軸方向に沿った方向に向かって伝搬する。しかし、図１に示すように、アンテナ１２の側方及び下方は、凹部１１ｂの内壁（側壁及び底壁）によって囲まれている。そのため、凹部１１ｂの内壁によって反射された電磁波は、遅かれ早かれ凹部１１ｂの深さ方向に沿い且つ逆向きの方向、すなわち、ｚ軸正方向に沿った方向へ伝搬する。

凹部１１ｂの開口を正面から（ｚ軸方向正方向側から）見たときに、反射板１３は、アンテナ１２の少なくとも一部と重なって見えるように配置されている。このように構成された反射板１３は、アンテナ１２から放射された電磁波を反射し、その伝搬方向を、ｚ軸正方向から反射板１３に沿った方向（ｘｙ平面に沿った方向）へ変換する。

反射板１３によって反射され、反射板１３に沿った方向へ伝搬する電磁波は、反射板１３と凹部１１ｂとの間に形成されたドーナツ状の隙間から、反射板１３に沿った方向へ放射される。

以上のように、アンテナ装置１は、凹部１１ｂ内にアンテナ１２を配置しているにも関わらず、反射板１３に沿った方向、すなわち、仰角が小さな方向に対する放射利得を高めることができる。したがって、アンテナ装置１は、アンテナ１２を凹部１１ｂ内に配置したことに伴う放射利得の低下、特に仰角が小さな方向に対する放射利得の低下を抑えることができる。

また、凹部１１ｂの周りに導体板１１の上面１１ａが広がっていることによって、反射板１３に沿った方向に対する放射利得は、更に高められる。これは、上面１１ａの表皮効果に起因する効果である。

アンテナ装置１において、凹部１１ｂの開口を正面から（ｚ軸方向正方向側から）見たときに、反射板１３は、アンテナ１２の給電部１２ａと重なる（重なって見える）ように、配置されていることが好ましい。

上述のように、アンテナ１２から放射される電磁波の強度は、給電部１２ａの近傍に近いほど高い。反射板１３が給電部１２ａと重なるように配置されていることによって、反射板１３は、より強度が高い電磁波を反射板１３に沿った方向に伝搬させることができる。したがって、この構成によれば、アンテナ装置１は、アンテナ１２を凹部１１ｂ内に配置したことに伴う放射利得の低下、特に仰角が小さな方向に対する放射利得の低下を更に抑えることができる。

また、反射板１３は、導体板１１及びアンテナ１２から絶縁されていればよいため、アンテナ１２との間隔は、任意に設定することができる。すなわち、反射板１３の上面は、導体板１１の上面１１ａから突出していてもよいし、上面１１ａと面一であってもよいし、上面１１ａから陥没していてもよい。

ただし、上述したように、反射板１３は、凹部１１ｂ内に配置されていることが好ましい。

この構成によれば、例えば自動車や電車や飛行機などの高速で移動する移動体にアンテナ装置１を搭載する場合に、反射板１３が導体板１１の上面１１ａから突出しない。したがって、反射板１３が、空気抵抗を増加させる要因となったり、風切り音を増大させる要因となったり、移動体の美観を損ねる要因となったりすることを回避することができる。

空気抵抗や風切り音を抑制する観点でいえば、反射板１３の上面は、導体板１１の上面１１ａと面一であることがよりに好ましい。

なお、図１に示すアンテナ装置１おいて、反射板１３と凹部１１ｂの開口との間にドーナツ状の凹部が形成されている。上述の観点でいえば、このドーナツ状の凹部には、ドーナツ状の樹脂部材が嵌め込まれており、導体板１１の上面１１ａと反射板１３の上面とがより滑らかに連なっていることが更に好ましい。

また、図１に示すアンテナ装置１おいては、凹部１１ｂ内に１つのアンテナ１２を配置する構成を採用しているが、凹部１１ｂ内に複数のアンテナを配置する構成を採用してもよいし、凹部１１ｂ内に複数の周波数帯域において動作する統合アンテナを配置する構成を採用してもよい。

（アンテナの配置方法）
図１に示したアンテナ１２は、以下に説明する搭載方法を用いて移動体に搭載することができる。本搭載方法は、アンテナ１２を移動体に搭載する搭載方法であり、アンテナ１２を搭載される移動体は、当該移動体の外殻を構成する導体板１１であって、凹部１１ｂが形成された導体板１１を備えている。導体板１１は、請求の範囲に記載の導体部材に対応する。

本搭載方法は、（１）凹部１１ｂの深さ方向に沿う偏波面を有する電磁波を放射するように凹部１１ｂ内にアンテナ１２を配置するアンテナ配置工程と、（２）導体板１１及びアンテナ１２から絶縁されるように、且つ、凹部１１ｂの開口を正面から見たときにアンテナ１２の少なくとも一部と重なる（重なって見える）ように、反射板１３を配置する反射板配置工程と、を含んでいる。本搭載方法は、上述したアンテナ装置１と同様の効果を奏する。

また、上記反射板配置工程は、凹部１１ｂの開口を正面から見たときにアンテナ１２の給電部１２ａと重なる（重なって見える）ように、反射板１３を配置することが好ましい。

〔第１の実施例〕
アンテナ装置１の第１の実施例を用いて、反射板１３に沿う面内（図１におけるｘｙ平面内）における放射利得の方位依存性をシミュレーションした。そのシミュレーション結果を図３に示す。図３の（ａ）〜（ｅ）の各々は、それぞれ、本実施例のアンテナ装置１を用いて得られた、８３２ＭＨｚ，１．７１ＧＨｚ，２．１１ＧＨｚ，２．３０ＧＨｚ，２.６０ＧＨｚの各周波数における放射利得の方位依存性を示すグラフである。８３２ＭＨｚ以上２．６０ＧＨｚ以下の周波数帯域は、ＬＴＥ用の周波数帯域である。

本実施例のアンテナ装置１は、図１に示したアンテナ装置において、凹部１１ｂの開口の直径を６０ｃｍとし、凹部１１ｂの深さを３０ｍｍとし、反射板１３の直径を９０ｍｍとしたものである。また、アンテナ１２において、放射素子１２２，１２３の幅は、何れも８０ｍｍであり、放射素子１２２，１２３の全長（放射素子１２２の末端から放射素子１２３の末端までの長さ）は、１１５ｍｍである。放射素子１２２において、Ａ−Ａ’線からＢ−Ｂ’線までの距離は、２７ｍｍであり、Ｂ−Ｂ’線から放射素子１２２の末端までの距離は、４４ｍｍである。放射素子１２３において、Ａ−Ａ’線から放射素子１２３の末端までの距離は、４４ｍｍである。

図３に示した方位角は、アンテナ装置１が備えているアンテナ１２の給電部１２ａを中心とした場合のｘｙ平面内における方位角を表す。方位角０°は、図１におけるｘ軸負方向に対応し、方位角９０°は、図１におけるｙ軸正方向に対応し、方位角１８０°は、図１におけるｘ軸正方向に対応し、方位角２７０°は、図１におけるｙ軸負方向に対応する。図３における原点からの距離は、アンテナ装置１の放射利得（単位は［ｄＢｉ］）を表す。

なお、図３の（ａ）〜（ｅ）の各々には、比較例であるアンテナ装置の放射利得を併せてプロットしてある。比較例のアンテナ装置は、本実施例のアンテナ装置１から反射板１３を省略することによって得られる。

図３の（ａ）〜（ｃ）によれば、本変形例のアンテナ装置１は、８３２ＭＨｚ以上２．１１ＧＨｚ以下の周波数帯域において、方位角２７０°の方向（図１におけるｙ軸負方向）に対する放射利得を比較例のアンテナ装置よりも高めることができることが分かった。

また、図３の（ｄ）〜（ｅ）によれば、本変形例のアンテナ装置１は、２．３０ＧＨｚ以上２．６０ＧＨｚ以下の周波数帯域において、方位角２７０°の方向（図１におけるｙ軸負方向）に対して、比較例のアンテナ装置と同等の放射利得を示すことが分かった。

以上のように、本実施例のアンテナ装置１は、ＬＴＥ用の周波数帯域の低周波側の帯域において、アンテナ１２を凹部１１ｂ内に配置したことに伴う放射利得の低下を特定の方向において抑えることができ、ＬＴＥ用の周波数帯域の他の帯域（高周波側の帯域）において、比較例のアンテナ装置と同等の放射利得を示すことが分かった。

〔第２〜第３の実施例〕
アンテナ装置１の第２〜第３の実施例を用いて、反射板１３に沿う面内（図１におけるｘｙ平面内）における放射利得の方位依存性をシミュレーションした。そのシミュレーション結果を図４に示す。図４は、それぞれ、第２〜第３の実施例のアンテナ装置１を用いて得られた、周波数が２．１１ＧＨｚにおける放射利得の方位依存性を示すグラフである。なお、図４には、第１の実施例のアンテナ装置１及び比較例のアンテナ装置を用いて得られた放射利得を併せてプロットしてある。

第２の実施例のアンテナ装置１は、第１の実施例のアンテナ装置１が備えている反射板１３の直径を５０ｍｍに変更することによって得られた。第３の実施例のアンテナ装置１は、第１の実施例のアンテナ装置１が備えている反射板１３の直径を７０ｍｍに変更することによって得られた。

図４によれば、第２〜第３の実施例のアンテナ装置１は、第１の実施例のアンテナ装置１と同様に、方位角２７０°の方向（図１におけるｙ軸負方向）に対する放射利得を比較例のアンテナ装置よりも高めることができる。したがって、本変形例のアンテナ装置１は、反射板１３の直径の大きさに関わらず、アンテナ１２を凹部１１ｂ内に配置したことに伴う放射利得の低下を抑えることができることが分かった。

〔変形例〕
図１に示したアンテナ装置１の変形例であるアンテナ装置１Ａについて、図５を参照して説明する。図５は、アンテナ装置１Ａの斜視図である。本変形例のアンテナ装置１Ａは、導体板１１の代わりに容器１１Ａを備えている。容器１１Ａは、導電体によって構成され容器であり、側壁をなす円柱部分と、この円柱部分の一方の開口を塞ぐ底壁とによって構成されているシャーレ型の容器である。容器１１Ａは、請求の範囲に記載の導体部材に対応し、アンテナ装置１の筐体として機能する。

容器１１Ａにおいて、上記側壁と上記底壁とは、凹部１１ｂを構成する。凹部１１ｂ内には、図１に示したアンテナ装置１の場合と同様に、アンテナ１２、樹脂部材１１ｃ、及び反射板１３が配置されており、アンテナ１２の給電部１２ａには同軸ケーブル５（図５には不図示）が接続されている。本変形例では、凹部１１ｂ内におけるアンテナ１２、樹脂部材１１ｃ、反射板１３、及び同軸ケーブル５に関する説明を省略する。

このように構成されたアンテナ装置１Ａは、例えば、移動体の外殻の一部に形成された凹部に埋め込むことによって、移動体に搭載することができる。本変形例では、移動体の外殻の一部を構成する導体板２１に対してアンテナ装置１Ａを埋め込む構成を採用している。導体板２１には、上面２１ａに対して開口した凹部２１ｂが形成されている。アンテナ装置１Ａは、凹部２１ｂに対して、反射板１３が露出した状態で、埋め込まれている。

凹部２１ｂの形状は、図１に示した凹部１１ｂの形状と同様である。凹部２１ｂの大きさは、アンテナ装置１Ａを埋め込み可能なように定められている。

また、反射板１３の上面と容器１１Ａの上面とは、面一になるように構成されていることが好ましい。また、容器１１Ａの上面と導体板２１の上面２１ａとが面一になるように、凹部２１ｂの深さは定められていることが好ましい。

この構成によれば、反射板１３及び容器１１Ａが導体板２１の上面２１ａから突出しない。したがって、反射板１３及び容器１１Ａが、空気抵抗を増加させる要因となったり、風切り音を増大させる要因となったり、移動体の美観を損ねる要因となったりすることを回避することができる。

容器１１Ａは、凹部２１ｂに対して、図示しない固定手段（例えば、ボルトや導電性ペーストなど）により固定されていることが好ましい。また、この固定手段は、容器１１Ａと導体板２１とを導通可能であることが好ましい。容器１１Ａと導体板２１とが導通していることによって、アンテナ１２から放射された電磁波の反射板１３に沿った方向に対する放射利得を高めることができる。

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。

１ アンテナ装置
５ 同軸ケーブル
５１ 内側導体
５２ 外側導体
１１ 導体板（導体部材）
１１ａ 導体板の上面
１１ｂ 凹部
１１ｃ 樹脂部材
１２ アンテナ
１２ａ 給電部
１２１ 誘電体基板
１２２，１２３ 放射素子
１３ 反射板

Claims (6)

1. 凹部が形成された導体部材と、
   前記凹部の深さ方向に沿う偏波面を有する電磁波を放射するように前記凹部内に配置されたアンテナと、
   前記導体部材及び前記アンテナから絶縁された反射板であって、前記凹部の開口を正面から見たときに前記アンテナの少なくとも一部と重なって見えるように配置された反射板と、を備えている、
   ことを特徴とするアンテナ装置。
2. 前記反射板は、前記凹部の前記開口を正面から見たときに前記アンテナの給電部と重なって見えるように配置されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記反射板は、前記凹部内に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のアンテナ装置。
4. 前記導体部材は、移動体の外殻の一部であり、
   前記凹部は、前記外殻の表面に形成された凹部である、
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のアンテナ装置。
5. 前記導体部材は、移動体の外殻に埋め込まれる当該アンテナ装置の筐体である、
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のアンテナ装置。
6. アンテナを移動体に搭載する搭載方法であって、
   前記移動体は、当該移動体の外殻を構成する導体部材であって、凹部が形成された導体部材を備えており、
   当該搭載方法は、（１）前記凹部の深さ方向に沿う偏波面を有する電磁波を放射するように前記凹部内に前記アンテナを配置するアンテナ配置工程と、（２）前記導体部材及び前記アンテナから絶縁されるように、且つ、前記凹部の開口を正面から見たときに前記アンテナの少なくとも一部と重なって見えるように、反射板を配置する反射板配置工程と、を含んでいる、
   ことを特徴とする搭載方法。

Images