JP4382683B2 - Integrated antenna device - Google Patents
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Description
本発明は、天頂方向から到来する第1の電波を受信可能な第1のアンテナと、斜め上方向から到来する第2の電波を受信可能な第2のアンテナと、前記第1のアンテナと前記第2のアンテナとの双方のグランドとして機能するグランド基板とを備えてなる統合アンテナ装置に関する。 The present invention provides a first antenna capable of receiving a first radio wave arriving from a zenith direction, a second antenna capable of receiving a second radio wave arriving from an obliquely upward direction, the first antenna, The present invention relates to an integrated antenna device including a ground substrate that functions as a ground for both the second antenna and the second antenna.
複数のアンテナが同一のグランド基板に搭載されてなる統合アンテナ装置が供されている(例えば特許文献1参照)。
ところで、上記した特許文献1に記載されている統合アンテナ装置では、複数のアンテナのうちの1つであるユニポールアンテナがいずれの方向から到来する電波を受信することを目的として、ユニポールアンテナの指向性が理論特性に近い指向性(対称性を有する指向性)となるように、グランド基板のサイズを大きくしたり形状を複雑にしたりする構成が考えられる。しかしながら、このようにグランド基板のサイズを大きくしたり形状を複雑にしたりする構成では、装置全体の構成が大型化したり複雑化したりするという問題がある。
By the way, in the integrated antenna device described in
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置全体の構成が大型化したり複雑化したりすることなく、複数のアンテナの各々が適切な指向性を実現することができる統合アンテナ装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is that each of a plurality of antennas achieves appropriate directivity without increasing or complicating the configuration of the entire apparatus. An object of the present invention is to provide an integrated antenna device.
請求項1に記載した発明によれば、グランド基板は、正方形領域と長方形領域とを有し、正方形領域において一部分が長方形領域の一部分と重複する重複領域とされると共に重複領域を除く他部分が長方形領域と重複しない非重複領域とされ、長方形領域において一部分が正方形領域の一部分と重複する重複領域とされると共に重複領域を除く他部分が正方形領域と重複しない非重複領域とされ、窪み領域が形成され且つ前記長方形領域の中心から見て長方形領域の長辺方向の重複面積が相違するように前記正方形領域と前記長方形領域とが組合わされて構成されている。天頂方向から到来する第1の電波を受信可能な第1のアンテナは、グランド基板の正方形領域にあって略中央部分に搭載されているので、天頂方向の利得が大きく且つ低仰角にて対称となる適切な指向性を実現することができる。また、斜め上方向から到来する第2の電波を受信可能な第2のアンテナは、その給電点がグランド基板の長方形領域にあって当該長方形領域の中心から短辺方向に外れた箇所に位置して搭載されているので、その給電点から見てグランド基板の長方形領域の短辺方向の面積に差異が発生されることにより、長方形領域の短辺方向で非対称となる指向性を実現することができると共に、第2のアンテナの給電点から見てグランド基板の長方形領域の長辺方向の面積にも差異が発生されることにより、長方形領域の長辺方向でも非対称となる指向性を実現することができる。 According to the first aspect of the present invention, the ground substrate has a square region and a rectangular region, and in the square region, a part of the ground substrate overlaps with a part of the rectangular region, and the other part excluding the overlapping region is A non-overlapping area that does not overlap with the rectangular area, a part of the rectangular area that overlaps with a part of the square area, and another part other than the overlapping area is a non-overlapping area that does not overlap with the square area. The square area and the rectangular area are combined so that the overlapping area in the long side direction of the rectangular area is different when viewed from the center of the rectangular area. The first antenna capable of receiving the first radio wave arriving from the zenith direction is mounted in a substantially central portion in the square area of the ground substrate, so that the gain in the zenith direction is large and symmetrical at a low elevation angle. Appropriate directivity can be realized. In addition, the second antenna capable of receiving the second radio wave arriving from diagonally above is located at a position where the feeding point is in a rectangular area of the ground substrate and deviates from the center of the rectangular area in the short side direction. As a result, a difference occurs in the area in the short side direction of the rectangular area of the ground substrate when viewed from the feeding point, thereby realizing directivity that is asymmetrical in the short side direction of the rectangular area. In addition, a difference in the area of the long side direction of the rectangular area of the ground substrate as seen from the feeding point of the second antenna is realized, thereby realizing directivity that is asymmetrical in the long side direction of the rectangular area. Can do.
これにより、車載統合アンテナ装置に適用され、第1のアンテナとして例えばGPS衛星から送信されたGPS電波を受信するGPSアンテナが適用されると共に第2のアンテナとして例えば路上に設置されているVICS送信機から送信されたVICS電波を受信するVICSアンテナが適用された構成であれば、GPSアンテナが適切な指向性を実現することができ、また、車両進行方向及び走行車線方向の利得が大きくなるようにVICSアンテナが車両に搭載されることにより、VICSアンテナが適切な指向性を実現することができる。さらに、この場合、グランド基板が正方形領域と長方形領域とが組合わされていると共に正方形領域の一部分と長方形領域の一部分とが重複されている矩形形状に形成されているので、グランド基板が大型化したり複雑化したりすることを回避することもでき、装置全体の構成が大型化したり複雑化したりすることを回避することもできる。 Accordingly, a VICS transmitter that is applied to an in-vehicle integrated antenna device and that receives a GPS radio wave transmitted from, for example, a GPS satellite as a first antenna and is installed on the road as a second antenna, for example. If the VICS antenna that receives the VICS radio wave transmitted from the GPS is applied, the GPS antenna can achieve appropriate directivity, and the gain in the vehicle traveling direction and the traveling lane direction is increased. By mounting the VICS antenna on the vehicle, the VICS antenna can realize appropriate directivity. Further, in this case, the ground substrate is formed in a rectangular shape in which a square region and a rectangular region are combined and a part of the square region and a part of the rectangular region are overlapped. It is possible to avoid complication, and it is also possible to avoid an increase in the size and complexity of the overall configuration of the apparatus.
請求項3に記載した発明によれば、第2のアンテナは、そのエレメントが途中部位で折曲げられてグランド基板に対して略垂直な垂直辺部とグランド基板に対して略平行な平行辺部とを有する形状に形成されているので、アンテナ全体としての高さ方向の寸法を小さくすることができ、装置全体を小型化することができる。
According to the invention described in
請求項4に記載した発明によれば、第2のアンテナは、そのエレメントが途中部位で折返された形状に形成されているので、アンテナ全体としての水平方向の寸法を小さくすることができ、装置全体を小型化することができる。
According to the invention described in
請求項5に記載した発明によれば、第2のアンテナとグランド基板との間に誘電体の台座が介挿されているので、波長短縮効果により第2のアンテナのエレメント長を短くすることができ、装置全体を小型化することができると共に、第2のアンテナのエレメントを機械的に保持することもでき、機械的な強度を確保することもできる。 According to the fifth aspect of the present invention, since the dielectric pedestal is interposed between the second antenna and the ground substrate, the element length of the second antenna can be shortened due to the wavelength shortening effect. In addition, the entire apparatus can be reduced in size, the element of the second antenna can be mechanically held, and mechanical strength can be ensured.
請求項6に記載した発明によれば、グランド基板の正方形領域と長方形領域とから形成される窪み領域に、第1の電波及び第2の電波とは帯域が異なる第3の電波を受信可能な第3のアンテナが配設されているので、グランド基板の正方形領域と長方形領域とから形成される窪み領域を無駄なく有効に活用することができ、アンテナ装置として多機能化を図ることができる。
According to the invention described in
請求項7に記載した発明によれば、グランド基板の正方形領域と長方形領域とから形成される窪み領域に、光信号を受光する受光素子が配設されているので、この場合も、グランド基板の正方形領域と長方形領域とから形成される窪み領域を無駄なく有効に活用することができ、アンテナ装置として多機能化を図ることができる。 According to the seventh aspect of the present invention, the light receiving element that receives the optical signal is disposed in the hollow region formed by the square region and the rectangular region of the ground substrate. The hollow area formed by the square area and the rectangular area can be effectively used without waste, and the multifunctional antenna device can be achieved.
請求項8に記載した発明によれば、受光素子は、その受光面が光信号の到来方向に対して略垂直となるように配設されているので、受光効率を高めることができる。 According to the eighth aspect of the present invention, the light receiving element is disposed such that the light receiving surface thereof is substantially perpendicular to the direction of arrival of the optical signal, so that the light receiving efficiency can be increased.
(第1の実施形態)
以下、本発明の統合アンテナ装置を車両に搭載される車載統合アンテナ装置に適用した第1の実施形態について、図1ないし図5を参照して説明する。図1は、車載統合アンテナ装置1の全体構成を概略的に示している。車載統合アンテナ装置1は、GPS衛星から送信された円偏波のGPS電波(本発明でいう第1の電波)を受信するGPSアンテナ2(本発明でいう第1のアンテナ)と、路上に設置されているVICS送信機から送信された垂直・水平偏波のVICS電波(本発明でいう第2の電波)を受信するVICSアンテナ3(本発明でいう第2のアンテナ)とがグランド基板4に搭載されて構成されている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which an integrated antenna device of the present invention is applied to an in-vehicle integrated antenna device mounted on a vehicle will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 1 schematically shows the overall configuration of the in-vehicle integrated
GPSアンテナ2は、GPS衛星から送信された1.5GHz帯域のGPS電波を受信するものであり、板状の放射素子(放射電極)5が直方体形状の誘電体の台座6の表面部6aに搭載されてなるパッチアンテナから構成されており、放射素子5の所定部位が給電点7とされている。
The
VICSアンテナ3は、路上に設置されているVICS送信機から送信された2.5GHz帯域のVICS電波を受信するもので、そのエレメント8がグランド基板4に対して略垂直な2本の垂直辺部9a,9bとグランド基板4に対して略平行な2本の平行辺部10a,10bとを有するように2箇所の途中部位で折曲げられていると共に1箇所の途中部位で折返されている変形折返しモノポールアンテナから構成されており、そのエレメント8の一端側が給電点11とされている。この場合、エレメント8のエレメント長は、VICS電波の波長に「1/2」を乗じた長さに略等しくなるように形成されている。
The VICS
グランド基板4は、正方形領域12と長方形領域13とが組合わされていると共に正方形領域12の一部分12a(図1では−x方向の略半分)と長方形領域13の一部分13a(図1では−y方向の略半分)とが重複されている矩形形状に形成されている。つまり、正方形領域12は、長方形領域13の一部分13aと重複する一部分12aが重複領域とされており、長方形領域13の一部分13aと重複しない他部分12b(図1では+x方向の略半分)が非重複領域とされている。また、長方形領域13は、正方形領域12の一部分12aと重複する一部分13aが重複領域とされており、正方形領域12の一部分12aと重複しない他部分13b(図1では+y方向の略半分)が非重複領域とされている。尚、図1では、グランド基板4の正方形領域12は、1辺の長さが「a」にて示されており、グランド基板4の長方形領域13は、短辺(x方向の辺)の長さが「b」及び長辺(y方向の辺)の長さが「c」にて示されている。
The
さて、GPSアンテナ2及びVICSアンテナ3の搭載位置について説明する。
GPSアンテナ2は、グランド基板4の正方形領域12にあって略中央部分に搭載されている。具体的に説明すると、GPSアンテナ2は、グランド基板4の正方形領域12にあって+x方向の空き領域(GPSアンテナ2がグランド基板4に搭載された状態でグランド基板4が露出されたままの領域)と−x方向の空き領域とが略同一の面積となると共に、+y方向の空き領域と−y方向の空き領域とが略同一の面積となるように正方形領域12に搭載されている。つまり、GPSアンテナ2は、グランド基板4の正方形領域12にあってx方向に対称性を有すると共に、y方向にも対称性を有するように正方形領域12に搭載されている。
Now, the mounting positions of the
The
一方、VICSアンテナ3は、その給電点11がグランド基板4の長方形領域13にあって当該長方形領域13の中心(図1中「A」参照)から短辺方向(図1では−x方向)に外れた箇所に位置して搭載されている。具体的に説明すると、VICSアンテナ3は、その給電点11から見てグランド基板4の+x方向の面積が−x方向の面積よりも大きくなると共にグランド基板4の−y方向の面積が+y方向の面積よりも大きくなるように長方形領域13に搭載されている。つまり、VICSアンテナ3は、グランド基板4の長方形領域13にあって+x方向の利得が相対的に大きく且つ−x方向の利得が相対的に小さくなるようにx方向に非対称性を有すると共に、−y方向の利得が相対的に大きく且つ+y方向の利得が相対的に小さくなるようにy方向にも非対称性を有するように正方形領域12に搭載されている。
On the other hand, the
そして、以上のように構成されてなる車載統合アンテナ装置1は、例えばアンテナケース(図示せず)に収容された状態で+x方向が車両進行方向側となると共に−y方向が走行車線方向側となり且つ+y方向が対向車線方向側となるように車両に搭載される。尚、この場合、図2に示すように、GPSアンテナ2が受信するGPS電波の到来方向は天頂方向であり、VICSアンテナ3が受信するVICS電波の到来方向は斜め上方向である。
In the vehicle-mounted integrated
ここで、発明者は、上記した車載統合アンテナ装置1におけるGPSアンテナ2及びVICSアンテナ3の各々の指向性を測定すると共に、比較対象として図4に示す構成におけるGPSアンテナ2及びVICSアンテナ3の各々の指向性を測定した。図4は、上記したGPSアンテナ2及びVICSアンテナ3が単なる正方形形状のグランド基板14に搭載されている構成である。図3は、本実施形態(車載統合アンテナ装置1、図1に示した構成)におけるGPSアンテナ2及びVICSアンテナ3の各々の指向性の測定結果を示しており、図5は、比較対象(図4に示した構成)におけるGPSアンテナ2及びVICSアンテナ3の各々の指向性の測定結果を示している。
Here, the inventor measures the directivity of each of the
図3及び図5から明らかなように、本実施形態の構成では、GPSアンテナ2の指向性については、比較対象と同様にして、天頂方向の利得が大きく且つ低仰角にて対称となる指向性が実現されていることが判る。一方、VICSアンテナ3の指向性については、車両進行方向の利得が大きく且つ車両進行方向とは反対方向の利得が小さいと共に走行車線方向の利得が大きく且つ対向車線方向の利得が小さい非対称となる指向性が実現されていることが判る。
As apparent from FIGS. 3 and 5, in the configuration of the present embodiment, the directivity of the
以上に説明したように第1の実施形態によれば、車載統合アンテナ装置1において、GPSアンテナ2がグランド基板4の正方形領域12にあって略中央部分に搭載されるように構成したので、GPSアンテナ2の指向性として天頂方向の利得が大きく且つ低仰角にて対称となる指向性を実現することができる。また、VICSアンテナ3がグランド基板4の長方形領域13にあって当該長方形領域13の中心から短辺方向に外れた箇所に給電点11が位置して搭載されるように構成したので、給電点11から見てグランド基板4にあって長方形領域13の短辺方向の面積に差異が発生されることにより、VICSアンテナ3の指向性として長方形領域13の短辺方向で非対称となる指向性を実現することができると共に、給電点11から見てグランド基板4にあって長方形領域13の長辺方向の面積にも差異が発生されることにより、VICSアンテナ3の指向性として長方形領域13の長辺方向でも非対称となる指向性を実現することができ、VICSアンテナ3の指向性として車両進行方向の利得が大きく且つ車両進行方向とは反対方向の利得が小さいと共に走行車線方向の利得が大きく且つ対向車線方向の利得が小さい適切な指向性を実現することができる。
As described above, according to the first embodiment, the in-vehicle integrated
また、この場合、グランド基板4が正方形領域12と長方形領域13とが組合わされていると共に正方形領域12の一部分12aと長方形領域13の一部分13aとが重複されている矩形形状に形成されているので、グランド基板4が大型化したり複雑化したりすることを回避することもでき、装置全体の構成が大型化したり複雑化したりすることを回避することもできる。
In this case, the
また、VICSアンテナ3のエレメント8がグランド基板4に対して略垂直な2本の垂直辺部9a,9bとグランド基板4に対して略平行な2本の平行辺部10a,10bとを有するように2箇所の途中部位で折曲げられていると共に1箇所の途中部位で折返されている形状に形成されているので、アンテナ全体としての高さ方向の寸法及び水平方向の寸法を小さくすることができ、装置全体を小型化することができる。
The
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について、図6を参照して説明する。この第2の実施形態では、図6に示すように、車載統合アンテナ装置21において、VICSアンテナ3とグランド基板4との間に誘電体の台座22が介挿されている。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment, as shown in FIG. 6, in the in-vehicle integrated
この第2の実施形態でも、上記した第1の実施形態に記載したものと同様の作用効果を得ることができ、GPSアンテナ2の指向性として天頂方向の利得が大きく且つ低仰角にて対称となる指向性を実現することができると共に、VICSアンテナ3の指向性として車両進行方向の利得が大きく且つ車両進行方向とは反対方向の利得が小さいと共に走行車線方向の利得が大きく且つ対向車線方向の利得が小さい適切な指向性を実現することができる。また、この場合、VICSアンテナ3とグランド基板4との間に誘電体の台座22が介挿されるように構成したので、波長短縮効果によりVICSアンテナ3のエレメント長を短くすることができ、装置全体を小型化することができると共に、VICSアンテナ3のエレメント8を機械的に保持することもでき、機械的な強度を確保することもできる。
In the second embodiment, the same effects as those described in the first embodiment can be obtained, and the
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について、図7を参照して説明する。この第3の実施形態では、図7に示すように、車載統合アンテナ装置31において、VICSアンテナ32がモノポールアンテナから構成されている。この場合、VICSアンテナ32は、そのエレメント33のエレメント長がVICS電波の波長に「1/4」を乗じた長さに略等しくなるように形成されており、その給電点34が上記した第1の実施形態に記載したものと同様にしてグランド基板4の長方形領域13にあって当該長方形領域13の中心(図7中「A」参照)から短辺方向(図7では−x方向)に外れた箇所に位置して搭載されている。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the third embodiment, as shown in FIG. 7, in the in-vehicle integrated
この第3の実施形態でも、上記した第1の実施形態に記載したものと同様の作用効果を得ることができ、GPSアンテナ2の指向性として天頂方向の利得が大きく且つ低仰角にて対称となる指向性を実現することができると共に、VICSアンテナ32の指向性として車両進行方向の利得が大きく且つ車両進行方向とは反対方向の利得が小さいと共に走行車線方向の利得が大きく且つ対向車線方向の利得が小さい適切な指向性を実現することができる。また、この場合、VICSアンテナ32のエレメント33が途中部位で折曲げられることのない形状に形成されているので、VICS電波の垂直偏波を適切に受信することができる。
In the third embodiment, the same effects as those described in the first embodiment can be obtained, and the
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態について、図8を参照して説明する。この第4の実施形態では、図8に示すように、車載統合アンテナ装置41において、VICSアンテナ42が変形モノポールアンテナから構成されている。この場合も、VICSアンテナ42は、そのエレメント43のエレメント長がVICS電波の波長に「1/4」を乗じた長さに略等しくなるように形成されており、その給電点44が上記した第1の実施形態に記載したものと同様にしてグランド基板4の長方形領域13にあって当該長方形領域13の中心(図8中「A」参照)から短辺方向(図8では−x方向)に外れた箇所に位置して搭載されている。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this 4th Embodiment, as shown in FIG. 8, in the vehicle-mounted
この第4の実施形態でも、上記した第1の実施形態に記載したものと同様の作用効果を得ることができ、GPSアンテナ2の指向性として天頂方向の利得が大きく且つ低仰角にて対称となる指向性を実現することができると共に、VICSアンテナ42の指向性として車両進行方向の利得が大きく且つ車両進行方向とは反対方向の利得が小さいと共に走行車線方向の利得が大きく且つ対向車線方向の利得が小さい適切な指向性を実現することができる。また、この場合、VICSアンテナ42のエレメント43が途中部位で折曲げられている形状に形成されているので、アンテナ全体としての高さ方向の寸法を小さくすることができ、装置全体を小型化することができる。
Also in the fourth embodiment, the same effects as those described in the first embodiment can be obtained, and the gain of the zenith direction is large as the directivity of the
(第5の実施形態)
次に、本発明の第5の実施形態について、図9を参照して説明する。この第5の実施形態では、図9に示すように、車載統合アンテナ装置51において、GPSアンテナ52がスパイラルアンテナから構成されており、その給電点53がグランド基板4の正方形領域12にあって当該正方形領域12の略中心に位置して搭載されている。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the fifth embodiment, as shown in FIG. 9, in the in-vehicle integrated
この第5の実施形態でも、上記した第1の実施形態に記載したものと同様の作用効果を得ることができ、GPSアンテナ52の指向性として天頂方向の利得が大きく且つ低仰角にて対称となる指向性を実現することができると共に、VICSアンテナ3の指向性として車両進行方向の利得が大きく且つ車両進行方向とは反対方向の利得が小さいと共に走行車線方向の利得が大きく且つ対向車線方向の利得が小さい適切な指向性を実現することができる。
In the fifth embodiment, the same effects as those described in the first embodiment can be obtained, and the
(第6の実施形態)
次に、本発明の第6の実施形態について、図10を参照して説明する。この第6の実施形態では、図10に示すように、車載統合アンテナ装置61において、グランド基板4の正方形領域12と長方形領域13とから形成される窪み領域(図10中「P」にて示す領域)に、GPS電波及びVICS電波とは帯域が異なるETC電波を受信可能なETCアンテナ62(本発明でいう第3のアンテナ)が配設されて構成されている。ETCアンテナ62は、路上に設置されているETC送信機から送信されたETC電波を受信するもので、板状の放射素子(放射電極)63が直方体形状の誘電体の台座64の表面部64aに搭載されてなるパッチアンテナから構成されており、放射素子63の所定部位が給電点65とされている。そして、ETCアンテナ62は、ETC電波の到来方向に応じて水平方向から所定角度(約23度)分だけ傾斜されているグランド基板66に搭載されている。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the sixth embodiment, as shown in FIG. 10, in the in-vehicle integrated
この第6の実施形態でも、上記した第1の実施形態に記載したものと同様の作用効果を得ることができ、GPSアンテナ2の指向性として天頂方向の利得が大きく且つ低仰角にて対称となる指向性を実現することができると共に、VICSアンテナ3の指向性として車両進行方向の利得が大きく且つ車両進行方向とは反対方向の利得が小さいと共に走行車線方向の利得が大きく且つ対向車線方向の利得が小さい適切な指向性を実現することができる。また、この場合、グランド基板4の正方形領域12と長方形領域13とから形成される窪み領域にETCアンテナ62が配設されているので、グランド基板4の正方形領域12と長方形領域13とから形成される窪み領域を無駄なく有効に活用することができ、アンテナ装置として多機能化を図ることができる。
In the sixth embodiment, the same effects as those described in the first embodiment can be obtained, and the
(第7の実施形態)
次に、本発明の第7の実施形態について、図11を参照して説明する。この第7の実施形態では、図11に示すように、車載統合アンテナ装置71において、グランド基板4の正方形領域12と長方形領域13とから形成される窪み領域(図11中「P」にて示す領域)に、例えば路上機から送出される光信号を受光可能な4個の受光素子72〜75が配設されて構成されている。この場合、受光素子72〜75は、各々の受光面72a〜75aが光信号の到来方向に対して略垂直となるように配設されている。
(Seventh embodiment)
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the seventh embodiment, as shown in FIG. 11, in the in-vehicle integrated
この第7の実施形態でも、上記した第1の実施形態に記載したものと同様の作用効果を得ることができ、GPSアンテナ2の指向性として天頂方向の利得が大きく且つ低仰角にて対称となる指向性を実現することができると共に、VICSアンテナ3の指向性として車両進行方向の利得が大きく且つ車両進行方向とは反対方向の利得が小さいと共に走行車線方向の利得が大きく且つ対向車線方向の利得が小さい適切な指向性を実現することができる。また、この場合、グランド基板4の正方形領域12と長方形領域13とから形成される窪み領域に受光素子72〜75が配設されているので、グランド基板4の正方形領域12と長方形領域13とから形成される窪み領域を無駄なく有効に活用することができ、アンテナ装置として多機能化を図ることができる。
In the seventh embodiment, the same effects as those described in the first embodiment can be obtained, and the
(その他の実施形態)
本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形または拡張することができる。
GPSアンテナとVICSアンテナとが統合されてなる車載統合アンテナに適用される構成に限らず、これら以外の他の複数のアンテナが統合されてなる統合アンテナに適用される構成であっても良い。
グランド基板の正方形領域と長方形領域とから形成される窪み領域に、ETCアンテナと受光素子とが配設されている構成であっても良い。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified or expanded as follows.
The configuration is not limited to the configuration applied to the in-vehicle integrated antenna in which the GPS antenna and the VICS antenna are integrated, and may be configured to be applied to an integrated antenna in which a plurality of other antennas other than these are integrated.
A configuration in which the ETC antenna and the light receiving element are disposed in a hollow region formed by a square region and a rectangular region of the ground substrate may be employed.
図面中、1は車載統合アンテナ装置(統合アンテナ装置)、2はGPSアンテナ(第1のアンテナ)、3はVICSアンテナ(第2のアンテナ)、4はグランド基板、8はエレメント、9a,9bは垂直辺部、10a,10bは平行辺部、11は給電点、12は正方形領域、13は長方形領域、21は車載統合アンテナ装置(統合アンテナ装置)、22は台座、31は車載統合アンテナ装置(統合アンテナ装置)、32はVICSアンテナ(第2のアンテナ)、33はエレメント、34は給電点、41は車載統合アンテナ装置(統合アンテナ装置)、42はVICSアンテナ(第2のアンテナ)、43はエレメント、44は給電点、51は車載統合アンテナ装置(統合アンテナ装置)、52はGPSアンテナ(第1のアンテナ)、61は車載統合アンテナ装置(統合アンテナ装置)、62はETCアンテナ(第3のアンテナ)、71は車載統合アンテナ装置(統合アンテナ装置)、72〜75は受光素子、72a〜75aは受光面である。
In the drawings, 1 is an in-vehicle integrated antenna device (integrated antenna device), 2 is a GPS antenna (first antenna), 3 is a VICS antenna (second antenna), 4 is a ground substrate, 8 is an element, and 9a and 9b are Vertical side portions, 10a and 10b are parallel side portions, 11 is a feeding point, 12 is a square region, 13 is a rectangular region, 21 is an in-vehicle integrated antenna device (integrated antenna device), 22 is a base, and 31 is an in-vehicle integrated antenna device ( Integrated antenna device), 32 is a VICS antenna (second antenna), 33 is an element, 34 is a feeding point, 41 is an in-vehicle integrated antenna device (integrated antenna device), 42 is a VICS antenna (second antenna), 43 is Element, 44 is a feeding point, 51 is an in-vehicle integrated antenna device (integrated antenna device), 52 is a GPS antenna (first antenna), and 61 is in-vehicle. If the antenna device (the integrated antenna device), 62 ETC antenna (third antenna), 71 vehicle integrated antenna device (integrated antenna device), 72 to 75 light-receiving element, 72A~75a is the light receiving surface.
Claims (8)
前記グランド基板は、正方形領域と長方形領域とを有し、前記正方形領域において一部分が前記長方形領域の一部分と重複する重複領域とされると共に前記重複領域を除く他部分が前記長方形領域と重複しない非重複領域とされ、前記長方形領域において一部分が前記正方形領域の一部分と重複する重複領域とされると共に前記重複領域を除く他部分が前記正方形領域と重複しない非重複領域とされ、窪み領域が形成され且つ前記長方形領域の中心から見て長方形領域の長辺方向の重複面積が相違するように前記正方形領域と前記長方形領域とが組合わされて構成され、
前記第1のアンテナは、前記グランド基板の正方形領域にあって略中央部分に搭載されていることにより、天頂方向の利得が大きく且つ低仰角にて対称となる指向性を実現し、
前記第2のアンテナは、その給電点が前記グランド基板の長方形領域にあって当該長方形領域の中心から短辺方向に外れた箇所に位置して搭載されていることにより、当該長方形領域の短辺方向で非対称となる指向性を実現すると共に、当該長方形領域の長辺方向でも非対称となる指向性を実現することを特徴とする統合アンテナ装置。 A first antenna capable of receiving a first radio wave arriving from the zenith direction; a second antenna capable of receiving a second radio wave arriving from an obliquely upward direction; the first antenna and the second antenna; And an integrated antenna device comprising a ground substrate that functions as both grounds,
The ground substrate has a square area and a rectangular area, and a part of the square area overlaps with a part of the rectangular area, and the other part except the overlapping area does not overlap with the rectangular area. In the rectangular area, a part of the rectangular area overlaps with a part of the square area, and the other part excluding the overlapping area is a non-overlapping area that does not overlap with the square area, thereby forming a recessed area. And it is configured by combining the square region and the rectangular region so that the overlapping area in the long side direction of the rectangular region is different from the center of the rectangular region,
The first antenna is mounted in a substantially central portion in the square area of the ground substrate, thereby realizing a directivity that has a large gain in the zenith direction and is symmetric at a low elevation angle.
The second antenna is mounted at a position where the feeding point is in a rectangular area of the ground substrate and is deviated from the center of the rectangular area in the short side direction, so that the short side of the rectangular area is An integrated antenna device characterized by realizing a directivity that is asymmetric in the direction and a directivity that is also asymmetric in the long side direction of the rectangular region .
前記グランド基板は、少なくとも前記正方形領域の一辺と前記長方形領域の一辺とが一部で共通するように前記正方形領域と前記長方形領域とが組合わされて構成されていることを特徴とする統合アンテナ装置。 The integrated antenna device according to claim 1,
The ground antenna is configured by combining the square region and the rectangular region so that at least one side of the square region and one side of the rectangular region are partially shared. .
前記第2のアンテナは、そのエレメントが途中部位で折曲げられて前記グランド基板に対して略垂直な垂直辺部と前記グランド基板に対して略平行な平行辺部とを有する形状に形成されてなる線状または板状の変形アンテナから構成されていることを特徴とする統合アンテナ装置。 In the integrated antenna device according to claim 1 or 2,
The second antenna is formed in a shape in which an element is bent at an intermediate portion and has a vertical side substantially perpendicular to the ground substrate and a parallel side substantially parallel to the ground substrate. An integrated antenna device comprising a linear or plate-shaped deformation antenna.
前記第2のアンテナは、そのエレメントが途中部位で折返された形状に形成されてなる変形折返しアンテナから構成されていることを特徴とする統合アンテナ装置。 In the integrated antenna device according to claim 3,
The said 2nd antenna is comprised from the deformation | transformation folded antenna formed by the shape where the element was folded in the middle part, The integrated antenna apparatus characterized by the above-mentioned.
前記第2のアンテナと前記グランド基板との間に誘電体の台座が介挿されていることを特徴とする統合アンテナ装置。 In the integrated antenna device according to claim 3 or 4,
An integrated antenna device, wherein a dielectric pedestal is interposed between the second antenna and the ground substrate.
前記グランド基板の正方形領域と長方形領域とから形成される窪み領域に、第1の電波及び第2の電波とは帯域が異なる第3の電波を受信可能な第3のアンテナが配設されていることを特徴とする統合アンテナ装置。 In the integrated antenna device according to any one of claims 1 to 5,
A third antenna capable of receiving a third radio wave having a band different from that of the first radio wave and the second radio wave is disposed in a hollow area formed by a square area and a rectangular area of the ground substrate. An integrated antenna device.
前記グランド基板の正方形領域と長方形領域とから形成される窪み領域に、光信号を受光する受光素子が配設されていることを特徴とする統合アンテナ装置。 The integrated antenna device according to any one of claims 1 to 6,
An integrated antenna device, wherein a light receiving element for receiving an optical signal is disposed in a hollow region formed by a square region and a rectangular region of the ground substrate.
前記受光素子は、その受光面が光信号の到来方向に対して略垂直となるように配設されていることを特徴とする統合アンテナ装置。
In the integrated antenna device according to claim 7,
The integrated antenna device, wherein the light receiving element is disposed so that a light receiving surface thereof is substantially perpendicular to an arrival direction of an optical signal.
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