JP2021118521A - 車載用アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車載用アンテナ装置の感度を広周波数帯域に亘って高くする。【解決手段】車載用アンテナ装置１０は、第１アンテナ３１０、第２アンテナ３２０、第１給電部２１０、第２給電部２２０及び合成部２５０を備えている。第１アンテナ３１０は、第１周波数帯域で動作可能になっている。第２アンテナ３２０は、第１周波数帯域と異なる第２周波数帯域で動作可能になっている。第１給電部２１０は、第１アンテナ３１０に接続されている。第２給電部２２０は、第２アンテナ３２０に接続されている。合成部２５０は、第１給電部２１０からの信号と、第２給電部２２０からの信号と、を合成する。【選択図】図５

Description

本発明は、車載用アンテナ装置に関する。

近年、例えば特許文献１に記載されているように、様々な車載用アンテナ装置が開発されている。特許文献１の記載の一例に係る車載用アンテナ装置は、共通のコネクタに接続された巻線によって形成され、かつマルチバンド、例えば、ＡＭ／ＦＭ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ／Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）ラジオ帯域、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）帯域、ＤＡＢ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｕｄｉｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ）帯域等で動作するアンテナを備えている。また特許文献１に記載の他の一例に係る車載用アンテナ装置は、テレマティックスアンテナを備えている。

特開２０１５−１４２３７９号公報

近年、様々な用途における周波数帯域、例えばＬＴＥ帯域において、車載用アンテナ装置の感度を広周波数帯域に亘って高くすることが求められている。しかしながら、例えば特許文献１の上記一例に係る車載用アンテナ装置のように共通のコネクタに接続された巻線によってアンテナが形成されている場合、種々の要因（例えば、低周波数帯域の信号の高調波）によって高周波数帯域の信号が影響を受け、車載用アンテナ装置の感度を広帯域に亘って高くすることが難しいことがある。一方、例えば特許文献１の上記他の一例に係る車載用アンテナ装置のようにテレマティックスアンテナが用いられることがある。しかしながら、テレマティックスアンテナが特定の周波数帯域で良好に動作するようにテレマティックスアンテナの形状が最適化されていたとしても、この形状が他の周波数帯域にとって最適な形状になっていないことがある。この場合、テレマティックスアンテナが特定の周波数帯域で良好に動作したとしても、このテレマティックスアンテナは他の周波数帯域では良好に動作し得ないことがある。

本発明の目的の一例は、車載用アンテナ装置の感度を広周波数帯域に亘って高くすることにある。本発明の他の目的は、本明細書の記載から明らかになるであろう。

本発明の一態様は、
第１周波数帯域で動作可能な第１アンテナと、
前記第１周波数帯域と異なる第２周波数帯域で動作可能な第２アンテナと、
前記第１アンテナに接続された第１給電部と、
前記第２アンテナに接続された第２給電部と、
前記第１給電部からの信号と、前記第２給電部からの信号と、を合成する合成部と、
を備える車載用アンテナ装置である。

本発明の上記態様によれば、車載用アンテナ装置の感度を広周波数帯域に亘って高くすることができる。

実施形態に係る車載用アンテナ装置の斜視図である。 図１に示した車載用アンテナ装置の左側面図である。 図１に示した車載用アンテナ装置の上面図である。 第１基板の下面図である。 図４に示した第１基板の構成を示す回路図である。 図５の第１の変形例を示す図である。 図５の第２の変形例を示す図である。 図５の第３の変形例を示す図である。 図５に示した回路構成と同様の回路構成においての、第１フィルタ回路と合成部との間における第２ＭＳＬ（第２マイクロストリップライン）の長さと、第２アンテナの２６９０ＭＨｚの信号についての合成部における合成損失と、の関係の一例を示すグラフである。 比較形態１に係る車載用アンテナ装置の左側面図である。 比較形態２に係る車載用アンテナ装置の左側面図である。 実施形態に係る車載用アンテナ装置の第１アンテナ及び第２アンテナと、比較形態１に係る車載用アンテナ装置の多共振アンテナと、比較形態２に係る車載用アンテナ装置のテレマティックスアンテナと、の各々におけるＬＴＥの低周波数帯域における感度の周波数特性を示すグラフである。 実施形態に係る車載用アンテナ装置の第１アンテナ及び第２アンテナと、比較形態１に係る車載用アンテナ装置の多共振アンテナと、比較形態２に係る車載用アンテナ装置のテレマティックスアンテナと、の各々におけるＬＴＥの高周波数帯域における感度の周波数特性を示すグラフである。 変形例１に係る車載用アンテナ装置の左側面図である。 図１４に示した車載用アンテナ装置の上面図である。 変形例２に係る車載用アンテナ装置の左側面図である。 図１６に示した車載用アンテナ装置の上面図である。 変形例３に係る車載用アンテナ装置の左側面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

本明細書において、「第１」、「第２」、「第３」等の序数詞は、特に断りのない限り、同様の名称が付された構成を単に区別するために付されたものであり、構成の特定の特徴（例えば、順番又は重要度）を意味するものではない。

図１は、実施形態に係る車載用アンテナ装置１０の斜視図である。図２は、図１に示した車載用アンテナ装置１０の左側面図である。図３は、図１に示した車載用アンテナ装置１０の上面図である。

図１から図３に加えて、後述する図４、図１０及び図１１並びに図１４から図１８において、第１方向Ｘ、第２方向Ｙ及び第３方向Ｚは、以下のとおりとなる。なお、各図において、第１方向Ｘ、第２方向Ｙ又は第３方向Ｚを示す矢印は、当該矢印によって示される側に向かう方向が、当該矢印によって示される方向の正方向であることを意味する。また、第２方向Ｙ又は第３方向Ｚを示す黒点付き白丸は、当該白丸が付された紙面の奥から手前に向かう方向が、当該白丸によって示される方向の正方向であることを意味する。一方、第３方向Ｚを示すＸ印付き白丸は、当該白丸が付された紙面の手前から奥に向かう方向が、当該白丸によって示される方向の正方向であることを意味する。

第１方向Ｘは、車載用アンテナ装置１０の前後方向である。第１方向Ｘの正方向は、車載用アンテナ装置１０の前方向である。第１方向Ｘの負方向、すなわち、第１方向Ｘの正方向の反対方向は、車載用アンテナ装置１０の後方向である。第２方向Ｙは、車載用アンテナ装置１０の左右方向である。第２方向Ｙは、第１方向Ｘに交差しており、具体的には直交している。第２方向Ｙの正方向は、車載用アンテナ装置１０の後方から見て車載用アンテナ装置１０の左方向である。第２方向Ｙの負方向、すなわち、第２方向Ｙの正方向の反対方向は、車載用アンテナ装置１０の後方から見て車載用アンテナ装置１０の右方向である。第３方向Ｚは、車載用アンテナ装置１０の上下方向である。第３方向Ｚは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの双方に交差しており、具体的には直交している。第３方向Ｚの正方向は、車載用アンテナ装置１０の上方向である。第３方向Ｚの負方向、すなわち、第３方向Ｚの正方向の反対方向は、車載用アンテナ装置１０の下方向である。本願明細書中において、第１方向Ｘを車載用アンテナ装置１０の前後方向、第２方向Ｙを車載用アンテナ装置１０の左右方向、第３方向Ｚを車載用アンテナ装置１０の高さ方向と表すこともある。

車載用アンテナ装置１０は、ベース１００、第１基板２００、第１アンテナ３１０、第２アンテナ３２０、第２基板４００、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）アンテナ５１０及びＬＴＥアンテナ５２０を備えている。ベース１００の上面と、第１基板２００と、第２アンテナ３２０と、第２基板４００と、ＧＮＳＳアンテナ５１０と、ＬＴＥアンテナ５２０とは、不図示のケースによって覆われ、第１アンテナ３１０は、第１アンテナ３１０の下端及びその近傍を除いて、ケースから露出する。

車載用アンテナ装置１０は、不図示の自動車のルーフに取り付けられている。具体的には、ベース１００は、自動車のルーフの上面側に配置されている。なお、車載用アンテナ装置１０について本実施形態で説明する事項は、自動車のルーフと異なる対象に取り付けられるアンテナ装置にも適用可能である。

車載用アンテナ装置１０の前後方向におけるベース１００の長さは、車載用アンテナ装置１０の左右方向におけるベース１００の長さよりも、長くなっている。また、ベース１００は、車載用アンテナ装置１０の高さ方向に平行な方向に厚みを有している。

第１基板２００は、ベース１００の上面上に配置されている。第１基板２００は、例えば、ＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）である。第１基板２００は、車載用アンテナ装置１０の高さ方向に平行な方向に厚みを有している。

第１アンテナ３１０及び第２アンテナ３２０は、第１基板２００の上面側に配置されている。第１アンテナ３１０及び第２アンテナ３２０は、所定方向、具体的には車載用アンテナ装置１０の前後方向に並んでいる。より具体的には、第１アンテナ３１０は、第２アンテナ３２０の後方に位置しており、第２アンテナ３２０は、第１アンテナ３１０の前方に位置している。しかしながら、第１アンテナ３１０及び第２アンテナ３２０の配置は、本実施形態に係る配置に限定されない。例えば、第１アンテナ３１０が第２アンテナ３２０の前方に位置していてもよい。

第１アンテナ３１０の下端は、第１基板２００の第１給電部２１０に接続されている。第２アンテナ３２０の下端は、第１基板２００の第２給電部２２０に接続されている。第１給電部２１０及び第２給電部２２０は、物理的に互いに離間している。この場合、第１アンテナ３１０の給電部と第２アンテナ３２０の給電部とが共通になっている場合と比較して、第１アンテナ３１０と第２アンテナ３２０とのアイソレーションを確保することができ、第１アンテナ３１０によって送信及び／又は受信される信号と、第２アンテナ３２０によって送信及び／又は受信される信号と、の干渉を低減することができる。このため、車載用アンテナ装置１０の第１アンテナ３１０及び第２アンテナ３２０の感度を広周波数帯域に亘って高くすることができる。なお、アンテナが信号を送信及び／又は受信するとは、アンテナが信号の送信及び受信の少なくとも一方を行うことを意味する。

第１アンテナ３１０は、所定の第１周波数帯域を含むマルチバンドで動作可能になっている。具体的には、第１アンテナ３１０は、３つの周波数帯域、すなわち、ＬＴＥ帯域の低周波数帯域と、ＤＡＢ帯域と、ＡＭ／ＦＭラジオ帯域と、で動作可能になっている。また、第１アンテナ３１０は、ＬＴＥ帯域の低周波数帯域では、ＴＥＬ（ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ）メインアンテナとして機能する。本実施形態において、第１周波数帯域は、ＬＴＥ帯域の低周波数帯域であり、例えば、６９９ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚの少なくとも一部を含んでいる。しかしながら、第１周波数帯域は、ＬＴＥ帯域の低周波数帯域と異なる帯域であってもよい。また、第１アンテナ３１０は、ＤＡＢ帯域及びＡＭ／ＦＭラジオ帯域で動作することなく、第１周波数帯域のみで動作可能になっていてもよい。

第１アンテナ３１０は、一方向に延伸するロッド形状を有している。本実施形態では、第１アンテナ３１０は、車載用アンテナ装置１０の前方向から車載用アンテナ装置１０の後方向に向けて傾いている。第１アンテナ３１０は、第１アンテナ３１０の延伸方向に沿ってらせん状に延伸する巻線（不図示）と、この巻線を覆い、第１アンテナ３１０の延伸方向に沿って延伸するアンテナカバー３１２と、を有している。この場合、第１アンテナ３１０は、巻線の態様、例えば、巻数、巻ピッチ、巻径、形状等によってマルチバンドで動作可能になっている。例えば、第１アンテナ３１０のうち上記３つの周波数帯域で動作する部分は、共通の巻線を有している。この場合、第１アンテナ３１０の延伸方向における巻線の長さが短いほど、対応する周波数帯域が短くなる。したがって、例えば、巻線の下端からの巻線の長さを巻線長Ａ、Ｂ及びＣとした場合、巻線は、巻線長ＡではＬＴＥ帯域の低周波数帯域で動作するアンテナとして機能し、巻線長ＢではＤＡＢ帯域で動作するアンテナとして機能し、巻線長ＣではＡＭ／ＦＭラジオ帯域で動作するアンテナとして機能する。この場合、巻線長Ａは巻線長Ｂより短く、巻線長Ｂは巻線長Ｃより短くなっている。このように、第１アンテナ３１０が巻線を共有する構成とすることで、部品を有効活用でき、また、第１アンテナ３１０の配置スペースを有効活用可能になる。なお、巻線のうち巻線長Ａの部分は、芯線等の支持体に巻かずに、巻線のうち隣り合う巻部を互いに密着させて、密巻きの構成としてもよい。このようにすることで、巻線のうち巻線長Ａの部分が折れることを防ぐことができる。さらに巻線のうち巻線長Ａの部分の線径を太くすることで、外力によって曲がっても元の形状に戻るスプリング性を持たせることができる。且つ、巻径が太いことで導体抵抗が小さくなりＬＴＥ帯域の低周波数帯域で動作利得の向上や、広帯域化が得られる。

第２アンテナ３２０は、所定の第２周波数帯域で動作可能になっている。第２周波数帯域は、第１周波数帯域と異なっている。本実施形態において、第２周波数帯域は、ＬＴＥ帯域の高周波数帯域であり、例えば、１７１０ＭＨｚ〜２６９０ＭＨｚの少なくとも一部を含んでいる。すなわち、第２周波数帯域は、第１周波数帯域より高い周波数帯域となっている。また、第２アンテナ３２０は、ＬＴＥ帯域の高周波数帯域では、ＴＥＬメインアンテナとして機能する。しかしながら、第２周波数帯域は、ＬＴＥ帯域の高周波数帯域と異なる周波数帯域であってもよい。また、第２周波数帯域は、第１周波数帯域より低い周波数帯域であってもよい。

第２アンテナ３２０は、第１導体板部３２２及び第２導体板部３２４を有している。第１導体板部３２２は、第１基板２００の上面上に配置されている。第１導体板部３２２は、第２給電部２２０に接続されている。また、第１導体板部３２２は、第２方向Ｙに平行な方向に厚みを有しており、かつ第１方向Ｘに平行な方向に幅を有している。第２導体板部３２４は、第１導体板部３２２の上端から、第３方向Ｚに直交する方向、具体的には、第２方向Ｙの正方向に延在している。より具体的には、車載用アンテナ装置１０の前方から見て、第２導体板部３２４は、第１導体板部３２２の上端から、第１導体板部３２２の右側に向けて延在している。また、第２導体板部３２４は、車載用アンテナ装置１０の高さ方向に平行な方向に厚みを有している。本実施形態によれば、例えば、第２導体板部３２４が、第１導体板部３２２の延在方向に交差する方向に延在せずに、第１導体板部３２２の延在方向と同じ方向に単に延在している場合と比較して、車載用アンテナ装置１０の高さ方向における第２アンテナ３２０の高さを低くすることができる。

本実施形態では、第１導体板部３２２及び第２導体板部３２４は、板金等の導体板を、第１導体板部３２２となる部分と、第２導体板部３２４となる部分と、の間で折り曲げることで形成されている。しかしながら、第１導体板部３２２及び第２導体板部３２４は、他の方法によって、例えば、第１導体板部３２２となる板金等の導体板と、第２導体板部３２４となる板金等の導体板と、を互いに接合する、例えば溶接することで形成されていてもよい。

このように、第２アンテナ３２０は、第２給電部２２０に接続される第１部分と、当該第１部分に対して角度を有して接続されている第２部分と、を有している。本実施形態において、第２アンテナ３２０の当該第１部分及び当該第２部分は、それぞれ、第１導体板部３２２及び第２導体板部３２４に相当している。当該形状の第２アンテナ３２０によれば、所望の周波数帯を確保しながらも、例えば４０ｍｍ以下の低背アンテナを構成することができる。また、第２アンテナ３２０のうち第１アンテナ３１０との高さ方向における重複部分が少なくなるため、第１アンテナ３１０と第２アンテナ３２０との空間的なアイソレーションを確保することができる。なお、第１導体板部３２２及び第２導体板部３２４との接続位置（折り曲げ位置）によって、第２アンテナ３２０の感度と、第１アンテナ３１０と第２アンテナ３２０との空間的なアイソレーションと、の調整が可能になる。

第２アンテナ３２０の形状は、本実施形態に係る形状に限定されない。例えば、第１導体板部３２２が延びる方向を第３方向Ｚの正方向としたが、第２方向Ｙ側に傾いて延びる構成としてもよい。また、第１導体板部３２２の延びる方向と第２導体板部３２４の延在方向とは、直交していなくてもよく、斜交していてもよい。また、車載用アンテナ装置１０の前方から見て、第２導体板部３２４は、第１導体板部３２２の上端から、第１導体板部３２２の右側、すなわち、第２方向Ｙの負方向とは異なる側、例えば、第１導体板部３２２の左側、すなわち、第２方向Ｙの正方向に向けて延在していてもよい。さらに、第２アンテナ３２０は、第２導体板部３２４に相当する部分を有していなくてもよい。例えば、第２アンテナ３２０は、車載用アンテナ装置１０の高さ方向に直交する方向、例えば、車載用アンテナ装置１０の左右方向に厚みを有する単一の板金等の導体板のみを有していてもよい。また、第２アンテナ３２０の第１導体板部３２２の面が第２方向Ｙに向かうように配置されているが、これに限定されず、第１導体板部３２２の面が第１方向Ｘに向かうように配置されていてもよい。

さらに、第２アンテナ３２０は、第１導体板部３２２、第２導体板部３２４等の導体板に代えて、基板に設けられパターンにより構成されていてもよい。この場合、例えば、第２アンテナ３２０を構成するパターンが形成された基板が、第１基板２００の上面上に配置されている。

本実施形態においては、ＬＴＥの低周波数帯域に第１アンテナ３１０を対応させることができる。このため、ＬＴＥの低周波数帯域を考慮して第２アンテナ３２０を設計する必要がない。したがって、第２アンテナ３２０がＬＴＥの低周波数帯域にも対応している場合と比較して、第２アンテナ３２０のデザインの自由度が向上する。特に本実施形態においては、第２アンテナ３２０がＬＴＥの低周波数帯域にも対応する場合と比較して、第２アンテナ３２０のサイズ及び高さを調整することで、第２アンテナ３２０が対応可能な周波数帯域を高周波数帯域に向けて拡大することができる。

本実施形態においては、ＬＴＥの高周波数帯域に第２アンテナ３２０を対応させることができる。このため、ＬＴＥの高周波数帯域を考慮して第１アンテナ３１０を設計する必要がない。したがって、第１アンテナ３１０がＬＴＥの高周波数帯域にも対応している場合と比較して、第１アンテナ３１０のデザインの自由度が向上する。特に本実施形態においては、第１アンテナ３１０がＬＴＥの低周波数帯域にも対応する場合と比較して、第１アンテナ３１０の上述した巻線の態様を調整することで、第１アンテナ３１０が対応可能な周波数帯域を低周波数帯域に向けて拡大することができる。また第１アンテナ３１０がＬＴＥの高周波数帯域に対応している場合、ＬＴＥの高周波数帯域の信号がＬＴＥの高周波数帯域よりも低い周波数帯域の信号の高調波から受ける影響を考慮する必要がある。これに対して、本実施形態においては、このような影響を第１アンテナ３１０の設計において考慮する必要がなくなる。

第２基板４００は、ベース１００の上面上に配置されている。第２基板４００は、例えば、ＰＣＢである。第２基板４００は、車載用アンテナ装置１０の高さ方向に平行な方向に厚みを有している。第２基板４００は、第１基板２００の前方に位置している。本実施形態では、第１基板２００及び第２基板４００の各々は、互いに離間した基板となっている。しかしながら、第１基板２００及び第２基板４００は、互いに離間していなくてもよく、互いに接続されていてもよい。第１基板２００及び第２基板４００が互いに接続されている場合、第１アンテナ３１０、第２アンテナ３２０、ＧＮＳＳアンテナ５１０及びＬＴＥアンテナ５２０は、第１基板２００に対応する部分と、第２基板４００に対応する部分と、が一体化されたＰＣＢ等の基板上に配置される。１つの基板上に第１アンテナ３１０、第２アンテナ３２０、ＧＮＳＳアンテナ５１０及びＬＴＥアンテナ５２０が配置されている場合、各アンテナの電気特性がより安定する。また、この場合、多極構成された１つの統合コネクタを介して各アンテナの信号を出力してもよい。１つの統合コネクタを介して各アンテナの信号を出力することにより、ケーブルのはんだ付け本数の削減や、脱着の容易さを実現できる。

ＧＮＳＳアンテナ５１０及びＬＴＥアンテナ５２０は、第２基板４００の上面側に配置されている。ＧＮＳＳアンテナ５１０及びＬＴＥアンテナ５２０は、所定方向、具体的には車載用アンテナ装置１０の前後方向に並んでいる。より具体的には、ＧＮＳＳアンテナ５１０は、ＬＴＥアンテナ５２０の後方に位置しており、ＬＴＥアンテナ５２０は、ＧＮＳＳアンテナ５１０の前方に位置している。しかしながら、ＧＮＳＳアンテナ５１０及びＬＴＥアンテナ５２０の配置は、本実施形態に係る配置に限定されない。

ＧＮＳＳアンテナ５１０は、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）アンテナである。ＧＮＳＳアンテナ５１０は、第２基板４００に設けられた給電部に接続されている。本実施形態において、ＧＮＳＳアンテナ５１０は、パッチアンテナとなっている。具体的には、車載用アンテナ装置１０の上方から見て、ＧＮＳＳアンテナ５１０は、四角形（例えば、長方形又は正方形）形状を有している。しかしながら、ＧＮＳＳアンテナ５１０の形状はこの例に限定されず、例えば円形形状であってもよい。また、ＧＮＳＳアンテナ５１０は、パッチアンテナと異なる構造を有するアンテナ、例えば、ヘリカル構造を有するアンテナであってもよい。

ＬＴＥアンテナ５２０は、例えば、ＴＥＬサブアンテナとして機能する。ＬＴＥアンテナ５２０は、第２基板４００に設けられた給電部に接続されている。ＬＴＥアンテナ５２０は、第３導体板部５２２及び第４導体板部５２４を有している。第３導体板部５２２は、第２基板４００の上面上に配置されている。また、第３導体板部５２２は、第１方向Ｘに平行な方向に厚みを有しており、かつ第２方向Ｙに平行な方向に幅を有している。第４導体板部５２４は、第３導体板部５２２の上端から車載用アンテナ装置１０の前方に向けて斜め下方向に向かって延在している。本実施形態によれば、例えば、第４導体板部５２４が、第３導体板部５２２の延在方向に交差する方向に延在せずに、第３導体板部５２２の延在方向と同じ方向に単に延在している場合と比較して、車載用アンテナ装置１０の高さ方向におけるＬＴＥアンテナ５２０の高さを低くすることができる。これにより、ケースのデザインもなだらかな流線形を構成でき、アンテナ配置スペースを有効的なものとできる。また、本実施形態によれば、第４導体板部５２４が第３導体板部５２２の上端から、ＧＮＳＳアンテナ５１０が位置する側、すなわち、車載用アンテナ装置１０の後方に向けて延在している場合と比較して、ＧＮＳＳアンテナ５１０と第４導体板部５２４との間の空間的なアイソレーションを確保することができる。また、ＧＮＳＳアンテナ５１０の上方（第３方向Ｚの正方向）に第４導体板部５２４が存在する場合と比較して、所望の周波数帯を確保しつつ、ＧＮＳＳアンテナ５１０への干渉を抑制することができる。しかしながら、ＬＴＥアンテナ５２０の形状は、本実施形態に係る形状に限定されない。

本実施形態では、第３導体板部５２２及び第４導体板部５２４は、板金等の導体板を、第３導体板部５２２となる部分と、第４導体板部５２４となる部分と、の間で折り曲げることで形成されている。しかしながら、第３導体板部５２２及び第４導体板部５２４は、他の方法によって、例えば、第３導体板部５２２となる板金等の導体板と、第４導体板部５２４となる板金等の導体板と、を互いに接合する、例えば溶接することで形成されていてもよい。

また、本実施形態において、ＬＴＥアンテナ５２０における第３導体板部５２２の上端からの第４導体板部５２４の延在方向は、第２アンテナ３２０における第１導体板部３２２の上端からの第２導体板部３２４の延在方向と異なっている。この場合、第２アンテナ３２０における第１導体板部３２２の上端からの第２導体板部３２４の延在方向と、ＬＴＥアンテナ５２０における第３導体板部５２２の上端からの第４導体板部５２４の延在方向とが同じ場合と比較して、第２アンテナ３２０によって送信及び／又は受信される電波と、ＬＴＥアンテナ５２０によって送信及び／又は受信される電波と、の干渉を低減することができる。

また本実施形態においては、ＧＮＳＳアンテナ５１０は、第２アンテナ３２０と、ＬＴＥアンテナ５２０との間に位置している。この場合、第２アンテナ３２０によって送信及び／又は受信される電波と、ＬＴＥアンテナ５２０によって送信及び／又は受信される電波と、の干渉が低減されるように、第２アンテナ３２０とＬＴＥアンテナ５２０とを互いに離間して配置させることができる。また、第２アンテナ３２０とＬＴＥアンテナ５２０とを互いに離間して配置させることによって形成されるスペースにＧＮＳＳアンテナ５１０を配置することができる。このため、第２アンテナ３２０及びＬＴＥアンテナ５２０が好適に動作するように、第２アンテナ３２０、ＧＮＳＳアンテナ５１０及びＬＴＥアンテナ５２０を小スペース内に配置することができる。

図４は、第１基板２００の下面図である。図５は、図４に示した第１基板２００の構成を示す回路図である。

第１基板２００は、第１給電部２１０、第１マッチング回路２１２、第１フィルタ回路２１４、第１マイクロストリップライン（第１ＭＳＬ）２１６ａ、第２ＭＳＬ２１６ｂ、第２給電部２２０、第２マッチング回路２２２、第２フィルタ回路２２４、第３ＭＳＬ２２６ａ、第４ＭＳＬ２２６ｂ、合成部２５０及び出力部２５２を有している。図４に示す例においては、図５に示した各要素が第１基板２００の下面側に設けられている。しかしながら、図５に示した各要素は、第１基板２００の上面側に設けられていてもよい。また、図５に示した一部の要素が第１基板２００の下面側に設けられるようにして、図５に示した他の一部の要素が第１基板２００の上面側に設けられるようにしてもよい。例えば、第１給電部２１０が第１基板２００の上面及び下面の一方側に設けられるようにし、第２給電部２２０が第１基板２００の上面及び下面の他方側に設けられるようにすることができる。この場合、第１給電部２１０及び第２給電部２２０が第１基板２００の上面及び下面のうちの同一面側に設けられている場合と比較して、第１アンテナ３１０及び第２アンテナ３２０のアイソレーションを確保することができるとともに、第１基板２００の厚さ方向に平行な方向から見て第１アンテナ３１０及び第２アンテナ３２０を近接して配置することで、第１基板２００の厚さ方向に平行な方向から見たときの第１アンテナ３１０及び第２アンテナ３２０を設けるための面積を小さくすることができる。

第１給電部２１０は、第１マッチング回路２１２、第１ＭＳＬ２１６ａ、第１フィルタ回路２１４及び第２ＭＳＬ２１６ｂを順に介して合成部２５０に接続されている。第２給電部２２０は、第２マッチング回路２２２、第３ＭＳＬ２２６ａ、第２フィルタ回路２２４及び第４ＭＳＬ２２６ｂを順に介して合成部２５０に接続されている。このようにして、合成部２５０は、第１給電部２１０から送られた信号と、第２給電部２２０から送られた信号と、を合成する。また、合成部２５０において合成された信号は、出力部２５２から出力される。

第１マッチング回路２１２は、キャパシタ及びインダクタを含むフィルタ構造を有している。このフィルタ構造は、集中定数回路として示されている。しかしながら、第１マッチング回路２１２の回路構成は、本実施形態に係る回路構成に限定されず、例えば、分布定数回路であってもよい。

本実施形態において、第１フィルタ回路２１４は、１段のＬＣ並列回路を有している。このＬＣ並列回路は、並列に接続されたインダクタ及びキャパシタを含んでいる。また、このＬＣ並列回路は、集中定数回路として示されている。ただし、これに限定されず、例えば、分布定数回路であってもよい。なお、第１フィルタ回路２１４は、直列に接続された複数段のＬＣ並列回路を有していてもよい。すなわち、第１フィルタ回路２１４は、少なくとも１段のＬＣ並列回路を有するようにすることができる。第１フィルタ回路２１４は、第１周波数帯域の信号を通過させ、第２周波数帯域の信号を遮断する。例えば、図５の回路において、第２ＭＳＬ２１６ｂの長さが０ｍｍである場合、第１フィルタ回路２１４は、第２周波数帯域の２６９０ＭＨｚに対して、特性インピーダンスの１７倍の高インピーダンスを有するオープン回路となっている。したがって、図５の回路において、第１フィルタ回路２１４は、第２周波数帯域の２６９０ＭＨｚを最良点として信号を反射することができる。また、電気的な経路において、第１フィルタ回路２１４は、第１給電部２１０と合成部２５０との間に位置している。「電気的な経路」とは、例えば図５に示す回路図等、第１基板２００の回路図上において、第１フィルタ回路２１４が、第１給電部２１０と合成部２５０とを接続する配線上に設けられていることを意味し、第１フィルタ回路２１４が物理的に第１給電部２１０と合成部２５０との間に位置していなくてもよいことを意味する。第１フィルタ回路２１４が設けられている場合、第１フィルタ回路２１４が設けられていない場合と比較して、第２給電部２２０から合成部２５０を経由して第１給電部２１０に入り込む第２周波数帯域の信号の量を低減することができる。すなわち、第１フィルタ回路２１４によって、第２周波数帯域の信号について、第１給電部２１０を第２給電部２２０から分離することができる。

第２ＭＳＬ２１６ｂは、第１フィルタ回路２１４と合成部２５０との間の伝送路となっている。図９を用いて後述するように、第２ＭＳＬ２１６ｂの物理的長さは、短いことが好ましい。すなわち、第１フィルタ回路２１４は、合成部２５０に直結していることが好ましい。第１フィルタ回路２１４が合成部２５０に直結しているという意味の詳細は、後述する。

第２マッチング回路２２２は、キャパシタ及びインダクタを含むフィルタ構造を有している。このフィルタ構造は、集中定数回路として示されている。しかしながら、第２マッチング回路２２２の回路構成は、本実施形態に係る回路構成に限定されず、例えば、分布定数回路であってもよい。

本実施形態において、第２フィルタ回路２２４は、１段のＬＣ並列回路を有している。このＬＣ並列回路は、並列に接続されたインダクタ及びキャパシタを含んでいる。また、このＬＣ並列回路は、集中定数回路として示されている。ただし、これに限定されず、例えば、分布定数回路であってもよい。なお、第２フィルタ回路２２４は、直列に接続された複数段のＬＣ並列回路を有していてもよい。すなわち、第２フィルタ回路２２４は、少なくとも１段のＬＣ並列回路を有するようにすることができる。第２フィルタ回路２２４は、第２周波数帯域の信号を通過させ、第１周波数帯域の信号を遮断する。例えば、図５の回路において、第４ＭＳＬ２２６ｂの長さが０ｍｍである場合、第２フィルタ回路２２４は、第１周波数帯域の８４０ＭＨｚにおいて、特性インピーダンスの４５０倍の高インピーダンスを有するオープン回路となっている。したがって、図５の回路において、第２フィルタ回路２２４は、第１周波数帯域の８４０ＭＨｚを最良点として信号を反射することができる。また、電気的な経路において、第２フィルタ回路２２４は、第２給電部２２０と合成部２５０との間に位置している。「電気的な経路」とは、例えば図５に示す回路図等、第１基板２００の回路図上において、第２フィルタ回路２２４が、第２給電部２２０と合成部２５０とを接続する配線上に設けられていることを意味し、第２フィルタ回路２２４が物理的に第２給電部２２０と合成部２５０との間に位置していなくてもよいことを意味する。第２フィルタ回路２２４が設けられている場合、第２フィルタ回路２２４が設けられていない場合と比較して、第１給電部２１０から合成部２５０を経由して第２給電部２２０に入り込む第１周波数帯域の信号の量を低減することができる。すなわち、第２フィルタ回路２２４によって、第１周波数帯域の信号について、第２給電部２２０を第１給電部２１０から分離することができる。

第４ＭＳＬ２２６ｂは、第２フィルタ回路２２４と合成部２５０との間の伝送路となっている。図９を用いて後述する第２ＭＳＬ２１６ｂの物理的長さと同様にして、第４ＭＳＬ２２６ｂの物理的長さは、短いことが好ましい。すなわち、第２フィルタ回路２２４は、合成部２５０に直結していることが好ましい。第２フィルタ回路２２４が合成部２５０に直結しているという意味の詳細は、後述する。

本実施形態においては、第１アンテナ３１０と第２アンテナ３２０とのアイソレーションは、第１フィルタ回路２１４及び第２フィルタ回路２２４によって実現されている。このため、第１アンテナ３１０と第１フィルタ回路２１４との間の電気長と、第２アンテナ３２０と第２フィルタ回路２２４との間の電気長と、について制約がない。したがって、第１フィルタ回路２１４及び第２フィルタ回路２２４が設けられていない場合と比較して、第１アンテナ３１０及び第２アンテナ３２０のレイアウトの自由度を高くすることができる。

図６は、図５の第１の変形例を示す図である。図６に示す例は、以下の点を除いて、図５に示した例と同様である。

第２給電部２２０は、合成部２５０に直結している。すなわち、第１基板２００は、図５に示した第２マッチング回路２２２、第２フィルタ回路２２４、第３ＭＳＬ２２６ａ及び第４ＭＳＬ２２６ｂを有していない。第２給電部２２０において、第２マッチング回路２２２がなくとも出力インピーダンスが合成部２５０の特性インピーダンスになっている場合や、第２フィルタ回路２２４がなくても第１周波数帯域の信号から見て合成損失が許容される場合等、第２マッチング回路２２２及び第２フィルタ回路２２４が不要な場合、第２給電部２２０は、合成部２５０に直結させてもよい。この場合、第２アンテナ３２０から合成部２５０に送られる信号の周波数帯域が第２マッチング回路２２２によって狭帯域化されることを抑制することができる。また、第２アンテナ３２０から合成部２５０に送られる信号が第２フィルタ回路２２４によって損失することを抑制することができる。

図５及び図６の説明より、第１基板２００は、第１フィルタ回路２１４及び第２フィルタ回路２２４の少なくとも一方、例えば、第１フィルタ回路２１４及び第２フィルタ回路２２４の双方を有するようにすることができる。

図７は、図５の第２の変形例を示す図である。図７に示す例は、第１フィルタ回路２１４の構成及び第２フィルタ回路２２４の構成を除いて、図５に示した例と同様である。

第１フィルタ回路２１４は、Ｔ型ローパスフィルタ回路を有している。このＴ型ローパスフィルタ回路は、直列に接続された２つのインダクタと、当該２つのインダクタの間の部分と接地電位とに接続されたキャパシタと、を含んでいる。また、このＴ型ローパスフィルタ回路は、集中定数回路として示されている。ただし、これに限定されず、例えば、分布定数回路であってもよい。図７に示す例においても、第１フィルタ回路２１４は、第１周波数帯域の信号を通過させることができ、第２周波数帯域の信号を遮断することができる。また、図５の第１フィルタ回路２１４と比較して、インダクタの個数が１つ増えている。フィルタが多段化しているため、第２周波数帯域の合成損失を低減できる周波数帯域を広げることができる。

第２フィルタ回路２２４は、Ｔ型ハイパスフィルタ回路を有している。このＴ型ハイパスフィルタ回路は、直列に接続された２つのキャパシタと、当該２つのキャパシタの間の部分と接地電位とに接続されたインダクタと、を含んでいる。また、このＴ型ハイパスフィルタ回路は、集中定数回路として示されている。ただし、これに限定されず、例えば、分布定数回路であってもよい。図７に示す例においても、第２フィルタ回路２２４は、第２周波数帯域の信号を通過させることができ、第１周波数帯域の信号を遮断することができる。また、図５の第２フィルタ回路２２４と比較して、キャパシタの個数が１つ増えている。フィルタが多段化しているため、第１周波数帯域の合成損失を低減できる周波数帯域を広げることができる。

図８は、図５の第３の変形例を示す図である。図８に示す例は、以下の点を除いて、図５に示した例と同様である。

車載用アンテナ装置１０は、第３アンテナ３３０をさらに備えている。第３アンテナ３３０は、第１アンテナ３１０の第１周波数帯域及び第２アンテナ３２０の第２周波数帯域の双方と異なる第３周波数帯域で動作する。第３周波数帯域は、例えば、２６９０ＭＨｚよりも高い周波数帯域、例えば、５ＧＨｚ帯域を含んでいてもよい。第３周波数帯域が５ＧＨｚ帯域を含む場合、第３アンテナ３３０は、例えば、Ｗ−ＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）アンテナ、Ｖ２Ｘ（Ｖｅｈｉｃｌｅ−ｔｏ−ｅｖｅｒｙｔｈｉｎｇ）アンテナ、５Ｇ通信のＳｕｂ６等として機能してもよい。

なお、第３周波数帯域は、第２周波数帯域と同じ周波数帯域であってもよい。この場合において、第２周波数帯域及び第３周波数帯域がＬＴＥの高周波数帯域を含むとき、ＬＴＥの高周波数帯域の信号を、２つのアンテナ、すなわち、第２アンテナ３２０及び第３アンテナ３３０によって送信及び／又は受信することができる。また、ＬＴＥの高周波数帯域の信号は、２つ以上のアンテナによって送信及び／又は受信してもよい。

第１基板２００は、第３給電部２３０、第３マッチング回路２３２、第３フィルタ回路２３４、第５ＭＳＬ２３６ａ及び第６ＭＳＬ２３６ｂをさらに有している。第３給電部２３０は、第３アンテナ３３０に接続されている。第３給電部２３０は、第３マッチング回路２３２、第５ＭＳＬ２３６ａ、第３フィルタ回路２３４及び第６ＭＳＬ２３６ｂを順に介して合成部２５０に接続されている。このようにして、合成部２５０は、第１給電部２１０から送られた信号と、第２給電部２２０から送られた信号と、に加えて、第３給電部２３０から送られた信号も合成する。

第３給電部２３０は、第１給電部２１０及び第２給電部２２０から物理的に離間している。この場合、第３アンテナ３３０の給電部が第１アンテナ３１０の給電部及び第２アンテナ３２０の給電部と共通になっている場合と比較して、第１アンテナ３１０と第２アンテナ３２０と第３アンテナ３３０とのアイソレーションを確保することができ、第１アンテナ３１０によって送信及び／又は受信される信号と、第２アンテナ３２０によって送信及び／又は受信される信号と、第３アンテナ３３０によって送信及び／又は受信される信号と、の干渉を低減することができる。このため、車載用アンテナ装置１０の第１アンテナ３１０、第２アンテナ３２０及び第３アンテナ３３０の感度を広周波数帯域に亘って高くすることができる。

図５及び図８の説明より、合成部２５０は、第１アンテナ３１０、第２アンテナ３２０、第３アンテナ３３０等の複数のアンテナの各々に対応して接続される第１給電部２１０、第２給電部２２０、第３給電部２３０等の複数の給電部から送られる信号を合成することができる。この場合、複数のアンテナの数は、例えば、図５に示すように２つであってもよいし、例えば、図８に示すように３つであってもよいし、或いは４つ以上であってもよい。また、これらの複数のアンテナの周波数帯域の一部の周波数帯域は、互いに異なっていてもよいし、又は同じであってもよい。

図９は、図５に示した回路構成と同様の回路構成においての、第１フィルタ回路２１４と合成部２５０との間における第２ＭＳＬ２１６ｂの長さと、第２アンテナ３２０の２６９０ＭＨｚの信号についての合成部２５０における合成損失と、の関係の一例を示すグラフである。

図９に示すグラフの横軸は、第１フィルタ回路２１４と合成部２５０との間における第２ＭＳＬ２１６ｂの長さを示している。図９のグラフの横軸に示されたλは、２６９０ＭＨｚで第２ＭＳＬ２１６ｂを伝搬する信号の波長を意味する。この波長λは、波長短縮率を考慮した値であり、６２．４ｍｍとなっている。図９に示すグラフの縦軸の合成損失は、第２給電部２２０から合成部２５０に送られた２６９０ＭＨｚの信号と、第２給電部２２０から合成部２５０に送られ、合成部２５０から第２ＭＳＬ２１６ｂを経由して第１フィルタ回路２１４に送られ、第１フィルタ回路２１４によって反射され、第２ＭＳＬ２１６ｂを経由して合成部２５０に送られた２６９０ＭＨｚの信号と、の干渉によって生じる損失を意味する。

図９に示すように、波長λに対する第２ＭＳＬ２１６ｂの長さの比につき０〜２／１６、６／１６〜１０／１６及び１４／１６〜１８／１６において、合成損失は、おおよそ−２ｄＢ以上となっている。一方、波長λに対する第２ＭＳＬ２１６ｂの長さの比につき４／１６及びその近傍、１２／１６及びその近傍並びに２０／１６及びその近傍において、合成損失は、局所的に大きくなっている。この理由は、次のとおりである。すなわち、波長λに対する第２ＭＳＬ２１６ｂの長さの比が０及びその近傍、又は１／２の整数倍及びその近傍であるときは、第２給電部２２０から合成部２５０に送られた信号と、第２給電部２２０から合成部２５０に送られ、合成部２５０から第２ＭＳＬ２１６ｂを経由して第１フィルタ回路２１４に送られ、第１フィルタ回路２１４によって反射されて第２ＭＳＬ２１６ｂを経由して合成部２５０に送られた信号と、によって、信号の強め合いの干渉が生じる。これに対して、波長λに対する第２ＭＳＬ２１６ｂの長さの比が１／４の奇数倍及びその近傍であるときは、第２給電部２２０から合成部２５０に送られた信号と、第２給電部２２０から合成部２５０に送られ、合成部２５０から第２ＭＳＬ２１６ｂを経由して第１フィルタ回路２１４に送られ、第１フィルタ回路２１４によって反射されて第２ＭＳＬ２１６ｂを経由して合成部２５０に送られた信号と、によって、信号の弱め合いの干渉が生じる。したがって、図９に示すように、合成損失は、第１フィルタ回路２１４と合成部２５０との間における第２ＭＳＬ２１６ｂの長さに応じて異なっている。

図９に示す例において、波長λに対する第２ＭＳＬ２１６ｂの長さの比は、０〜２／１６、６／１６〜１０／１６又は１４／１６〜１８／１６であることが好ましいといえる。しかしながら、第２アンテナ３２０の第２周波数帯域が広く、すなわち、第２周波数帯域に対応する波長帯域が広く、かつ第２ＭＳＬ２１６ｂの長さが比較的長いとき、例えば、図９において波長λに対する第２ＭＳＬ２１６ｂの長さの比が１／８超であるときは、図９に示す例における周波数において損失が低くても、図９に示す例における周波数と異なる周波数において損失が低くなるとは限らない。したがって、合成部２５０における第２周波数帯域の信号の合成損失を低減する観点からすると、第１フィルタ回路２１４と合成部２５０との間における第２ＭＳＬ２１６ｂの長さ、すなわち、第１フィルタ回路２１４と合成部２５０との間における伝送路の長さは、第２周波数帯域内の最大周波数でこの伝送路を伝搬する信号の波長の１／８倍以下であることが好ましいといえる。

なお、第２アンテナ３２０の第２周波数帯域が比較的狭く、例えば、第２周波数帯域内の最大周波数に対応する波長が第２周波数帯域内の最小周波数に対応する波長の３／４倍以下であるとき、第１フィルタ回路２１４と合成部２５０との間における第２ＭＳＬ２１６ｂの長さは、第２周波数帯域内の最大周波数で第２ＭＳＬ２１６ｂを伝搬する信号の波長の１／８倍以下、又は第２周波数帯域内の最大周波数で第２ＭＳＬ２１６ｂを伝搬する信号の波長の（４Ｎ−１）／８倍以上（４Ｎ＋１）／８倍以下（Ｎ：１以上の整数）にしてもよい。

図９を用いて説明した事項は、第２フィルタ回路２２４と合成部２５０との間における第４ＭＳＬ２２６ｂの長さについても同様である。すなわち、合成部２５０における第１周波数帯域の信号の合成損失を低減する観点からすると、第２フィルタ回路２２４と合成部２５０との間における第４ＭＳＬ２２６ｂの長さは、第１周波数帯域内の最大周波数で第４ＭＳＬ２２６ｂを伝搬する信号の波長の１／８倍以下であることが好ましいといえる。また、第１アンテナ３１０の第１周波数帯域が比較的狭く、例えば、第１周波数帯域内の最大周波数に対応する波長が第１周波数帯域内の最小周波数に対応する波長の３／４倍以下であるとき、第２フィルタ回路２２４と合成部２５０との間における第４ＭＳＬ２２６ｂの長さは、第１周波数帯域内の最大周波数で第４ＭＳＬ２２６ｂを伝搬する信号の波長の１／８倍以下、又は第１周波数帯域内の最大周波数で第４ＭＳＬ２２６ｂを伝搬する信号の波長の（４Ｍ−１）／８倍以上（４Ｍ＋１）／８倍以下（Ｍ：１以上の整数）にしてもよい。

以上のとおり、第１フィルタ回路２１４が合成部２５０に直結しているとは、第１フィルタ回路２１４と合成部２５０との間の伝送路の長さが、λ／８以下であることを意味する。しかしながら、上述したように、条件によっては、第１フィルタ回路２１４が合成部２５０に直結しているとは、第１フィルタ回路２１４と合成部２５０との間の伝送路の長さが、（４Ｎ−１）λ／８倍以上（４Ｎ＋１）λ／８倍以下（Ｎ：１以上の整数）であることも意味する。ここで、波長λは、第２周波数帯域の最大周波数、例えば２６９０ＭＨｚで伝送路内を伝搬する信号の波長である。また、第２フィルタ回路２２４が合成部２５０に直結しているとは、第２フィルタ回路２２４と合成部２５０との間の伝送路の長さが、λ´／８以下であることを意味する。しかしながら、上述したように、条件によっては、第２フィルタ回路２２４が合成部２５０に直結しているとは、第２フィルタ回路２２４と合成部２５０との間の伝送路の長さが、（４Ｍ−１）λ´／８倍以上（４Ｍ＋１）λ´／８倍以下（Ｍ：１以上の整数）であることも意味する。ここで、波長λ´は、第１周波数帯域の最大周波数、例えば９６０ＭＨｚで伝送路内を伝搬する信号の波長を意味する。

図１０は、比較形態１に係る車載用アンテナ装置１０の左側面図である。

比較形態１に係る車載用アンテナ装置１０は、実施形態の第２給電部２２０及び第２アンテナ３２０に相当する構成を備えていない。また、比較形態１に係る車載用アンテナ装置１０は、実施形態の第１アンテナ３１０に代えて、多共振アンテナ９１０を備えている。多共振アンテナ９１０のアンテナカバー９１２内の巻線は、多共振アンテナ９１０が、ＬＴＥ帯域の低周波数帯域と、ＤＡＢ帯域と、ＡＭ／ＦＭラジオ帯域と、で動作可能になるように、調整されている。多共振アンテナ９１０の下端は、給電部に接続されている。

図１１は、比較形態２に係る車載用アンテナ装置１０の左側面図である。

比較形態２に係る車載用アンテナ装置１０は、テレマティックスアンテナ９２０を備えている。テレマティックスアンテナ９２０の形状は、テレマティックスアンテナ９２０がＬＴＥの高周波数帯域で良好に動作するように最適化されている。

図１２は、実施形態に係る車載用アンテナ装置１０の第１アンテナ３１０及び第２アンテナ３２０と、比較形態１に係る車載用アンテナ装置１０の多共振アンテナ９１０と、比較形態２に係る車載用アンテナ装置１０のテレマティックスアンテナ９２０と、の各々におけるＬＴＥの低周波数帯域における感度の周波数特性を示すグラフである。図１３は、実施形態に係る車載用アンテナ装置１０の第１アンテナ３１０及び第２アンテナ３２０と、比較形態１に係る車載用アンテナ装置１０の多共振アンテナ９１０と、比較形態２に係る車載用アンテナ装置１０のテレマティックスアンテナ９２０と、の各々における感度の周波数特性を示すグラフである。

図１２及び図１３の各々のグラフの縦軸は、感度を示している。図１２及び図１３の各々のグラフの横軸は、周波数を示している。図１２のグラフにおいて、２本の点線の間の領域は、ＬＴＥの低周波数帯域、すなわち、６９９ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚを示している。図１３のグラフにおいて、２本の点線の間の領域は、ＬＴＥの高周波数帯域、すなわち、１７１０ＭＨｚ〜２６９０ＭＨｚを示している。図１２及び図１３の各々のグラフ内の実線は、実施形態に係る車載用アンテナ装置１０の第１アンテナ３１０及び第２アンテナ３２０の感度の周波数特性を示している。図１２及び図１３の各々のグラフ内の破線は、比較形態１に係る車載用アンテナ装置１０の多共振アンテナ９１０の感度の周波数特性を示している。図１２及び図１３の各々のグラフ内の一点鎖線は、比較形態２に係る車載用アンテナ装置１０のテレマティックスアンテナ９２０の感度の周波数特性を示している。

比較形態１に係る車載用アンテナ装置１０の多共振アンテナ９１０では、図１２に示すように、ＬＴＥの低周波数帯域の全域に亘って感度が−２ｄＢｉ以上と高くなっている。これに対して、比較形態１に係る車載用アンテナ装置１０の多共振アンテナ９１０では、図１３に示すように、ＬＴＥの高周波数帯域内の１９００ＭＨｚ、２３００ＭＨｚ及び２６００ＭＨｚにおいて感度がおおよそ−４ｄＢｉ以下まで低下している。これは、ＤＡＢ帯域、ＡＭ／ＦＭラジオ帯域等、ＬＴＥ帯域よりも低い周波数帯域の信号の高調波が、多共振アンテナ９１０を構成する巻線、すなわちヘリカルアンテナから発生することの影響によるものと推測される。また、図１３に示すように、比較形態１に係る車載用アンテナ装置１０の感度は、ＬＴＥの高周波数帯域のいずれの周波数においても、実施形態に係る車載用アンテナ装置１０の感度よりも低くなっている。これは、多共振アンテナ９１０によって減衰等の損失が発生しているものと、多共振アンテナ９１０の長さがＬＴＥの高周波数帯域にとって最適な長さになっていないことと、によるものと推測される。

比較形態２に係る車載用アンテナ装置１０のテレマティックスアンテナ９２０では、図１３に示すように、ＬＴＥの高周波数帯域の大部分において感度が−２ｄＢｉ以上と高くなっている。これに対して、比較形態２に係る車載用アンテナ装置１０のテレマティックスアンテナ９２０では、図１２に示すように、ＬＴＥの低周波数帯域の全体において感度が−６ｄＢｉ以下まで低下している。この理由は次のとおりといえる。すなわち、テレマティックスアンテナ９２０の形状は、テレマティックスアンテナ９２０がＬＴＥの高周波数帯域で良好に動作するように最適化されている。しかしながら、テレマティックスアンテナ９２０のこの形状は、ＬＴＥの低周波数帯域にとって最適な形状になっていない。したがって、テレマティックスアンテナ９２０のＬＴＥの低周波数帯域の感度は、テレマティックスアンテナ９２０のＬＴＥの高周波数帯域の感度より低下している。

実施形態に係る車載用アンテナ装置１０の第１アンテナ３１０及び第２アンテナ３２０では、図１２及び図１３に示すように、ＬＴＥの低周波数帯域及び高周波数帯域の双方において、感度が−４ｄＢ以上と高くなっている。

図１２及び図１３に示される結果より、ＬＴＥの低周波数帯域で動作可能なアンテナに接続される給電部と、ＬＴＥの高周波数帯域で動作可能なアンテナに接続される給電部と、を互いに分離することで、車載用アンテナ装置は、ＬＴＥの低周波数帯域及び高周波数帯域の双方において良好に動作することができるといえる。すなわち、本実施形態によれば、車載用アンテナ装置１０の感度を広周波数帯域に亘って高くすることができる。

（変形例１）
図１４は、変形例１に係る車載用アンテナ装置１０の左側面図である。図１５は、図１４に示した車載用アンテナ装置１０の上面図である。変形例１に係る車載用アンテナ装置１０は、以下の点を除いて、実施形態に係る車載用アンテナ装置１０と同様である。

第１アンテナ３１０は、容量装荷素子付きモノポールアンテナとなっている。具体的には、第１アンテナ３１０は、放射素子３１４ａ及び容量装荷素子３１４ｂを有している。放射素子３１４ａは、所定方向、具体的には、車載用アンテナ装置１０の上下方向に線状に延伸する形状を有している。放射素子３１４ａの下端は、第１給電部２１０に接続されている。放射素子３１４ａの上端には、容量装荷素子３１４ｂが取り付けられている。なお、本変形例において、第２アンテナ３２０は、第１導体板部３２２を有しており、例えば図１に示した第２導体板部３２４を有していない。このような構成とすることにより、例えば７０ｍｍ以下の低背のケース内において、広帯域のＬＴＥ帯域に対応しつつ、各々のアンテナのアイソレーションを確保することができる。

（変形例２）
図１６は、変形例２に係る車載用アンテナ装置１０の左側面図である。図１７は、図１６に示した車載用アンテナ装置１０の上面図である。変形例２に係る車載用アンテナ装置１０は、以下の点を除いて、変形例１に係る車載用アンテナ装置１０と同様である。

第１アンテナ３１０は、第２アンテナ３２０の前方に位置しており、第２アンテナ３２０は、第１アンテナ３１０の後方に位置している。第１アンテナ３１０は、板状逆Ｆアンテナ（ＰＩＦＡ）となっている。具体的には、第１アンテナ３１０は、放射板３１６ａ、給電導体部３１６ｂ及び接地導体部３１６ｃを有している。放射板３１６ａは、第１基板２００の上方に位置している。放射板３１６ａは、給電導体部３１６ｂを介して第１給電部２１０に接続されている。また、放射板３１６ａは、接地導体部３１６ｃを介して接地されている。このような構成とすることにより、さらに低背である例えば４０ｍｍ以下のケース内において、複数の周波数帯に対応するアンテナを複数備えながら、広帯域のＬＴＥ帯域に対応しつつ、各アンテナのアイソレーションを確保することができる。

（変形例３）
図１８は、変形例３に係る車載用アンテナ装置１０の左側面図である。変形例３に係る車載用アンテナ装置１０は、以下の点を除いて、変形例１に係る車載用アンテナ装置１０と同様である。

第１アンテナ３１０は、ＬＴＥアンテナ３１８ａ、トラップコイル３１８ｂ、ヘリカル素子３１８ｃ及び容量装荷素子３１８ｄを有している。ＬＴＥアンテナ３１８ａの下端は、第１基板２００の第１給電部２１０に接続されている。トラップコイル３１８ｂは、ＬＴＥアンテナ３１８ａの上端に接続されている。ヘリカル素子３１８ｃの一端は、トラップコイル３１８ｂに接続されている。ヘリカル素子３１８ｃの他端は、容量装荷素子３１８ｄに接続されている。容量装荷素子３１８ｄは、第２アンテナ３２０の上方に位置している。

なお、変形例３に係る車載用アンテナ装置１０における第１アンテナ３１０は、第１アンテナ３１０を構成するエレメントの一部を共有化して複合アンテナを構成している。すなわち、第１アンテナ３１０は、ＬＴＥ帯域の低周波数帯域と、ＤＡＢ帯域又はＡＭ／ＦＭラジオ帯域とで動作可能となる。これにより、例えば７０ｍｍ以下の低背のケース内において、複数の周波数帯に対応するアンテナを複数備えながら、広帯域のＬＴＥ帯域に対応しつつ、各アンテナのアイソレーションを確保することができる。

以上、図面を参照して本発明の実施形態及び変形例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

本明細書によれば、以下の態様が提供される。
（態様１）
態様１は、
第１周波数帯域で動作可能な第１アンテナと、
前記第１周波数帯域と異なる第２周波数帯域で動作可能な第２アンテナと、
前記第１アンテナに接続された第１給電部と、
前記第２アンテナに接続された第２給電部と、
前記第１給電部からの信号と、前記第２給電部からの信号と、を合成する合成部と、
を備える車載用アンテナ装置である。
態様１によれば、第１給電部及び第２給電部は、物理的に互いに離間している。この場合、第１アンテナの給電部と第２アンテナの給電部とが共通になっている場合と比較して、第１アンテナと第２アンテナとのアイソレーションを確保することができ、第１アンテナによって送信及び／又は受信される信号と、第２アンテナによって送信及び／又は受信される信号と、の干渉を低減することができる。このため、車載用アンテナ装置の第１アンテナ及び第２アンテナの感度を広周波数帯域に亘って高くすることができる。
（態様２）
態様２は、
電気的な経路において前記第１給電部と前記合成部との間に位置し、前記第２周波数帯域の信号を遮断する第１フィルタ回路と、
電気的な経路において前記第２給電部と前記合成部との間に位置し、前記第１周波数帯域の信号を遮断する第２フィルタ回路と、
の少なくとも一方をさらに備える、態様１に記載の車載用アンテナ装置である。
態様２によれば、第１フィルタ回路が設けられている場合、第１フィルタ回路が設けられていない場合と比較して、第２給電部から合成部を経由して第１給電部に入り込む第２周波数帯域の信号の量を低減することができる。すなわち、第１フィルタ回路によって、第２周波数帯域の信号について、第１給電部を第２給電部から分離することができる。また、第２フィルタ回路が設けられている場合、第２フィルタ回路が設けられていない場合と比較して、第１給電部から合成部を経由して第２給電部に入り込む第１周波数帯域の信号の量を低減することができる。すなわち、第２フィルタ回路によって、第１周波数帯域の信号について、第２給電部を第１給電部から分離することができる。
（態様３）
態様３は、
前記第１フィルタ回路と前記合成部との間の伝送路の長さが、前記第２周波数帯域内の最大周波数で前記伝送路内を伝搬する信号の波長の１／８倍以下である、態様２に記載の車載用アンテナ装置である。
態様３によれば、第２給電部から合成部に送られた信号と、第２給電部から合成部に送られ、合成部から第１フィルタ回路に送られ、第１フィルタ回路によって反射されて合成部に送られた信号と、によって、信号の強め合いの干渉が生じる。したがって、合成部における第２周波数帯域の信号の合成損失を低減することができる。
（態様４）
態様４は、
前記第２フィルタ回路と前記合成部との間の伝送路の長さが、前記第１周波数帯域内の最大周波数で前記伝送路内を伝搬する信号の波長の１／８倍以下である、態様２又は３に記載の車載用アンテナ装置である。
態様４によれば、態様３と同様にして、合成部における第１周波数帯域の信号の合成損失を低減することができる。
（態様５）
態様５は、
前記第１周波数帯域は、６９９ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚの少なくとも一部を含み、
前記第２周波数帯域は、１７１０ＭＨｚ〜２６９０ＭＨｚの少なくとも一部を含む、態様１から４のいずれか一に記載の車載用アンテナ装置である。
態様５によれば、車載用アンテナ装置の感度を６９９ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ及び１７１０ＭＨｚ〜２６９０ＭＨｚに亘って高くすることができる。
（態様６）
態様６は、
前記第１周波数帯域及び前記第２周波数帯域の双方と異なる第３周波数帯域で動作可能な第３アンテナと、
前記第３アンテナに接続された第３給電部と、
をさらに備え、
前記合成部が、前記第３給電部からの信号も合成する、態様１から５のいずれか一に記載の車載用アンテナ装置である。
態様６によれば、第３給電部は、第１給電部及び第２給電部から物理的に離間している。この場合、第３アンテナの給電部が第１アンテナの給電部及び第２アンテナの給電部と共通になっている場合と比較して、第１アンテナと第２アンテナと第３アンテナとのアイソレーションを確保することができ、第１アンテナによって送信及び／又は受信される信号と、第２アンテナによって送信及び／又は受信される信号と、第３アンテナによって送信及び／又は受信される信号と、の干渉を低減することができる。このため、車載用アンテナ装置の第１アンテナ、第２アンテナ及び第３アンテナの感度を広周波数帯域に亘って高くすることができる。
（態様７）
態様７は、
前記第２アンテナは、前記第２給電部に接続される第１部分と、前記第１部分に対して角度を有して接続されている第２部分と、を有する、態様１から６のいずれか一に記載の車載用アンテナ装置である。
態様７によれば、所望の周波数帯を確保しながらも、低背アンテナを構成することができる。また、第２アンテナのうち第１アンテナとの高さ方向における重複部分が少なくなるため、第１アンテナと第２アンテナとの空間的なアイソレーションを確保することができる。

１０ 車載用アンテナ装置
１００ ベース
２００ 第１基板
２１０ 第１給電部
２１２ 第１マッチング回路
２１４ 第１フィルタ回路
２１６ａ 第１ＭＳＬ
２１６ｂ 第２ＭＳＬ
２２０ 第２給電部
２２２ 第２マッチング回路
２２４ 第２フィルタ回路
２２６ａ 第３ＭＳＬ
２２６ｂ 第４ＭＳＬ
２３０ 第３給電部
２３２ 第３マッチング回路
２３４ 第３フィルタ回路
２３６ａ 第５ＭＳＬ
２３６ｂ 第６ＭＳＬ
２５０ 合成部
２５２ 出力部
３１０ 第１アンテナ
３１２ アンテナカバー
３１４ａ 放射素子
３１４ｂ 容量装荷素子
３１６ａ 放射板
３１６ｂ 給電導体部
３１６ｃ 接地導体部
３１８ａ ＬＴＥアンテナ
３１８ｂ トラップコイル
３１８ｃ ヘリカル素子
３１８ｄ 容量装荷素子
３２０ 第２アンテナ
３２２ 第１導体板部
３２４ 第２導体板部
３３０ 第３アンテナ
４００ 第２基板
５１０ ＧＮＳＳアンテナ
５２０ ＬＴＥアンテナ
５２２ 第３導体板部
５２４ 第４導体板部
９１０ 多共振アンテナ
９１２ アンテナカバー
９２０ テレマティックスアンテナ
Ｘ 第１方向
Ｙ 第２方向
Ｚ 第３方向

Claims (7)

1. 第１周波数帯域で動作可能な第１アンテナと、
   前記第１周波数帯域と異なる第２周波数帯域で動作可能な第２アンテナと、
   前記第１アンテナに接続された第１給電部と、
   前記第２アンテナに接続された第２給電部と、
   前記第１給電部からの信号と、前記第２給電部からの信号と、を合成する合成部と、
   を備える車載用アンテナ装置。
2. 電気的な経路において前記第１給電部と前記合成部との間に位置し、前記第２周波数帯域の信号を遮断する第１フィルタ回路と、
   電気的な経路において前記第２給電部と前記合成部との間に位置し、前記第１周波数帯域の信号を遮断する第２フィルタ回路と、
   の少なくとも一方をさらに備える、請求項１に記載の車載用アンテナ装置。
3. 前記第１フィルタ回路と前記合成部との間の伝送路の長さが、前記第２周波数帯域内の最大周波数で前記伝送路内を伝搬する信号の波長の１／８倍以下である、請求項２に記載の車載用アンテナ装置。
4. 前記第２フィルタ回路と前記合成部との間の伝送路の長さが、前記第１周波数帯域内の最大周波数で前記伝送路内を伝搬する信号の波長の１／８倍以下である、請求項２又は３に記載の車載用アンテナ装置。
5. 前記第１周波数帯域は、６９９ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚの少なくとも一部を含み、
   前記第２周波数帯域は、１７１０ＭＨｚ〜２６９０ＭＨｚの少なくとも一部を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の車載用アンテナ装置。
6. 前記第１周波数帯域及び前記第２周波数帯域の双方と異なる第３周波数帯域で動作可能な第３アンテナと、
   前記第３アンテナに接続された第３給電部と、
   をさらに備え、
   前記合成部が、前記第３給電部からの信号も合成する、請求項１から５のいずれか一項に記載の車載用アンテナ装置。
7. 前記第２アンテナは、前記第２給電部に接続される第１部分と、前記第１部分に対して角度を有して接続されている第２部分と、を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の車載用アンテナ装置。

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