JP2022012537A - 車両用通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のアンテナを用いて通信する構成において、通信性能の劣化を抑制しつつ、小型化可能な車両用通信装置を提供する。【解決手段】車両用通信装置１は、回路基板１１と、筐体１２と、カバー１３と、を備える。回路基板１１には、移動体通信用の複数のアンテナ・・・、Ａ２、・・・、Ａ５が配置されている。回路基板１１上に配置されているアンテナのうち、アンテナ間隔が所定の結合距離未満となっているアンテナ同士は、給電方向が直交するように形成されている。また、送受信兼用のアンテナは無線回路から最も近くに、基板に対して垂直に形成されている。【選択図】図２

Description

本開示は、複数のアンテナを備える車両用通信装置に関する。

特許文献１に開示されているように、車両のルーフに取り付けられて使用される、複数のアンテナを含む車両通信装置が開発されている。このようなアンテナ装置は、例えば、ＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式の通信に供される。

また、移動体通信システムにおいては、近年５Ｇの実用化が進められており、５Ｇ方式では、現行のＬＴＥ、４Ｇ方式に比べて、周波数帯が増加する。具体的には５Ｇ方式では４Ｇ方式で使用される周波数帯に、さらに、３．７ＧＨｚ帯、４．５ＧＨｚ帯、２８ＧＨｚ帯が追加される。

このように近年の移動体通信システムでは、通信に供される周波数帯が増加していく傾向にあり、車両用通信装置としても、複数の周波数帯に対応するアンテナを設けた構成の需要が高まっている。

特許題６００９０６２号公報

アンテナの数が増加すると、それに応じて装置のサイズが大きくなってしまい、コストや車両への搭載性が課題となる。また、小型化のためにアンテナ同士を近接配置すると、アンテナ間での干渉又は結合が生じ、通信性能が劣化する。

本開示は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、複数のアンテナを用いて通信する構成において、通信性能の劣化を抑制しつつ、小型化可能な車両用通信装置を提供することにある。

その目的を達成するための車両用通信装置は、一例として、車両に搭載されて使用される、複数のアンテナ素子を含むアンテナ装置であって、複数のアンテナ素子と接続されてあって、複数のアンテナ素子を用いて他の装置と通信を実施するための無線回路（ＴＲＸ１）を備え、間隔が所定の結合距離未満となるアンテナ素子同士は、給電点からアンテナ素子が伸びる方向である給電方向が互いに直交する姿勢で形成されている。

上記構成によれば、近接配置されるアンテナ素子同士は給電方向が直交する。給電方向が直交するアンテナ素子同士の相関値は、抑制される傾向にある。つまり、通信性能の劣化を抑制しつつ、小型化が可能となる。

なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。

車両用通信装置１の車両２への搭載位置を概略的に示す図である。 車両用通信装置１の搭載姿勢を示す図である。 回路基板１１の正面図である。 回路基板１１の側面図である。 アンテナ間隔と相関値との関係をシミュレーションする際のモデルを示す図である。 アンテナ間隔と相関値との関係をシミュレーションした結果を示す図である。 給電方向と相関値との関係をシミュレーションする際のモデルを示す図である。 図７に示すシミュレーションモデルの側面図である。 給電方向と相関値との関係をシミュレーションする際のモデルを示す図である。 図９に示すシミュレーションモデルの側面図である。 給電方向と相関値の関係のシミュレーション結果を示す図である。 第２実施形態の車両用通信装置１の全体構成を示す側面図である。 回路基板１１Ａの正面図である。 回路基板１１Ａの側面図である。 アンテナの折り曲げ量と相関値のシミュレーションをする際のモデルを示す図である。 アンテナの折り曲げ量と相関値のシミュレーション結果を示す図である。 第３実施形態の車両用通信装置１の全体構成を示す側面図である。 回路基板１１Ｂの正面図である。 回路基板１１Ｂの側面図である。 第４実施形態の車両用通信装置１の全体構成を示す側面図である。 回路基板１１Ｃの正面図である。 回路基板１１Ｃの側面図である。 車両２への車両用通信装置１の取り付け態様の変形例を示す図である。 車両２への車両用通信装置１の取り付け態様の変形例を示す図である。

以下、本開示の実施形態について図を用いて説明する。なお、以降において同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。また、構成の一部のみに言及している場合、他の部分については先に説明した実施形態の構成を適用することができる。

［第１実施形態］
図１は、車両用通信装置１の車両２への搭載位置及び搭載姿勢を示す図である。車両用通信装置１は車両２の屋根部２１に取り付けられて使用される。例えば車両用通信装置１は、車両２の屋根部２１の中央部、或いは中央部から前方又は後方に所定量ずれた位置に配置可能である。例えば車両用通信装置１は、車両２の屋根部２１の上面後端部に配置されている。所定量は、例えば０．１ｍ～０．５ｍ程度の範囲で変更可能である。また、車両用通信装置１の搭載位置は上記に限定されず、屋根部２１の前端付近であっても良い。屋根部２１の上面又は車室内側の面が、車両用通信装置１にとっての取付面に相当する。

なお図１に例示する車両２の屋根部２１の後端部は緩やかに傾斜しており、屋根部２１の後端部の上面は、車両２の後方ほど下方に位置する。なお、車両用通信装置１が搭載される車両２は、図１に示す屋根形状の車両２に限られない。屋根の外面形状が略平面となっている車両にも、車両用通信装置１は搭載可能である。車両用通信装置１は種々の外形形状の車両に搭載できる。たとえば、車両用通信装置１は１ボックス型の車両にも搭載できる。また、図１に示す車両２は普通乗用車であるが、車両用通信装置１は、種々の区分の車両に搭載できる。たとえば、車両用通信装置１はトラックにも搭載できる。

車両用通信装置１は、複数のアンテナを用いて移動体通信システムの電波を送受信可能に構成されている。例えば車両用通信装置１は、第５世代（いわゆる５Ｇ）の移動体通信システムに割り当てられている周波数帯の１つである２．５ＧＨｚ帯の電波を、ＭＩＭＯ方式で送受信可能に構成されている。ＭＩＭＯは、multiple-input and multiple-outputの略である。なお、複数のアンテナを用いた通信の形態としては、ＭＩＭＯ方式のほか、アンテナ・ダイバーシティ方式や、ビーム・フォーミング方式などがある。本開示の構成は、アンテナ・ダイバーシティ方式や、ビーム・フォーミング方式などの通信を行う構成にも適用可能である。

また、車両用通信装置１の送受信の対象とする周波数帯、換言すれば動作周波数帯は適宜設計されればよく、２．５ＧＨｚ帯に限られない。動作周波数帯は、７００ＭＨｚ帯、８００ＭＨｚ帯、９００ＭＨｚ帯、１．５ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯、２ＧＨｚ帯、２．５ＧＨｚ帯、３．４ＧＨｚ帯、３．７ＧＨｚ帯、４．５ＧＨｚ帯、及び２８ＧＨｚ帯の一部又は全部であってもよい。また、車両用通信装置１が、送受信の対象とする電波は、５Ｇの電波に限定されない。４ＧやＬＴＥ（Long Term Evolution）の電波であってもよい。加えて、Ｖ２Ｘ通信用の電波であってもよい。Ｖ２Ｘ通信には５．９ＧＨｚ帯あるいは７００ＭＨｚ帯の電波が使用される。また、車両用通信装置１は、送信と受信の何れか一方のみを実施可能に構成されていても良い。車両用通信装置１は、屋根部２１の所定位置に設けられた穴にはめ込まれた態様で車両２に装着されている。

車両用通信装置１は、図２に示すように、例えば、回路基板１１と、回路基板１１を収容する筐体１２と、カバー１３と、を含む。回路基板１１はプリント基板Ｂ１上に多様な電子部品が実装されたモジュールである。回路基板１１については別途後述する。回路基板１１に直交する方向が車両用通信装置１にとっての上下方向に相当する。

筐体１２は回路基板１１を収容可能な形状に形成されている。筐体１２は、例えば回路基板１１に対して垂直な方向を厚み方向とする扁平な直方体状に形成されている。つまり、筐体１２は所定の深さを有する箱状に形成されている。筐体１２は、電波を遮蔽しないよう樹脂製である。筐体１２の側面には、屋根部２１に設けられた穴部の縁部と嵌合するための嵌合溝１２１が形成されている。嵌合溝１２１は、筐体１２の側面のうち、上端付近に形成されている。当該構成によれば、屋根部２１の上面に対する筐体１２の上面の出っ張りを抑制することができる。なお、嵌合溝１２１は、防水性向上のため、側面部の全周に渡って設けられていることが好ましい。もちろん、嵌合溝１２１は側面部の一部にのみ形成されていても良い。

カバー１３は、筐体１２の上面全体を覆う部材であって、屋根部２１と接着剤で接着されている。カバー１３は、電波を遮蔽しないよう樹脂製である。カバー１３は、車両用通信装置１をはめ込むために屋根部２１に設けた穴から車室内への水の侵入を防ぐ役割を担う。また、カバー１３は、砂や雹などの飛散物から筐体１２及び回路基板１１を守る役割を担う。

車両用通信装置１は、通信ケーブル４を介して通信用のＥＣＵ（Electronic Control Unit）３と接続されており、車両用通信装置１が受信した信号は通信ＥＣＵ３に逐次出力される。また、車両用通信装置１は通信ＥＣＵ３から入力される電気信号を電波に変換して空間に放射する。通信ＥＣＵ３は、車両用通信装置１が受信した信号を取得するとともに、当該車両用通信装置１に対して送信信号或いは送信用のデータを出力するものである。通信ケーブル４としては、同軸ケーブルや、イーサネット（登録商標）用のケーブルなどを採用可能である。なお、車両用通信装置１と通信ＥＣＵ３とは、有線接続のほか、無線通信で接続可能に構成されていてもよい。車両用通信装置１と通信ＥＣＵ３との無線通信方式としては、Bluetooth（登録商標）や、Wi-Fi（登録商標）、ZigBee（登録商標）などを採用可能である。

この車両用通信装置１は回路基板１１が屋根部２１と平行となり、且つ、アンテナ搭載面が車両上方を向くように車両に取り付けられる。ここでのアンテナ搭載面とは、回路基板１１において種々のアンテナが配置されている方の面を指す。なお、ここでの「平行」との表現が指す状態は、完全な平行に限らない。数度～数十度程度の傾きが生じている状態も含む。「垂直」との表現についても同様に、完全に垂直な状態に限らない。数度～数十度程度の傾いている状態も含まれる。車両用通信装置１には、車両での搭載姿勢に対応するように上下、左右が設定されている。

＜回路基板１１の構成について＞
ここでは回路基板１１の構成について説明する。図３は、本実施形態に係る回路基板１１の概略的な構成の一例を示す正面図である。図４は、回路基板１１の側面図である。回路基板１１は、主たる構成要素として、プリント基板Ｂ１、アンテナＡ１～５、無線回路ＴＲＸ１～ＴＲＸ２、車両コネクタＣｎ、インターフェース回路Ｃｉ、及び電源回路Ｃｐなどを備える。

以降における「λ」は、送受信の対象とする電波の波長（以降、対象波長とも記載）を表す。例えば「λ／２」及び「０．５λ」は対象波長の半分の長さを指し、「λ／４」及び「０．２５λ」は対象波長の４分の１の長さを指す。なお、真空中及び空気中における２．５ＧＨｚの電波の波長（つまりλ）は約１２０ｍｍである。

プリント基板Ｂ１は、例えば複数の導体層と絶縁層とを含む多層基板である。プリント基板Ｂ１が備える少なくとも１つの内部導体層は、各種アンテナＡ１～Ａ５にとっての地板として作用するように構成されている。地板は、グランド電位を提供する導体板であって、例えば電源回路Ｃｐの接地端子または同軸ケーブルの外部導体と電気的に接続されている。

プリント基板Ｂ１は、各種電子部品等を搭載可能な面積を有する長方形状に形成されている。なお、プリント基板Ｂ１の形状は長方形状に限らず、台形状や正方形状であってもよい。プリント基板Ｂ１の短辺の長さは、例えば、電気的に０．５λ相当であり、長辺の長さは０．７５λ相当に設定されている。ここでの電気的な長さとは誘電体による波長短縮効果などを考慮した長さを指す。電気的な長さとは実効長とも称される。なお、上述したプリント基板Ｂ１の寸法は一例であり適宜変更可能である。プリント基板Ｂ１が対向基板に相当する。

以下、回路基板１１の構成について、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸を有する右手系の３次元座標系の概念を導入して説明する。図３等の種々の図に示すＸ軸はプリント基板Ｂ１の長手方向を、Ｙ軸はプリント基板Ｂ１の短手方向を、Ｚ軸は上下方向をそれぞれ表している。なお、他の態様としてプリント基板Ｂ１が正方形状である場合には、任意の１辺に沿う方向をＸ軸とすることができる。これらＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸を備える３次元座標系は、車両用通信装置１の構成を説明するための概念である。例えば車両用通信装置１が車両に搭載されている状態においてＸ軸は車両２の左右方向に、Ｙ軸は車両２の前後方向に、Ｚ軸は車両２の高さ方向にそれぞれ対応する。なお、車両用通信装置１が車両２に搭載されている状態においてＸ軸正方向は車両右方向に対応する。また、Ｙ軸正方向は車両前方に対応する。Ｚ軸正方向は車両の上方に対応する。

また、ここでは、プリント基板Ｂ１においてＸ軸に平行な縁部のうち、Ｙ軸正方向側に位置する縁部を主基板前端部Ｅ１１、Ｙ軸負方向側に位置する縁部を主基板後端部Ｅ１２と称する。さらに、プリント基板Ｂ１においてＹ軸に平行な縁部のうち、Ｘ軸正方向側に位置する縁部を主基板右端部Ｅ１３、Ｘ軸負方向側に位置する縁部を主基板左端部Ｅ１４と称する。

プリント基板Ｂ１の一方の面にはアンテナＡ１～Ａ５、インターフェース回路Ｃｉ、電源回路Ｃｐが形成されている。便宜上、プリント基板Ｂ１及び回路基板１１においてアンテナＡ１～Ａ５が設けられている面をアンテナ形成面と称し、アンテナ形成面と反対側の面を裏面と称する。アンテナ形成面は、車両搭載時において上方に向く面に相当する。故にアンテナ形成面は上面と呼ぶこともできる。裏面は車両搭載時において車両下方、換言すれば車室内側に向けられる面に相当する。故に裏面は下面と呼ぶこともできる。プリント基板Ｂ１の裏面には、無線回路ＴＲＸ１～ＴＲＸ２、車両コネクタＣｎが配置されている。裏面が、裏面部に相当する。

車両コネクタＣｎは、通信ケーブル４が接続されるための構成である。車両コネクタＣｎは、その長手方向の一端が主基板後端部Ｅ１２のＸ軸正方向側端部と揃い、かつ、主基板後端部Ｅ１２に沿う姿勢で、プリント基板Ｂ１の背面に配置されている。換言すれば、車両コネクタＣｎは、プリント基板Ｂ１の１つの隅部において、車両コネクタＣｎの長手方向がプリント基板Ｂ１の長手方向と沿う姿勢で固定されている。便宜上、プリント基板Ｂ１において車両コネクタＣｎが配置されている隅部をコネクタ配置隅部と称する。

インターフェース回路Ｃｉは、回路基板１１が車両コネクタＣｎ及び通信ケーブル４を介して通信ＥＣＵ３と通信を行うための信号処理を行う回路群である。例えばインターフェース回路Ｃｉは、信号形式を変換するための回路や、受信データを一時保管するためのバッファ回路、送信データを一時保管するためのバッファ回路などを含む。インターフェース回路Ｃｉには、イーサネット（登録商標）やＵＡＲＴなどにおいて論理信号を実際の電気的な信号に変換する構成（いわゆるＩ／Ｏデバイス）などが含めることができる。なお、種々の通信規格に対応するＩ／Ｏデバイスは、それぞれチップセット（いわゆるＰＨＹチップ）として実現されていることが多い。インターフェース回路Ｃｉには所定の通信規格のＰＨＹチップが含まれうる。インターフェース回路Ｃｉは車両コネクタＣｎの裏側、つまり、プリント基板Ｂ１のアンテナ搭載面においてコネクタ配置隅部に配置されている。

電源回路Ｃｐは、車両電源から供給されている電圧を、各回路の動作電圧に変換して出力する回路モジュールである。電源回路Ｃｐもまた、インターフェース回路Ｃｉの近傍に配置されている。例えば、電源回路Ｃｐはインターフェース回路ＣｉとＸ軸方向に隣接するように、アンテナ搭載面の主基板後端部Ｅ１２に沿って形成されている。当該構成は、車両コネクタＣｎの裏側に電源回路Ｃｐ及びインターフェース回路Ｃｉを配置した構成に相当する。インターフェース回路Ｃｉと電源回路Ｃｐは一体的に形成されていても良い。なお、インターフェース回路Ｃｉと電源回路Ｃｐは車両コネクタＣｎに比べて高さが低いため、図４の側面図では図示を省略している。

アンテナＡ１～Ａ４は、移動体通信システムを構成する無線基地局とデータ通信を行うためのアンテナである。アンテナＡ１～Ａ４は、例えば２．５ＧＨｚ帯の電波を受信、送信、又は送受信するためのアンテナである。アンテナＡ１～Ａ４は移動体通信用のアンテナと呼ぶこともできる。無線基地局は地上に設定されている。故に、アンテナＡ１～Ａ４は、概ね水平方向から到来する電波を送信、受信、又は送受信可能に構成されていることが好ましい。なお、無線基地局は主として垂直偏波を送受信するように構成されている。故に、アンテナＡ１～Ａ４の何れか１つは垂直偏波の送受信に適した構成を有することが好ましい。垂直偏波の送受信に適した構成とは、例えばプリント基板Ｂ１に対して垂直に設けられたモノポールアンテナ等である。

アンテナＡ１～４は例えばモノポールアンテナとして動作するように構成されている。すなわち、各アンテナＡ１～Ａ４のそれぞれは、電気的にλ／４に相当する長さを有する、線状に形成された導体を用いて構成されている。各アンテナＡ１～Ａ４は、給電点から離れた位置で直角に折り曲げられた、屈折形状を有する。図中の矢印は給電点におけるアンテナＡ１～Ａ４の延伸方向である給電方向を示している。給電方向は、給電点におけるアンテナ素子の接線方向に相当する。

アンテナＡ１～Ａ４のうち、アンテナＡ１は、受信専用アンテナに設定されている。アンテナＡ１は、例えばアンテナ形成面において、コネクタ設置隅部と対角に位置する隅部に沿って、Ｌ型にパターン形成されている。具体的には、アンテナＡ１は、主基板前端部Ｅ１１に沿う部分と、主基板左端部Ｅ１４に沿う部分とを有する。アンテナＡ１の給電点は、主基板前端部Ｅ１１に沿う部分のＸ軸正方向側の端部に設けられている。当該構成によれば、アンテナＡ１の給電方向は、Ｘ軸負方向となる。なお、線状のアンテナ素子がプリント基板Ｂ１の縁部に沿って設けられた構成には、プリント基板Ｂ１の縁部とアンテナ素子との間に所定距離未満の離隔が存在する態様も含まれる。ここでの所定距離は例えば０．１λなどとする事ができる。

アンテナＡ２は、送受信兼用アンテナである。アンテナＡ１は、例えばアンテナ形成面の主基板前端部Ｅ１１の中央部において、支持部Ｓ１を用いてプリント基板Ｂ１に対して立設されている。支持部Ｓ１は、アンテナＡ２を支持するための構成である。支持部Ｓ１は、例えば直方体状の構成であって、例えば樹脂などを用いて形成されている。アンテナＡ２は直方体状の支持部Ｓ１の側面から上面に沿って延設されており、支持部Ｓ１の上面の縁部で直角に折り曲げられた構成を備える。すなわち、アンテナＡ２は、支持部Ｓ１の側面に沿ってＺ軸正方向に延設されている立設部と、支持部Ｓ１の上面においてアンテナ形成面と対向するように延設されている浮遊区間とを備える。アンテナＡ２の浮遊区間はさらに立設部の上側端部から、Ｘ軸正方向に伸びる部分であるＸ軸平行部と、Ｘ軸平行部のＸ軸正方向側の端部からＹ軸負方向に伸びるＹ軸平行部とを備える。アンテナＡ２は全長として、λ／４の長さを有するように構成されている。給電点は、立設部分の根本、すなわちプリント基板Ｂ１上に形成されている。当該構成によれば、アンテナＡ２の給電方向は、Ｚ軸正方向となる。なお、別途後述するようにアンテナＡ２は、アンテナＡ１～Ａ４の中で、無線回路ＴＲＸ１から最も近い位置に配置されているアンテナに相当する。また、アンテナＡ２はアンテナＡ１～Ａ４の中で、最も背の高いアンテナに相当する。なおアンテナＡ２には、インピーダンスを整合させるためのスタブあるいは短絡部が付加されていても良い。アンテナＡ２の高さに応じてインピーダンスが変化しうるためである。

アンテナＡ３は、受信専用アンテナである。アンテナＡ３は、例えばアンテナ形成面において、主基板前端部Ｅ１１と主基板右端部Ｅ１３とが接続する角部に沿って、Ｌ型にパターン形成されている。具体的には、アンテナＡ３は、主基板前端部Ｅ１１に沿う部分と、主基板右端部Ｅ１３に沿う部分とを有する。アンテナＡ３の給電点は、主基板右端部Ｅ１３に沿う部分のＹ軸負方向側の端部に設けられている。当該構成によれば、アンテナＡ３の給電方向は、Ｙ軸正方向となる。

アンテナＡ４は、受信専用アンテナである。アンテナＡ４は、例えばアンテナ形成面において、主基板後端部Ｅ１２と主基板左端部Ｅ１４とが接続する角部に沿って、Ｌ型にパターン形成されている。具体的には、アンテナＡ４は、主基板後端部Ｅ１２に沿う部分と、主基板左端部Ｅ１４に沿う部分とを有する。給電点は、主基板左端部Ｅ１４に沿う部分のＹ軸正方向側の端部に設けられている。当該構成によれば、アンテナＡ４の給電方向は、Ｙ軸負方向となる。

アンテナＡ５は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）が備える航法衛星が送信する航法信号を受信するアンテナである。アンテナＡ５は衛星通信用のアンテナと呼ぶこともできる。航法衛星は上空に存在するので、ＧＮＳＳアンテナ１１２は、車両上方、換言すれば天頂方向から到来する電波を受信する必要があるアンテナである。アンテナＡ５は、例えばパッチアンテナとして構成されている。パッチアンテナとしてのアンテナＡ５は円偏波を送受信可能なように１組の対角部が縮退分離素子として作用するように切り取られていてもよい。アンテナＡ５は、プリント基板Ｂ１の中央からＸ軸正方向側に所定距離ずれた位置に配置されている。換言すればアンテナＡ５は、アンテナＡ３のＹ軸負方向側に配置されている。なお、上記の配置態様は、立体的な構造を有するアンテナＡ２から所定距離離れた位置にアンテナＡ５を配置した構成に相当する。また、上記の配置態様は、立体的な構造を有するアンテナＡ２よりも、平面的に形成されているアンテナＡ３の近くにアンテナＡ５を配置した構成に相当する。

無線回路ＴＲＸ１は、他の装置から送信された信号を無線基地局及びアンテナＡ１～Ａ４を介して受信するための回路モジュールである。つまり、無線回路ＴＲＸ１はデータ通信を実行するための回路である。無線回路ＴＲＸ１は、アンテナＡ１～Ａ４で受信した信号に対して所定の信号処理を受信データを取り出す回路、及び、アンテナＡ２に送信信号を出力して電波として送信させるための回路を含む。つまり、変調回路や復調回路、検波回路、信号増幅器、周波数変換器、位相調整器などを含む。無線回路ＴＲＸ１はアンテナＡ１～Ａ４のそれぞれと電気的に接続されている。無線回路ＴＲＸ１は、プリント基板Ｂ１の裏面において、アンテナＡ１～Ａ４の中心に位置する領域に配置されている。例えば無線回路ＴＲＸ１は、プリント基板Ｂ１の裏面の中央部に配置されている。このような構成は、換言すれば、無線回路ＴＲＸ１をアンテナＡ１、Ａ３、Ａ４から概ね等距離となる位置に配置した構成に相当する。無線回路ＴＲＸ１が中央に配置されていることにより、送受信用のアンテナＡ２は前述の通り、アンテナＡ１～Ａ４の中で、無線回路ＴＲＸ１から最も近い位置に配置されているアンテナに相当する。信号送信にも供されるアンテナＡ２を無線回路ＴＲＸ１の近くに配置することにより、伝送過程における信号損失を抑制することができる。

無線回路ＴＲＸ２は、アンテナＡ５を介して衛星からの信号を受信処理するための回路である。例えば無線回路ＴＲＸ２は、測位衛星からの信号に基づいて現在位置を算出するＧＮＳＳ受信機として機能するように構成されている。無線回路ＴＲＸ２は、アンテナＡ５の裏側に配置されている。

＜アンテナの離隔と相関値の関係について＞
ここでは図５～図６を用いて、アンテナ同士の離隔と相関値の関係について説明する。なお、ここでの相関値は相関係数とも称される。一般的に複数のアンテナを用いた通信方式においては相関値が大きいほど、通信性能が劣化することが知られている。つまり相関値は小さい方が好ましいパラメータである。

図５は、モノポールアンテナとして構成された２つのアンテナＡａとアンテナＡｂを用いたシミュレーションのモデルを表した図である。アンテナＡａとアンテナＡｂは何れもＺ軸正方向に立設されており、給電方向は両方ともＺ軸正方向である。アンテナＡａ及びアンテナＡｂの個々の放射素子としての幅Ｗは０．００５λに設定されている。各アンテナＡａ、Ａｂの高さＨはいずれも０．２５λである。図５中のＤは、アンテナ間の距離、換言すれば離隔を表している。シミュレーションモデルにおいて地板Ｇｎは、送受信の対象とする波長に対して十分に大きいサイズに設定されている。なお、本開示におけるアンテ間の距離は、それぞれのアンテナの給電点の距離に対応する。

上記モデルにおいて、アンテナＡａ、Ａｂの距離Ｄを変化させた場合の相関値のシミュレーション結果を図６に示す。図６に示すようにアンテナ間の距離は小さくなるほど、相関値は高くなる。一方、距離Ｄを０．２２λ以上とした構成によれば相関値は０．１以下に抑制できる。また、相関値が０．１以下であれば、アンテナ・ダイバーシティ方式やＭＩＭＯ方式などの複数のアンテナを用いた通信方式としては、十分な通信品質が得られることが期待できる。

なお、図６は逆説的に、給電方向が同一となるアンテナ同士を、離隔が０．２２λ未満となる位置関係で配置すると相関値が０．１以上となり、通信性能が劣化しうることを示している。このように通信性能を劣化しうるアンテナ間隔の閾値を以降では結合距離とも記載する。結合距離は例えば０．２２λである。なお、結合距離は０．２５λであってよい。また、相関値として０．２までを許容範囲とする場合には、結合距離は０．１７５λとすることができる。

＜給電方向と相関値の関係について＞
ここでは、図７～図１１を用いて、給電方向と相関値の関係について説明する。図７～１０は、モノポールアンテナとして構成された２つのアンテナＡａとアンテナＡｂを用いたシミュレーションのモデルを説明するための図である。

図７、図９は何れも、Ｘ軸方向に直線状に形成されたアンテナＡａと、地板Ｇｎに対して立設するように形成されたＬ字型のアンテナＡｂとを含むシミュレーションモデルを示している。図８は、図７のアンテナＡｂのＸＺ平面での構成を概略的に示しており、図１０は、図９のアンテナＡｂのＹＺ平面での構成を概略的に示している。図中のＬはアンテナＡａの長さを表しており、Ｌ≒λ／４に設定されている。図中のＨはアンテナＡｂの高さを表しており、変数である。図中のＬ２は、アンテナＡｂの地板Ｇｎに平行な部分の長さを表している。アンテナＡｂは、Ｈ＋Ｌ２≒λ／４を充足するように構成されている。図７及び図８に示すシミュレーションモデルをＡモデルと称する。図９及び図１０に示すシミュレーションモデルをＢモデルと称する。Ａモデルは、アンテナＡｂがアンテナＡａに対して逆方向に折り曲げられている構成に相当する。ＢモデルはアンテナＡｂがアンテナＡａに対して直交する方向に折り曲げられている構成に相当する。いずれも各アンテナＡａ、Ａｂの給電方向が直交している構成に相当する。アンテナ同士の距離Ｄは、例えば０．１λ相当に設定されている。

図１１は、Ａモデル及びＢモデルにおいてアンテナＡｂの高さＨを変更した場合の相関値のシミュレーション結果を示すものである。図１１に示すように、Ａモデル、Ｂモデルの何れにおいても高さＨに関わらず、相関値は０．１以下に抑制できる。このような傾向は、アンテナＡａ、Ａｂの距離Ｄを０．０５λから０．２５λの範囲で変更しても同様であった。つまり、給電方向が直交していれば、アンテナ間の距離Ｄが結合距離以下であっても、相関値を０．１以下に抑制できる。

よって、回路基板１１のレイアウトを設計する際には以下の設計思想（１）～（２）に基づいて行うことにより、アンテナ間の相関値を抑制できる。

思想（１）：アンテナ間隔が結合距離未満となるアンテナ同士は給電方向を直交させる。

思想（２）：給電方向を同一とするアンテナ同士は結合距離以上、離して配置する。

上記の思想（１）、（２）に基づけば、回路のレイアウト設計時に、アンテナ位置やアンテナ間距離を変更しても通信性能が大きく変化することを低減でき、設計作業の効率性を高めることができる。

＜上記構成の効果＞
以上のように構成された回路基板１１を含む車両用通信装置１は、回路基板１１が車両水平面に対して概ね平行となる姿勢で屋根部２１に配置されると、データ通信用のアンテナＡ１～Ａ４の中でアンテナＡ２が最も高い位置になる。つまり、アンテナＡ２はアンテナＡ１～Ａ４のなかで、電波環境として最も良い位置に配置されたアンテナ素子に相当する。このような最も高い位置にあるアンテナＡ２を送受信兼用アンテナとして用いることで、通信性能の担保しやすくなる。

また、衛星用通信用のアンテナＡ５は、上空のエリアを全て見えるようにしたいといった要求がある。そのような要求に対し、アンテナＡ２のように高さの高いアンテナが近くにあると、アンテナＡ２によって受信特性が劣化する方向が発生してしまう。そのような事情を踏まえて、アンテナＡ５は、背の高いアンテナＡ２より、背の低いＡ３に近づけて配置してある。当該構成によれば、衛星通信用のアンテナＡ５に電波的な死角が生じる恐れを抑制できる。なお、電波的な死角とは、信号を直接的に受信できない方向であって、アンテナにとっての見通し外とも呼ばれる。

さらに、アンテナＡ１の給電方向はＸ軸負方向であり、アンテナＡ２の給電方向はＺ軸正方向である。また、アンテナＡ３の給電方向はＹ軸正方向であり、アンテナＡ４の給電方向はＹ軸負方向である。アンテナ間隔が所定の閾値（以降、結合距離）に位置するアンテナの組み合わせにおいては、給電方向を直交させている。具体的には、アンテナＡ１とアンテナＡ２、アンテナＡ２とアンテナＡ３、アンテナＡ１とアンテナＡ４は、それぞれ給電方向が直交させている。

このように給電方向を直交させた構成によれば、アンテナ間の距離が結合距離未満であっても、２つのアンテナの相関値を所定値（例えば０．１以下）に抑制できる。つまり、通信性能を劣化させることなく近接配置可能となる。ひいては基板サイズを縮小可能となる。

また、上記に構成によれば移動体通信用のアンテナＡ１～Ａ４を近接配置可能となる。その結果、移動体通信用の複数のアンテナＡ１～Ａ４と、それらのアンテナでの受信信号の処理を行う無線回路ＴＲＸ１を１つのケースに収めることが可能となる。また、車両用通信装置１の小型化、特に、高さの抑制が可能となる。さらに、車両用通信装置１の小型化に伴って車両２への搭載性も改善できる。

また、上記のように回路のレイアウト設計をする前に、各アンテナの給電方向を上記のように決めておくことで、回路のレイアウトの修正時に、アンテナ位置やアンテナ間距離を変更しても通信性能への影響を抑制できる。そのため、別の回路部品の追加等で回路レイアウトを微調整する必要が生じた場合であっても、アンテナ形状とアンテナ配置を大幅に変更する手間が生じる恐れを低減できる。換言すれば、複数のアンテナを用いた通信方式に適した構成を決定するための設計工数を抑制可能となる。

さらに、上記構成によれば、複数のアンテナＡ１～Ａ４を１つの筐体に収容しつつ、通信性能を担保可能となる。故に、所望の通信性能を得るために、車両２の別の場所に移動体通信用のアンテナを設ける必要がなくなる。それに伴い、別の場所に設けられたアンテナと通信ＥＣＵまた無線回路ＴＲＸ１とを接続する同軸コネクタの数を減らすことが可能となる。その結果、車両２への取り付け工程での所要時間等のコストを削減できる。

さらに、アンテナＡ１～Ａ４を例えばＬ字型などの屈曲形状に形成することにより、より一層の小型化が可能となる。特にプリント基板Ｂ１に対して立設されたアンテナＡ２を２段階折り曲げた屈曲形状に形成することで、車両用通信装置１の高さを低減できる。その結果、屋根部２１の上面に対する車両用通信装置１の突出量を低減可能となる。

［第２実施形態］
次に本開示の車両用通信装置１の第２の実施形態について図１２～図１６を用いて説明する。図１２は第２実施形態における車両用通信装置１の全体構成を概略的に示した図である。図１３は第２実施形態における回路基板１１の正面図であり、図１４は第２実施形態の車両用通信装置１の側面図である。

第２実施形態と第１実施形態の主たる相違点は、図１２に示すように、車両用通信装置１の外観形状が、走行による空気抵抗を減ずる流線形状に形成された、いわゆるシャークフィン状に形成されている点にある。シャークフィン状は、換言すれば、厚みが前後方向の長さに比べて薄く、かつ、前端から後端に向かってなだらかに高さが大きくなるように形成された立体形状に相当する。シャークフィン状は、ドルフィン状と呼ぶこともできる。第２実施形態は第１実施形態の変形例と呼ぶこともできる。

以下、第２実施形態の車両用通信装置１の構成について説明する。第２実施形態の車両用通信装置１は、回路基板１１Ａと、筐体１２Ａと、カバー１３Ａとを備える。カバー１３Ａは、前述の通り、シャークフィン状に形成されている。筐体１２Ａは、後述するように主基板Ｂ１Ａに対して垂直に立設された副基板Ｂ２を含む回路基板１１Ａを収容可能なように形成されている。すなわち、筐体１２Ａもまた、車両高さ方向に突出した略シャーフィン上の形状を有する。

回路基板１１Ａは、プリント基板Ｂ１に相当する主基板Ｂ１Ａ、副基板Ｂ２、アンテナＡ１１～１５、無線回路ＴＲＸ１～ＴＲＸ２、車両コネクタＣｎ、インターフェース回路Ｃｉ、及び電源回路Ｃｐを備える。

主基板Ｂ１ＡはＹ軸方向を長手方向とする矩形状のプリント基板である。主基板Ｂ１Ａは複数の導体層と絶縁層を含む多層基板として構成されている。なお、主基板Ｂ１Ａが備える少なくとも１つの内部導体層は、各種アンテナＡ１１～Ａ１５にとっての地板として作用するように構成されている。主基板Ｂ１ＡのＸ軸方向の長さは電気的に０．４λ相当に設定されており、Ｙ軸方向の長さは０．７λ相当に設定されている。もちろん主基板Ｂ１Ａの寸法は適宜変更可能である。なお、主基板Ｂ１ＡのＹ軸方向の長さは０．５λ以上に設定されていることが好ましい。

副基板Ｂ２は、主基板Ｂ１Ａに対して垂直に取り付けられた板状部材である。例えば副基板Ｂ２はプリント基板を用いて実現されている。副基板Ｂ２は単なる樹脂板であってもよい。副基板Ｂ２は、アンテナ搭載面において、主基板Ｂ１Ａの中心を通ってＹ軸に平行な線である中心線に沿って立設されている。副基板Ｂ２はＹＺ平面に平行な姿勢でプリント基板Ｂ１のアンテナ搭載面に取り付けられている。副基板Ｂ２は、Ｙ軸正方向の端部からＹ軸負方向の端部に向かってＺ軸方向の長さが増加するように形成されている。副基板Ｂ２の形状は、直角台形でも良いし、三角形でもよい。あるいは、Ｚ軸正方向側の縁部が曲線形状に形成されていても良い。ここでは図１４に示すように直角台形に形成されている。副基板Ｂ２が垂直板に相当する。

以降では説明簡略化のため、副基板Ｂ２が備える縁部のうち、Ｙ軸正方向側の縁部を副基板前端部Ｅ２１と記載する。Ｙ軸正方向は車両搭載時における車両前方に対応するためである。Ｙ軸負方向は車両後方に相当するため、副基板Ｂ２が備える縁部のうち、Ｙ軸負方向側の縁部を副基板後端部Ｅ２２と記載する。また、Ｚ軸正方向は車両にとっての上方向に対応するため、副基板Ｂ２が備える縁部のうち、Ｚ軸正方向側の縁部を副基板上端部Ｅ２３と記載する。副基板Ｂ２が備える縁部のうち、Ｚ軸負方向側の縁部を副基板下端部と記載する。副基板下端部は、主基板Ｂ１Ａとの接合部に相当する。副基板Ｂ２が備える２つの面のうち、Ｘ軸負方向側の側面のことを左側面、Ｘ軸正方向側の側面のことを右側面とも記載する。

副基板Ｂ２のＹ軸方向の長さは、主基板Ｂ１ＡのＹ軸方向の長さよりも小さい範囲において、適宜設定可能である。例えば副基板Ｂ２のＹ軸方向の長さは０．４λに設定されている。なお、副基板Ｂ２のＹ軸方向の長さは、電気的に０．２２λ以上であることが好ましい。

また、副基板Ｂ２のＺ軸方向の長さ、すなわち高さは、Ｙ軸負方向に向かって徐々にお大きくなるように構成されている。副基板前端部Ｅ２１の長さは、例えば電気的に０．１５λに相当する長さに設定されている。また、副基板後端部Ｅ２２の長さは、例えば電気的に０．２λに相当する長さに設定されている。なお、これらの長さは一例であって適宜変更可能である。例えばＹ軸正方向側の端部の長さは、０．１λや０．２λ相当であってもよい。副基板後端部Ｅ２２は、副基板前端部Ｅ２１よりも長く形成されていればよい。なお、車両用通信装置１の高さを抑制する観点からは、副基板Ｂ２は低く形成されていることが好ましい。

車両コネクタＣｎは、長手方向の一端が主基板後端部Ｅ１２と揃い、かつ、主基板右端部Ｅ１３に沿うように、主基板Ｂ１Ａの裏面に配置されている。インターフェース回路Ｃｉは、車両コネクタＣｎの裏側、つまり、プリント基板Ｂ１のアンテナ搭載面においてコネクタ配置隅部に配置されている。なお、車両コネクタＣｎは主基板Ｂ１Ａに実装される部品の中で最も大きな部品の１つに相当する。そのような車両コネクタＣｎをＹ軸方向に沿う姿勢で配置することにより、主基板Ｂ１ＡのＸ軸方向の幅を抑制できる。その結果、車両２への搭載性を向上できる。インターフェース回路Ｃｉは、アンテナ搭載面において主基板右端部Ｅ１３と副基板Ｂ２との間に配置されている。

電源回路Ｃｐは、インターフェース回路Ｃｉの近傍に配置されている。例えば、電源回路Ｃｐはインターフェース回路ＣｉとＹ軸方向に隣接するように、アンテナ搭載面の主基板右端部Ｅ１３から副基板Ｂ２の間に配置されている。インターフェース回路Ｃｉと電源回路Ｃｐは図１４の側面図では図示を省略している。

アンテナＡ１１～Ａ１４は、移動体通信システムを構成する無線基地局とデータ通信を行うためのアンテナである。アンテナＡ１１～Ａ１４は、前述のアンテナＡ１～Ａ４に対応する構成である。アンテナＡ１１～Ａ１４は、第１実施形態と同様に、モノポールアンテナとして動作するように構成されている。

アンテナＡ１１は、受信専用アンテナである。アンテナＡ１１は、例えばアンテナ形成面において、コネクタ設置隅部と対角に位置する隅部に沿って、Ｌ型にパターン形成されている。具体的には、アンテナＡ１１は、主基板前端部Ｅ１１に沿う部分と、主基板左端部Ｅ１４に沿う部分とを有する。アンテナＡ１１の給電点は、主基板前端部Ｅ１１に沿う部分のＸ軸正方向側の端部に設けられている。当該構成によれば、アンテナＡ１の給電方向は、Ｘ軸負方向となる。

アンテナＡ１２は、送受信兼用アンテナである。アンテナＡ１２は、例えば副基板Ｂ２の左側面において、副基板後端部Ｅ２２に沿って、副基板下端部から副基板上端部Ｅ２３に向かって延設されている。換言すれば、アンテナＡ１２は主基板Ｂ１Ａに対して垂直に延設されている。また、アンテナＡ１２は、副基板上端部Ｅ２３付近で副基板上端部Ｅ２３に沿うようにＹ軸正方向に向かって折り曲げられた構成を備える。すなわち、アンテナＡ１２は、主基板Ｂ１Ａとの接合部から、副基板後端部Ｅ２２に沿って延設されている立設部と、副基板上端部Ｅ２３に沿って延設されている連接部とを備える。アンテナＡ１２は全長として、λ／４の長さを有するように構成されている。給電点は、立設部の根本、すなわちアンテナＡ１２のＺ軸負方向側の端部に形成されている。当該構成によれば、アンテナＡ１２の給電方向は、Ｚ軸正方向となる。また、アンテナＡ１２はアンテナＡ１１～Ａ１４の中で、最も背の高いアンテナに相当する。

アンテナＡ１３は、受信専用アンテナである。アンテナＡ１３は、例えばアンテナ形成面において、主基板前端部Ｅ１１と主基板右端部Ｅ１３とが接続する角部に沿って、Ｌ字型にパターン形成されている。具体的には、アンテナＡ１３は、主基板前端部Ｅ１１に沿う部分と、主基板右端部Ｅ１３に沿う部分とを有する。アンテナＡ１３の給電点は、主基板右端部Ｅ１３に沿う部分のＹ軸負方向側の端部に設けられている。当該構成によれば、アンテナＡ１３の給電方向は、Ｙ軸正方向となる。なお、アンテナＡ１３の給電点とアンテナＡ１１の給電点との間隔は、これらの給電方向が直交しているため、結合距離未満となっていても良い。

アンテナＡ１４は、受信専用アンテナである。アンテナＡ１４は、例えば副基板Ｂ２の左側面において、副基板下端部から副基板上端部Ｅ２３に向かって、副基板前端部Ｅ２１に沿って延設されている。換言すれば、アンテナＡ１４は主基板Ｂ１Ａに対して垂直に延設されている。また、アンテナＡ１４は、副基板上端部Ｅ２３付近で副基板上端部Ｅ２３に沿うようにＹ軸負方向に向かって折り曲げられた構成を備える。すなわち、アンテナＡ１４は、主基板Ｂ１Ａとの接合部から、副基板前端部Ｅ２１に沿って延設されている立設部と、副基板上端部Ｅ２３に沿って延設されている連接部とを備える。アンテナＡ１４は全長として、λ／４の長さを有するように構成されている。給電点は、アンテナＡ１４のＺ軸負方向側の端部に形成されている。換言すれば、アンテナＡ１４の給電点は副基板Ｂ２と主基板Ｂ１Ａとの接合部に形成されている。当該構成によれば、アンテナＡ１４の給電方向は、Ｚ軸正方向となる。

アンテナＡ１４の給電点とアンテナＡ１１の給電点との間隔は、これらの給電方向が直交しているため、結合距離未満となっていても良い。同様に、アンテナＡ１４の給電点とアンテナＡ１３の給電点との間隔は、これらの給電方向が直交しているため、結合距離未満となっていても良い。

また、アンテナＡ１２及びアンテナＡ１４は何れも副基板Ｂ２上に形成されており、給電方向は同一となる。ただし、アンテナＡ１２は副基板後端部Ｅ２２に沿って形成されている一方、アンテナＡ１４は副基板前端部Ｅ２１に沿って形成されている。副基板Ｂ２のＹ軸方向長さは、λ／４以上に設定されているため、アンテナＡ１２とアンテナＡ１４の間隔もまた０．２２λ以上となる。このような構成によればアンテナＡ１２とアンテナＡ１４の相関値を０．１以下に抑制することができる。

アンテナＡ１５は、アンテナＡ５に対応する構成である。アンテナＡ１５は、主基板Ｂ１ＡのＸ軸方向中央部であって、かつ、副基板Ｂ２よりもＹ軸正方向側となる位置に配置されている。換言すればアンテナＡ１５は、アンテナＡ１１とアンテナＡ１３の間に配置されている。

無線回路ＴＲＸ１は、アンテナＡ１１～Ａ１４のそれぞれと電気的に接続されている。無線回路ＴＲＸ１は、プリント基板Ｂ１の裏面において、中央部よりもＸ軸負方向側に所定量ずれた位置に配置されている。換言すれば、副基板Ｂ２と主基板左端部Ｅ１４との間に配置されている。なお、当該配置態様は一例であって、プリント基板Ｂ１の裏面において、副基板Ｂ２と重なる位置に配置されていても良い。また、無線回路ＴＲＸ１は、アンテナＡ１１～Ａ１４のそれぞれとの距離の合計値が最小となる位置に配置されていることが好ましい。当該構成によれば装置全体での伝送損失を抑制できる。さらに、無線回路ＴＲＸ１は信号送信にも供するアンテナＡ１２の近くに配置されていることが好ましい。信号送信にも供されるアンテナＡ１２を無線回路ＴＲＸ１の近くに配置することにより、伝送過程における信号損失を抑制可能となる。その他、無線回路ＴＲＸ１は、各アンテナＡ１１～１４の給電点の重心に相当する場所に配置されていても良い。

無線回路ＴＲＸ２は、アンテナＡ１５を介して衛星からの信号を受信処理するための回路である。無線回路ＴＲＸ２は、アンテナＡ１５の裏側に配置されている。

＜Ｚ軸方向に伸びるアンテナをＬ字型とした場合の影響について＞
ここでは図１５及び図１６を用いて、アンテナＡ１２及びアンテナＡ１４の組み合わせのように、Ｚ軸方向に伸びるアンテナを途中で折り曲げ、Ｌ字型に形成した場合の相関値への影響について説明する。なお、ここでのＬ字型とは直角に折り曲げられた構成に限定されない。折り曲げ角度が、３０°～１５０°となる構成を含む。折り曲げ角度は折り曲げられている部分の内角を指す。

図１５は、地板Ｇｎに対して立設するように形成されたＬ字型のアンテナＡａ、Ａｂとを含むシミュレーションモデルを示している。図中のＬはアンテナＡａ、Ａｂの地板Ｇｎに平行な部分の長さを表しており、図中のＨは、アンテナＡａ、Ａｂの高さを示している。アンテナＡａ、Ａｂは何れもＨ＋Ｌ≒λ／４を充足するように構成されている。アンテナ同士の距離Ｄは、例えば０．２３λ相当に設定されている。なお、アンテナＡａの折り曲げ方向はアンテナＡｂが存在する方向であり、アンテナＡｂの折り曲げ方向はアンテナＡａが存在する方向である。つまり、アンテナＡａ、Ａｂは相手側に向かって折り曲げられた構成を有する。給電方向は何れもＺ軸正方向で同一である。

図１６は、図１５に示すシミュレーションモデルにおいて、アンテナ間の距離Ｄを一定としたまま、アンテナＡａ、Ａｂの高さＨを変更した場合の相関値のシミュレーション結果を示すものである。図１６に示すように、高さＨに関わらず、相関値は０．１以下に抑制できる。このような傾向は、アンテナＡａ、Ａｂの距離Ｄを０．２２λ以上とする範囲においては同様である。つまり、アンテナＡａ、Ａｂを折り曲げても、図５～図６を用いて説明したアンテナ間の距離Ｄと相関値と関係性は同様となることがわかる。

故に、アンテナＡ１２及びアンテナＡ１４の組み合わせのように、Ｚ軸方向に伸びるアンテナを途中で折り曲げた構成によれば、アンテナ間距離を結合距離以上とする限りは、相関値を抑制しつつ、車両用通信装置１の高さを抑制できる。

＜上記構成の効果＞
アンテナＡ１１の給電方向はＸ軸負方向であり、アンテナＡ１２の給電方向はＺ軸正方向であり、アンテナＡ１３の給電方向はＹ軸正方向であり、アンテナＡ１４の給電方向はＸ軸正方向である。アンテナＡ１１とアンテナＡ１４、アンテナＡ１３とアンテナＡ１４は、それぞれ給電方向が直交しているため、仮にアンテナ間隔が結合距離未満となっていても、アンテナ間の相関値は０．１以下に維持できる。つまり、通信性能が劣化する恐れを低減しつつ、小型化可能となる。

また、アンテナＡ１２とアンテナＡ１４の給電方向は、両方ともＺ軸正方向であり、同一であるが、アンテナ間隔が結合距離以上となっているため、２つのアンテナの相関値は０．１以下に維持できる。つまり、通信性能が劣化する恐れを低減できる。さらに、Ｚ軸正方向に伸びるアンテナＡ１２、Ａ１４は、途中で折り曲げた構成を含むことで、通信性能を劣化させることなく、アンテナ高さ、ひいては車両用通信装置１の高さを低減できる。

さらに、アンテナＡ１２は移動体通信用の複数のアンテナＡ１１～Ａ１４の中で最も背が高いアンテナに相当する。加えて、アンテナＡ１２は主基板Ｂ１Ａに対して立設されている。主基板Ｂ１Ａが大地に対しておおむね水平となる姿勢で車両に設置されると、図１２に示すようにアンテナＡ１２が最も高い位置になり、電波環境として最も良い位置になる。故に、アンテナＡ１２を送受信兼用アンテナとして用いることで、送信信号の品質を高めることができる。

また、衛星通信用のアンテナＡ１５は、最も背の高いアンテナＡ１２から離れた位置に配置している。このような構成によれば、アンテナＡ１２によって生じる死角を低減できる。その他、上記構成によれば第１実施形態と同様の効果を奏する。

［第３実施形態］
次に本開示の車両用通信装置１の第３の実施形態について図１７～図１９を用いて説明する。図１７は、第３実施形態のおける車両用通信装置１の車両２への取付状態を示す図である。図１８は第３実施形態における回路基板１１Ｂの正面図であり、図１９は第３実施形態の回路基板１１Ｂの側面図である。第３実施形態は第１実施形態の変形例に相当する。

第３実施形態と第１実施形態の主たる違いは、第３実施形態の車両用通信装置１は、複数の周波数帯の電波を送受信可能に構成されている点にある。換言すれば、複数種類の周波数帯のそれぞれを送受信の対象とするアンテナを備えている点にある。周波数帯はバンドとも称される。

ここでは一例として車両用通信装置１は、ハイバンド、ミドルバンド、及びローバンドの３種類の周波数帯の電波を送受信可能に構成されているものとする。ローバンドは３つの周波数帯の中で最も低い周波数帯であり、例えば、１．５ＧＨｚ帯とすることができる。また、ミドルバンドは、３つの周波数帯の中で２番目に低い周波数帯であり、例えば、２．５ＧＨｚ帯とすることができる。ハイバンドは３つの周波数帯の中で最も高い周波数帯であり、例えば、４．５ＧＨｚ帯とすることができる。なお、各バンドの周波数帯や、送受信の対象とするバンドの数は適宜変更可能である。例えばハイバンドは３．７ＧＨｚ帯とすることができる。

以降では便宜上、ハイバンドの電波の波長をλＨ、ミドルバンドの電波の波長をλＭ、ローバンドの電波の波長をλＬと記載する。ある周波数帯の電波の波長としては、当該周波数帯の中心周波数の波長を採用可能である。

図１７に示すように第３実施形態の車両用通信装置１は、回路基板１１Ｂと、筐体１２Ｂと、カバー１３Ｂとを備える。筐体１２Ｂ及びカバー１３Ｂの構成は第１実施形態の筐体１２及びカバー１３と同様の構成を採用可能である。

回路基板１１Ｂは、プリント基板Ｂ１、アンテナＡ２１～２６、無線回路ＴＲＸ１～ＴＲＸ２、車両コネクタＣｎ、インターフェース回路Ｃｉ、及び電源回路Ｃｐを備える。図１８ではＹ軸方向が長手方向に設定された構成を示しているが、これに限らない。プリント基板Ｂ１は、Ｘ軸方向の長さがＹ軸方向よりも長く設定されていても良い。プリント基板Ｂ１のＸ軸方向の長さは例えば０．５λＬ、Ｙ軸方向の長さは０．６λＬ相当に設定されている。プリント基板Ｂ１の寸法は適宜変更可能である。

車両コネクタＣｎは、長手方向の一端が主基板右端部Ｅ１３と揃い、かつ、主基板後端部Ｅ１２に沿うように、プリント基板Ｂ１の裏面に配置されている。インターフェース回路Ｃｉは、車両コネクタＣｎの裏側、すなわち、プリント基板Ｂ１のアンテナ搭載面においてコネクタ配置隅部に配置されている。

電源回路Ｃｐは、インターフェース回路Ｃｉに隣接配置されている。例えば、電源回路Ｃｐはインターフェース回路ＣｉとＹ軸方向に隣接するように、アンテナ搭載面の主基板左端部Ｅ１４からＸ軸正方向に向かって延設されている。インターフェース回路Ｃｉと電源回路Ｃｐは図１９の側面図では図示を省略している。なお、インターフェース回路Ｃｉと電源回路Ｃｐの位置は入れ替え可能である。また、インターフェース回路Ｃｉと電源回路Ｃｐは一体的に、あるいは、部品を共用するように構成されていても良い。

アンテナＡ２１～Ａ２５は、移動体通信システムを構成する無線基地局とデータ通信を行うためのアンテナである。アンテナＡ２１～Ａ２５のうち、アンテナＡ２１は、ローバンドとミドルバンドの受信専用のデュアルバンドアンテナとして構成されている。アンテナＡ２１は、例えばアンテナ形成面において、コネクタ設置隅部と対角に位置する隅部領域にパターン形成されている。アンテナＡ２１は、ミドルバンドの信号を受信するための線状素子であるミドルバンド部Ａ２１Ｍと、ローバンドの信号を受信するための線状素子であるローバンド部Ａ２１Ｌと、が組み合わさった構成を有する。ローバンド部Ａ２１Ｌとミドルバンド部Ａ２１Ｍとは所定の位置で電気的に接続されている。ローバンド部Ａ２１Ｌとミドルバンド部Ａ２１Ｍは何れもＬ字型に形成されている。ローバンド部Ａ２１Ｌは、主基板前端部Ｅ１１に沿う部分と、主基板左端部Ｅ１４に沿う部分とを有する。ミドルバンド部Ａ２１Ｍもまた、主基板前端部Ｅ１１に平行な部分と、主基板左端部Ｅ１４に平行な部分とを有する。ミドルバンド部Ａ２１Ｍはローバンド部Ａ２１Ｌよりも内側に配置されている。

給電点はミドルバンド部Ａ２１ＭのＸ軸正方向側の端部に設けられている。当該構成によれば、アンテナＡ２１の給電方向は、Ｘ軸負方向となる。アンテナＡ２１は、ローバンド部Ａ２１Ｌと、ミドルバンド部Ａ２１Ｍの一部との協働により、ローバンド信号を受信可能に構成されている。ローバンド部Ａ２１Ｌは、及びミドルバンド部Ａ２１Ｍと給電点を共用するアンテナ素子に相当する。

アンテナＡ２１は無線回路ＴＲＸ１から最も遠い位置に配置されているアンテナに相当する。故に、アンテナＡ２１は、アンテナＡ２１～Ａ２５のなかで、無線回路ＴＲＸ１から給電点までの線路Ｌ２１の長さが最も長い。以降では便宜上、給電点から無線回路ＴＲＸ１までの長さを線路長とも略して記載する。

アンテナＡ２２は、ローバンド、ミドルバンド、及びハイバンドの送受信兼用のトリプルバンドアンテナである。アンテナＡ２２は、例えばアンテナ形成面において、主基板前端部Ｅ１１と主基板右端部Ｅ１３とが接続する隅部領域において、支持部Ｓ１を用いてプリント基板Ｂ１に対して立設されている。支持部Ｓ１は、直方体状の構成であって、主基板前端部Ｅ１１及び主基板右端部Ｅ１３に沿うように配置されている。支持部Ｓ１は例えば樹脂などを用いて形成されている。支持部Ｓ１のＹ軸方向の長さは例えば０．２２λＨ以上に設定されている。また、支持部Ｓ１の高さはλＨ／４相当に設定されている。

アンテナＡ２２はブロック状の支持部Ｓ１のＸ軸負方向側の側面から上面に沿って延設されており、支持部Ｓ１の上面の縁部で直角に折り曲げられた構成を備える。例えば、アンテナＡ２２は支持部Ｓ１のＸ軸負方向側の側面から上面にかけてパターン形成されている。

アンテナＡ２２は、ハイバンド部Ａ２２Ｈと、ミドルバンド部Ａ２２Ｍと、ローバンド部Ａ２２Ｌとが組み合わさった構成を有する。ハイバンド部Ａ２２Ｈは、ハイバンド信号を送受信するための構成である。ミドルバンド部Ａ２２Ｍは、ミドルバンド信号を送受信するための線状素子である。ローバンド部Ａ２２Ｌは、ローバンド信号を送受信するための線状素子である。ハイバンド部Ａ２２Ｈとミドルバンド部Ａ２２Ｍ、及び、ミドルバンド部Ａ２２Ｍとローバンド部Ａ２２Ｌは図１８～図１９に示すように、それぞれ所定の位置で電気的に接続されている。

ハイバンド部Ａ２２Ｈは、支持部Ｓ１の下端からＺ軸正方向に平行に立設されている。ハイバンド部Ａ２２Ｈは、電気的にλＨ／４の長さを有するように直線状に形成されている。ハイバンド部Ａ２２Ｈ、ミドルバンド部Ａ２２Ｍ、及びローバンド部Ａ２２Ｌの中でハイバンド部Ａ２２Ｈは最もＹ軸負方向に配置されている。ハイバンド部Ａ２２Ｈは高周波用のアンテナ素子に相当する。

ミドルバンド部Ａ２２Ｍ及びローバンド部Ａ２２Ｌは何れも、支持部Ｓ１の側面に沿ってＺ軸正方向に延設されている立設部と、支持部Ｓ１の上面においてアンテナ形成面と対向するように延設されている浮遊区間とを備える。ミドルバンド部Ａ２２Ｍ及びローバンド部Ａ２２Ｌの浮遊区間はさらに立設部の上側端部から、Ｘ軸正方向に伸びる部分であるＸ軸平行部と、Ｘ軸平行部のＸ軸正方向側の端部からＹ軸負方向に伸びるＹ軸平行部とを備える。ミドルバンド部Ａ２２Ｍは全長として、λＭ／４の長さを有するように構成されている。アンテナＡ２２は、ミドルバンド部Ａ２２Ｍと、ハイバンド部Ａ２２Ｈの一部の協働によりミドルバンド信号を送受信可能に構成されている。

ローバンド部Ａ２２Ｌは全長として、λＬ／４の長さを有するように構成されている。アンテナＡ２２は、ローバンド部Ａ２２Ｌと、ミドルバンド部Ａ２２Ｍの一部と、ハイバンド部Ａ２２Ｈの一部の協働によりローバンド信号を送受信可能に構成されている。ローバンド部Ａ２２Ｌ及びミドルバンド部Ａ２２Ｍは、ハイバンド部Ａ２２Ｈと給電点を共用するアンテナ素子に相当する。また、ローバンド部Ａ２２Ｌは低周波用のアンテナ素子に相当する。

給電点は、ハイバンド部Ａ２２Ｈの立設部分の根本、すなわちプリント基板Ｂ１上に形成されている。当該構成によれば、アンテナＡ２２の給電方向は、Ｚ軸正方向となる。なお、別途後述するようにアンテナＡ２２は、アンテナＡ２１～Ａ２５の中で、無線回路ＴＲＸ１から最も近い位置に配置されているアンテナに相当する。故に、アンテナＡ２２は、アンテナＡ２１～Ａ２５のなかで、無線回路ＴＲＸ１から給電点までの線路Ｌ２２の長さが最も短い。また、アンテナＡ２２はアンテナＡ１～Ａ４の中で、最も背の高いアンテナの１つに相当する。

なお、上記構成によれば、給電点を共用する態様で、ハイバンド用のアンテナ、ミドルバンド用のアンテナ、及びローバンド用のアンテナを無線回路ＴＲＸ１の近傍に配置した構成に相当する。当該構成によればハイバンド信号だけでなく、相対的に低周波信号の品質も担保することが可能となる。また、上記構成は、無線回路ＴＲＸ１から最も近いアンテナを送信用又は送受信用のアンテナとする構成に相当する。送信用のアンテナは受信用のアンテナに比べて数が少ないため、当該構成によれば、送信信号の品質を担保しやすくなる。

アンテナＡ２３は、ハイバンドの送受信兼用のシングルバンドアンテナである。アンテナＡ２３は、例えばアンテナ形成面において、支持部Ｓ１のＸ軸負方向側に配置されている。アンテナＡ２３はＬ字型にパターン形成されている。具体的には、アンテナＡ２３は、Ｙ軸正方向に平行な部分であるＹ軸平行部と、当該Ｙ軸平行部のＹ軸正方向側端部からＸ軸負方向側に伸びるＸ軸平行部とを備える。アンテナＡ２３は全長として、λＨ／４の長さを有するように構成されている。給電点は、Ｙ軸平行部のＹ軸負方向側の端部に設けられている。当該構成によれば、アンテナＡ２３の給電方向は、Ｙ軸正方向となる。なお、アンテナＡ２３の給電点とアンテナＡ２２の給電点との間隔は、これらの給電方向が直交しているため、結合距離未満となっていても良い。

また、別途後述するようにアンテナＡ２３は、アンテナＡ２１～Ａ２５の中で、２番目に無線回路ＴＲＸ１の近くに配置されているアンテナに相当する。故に、アンテナＡ２３は、アンテナＡ２１～Ａ２５のなかで、無線回路ＴＲＸ１から給電点までの線路Ｌ２３の長さが２番目に短い。このような構成は、無線回路ＴＲＸ１に近接するアンテナを送信用又は送受信用のアンテナとする構成に相当する。上述の通り送信用のアンテナは受信用のアンテナに比べて数が少ないため、当該構成によれば、送信信号の品質を担保しやすくなる。

アンテナＡ２４は、ハイバンドの受信専用のシングルバンドアンテナである。アンテナＡ２４は、アンテナＡ２３のＸ軸負方向側に配置されている。アンテナＡ２４はＬ字型にパターン形成されている。具体的には、アンテナＡ２４は、Ｙ軸正方向に平行な部分であるＹ軸平行部と、当該Ｙ軸平行部のＹ軸正方向側端部からＸ軸正方向側に伸びるＸ軸平行部とを備える。アンテナＡ２４は全長として、λＨ／４の長さを有するように構成されている。アンテナＡ２４とアンテナＡ２３のＹ軸平行部は結合距離以上離して配置されている。

給電点は、Ｙ軸平行部のＹ軸負方向側の端部に設けられている。当該構成によれば、アンテナＡ２４の給電方向は、Ｙ軸正方向となる。なお、アンテナＡ２３とアンテナＡ２４の給電方向は同一となっているが、これらの離隔は結合距離以上となっているため、相関値を０．１以下に抑制できる。

アンテナＡ２４は、アンテナＡ２１～Ａ２５のなかで、無線回路ＴＲＸ１から給電点までの線路Ｌ２４の長さが２番目に長い。換言すれば、ミドルバンド及びローバンド用のアンテナＡ２１よりは線路長が短い。このような構成は、低周波用のアンテナよりも高周波用のアンテナの線路長が短くなるように複数のアンテナＡ２１～Ａ２５を配置した構成に相当する。高周波信号は低周波信号に比べて線路損失が大きい。当該構成によれば相対的に高周波に相当するハイバンドの通信品質を担保しやすくなる。

アンテナＡ２５は、ハイバンドの受信専用のシングルバンドアンテナである。アンテナＡ２５は、支持部Ｓ１のＸ軸負方向側の側面において、アンテナＡ２２よりもＹ軸負方向側となる位置に延設されている。つまり、アンテナＡ２５は、支持部Ｓ１の下端からＺ軸正方向に平行に立設されている。アンテナＡ２５は全長として、λＨ／４の長さを有するように構成されている。アンテナＡ２４とアンテナＡ２２のハイバンド部Ａ２２Ｈは互いにＹ軸方向において結合距離以上離して配置されている。つまり、アンテナＡ２２とアンテナＡ２５の給電点の距離は結合距離以上となっている。

アンテナＡ２５の給電点は、Ｚ軸負方向側の端部、すなわちプリント基板Ｂ１上に形成されている。当該構成によれば、アンテナＡ２５の給電方向は、Ｚ軸正方向となる。アンテナＡ２５とアンテナＡ２２の給電方向は同一となっているが、これらの離隔は結合距離以上となっているため、相関値を０．１以下に抑制できる。

また、アンテナＡ２５は、アンテナＡ２１～Ａ２５のなかで、無線回路ＴＲＸ１から給電点までの線路Ｌ２５の長さが３番目に短い。換言すれば、アンテナＡ２５の線路長はミドルバンド及びローバンド用のアンテナＡ２１よりは線路長が短い。当該構成によれば、相対的に高周波に相当するハイバンドの通信品質を担保しやすくなる。

アンテナＡ２６は、アンテナＡ５に対応する構成である。アンテナＡ２６は、アンテナ搭載面において、電源回路Ｃｐ又はインターフェース回路ＣｉのＹ軸性方向側に配置されている。アンテナＡ２６は、上空の見通しを良好に保つため、支持部Ｓ１によって提供される立体的な構造を有するアンテナＡ２２、Ａ２５から一定距離、離れた位置に配置されていることが好ましい。

無線回路ＴＲＸ１は、アンテナＡ２１～Ａ２５のそれぞれと電気的に接続されている。無線回路ＴＲＸ１は、プリント基板Ｂ１の裏面において、アンテナＡ２２及びアンテナＡ２５のＸ軸負方向側であって、かつ、アンテナＡ２３、Ａ２４のＹ軸負方向側となる位置に配置されている。このような構成は、別の観点によれば、ハイバンドに対応しているアンテナＡ２２～Ａ２５を無線回路ＴＲＸ１の周りに配置した構成に相当する。より具体的には、ハイバンド用のアンテナＡ２２～Ａ２５を無線回路ＴＲＸ１からの距離が所定距離（例えばλＨ／４）以内となる範囲に配置した構成に相当する。さらに、別の観点によれば当該配置態様は、相対的に低周波に相当するローバンド用のアンテナＡ２１よりも、ハイバンドに対応しているアンテナＡ２２～Ａ２５を優先的に無線回路ＴＲＸ１の近くに配置した構成に相当する。

なお、上記の配置態様は一例であって、無線回路ＴＲＸ１は、プリント基板Ｂ１の裏面において、支持部Ｓ１と重なる位置に配置されていても良い。また、無線回路ＴＲＸ１はアンテナＡ２１～Ａ２５との線路長の合計値が最小となる位置に配置されていることが好ましい。無線回路ＴＲＸ１は、各アンテナＡ２１～Ａ２５の給電点の重心に相当する場所に配置されていても良い。上記構成によれば線路損失を抑制可能となる。

無線回路ＴＲＸ２は、アンテナＡ２６を介して衛星からの信号を受信処理するための回路である。無線回路ＴＲＸ２は、アンテナＡ２６の裏側に配置されている。

＜上記構成の効果＞
上記構成によれば、ローバンドの信号を受信、送信、又は送受信可能なアンテナとしてアンテナＡ２１、Ａ２２を備える。すなわち、ローバンド用のアンテナが２つ存在することとなる。また、ミドルバンドの信号を受信、送信、又は送受信可能なアンテナとしてアンテナＡ２１、Ａ２２を備える。つまり、ミドルバンド用のアンテナが２つ存在することとなる。さらに、ハイバンドの信号を受信、送信、又は送受信可能なアンテナとしてアンテナＡ２２～Ａ２５を備える。つまり、ハイバンド用のアンテナとしては、アンテナＡ２２～Ａ２５の４つのアンテナを備える事となる。

このような構成は、周波数が高くなるほど、アンテナ数を増加させた構成に相当する。また、最も高い周波数帯に対応するアンテナの数を最も多くした構成に相当する。定性的に、周波数が高くなると線路損失が増加し、信号が減衰し、通信性能が劣化する傾向がある。上記の構成は当該課題に着眼して創出されたものであって、周波数が高いアンテナほど数を増やすことで、通信性能を担保しやすくなる。

また、信号の送信に使用されるアンテナＡ２２、Ａ２３は、送受信の対象とする周波数帯を同一とする受信専用のアンテナＡ２４よりも優先的に無線回路ＴＲＸ１の近くに配置されている。当該構成によれば、伝送過程における信号損失を抑制することができる。

また、アンテナＡ２２とアンテナＡ２３は、それぞれ給電方向が直交しているため、相関値を０．１以下に抑制しつつ、アンテナ間の距離を結合距離未満に設定可能である。アンテナＡ２２とアンテナＡ２１もまた、それぞれ給電方向が直交しているため、相関値を０．１以下に抑制しつつ、アンテナ間の距離を結合距離未満に設定可能である。つまり、複数のアンテナを密集させつつ、複数アンテナを使用した通信の性能を良好に維持可能となる。

加えて、アンテナＡ２１及びアンテナＡ２５はプリント基板Ｂ１に対して垂直に立設されたアンテナに相当する。プリント基板Ｂ１が大地に対しておおむね水平となる姿勢で車両に設置されると、例えばアンテナＡ２５は大地に対して概ね垂直なモノポールアンテナとして振る舞う。また、これらのアンテナＡ２１及びＡ２５は、相対的にアンテナ位置も高いため、通信品質を高めることができる。上記構成によれば第１、第２実施形態と同様の効果を奏する。

なお、上記構成は上述した設計思想（１）、（２）に加えて、以下の設計思想（３）～（６）に基づき創出されたものであって、アンテナ間の相関値を抑制できる。

思想（３）：給電点と無線回路ＴＲＸ１を接続する線路長は、低周波用のアンテナよりも、高周波用のアンテナのほうが短くなるように、各アンテナを配置する。換言すれば、高周波用のアンテナを低周波用のアンテナよりも優先的に無線回路ＴＲＸ１の近くに配置する。周波数が高いほど線路損失は大きいため、上記の構成によれば、車両用通信装置１全体としての線路損失を抑制できる。また、車両用通信装置１が送受信可能な周波数帯の中で相対的に高周波数帯の通信品質を担保しやすくなる。なお、ここでの低周波用のアンテナには、例えば前述のローバンド部Ａ２２Ｌが対応する。また、例えば前述のハイバンド部Ａ２２Ｈが上記の高周波用のアンテナに対応する。

思想（４）：無線回路ＴＲＸ１の近傍に配置された高周波用のアンテナの給電点は、低周波用のアンテナと共用する。当該構成によれば、低周波用のアンテナも無線回路ＴＲＸ１の近傍に配置することができる。なお、当該構成は、高周波数帯を含む複数の周波数帯で動作するように構成されたアンテナであるマルチバンドアンテナを、無線回路ＴＲＸ１の近傍に優先的に配置することに相当する。

思想（５）：送信専用あるいは送受信兼用のアンテナは、優先的に無線回路ＴＲＸ１の近くに配置する。車両用通信装置１の構成としては、送信用のアンテナの数は受信用のアンテナの数よりも少なく、信号送信にかかる通信性能のマージンが少ない。そのため伝送損失が通信品質に与える影響が大きい。故に、送信専用あるいは送受信兼用のアンテナは、優先的に無線回路ＴＲＸ１の近くに配置することにより、送信信号の品質を高めることができる。

思想（６）：無線回路ＴＲＸ１の近くにモノポールアンテナの原理で動作するアンテナをプリント基板Ｂ１に対して立設するとともに、当該アンテナを送信専用あるいは送受信兼用アンテナに設定する。無線基地局は主として垂直偏波を送信するように構成されている。プリント基板Ｂ１が大地に対しておおむね水平となる姿勢で車両に設置されると、プリント基板Ｂ１に立設された上記アンテナは大地に対して概ね垂直なモノポールアンテナとして振る舞い、無線基地局との通信品質を担保しやすくなる。

上記の思想（１）～（６）に基づけば、回路のレイアウト設計時に、アンテナ位置やアンテナ間距離を変更しても通信性能が大きく変化することを低減でき、設計作業の効率性を高めることができる。その他、衛星通信用のアンテナは、プリント基板Ｂ１上、及び、車両ボディなどの導電性の立体構造物から離れた位置に配置することを設計思想に含めても良い。これに基づけば衛星通信用のアンテナに電波的な死角が生じる恐れを抑制できる。

［第４実施形態］
次に本開示の車両用通信装置１の第４の実施形態について図２０～図２２を用いて説明する。図２０は第４実施形態のおける車両用通信装置１の車両２への取付状態を示す図である。図２１は第４実施形態における回路基板１１Ｃの正面図であり、図２２は回路基板１１Ｃの側面図である。第４実施形態は第２実施形態の変形例に相当する。また、第４実施形態は第２実施形態と第３実施形態を組み合わせた構成に相当する。

第４実施形態と第２実施形態の主たる違いは、第４実施形態の車両用通信装置１は、複数の周波数帯を送受信可能に構成されている点にある。換言すれば、複数種類の周波数帯のそれぞれを送受信の対象とするアンテナを備えている点にある。

ここでは一例として車両用通信装置１は、ハイバンド、及び、ローバンドの２種類の周波数帯の電波を送受信可能に構成されているものとする。ローバンドはハイバンドよりも低い周波数帯であり、例えば、１．５ＧＨｚ帯とすることができる。また、ハイバンドは、例えば４．５ＧＨｚ帯とすることができる。第３実施形態と同様、ハイバンドの電波の波長をλＨ、ローバンドの電波の波長をλＬと記載する。

図２０に示すように第４実施形態の車両用通信装置１は、回路基板１１Ｃと、筐体１２Ｃと、カバー１３Ｃとを備える。筐体１２Ｃ及びカバー１３Ｃの構成は第２実施形態の筐体１２Ａ及びカバー１３Ａと同様の構成を採用可能である。

回路基板１１Ｃは、図２１に示すようにプリント基板Ｂ１としての主基板Ｂ１Ａ、副基板Ｂ２、アンテナＡ３１～３５、無線回路ＴＲＸ１～ＴＲＸ２、車両コネクタＣｎ、インターフェース回路Ｃｉ、及び電源回路Ｃｐを備える。

主基板Ｂ１ＡのＸ軸方向の長さは電気的に０．２５λＬ相当に設定されており、Ｙ軸方向の長さは０．３λ相当に設定されている。主基板Ｂ１Ａの寸法は適宜変更可能である。なお、主基板Ｂ１ＡのＹ軸方向の長さは０．２２λＬ以上に設定されていることが好ましい。

副基板Ｂ２は、主基板Ｂ１Ａに対して垂直に取り付けられたプリント基板である。副基板Ｂ２は、アンテナ搭載面において、ＹＺ平面に平行に配置されている。副基板Ｂ２のアンテナ搭載面におけるＸ軸方向位置は、例えば中央部から所定距離ずれた位置とする事ができる。もちろん、副基板Ｂ２のアンテナ搭載面におけるＸ軸方向位置はアンテナ搭載面の中心を通る位置であってもよい。副基板Ｂ２は、Ｙ軸正方向の端部からＹ軸負方向の端部に向かってＺ軸方向の長さが増加するように形成されている。

副基板Ｂ２のＹ軸方向の長さは、主基板Ｂ１ＡのＹ軸方向長さと同じに設定されている。副基板前端部Ｅ２１が主基板前端部Ｅ１１と一致し、かつ副基板後端部Ｅ２２が主基板後端部Ｅ１２と一致するように配置されている。なお、副基板Ｂ２のＹ軸方向長さは、主基板Ｂ１ＡのＹ軸方向長さよりも短く設定されていても良い。ただしアンテナＡ３１とアンテナＡ３２の離隔を結合距離以上とするために、副基板Ｂ２のＹ軸方向長さは、０．２２λＬよりも長く設定されていることが好ましい。また、副基板Ｂ２のＺ軸方向の長さ、すなわち高さは、Ｙ軸正方向側の端部とＹ軸負方向側の端部とで相違しうる。副基板前端部Ｅ２１の長さは、例えば電気的に０．１５λＬに相当する長さに設定されている。また、副基板後端部Ｅ２２の長さは、例えば電気的に０．２λＬに相当する長さに設定されている。

車両コネクタＣｎは、長手方向の一端が主基板後端部Ｅ１２と揃い、且つ、主基板右端部Ｅ１３に沿うように、主基板Ｂ１Ａの裏面に配置されている。インターフェース回路Ｃｉは、車両コネクタＣｎの裏側に配置されている。インターフェース回路Ｃｉは、アンテナ搭載面において主基板右端部Ｅ１３と副基板Ｂ２の間に配置されている。

第４実施形態において電源回路Ｃｐは、インターフェース回路Ｃｉの近傍に配置されている。例えば、電源回路Ｃｐはアンテナ搭載面の主基板右端部Ｅ１３から副基板Ｂ２の間において、インターフェース回路ＣｉとＹ軸方向に隣接するように配置されている。インターフェース回路Ｃｉと電源回路Ｃｐは図２２の側面図では図示を省略している。なお、上記構成は、電源回路Ｃｐ及びインターフェース回路Ｃｉに隣接するように副基板Ｂ２を配置した構成に相当する。

アンテナＡ３１～Ａ３５は、移動体通信システムを構成する無線基地局とデータ通信を行うためのアンテナである。アンテナＡ３１～Ａ３５のうち、アンテナＡ３１は、ローバンドの受信専用のシングルバンドアンテナとして構成されている。アンテナＡ３１は、例えば副基板Ｂ２の左側面において、副基板下端部から副基板上端部Ｅ２３に向かって、副基板前端部Ｅ２１に沿って延設されている。換言すれば、アンテナＡ３１は主基板Ｂ１Ａに対して垂直に延設されている。また、アンテナＡ３１は、副基板上端部Ｅ２３付近で副基板上端部Ｅ２３に沿うように、Ｙ軸負方向に折り曲げられた構成を備える。すなわち、アンテナＡ３１は、主基板Ｂ１Ａとの接合部から副基板前端部Ｅ２１に沿って延設されている立設部と、副基板上端部Ｅ２３に沿って延設されている連接部とを備える。アンテナＡ３１は全長として、λＬ／４の長さを有するように構成されている。アンテナＡ３１の給電点は、立設部の根本、すなわちアンテナＡ３１のＺ軸負方向側の端部に形成されている。当該構成によれば、アンテナＡ３１の給電方向は、Ｚ軸正方向となる。

アンテナＡ３１は、アンテナＡ３１～Ａ３５の中で、無線回路ＴＲＸ１から最も遠い位置に配置されているアンテナに相当する。故に、アンテナＡ３１は、アンテナＡ３１～Ａ３５のなかで、無線回路ＴＲＸ１から給電点までの線路Ｌ３５の長さが最も長い。ただし、アンテナＡ３１に対応する信号は相対的に低周波であるため、線路損失は相対的に小さい。

アンテナＡ３２は、ローバンドとハイバンドの送受信兼用のダブルバンドアンテナである。アンテナＡ３２は、例えば副基板Ｂ２の左側面において、副基板後端部Ｅ２２に沿うようにパターン形成されている。具体的には、アンテナＡ３２はハイバンドを送受信するためのハイバンド部Ａ３２Ｈと、ローバンド信号を送受信するための線状素子であるローバンド部Ａ３２Ｌとが組み合わさった構成を有する。ハイバンド部Ａ３２Ｈとローバンド部Ａ２２Ｌは所定の位置で電気的に接続されている。

ローバンド部Ａ３２Ｌは副基板下端部から副基板上端部Ｅ２３に向かって、副基板後端部Ｅ２２に沿って延設されている。換言すれば、ローバンド部Ａ３２Ｌは主基板Ｂ１Ａに対して垂直に立設されている。また、ローバンド部Ａ３２Ｌは、副基板上端部Ｅ２３付近で副基板上端部Ｅ２３に沿うように、Ｙ軸正方向に折り曲げられた構成を備える。すなわち、ローバンド部Ａ３２Ｌは、主基板Ｂ１Ａとの接合部から、副基板後端部Ｅ２２に沿って延設されている立設部と、副基板上端部Ｅ２３に沿って延設されている連接部とを備える。ローバンド部Ａ３２Ｌは全長として、λＬ／４の長さを有するように構成されている。

ハイバンド部Ａ３２Ｈは、ローバンド部Ａ３２ＬのＹ軸正方向側において、ローバンド部Ａ３２Ｌの立設部と平行な姿勢で、直線状に形成されている。換言すれば、ハイバンド部Ａ３２Ｈは主基板Ｂ１Ａに対して垂直に立設されている。ハイバンド部Ａ３２Ｈは電気的にλＨ／４の長さに設定されている。アンテナＡ３２の給電点は、ハイバンド部Ａ３２Ｈの根本、すなわちアンテナＡ３２のＺ軸負方向側の端部に形成されている。当該構成によれば、アンテナＡ３２の給電方向は、Ｚ軸正方向となる。アンテナＡ３２は、ローバンド部Ａ３２Ｌとハイバンド部Ａ３２Ｈの一部の協働によりローバンド信号を送受信可能に構成されている。ローバンド部Ａ３２Ｌは、ハイバンド部Ａ３２Ｈと給電点を共用するアンテナ素子に相当する。

なお、アンテナＡ３１及びアンテナＡ３２は何れも副基板Ｂ２上に形成されており、給電方向は同一となる。ただし、アンテナＡ３２は副基板後端部Ｅ２２に沿って形成されている一方、アンテナＡ３１は副基板前端部Ｅ２１に沿って形成されている。副基板Ｂ２のＹ軸方向長さは、０．２２λＬ以上に設定されているため、アンテナＡ３２とアンテナＡ３１の間隔もまた、０．２２λＬ以上となる。このような構成によればアンテナＡ３２とアンテナＡ３１の相関値を０．１以下に抑制することができる。

アンテナＡ３２は、別途後述するようにアンテナＡ３１～Ａ３５の中で、無線回路ＴＲＸ１から最も近い位置に配置されているアンテナに相当する。故に、アンテナＡ３２は、アンテナＡ３１～Ａ３５のなかで、無線回路ＴＲＸ１から給電点までの線路Ｌ３２の長さが最も短い。故に、線路損失が最も小さいアンテナに相当する。また、アンテナＡ３２はアンテナＡ３１～Ａ３５の中で、最も背の高いアンテナの１つに相当する。故に、アンテナＡ３２は、車両搭載路において最も電波環境が良い位置および姿勢で配置されたアンテナ相当する。このようなアンテナＡ３２をローバンド及びハイバンドの送受信兼用アンテナとして使用する構成によれば複数のアンテナを用いた通信の品質を担保しやすくなる。

また、上記アンテナＡ３２の構成は、給電点を共用する態様で、ハイバンド用のアンテナとローバンド用のアンテナを無線回路のＴＲＸ１の近傍に配置した構成に相当する。当該構成によればハイバンド信号だけでなく、ローバンド信号の品質も担保することが可能となる。アンテナＡ３２は、思想（３）～（６）を充足するように配置されたアンテナに相当する。

アンテナＡ３３は、ハイバンドの送受信兼用のシングルバンドアンテナである。アンテナＡ３３は、主基板後端部Ｅ１２に沿って配置されている。アンテナＡ３３は直線状であって、電気的にλＨ／４の長さを有するように、例えばパターン形成されている。給電点はＸ軸正方向側の端部に設けられている。当該構成によれば、アンテナＡ３３の給電方向は、Ｘ軸負方向となる。

なお、アンテナＡ３３から最も近い他のアンテナであるアンテナＡ３２とは給電方向が直交している。そのため、アンテナＡ３３の給電点とアンテナＡ３２の給電点との間隔は、結合距離未満となっていても良い。つまりアンテナＡ３３は図示する位置よりも副基板Ｂ２に近づけて配置してもよい。また、アンテナＡ３３の延設方向はＹ軸に平行であっても良い。例えば主基板左端部Ｅ１４に沿うように配置されていても良い。その場合の給電方向はＹ軸正方向又は負方向となる。アンテナＡ３３の給電方向がＹ軸の正又は負方向である場合もアンテナＡ３２等の他のアンテナとは給電方向が直交する関係にあるため、それらの相関値は０．１以下に抑制可能である。

また、アンテナＡ３３は、アンテナＡ３１～Ａ３５の中で、無線回路ＴＲＸ１から２番目に近くに配置されているアンテナに相当する。故に、アンテナＡ３３は、アンテナＡ３１～Ａ３５のなかで、無線回路ＴＲＸ１から給電点までの線路Ｌ３３の長さが２番目に短い。故に、線路損失が２番目に小さいアンテナに相当する。アンテナＡ３３は上述した設計思想（３）、（５）を満たすアンテナに相当する。

アンテナＡ３４は、ハイバンドの受信専用のシングルバンドアンテナである。アンテナＡ３４は例えば副基板Ｂ２の左側面において、アンテナＡ３２のハイバンド部Ａ３２Ｈから０．２２λＨ以上Ｙ軸正方向側となる位置に、Ｚ軸正方向に沿って副基板下端部から延設されている。換言すれば、アンテナＡ３４は主基板Ｂ１Ａに対して垂直に延設されている。アンテナＡ３４は直線状であり、λＨ／４の長さを有するように構成されている。アンテナＡ３４の給電点は、Ｚ軸負方向側の端部に形成されている。当該構成によれば、アンテナＡ３４の給電方向は、Ｚ軸正方向となる。アンテナＡ３２とアンテナＡ３４は給電方向が同一となるが、給電点の距離が０．２２λＨ以上離れているため相関値は０．１以下に抑制できる。

アンテナＡ３４は、アンテナＡ３１～Ａ３５の中で、無線回路ＴＲＸ１から３番目に近くに配置されているアンテナに相当する。故に、アンテナＡ３４は、アンテナＡ３１～Ａ３５のなかで、無線回路ＴＲＸ１から給電点までの線路Ｌ３４の長さが３番目に短い。ただし、アンテナＡ３４は主基板Ｂ１Ａに対して立設されており、車両に取り付けられた際のアンテナ姿勢は、無線基地局からの電波の受信に適した姿勢となる。アンテナＡ３４は、上述した設計思想（３）、（６）を充足するように配置されたアンテナに相当する。

アンテナＡ３５は、ハイバンドの受信専用のシングルバンドアンテナである。アンテナＡ３５は例えば副基板Ｂ２の左側面において、アンテナＡ３４から０．２２λＨ以上Ｙ軸正方向側となる位置に、Ｚ軸正方向に沿って副基板下端部から延設されている。換言すれば、アンテナＡ３５は主基板Ｂ１Ａに対して垂直に延設されている。アンテナＡ３５は直線状であり、λＨ／４の長さを有するように構成されている。アンテナＡ３５の給電点は、Ｚ軸負方向側の端部に形成されている。当該構成によれば、アンテナＡ３５の給電方向は、Ｚ軸正方向となる。アンテナＡ３４とアンテナＡ３５は給電方向が同一となるが、給電点の距離が０．２２λＨ以上離れているため相関値は０．１以下に抑制できる。

上記のアンテナＡ３５は、アンテナＡ３１～Ａ３５の中で、無線回路ＴＲＸ１から２番目に遠くに配置されているアンテナに相当する。ただし、ローバンド用のアンテナＡ３１よりは無線回路ＴＲＸ１に近い。このような構成は、ハイバンド用のアンテナＡ３５をローバンド用のアンテナＡ３１よりも優先的に無線回路ＴＲＸ１の近くに配置した構成に相当する。また、アンテナＡ３５は主基板Ｂ１Ａに対して立設されており、車両に取り付けられた際のアンテナ姿勢は、無線基地局からの電波の受信に適した姿勢となる。アンテナＡ３５は、上述した設計思想（３）、（６）を充足するように配置されたアンテナに相当する。

アンテナＡ３６は、アンテナＡ５に対応する構成である。アンテナＡ３６は、主基板Ｂ１Ａのアンテナ搭載面において、副基板Ｂ２よりもＸ軸負方向側となる領域の任意の位置に配置されている。例えば主基板Ｂ１Ａの中心よりもＸ軸負方向側かつＹ軸性方向側となる位置に配置されている。なお、アンテナＡ３６は副基板Ｂ２のＸ軸負方向側において、Ｙ軸方向の中央部に配置されていても良い。そのような構成によれば、アンテナＡ３１～Ａ３５のなかで一番目と２番目に背が高いアンテナＡ３１、Ａ３２からの距離を大きくすることができ、アンテナＡ３６にとっての死角を抑制する事ができる。

無線回路ＴＲＸ１は、アンテナＡ３１～Ａ３５のそれぞれと電気的に接続されている。無線回路ＴＲＸ１は、プリント基板Ｂ１の裏面において、アンテナＡ３２及びアンテナＡ３４のＸ軸負方向側かつアンテナＡ３３のＸ軸正方向側に配置されている。つまり、無線回路ＴＲＸ１はアンテナＡ３２とアンテナＡ３３の間に配置されている。このような構成は、換言すれば、アンテナＡ３２～Ａ３４を無線回路ＴＲＸ１の近傍領域に配置されている。無線回路ＴＲＸ１の近傍領域とは例えば、無線回路ＴＲＸ１からの距離が所定距離（例えばλＨ／４）以内となる範囲を指す。なお、上記の配置態様は一例であって、無線回路ＴＲＸ１は、プリント基板Ｂ１の裏面において、副基板Ｂ２と重なる位置に配置されていても良い。また、無線回路ＴＲＸ１はアンテナＡ３１～Ａ３５との線路長の合計値が最小となる位置に配置されていることが好ましい。無線回路ＴＲＸ１は、各アンテナＡ３１～Ａ３５の給電点の重心に相当する場所に配置されていても良い。それらの構成によれば線路損失を抑制可能となる。

無線回路ＴＲＸ２は、アンテナＡ３６を介して衛星からの信号を受信処理するための回路である。無線回路ＴＲＸ２は、アンテナＡ３６の裏側に配置されている。

＜上記構成の効果＞
上記構成によれば、ローバンドの信号を受信、送信、又は送受信可能なアンテナとしてアンテナＡ３１、Ａ３２を備える。つまり、ローバンド用のアンテナが２つ存在することとなる。また、ハイバンドの信号を受信、送信、又は送受信可能なアンテナとしてアンテナＡ３２～Ａ３５を備える。つまり、ハイバンド用のアンテナとしては、アンテナＡ３２～Ａ３５の４つのアンテナを備える事となる。

このような構成は、ハイバンド用のアンテナをローバンド用のアンテナよりも多く設置した構成に相当する。前述の通り、周波数が高くなるほど線路損失が大きくなり、通信性能が劣化しやすい傾向がある。上記の構成は当該課題に着眼して創出されたものであって、ハイバンド用のアンテナを相対的に多く設置することで、ハイバンドの通信性能を改善することが可能となる。また、信号送信にも供するアンテナＡ３２、Ａ３３は優先的に無線回路ＴＲＸ１の近くに配置されている。当該構成によれば信号送信時における損失を抑制可能となる。

さらに、アンテナＡ３２とアンテナＡ３３は、それぞれ給電方向が直交している。そのため、アンテナ間を結合距離未満に設定しても、２つのアンテナの相関値は０．１以下に抑制できる。つまり、複数アンテナを使用した通信の性能を良好に維持できる。なお、アンテナＡ３３とアンテナＡ３４もまた、それぞれ給電方向が直交しているため、相関値を０．１以下に抑制しつつ、アンテナ間の距離を結合距離未満に設定可能である。その結果、車両用通信装置１を小型化可能となる。

加えて、アンテナＡ３１、Ａ３２、Ａ３４、及びＡ３５はプリント基板Ｂ１に対して垂直に立設されたアンテナに相当する。主基板Ｂ１Ａが大地に対しておおむね水平となる姿勢で車両に設置されると、これらのアンテナは大地に対して概ね垂直なモノポールアンテナとして振る舞う。つまり、垂直偏波を受信対象とし、水平方向の全方位に指向性を有するアンテナとして機能する。また、これらのアンテナＡ３１、Ａ３２、Ａ３４、及びＡ３５は、アンテナＡ３３に比べて高い位置に配置されたアンテナに相当する。当該構成によれば通信品質を担保しやすくなる。加えて、主基板Ｂ１Ａに対して垂直なモノポールアンテナを複数備える構成によれば、例えばＭＩＭＯ方式など、複数のアンテナを用いた通信方式の性能を高めることができる。その他、上記構成によれば第１、第２実施形態と同様の効果を奏する。

以上、本開示の実施形態を説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、上記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。例えば上記の種々の実施形態は、技術的な矛盾が生じない範囲において適宜組み合わせて実施することができる。また、以降の構成も本開示の範囲に含まれる。

以上では移動体通信用のアンテナをモノポールアンテナとする構成を開示したが、車両用通信装置１は、移動体通信用のアンテナとしてパッチアンテナや逆Ｆアンテナ、ループアンテナを備えていればよい。平板アンテナにおける給電方向は、給電点における放射素子の延伸方向に相当する。

以上では５Ｇや４Ｇ等の移動体通信用のアンテナのレイアウトの決定に設計思想（１）～（６）を適用した例を開示したがこれに限らない。車両用通信装置１がＶ２Ｘ通信用のアンテナを複数備える場合には、それらのアンテナの配置態様の決定に上記設計思想（１）～（６）を適用可能である。また、複数の用途に対応する複数のアンテナの配置態様の決定に上記設計思想（１）～（６）の一部または全部を適用してもよい。例えばアンテナＡ１をBluetooth用のアンテナ、アンテナＡ２～３を４Ｇ用のアンテナ、アンテナＡ４をＷｉ－Ｆｉ用のアンテナとしてもよい。

また、プリント基板Ｂ１の裏面は車室内側の面に相当する。プリント基板Ｂ１の裏面にはBluetooth用及び／又はＷｉ－Ｆｉ用のアンテナモジュールを配置しても良い。そのような構成によれば、車両用通信装置１はユーザが車室内に持ち込んだスマートフォン等との無線通信を実施するための機能を提供可能となる。

第２実施形態及び第４実施形態のように副基板Ｂ２を備える構成においては、図２３に示すように、主基板Ｂ１Ａは屋根部２１の下側に位置し、副基板Ｂ２に関連する構成だけが屋根部２１の上方に位置するように取り付けられても良い。副基板Ｂ２に関連する構成とは、副基板Ｂ２に設けられたアンテナの他、副基板Ｂ２を収容する筐体を含む。そのような取り付け態様によれば、屋根部２１に設ける穴部の大きさを抑制できる。なお、屋根部２１の上方に突出した副基板Ｂ２は、筐体１２及びカバー１３で保護されるように構成されている。図２３に示す車両用通信装置１は、筐体１２の上面から側方に突出した突出部１２２が屋根部２１と接着剤またはネジ等で固定されればよい。

さらに、以上では車両２への車両用通信装置１の取付態様の例として、屋根部２１に車両用通信装置１をはめ込むための穴部を設け、当該穴部に車両用通信装置１をはめ込む態様を示したが、これに限らない。図２４に示すように、車両２の屋根部２１に凹部２１１を設け、当該凹部２１１に車両用通信装置１を固定しても良い。固定方法としてはネジ止めや接着材など多様な方法を援用できる。

なお、凹部２１１に車両用通信装置１を配置する構成においては、プリント基板Ｂ１または主基板Ｂ１Ａの中央部に送受信兼用アンテナＡｘを配置することが好ましい。仮に基板Ｂ１の縁部に送受信兼用アンテナＡｘを配置した構成では、凹部２１１の段差部２１１Ａを構成する金属によって、送受信兼用アンテナＡｘにとっての死角が相対的に大きくなる。プリント基板Ｂ１または主基板Ｂ１Ａの中央部に送受信兼用アンテナＡｘを配置した構成によれば、送受信兼用アンテナＡｘにとっての死角を抑制することができ、通信性能を担保しやすくなる。なお、送受信兼用アンテナＡｘは上記の設計思想に基づき、プリント基板Ｂ１または主基板Ｂ１Ａに対して立設されていることが好ましい。図２４に示す送受信兼用アンテナＡｘは前述のアンテナＡ２、Ａ１２、Ａ２２、Ａ３２などに対応する。

また、凹部２１１に車両用通信装置１を配置する構成においては、筐体１２の内側上面部にアンテナ素子をパターン形成してもよい。当該構成によれば、装置内において最も高い位置にアンテナを配置できるため、凹部２１１の段差部２１１Ａによって生じる死角を低減できる。なお、そのような車両用通信装置１は、筐体１２側に配置されたアンテナ素子の端部が、プリント基板Ｂ１に設けられた給電点と当接するように構成されていればよい。例えば、プリント基板Ｂ１には、筐体１２の内側上面部に配置されたアンテナ素子と当接する高さを有する樹脂ブロックを配置し、当該樹脂ブロックの上面部に給電点を配置してもよい。

また、給電方向が互いに直交する関係を有するアンテナの組み合わせは必ずしも存在しなくともよい。設計思想（１）～（６）の一部のみを用いて車両用通信装置１を構成しても良い。例えば設計思想（３）～（６）に基づいて車両用通信装置１は構成可能である。

アンテナＡ１、Ａ３～４、Ａ１１、Ａ１１、Ａ１３、Ａ２１、Ａ２３～２４、及びＡ３３が平行給電アンテナに相当する。また、アンテナＡ２、Ａ１２、Ａ１４、Ａ２２、Ａ２５、Ａ３１、Ａ３２、Ａ３４、及びＡ３５が垂直給電アンテナに相当する。

アンテナＡ２、Ａ１２、Ａ２２、Ａ２３、及びＡ３３は送受信兼用アンテナに相当する。また、アンテナＡ１、Ａ３～４、Ａ１１、Ａ１３～Ａ１４、Ａ２１、Ａ２４～Ａ２５、Ａ３１、Ａ３４～Ａ３５が受信専用アンテナに相当する。アンテナＡ５、Ａ１５、Ａ２６、及びＡ３６が衛星用アンテナに相当する。

ハイバンドまたはミドルバンドが第２周波数帯に相当する。ハイバンドを第２周波数帯と見なす場合には、ミドルバンド及びローバンドの少なくとも何れか一方が第１周波数帯に相当する。また、ローバンドを第１周波数帯と見なす場合には、ハイバンド及びミドルバンドの少なくとも何れか一方が第２周波数帯に相当する。例えばアンテナＡ３２～Ａ３５、及びＡ４２～Ａ４５が第２周波数用アンテナに相当する。また、アンテナＡ３１、及びＡ４１が第１周波数用アンテナに相当する。アンテナＡ３１、Ａ３２、及びＡ４２がマルチバンドアンテナに相当し、アンテナＡ３３～Ａ３５、及びＡ４１、Ａ４３～Ａ４５がシングルバンドアンテナに相当する。ダブルバンドアンテナやトリプルバンドアンテナがマルチバンドアンテナに相当する。

＜付言＞

［構成（１）］
無線回路からの電気的距離が最も離れているアンテナは、最も動作周波数帯が高いアンテナではない、車両用通信装置。

［構成（２）］
無線回路からの電気的距離が最も離れているアンテナは、受信専用アンテナである、車両用通信装置。

［構成（３）］
複数の周波数帯で動作可能に構成されているマルチバンドアンテナ（Ａ２２、Ａ３２）と、１つの周波数帯で動作可能に構成されているシングルバンドアンテナ（Ａ２３～Ａ２５、Ａ３１、Ａ３３～Ａ３５）とを備え、
無線回路からの電気的距離が最も離れているアンテナはシングルバンドアンテナである、車両用通信装置。

［構成（４）］
複数の周波数帯で動作可能に構成されているマルチバンドアンテナ（Ａ２２、Ａ３２）と、１つの周波数帯で動作可能に構成されているシングルバンドアンテナ（Ａ２３～Ａ２５、Ａ３１、Ａ３３～Ａ３５）とを備え、
無線回路から最も近くに配置されているアンテナ素子はマルチバンドアンテナである、車両用通信装置。

［構成（５）］
車両の屋根部に設けられた穴部に取り付けられて使用されるように構成された、車両用通信装置。

［構成（５Ａ）］
構成（５）に記載の車両用通信装置であって、
樹脂製の筐体（１２、１２Ａ～Ｃ）を備え、
上記の筐体は屋根部に設けられた穴部の縁部と嵌合するための嵌合溝（１２１）を備え、
嵌合溝は、筐体側面部の上端部に形成されている、車両用通信装置。

［構成（６）］
車両の屋根部に設けられた凹部（２１１）に取り付けられて使用されるように構成された、車両用通信装置。

［構成（６Ａ）］
上記構成（６）に記載の車両用通信装置であって、
基板の中央部に送受信兼用のアンテナ素子が配置されている、車両用通信装置。当該構成によれば、凹部の段差部に由来する死角を抑制可能となる。

［構成（６Ｂ）］
上記構成（６）に記載の車両用通信装置であって、
矩形状の基板の４つの縁部のうちの少なくとも３つの縁部のそれぞれにアンテナ素子が配置されている、車両用通信装置。当該構成によれば、凹部の段差部に由来する或る縁部に配置されたアンテナ素子の死角を、他の縁部に配置されたアンテナ素子で補うことが可能となる。

［構成（６Ｃ）］
上記構成（６）に記載の車両用通信装置であって、
基板を収容する筐体の内側上面部にパターン形成されたアンテナ素子を含む車両用通信装置。当該構成によれば、装置内において最も高い位置にアンテナを配置する事ができるため、凹部の段差部によって生じる死角を低減できる。

［構成（７）］
移動体通信用の複数のアンテナ素子を備え、
上記の複数のアンテナ素子は、何れもプリント基板の縁部に接する領域にパターン形成されている車両用通信装置。当該構成によれば、アンテナ間隔を大きく取ることができ、相関値をより一層低減できる。

１ 車両用通信装置、２ 車両、２１ 屋根部、１１ 回路基板、１２ 筐体、１３ カバー 、Ｂ１ プリント基板（対向基板）、Ｂ１Ａ 主基板、Ｂ２ 副基板（垂直板）、Ａ１～Ａ５・Ａ１１～Ａ１５・Ａ２１～Ａ２６、Ａ３１～Ａ３６ アンテナ、ＴＲＸ１ 無線回路、Ｃｎ 車両コネクタ（コネクタ）

Claims (14)

1. 車両に搭載されて使用される、複数のアンテナ素子を含むアンテナ装置であって、
   複数の前記アンテナ素子と接続されてあって、複数の前記アンテナ素子を用いて他の装置と通信を実施するための無線回路（ＴＲＸ１）を備え、
   間隔が所定の結合距離未満となる前記アンテナ素子同士は、給電点から前記アンテナ素子が伸びる方向である給電方向が互いに直交する姿勢で形成されている車両用通信装置。
2. 請求項１に記載の車両用通信装置であって、
   前記結合距離は０．２２λである、車両用通信装置。
3. 請求項１又は２に記載の車両用通信装置であって、
   前記車両における取付面に対して平行に配置される基板である対向基板を含み、
   前記アンテナ素子として、
   前記給電方向が前記対向基板と平行となるように形成されているアンテナ素子である平行給電アンテナと、
   前記給電方向が前記対向基板と垂直となるように形成されているアンテナ素子である垂直給電アンテナと、
   を備える、車両用通信装置。
4. 請求項３に記載の車両用通信装置であって、
   前記垂直給電アンテナは、屈曲形状を有する線状素子として構成されている、車両用通信装置。
5. 請求項３又は４に記載の車両用通信装置であって、
   前記アンテナ素子として、受信専用アンテナと、送受信兼用アンテナとを備え、
   複数の前記アンテナ素子のうち、前記無線回路から最も近くに配置されている前記アンテナ素子は、前記送受信兼用アンテナとして構成された前記垂直給電アンテナである、車両用通信装置。
6. 請求項３から５の何れか１項に記載の車両用通信装置であって、
   前記対向基板には前記アンテナ素子とは別に、衛星からの信号を受信するための衛星用アンテナを備え、
   前記衛星用アンテナは、前記垂直給電アンテナから所定距離離れた位置に配置されている、車両用通信装置。
7. 請求項３から６の何れか１項に記載の車両用通信装置であって、
   前記車両の前後方向に対応するように前記対向基板には予め前後方向が設定されており、
   前記前後方向に沿い、かつ、前記対向基板に対して垂直に設けられた板状部材である垂直板（Ｂ２）を含み、
   前記アンテナ素子として、第１周波数帯で動作する第１周波数用アンテナと、前記第１周波数帯よりも高い第２周波数帯で動作する第２周波数用アンテナを含み、
   前記垂直板は、前側から後ろ側に向かって高くなるように形成されており、
   前記垂直板の前端部と後端部のそれぞれには前記第１周波数用アンテナが配置されており、その間に前記第２周波数用アンテナが配置されている、車両用通信装置。
8. 請求項３から７の何れか１項に記載の車両用通信装置であって、
   前記アンテナ素子として、送受信兼用に設定された送受信兼用アンテナを含み、
   前記送受信兼用アンテナは、前記対向基板に対して立設されている、車両用通信装置。
9. 請求項３から８の何れか１項に記載の車両用通信装置であって、
   前記車両の左右方向に対応するように前記対向基板には予め左右方向が設定されており、
   通信ケーブルが接続されるコネクタ（Ｃｎ）を備え、
   前記コネクタは、前記対向基板において前記垂直給電アンテナが配置されている面とは反対側の面である裏面部に配置されており、
   前記コネクタは、前記裏面部のうち、左側または右側の縁部に沿って配置されている、車両用通信装置。
10. 請求項１から９の何れか１項に記載の車両用通信装置であって、
    前記アンテナ素子として、第１周波数帯で動作する第１周波数用アンテナと、前記第１周波数帯よりも高い第２周波数帯で動作する第２周波数用アンテナと、を備え、
    前記第２周波数用アンテナのほうが前記第１周波数用アンテナよりも前記無線回路の近くに配置されている、車両用通信装置。
11. 請求項１から１０の何れか１項に記載の車両用通信装置であって、
    動作周波数帯が異なる複数の前記アンテナ素子を備え、
    前記無線回路から最も近くに配置されている前記アンテナ素子は、複数の前記アンテナ素子の中で動作周波数帯が最も高い前記アンテナ素子である、車両用通信装置。
12. 請求項１から１１の何れか１項に記載の車両用通信装置であって、
    前記アンテナ素子として、第１周波数帯で動作する第１周波数用アンテナと、前記第１周波数帯よりも高い第２周波数帯で動作する第２周波数用アンテナと、を備え、
    前記第２周波数用アンテナの数は、前記第１周波数用アンテナの数よりも多い、車両用通信装置。
13. 請求項１から１２の何れか１項に記載の車両用通信装置であって、
    前記アンテナ素子として、受信専用の前記アンテナ素子である受信専用アンテナと、送受信兼用の前記アンテナ素子である送受信兼用アンテナと、を備え、
    前記送受信兼用アンテナは、動作周波数帯を同一とする前記受信専用アンテナよりも、前記無線回路の近くに配置されている、車両用通信装置。
14. 請求項１から１３の何れか１項に記載の車両用通信装置であって、
    前記アンテナ素子として、
    第１周波数帯で動作する線状素子である第１周波数用アンテナと、
    前記第１周波数帯よりも高い第２周波数帯で動作する、線状素子である第２周波数用アンテナと、を備え、
    前記第１周波数用アンテナは、屈曲形状に形成されている一方、前記第２周波数用アンテナは直線状に形成されている、車両用通信装置。

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