JP4730334B2 - In-vehicle integrated antenna device - Google Patents
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Description
本発明は、第1のアンテナ地板上に平板状の第1のアンテナエレメントが実装されてなる第1のアンテナと、第2のアンテナ地板上に平板状の第2のアンテナエレメントが実装されてなる第2のアンテナとを備え、前記第2のアンテナが前記第1のアンテナ地板上に当該第1のアンテナ地板に対して所定角度傾斜して実装されてなる車載統合アンテナ装置に関する。 The present invention comprises a first antenna in which a flat first antenna element is mounted on a first antenna ground plane, and a flat second antenna element mounted on a second antenna ground plane. It is related with the vehicle-mounted integrated antenna apparatus provided with a 2nd antenna, and the said 2nd antenna is mounted in a predetermined angle inclination with respect to the said 1st antenna ground plane on the said 1st antenna ground plane.
従来より、例えばGPSアンテナとETCアンテナとが統合されてなる車載統合アンテナ装置が供されている(例えば特許文献1,2参照)。
ところで、GPSアンテナとETCアンテナとが統合されてなる車載統合アンテナ装置では、GPS電波の到来方向が天頂方向であると共にETC電波の到来方向が天頂方向から所定角度(約23度)傾斜した方向であるので、ETCアンテナエレメント(ETC放射素子)はGPSアンテナ地板に対して所定角度傾斜して実装される構成となっている。図7に示すように、ETCアンテナ1は、ETCアンテナ地板2上に矩形状の誘電体3を介して平板状のETCアンテナエレメント4が実装されて構成されており、GPSアンテナ地板5に対して所定角度(「α」は約23度)傾斜して実装されている。この場合、GPSアンテナ地板5は、車載機器からの影響を低減することを目的として十分に大きなサイズで構成されている。
By the way, in the in-vehicle integrated antenna device in which the GPS antenna and the ETC antenna are integrated, the arrival direction of the GPS radio wave is the zenith direction, and the arrival direction of the ETC radio wave is inclined at a predetermined angle (about 23 degrees) from the zenith direction. Therefore, the ETC antenna element (ETC radiating element) is mounted with a predetermined angle with respect to the GPS antenna ground plane. As shown in FIG. 7, the
しかしながら、上記した構成では、次に示すような問題があった。すなわち、ETCアンテナエレメント4が給電状態にあるときには、ETCアンテナエレメント4の端部から放射された電界がGPSアンテナ地板5に到達し、GPSアンテナ地板5上を電流が流れることになるが、ETCアンテナエレメント4の下方で周囲から流れてきた電流同士が衝突することになる。そして、この電流同士の衝突により電波が再放射してETCアンテナ1の軸比に少なからず悪影響を及ぼすという問題があった。
However, the above configuration has the following problems. That is, when the
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、第1のアンテナ地板上に当該第1のアンテナ地板に対して所定角度傾斜して実装されてなる第2のアンテナの軸比を改善することができ、第2のアンテナのアンテナ性能を高めることができる車載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 to provide a second antenna that is mounted on the first antenna ground plane at a predetermined angle with respect to the first antenna ground plane. An object of the present invention is to provide an in-vehicle integrated antenna device capable of improving the axial ratio and enhancing the antenna performance of the second antenna.
請求項1に記載した発明によれば、第1のアンテナ地板上に平板状の第1のアンテナエレメントが実装されてなる第1のアンテナと、第2のアンテナ地板上に平板状の第2のアンテナエレメントが実装されてなる第2のアンテナとを備え、第2のアンテナが第1のアンテナ地板において車載機器から受ける電波の影響を低減するために必要な領域上に当該第1のアンテナ地板に対して所定角度傾斜して実装されてなる構成において、第1のアンテナ地板にあって第2のアンテナエレメントの下方にスリットまたは穴部を形成した。
According to the invention described in
すなわち、このものによれば、第2のアンテナエレメントの端部から放射された電界が第1のアンテナ地板に到達し、第1のアンテナ地板上を電流が流れることになるが、第2のアンテナエレメントの下方にスリットまたは穴部を形成しているので、第2のアンテナエレメントの下方で周囲から流れてきた電流同士の衝突を抑制することができ、電波の再放射を抑制することができる。これにより、第2のアンテナの軸比を改善することができ、第2のアンテナのアンテナ性能を高めることができる。 That is, according to this, the electric field radiated from the end of the second antenna element reaches the first antenna ground plane, and the current flows on the first antenna ground plane. Since the slit or the hole is formed below the element, collision between currents flowing from the surroundings below the second antenna element can be suppressed, and re-radiation of radio waves can be suppressed. Thereby, the axial ratio of the second antenna can be improved, and the antenna performance of the second antenna can be enhanced.
請求項2に記載した発明によれば、スリットまたは穴部の車両左右方向の開口寸法を第2のアンテナエレメントの車両左右方向の寸法よりも大きく形成したので、第2のアンテナエレメントの下方で車両前方側から流れてきた電流と車両後方側から流れてきた電流との衝突を確実に抑制することができる。 According to the second aspect of the present invention, since the opening dimension in the vehicle left-right direction of the slit or hole is formed larger than the dimension in the vehicle left-right direction of the second antenna element, the vehicle is located below the second antenna element. The collision between the current flowing from the front side and the current flowing from the vehicle rear side can be reliably suppressed.
請求項3に記載した発明によれば、スリットまたは穴部の車両前後方向の開口寸法を第2のアンテナエレメントの車両前後方向の寸法よりも大きく形成したので、第2のアンテナエレメントの下方で車両右方側から流れてきた電流と車両左方側から流れてきた電流との衝突を確実に抑制することができる。
According to the invention described in
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1のアンテナをGPSアンテナに適用すると共に第2のアンテナをETCアンテナに適用し、GPSアンテナとETCアンテナとが統合されてな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4を参照して説明する。図1は車載統合アンテナ装置の平面図を示しており、図2は車載統合アンテナ装置の側面図を示している。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which the first antenna of the present invention is applied to a GPS antenna and the second antenna is applied to an ETC antenna, and is applied to an in-vehicle integrated antenna device in which the GPS antenna and the ETC antenna are integrated. Will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a plan view of the in-vehicle integrated antenna device, and FIG. 2 shows a side view of the in-vehicle integrated antenna device.
車載統合アンテナ装置11において、GPSアンテナ12は、パッチアンテナであり、GPSアンテナ地板13(本発明でいう第1のアンテナ地板)上に矩形上のシールドケース14を介してGPS基板15(本発明でいう基板)が実装され、GPS基板15上に矩形上の誘電体16を介して平板状のGPSアンテナエレメント17(GPS放射素子、本発明でいう第1のアンテナエレメント)が実装されて構成されている。ETCアンテナ18は、パッチアンテナであり、ETCアンテナ地板19(本発明でいう第2のアンテナ地板)上に矩形状の誘電体20を介して平板状のETCアンテナエレメント21(ETC放射素子、本発明でいう第2のアンテナエレメント)が実装されて構成されている。シールドケース14には給電線及び信号線としての同軸ケーブル22が接続されている。
In the in-vehicle integrated
この場合、GPS電波の到来方向が天頂方向であると共にETC電波の到来方向が天頂方向から所定角度(約23度)傾斜した方向であるので、ETCアンテナエレメント21はGPSアンテナ地板13に対して所定角度(「α」は約23度)傾斜して実装されている。また、GPSアンテナエレメント17及びETCアンテナエレメント21のサイズは所望の共振周波数によって決定される電気的なサイズを有するが、それらGPSアンテナエレメント17及びETCアンテナエレメント21を保持する誘電体16、20の誘電率によって電気的なサイズを縮小(短縮)することが可能となっている。また、GPSアンテナエレメント17及びETCアンテナエレメント21の各々には給電部(図示せず)が設けられており、誘電体16、20を貫通する金属製の給電ピン(図示せず)を介して給電されるように構成されている。また、ETCアンテナ18は、GPSアンテナエレメント17から見て車両前方に実装されている。
In this case, since the arrival direction of the GPS radio wave is the zenith direction and the arrival direction of the ETC radio wave is a direction inclined by a predetermined angle (about 23 degrees) from the zenith direction, the
ここで、GPSアンテナ地板13にあってETCアンテナエレメント21(ETC地板19)の下方に、車両左右方向が長手方向となるスリット23が形成されている。この場合、スリット23の長手方向の寸法(図1中「a1」参照)は、ETCアンテナエレメント21の車両左右方向の寸法(図1中「a2」参照)よりも大きく(幅広に)形成されている。
Here, a
このように構成されてなる車載統合アンテナ装置11では、ETCアンテナエレメント21が給電状態にあるときには、ETCアンテナエレメント21の端部から放射された電界がGPSアンテナ地板13に到達し、GPSアンテナ地板13上を電流が流れることになる。しかしながら、本実施形態では、ETCアンテナエレメント21の下方にスリット23が形成されているので、図3に示すように、ETCアンテナエレメント21の下方で周囲から流れてきた電流同士の衝突、特に車両前方側から流れてきた電流と車両後方側から流れてきた電流との衝突を抑制することができる。
In the in-vehicle integrated
図4は、スリット23が形成されているか否かでETCアンテナエレメント21の軸比を測定した測定結果を示している。スリット23が形成されていることにより、天頂方向(0[deg])から車両前方に向かって約25[deg]に至る範囲で軸比が低下しており、その結果、車両前方に向かって広範囲で安定した低い値の軸比が得られている。
FIG. 4 shows the measurement result of measuring the axial ratio 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11において、GPSアンテナ地板13にあってETCアンテナエレメント21の下方にスリット23を形成したので、ETCアンテナエレメント21の端部から放射された電界がGPSアンテナ地板13に到達し、GPSアンテナ地板13上を電流が流れることになるが、ETCアンテナエレメント21の下方で周囲から流れてきた電流同士の衝突を抑制することができ、電波の再放射を抑制することができる。これにより、ETCアンテナエレメント21の軸比を改善することができ、ETCアンテナエレメント21のアンテナ性能を高めることができる。
As described above, according to the first embodiment, in the in-vehicle integrated
(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5を参照して説明する。尚、上記した第1の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。この第2の実施形態は、車載統合アンテナ装置31において、GPSアンテナ32のGPSアンテナ地板33にあってETCアンテナエレメント21の下方に、車両前後方向が長手方向となるスリット34が形成されている。この場合、スリット34の長手方向の寸法(図5中「b1」参照)は、ETCアンテナエレメント21の車両前後方向の寸法(図5中「b2」参照)よりも大きく形成されている。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, description is abbreviate | omitted about the same part as above-mentioned 1st Embodiment, and a different part is demonstrated. In the second embodiment, in the in-vehicle integrated
このように構成されてなる車載統合アンテナ装置31でも、ETCアンテナエレメント21が給電状態にあるときには、ETCアンテナエレメント21の端部から放射された電界がGPSアンテナ地板33に到達し、GPSアンテナ地板33上を電流が流れることになるが、ETCアンテナエレメント21の下方にスリット34が形成されているので、ETCアンテナエレメント21の下方で周囲から流れてきた電流同士の衝突、特に車両右方側から流れてきた電流と車両左方側から流れてきた電流との衝突を抑制することができる。
Even in the in-vehicle integrated
以上に説明したように第2の実施形態によれば、車載統合アンテナ31において、GPSアンテナ地板33にあってETCアンテナエレメント21の下方にスリット34を形成したので、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、ETCアンテナエレメント21の軸比を改善することができ、ETCアンテナエレメント21のアンテナ性能を高めることができる。
As described above, according to the second embodiment, in the in-vehicle integrated
(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6を参照して説明する。尚、上記した第1の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。この第3の実施形態は、車載統合アンテナ装置41において、GPSアンテナ42のGPSアンテナ地板43にあってETCアンテナエレメント21の下方に、正方形をなす穴部44が形成されている。この場合、穴部44の車両左右方向の寸法(図6中「c1」参照)は、ETCアンテナエレメント21の車両左右方向の寸法(図6中「c2」参照)よりも大きく形成されており、穴部44の車両前後方向の寸法(図6中「d1」参照)は、ETCアンテナエレメント21の車両前後方向の寸法(図6中「d2」参照)よりも大きく形成されている。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, description is abbreviate | omitted about the same part as above-mentioned 1st Embodiment, and a different part is demonstrated. In the third embodiment, in the in-vehicle integrated
このように構成されてなる車載統合アンテナ装置41でも、ETCアンテナエレメント21が給電状態にあるときには、ETCアンテナエレメント21の端部から放射された電界がGPSアンテナ地板43に到達し、GPSアンテナ地板43上を電流が流れることになるが、ETCアンテナエレメント21の下方に穴部44が形成されているので、ETCアンテナエレメント21の下方で周囲から流れてきた電流同士の衝突を抑制することができる。
Even in the in-vehicle integrated
以上に説明したように第3の実施形態によれば、車載統合アンテナ41において、GPSアンテナ地板43にあってETCアンテナエレメント21の下方に穴部44を形成したので、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、ETCアンテナエレメント21の軸比を改善することができ、ETCアンテナエレメント21のアンテナ性能を高めることができる。
As described above, according to the third embodiment, in the in-vehicle integrated
(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。
ETCアンテナ、GPSアンテナの他に、電話アンテナやVICS(登録商標)アンテナが実装される構成であっても良い。また、それらの組み合わせや配置形態は要求される仕様に応じて他の組み合わせや配置形態であっても良い。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified or expanded as follows.
In addition to the ETC antenna and the GPS antenna, a configuration in which a telephone antenna or a VICS (registered trademark) antenna is mounted may be employed. Moreover, those combinations and arrangement forms may be other combinations and arrangement forms according to required specifications.
スリットや穴部の形状は他の形状であっても良い。 The shape of the slit or hole may be other shapes.
図面中、11は車載統合アンテナ装置、12はGPSアンテナ(第1のアンテナ)、13はGPSアンテナ地板(第1のアンテナ地板)、17はGPSアンテナエレメント(第1のアンテナエレメント)、18はETCアンテナ(第2のアンテナ)、19はETCアンテナ地板(第2のアンテナ地板)、21はETCアンテナエレメント(第2のアンテナエレメント)、23はスリット、31は車載統合アンテナ装置、32はGPSアンテナ(第1のアンテナ)、33はGPSアンテナ地板(第1のアンテナ地板)、34はスリット、41は車載統合アンテナ装置、42はGPSアンテナ(第1のアンテナ)、43はGPSアンテナ地板(第1のアンテナ地板)、44は穴部である。 In the drawings, 11 is an in-vehicle integrated antenna device, 12 is a GPS antenna (first antenna), 13 is a GPS antenna ground plane (first antenna ground plane), 17 is a GPS antenna element (first antenna element), and 18 is an ETC. An antenna (second antenna), 19 is an ETC antenna ground plane (second antenna ground plane), 21 is an ETC antenna element (second antenna element), 23 is a slit, 31 is an in-vehicle integrated antenna device, and 32 is a GPS antenna ( First antenna), 33 is a GPS antenna ground plane (first antenna ground plane), 34 is a slit, 41 is an in-vehicle integrated antenna device, 42 is a GPS antenna (first antenna), 43 is a GPS antenna ground plane (first antenna) (Antenna ground plane) 44 is a hole.
Claims (5)
(b)第2のアンテナ地板上に平板上の第2のアンテナエレメントが実装されてなる第2のアンテナとを備え、
(c)前記第2のアンテナが前記第1のアンテナ地板において車載機器から受ける電波の影響を低減するために必要な領域上に当該第1のアンテナ地板に対して所定角度傾斜して実装されてなる車載統合アンテナ装置であって、
(d)前記第1のアンテナ地板にあって前記第2のアンテナエレメントの下方にスリットまたは穴部を形成したことを特徴とする車載統合アンテナ装置。 (A) a first antenna in which a first antenna element on a flat plate is mounted on a first antenna ground plane;
(B) a second antenna in which a second antenna element on a flat plate is mounted on a second antenna ground plane;
(C) The second antenna is mounted on the first antenna ground plane at a predetermined angle with respect to the first antenna ground plane on an area necessary for reducing the influence of radio waves received from the in-vehicle device. An in-vehicle integrated antenna device,
(D) A vehicle-mounted integrated antenna apparatus, wherein a slit or a hole is formed below the second antenna element in the first antenna ground plane.
前記スリットまたは前記穴部の車両左右方向の開口寸法を前記第2のアンテナエレメントの車両左右方向の寸法よりも大きく形成したことを特徴とする車載統合アンテナ装置。 In the vehicle-mounted integrated antenna device according to claim 1,
An in-vehicle integrated antenna device, wherein an opening dimension in the vehicle left-right direction of the slit or the hole is formed larger than a dimension in the vehicle left-right direction of the second antenna element.
前記スリットまたは前記穴部の車両前後方向の開口寸法を前記第2のアンテナエレメントの車両前後方向の寸法よりも大きく形成したことを特徴とする車載統合アンテナ装置。 In the vehicle-mounted integrated antenna device according to claim 1 or 2,
An in-vehicle integrated antenna device, wherein an opening dimension in the vehicle front-rear direction of the slit or the hole is formed larger than a dimension in the vehicle front-rear direction of the second antenna element.
前記第2のアンテナは、前記第1のアンテナエレメントから見て車両前方に実装されていることを特徴とする車載統合アンテナ装置。 In the vehicle-mounted integrated antenna device according to any one of claims 1 to 3,
The in-vehicle integrated antenna device according to claim 1, wherein the second antenna is mounted in front of the vehicle as viewed from the first antenna element.
前記スリットまたは前記穴部を、上方から前記第2のアンテナエレメントを前記第1の
アンテナ地板に投影した領域に形成したことを特徴とする車載統合アンテナ装置。
In the vehicle-mounted integrated antenna device according to any one of claims 1 to 4,
The in-vehicle integrated antenna device, wherein the slit or the hole is formed in a region where the second antenna element is projected onto the first antenna ground plane from above.
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