JP2019208145A

JP2019208145A - アンテナユニット

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Publication number: JP2019208145A
Application number: JP2018102934A
Authority: JP
Inventors: 栄太伊藤; Eita Ito; 山田　邦彦; Kunihiko Yamada; 邦彦山田; 健治松下; Kenji Matsushita
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2018-05-30
Filing date: 2018-05-30
Publication date: 2019-12-05
Anticipated expiration: 2038-05-30
Also published as: JP7031986B2

Abstract

【課題】大型化を抑制することができるアンテナユニットを提供する。【解決手段】ＥＴＣアンテナ１Ａは、フィルム２の表面に設けられている。ＧＰＳアンテナ１Ｂは、フィルム２の裏面２ｂに設けられている。ＥＴＣアンテナ１Ａの外側導体１０及びＧＰＳアンテナ１Ｂの外側導体４０は、中心軸線を中心とした同心円弧状である。ＥＴＣアンテナ１Ａの外側導体１０及びＧＰＳアンテナ１Ｂの内側導体６０は、中心軸線を中心とした同心円弧状であり且つ中心軸線に沿った軸方向から視てそれぞれが重なる。【選択図】図２

Description

本発明は、アンテナユニットに関する。

従来、アンテナユニットとして、例えば、特許文献１には、ＥＴＣから送信される電波を受信するパッチアンテナを備えたアンテナユニットが開示されている。

特開２００７−１２８３２１号公報

ところで、上述の特許文献１に記載のアンテナユニットは、例えば、ＥＴＣ電波受信用のパッチアンテナに加えてさらに他の電波を受信するアンテナを設ける場合、当該アンテナユニットが大型化するおそれがあり、この点で更なる改善の余地がある。

そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、大型化を抑制することができるアンテナユニットを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るアンテナユニットは、シート状に形成された基材と、第１右旋円偏波又は第１左旋円偏波のいずれか一方の１波長に相当する長さから成り円弧状に形成された第１外側導体、及び、前記第１外側導体の内側に設けられ前記第１右旋円偏波又は前記第１左旋円偏波のいずれか他方の１波長に基づく長さから成り円弧状に形成され前記第１右旋円偏波又は前記第１左旋円偏波のいずれか他方の円偏波の干渉を抑制する第１内側導体、を含んで構成され、前記第１外側導体の一端と前記第１内側導体の一端とが接続された第１アンテナと、第２右旋円偏波又は第２左旋円偏波のいずれか一方の１波長に相当する長さから成り円弧状に形成された第２外側導体、及び、前記第２外側導体の内側に設けられ前記第２右旋円偏波又は前記第２左旋円偏波のいずれか他方の１波長に基づく長さから成り円弧状に形成され前記第２右旋円偏波又は前記第２左旋円偏波のいずれか他方の円偏波の干渉を抑制する第２内側導体、を含んで構成され、前記第２外側導体の一端と前記第２内側導体の一端とが接続された第２アンテナと、を備え、前記第１アンテナは、前記基材の一方側の面に設けられ、前記第２アンテナは、前記基材の他方側の面に設けられ、前記第１外側導体及び前記第２外側導体は、中心軸線を中心とした同心円弧状であり、前記第１外側導体及び前記第２内側導体は、前記中心軸線を中心とした同心円弧状であり且つ前記中心軸線に沿った軸方向から視てそれぞれが重なることを特徴とする。

上記アンテナユニットにおいて、前記第２内側導体の長さは、前記第１外側導体の長さをＬとしたとき、１３／１８Ｌ〜１４／１８Ｌの範囲である。

上記アンテナユニットにおいて、前記第１内側導体の他端は、非接続状態で前記第１外側導体の内側に位置し、前記第２内側導体の他端は、非接続状態で前記第２外側導体の内側に位置する。

上記アンテナユニットにおいて、前記第１外側導体は、電流が前記第１外側導体の一端と前記第１外側導体の他端との間で流れ、前記第１内側導体は、前記軸方向から視て、電流が前記第１内側導体の一端と前記第１内側導体の他端との間で前記第１外側導体とは逆向きに流れ、前記第２外側導体は、電流が前記第２外側導体の一端と前記第２外側導体の他端との間で流れ、前記第２内側導体は、前記軸方向から視て、電流が前記第２内側導体の一端と前記第２内側導体の他端との間で前記第２外側導体とは逆向きに流れる。

本発明に係るアンテナユニットは、第１及び第２アンテナがそれぞれ基材の一方側又は他方側の面に設けられ、第１及び第２外側導体が同心円弧状であり、第１外側導体及び第２内側導体が同心円弧状であり且つそれぞれが重なる。この構成により、アンテナユニットは、２つの異なる電波を受信可能な状態で、第１及び第２アンテナをそれぞれ基材の表裏に重ねて配置することができるのでアンテナユニットの大型化を抑制することができる。

図１は、実施形態に係るアンテナユニットの構成例を示す平面図である。図２は、実施形態に係るアンテナユニットの構成例を示す平面図である。図３は、実施形態に係るアンテナユニットの利得を示す図である。図４は、実施形態に係るアンテナユニットのＶＳＷＲを示す図である。図５は、実施形態に係るＥＴＣアンテナのインピーダンス特性を示すスミスチャートである。図６は、実施形態に係るＧＰＳアンテナのインピーダンス特性を示すスミスチャートである。図７は、実施形態に係るアンテナユニットの軸比を示す図である。図８は、実施形態に係るＥＴＣアンテナの指向特性を示す図である。図９は、実施形態に係るＧＰＳアンテナの指向特性を示す図である。図１０は、実施形態の変形例に係るアンテナユニットの構成例を示す平面図である。図１１は、実施形態の変形例に係るアンテナユニットの構成例を示す平面図である。図１２は、実施形態の変形例に係るアンテナユニットのＶＳＷＲを示す図である。図１３は、実施形態の変形例に係るアンテナユニットの利得を示す図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態〕
実施形態に係るアンテナユニット１００について説明する。アンテナユニット１００は、複数の電波を受信するものであり、例えば、ＥＴＣ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｏｌｌＣｏｌｌｅｃｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）の右旋円偏波（第１右旋円偏波）、及び、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）の右旋円偏波（第２右旋円偏波）を受信する。ＧＰＳの右旋円偏波は、例えば、周波数が１．５７５ＧＨｚである。ＥＴＣの右旋円偏波は、例えば、周波数が５．８ＧＨｚである。アンテナユニット１００は、例えば、車両に搭載され、当該車両のルーフ内部、フロントガラス、インストルメントパネル（樹脂部材）等の誘電体の設置面に設けられる。なお、アンテナユニット１００は、車両以外に搭載されてもよい。以下、アンテナユニット１００について詳細に説明する。

アンテナユニット１００は、例えば、図１に示すように、ＥＴＣアンテナ１Ａと、ＧＰＳアンテナ１Ｂと、フィルム２とを備える。フィルム２は、シート状に形成された絶縁部材である。フィルム２は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）により形成され、厚みが０．２５ｍｍ程度である。フィルム２の表面２ａには、ＥＴＣアンテナ１Ａが設けられ、フィルム２の裏面２ｂには、ＧＰＳアンテナ１Ｂが設けられている。フィルム２は、例えば、表面２ａが電波到来方向を向いた状態で車両のフロントガラス等の設置面に設けられる。

ＥＴＣアンテナ１Ａは、ＥＴＣの右旋円偏波を受信するアンテナである。ＥＴＣアンテナ１Ａは、例えば、銀ペースト等の導体がフィルム２の表面２ａに印刷されて形成されている。なお、ＥＴＣアンテナ１Ａは、銀ペースト等の印刷に限定されず、導電性インク、導体薄膜等により形成してもよい。ＥＴＣアンテナ１Ａは、図１に示すように、外側導体１０と、給電線２１Ｌ、２１Ｒと、内側導体３０とを備える。外側導体１０は、ＥＴＣの右旋円偏波を受信するアンテナである。外側導体１０は、第１外側導体の他端としての給電点１１Ｌと、第１外側導体の一端としての給電点１１Ｒと、外側本体部１２とを含んで構成される。本実施形態では、例えば、給電点１１Ｌが正極であり、給電点１１Ｒが負極である。外側本体部１２は、第１外側導線が給電点１１Ｌから給電点１１Ｒに渡って円弧状（円形状）に形成された部分である。外側本体部１２は、ＥＴＣの右旋円偏波の１波長に相当する長さから成る。外側本体部１２は、周方向において給電点１１Ｌと給電点１１Ｒとの間に隙間を有する。

外側導体１０は、電流が外側本体部１２の周方向に沿って給電点１１Ｌと給電点１１Ｒとの間で流れる。本実施形態では、外側導体１０は、ＥＴＣの右旋円偏波を受信するので、フィルム２の表面２ａを視て、電流が給電点１１Ｌと給電点１１Ｒとの間で時計回りに流れる。すなわち、外側導体１０は、ＥＴＣの右旋円偏波を受信時に、電流が正極の給電点１１Ｌから負極の給電点１１Ｒに向けて流れる。

給電線２１Ｌ、２１Ｒは、外側本体部１２で受電した電流が流れる導電線である。給電線２１Ｌは、一端が外側導体１０の給電点１１Ｌに接続され、他端が図示しない受信回路に接続される。給電線２１Ｒは、一端が外側導体１０の給電点１１Ｒに接続され、他端が受信回路に接続される。給電線２１Ｌ、２１Ｒは、外側本体部１２で受電した電流を受信回路に流す。

内側導体３０は、ＥＴＣアンテナ１Ａが左旋円偏波を受信することを抑制する部分である。すなわち、内側導体３０は、ＥＴＣの左旋円偏波がＥＴＣの右旋円偏波に干渉することを抑制する部分である。内側導体３０は、外側導体１０の内側に設けられ、内側本体部３１と、連結部３２とを含んで構成される。内側本体部３１及び連結部３２は、第１内側導線から形成され、ＥＴＣの左旋円偏波の１波長に基づく長さから成る。内側本体部３１は、第１内側導線の内側一端３１Ｒが連結部３２を介して負極の給電点１１Ｒに接続され、第１内側導線の内側他端３１Ｌが非接続状態で外側導体１０の内側に位置する。内側本体部３１は、内側一端３１Ｒから内側他端３１Ｌに渡って円弧状（円形状）に形成されている。内側本体部３１は、周方向において内側一端３１Ｒと内側他端３１Ｌとの間に隙間を有する。

内側導体３０は、軸方向から視て、電流が内側一端３１Ｒと内側他端３１Ｌとの間で外側導体１０とは逆向きに流れる。内側導体３０は、例えば、電流が内側本体部３１の周方向に沿って内側一端３１Ｒから内側他端３１Ｌに向けて流れる。すなわち、内側導体３０は、フィルム２の表面２ａを視て、電流が内側一端３１Ｒから非接続状態の内側他端３１Ｌに向けて反時計回りに流れる。

連結部３２は、内側本体部３１の内側一端３１Ｒと外側導体１０の給電点１１Ｒとを接続する部分である。連結部３２は、外側導体１０の径方向に沿って延在する。連結部３２では、内側本体部３１の内側一端３１Ｒと外側導体１０の給電点１１Ｒとの間で電流が流れる。

ＧＰＳアンテナ１Ｂは、ＧＰＳの右旋円偏波（第２右旋円偏波）を受信するアンテナである。ＧＰＳアンテナ１Ｂは、例えば、銀ペースト等の導体がフィルム２の裏面２ｂに印刷されて形成されている。なお、ＧＰＳアンテナ１Ｂは、銀ペースト等の印刷に限定されず、導電性インク、導体薄膜等により形成してもよい。ＧＰＳアンテナ１Ｂは、図２に示すように、外側導体４０と、給電線５１Ｌ、５１Ｒと、内側導体６０とを備える。外側導体４０は、ＧＰＳの右旋円偏波を受信するアンテナである。外側導体４０は、第２外側導体の他端としての給電点４１Ｌと、第２外側導体の一端としての給電点４１Ｒと、外側本体部４２とを含んで構成される。本実施形態では、例えば、給電点４１Ｌが正極であり、給電点４１Ｒが負極である。外側本体部４２は、第２外側導線が給電点４１Ｌから給電点４１Ｒに渡って円弧状（円形状）に形成された部分である。外側本体部４２は、ＧＰＳの右旋円偏波の１波長に相当する長さから成る。外側本体部４２は、その半径がＥＴＣアンテナ１Ａの外側本体部１２の半径と異なる。外側本体部４２は、中心軸線を中心としてＥＴＣアンテナ１Ａの外側本体部１２と同心円弧状（同心円状）に形成される。すなわち、外側本体部４２は、ＥＴＣアンテナ１Ａの外側本体部１２と中心を共有する。外側本体部４２は、周方向において給電点４１Ｌと給電点４１Ｒとの間に隙間を有する。

外側導体４０は、電流が外側本体部４２の周方向に沿って給電点４１Ｌと給電点４１Ｒとの間で流れる。本実施形態では、外側導体４０は、ＧＰＳの右旋円偏波を受信するので、フィルム２の裏面２ｂを視て、電流が給電点４１Ｌと給電点４１Ｒとの間で時計回りに流れる。すなわち、外側導体４０は、右旋円偏波を受信時に、電流が正極の給電点４１Ｌから負極の給電点４１Ｒに向けて流れる。

給電線５１Ｌ、５１Ｒは、外側本体部４２で受電した電流が流れる導電線である。給電線５１Ｌは、一端が外側導体４０の給電点４１Ｌに接続され、他端が図示しない受信回路に接続される。給電線５１Ｒは、一端が外側導体４０の給電点４１Ｒに接続され、他端が受信回路に接続される。給電線５１Ｌ、５１Ｒは、外側本体部４２で受電した電流を受信回路に流す。

内側導体６０は、ＧＰＳアンテナ１Ｂが左旋円偏波を受信することを抑制する部分である。すなわち、内側導体６０は、ＧＰＳの左旋円偏波がＧＰＳの右旋円偏波に干渉することを抑制する部分である。内側導体６０は、外側導体４０の内側に設けられ、内側本体部６１と、連結部６２とを含んで構成される。内側本体部６１及び連結部６２は、第２内側導線から形成され、ＧＰＳの左旋円偏波の１波長に基づく長さから成る。内側本体部６１は、第２内側導線の内側一端６１Ｒが連結部６２を介して負極の給電点４１Ｒに接続され、第２内側導線の内側他端６１Ｌが非接続状態で外側導体４０の内側に位置する。内側本体部６１は、内側一端６１Ｒから内側他端６１Ｌに渡って円弧状に形成されている。内側本体部６１は、その半径がＥＴＣアンテナ１Ａの外側本体部１２の半径と同等である。内側本体部６１は、中心軸線を中心としてＥＴＣアンテナ１Ａの外側本体部１２と同心円弧状に形成される。すなわち、内側本体部６１は、ＥＴＣアンテナ１Ａの外側本体部１２と中心を共有する。これにより、内側本体部６１は、ＥＴＣアンテナ１Ａの外側本体部１２の中心軸線に沿った軸方向から視て当該外側本体部１２と重なる。内側本体部６１は、例えば、軸方向から視て内側本体部６１の全ての部分が外側本体部１２の一部と重なる。すなわち、内側本体部６１は、ＥＴＣアンテナ１Ａの外側本体部１２の軸方向に沿って、フィルム２を介して外側本体部１２に積層されている。言い換えれば、内側本体部６１は、ＥＴＣアンテナ１Ａの外側本体部１２の軸方向に沿って、フィルム２を介して外側本体部１２に対向している。内側本体部６１の長さは、ＥＴＣアンテナ１Ａの外側本体部１２の長さをＬとしたとき、例えば、３／４Ｌである。すなわち、内側本体部６１の長さは、ＥＴＣアンテナ１Ａの外側本体部１２の外周において、２７０°の円弧部に相当する長さである。内側本体部６１は、内側一端６１Ｒと内側他端６１Ｌとの間に所定の間隔を有する。

内側導体６０は、軸方向から視て、電流が内側一端６１Ｒと内側他端６１Ｌとの間で外側導体４０とは逆向きに流れる。内側導体６０は、例えば、電流が内側本体部６１の周方向に沿って内側一端６１Ｒから内側他端６１Ｌに向けて流れる。すなわち、内側導体６０は、フィルム２の裏面２ｂを視て、電流が内側一端６１Ｒから非接続状態の内側他端６１Ｌに向けて反時計回りに流れる。

連結部６２は、内側本体部６１の内側一端６１Ｒと外側導体４０の給電点４１Ｒとを接続する部分である。連結部６２は、外側導体４０の径方向に沿って延在する。連結部６２は、例えば、ＥＴＣアンテナ１Ａの連結部３２と同じ方向に沿って延在する。連結部６２は、外側本体部４２の軸方向から視てフィルム２を介してＥＴＣアンテナ１Ａの給電線２１Ｌの一部と重なっている。連結部６２では、内側本体部６１の内側一端６１Ｒと外側導体４０の給電点４１Ｒとの間で電流が流れる。

次に、実施形態のアンテナユニット１００のシミュレーション結果について説明する。本実施形態では、シミュレーションにおけるアンテナユニット１００の構成として、厚みが０．２５ｍｍのフィルム２に、厚みが０．０１ｍｍの銀ペーストによりＥＴＣアンテナ１Ａ及びＧＰＳアンテナ１Ｂのパターンを印刷し、その上下を０．１ｍｍの厚みのＰＥＴフィルムにより挟む構成とした。フィルム２の誘電率は、「３」とした。

図３は、アンテナユニット１００の利得を示す図であり、縦軸が利得（ｄＢ）を表し、横軸が周波数（ＧＨｚ）を表している。図３には、ＥＴＣアンテナ１Ａにおける右旋円偏波の利得及び左旋円偏波の利得、並びに、ＧＰＳアンテナ１Ｂにおける右旋円偏波及び左旋円偏波の利得が図示されている。図３に示すシミュレーション結果によれば、ＥＴＣアンテナ１Ａは、右旋円偏波の利得が−２．０ｄＢ程度（図中Ｐ１）であり、左旋円偏波の利得が−１８．０ｄＢ程度（図中Ｐ２）である。これにより、ＥＴＣアンテナ１Ａは、左旋円偏波の受信を抑制した上で、右旋円偏波を良好に受信できることが分かる。ＧＰＳアンテナ１Ｂは、右旋円偏波の利得が０ｄＢ程度（図中Ｐ３）であり、左旋円偏波の利得が−８．０ｄＢ程度（図中Ｐ４）である。これにより、ＧＰＳアンテナ１Ｂは、左旋円偏波の受信を抑制した上で、右旋円偏波を良好に受信できることが分かる。

図４は、アンテナユニット１００のＶＳＷＲ（電圧定在波比；ＶｏｌｔａｇｅＳｔａｎｄｉｎｇＷａｖｅＲａｔｉｏ）を示す図であり、縦軸がＶＳＷＲを表し、横軸が周波数（ＧＨｚ）を表す。図４に示すシミュレーション結果によれば、ＥＴＣアンテナ１Ａは、ＶＳＷＲが１．８程度（図中Ｐ５）であり電力効率が相対的によいことが分かる。ＧＰＳアンテナ１Ｂは、ＶＳＷＲが２．０程度（図中Ｐ６）であり電力効率が相対的によいことが分かる。

図５は、ＥＴＣアンテナ１Ａのインピーダンス特性を示すスミスチャートである。図５に示すシミュレーション結果によれば、反射の大きさが０．２９程度であり、位相が１３１程度であり（図中Ｐ７）、反射が相対的に小さいことが分かる。

図６は、ＧＰＳアンテナ１Ｂのインピーダンス特性を示すスミスチャートである。図６に示すシミュレーション結果によれば、反射の大きさが０．０７程度であり、位相が６９程度であり（図中Ｐ８）、反射が相対的に小さいことが分かる。

図７は、アンテナユニット１００の軸比（ＡＲ；ＡｘｉａｌＲａｔｉｏ）を示す図であり、縦軸が軸比を表し、横軸が周波数（ＧＨｚ）を表す。図７に示すシミュレーション結果によれば、ＥＴＣアンテナ１Ａは、軸比が１．４ｄＢ程度（図中Ｐ９）であり軸比が相対的に良好であることが分かる。ＧＰＳアンテナ１Ｂは、軸比が２．３ｄＢ程度（図中Ｐ１０）であり軸比が相対的に良好であることが分かる。

図８は、ＥＴＣアンテナ１Ａの指向特性を示す図である。図８に示すシミュレーション結果によれば、ＥＴＣアンテナ１Ａは、−３０°〜１５０°の範囲で相対的に高い利得が得られることが分かる。

図９は、ＧＰＳアンテナ１Ｂの指向特性を示す図である。図９に示すシミュレーション結果によれば、ＧＰＳアンテナ１Ｂは、−１５°〜１５°の範囲で相対的に高い利得が得られることが分かる。

以上の説明では、ＧＰＳアンテナ１Ｂの内側本体部６１の長さは、ＥＴＣアンテナ１Ａの外側本体部１２の外周において、２７０°の円弧部に相当する長さである例について説明したが、これに限定されない。ＧＰＳアンテナ１Ｂの内側本体部６１の長さは、例えば、図１０に示すように、ＥＴＣアンテナ１Ａの外側本体部１２の外周において、２８０°の円弧部に相当する長さであってもよい。また、ＧＰＳアンテナ１Ｂの内側本体部６１の長さは、例えば、図１１に示すように、ＥＴＣアンテナ１Ａの外側本体部１２の外周において、２６０°の円弧部に相当する長さであってもよい。すなわち、ＧＰＳアンテナ１Ｂの内側本体部６１の長さは、ＥＴＣアンテナ１Ａの外側本体部１２の外周において、２６０°〜２８０°の円弧部に相当する長さであればよい。言い換えれば、ＧＰＳアンテナ１Ｂの内側本体部６１の長さは、ＥＴＣアンテナ１Ａの外側本体部１２の長さをＬとしたとき、１３／１８Ｌ〜１４／１８Ｌの範囲であればよい。

図１２は、変形例に係るアンテナユニット１００のＶＳＷＲを示す図であり、縦軸がＶＳＷＲを表し、横軸が周波数（ＧＨｚ）を表す。図１２では、ＧＰＳアンテナ１Ｂの内側本体部６１の長さが、ＥＴＣアンテナ１Ａの外側本体部１２の外周において、２６０°〜２８０°の円弧部に相当する長さにおけるそれぞれのＶＳＷＲを図示している。図１２に示すシミュレーション結果によれば、ＥＴＣアンテナ１Ａは、各ＶＳＷＲが１．６程度〜１．８程度（図中Ｐ１１）であり電力効率が相対的によいことが分かる。ＧＰＳアンテナ１Ｂは、各ＶＳＷＲが１．８程度（図中Ｐ１２）であり電力効率が相対的によいことが分かる。

図１３は、変形例に係るアンテナユニット１００の利得を示す図であり、縦軸が利得（ｄＢ）を表し、横軸が周波数（ＧＨｚ）を表す。図１３に示すシミュレーション結果によれば、ＥＴＣアンテナ１Ａは、右旋円偏波の利得が−３．０ｄＢ〜−２．０ｄＢ程度（図中Ｐ１３）であり、右旋円偏波を良好に受信できることが分かる。ＧＰＳアンテナ１Ｂは、右旋円偏波の利得が−１．０ｄＢ〜０ｄＢ程度（図中Ｐ１４）であり、右旋円偏波を良好に受信できることが分かる。

以上のように、実施形態に係るアンテナユニット１００は、フィルム２と、ＥＴＣアンテナ１Ａと、ＧＰＳアンテナ１Ｂとを備える。フィルム２は、シート状に形成されている。ＥＴＣアンテナ１Ａの外側導体１０は、ＥＴＣの右旋円偏波の１波長に相当する長さから成り、円弧状に形成されている。ＥＴＣアンテナ１Ａの内側導体３０は、外側導体１０の内側に設けられ、ＥＴＣの左旋円偏波の１波長に基づく長さから成る。この内側導体３０は、円弧状に形成され、ＧＰＳの左旋円偏波の干渉を抑制する。ＥＴＣアンテナ１Ａは、外側導体１０の給電点１１Ｒと内側導体３０の内側一端３１Ｒとが接続されている。ＧＰＳアンテナ１Ｂの外側導体４０は、ＧＰＳの右旋円偏波の１波長に相当する長さから成り、円弧状に形成されている。ＧＰＳアンテナ１Ｂの内側導体６０は、外側導体４０の内側に設けられ、ＧＰＳの左旋円偏波の１波長に基づく長さから成る。この内側導体６０は、円弧状に形成され、ＧＰＳの左旋円偏波の干渉を抑制する。ＧＰＳアンテナ１Ｂは、外側導体４０の給電点４１Ｒと内側導体６０の内側一端６１Ｒとが接続されている。ＥＴＣアンテナ１Ａは、フィルム２の表面２ａに設けられている。ＧＰＳアンテナ１Ｂは、フィルム２の裏面２ｂに設けられている。ＥＴＣアンテナ１Ａの外側導体１０及びＧＰＳアンテナ１Ｂの外側導体４０は、中心軸線を中心とした同心円弧状である。ＥＴＣアンテナ１Ａの外側導体１０及びＧＰＳアンテナ１Ｂの内側導体６０は、中心軸線を中心とした同心円弧状であり且つ中心軸線に沿った軸方向から視てそれぞれが重なる。

この構成により、アンテナユニット１００は、ＥＴＣの右旋円偏波及びＧＰＳの右旋円偏波を受信可能な状態で、ＥＴＣアンテナ１Ａ及びＧＰＳアンテナ１Ｂをそれぞれフィルム２の表裏に重ねて配置することができる。従って、アンテナユニット１００は、１つのアンテナを配置する領域に２つのアンテナを配置することができるので大型化を抑制することができる。また、アンテナユニット１００は、ＥＴＣアンテナ１Ａ及びＧＰＳアンテナ１Ｂをパターン印刷によりフィルム２に形成するので、当該アンテナユニット１００の厚みを薄くすることができる。この結果、アンテナユニット１００は、当該アンテナユニット１００を設置するスペースの省スペース化を実現できる。

また、アンテナユニット１００は、ＥＴＣアンテナ１Ａの外側導体１０及びＧＰＳアンテナ１Ｂの外側導体４０が同心円弧状であるので、外側導体１０と外側導体４０との間の円弧間の距離を同等にすることができ、当該円弧間の静電結合の量を同等にすることができる。これにより、アンテナユニット１００は、インピーダンス管理を容易に行うことができる。また、アンテナユニット１００は、右旋円偏波と左旋円偏波とのレベル差の低下を抑制でき、円偏波の真円度の悪化を抑制することができる。

また、アンテナユニット１００は、ＥＴＣアンテナ１Ａの外側導体１０及びＧＰＳアンテナ１Ｂの内側導体６０が同心円弧状であり且つそれぞれが重なるので、ＧＰＳアンテナ１Ｂの内側に円弧状の電流分布を適正に形成することができ、円偏波の真円度の悪化を抑制することができる。また、アンテナユニット１００は、ＥＴＣアンテナ１Ａの外側に円弧状の電流分布を適正に形成することができ、円偏波の真円度の悪化を抑制することができる。

上記アンテナユニット１００において、ＧＰＳアンテナ１Ｂの内側導体６０の長さは、ＥＴＣアンテナ１Ａの外側導体１０の長さをＬとしたとき、１３／１８Ｌ〜１４／１８Ｌの範囲である。この構成により、アンテナユニット１００は、ＥＴＣの左旋円偏波及びＧＰＳの左旋円偏波の干渉を抑制することができ、ＥＴＣの右旋円偏波及びＧＰＳの右旋円偏波を適正に受信することができる。

上記アンテナユニット１００において、ＥＴＣアンテナ１Ａの内側導体３０の内側他端３１Ｌは、非接続状態でＥＴＣアンテナ１Ａの外側導体１０の内側に位置する。また、ＧＰＳアンテナ１Ｂの内側導体６０の内側他端６１Ｌは、非接続状態でＧＰＳアンテナ１Ｂの外側導体４０の内側に位置する。この構成により、アンテナユニット１００は、ＥＴＣの左旋円偏波及びＧＰＳの左旋円偏波の干渉を抑制することができ、ＥＴＣの右旋円偏波及びＧＰＳの右旋円偏波を適正に受信することができる。

上記アンテナユニット１００において、ＥＴＣアンテナ１Ａの外側導体１０は、電流が当該外側導体１０の給電点１１Ｒと給電点１１Ｌとの間で流れる。ＥＴＣアンテナ１Ａの内側導体３０は、軸方向から視て、電流が当該内側導体３０の内側一端３１Ｒと内側他端３１Ｌとの間で外側導体１０とは逆向きに流れる。ＧＰＳアンテナ１Ｂの外側導体４０は、電流が当該外側導体４０の給電点４１Ｒと給電点４１Ｌとの間で流れる。ＧＰＳアンテナ１Ｂの内側導体６０は、軸方向から視て、電流が当該内側導体６０の内側一端６１Ｒと内側他端６１Ｌとの間で外側導体４０とは逆向きに流れる。この構成により、アンテナユニット１００は、ＥＴＣの左旋円偏波及びＧＰＳの左旋円偏波の干渉を抑制することができ、ＥＴＣの右旋円偏波及びＧＰＳの右旋円偏波を適正に受信することができる。

なお、上記説明において、アンテナユニット１００は、ＥＴＣアンテナ１Ａを表面２ａに設け、ＧＰＳアンテナ１Ｂを裏面２ｂに設ける例について説明したが、これに限定されない。アンテナユニット１００は、例えば、ＧＰＳアンテナ１Ｂを表面２ａに設け、ＥＴＣアンテナ１Ａを裏面２ｂに設けてもよい。

また、アンテナユニット１００は、ＧＰＳ及びＥＴＣの電波を受信する例について説明したが、これに限定されず、衛星放送等のその他の電波を受信してもよい。

また、アンテナユニット１００は、右旋円偏波を受信する例について説明したが、これに限定されず、左旋円偏波を受信するようにしてもよい。

２フィルム（基材）
１１Ｌ給電点（第１外側導体の他端）
１１Ｒ給電点（第１外側導体の一端）
１０外側導体（第１外側導体）
３０内側導体（第１内側導体）
３１Ｒ内側一端（第１内側導体の一端）
３１Ｌ内側他端（第１内側導体の他端）
１ＡＥＴＣアンテナ（第１アンテナ）
４１Ｌ給電点（第２外側導体の他端）
４１Ｒ給電点（第２外側導体の一端）
４０外側導体（第２外側導体）
６０内側導体（第２内側導体）
６１Ｒ内側一端（第２内側導体の一端）
６１Ｌ内側他端（第２内側導体の他端）
１ＢＧＰＳアンテナ（第２アンテナ）
２ａ表面（一方側の面）
２ｂ裏面（他方側の面）
１００アンテナユニット

Claims

シート状に形成された基材と、
第１右旋円偏波又は第１左旋円偏波のいずれか一方の１波長に相当する長さから成り円弧状に形成された第１外側導体、及び、前記第１外側導体の内側に設けられ前記第１右旋円偏波又は前記第１左旋円偏波のいずれか他方の１波長に基づく長さから成り円弧状に形成され前記第１右旋円偏波又は前記第１左旋円偏波のいずれか他方の円偏波の干渉を抑制する第１内側導体、を含んで構成され、前記第１外側導体の一端と前記第１内側導体の一端とが接続された第１アンテナと、
第２右旋円偏波又は第２左旋円偏波のいずれか一方の１波長に相当する長さから成り円弧状に形成された第２外側導体、及び、前記第２外側導体の内側に設けられ前記第２右旋円偏波又は前記第２左旋円偏波のいずれか他方の１波長に基づく長さから成り円弧状に形成され前記第２右旋円偏波又は前記第２左旋円偏波のいずれか他方の円偏波の干渉を抑制する第２内側導体、を含んで構成され、前記第２外側導体の一端と前記第２内側導体の一端とが接続された第２アンテナと、を備え、
前記第１アンテナは、前記基材の一方側の面に設けられ、
前記第２アンテナは、前記基材の他方側の面に設けられ、
前記第１外側導体及び前記第２外側導体は、中心軸線を中心とした同心円弧状であり、
前記第１外側導体及び前記第２内側導体は、前記中心軸線を中心とした同心円弧状であり且つ前記中心軸線に沿った軸方向から視てそれぞれが重なることを特徴とするアンテナユニット。
前記第２内側導体の長さは、前記第１外側導体の長さをＬとしたとき、１３／１８Ｌ〜１４／１８Ｌの範囲である請求項１に記載のアンテナユニット。
前記第１内側導体の他端は、非接続状態で前記第１外側導体の内側に位置し、
前記第２内側導体の他端は、非接続状態で前記第２外側導体の内側に位置する請求項１又は２に記載のアンテナユニット。
前記第１外側導体は、電流が前記第１外側導体の一端と前記第１外側導体の他端との間で流れ、
前記第１内側導体は、前記軸方向から視て、電流が前記第１内側導体の一端と前記第１内側導体の他端との間で前記第１外側導体とは逆向きに流れ、
前記第２外側導体は、電流が前記第２外側導体の一端と前記第２外側導体の他端との間で流れ、
前記第２内側導体は、前記軸方向から視て、電流が前記第２内側導体の一端と前記第２内側導体の他端との間で前記第２外側導体とは逆向きに流れる請求項１〜３のいずれか１項に記載のアンテナユニット。