JP4675940B2

JP4675940B2 - Integrated antenna

Info

Publication number: JP4675940B2
Application number: JP2007196587A
Authority: JP
Inventors: 隆史西; 彰高岡; 義人春日
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2007-07-27
Filing date: 2007-07-27
Publication date: 2011-04-27
Anticipated expiration: 2027-07-27
Also published as: JP2009033571A

Description

本発明は、異なる周波数で動作する複数のアンテナが同一のグランド上に配置された統合アンテナに関するものである。 The present invention relates to an integrated antenna in which a plurality of antennas operating at different frequencies are arranged on the same ground.

異なる周波数で動作する複数のアンテナが同一のグランド上に配置された統合アンテナとして、例えば特許文献１が開示されている。 For example, Patent Literature 1 is disclosed as an integrated antenna in which a plurality of antennas operating at different frequencies are arranged on the same ground.

特許文献１に示される統合アンテナでは、グランド板の中央部付近に、天頂方向（ｚ軸方向）に指向性を有する第１のアンテナが配置され、グランド板の端部付近に、水平方向に指向性を有する第２のアンテナが配置されている。
特開２００５−２６０５６６号公報 In the integrated antenna shown in Patent Document 1, a first antenna having directivity in the zenith direction (z-axis direction) is disposed near the center of the ground plate, and is directed horizontally near the end of the ground plate. The 2nd antenna which has property is arrange | positioned.
Japanese Patent Laid-Open No. 2005-260566

ところで、特許文献１に示される統合アンテナに対し、例えば第２のアンテナと同一構成の第３のアンテナが、第１のアンテナを間に挟んで第２のアンテナと対称配置（ｘ軸対称の配置）とされ、第２のアンテナと第３のアンテナとがダイバーシチアンテナとすることで、感度の向上を図るようにした統合アンテナが考えられる。 By the way, with respect to the integrated antenna shown in Patent Document 1, for example, a third antenna having the same configuration as that of the second antenna is arranged symmetrically with the second antenna with the first antenna interposed therebetween (x-axis symmetrical arrangement). Therefore, an integrated antenna can be considered in which the second antenna and the third antenna are diversity antennas to improve sensitivity.

しかしながら、本発明者が確認したところ、このような構造の統合アンテナでは、第１のアンテナがグランド板の中央部付近に配置されているにも関わらず、第１のアンテナのｘｚ面の指向性において、仰角方向に放射電力が急激に低下する部位が生じることが明らかとなった。 However, the present inventor has confirmed that in the integrated antenna having such a structure, the directivity of the xz plane of the first antenna is arranged even though the first antenna is disposed near the center of the ground plate. , It became clear that there was a site where the radiated power suddenly decreased in the elevation direction.

本発明は上記問題点に鑑み、局部的に生じる放射電力の低下を抑制することができる統合アンテナを提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an integrated antenna that can suppress a reduction in radiated power that occurs locally.

詳細は後述するが、本発明者は、第１のアンテナの指向性において、仰角方向に放射電力が急激に低下する部位が生じる原因が、第１のアンテナに流れる電流によって、第１のアンテナを間に挟んで配置された第２のアンテナ及び第３のアンテナの各水平部に誘起電流が生じ、この誘起電流による電波が第１のアンテナの電波と干渉することによるものとの考えに至った。具体的には、第２のアンテナの水平部における第１のアンテナの電気的中心から最短距離の部位と、第３のアンテナの水平部における第１のアンテナの電気的中心から最短距離の部位とにおいて、誘起電流の位相が同位相であると、第１のアンテナの指向性において、仰角方向に放射電力が急激に低下する部位が生じることを確認した。 Although the details will be described later, the present inventor considered that the cause of the occurrence of a site where the radiated power sharply decreases in the elevation angle direction in the directivity of the first antenna is that the first antenna is changed by the current flowing through the first antenna. An inductive current is generated in each horizontal portion of the second antenna and the third antenna disposed between the antennas, and the radio wave due to the induced current is caused to interfere with the radio wave of the first antenna. . Specifically, a portion of the horizontal portion of the second antenna that is the shortest distance from the electrical center of the first antenna, and a portion of the horizontal portion of the third antenna that is the shortest distance from the electrical center of the first antenna When the phase of the induced current is the same, it has been confirmed that there is a portion where the radiated power rapidly decreases in the elevation angle direction in the directivity of the first antenna.

この知見に基づき、請求項１に記載の発明は、グランド板と、グランド板の一面上における中央部に配置され、グランド板の一面に垂直な方向に指向性を有する第１のアンテナと、第１のアンテナとは異なる周波数であって互いに略同一の周波数で動作し、グランド板の一面上における中央部周辺の周辺部に、お互いの間に第１のアンテナを挟む態様で配置された第２のアンテナ及び第３のアンテナと、を備える統合アンテナであって、第２のアンテナ及び第３のアンテナは、グランド板の一面に沿う成分を含む水平部をそれぞれ有し、水平部における第１のアンテナの電気的中心から最短距離の部位において、第１のアンテナに流れる電流によって誘起される誘起電流の位相が、第２のアンテナと第３のアンテナとで異なることを特徴とする。 Based on this knowledge, the invention described in claim 1 includes a ground plate, a first antenna disposed in a central portion on one surface of the ground plate, and having directivity in a direction perpendicular to the one surface of the ground plate, The second antenna operates at a frequency different from that of the first antenna and substantially the same frequency, and is arranged on the periphery of the central portion on one surface of the ground plate in such a manner that the first antenna is sandwiched between them. And the third antenna, each of the second antenna and the third antenna has a horizontal portion including a component along one surface of the ground plate, and the first antenna in the horizontal portion. The phase of the induced current induced by the current flowing through the first antenna is different between the second antenna and the third antenna at a portion at the shortest distance from the electrical center of the antenna. .

このように本発明では、グランド板の中央部に、グランド板の一面に垂直な方向に指向性を有する第１のアンテナを配置している。したがって、従来同様、第１のアンテナの指向性のピークをほぼ垂直方向とすることができる。 As described above, in the present invention, the first antenna having directivity in the direction perpendicular to one surface of the ground plate is arranged at the center of the ground plate. Therefore, as in the conventional case, the directivity peak of the first antenna can be substantially vertical.

また、水平部を有する第２のアンテナ及び第３のアンテナには、第１のアンテナに流れる電流（電流に伴う放射された電波）によって誘起された誘起電流が流れることとなる。これに対し、本発明では、第２のアンテナの水平部における第１のアンテナの電気的中心から最短距離の部位と、第３のアンテナの水平部における第１のアンテナの電気的中心から最短距離の部位とにおいて、誘起電流の位相が異なるようにしている。したがって、垂直方向に指向性を有する第１のアンテナがグランド板の中央部に配置され、第１のアンテナとは動作周波数の異なる第２のアンテナ及び第３のアンテナが、第１のアンテナを間に挟むように配置された構成でありながら、第１のアンテナの指向性において、仰角方向に局部的に生じる放射電力の低下を抑制することができる。 In addition, an induced current induced by a current (radiated radio wave accompanying the current) flowing through the first antenna flows through the second antenna and the third antenna having the horizontal portion. On the other hand, in the present invention, the shortest distance from the electrical center of the first antenna in the horizontal portion of the second antenna and the shortest distance from the electrical center of the first antenna in the horizontal portion of the third antenna. The phase of the induced current is different from that of the region. Accordingly, the first antenna having directivity in the vertical direction is arranged at the center of the ground plate, and the second antenna and the third antenna, which have different operating frequencies from the first antenna, interpose the first antenna. However, in the directivity of the first antenna, it is possible to suppress a reduction in radiated power that occurs locally in the elevation angle direction.

なお、グランド板の一面に沿う成分を含む水平部としては、グランド板の一面と平行な形態に限定されず、グランド板の一面とのなす角度が９０°以外の形態（垂直以外の形態）とすれば良い。このような形態であれば、第１のアンテナに流れる電流によって誘起電流が生じることとなる。 The horizontal portion including the component along one surface of the ground plate is not limited to a form parallel to one surface of the ground plate, and an angle formed with one surface of the ground plate is other than 90 ° (a form other than vertical). Just do it. If it is such a form, an induced current will arise with the electric current which flows into a 1st antenna.

具体的には、請求項２に記載のように、第２のアンテナにおける給電側とは異なる端部から最短距離の部位までの電気長と、第３のアンテナにおける給電側とは異なる端部から最短距離の部位までの電気長とが異なる構成としても良い。 Specifically, as described in claim 2, the electrical length from the end different from the feeding side in the second antenna to the shortest distance part and the end different from the feeding side in the third antenna It is good also as a structure from which the electric length to the site | part of the shortest distance differs.

誘起電流は、給電側とは異なる端部への進行波と端部からの反射波との合成波である。したがって、第２のアンテナと第３のアンテナとで、端部から最短距離の部位までの電気長が異なる構成とすると、第２のアンテナの水平部における最短距離の部位と、第３のアンテナの水平部における最短距離の部位とにおいて、誘起電流の位相を異なるものとすることができる。その際、例えば請求項３に記載のように、第２のアンテナの形状と第３のアンテナの形状を互いに異なるものとしても良い。 The induced current is a combined wave of a traveling wave to an end different from the power feeding side and a reflected wave from the end. Therefore, when the second antenna and the third antenna have different electrical lengths from the end portion to the shortest distance portion, the shortest distance portion in the horizontal portion of the second antenna and the third antenna The phase of the induced current can be different from the shortest distance portion in the horizontal portion. In this case, for example, as described in claim 3, the shape of the second antenna and the shape of the third antenna may be different from each other.

また、請求項４に記載のように、第１のアンテナの電気的中心から第２のアンテナの水平部までの最短距離と、第１のアンテナの電気的中心から第３のアンテナの水平部までの最短距離とが異なる構成としても良い。 According to a fourth aspect of the present invention, the shortest distance from the electrical center of the first antenna to the horizontal portion of the second antenna, and from the electrical center of the first antenna to the horizontal portion of the third antenna. It is good also as a structure from which the shortest distance differs.

このような構成とすると、第１のアンテナから放射された電波の位相が、第２のアンテナの水平部における最短距離の部位と第３のアンテナの水平部における最短距離の部位とで異なることとなる。これにより、第２のアンテナの水平部における最短距離の部位と、第３のアンテナの水平部における最短距離の部位とにおいて、誘起電流の位相を異なるものとすることができる。 With this configuration, the phase of the radio wave radiated from the first antenna is different between the shortest distance part in the horizontal part of the second antenna and the shortest distance part in the horizontal part of the third antenna. Become. Thereby, the phase of the induced current can be made different between the shortest distance portion in the horizontal portion of the second antenna and the shortest distance portion in the horizontal portion of the third antenna.

請求項５に記載のように、水平部の長手方向において、第２のアンテナの水平部と第３のアンテナの水平部とが略平行とされた構成とすると良い。さらには、請求項６に記載のように、第２のアンテナの水平部と第３のアンテナの水平部とが、グランド板の一面に平行な同一平面に配置された構成とすると良い。このような構成とすると、アンテナの構造や配置を簡素化することができる。そして、統合アンテナの体格を小型化することも可能である。 According to a fifth aspect of the present invention, the horizontal portion of the second antenna and the horizontal portion of the third antenna are preferably substantially parallel to each other in the longitudinal direction of the horizontal portion. Furthermore, as described in claim 6, it is preferable that the horizontal portion of the second antenna and the horizontal portion of the third antenna are arranged on the same plane parallel to one surface of the ground plate. With such a configuration, the structure and arrangement of the antenna can be simplified. It is also possible to reduce the size of the integrated antenna.

また、請求項１〜６いずれかに記載の発明においては、請求項７に記載のように、第１のアンテナとして、ＶＩＣＳ用アンテナ、ＧＰＳ用アンテナ、及びＥＴＣ用アンテナのいずれかを採用し、第２のアンテナ及び第３のアンテナとしてＤＣＭ用アンテナを採用した構成としても良い。これによれば、車両に搭載される統合アンテナとして好適である。 Further, in the invention according to any one of claims 1 to 6, as described in claim 7, any one of a VICS antenna, a GPS antenna, and an ETC antenna is employed as the first antenna. It is good also as a structure which employ | adopted the antenna for DCM as a 2nd antenna and a 3rd antenna. According to this, it is suitable as an integrated antenna mounted on a vehicle.

先ず、本発明の実施形態について説明する前に、本発明者が本発明を創作するに至った経緯を説明する。図１は、後述する実施形態においても基本となる統合アンテナの概略構成を示す斜視図である。 First, before describing the embodiment of the present invention, the background of the inventor's creation of the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an integrated antenna that is also basic in embodiments described later.

図１に示す統合アンテナ１では、グランド板３の一面３ａの中央部に、一面３ａに対して垂直方向に指向性（換言すれば、天頂方向に指向性）を有する第１のアンテナ５が配置されている。 In the integrated antenna 1 shown in FIG. 1, a first antenna 5 having directivity (in other words, directivity in the zenith direction) perpendicular to the surface 3a is disposed at the center of the surface 3a of the ground plate 3. Has been.

このように、グランド板３の一面３ａに対して垂直方向（ｚ軸方向）に指向性を有する第１のアンテナ５をグランド板３の中央部に配置すると、第１のアンテナ５の指向性のピークをほぼ垂直方向とすることができる。この点については、本出願人による特開２００５−２６０５６６号公報に記載されているので、ここでの説明は省略する。 As described above, when the first antenna 5 having directivity in the direction perpendicular to the one surface 3a of the ground plate 3 (z-axis direction) is arranged at the center of the ground plate 3, the directivity of the first antenna 5 is improved. The peak can be approximately vertical. Since this point is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-260566 by the present applicant, description thereof is omitted here.

また、グランド板３の一面３ａの中央部周辺に位置する周辺部には、第１のアンテナ５を間に挟む態様（ｙ軸方向において、間に挟む態様）で第２のアンテナ７と第３のアンテナ９が配置されている。第２のアンテナ７と第３のアンテナ９は、第１のアンテナ５とは異なる周波数であって互いにほぼ等しい周波数で動作するように構成されており、２つのアンテナ７，９を適宜切り替えることで、ダイバーシチ効果（例えば空間ダイバーシチ効果）が得られるようになっている。 Further, the second antenna 7 and the third antenna 7 are arranged in a manner in which the first antenna 5 is sandwiched between the second antenna 7 and the peripheral portion located around the central portion of the one surface 3a of the ground plate 3 (in the y-axis direction). The antenna 9 is arranged. The second antenna 7 and the third antenna 9 are configured to operate at frequencies that are different from the first antenna 5 and substantially equal to each other. By switching between the two antennas 7 and 9 as appropriate, A diversity effect (for example, a spatial diversity effect) can be obtained.

また、第２のアンテナ７及び第３のアンテナ９は、グランド板３の一面３ａに沿う成分を含む水平部１１，１３をそれぞれ有している。ここで、水平部１１，１３とは、アンテナ７，９（を構成する各エレメント）のうち、グランド板３の一面３ａとのなす角度が９０°以外（垂直以外）の部分である。すなわち、水平部１１，１３とは、第１のアンテナに流れる電流によって誘起電流１５，１７が生じる部分である。 Further, the second antenna 7 and the third antenna 9 have horizontal portions 11 and 13 including components along the one surface 3a of the ground plate 3, respectively. Here, the horizontal portions 11 and 13 are portions of the antennas 7 and 9 (each element constituting the antenna) where the angle formed with the one surface 3a of the ground plate 3 is other than 90 ° (other than vertical). That is, the horizontal portions 11 and 13 are portions where the induced currents 15 and 17 are generated by the current flowing through the first antenna.

このような構成の統合アンテナ１について、本発明者は詳細な検討を行った。図２は、指向性の解析に用いた統合アンテナの具体的な構成例を示す斜視図である。図３は、図２における各アンテナの位置関係を示す平面図である。図４は、第１のアンテナにおけるｘｚ面の指向性の解析結果を示す図である。図４においては、第１のアンテナ５を微小ダイポールとしたものを破線で、破線に示す構成に対し第２のアンテナ及び第３のアンテナも微小ダイポールとし、最短距離の部位における誘起電流の位相を同位相としたものを一点鎖線で、一点鎖線に示す構成に対し誘起電流の位相を逆位相としたものを実線で示している。図５は、全てのアンテナを微小ダイポールとしたときの、第１のアンテナの指向性の解析結果を示す図であり、（ａ）は最短距離の部位における誘起電流の位相が同位相、（ｂ）が最短距離の部位における誘起電流の位相が逆位相の場合である。 The inventor conducted a detailed study on the integrated antenna 1 having such a configuration. FIG. 2 is a perspective view showing a specific configuration example of the integrated antenna used for directivity analysis. FIG. 3 is a plan view showing the positional relationship between the antennas in FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating an analysis result of the directivity of the xz plane in the first antenna. In FIG. 4, the first antenna 5 having a minute dipole is indicated by a broken line, and the second antenna and the third antenna are also minute dipoles with respect to the configuration shown by the broken line, and the phase of the induced current at the shortest distance is shown. A one-dot chain line indicates the same phase, and a solid line indicates the phase of the induced current opposite to the configuration indicated by the one-dot chain line. FIG. 5 is a diagram illustrating the analysis result of the directivity of the first antenna when all antennas are minute dipoles. FIG. 5A shows the phase of the induced current at the shortest distance, and FIG. ) Is the case where the phase of the induced current in the region of the shortest distance is opposite.

検討に当たり、第１のアンテナ５を、周波数（中心周波数）が２．５ＧＨｚのＶＩＣＳ用アンテナとし、第２のアンテナ７及び第３のアンテナ９を、周波数（中心周波数）が８６０ＭＨｚのＤＣＭ用アンテナとした。そして、配置スペースの制約（例えば高さ２０ｍｍ以下）を考慮し、図２に示すように、第２のアンテナ７及び第３のアンテナ９として、同一構成の逆Ｌアンテナ（逆Ｌ字状のモノポールアンテナ）を採用した。具体的には、グランド板３の垂直な垂直部１９，２１（換言すればモノポール部）の長さ（高さ）を２０ｍｍ程度とし、水平部１１，１３（換言すれば、伝送線路部）の長さを７０ｍｍ程度した。また、逆Ｌアンテナの主偏波を垂直偏波とするために、給電位置をグランド板３の端部（端面）から１５ｍｍ以上離れた位置とした。そして、図２及び図３に示すように、水平部１１，１３をグランド板３の一面３ａと平行な同一平面に配置し、その長手方向において、ｘ軸を中線として水平部１１，１３同士が完全に対向するように互いに平行に配置した。すなわち、水平部１１，１３をｘ軸対称（線対称）の配置とした。 In the examination, the first antenna 5 is a VICS antenna having a frequency (center frequency) of 2.5 GHz, and the second antenna 7 and the third antenna 9 are DCM antennas having a frequency (center frequency) of 860 MHz. did. Then, in consideration of the arrangement space limitation (for example, a height of 20 mm or less), as shown in FIG. 2, as the second antenna 7 and the third antenna 9, an inverted L antenna (inverted L-shaped object) having the same configuration is used. Pole antenna). Specifically, the length (height) of the vertical vertical portions 19 and 21 (in other words, the monopole portion) of the ground plate 3 is set to about 20 mm, and the horizontal portions 11 and 13 (in other words, the transmission line portion). The length of about 70 mm. Further, in order to make the main polarized wave of the inverted L antenna a vertical polarized wave, the feeding position was set at a position 15 mm or more away from the end (end face) of the ground plate 3. 2 and 3, the horizontal portions 11 and 13 are arranged on the same plane parallel to the one surface 3a of the ground plate 3, and in the longitudinal direction, the horizontal portions 11 and 13 are arranged with the x axis as a middle line. Are arranged in parallel to each other so that they completely face each other. That is, the horizontal portions 11 and 13 are arranged in the x axis symmetry (line symmetry).

また、解析を簡素化するために、第１のアンテナ５を微小ダイポールとし、図３に示すように、第１のアンテナ５の電気的中心２３（電気長の中心）を、第２のアンテナ７と第３のアンテナ９の間、より詳しくは図３に破線で囲まれた水平部１１と水平部１３の対向領域内に配置した。そして、第１のアンテナ５の電気的中心２３を、各軸の原点と一致させた。すなわち、水平部１１における電気的中心２３から最短距離の部位２５（以下、最短部位２５と示す）までの距離Ｌ１と、水平部１３における電気的中心２３から最短距離の部位２７（以下、最短部位２７と示す）までの距離Ｌ２とが、互いに等しい構成とした。 Further, in order to simplify the analysis, the first antenna 5 is a small dipole, and the electrical center 23 (the center of the electrical length) of the first antenna 5 is used as the second antenna 7 as shown in FIG. And the third antenna 9, more specifically, it is disposed in a region opposite to the horizontal portion 11 and the horizontal portion 13 surrounded by a broken line in FIG. Then, the electrical center 23 of the first antenna 5 was made to coincide with the origin of each axis. That is, the distance L1 from the electrical center 23 in the horizontal part 11 to the part 25 (hereinafter referred to as the shortest part 25) with the shortest distance and the part 27 (hereinafter referred to as the shortest part) in the horizontal part 13 with the shortest distance from the electrical center 23. The distance L2 up to 27) is equal to each other.

このような構成の統合アンテナ１について指向性の解析を行ったところ、図４に破線で示すように、第１のアンテナ５のｘｚ面の指向性において、仰角６０°付近で放射電力が急激に低下する部位が生じることが明らかとなった。なお、仰角とは、グランド板３の一面３ａに沿うｘ軸方向（水平方向）を０°としたときの角度である。 As a result of analyzing the directivity of the integrated antenna 1 having such a configuration, as shown by a broken line in FIG. 4, in the directivity on the xz plane of the first antenna 5, the radiated power suddenly increases near an elevation angle of 60 °. It became clear that the part which falls is produced. The elevation angle is an angle when the x-axis direction (horizontal direction) along the one surface 3a of the ground plate 3 is 0 °.

次に、本発明者は、第２のアンテナ７及び第３のアンテナ９を、水平部１１，１３と同位置の微小ダイポールに置き換えて、同様の解析を行った。その結果、図４に一点鎖線で示すように、第１のアンテナ５のｘｚ面の指向性において、仰角６０°付近で逆Ｌアンテナと同程度の放射電力の低下が確認された。このことは、図５（ａ）からも明らかである。なお、図５（ａ）に示す符号２９は、局部的な電力低下部である。このように、微小ダイポールに置き換えた場合にも、逆Ｌアンテナと同様の結果を示した。すなわち、微小ダイポールへの置き換えで、逆Ｌアンテナの結果を再現することができた。 Next, the present inventor conducted the same analysis by replacing the second antenna 7 and the third antenna 9 with a minute dipole at the same position as the horizontal portions 11 and 13. As a result, as indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 4, in the directivity on the xz plane of the first antenna 5, it was confirmed that the radiated power was reduced as much as the inverted L antenna at an elevation angle of about 60 °. This is also clear from FIG. In addition, the code | symbol 29 shown to Fig.5 (a) is a local electric power reduction part. As described above, the same result as that of the inverted L antenna was obtained when the micro dipole was replaced. In other words, the result of the inverted L antenna could be reproduced by replacement with a small dipole.

図２及び図３に示す構成、及び、第２のアンテナ７及び第３のアンテナ９を微小ダイポールに置き換えた構成においては、上述したように、電気的中心２３から最短部位２５までの距離Ｌ１と、電気的中心２３から最短部位２７までの距離Ｌ２が等しくなっている。また、水平部１１，１３がｘ軸対称となっている。したがって、電流が流れて第１のアンテナ５から放射された電波の電磁界の影響により、水平部１１，１３に誘起される誘起電流１５，１７は、各最短部位２５，２７において位相が互いに等しくなっている。このような関係において、誘起電流１５，１７に基づく電波が第１のアンテナ５から放射された電波と干渉し、互いに打ち消し合って、放射電力が低下する部位が生じるのではないかと考えた。すなわち、最短部位２５，２７における誘起電流１５，１７の位相を互いに異なるものとすれば、局部的な放射電力の低下を抑制できるのではないかと考えた。なお、最短部位２５，２７は、第１のアンテナ５の電気的中心２３に対して最短距離に位置するので、第１のアンテナ５の電波との干渉に際して影響が大きいものと考えられる。 In the configuration shown in FIG. 2 and FIG. 3 and the configuration in which the second antenna 7 and the third antenna 9 are replaced with minute dipoles, as described above, the distance L1 from the electrical center 23 to the shortest portion 25 is The distance L2 from the electrical center 23 to the shortest portion 27 is equal. Further, the horizontal portions 11 and 13 are symmetric with respect to the x axis. Accordingly, the induced currents 15 and 17 induced in the horizontal portions 11 and 13 due to the influence of the electromagnetic field of the radio wave radiated from the first antenna 5 due to the current flow have the same phase at the shortest portions 25 and 27. It has become. In such a relationship, it was considered that radio waves based on the induced currents 15 and 17 interfere with radio waves radiated from the first antenna 5 and cancel each other, resulting in a portion where the radiated power decreases. That is, it was thought that if the phases of the induced currents 15 and 17 in the shortest portions 25 and 27 are different from each other, a local decrease in radiated power can be suppressed. Note that the shortest portions 25 and 27 are located at the shortest distance from the electrical center 23 of the first antenna 5, and thus are considered to have a great influence upon interference with the radio waves of the first antenna 5.

そこで、本発明者は、第２のアンテナ７と第３のアンテナ９を微小ダイポールに置き換えた構成において、最短部位２５，２７における誘起電流１５，１７の位相を互いに逆位相（位相が１８０°ずれた状態）として、同様の解析を行った。その結果、図４に実線で示すように、第１のアンテナ５のｘｚ面の指向性において、仰角６０°付近での放射電力低下を、同位相の場合よりも抑制（８ｄＢ程度落ち込みを抑制）できることを見出した。このことは、図５（ｂ）に示す電力低下部２９からも明らかである。また、図５（ａ）と図５（ｂ）との比較から、最短部位２５，２７における誘起電流１５，１７の位相を互いに異なるもの（例えば逆位相）とすると、電力低下部２９がｘｚ面からｙ軸方向にずれることも見出した。本発明は、この知見に基づくものであり、以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。 Therefore, the present inventor has the configuration in which the second antenna 7 and the third antenna 9 are replaced with a minute dipole, and the phases of the induced currents 15 and 17 in the shortest portions 25 and 27 are opposite to each other (the phase is shifted by 180 °). The same analysis was performed. As a result, as shown by a solid line in FIG. 4, in the directivity of the first antenna 5 on the xz plane, a reduction in radiated power near an elevation angle of 60 ° is suppressed more than in the same phase (suppression of about 8 dB is suppressed). I found out that I can do it. This is also apparent from the power reduction unit 29 shown in FIG. Further, from the comparison between FIG. 5A and FIG. 5B, when the phases of the induced currents 15 and 17 in the shortest portions 25 and 27 are different from each other (for example, opposite phases), the power reduction unit 29 is changed to the xz plane. It has also been found that it shifts in the y-axis direction. The present invention is based on this finding, and hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１実施形態）
図６は、第１実施形態に係る統合アンテナの概略構成を示す斜視図である。図７は、図６における各アンテナの位置関係を示す平面図である。なお、以下において、上述（図１〜図３）した構成と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。 (First embodiment)
FIG. 6 is a perspective view illustrating a schematic configuration of the integrated antenna according to the first embodiment. FIG. 7 is a plan view showing the positional relationship of each antenna in FIG. In the following, the same reference numerals are given to the same elements as those described above (FIGS. 1 to 3).

本実施形態に係る統合アンテナ１は、その基本構造が図１に示した統合アンテナ１と同じであり、例えば９０ｍｍ角のグランド板３上に、３つのアンテナ５，７，９が配置されて構成されている。 The basic structure of the integrated antenna 1 according to this embodiment is the same as that of the integrated antenna 1 shown in FIG. 1. For example, three antennas 5, 7, 9 are arranged on a 90 mm square ground plate 3. Has been.

第１のアンテナ５としては、グランド板３の一面３ａに垂直な方向（天頂方向）に指向性を有するものであれば採用することができる。本実施形態においては、第１のアンテナ５として図６に示すようにスロットアンテナを採用しており、これにより、周波数（中心周波数）が２．５ＧＨｚのＶＩＣＳ用アンテナが構成されている。そして、第１のアンテナ５は、グランド板３の一面３ａにおける中央部に配置されている。 As the first antenna 5, any antenna having directivity in a direction (zenith direction) perpendicular to the one surface 3 a of the ground plate 3 can be employed. In the present embodiment, a slot antenna is adopted as the first antenna 5 as shown in FIG. 6, thereby configuring a VICS antenna having a frequency (center frequency) of 2.5 GHz. The first antenna 5 is disposed at the center of the first surface 3 a of the ground plate 3.

第２のアンテナ７としては、第１のアンテナ５とは異なる周波数で動作し、水平部１１を有しているものであれば採用することができる。本実施形態においては、第２のアンテナ７として例えば図６に示すように逆Ｌ字型のモノポールアンテナを採用しており、これにより、周波数（中心周波数）が８６０ＭＨｚのＤＣＭ用アンテナが構成されている。そして、第２のアンテナ７は、グランド板３の一面３ａにおける中央部周辺の周辺部に配置されている。 As the second antenna 7, any antenna that operates at a frequency different from that of the first antenna 5 and has the horizontal portion 11 can be employed. In the present embodiment, an inverted L-shaped monopole antenna is employed as the second antenna 7 as shown in FIG. 6, for example, thereby forming a DCM antenna having a frequency (center frequency) of 860 MHz. ing. The second antenna 7 is disposed in the peripheral portion around the central portion of the one surface 3 a of the ground plate 3.

第３のアンテナ９としては、第１のアンテナ５とは異なる周波数で動作し、水平部１３を有しているものであれば採用することができる。本実施形態においては、第３のアンテナ９として、水平部１３の先端が折り曲げられて接地された折り返しモノポールアンテナを採用しており、これにより、第２のアンテナ７同様、周波数（中心周波数）が８６０ＭＨｚのＤＣＭ用アンテナが構成されている。そして、第３のアンテナ９は、グランド板３の一面３ａにおける中央部周辺の周辺部に、第２のアンテナ７との間に第１のアンテナ５を挟む態様で配置されている。すなわち、ｙ軸方向において、第２のアンテナ７（水平部１１）、第１のアンテナ５（電気的中心２３）、第３のアンテナ９（水平部１３）の順で配置されている。 As the third antenna 9, any antenna that operates at a frequency different from that of the first antenna 5 and has the horizontal portion 13 can be employed. In the present embodiment, a folded monopole antenna in which the tip of the horizontal portion 13 is bent and grounded is adopted as the third antenna 9, and thus the frequency (center frequency) is the same as that of the second antenna 7. The 860 MHz DCM antenna is configured. The third antenna 9 is arranged in a manner in which the first antenna 5 is sandwiched between the second antenna 7 and the peripheral portion around the central portion of the one surface 3 a of the ground plate 3. That is, in the y-axis direction, the second antenna 7 (horizontal portion 11), the first antenna 5 (electrical center 23), and the third antenna 9 (horizontal portion 13) are arranged in this order.

このように、第２のアンテナ７と第３のアンテナ９は、第１のアンテナ５とは異なる周波数であって互いにほぼ等しい周波数（中心周波数）で動作するように構成されており、２つのアンテナ７，９を適宜切り替えることで、ダイバーシチ効果（例えば空間ダイバーシチ効果や指向性ダイバーシチ効果）が得られるようになっている。なお、中心周波数がほぼ同じであれば、帯域は特に限定されない。したがって、中心周波数及び帯域がほぼ同じ構成としても良いし、中心周波数が同じで帯域の異なる構成としても良い。 As described above, the second antenna 7 and the third antenna 9 are configured to operate at frequencies (center frequencies) that are different from the first antenna 5 and are substantially equal to each other. By appropriately switching between 7 and 9, a diversity effect (for example, a spatial diversity effect or a directional diversity effect) can be obtained. Note that the band is not particularly limited as long as the center frequencies are substantially the same. Therefore, the center frequency and the band may be substantially the same, or the center frequency may be the same and the band may be different.

また、本実施形態においても、配置スペースの制約（高さ２０ｍｍ以下）を考慮し、第２のアンテナ７と第３のアンテナ９の垂直部１９，２１の長さ（高さ）が２０ｍｍ程度となっており、図６及び図７に示すように、水平部１１，１３がグランド板３の一面３ａと平行な同一平面に配置されている。すなわち、第２のアンテナ７と第３のアンテナ９の指向性が、グランド板３の一面３ａに沿う方向（水平方向）となっている。また、第１のアンテナ５の電気的中心２３が、第２のアンテナ７と第３のアンテナ９の間、より具体的には図７に破線で囲まれた水平部１１と水平部１３の対向領域内に配置されている。そして、電気的中心２３から水平部１１の最短部位２５までの距離Ｌ１と、電気的中心２３から水平部１３の最短部位２７までの距離Ｌ２が等しくなっている。 Also in this embodiment, the length (height) of the vertical portions 19 and 21 of the second antenna 7 and the third antenna 9 is about 20 mm in consideration of the arrangement space restriction (height 20 mm or less). As shown in FIGS. 6 and 7, the horizontal portions 11 and 13 are arranged on the same plane parallel to the one surface 3 a of the ground plate 3. That is, the directivity of the second antenna 7 and the third antenna 9 is a direction (horizontal direction) along the one surface 3 a of the ground plate 3. Further, the electrical center 23 of the first antenna 5 is located between the second antenna 7 and the third antenna 9, more specifically, the horizontal portion 11 and the horizontal portion 13 that are surrounded by a broken line in FIG. Arranged in the area. The distance L1 from the electrical center 23 to the shortest portion 25 of the horizontal portion 11 is equal to the distance L2 from the electrical center 23 to the shortest portion 27 of the horizontal portion 13.

さらに、本実施形態においては、第２のアンテナ７と第３のアンテナ７の電気長がほぼ等しく構成されており、第２のアンテナ７における給電側の端部３１（給電点）から最短部位２５までの電気長と、第３のアンテナ９における給電側の端部３３（給電点）から最短部位２７までの電気長とが異なる長さとなっている。そして、これにより、第２のアンテナ７における給電側の端部３１とは異なる端部３５から最短部位２５までの電気長と、第３のアンテナ９における給電側の端部３３とは異なる端部３７から最短部位２７までの電気長とが異なる長さとなっている。 Furthermore, in the present embodiment, the electrical lengths of the second antenna 7 and the third antenna 7 are substantially equal, and the shortest portion 25 from the feeding-side end portion 31 (feeding point) of the second antenna 7. And the electrical length from the end 33 (feeding point) on the power feeding side to the shortest part 27 in the third antenna 9 is different. As a result, the electrical length from the end 35 different from the power supply end 31 of the second antenna 7 to the shortest portion 25 and the end different from the power supply end 33 of the third antenna 9 are different. The electrical length from 37 to the shortest part 27 is different.

次に、このように構成される統合アンテナ１において、第１のアンテナ５におけるｘｚ面の指向性について図８を用いて説明する。図８は、本実施形態に係る統合アンテナ１において、第１のアンテナ５におけるｘｚ面の指向性の測定結果を示す図である。図８においては、本実施形態に係る統合アンテナの測定結果を実線で示し、比較対象の測定結果を破線で示している。なお、比較対象は、本実施形態に係る統合アンテナ１を、第２のアンテナ７も第３のアンテナ９同様に折り返しモノポールアンテナとし、第２のアンテナ７における給電側の端部３１とは異なる端部３５から最短部位２５までの電気長と、第３のアンテナ９における給電側の端部３３とは異なる端部３７から最短部位２７までの電気長とが互いに等しい構成としたものである。また、測定に当たり、第１のアンテナ５の電気的中心２３を、各軸の原点と一致させている。 Next, in the integrated antenna 1 configured as described above, the directivity on the xz plane in the first antenna 5 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram illustrating a measurement result of the directivity on the xz plane of the first antenna 5 in the integrated antenna 1 according to the present embodiment. In FIG. 8, the measurement result of the integrated antenna according to the present embodiment is indicated by a solid line, and the measurement result of the comparison target is indicated by a broken line. The comparison object is that the integrated antenna 1 according to this embodiment is a folded monopole antenna for the second antenna 7 as well as the third antenna 9, and is different from the end 31 on the feeding side of the second antenna 7. The electrical length from the end 35 to the shortest part 25 and the electrical length from the end 37 to the shortest part 27 different from the end 33 on the power feeding side of the third antenna 9 are set to be equal to each other. In measurement, the electrical center 23 of the first antenna 5 is made coincident with the origin of each axis.

図８に破線で示すように、比較対象では、第１のアンテナ５のｘｚ面の指向性において、仰角６０°付近で放射電力の急激な低下が確認された。これに対し、本実施形態に係る統合アンテナ１では、図８に実線で示すように、第１のアンテナ５のｘｚ面の指向性において、仰角６０°付近での放射電力低下を、比較対象よりも抑制できることが確認された。 As shown by a broken line in FIG. 8, in the comparison target, in the directivity of the first antenna 5 on the xz plane, a rapid decrease in radiated power was confirmed at an elevation angle of about 60 °. On the other hand, in the integrated antenna 1 according to the present embodiment, as shown by a solid line in FIG. 8, in the directivity of the first antenna 5 on the xz plane, the radiated power decrease near the elevation angle of 60 ° is compared with the comparison target. It was also confirmed that it can be suppressed.

このように放射電力低下を抑制できる理由としては、以下のことが考えられる。第１のアンテナ５に流れる電流によって、水平部１１，１３には誘起電流１５，１７が生じる。この誘起電流１５，１７は、給電側とは異なる端部３５，３７への進行波と該端部３５，３７からの反射波との合成波である。したがって、第２のアンテナ７と第３のアンテナ９とで、端部３５，３７から最短部位２５，２７までの電気長が異なる構成とすると、第２のアンテナ７の水平部１１における最短部位２５と、第３のアンテナ９の水平部１３における最短部位２７とにおいて、誘起電流１５，１７の位相が異なることとなる。これにより、第１のアンテナ５のｘｚ面の指向性において、仰角６０°付近での放射電力低下が抑制されるものと考えられる。 Thus, the following can be considered as a reason which can suppress a radiated power fall. Due to the current flowing through the first antenna 5, induced currents 15 and 17 are generated in the horizontal portions 11 and 13. The induced currents 15 and 17 are combined waves of traveling waves to the end portions 35 and 37 different from those on the power feeding side and reflected waves from the end portions 35 and 37. Therefore, if the second antenna 7 and the third antenna 9 have different electrical lengths from the end portions 35 and 37 to the shortest portions 25 and 27, the shortest portion 25 in the horizontal portion 11 of the second antenna 7 is used. And the phases of the induced currents 15 and 17 are different in the shortest portion 27 in the horizontal portion 13 of the third antenna 9. Thereby, in the directivity of the xz plane of the first antenna 5, it is considered that a decrease in radiated power near an elevation angle of 60 ° is suppressed.

以上より、本実施形態に係る統合アンテナ１によれば、局部的に生じる放射電力の低下を抑制することができる。 As mentioned above, according to the integrated antenna 1 which concerns on this embodiment, the fall of the radiation power which arises locally can be suppressed.

なお、本実施形態においては、第２のアンテナ７と第３のアンテナ９の形状を互いに異なる形状とする例を示した。しかしながら、第２のアンテナ７と第３のアンテナ９を、同一構成としても良い。例えば図９に示す統合アンテナ１においては、第２のアンテナ７及び第３のアンテナ９として、同一構成の逆Ｌアンテナを採用している。そして、水平部１１，１３がグランド板３の一面３ａに沿う同一平面に配置され、且つ、その長手方向において互いに平行となっている。また、第１のアンテナ５の電気的中心２３と各水平部１１，１３における最短部位２５，２７までの距離Ｌ１，Ｌ２が等しくなっている。さらには、給電側の端部３１，３３は、一方が他方に対してｘ軸に沿ってずれ、これにより、第２のアンテナ７における給電側の端部３３から最短部位２５までの電気長と、第３のアンテナ９における給電側の端部３５から最短部位２７までの電気長とが、互いに異なる長さとなっている。そして、第２のアンテナ７における端部３５から最短部位２５までの電気長と、第３のアンテナ９における端部３７から最短部位２７までの電気長とが、異なる長さとなっている。このような構成の統合アンテナ１としても、本実施形態に示した統合アンテナ１と同様乃至はそれに準ずる効果を発揮することができる。図９は、変形例を示す平面図である。 In the present embodiment, an example in which the shapes of the second antenna 7 and the third antenna 9 are different from each other is shown. However, the second antenna 7 and the third antenna 9 may have the same configuration. For example, in the integrated antenna 1 shown in FIG. 9, inverted L antennas having the same configuration are employed as the second antenna 7 and the third antenna 9. And the horizontal parts 11 and 13 are arrange | positioned in the same plane along the one surface 3a of the ground plate 3, and are mutually parallel in the longitudinal direction. Further, the distances L1 and L2 between the electrical center 23 of the first antenna 5 and the shortest portions 25 and 27 in the horizontal portions 11 and 13 are equal. Furthermore, one of the feeding-side ends 31 and 33 is displaced along the x-axis with respect to the other, so that the electrical length from the feeding-side end 33 to the shortest part 25 in the second antenna 7 is The electrical lengths from the power supply side end portion 35 to the shortest portion 27 of the third antenna 9 are different from each other. The electrical length from the end portion 35 to the shortest portion 25 in the second antenna 7 is different from the electrical length from the end portion 37 to the shortest portion 27 in the third antenna 9. The integrated antenna 1 having such a configuration can exhibit the same effects as or equivalent to the integrated antenna 1 shown in the present embodiment. FIG. 9 is a plan view showing a modification.

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を、図１０及び図１１に基づいて説明する。図１０は、第２実施形態に係る統合アンテナの概略構成を示す斜視図である。図１１は、図１０における各アンテナの位置関係を示す平面図である。なお、上述した構成と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。 (Second Embodiment)
Next, 2nd Embodiment of this invention is described based on FIG.10 and FIG.11. FIG. 10 is a perspective view illustrating a schematic configuration of the integrated antenna according to the second embodiment. FIG. 11 is a plan view showing the positional relationship between the antennas in FIG. In addition, the same code | symbol shall be provided to the element same as the structure mentioned above.

第１実施形態においては、第２のアンテナ７における給電側の端部３１（給電点）から最短部位２５までの電気長と、第３のアンテナ９における給電側の端部３３（給電点）から最短部位２７までの電気長とを異なる長さとすることで、第２のアンテナ７の水平部１１における最短部位２５と、第３のアンテナ９の水平部１３における最短部位２７とにおいて、誘起電流１５，１７の位相を異なる位相とし、局部的に生じる放射電力の低下を抑制する例を示した。これに対し、本実施形態においては、第１のアンテナ５の電気的中心２３から第２のアンテナ７の水平部１１における最短部位２５までの距離Ｌ１と、電気的中心２３から第３のアンテナ９の水平部１３における最短部位２７までの距離Ｌ２とを異なる長さとすることで、局部的に生じる放射電力の低下を抑制する点を特徴とする。 In the first embodiment, the electrical length from the feeding-side end 31 (feeding point) to the shortest part 25 of the second antenna 7 and the feeding-side end 33 (feeding point) of the third antenna 9 By making the electrical length up to the shortest portion 27 different, the induced current 15 in the shortest portion 25 in the horizontal portion 11 of the second antenna 7 and the shortest portion 27 in the horizontal portion 13 of the third antenna 9 is different. , 17 are different phases, and an example of suppressing a decrease in radiant power generated locally is shown. On the other hand, in the present embodiment, the distance L1 from the electrical center 23 of the first antenna 5 to the shortest portion 25 in the horizontal portion 11 of the second antenna 7 and the third antenna 9 from the electrical center 23. The distance L2 to the shortest site | part 27 in the horizontal part 13 is made into different length, The point which suppresses the fall of the radiation power which arises locally is characterized.

一例として図１０及び図１１に示すように、本実施形態に係る統合アンテナ１では、ＶＩＣＳ用アンテナである第１のアンテナ５として、第１実施形態と同じスロットアンテナを採用している。また、ＤＣＭ用アンテナである第２のアンテナ７と第３のアンテナ９として、逆Ｌアンテナを採用している。 As an example, as shown in FIGS. 10 and 11, the integrated antenna 1 according to the present embodiment employs the same slot antenna as that of the first embodiment as the first antenna 5 that is a VICS antenna. Further, inverted L antennas are employed as the second antenna 7 and the third antenna 9 which are DCM antennas.

第２のアンテナ７と第３のアンテナ９の水平部１１，１３は、グランド板３の一面３ａと平行な同一平面に配置され、その長手方向において、水平部１１，１３はｘ軸対称となっている。第１のアンテナ５の電気的中心２３は、第２のアンテナ７と第３のアンテナ９の間、より詳しくは図１１に破線で囲まれた水平部１１と水平部１３の対向領域内に配置されている。しかしながら、本実施形態においては、電気的中心２３の位置が、ｙ軸方向において、第３のアンテナ９（水平部１３）側に偏っている。すなわち、図１１に示すように、電気的中心２３から第２のアンテナ７の最短部位２５までの距離Ｌ１が、電気的中心２３から第３のアンテナ９の最短部位２７までの距離Ｌ２よりも長くなっている。 The horizontal portions 11 and 13 of the second antenna 7 and the third antenna 9 are arranged on the same plane parallel to the one surface 3a of the ground plate 3, and in the longitudinal direction, the horizontal portions 11 and 13 are symmetric with respect to the x axis. ing. The electrical center 23 of the first antenna 5 is disposed between the second antenna 7 and the third antenna 9, more specifically, in a region facing the horizontal portion 11 and the horizontal portion 13 surrounded by a broken line in FIG. Has been. However, in the present embodiment, the position of the electrical center 23 is biased toward the third antenna 9 (horizontal portion 13) in the y-axis direction. That is, as shown in FIG. 11, the distance L1 from the electrical center 23 to the shortest portion 25 of the second antenna 7 is longer than the distance L2 from the electrical center 23 to the shortest portion 27 of the third antenna 9. It has become.

次に、このように構成される統合アンテナ１において、第１のアンテナ５におけるｘｚ面の指向性について図１２を用いて説明する。図１２は、本実施形態に係る統合アンテナ１において、第１のアンテナ５におけるｘｚ面の指向性の測定結果を示す図である。図１２においては、第２実施形態に係る統合アンテナの測定結果を実線で示し、比較対象の測定結果を破線で示している。なお、比較対象は、本実施形態に係る統合アンテナ１を、距離Ｌ１，Ｌ２が互いに等しい構成（電気的中心が各軸の原点上）としたものである。 Next, in the integrated antenna 1 configured as described above, the directivity on the xz plane in the first antenna 5 will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a diagram illustrating a measurement result of the directivity on the xz plane of the first antenna 5 in the integrated antenna 1 according to the present embodiment. In FIG. 12, the measurement result of the integrated antenna according to the second embodiment is indicated by a solid line, and the measurement result of the comparison target is indicated by a broken line. The comparison target is the integrated antenna 1 according to the present embodiment having a configuration in which the distances L1 and L2 are equal to each other (the electrical center is on the origin of each axis).

図１１に破線で示すように、比較対象では、第１のアンテナ５のｘｚ面の指向性において、仰角６０°付近で放射電力が急激に低下することが確認された。これに対し、本実施形態に係る統合アンテナ１では、図１２に実線で示すように、第１のアンテナ５のｘｚ面の指向性において、仰角６０°付近での放射電力低下を、比較対象よりも抑制できることが確認された。 As indicated by a broken line in FIG. 11, it was confirmed that, in the comparison target, in the directivity on the xz plane of the first antenna 5, the radiated power sharply decreased near an elevation angle of 60 °. On the other hand, in the integrated antenna 1 according to the present embodiment, as shown by the solid line in FIG. 12, the radiation power decrease near the elevation angle of 60 ° is lower than the comparison target in the directivity on the xz plane of the first antenna 5. It was also confirmed that it can be suppressed.

このように放射電力低下を抑制できる理由としては、以下のことが考えられる。距離Ｌ１，Ｌ２が互いに異なる長さであると、電流が流れて第１のアンテナ５から放射される電波の位相は、第２のアンテナ７の水平部１１における最短部位２５と第３のアンテナ９の水平部１３における最短部位２７とで異なることとなる。また、第２のアンテナ７における端部３５から最短部位２５までの電気長と、第３のアンテナ９における端部３７から最短部位２７までの電気長は、互いに等しい長さとなっている。したがって、第２のアンテナ７の水平部１１における最短部位２５と、第３のアンテナ９の水平部１３における最短部位２７とにおいて、誘起電流１５，１７の位相が異なることとなり、その結果、第１のアンテナ５のｘｚ面の指向性において、仰角６０°付近での放射電力低下が抑制されるものと考えられる。 Thus, the following can be considered as a reason which can suppress a radiated power fall. When the distances L1 and L2 are different from each other, the phase of the radio wave radiated from the first antenna 5 due to the flow of current is such that the shortest portion 25 in the horizontal portion 11 of the second antenna 7 and the third antenna 9 This is different from the shortest portion 27 in the horizontal portion 13. The electrical length from the end 35 to the shortest part 25 in the second antenna 7 and the electrical length from the end 37 to the shortest part 27 in the third antenna 9 are equal to each other. Therefore, the phases of the induced currents 15 and 17 are different between the shortest portion 25 in the horizontal portion 11 of the second antenna 7 and the shortest portion 27 in the horizontal portion 13 of the third antenna 9. In the directivity of the antenna 5 in the xz plane, it is considered that a decrease in radiated power near an elevation angle of 60 ° is suppressed.

また、本発明者は、電気的中心２３の効果的なずれ量についても検討した。その解析結果を図１３に示す。その際、図１１に示すように、各軸の原点を電気的中心の基準点２３ａとし、基準点２３ａと電気的中心２３とのｙ軸方向のずれを差Ｄとした。そして、差Ｄと、電力最大値（Ｍａｘ）と局部的に電力低下した部位の電力値（Ｍｉｎ）との電力差との関係について精査した。図１３に示すように、電気的中心２３を基準点２３ａからｙ軸方向に少なくとも５ｍｍ以上、好ましくは１５ｍｍ以上、より好ましくは２０ｍｍ以上ずらすと、局部的な電力の低下を効果的に抑制することができる。 The inventor has also studied an effective shift amount of the electrical center 23. The analysis result is shown in FIG. At that time, as shown in FIG. 11, the origin of each axis is set as the reference point 23a of the electrical center, and the deviation in the y-axis direction between the reference point 23a and the electrical center 23 is set as the difference D. Then, the relationship between the difference D and the power difference between the power maximum value (Max) and the power value (Min) at the part where the power was locally reduced was examined closely. As shown in FIG. 13, when the electrical center 23 is shifted from the reference point 23a in the y-axis direction by at least 5 mm or more, preferably 15 mm or more, more preferably 20 mm or more, the local power reduction can be effectively suppressed. Can do.

なお、本実施形態においては、第１のアンテナ５（電気的中心２３）が、第３のアンテナ９（水平部１３）側に偏って配置される例を示した。しかしながら、第１のアンテナ５（電気的中心２３）が、第２のアンテナ７（水平部１１）側に偏って配置された構成としても良い。 In the present embodiment, an example is shown in which the first antenna 5 (electrical center 23) is arranged to be biased toward the third antenna 9 (horizontal portion 13). However, the first antenna 5 (electrical center 23) may be arranged to be biased toward the second antenna 7 (horizontal portion 11).

また、本実施形態においては、第２のアンテナ７と第３のアンテナ９の構成が同一である例を示した。しかしながら、第２のアンテナ７と第３のアンテナ９とを、互いに異なる形状としても良い。また、第１実施形態（変形例を含む）に示した構成と本実施形態に示した構成とを組み合わせた構成としても良い。その場合、第２のアンテナ７の水平部１１における最短部位２５と、第３のアンテナ９の水平部１３における最短部位２７とにおいて、誘起電流１５，１７の位相が異なるように組み合わせれば良い。 Moreover, in this embodiment, the example in which the structure of the 2nd antenna 7 and the 3rd antenna 9 was the same was shown. However, the second antenna 7 and the third antenna 9 may have different shapes. Moreover, it is good also as a structure which combined the structure shown in 1st Embodiment (a modification is included) and the structure shown in this embodiment. In that case, what is necessary is just to combine so that the phase of the induced currents 15 and 17 may differ in the shortest part 25 in the horizontal part 11 of the 2nd antenna 7, and the shortest part 27 in the horizontal part 13 of the 3rd antenna 9. FIG.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

ｚ軸方向に指向性を有する第１のアンテナ５は、ｙ軸方向（又はｘ軸方向）において、少なくとも第２のアンテナ７と第３のアンテナ９との間に配置されれば良い。本実施形態においては、第２のアンテナ７の水平部１１と第３のアンテナ９の水平部１３が、グランド板３の一面３ａと平行な同一平面に配置される例を示したが、一面３ａと平行でない同一平面に配置された構成（例えば垂直部１９，２１の長さが異なる構成や水平部１１，１３がグランド板３の一面３ａの平行でない構成）としても良いし、同一平面に配置されない構成としても良い。また、本実施形態においては、長手方向において、水平部１１，１３が互いに平行である例を示したが、平行でない構成（例えばハの字状の配置）としても良い。さらには、本実施形態においては、第１のアンテナ５の電気的中心２３が水平部１１，１３の対向領域間に配置される例を示したが、電気的中心２３が水平部１１，１３の対向領域間に配置されない構成としても良い。 The first antenna 5 having directivity in the z-axis direction may be disposed at least between the second antenna 7 and the third antenna 9 in the y-axis direction (or x-axis direction). In the present embodiment, an example in which the horizontal portion 11 of the second antenna 7 and the horizontal portion 13 of the third antenna 9 are arranged on the same plane parallel to the one surface 3a of the ground plate 3 is shown. It is good also as a structure arrange | positioned on the same plane (for example, the structure where the length of the vertical parts 19 and 21 differs, or the horizontal parts 11 and 13 are not parallel of the one surface 3a of the ground board 3), and arrange | positioned on the same plane. It is good also as a structure which is not performed. Further, in the present embodiment, an example in which the horizontal portions 11 and 13 are parallel to each other in the longitudinal direction is shown, but a configuration that is not parallel (for example, a C-shaped arrangement) may be used. Furthermore, in the present embodiment, the example in which the electrical center 23 of the first antenna 5 is disposed between the opposed regions of the horizontal portions 11 and 13 has been shown, but the electrical center 23 of the horizontal portions 11 and 13 is shown. It is good also as a structure which is not arrange | positioned between opposing area | regions.

本実施形態においては、第１のアンテナ５がＶＩＣＳ用アンテナであり、第２のアンテナ７と第３のアンテナ９がＤＣＭ用アンテナである例を示したが、アンテナの適用例としては上記例に限定されるものではない。例えば第１のアンテナ５を、ＧＰＳ用やＥＴＣ用のアンテナとしても良い。 In the present embodiment, an example in which the first antenna 5 is a VICS antenna and the second antenna 7 and the third antenna 9 are DCM antennas has been described. It is not limited. For example, the first antenna 5 may be an antenna for GPS or ETC.

基本となる統合アンテナの概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the basic integrated antenna. 指向性の解析に用いた統合アンテナの具体的な構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the specific structural example of the integrated antenna used for the analysis of directivity. 図２における各アンテナの位置関係を示す平面図である。It is a top view which shows the positional relationship of each antenna in FIG. 第１のアンテナにおけるｘｚ面の指向性の解析結果を示す図である。It is a figure which shows the analysis result of the directivity of xz surface in a 1st antenna. 全てのアンテナを微小ダイポールとしたときの、第１のアンテナの指向性の解析結果を示す図であり、（ａ）は最短距離の部位における誘起電流の位相が同位相、（ｂ）が最短距離の部位における誘起電流の位相が逆位相の場合を示している。It is a figure which shows the analysis result of the directivity of the 1st antenna when all the antennas are minute dipoles, (a) is the phase of the induced current in the part of the shortest distance, (b) is the shortest distance. This shows a case where the phase of the induced current in the region is the opposite phase. 第１実施形態に係る統合アンテナの概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the integrated antenna which concerns on 1st Embodiment. 図６における各アンテナの位置関係を示す平面図である。It is a top view which shows the positional relationship of each antenna in FIG. 第１実施形態に係る統合アンテナにおいて、第１のアンテナにおけるｘｚ面の指向性の測定結果を示す図である。In the integrated antenna which concerns on 1st Embodiment, it is a figure which shows the measurement result of the directivity of xz surface in a 1st antenna. 変形例を示す平面図である。It is a top view which shows a modification. 第２実施形態に係る統合アンテナの概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the integrated antenna which concerns on 2nd Embodiment. 図１０における各アンテナの位置関係を示す平面図である。It is a top view which shows the positional relationship of each antenna in FIG. 第２実施形態に係る統合アンテナにおいて、第１のアンテナにおけるｘｚ面の指向性の測定結果を示す図である。In the integrated antenna which concerns on 2nd Embodiment, it is a figure which shows the measurement result of the directivity of xz surface in a 1st antenna. 電気的中心のずれ量と電力差との関係の解析結果を示す図である。It is a figure which shows the analysis result of the relationship between the deviation | shift amount of an electrical center, and a power difference.

Explanation of symbols

１・・・統合アンテナ
３・・・グランド板
５・・・第１のアンテナ
７・・・第２のアンテナ
９・・・第３のアンテナ
１１，１３・・・水平部
１５，１７・・・誘起電流
２３・・・電気的中心
２５，２７・・・最短部位（最短距離の部位）
３１，３３・・・周辺部（給電側とは異なる周辺部） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Integrated antenna 3 ... Ground board 5 ... 1st antenna 7 ... 2nd antenna 9 ... 3rd antenna 11, 13 ... Horizontal part 15, 17 ... Induced current 23 ... electric center 25,27 ... shortest part (shortest distance part)
31, 33 ... Peripheral part (peripheral part different from the feeding side)

Claims

A ground plate,
A first antenna disposed at a central portion on one surface of the ground plate and having directivity in a direction perpendicular to the one surface of the ground plate;
The first antenna operates at substantially the same frequency as the first antenna, and is arranged in a manner in which the first antenna is sandwiched between each other on the periphery of the central portion on one surface of the ground plate. An integrated antenna comprising a second antenna and a third antenna,
Each of the second antenna and the third antenna has a horizontal portion including a component along one surface of the ground plate,
The phase of the induced current induced by the current flowing in the first antenna at the shortest distance from the electrical center of the first antenna in the horizontal portion is the second antenna and the third antenna. An integrated antenna characterized by being different.

The electrical length from the end different from the feeding side in the second antenna to the shortest distance part and the electrical length from the end different from the feeding side in the third antenna to the shortest distance part The integrated antenna according to claim 1, which is different.

The integrated antenna according to claim 2, wherein a shape of the second antenna and a shape of the third antenna are different from each other.

The shortest distance from the electrical center of the first antenna to the horizontal portion of the second antenna is different from the shortest distance from the electrical center of the first antenna to the horizontal portion of the third antenna. The integrated antenna according to any one of claims 1 to 3.

5. The horizontal part of the second antenna and the horizontal part of the third antenna are substantially parallel to each other in the longitudinal direction of the horizontal part. Integrated antenna.

The horizontal portion of the second antenna and the horizontal portion of the third antenna are arranged on the same plane parallel to one surface of the ground plate. Integrated antenna described.

The first antenna is any one of a VICS antenna, a GPS antenna, and an ETC antenna,
The integrated antenna according to claim 1, wherein the second antenna and the third antenna are DCM antennas.