WO2013125655A1 - アンテナ装置 - Google Patents

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WO2013125655A1
WO2013125655A1 PCT/JP2013/054407 JP2013054407W WO2013125655A1 WO 2013125655 A1 WO2013125655 A1 WO 2013125655A1 JP 2013054407 W JP2013054407 W JP 2013054407W WO 2013125655 A1 WO2013125655 A1 WO 2013125655A1
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WO
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antenna
holding structure
plane
planar
radiating element
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PCT/JP2013/054407
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French (fr)
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佑一郎 山口
武 戸倉
官 寧
博育 田山
千葉 洋
中村 靖
慎介 長▲濱▼
和生 柳瀬
悟 太田
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株式会社フジクラ
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Priority claimed from JP2012166301A external-priority patent/JP2014027487A/ja
Priority claimed from JP2012166300A external-priority patent/JP2014027486A/ja
Priority claimed from JP2012206306A external-priority patent/JP2014064060A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/28Combinations of substantially independent non-interacting antenna units or systems
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/30Combinations of separate antenna units operating in different wavebands and connected to a common feeder system

Definitions

  • the present invention relates to an antenna device equipped with a plurality of antennas that operate in different frequency bands.
  • antennas that operate in various frequency bands are required.
  • terrestrial digital broadcasting such as FM / AM broadcasting, DAB (Digital Audio Broadcast), 3G (3rd generation mobile phone), LTE (Long Term Evolution), GPS (Global Positioning System:
  • VICS registered trademark
  • ETC Electronic Toll Collection
  • antennas that operate in different frequency bands are often realized as separate antenna devices.
  • an FM / AM broadcast antenna is realized as a whip antenna placed on a roof top
  • a digital terrestrial broadcast antenna is realized as a film antenna attached to a windshield.
  • the integrated antenna device refers to an antenna device including a plurality of antennas that operate in different frequency bands.
  • Examples of such an integrated antenna device include those described in Patent Documents 1 to 5.
  • the integrated antenna device described in Patent Document 1 is provided with GPS and ETC.
  • the integrated antenna device described in Patent Document 2 includes antennas for 3G and GPS.
  • the integrated antenna device described in Patent Literature 3 includes antennas for ETC, GPS, VICS, telephone main, and telephone sub.
  • the integrated antenna device described in Patent Document 4 includes antennas for GPS, ETC, first phone, and second phone.
  • the integrated antenna device described in Patent Document 5 includes an antenna that operates in a band of 100 kHz to 1 GHz (FM / AM broadcasting, terrestrial digital broadcasting such as DAB, VICS, etc.) and a band of 1 GHz or more (GPS, satellite DAB, etc.) It is equipped with the antenna which operate
  • Japanese Patent Publication “JP 2007-158957 A (published on June 21, 2007)” Japanese Patent Publication “Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-17116 (published on Jan. 22, 2009)” Japanese Patent Publication “JP 2009-267765 A (published on November 12, 2009)” Japanese Patent Publication “Japanese Patent Laid-Open No. 2010-81500 (published on April 8, 2010)” US Pat. No. 6,396,447 (registered on May 28, 2002)
  • the conventional integrated antenna device has a problem that it is difficult to reduce the size because the radiating elements constituting each antenna are arranged so as not to overlap each other.
  • the reason why the radiating elements constituting each antenna are arranged so as not to overlap with each other is to prevent the antenna characteristics of each antenna from being impaired by the presence of other antennas.
  • the integrated antenna device described in Patent Document 1 employs a configuration in which an ETC antenna is projected from a central opening of a radiating element that constitutes a GPS antenna. For this reason, it is necessary to enlarge the radiation element of the GPS antenna so that the central opening includes the ETC antenna.
  • the integrated antenna device described in Patent Document 2 is a device in which a 3G antenna and a GPS antenna are attached to the front and back of an antenna board standing on a base so as not to overlap each other. Therefore, it is difficult to reduce the size viewed from the direction orthogonal to the antenna substrate, and it is impossible to meet the demand for a low profile.
  • the integrated antenna described in Patent Document 3 is simply arranged so that five antennas do not overlap each other without considering a space factor.
  • the integrated antenna device described in Patent Document 4 a device for arranging the ETC antenna so as to overlap a part of the GPS antenna can be seen.
  • the portion of the ETC antenna that is superimposed on the GPS antenna is very small, and does not contribute to substantial downsizing.
  • Patent Documents 1 to 4 are all for integrating antennas that operate in the GHz region.
  • An antenna that operates in the MHz region such as for terrestrial digital broadcasting, is an antenna that operates in the GHz region. It is not meant to be integrated.
  • tuners for receiving terrestrial digital broadcasts are integrated into navigation systems.
  • the antenna described in Patent Document 5 is a combination of an antenna that operates in the MHz region and an antenna that operates in the GHz region.
  • the antenna that operates in the GHz region is a three-dimensional module that can be reduced in thickness. Have difficulty.
  • antennas that exhibit their desired performance in a state where they overlap each other.
  • the desired performance is exhibited with the antenna being placed in parallel with a conductor surface such as a metal base of the roof of the automobile or the integrated antenna device. It is also important.
  • the height of the additional antennas should be kept small. It is also important.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and is to realize an integrated antenna that is smaller than the conventional one.
  • an antenna device includes a pedestal, and a first antenna disposed on a two-dimensional plane orthogonal to the reference plane, with the surface on which the pedestal is disposed as a reference plane.
  • a second antenna disposed on a two-dimensional plane parallel to the reference plane, wherein the second antenna has an end face of the second antenna as viewed from the side. It arrange
  • an integrated antenna that is smaller than the conventional one can be realized.
  • FIG. 3 is a trihedral view showing how to combine three antennas included in the integrated antenna device of FIG. 1.
  • A It is a front view which shows the combination method which arrange
  • B is a front view showing how to combine a 3G / LTE antenna in an intermediate layer between a DAB antenna and a GPS antenna. VSWR characteristics of the 3G / LTE antenna obtained when the 3G / LTE antenna is arranged below the DAB antenna, and the 3G / LTE antenna antenna between the DAB antenna and the GPS antenna.
  • 10 is a graph showing VSWR characteristics and gain characteristics of the antenna shown in FIG. 9.
  • 10 is a graph showing a radiation pattern of the antenna shown in FIG. 9. (A) shows the radiation pattern in the xy plane, (b) shows the radiation pattern in the yz plane, and (c) shows the radiation pattern in the zx plane. 10 is a graph showing VSWR characteristics obtained when the short-circuit portion and the ground portion are omitted in the antenna shown in FIG. 9. It is a top view of the 3rd antenna which functions as a GPS antenna.
  • (A) shows the external appearance of the radome when viewed from above, and (b) shows the external appearance of the radome when viewed from below.
  • (A) shows the external appearance of the spacer part when viewed from above, and (b) shows the external appearance of the spacer part when viewed from below.
  • (A) shows the external appearance of the rubber base when viewed from above, and (b) shows the external appearance of the rubber base when viewed from below.
  • (A) shows the external appearance of the circuit board when viewed from above, and (b) shows the external appearance of the circuit board when viewed from below.
  • (A) shows the external appearance of the metal base when viewed from above, and (b) shows the external appearance of the metal base when viewed from below.
  • (B) is an equivalent circuit of a parasitic element group included in the loop antenna. It is a graph which shows the radiation pattern of the loop antenna shown in FIG.
  • FIG. 31 is a graph showing VSWR characteristics of the loop antenna shown in FIG. 30.
  • FIG. FIG. 31 is a plan view showing a first modification of the loop antenna shown in FIG. 30.
  • FIG. 31 is a plan view showing a second modification of the loop antenna shown in FIG. 30.
  • (A) is a top view which shows the structural example of a dipole antenna.
  • (B) is a graph which shows the VSWR characteristic of the antenna shown to (a).
  • (A) is a top view which shows the other structural example of a dipole antenna.
  • (B) is a graph which shows the VSWR characteristic of the antenna shown to (a).
  • (A) is a top view which shows the other structural example of a dipole antenna.
  • (B) is a graph which shows the VSWR characteristic of the antenna shown to (a).
  • FIG. 45 is an external perspective view showing a state where the antenna holding structure of FIG. 44 is assembled. It is a disassembled perspective view which shows the 5th structural example of an antenna holding structure.
  • FIG. 47 is an external perspective view showing a state where the antenna holding structure of FIG. 46 is assembled. The support part of the planar antenna in the antenna holding structure of FIG. 47 is enlarged and shown. It is a disassembled perspective view which shows the 6th structural example of an antenna holding structure. It is an external appearance perspective view which shows the state by which the antenna holding structure of FIG. 49 was assembled. The support part of the planar antenna in the antenna holding structure of FIG. 50 is enlarged and shown.
  • FIG. 53 is an external perspective view showing a state where the antenna holding structure of FIG. 52 is assembled.
  • FIG. FIG. 56 shows an enlarged support portion of a planar antenna in the antenna holding structure of FIG. 53.
  • FIG. 55 is assembled.
  • FIG. The support part of the planar antenna in the antenna holding structure of FIG. 56 is enlarged and shown.
  • the support part of the planar antenna in the antenna holding structure of the 1st modification is expanded and shown.
  • FIG. 61 is an external perspective view showing a state where the antenna holding structure of FIG. 60 is assembled.
  • FIG. 62 shows an enlarged view of the restriction portion of the planar antenna in the antenna holding structure of FIG. 61.
  • FIG. 64A is a plan view showing the configuration of the integrated antenna in the antenna holding structure shown in FIG.
  • FIG. 64B is a side view showing the configuration of the integrated antenna in the antenna holding structure shown in FIG. FIG.
  • FIG. 64 is a side view showing the configuration of the antenna holding structure (the antenna base is not accommodated in the antenna container) shown in FIG. 63.
  • FIG. 64 is a side view showing the configuration of the antenna holding structure (the antenna base is housed in the antenna container) shown in FIG. 63.
  • It is a top view which shows the structure of the antenna base in the 10th structural example of an antenna holding structure.
  • It is a side view which shows the structure of the antenna container in the antenna holding structure of a 4th modification.
  • the antenna device according to the present embodiment is an integrated antenna device equipped with three antennas.
  • the antenna device according to the present embodiment is referred to as an “integrated antenna device”.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing the configuration of the integrated antenna device 100.
  • the integrated antenna device 100 is a vehicle-mounted antenna device suitable for mounting on an automobile roof. As shown in FIG. 1, in addition to the three antennas 1 to 3, a metal base 101, a circuit board 102, and a rubber base. 103, a spacer portion 104, and a radome 105.
  • the antenna 1 is for 3G (3rd Generation) / LTE (Long Term Evolution), the antenna 2 is for DAB (Digital Audio Broadcast), and the antenna 3 is for GPS (Global Positioning System).
  • the metal base 101 is a rounded rectangular plate-shaped member made of aluminum.
  • Four spacers 101 a are provided on the upper surface of the metal base 101. These four spacers 101 a are interposed between the lower surface of the antenna 2 and separate the antenna 2 from the metal base 101.
  • the height of the spacer 101a is set to 5 mm. Thereby, the antenna 2 is separated from the metal base 101 by 5 mm.
  • the circuit board 102 is a rectangular plate-like member, and is sandwiched between the metal base 101 described above and a rubber base 103 described later. Two amplifier circuits are formed on the circuit board 102. One amplifier circuit is for amplifying the electrical signal generated by the DAB antenna 2, and the other amplifier circuit is for amplifying the electrical signal generated by the GPS antenna 3. Is.
  • the comb base 103 is a plate-like member having substantially the same shape as the metal base 11, and the material thereof is rubber. A skirt portion protruding downward is provided on the outer edge of the rubber base 103, and the metal base 101 described above is fitted into a space below the rubber base 103 surrounded by the skirt.
  • the rubber base 103 is provided with a through hole for allowing the spacer 101 a provided on the upper surface of the metal base 101 to pass therethrough. Thereby, when the metal base 101 is fitted into the space below the resin base 103, the spacer 101 a provided on the upper surface of the metal base 101 is exposed above the rubber base 103.
  • the spacer 104 is a plate-like member interposed between the antenna 2 and the antenna 3, and the material thereof is molded resin.
  • the spacer 104 separates the antenna 2 and the antenna 3 according to the thickness thereof.
  • the thickness of the spacer 104 is set to 5 mm. Thereby, the antenna 2 is separated from the antenna 3 by 5 mm.
  • the radome 105 is a ship-bottomed dome-shaped member, and its outer edge is fitted to a rubber base. As a result, a space for accommodating the antennas 1 to 3 sealed by the rubber base 103 and the radome 105 is formed. As long as this hermeticity is maintained, there is no possibility that the antennas 1 to 3 are exposed to rainwater in the outdoor environment.
  • the radome 105 is made of resin. For this reason, there is no possibility that the electric field intensity of the electromagnetic wave arriving at the antenna device 1 is attenuated by the radome 105.
  • the integrated antenna device 100 is equipped with three antennas 1 to 3. A method of combining these three antennas 1 to 3 will be described with reference to FIG.
  • FIG. 2 is a three-view diagram showing how the antennas 1 to 3 are combined in the integrated antenna device 100.
  • the metal base 101 is described as being abstracted as the conductor plate 4.
  • the antenna 1 is arranged so that its main surface is perpendicular to the main surface of the conductor plate 4 as shown in FIG. Further, as shown in the plan view, the antenna 1 is bent so that its end face has a U-shape.
  • the antenna 2 is arranged so that its main surface is parallel to the main surface of the conductor plate 4 as shown in FIG. At this time, as shown in the plan view, the main surface of the antenna 2 is surrounded by the end surface of the antenna 1 from three directions. Further, as shown in the front view and the side view, the end surface of the antenna 2 overlaps with the upper end (the end opposite to the conductor plate 4 side) of the main surface of the antenna 1.
  • the antenna 3 is arranged so that its main surface is parallel to the main surface of the conductor plate 4 as shown in FIG. At this time, as shown in the plan view, the main surface of the antenna 3 is surrounded by the end surface of the antenna 1 and overlaps the main surface of the antenna 2. Further, as shown in the front view and the side view, the end surface of the antenna 3 is arranged to be located above the upper end of the main surface of the antenna 1.
  • the first point to be noted regarding the combination shown in FIG. 2 is that the antenna 1 is disposed so that the principal surface of the conductor plate 4 is perpendicular to the reference surface, with the principal surface of the conductor plate 4 being the reference surface.
  • the configuration is such that the main surface is parallel to the reference surface and the end surface is overlapped with the upper end of the main surface of the antenna 1 when viewed from the side. With this configuration, the antenna 2 can be combined with the antenna 1 with almost no additional space for the arrangement in the direction perpendicular to the reference plane.
  • FIG. 2 a configuration is adopted in which the end surface of the antenna 2 is overlapped with the upper end of the main surface of the antenna 1 when viewed from the side, but is not limited thereto. That is, even when the end surface of the antenna 2 is located below the upper end of the main surface of the antenna 1 and above the lower end of the main surface of the antenna 1 when viewed from the side, the configuration shown in FIG. The same effect can be obtained. In short, as long as the end surface of the antenna 2 overlaps with the main surface of the antenna 1 when viewed from the side, the same effect as the configuration shown in FIG. 2 can be obtained.
  • the end surface of the antenna 2 is the main surface of the antenna 1 when viewed from the side as shown in FIG.
  • the configuration that overlaps the top of the is best. This is because, when the end surface of the antenna 2 is located below the upper end of the main surface of the antenna 1 when viewed from the side, electromagnetic waves coming from the side are shielded by the antenna 1.
  • the second point to be noted regarding the combination shown in FIG. 2 is that the antenna 1 is bent so that the end surface of the antenna 1 is along the outer edge of the main surface of the antenna 2 when viewed from above. With this configuration, the antenna 1 can be combined with the antenna 2 with almost no additional space for the arrangement in the direction parallel to the reference plane.
  • the antenna 1 is bent at two locations so that the end surface of the antenna 1 is along the three sides of the main surface of the antenna 2 when viewed from above, but the configuration is limited to this. is not. That is, the antenna 1 is bent at one location so that the end surface of the antenna 1 is along two sides of the main surface of the antenna 2 when viewed from above, or the end surface of the antenna 1 is the main surface of the antenna 2 when viewed from above. Even if the antenna 1 is bent at four locations along the four sides, the same effect as the configuration shown in FIG. 2 can be obtained.
  • the third point to be noted in the configuration shown in FIG. 2 is that the antenna 3 is arranged so that its main surface is parallel to the reference surface.
  • the increase in space can be reduced.
  • the configuration in which the antenna 2 that receives DAB waves is arranged closer to the reference plane than the antenna 3 that receives GPS waves is an advantageous configuration in the following two senses.
  • the standard electric field strength of GPS waves is weaker than the standard electric field strength of DAB waves, and is about -130 to -140 dBm. Therefore, if attenuation due to the shielding action of another planar antenna arranged in a higher layer occurs, there is a high possibility that a reception failure will result.
  • the standard electric field strength of DAB waves is stronger than the standard electric field strength of GPS waves, and is about ⁇ 60 dBm. Therefore, even if attenuation due to the shielding action of another planar antenna arranged in a higher layer occurs, there is a low possibility of causing reception interference.
  • the antenna 3 that receives a GPS wave with a low standard electric field strength is placed above the antenna 2 that receives a DAB wave with a high standard electric field strength (see the above reference). It is preferable to arrange it on the side far from the surface.
  • the design guideline of placing the planar antenna that receives electromagnetic waves with weaker standard electric field strength in the upper layer than the planar antenna that receives electromagnetic waves with stronger standard electric field strength depends on the number of planar antennas to be stacked. It is effective.
  • GPS waves are electromagnetic waves that arrive from the zenith direction. Therefore, if attenuation due to the shielding action of another planar antenna arranged in a higher layer occurs, there is a high possibility that a reception failure will result.
  • DAB waves are electromagnetic waves coming from the horizontal direction. Therefore, even if attenuation due to the shielding action of another planar antenna arranged in a higher layer occurs, there is a low possibility of causing reception interference. For this reason, in order to minimize the possibility of reception failure, the antenna 3 that receives GPS waves arriving from the zenith direction is placed above the antenna 2 that receives DAB waves arriving from the horizontal direction (see the above reference). It is preferable to arrange it on the side far from the center.
  • the design guideline of laminating a planar antenna that receives electromagnetic waves coming from the zenith direction on the uppermost layer is effective regardless of the number of planar antennas to be laminated.
  • the front view of FIG. 3A the front view of FIG. As shown, the configuration in which the antenna 1 is arranged in an intermediate layer between the antenna 2 and the antenna 3 is more advantageous. However, when the latter configuration is adopted, as described below, the antenna 1 cannot exhibit the expected performance.
  • FIG. 4 shows the VSWR characteristic (shown by a gray line) of the antenna 1 obtained when the former configuration is adopted, and the VSWR characteristic (shown by a black line) of the antenna 1 obtained when the latter configuration is adopted. It is a graph which shows. As will be described later, the antenna 1 is required to operate in both the low-frequency side request band (761 MHz to 960 MHz or less) and the high-frequency side request (1710 MHz to 2130 MHz or less). However, when the latter configuration is adopted, it can be seen from the graph of FIG. 4 that the value of VSWR exceeds ⁇ 3 dB in a part of the high frequency side required band. From this, it can be seen that the configuration in which the antenna 1 is disposed below the antenna 2 is the best configuration that achieves both efficient use of space and the VSWR characteristics of the antenna 1.
  • the 3G / LTE antenna refers to an antenna that operates in both the 3G frequency band and the LTE frequency band.
  • the antenna 1 described below has both a frequency band of 761 MHz to 960 MHz (hereinafter referred to as “low frequency side required band”) and a frequency band of 1710 MHz to 2130 MHz (hereinafter referred to as “high frequency side required band”). It shall operate in
  • FIG. 5 is a plan view of the antenna 1.
  • the dimension of each part of the antenna 1 demonstrated below is an illustration, Comprising: It is not limited to this. That is, the dimensions of each part of the antenna 1 described below can be appropriately changed according to the selection of materials, the design method (configuration method), and the like.
  • the antenna 1 is an inverted F-type antenna including a ground plane 11, a radiating element 12, and a short-circuit portion 13.
  • interposes the conductor foil which comprises these with a pair of dielectric films 15 is employ
  • a 5 mm ⁇ 140 mm polyimide film having 4 mm ⁇ 4 mm convex portions is used as the dielectric film 15.
  • the ground plane 11 is composed of a planar conductor.
  • a square conductor foil for example, copper foil
  • the outer conductor of the coaxial cable 5 is connected to the central portion on the ground plane 11.
  • a point on the ground plane 11 to which the outer conductor of the coaxial cable 5 is connected is hereinafter referred to as a first feeding point 1P.
  • the radiating element 12 is composed of a linear or strip-shaped conductor.
  • a strip-shaped conductor foil for example, copper foil
  • the radiating element 12 is linear and is arranged such that its longitudinal axis is parallel to the upper side of the main plate 11.
  • the inner conductor of the coaxial cable 5 is connected to the left end portion of the right wing 12 c (described later) of the radiating element 12.
  • a point on the radiating element 12 to which the inner conductor of the coaxial cable 5 is connected is hereinafter referred to as a second feeding point 1Q.
  • the radiating element 12 is formed with a notch 12a having a width of 3 mm and a depth of 0.5 mm.
  • the notch 12a is dug from the lower edge to the upper edge of the radiating element 12, and the upper end portion of the ground plane 11 is fitted into the notch 12a.
  • the portion of the radiating element 12 that is located on the left side of the notch 12a in FIG. 5 is referred to as the left wing 12b, and the portion that is located on the right side of the notch 12a in FIG. Called 12c.
  • the left wing 12b of the radiating element 12 is formed with a branch 12d having a width of 3 mm and a length of 7 mm.
  • the branch 12d is drawn downward from the left wing 12b of the radiating element 12, and extends in parallel with the short axis (axis perpendicular to the long axis) of the radiating element 12.
  • a new current path is generated in the radiating element 12.
  • the resonance frequency of the antenna 1 is shifted.
  • the length of the right wing 12c of the radiating element 12 is 33 mm, and in order to provide a resonance point in the low frequency side required band, the radiating element 12 is provided.
  • the left wing 12b has a length of 103 mm. Therefore, the total length of the radiating element 12 is 139 mm in combination with the width 3 mm of the notch 12a.
  • the short-circuit part 13 is for short-circuiting the ground plane 11 and the radiation element 12, and is comprised by a linear or strip
  • a strip-shaped conductor foil for example, copper foil
  • a strip-shaped conductor foil composed of four straight portions 13a to 13d is used as the short-circuit portion 13.
  • the first straight portion 13 a is drawn rightward from the lower end of the ground plane 11 and extends in parallel with the longitudinal axis of the radiating element 12.
  • the second straight portion 13 b is drawn upward from the right end of the first straight portion 13 a and extends parallel to the short axis of the radiating element 12.
  • the third straight portion 13 c is drawn leftward from the upper end of the second straight portion 13 b and extends parallel to the longitudinal axis of the radiating element 12.
  • the fourth straight portion 13d is drawn upward from the left end of the third straight portion 13c and extends parallel to the short axis of the radiating element 12.
  • the upper end of the fourth straight portion 13d reaches the left end of the right wing 12c of the radiating element 12.
  • the first point to be noted in the antenna 1 employs a configuration in which the coaxial cable 5 drawn from the ground plane 11 and the branch 12d drawn from the radiating element 12 intersect each other. Is a point.
  • the branch 12 d functions as an inductor interposed between the radiating element 12 and the outer conductor of the coaxial cable 5. If the shape and / or size of the branch 12d is changed, the strength of this electromagnetic coupling changes, and as a result, the input impedance of the antenna 1 changes. That is, the branch 12d can function as a matching pattern.
  • the structure which crosses the one branch 12d with the coaxial cable 5 is employ
  • adopted it is not limited to this. That is, a configuration in which two or more branches configured in the same manner as the branch 12 d intersect with the coaxial cable 5 may be employed.
  • the input impedance of the antenna 1 can be changed by changing the shape and / or size of each branch, or by changing the number of branches. For this reason, it becomes possible to change the input impedance of the antenna 1 over a wider range.
  • the second point to be noted in the antenna 1 is that, as shown in FIG. 5, when a straight line M parallel to the radiating element 12 (the longitudinal axis thereof) passing through the tip of the branch 12b is drawn, the straight line M and the radiation are radiated.
  • the point is that a configuration in which the ground plane 11 is arranged inside the region sandwiched between the elements 12 is adopted. With this configuration, the height of the antenna 1 can be suppressed to the same level as the sum of the width of the radiating element 12 and the length of the branch 12d. That is, the antenna 1 can be lowered.
  • the above configuration can be realized because the size of the main plate 11 is reduced.
  • the size of the ground plane 11 in the short direction of the radiating element 12 is set to the length of the branch 12d and the depth of the notch 12a. By making it shorter than the sum of the above, the above configuration can be realized. Further, when adopting a configuration in which the upper portion of the ground plane 11 is not inserted into the notch 12a, the size of the ground plane 11 with respect to the short direction of the radiating element 12 is made shorter than the length of the branch 12d. Can be realized.
  • the coaxial cable 5 when reducing the size of the ground plane 11 in this way, it is preferable to lay the coaxial cable 5 along a conductor surface such as a chassis. In this case, it is because the function of the ground plane 11 can be complemented by a conductor surface such as a chassis coupled to the outer conductor of the coaxial cable 5 (electrostatic coupling and / or electromagnetic coupling).
  • the antenna 1 is mounted on the integrated antenna device 100 in a state in which the end face is bent so as to form a U-shape.
  • the straight lines L and L ′ shown in FIG. 5 indicate straight lines that become ridge lines when the antenna 1 is bent.
  • FIG. 6 is a graph showing the frequency dependence of VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) and efficiency (gain). It can be seen from the graph of FIG. 6 that the value of VSWR is suppressed to 3 or less in both the low frequency side required band and the high frequency side required band, that is, the return loss is sufficiently suppressed. Further, it can be seen from the graph of FIG. 6 that the gain value is maintained at ⁇ 3.5 dB or more in both the low frequency side required band and the high frequency side required band. That is, it can be seen from the graph of FIG. 6 that both the low frequency side required band and the high frequency side required band are operating bands of the antenna 1.
  • VSWR Voltage Standing Wave Ratio
  • gain value is maintained at ⁇ 3.5 dB or more in both the low frequency side required band and the high frequency side required band. That is, it can be seen from the graph of FIG. 6 that both the low frequency side required band and the high frequency side required band are operating bands of the antenna 1.
  • FIG. 7 is a graph showing a radiation pattern at 787 MHz.
  • A shows the radiation pattern in the xy plane
  • (b) shows the radiation pattern in the yz plane
  • (c) shows the radiation pattern in the zx plane. It can be seen from the respective graphs in FIG. 7 that a substantially omnidirectional radiation pattern is realized at least at 787 MHz.
  • FIG. 8 is a graph showing the frequency dependence of VSWR obtained when the branch 12d is provided and the frequency dependence of VSWR obtained when the branch 12d is omitted.
  • the branching band 12d is provided to increase the bandwidth of the operating band of the antenna 1 to about 1.5 times.
  • the antenna 2 that functions as a DAB antenna will be described below with reference to FIGS.
  • the DAB antenna refers to an antenna that operates in any of the DAB frequency bands. It is assumed that the antenna 2 described below operates in a frequency band of 174 MHz to 240 MHz (hereinafter referred to as “request band”).
  • FIG. 9 is a plan view of the antenna 2.
  • the dimension of each part of the antenna 2 demonstrated below is an illustration, Comprising: It is not limited to this. That is, the dimensions of each part of the antenna 2 described below can be appropriately changed according to the selection of materials, the design method (configuration method), and the like.
  • the antenna 2 is a dipole antenna including a first radiating element 21 and a second radiating element 22.
  • interposes the conductor foil which comprises these with a pair of dielectric films 25 is employ
  • a polyimide film of 50 mm ⁇ 80 mm is used as the dielectric film 25.
  • Both the first radiating element 21 and the second radiating element 22 are constituted by linear or strip-shaped conductors.
  • a strip-shaped conductor foil for example, copper foil
  • a strip-shaped conductor foil for example, copper foil
  • a strip-shaped conductor foil having a width of 1.0 mm is used as the second radiation element 21.
  • the first radiating element 21 is linear and has a length of 32.5 mm.
  • the outer conductor of the coaxial cable 6 is connected to the right end portion of the first radiating element 21.
  • the point 2P on the first radiating element 21 to which the outer conductor of the coaxial cable 6 is connected is hereinafter referred to as a first feeding point.
  • the second radiating element 22 has a spiral shape that rotates around the first radiating element 21.
  • the inner conductor of the coaxial cable 6 is connected to a location facing the right end of the first radiating element 21 in the innermost circumference of the second radiating element 22.
  • the point 2Q on the second radiating element 22 to which the inner conductor of the coaxial cable 6 is connected is hereinafter referred to as a second feeding point.
  • the shape of the second radiating element 22 is a spiral that turns 9 ⁇ 360 ° counterclockwise in which straight portions and quadrants are alternately connected.
  • the radius of the quadrant gradually increases as the distance from the innermost circumference (approaches the outermost circumference) so that the second radiating element 22 forms a spiral.
  • the outer peripheral radius of the innermost quadrant is 2.5 mm, and the outer radius of the outermost quadrant is 22.5 mm.
  • the total length of the radiating elements 21 to 22 (the sum of the length of the first radiating element 21 and the length of the second radiating element 22) is 75 cm ( ⁇ / 2) is required.
  • the second radiating element 22 has a spiral shape so that the radiating elements 21 to 22 satisfying this requirement are accommodated in a 50 mm ⁇ 80 mm region.
  • the second radiating element 22 is provided with short-circuit portions 22a to 22b and ground portions 22c to 22d.
  • the short-circuit portions 22a to 22b and the ground portions 22c to 22d are configured to prevent a region where the value of the VSWR exceeds a specified value (for example, 2.5) from being formed in the required band.
  • the short-circuit portions 22 a to 22 b are planar conductors that short-circuit different points on the second radiating element 22. More specifically, the first short-circuit portion 22a is composed of two straight portions (from the inner peripheral side) located below the first radiating element 21 among the straight portions constituting the second radiating element 22. This is a rectangular conductor foil (for example, aluminum foil) that short-circuits the third to fourth straight portions).
  • the second short-circuit portion 22b includes five straight portions (4 to 4 counted from the inner peripheral side) located on the right side of the first radiating element 21 among the straight portions constituting the second radiating element 22. It is a rectangular conductor foil (for example, aluminum foil) that short-circuits the eighth straight portion).
  • the grounding portions 22c to 22d are linear or strip-like conductors that connect points on the outermost periphery of the radiating element 22 to the ground. More specifically, the first grounding portion 22c is located on the quadrant that is located at the upper left of the first radiating element 21 among the quadrants that form the outermost periphery of the second radiating element 22. This is a strip-shaped conductor foil (for example, aluminum foil) connecting the point to the ground. In addition, the second grounding portion 22d has a point on the quadrant located at the lower left of the first radiating element 21 among the quadrants constituting the outermost periphery of the second radiating element 22 as the ground. It is a strip-shaped conductor foil (for example, aluminum foil) to be connected.
  • the characteristics of the antenna for DAB, and the effect of the short circuit part and the ground part >> Next, the characteristics of the antenna 2 functioning as a DAB antenna will be described with reference to FIGS.
  • the antenna 2 is designed on the assumption that the antenna 2 is used in combination with the antennas 1 and 3, and the characteristics shown below are obtained in combination with the antennas 1 and 3.
  • the method of combining the antennas 1 to 3 is as already described with reference to FIG.
  • FIG. 10 is a graph showing the frequency dependence of VSWR and efficiency (gain). It can be seen from the graph of FIG. 10 that the value of VSWR is suppressed to 2.5 or less in the entire required bandwidth, that is, the return loss is sufficiently suppressed. Further, it can be seen from the graph of FIG. 10 that the gain value is maintained at ⁇ 3.5 dB or more in the entire requested bandwidth. That is, it can be seen from the graph of FIG. 10 that the entire requested band is the operating band of the antenna 2.
  • FIG. 11 is a graph showing a radiation pattern at 240 MHz.
  • A shows the radiation pattern in the xy plane
  • (b) shows the radiation pattern in the yz plane
  • (c) shows the radiation pattern in the zx plane. It can be seen from the graph of FIG. 11 that a substantially omnidirectional radiation pattern is realized at least at 240 MHz.
  • FIG. 12 is a graph showing the frequency dependence of VSWR obtained when the short-circuit portions 22a to 22b and the ground portions 22c to 22d are omitted.
  • the antenna 2 when the antenna 2 is arranged in parallel with the conductor surface 4 (see FIG. 2), electromagnetic coupling and electrostatic coupling are generated between the antenna 2 and the conductor surface 4.
  • the antenna 2 can be regarded as a patch antenna.
  • GPS antenna The antenna 3 that functions as a GPS antenna will be described below with reference to FIGS.
  • the GPS antenna refers to an antenna that operates at any one of GPS frequencies.
  • the antenna 3 described below is assumed to operate at 1575.42 MHz (hereinafter referred to as “required frequency”).
  • FIG. 13 is a plan view of the antenna 3.
  • the dimension of each part of the antenna 3 demonstrated below is an illustration, Comprising: It is not limited to this. That is, the dimensions of each part of the antenna 3 described below can be appropriately changed according to the selection of materials, the design method (configuration method), and the like.
  • the antenna 3 is a loop antenna including a radiating element 31, two short-circuit portions 32a to 32b, and a parasitic element 33, as shown in FIG.
  • interposes the conductor foil which comprises these with a pair of dielectric films 35 is employ
  • a polyimide film of 50 mm ⁇ 80 mm is used as the dielectric film 35.
  • the radiating element 31 is composed of a linear or strip-shaped conductor.
  • a strip-shaped conductor foil for example, a copper foil
  • Both ends of the radiating element 31 are located in the 6 o'clock direction as viewed from the center of the ellipse, and the width of the radiating element 31 is minimum in the 0 o'clock direction and 6 o'clock direction as viewed from the center of the ellipse. Maximum in the 9 o'clock direction.
  • a first projecting portion 31a that projects toward the center of the ellipse is formed at the starting end of the radiating element 31 (the end that becomes the starting point when the radiating element 31 is traced clockwise).
  • the 1st protrusion part 31a is L-shaped, and is comprised by the 1st linear part extended upwards from the start end part of the radiation
  • a second projecting portion 31b that projects toward the center of the ellipse is formed at the end portion of the radiating element 31 (the end portion that becomes the end point when the radiating element 31 is traced clockwise).
  • the second protruding portion 31b is L-shaped, and includes a first straight portion extending upward from the end portion of the radiating element 31 and a second straight portion extending leftward from the upper end of the first straight portion. Composed.
  • the first projecting portion 31a and the second projecting portion 32b are such that the second straight portion of the first projecting portion 31a enters between the terminal portion of the radiating element 31 and the second straight portion of the second projecting portion 31b. Can be combined.
  • the inner conductor of the coaxial cable 7 is connected to the first protruding portion 31a (more specifically, the second straight portion of the first protruding portion 31a).
  • the point 3P on the first protrusion 31a to which the inner conductor of the coaxial cable 7 is connected will be referred to as a first feeding point.
  • the outer conductor of the coaxial cable 7 is connected to the second protrusion 31b (more specifically, the fourth straight portion).
  • the point 3Q on the second protrusion 31b to which the outer conductor of the coaxial cable 7 is connected is referred to as a second feeding point.
  • the coaxial cable 7 drawn upward from the second feeding point 3Q is led to the back surface of the antenna 3 through a through hole provided in the center of the dielectric film 35, and drawn in the 3 o'clock direction.
  • the two short-circuit portions 32a to 32b are configured to shift the resonance frequency of the antenna 3 to the required frequency and change the input impedance of the antenna 3 in order to achieve impedance matching.
  • 1st short circuit part 32a is comprised by a linear or strip
  • FIG. Specifically, a point on the radiating element 31 (hereinafter referred to as “time 0”) positioned in the 0 o'clock direction as viewed from the center of the ellipse, and a radiating element positioned in the 9 o'clock direction as viewed from the center of the ellipse.
  • a point on 31 (hereinafter referred to as “9 time points”) is short-circuited.
  • a strip-shaped conductor foil (for example, a copper foil) having a first straight portion extending downward from time 0 of the radiating element 31 and a second straight portion extending rightward from time 9 of the radiating element 31. ) Is used as the first short circuit portion 32a.
  • the second short circuit part 32b is composed of a linear or strip conductor, and shorts two different points on the radiation element 31. Specifically, a point on the radiating element 31 located in the 6 o'clock direction as viewed from the center of the ellipse (hereinafter also referred to as “time point 6”) and a radiating element located in the 3 o'clock direction as viewed from the center of the ellipse A point on 31 (hereinafter also referred to as “3 time points”) is short-circuited.
  • a strip-shaped conductor foil for example, a copper foil having a first straight portion extending upward from six points of the radiating element 31 and a second straight portion extending leftward from three points of the radiating element 31. ) Is used as the second short circuit portion 32b.
  • the parasitic element 33 is configured to change the input impedance of the antenna 3 in order to achieve impedance matching.
  • the parasitic element 33 is composed of a planar conductor having an outer edge along the outer periphery of the radiating element 31.
  • a substantially L-shaped conductor foil for example, copper foil
  • the parasitic element 33 is separated from the radiating element 31, and there is no direct current conduction between the parasitic element 33 and the radiating element 31.
  • the loop antenna has a radiation pattern in which the gain is concentrated in the normal direction of the antenna formation surface, and is therefore suitable for receiving GPS waves. This is because, if the antenna forming surface is kept horizontal, GPS waves coming from hygiene located in the zenith direction can be received with high sensitivity at any time. However, if the gain concentration becomes too extreme, reception obstacles may occur when the satellite is located in a direction other than the zenith, or when the antenna forming surface cannot be kept horizontal.
  • the parasitic element 33 described above has a function of relaxing such gain concentration in addition to a function of impedance matching. For this reason, by adding the parasitic element 33 to the loop antenna, there is an effect of reducing the possibility of such a reception failure.
  • the antenna 3 when the antenna 3 is arranged in parallel with the conductor surface 4 (see FIG. 2), electromagnetic coupling and electrostatic coupling are generated between the antenna 3 and the conductor surface 4.
  • the antenna 3 can be regarded as a patch antenna.
  • the antenna 3 is designed on the assumption that the antenna 3 is used in combination with the antennas 1 and 2, and the following characteristics are obtained in a state in which the antenna 3 is combined with the antennas 1 and 2.
  • the method of combining the antennas 1 to 3 is as already described with reference to FIG.
  • FIG. 14 is a graph showing the frequency dependence of the magnitude of the input reflection coefficient S1,1 of the antenna 3. It can be seen from the graph of FIG. 14 that the magnitude of the input reflection coefficient S1,1 at the required frequency is suppressed to ⁇ 20 dB or less. That is, it can be seen from the graph of FIG. 14 that the required frequency is included in the operating band of the antenna 3 and the return loss at the required frequency is sufficiently small.
  • FIG. 15 is a graph showing a radiation pattern of the antenna 3 at 1575.42 MHz.
  • A shows the radiation pattern for horizontal right-handed circularly polarized waves (RHCP: Right : Handed Circularly Polarized Wave) and horizontal left-handed circularly polarized waves (LHCP: Left Handed Circularly Polarized Wave).
  • RHCP Right : Handed Circularly Polarized Wave
  • LHCP Left Handed Circularly Polarized Wave
  • the radiation pattern regarding circularly polarized wave and vertical left-handed circularly polarized wave is shown.
  • a gain of ⁇ 10 dBi or more can be obtained with ⁇ ⁇ 60 °.
  • the reason why a relatively high gain can be obtained in such a relatively wide angle range is because the parasitic element 33 has a function of relaxing the gain concentration in the normal direction of the antenna forming surface.
  • FIG. 16 is a graph showing the frequency dependence of the magnitude of the input reflection coefficient S1,1.
  • A shows the result when the parasitic element 33 is omitted
  • B shows the result when the short-circuit portions 32a to 32b and the parasitic element 33 are omitted.
  • the resonance frequency is deviated from the required frequency by omitting the short-circuit portions 32a to 32b, and the input reflection coefficient S1,1 at the resonance frequency is large. It turns out that becomes large.
  • FIG. 17 is an external perspective view of the radome 105 provided in the integrated antenna device 100 according to the present embodiment.
  • (A) shows the appearance of the radome 105 when viewed from above, and (b) shows the appearance of the radome 105 when viewed from below.
  • FIG. 18 is an external perspective view of the spacer unit 104 provided in the integrated antenna device 100 according to the present embodiment.
  • (A) shows the external appearance of the spacer part 104 when viewed from above, and
  • (b) shows the external appearance of the spacer part 104 when viewed from below.
  • FIG. 19 is an external perspective view of the rubber base 103 provided in the integrated antenna device 100 according to the present embodiment.
  • (A) shows the external appearance of the rubber base 103 when viewed from above, and
  • (b) shows the external appearance of the rubber base 103 when viewed from below.
  • FIG. 20 is an external perspective view of the circuit board 102 provided in the integrated antenna device 100 according to the present embodiment.
  • (A) shows the external appearance of the circuit board 102 when viewed from above, and
  • (b) shows the external appearance of the circuit board 102 when viewed from below.
  • FIG. 21 is an external perspective view of the metal base 101 provided in the integrated antenna device 100 according to the present embodiment.
  • (A) shows the external appearance of the metal base 101 when viewed from above, and
  • (b) shows the external appearance of the metal base 101 when viewed from below.
  • the integrated antenna device 100 of the present embodiment has the following points regarding the configuration. Thereby, the quality of the integrated antenna device 100 of this embodiment is improved from all points of view, such as improvement of assembly efficiency and prevention of defects.
  • a claw 104A that supports the outer peripheral edge portion of the antenna 3 placed on the upper surface is formed in at least one place.
  • Two claws 104A that support the side and the side opposite to the rear side are formed.
  • each claw 104A When assembling the integrated antenna device 100, in each claw 104A, the edge of the antenna 3 is fitted into a gap formed between the claw 104A and the mounting surface. Thereby, when the integrated antenna device 100 is assembled, the antenna 3 can be easily positioned with respect to the spacer portion 104, and therefore, the assembly efficiency of the integrated antenna device 100 can be improved. In addition, since the antenna 3 is securely fixed to the spacer portion 104 after the integrated antenna device 100 is assembled, there is a problem such as the rattling of the antenna 3 inside the integrated antenna device 100 while having a simple configuration. Can be prevented.
  • the structure (shape, number, position, etc.) of the pawl 104A is not limited to that shown in FIG. 18, and can be changed as appropriate. Even when the configuration of the pawl 104A is changed, the integrated antenna device 100 can achieve the same effect as the above effect.
  • a rib 104B that protrudes toward the rubber base 103 (that is, downward) is formed in at least one place.
  • columnar ribs 104 ⁇ / b> B are formed at four locations on the back surface of the spacer portion 104.
  • each rib 104B abuts against the upper surface of the rubber base 103, so that the interval between the spacer portion 104 and the rubber base 103 is determined in advance. be able to. For this reason, for example, members such as the antenna 1 and the antenna 2 installed between the spacer portion 104 and the rubber base 103 can be prevented from being crushed by the spacer portion 104 and the rubber base 103.
  • the configuration (shape, number, position, etc.) of the rib 104B is not limited to that shown in FIG. 18, and can be changed as appropriate. Even when the configuration of the rib 104B is changed, the integrated antenna device 100 can achieve the same effect as the above effect.
  • the back surface of the rubber base 103 shown in FIG. 19 has a certain thickness so that the outer periphery size of the rubber base 103 is enlarged over the entire outer periphery and the thickness of the rubber base 103 is increased.
  • a skirt portion 103A is formed.
  • the depth size of the internal space formed on the back surface of the rubber base 103 increases, so that the metal base 101 and the circuit board 102 can be accommodated in the internal space. Only the contact surface of 103A can be brought into contact with the mounting surface.
  • this skirt portion 103A is made of rubber like the main body of the rubber base 103, it has a certain degree of elasticity. For this reason, when the integrated antenna device 100 is installed, the contact surface of the skirt portion 103A can be brought into close contact with the shape of the mounting surface. As a result, the integrated antenna device 100 can prevent rainwater from entering the internal space formed on the back side of the rubber base 103, and as a result, the metal base 101 and the circuit board 102 accommodated in the internal space. It is possible to prevent the inundation of water. In addition, it is possible to prevent rainwater from entering the interior of the automobile through the metal base 101, the cable, and the like from the internal space. In particular, the skirt portion 103A plays a role of increasing the outer peripheral size of the rubber base 103, thereby ensuring a certain contact area with respect to the mounting surface and improving the waterproof effect.
  • a groove 103 ⁇ / b> B having substantially the same shape as the end face of the antenna 1 is formed on the upper surface of the rubber base 103 shown in FIG. 19, a groove 103 ⁇ / b> B having substantially the same shape as the end face of the antenna 1 is formed.
  • the groove 103B can accommodate the antenna 1 along the shape of the groove 103B.
  • the antenna 1 when the integrated antenna device 100 is assembled, the antenna 1 can be easily positioned with respect to the rubber base 103, and therefore, the assembly efficiency of the integrated antenna device 100 can be improved.
  • the movement of the antenna 1 in each direction is restricted inside the integrated antenna device 100, so that the antenna 1 is kept in a predetermined shape and is securely in a predetermined position. It is possible to hold it. Accordingly, it is possible to prevent the antenna 1 from being deformed inside the integrated antenna device 100, which will affect the antenna characteristics.
  • ribs 101 ⁇ / b> A that support the outer peripheral edge of the back surface of the circuit board 102 are provided to define the installation position in the height direction of the circuit board 102 placed on the upper surface. Is formed.
  • a contact surface 101B having the same height as the upper end of the rib 101A is formed.
  • the contact surface 101B and the back surface of the circuit board 102 are brought into electrical surface contact with a larger contact area. This facilitates and ensures the grounding of the circuit board 102.
  • the metal base 101 and the radome 105 are screwed from the back side of the metal base 101 using a metal screw. It is configured as follows. Thereby, when the integrated antenna device 100 is installed on the attachment surface, the head of the screw directly contacts the attachment surface, and the integrated antenna device 100 can be grounded via the screw. In particular, since the integrated antenna device 100 uses a countersunk screw having a flat head surface as the screw, a sufficient ground contact area is ensured.
  • one planar antenna has a main surface that is a reference surface (main surface of the metal base 101).
  • the configuration is shown in which the two planar antennas (antennas 2 to 3) are arranged so as to be vertical and the main surface thereof is parallel to the reference surface, the present invention is not limited to this. . That is, the number of planar antennas arranged so that the main surface is perpendicular to the reference surface may be two or more.
  • the upper side (x-axis positive direction side) of the antenna 2 (a planar antenna arranged so that its main surface is parallel to the reference surface) is referred to as a “rear side”.
  • the lower side in the figure (x-axis negative direction side) is called the “front side”
  • the left side (y-axis positive direction side) in the figure is called the “right side”
  • the right side in the figure (y-axis negative direction side) Is called the “left side”.
  • the upper right corner in the figure is called “left rear corner”
  • the upper left corner in the figure is called “right rear corner”
  • the lower right corner in the figure is called “left front corner”.
  • the lower left corner is referred to as a “right front corner”. It is noted that when the integrated antenna device 100 is mounted on an automobile, the name is associated with the front, back, left, and right of the traveling direction, and the right and left of the name and the left and right of the drawing are reversed.
  • FIG. 22 is a plan view showing a modified example (first example) of antenna arrangement in the integrated antenna device 100 according to the present embodiment.
  • four antennas 1A to 1D are arranged along the outer peripheral edge of the antenna 2 so that their main surfaces are perpendicular to the reference plane.
  • the antenna 1 ⁇ / b> A extends backward from the center of the right side of the antenna 2 along the right side of the antenna 2, then bends near the right rear corner of the antenna 2, and extends along the rear side of the antenna 2. Further, the antenna 1 ⁇ / b> A bends in the vicinity of the left rear corner of the antenna 2, extends forward along the left side of the antenna 2, and reaches the vicinity of the center of the left side of the antenna 2. That is, as shown in FIG. 22, the end surface of the antenna 1 ⁇ / b> A has a U shape with the lower side open.
  • the antenna 1B extends from the vicinity of the center of the left side of the antenna 2 to the vicinity of the left front corner of the antenna 2 along the left side of the antenna 2 without bending.
  • the antenna 1C extends from the vicinity of the left front corner of the antenna 2 to the vicinity of the right front corner of the antenna 2 along the front side of the antenna 2 without bending.
  • the antenna 1D extends from the vicinity of the right front corner of the antenna 2 to the vicinity of the center of the right side of the antenna 2 along the right side of the antenna 2 without bending.
  • the antenna 1A is used as an antenna for 3G / LTE
  • the antennas 1B to 1D are other high-frequency antennas such as ITS (700 MHz), Wi-Fi (2.4 GHz, 5 GHz), Bluetooth ( It is used as an antenna for a registered trademark (2.4 GHz) and an engine starter (800 MHz).
  • ITS 700 MHz
  • Wi-Fi 2.4 GHz
  • 5 GHz 5 GHz
  • Bluetooth It is used as an antenna for a registered trademark (2.4 GHz)
  • 800 MHz an engine starter
  • these four antennas 1A to 1D are all extended along the outer peripheral edge of the antenna 2, and can be installed without expanding the installation space. It has become. Further, since these four antennas do not overlap each other, they do not adversely affect each other's antenna characteristics.
  • the heights of the antennas 1A to 1D are the same, and the end face of the second antenna 2 is the antennas 1A to 1D when viewed from the side. It arrange
  • FIG. 23 is a plan view showing a modified example (second example) of antenna arrangement in the integrated antenna device 100 according to the present embodiment.
  • the integrated antenna device 100 shown in FIG. 23 has a high-frequency antenna 1E having substantially the same end surface shape (that is, L-shape) as the antenna 1C and the antenna 1D joined together instead of the antennas 1C and 1D. Is different from the integrated antenna device 100 shown in FIG. That is, in the integrated antenna device 100 shown in FIG. 23, three antennas 1A, 1B, and 1E are arranged along the outer peripheral edge of the antenna 2.
  • FIG. 24 is a plan view showing a modified example (third example) of the antenna arrangement in the integrated antenna device 100 according to the present embodiment.
  • the integrated antenna device 100 shown in FIG. 24 has substantially the same end surface shape (that is, a U-shape opened upward) in which the antenna 1B and the antenna 1E are joined to each other instead of the antennas 1B and 1E.
  • the high-frequency antenna 1F is different from the integrated antenna device 100 shown in FIG. That is, in the integrated antenna device 100 shown in FIG. 24, two antennas 1 ⁇ / b> A and 1 ⁇ / b> F are arranged along the outer peripheral edge of the antenna 2.
  • FIG. 25 is a plan view showing a modified example (fourth example) of the antenna arrangement in the integrated antenna device 100 according to the present embodiment.
  • An integrated antenna device 100 shown in FIG. 25 has a high-frequency antenna 1G having substantially the same end surface shape (that is, L-shape) as the antenna 1B and the antenna 1C are joined to each other instead of the antennas 1B and 1C. Is different from the integrated antenna device 100 shown in FIG. That is, in the integrated antenna device 100 shown in FIG. 25, three antennas 1A, 1G, and 1D are arranged along the outer peripheral edge of the antenna 2.
  • FIG. 26 is a plan view showing a modified example (fifth example) of antenna arrangement in the integrated antenna device 100 according to the present embodiment.
  • the antenna 1A is extended along the left side of the antenna 2, the portion extended along the right side, and the portion extended along the rear side. 24 is different from the integrated antenna device 100 shown in FIG. 24 in that antennas 1H, 1I, and 1J are provided. That is, in the integrated antenna device 100 shown in FIG. 26, four antennas 1H, 1F, 1I, and 1J are arranged along the outer peripheral edge of the antenna 2.
  • FIG. 27 is a plan view showing a modified example (sixth example) of antenna arrangement in the integrated antenna device 100 according to the present embodiment.
  • an antenna 1K having substantially the same end surface shape (that is, L-shape) as the antennas 1I and 1J are joined to each other is provided.
  • L-shape the end surface shape
  • FIG. 28 is a plan view showing a modified example (seventh example) of antenna arrangement in the integrated antenna device 100 according to the present embodiment.
  • four first antennas (antennas 1L to 1O) are arranged along the outer peripheral edge of the antenna 2.
  • the antenna 1L extends from the vicinity of the left rear corner of the antenna 2 to the vicinity of the left front corner of the antenna 2 along the left side of the antenna 2 without bending.
  • the antenna 1M extends from the vicinity of the left front corner of the antenna 2 to the vicinity of the right front corner of the antenna 2 along the front side of the antenna 2 without bending.
  • the antenna 1N extends from the vicinity of the right front corner of the antenna 2 to the vicinity of the right rear corner of the antenna 2 along the right side of the antenna 2 without bending.
  • the antenna 1O extends from the vicinity of the right rear corner of the antenna 2 to the vicinity of the left rear corner of the antenna 2 along the rear side of the antenna 2 without bending.
  • FIG. 29 is a plan view showing a modified example (eighth example) of antenna arrangement in the integrated antenna device 100 according to the present embodiment.
  • the integrated antenna device 100 shown in FIG. 29 is provided with an antenna 1P having substantially the same end surface shape (that is, L-shape) as the antenna 1L and the antenna 1M are joined to each other instead of the antennas 1L and 1M. This is different from the integrated antenna device 100 shown in FIG.
  • the integrated antenna device 100 shown in FIG. 29 is provided with an antenna 1Q having substantially the same end surface shape (that is, L-shape) as the antenna 1N and the antenna 1O joined to each other instead of the antennas 1N and 1O. This is different from the integrated antenna device 100 shown in FIG.
  • two first antennas are arranged along the outer peripheral edge of the antenna 2.
  • the number and shape of the planar antennas arranged so that the main surface thereof is orthogonal to the reference surface can be variously modified.
  • the present invention is not limited to the configurations shown in FIGS. 22 to 29, and can be modified to other configurations.
  • a configuration in which the number of planar antennas is five or more is also possible.
  • the pattern (antenna pattern formed of a conductor) constituting these planar antennas may be sandwiched between common dielectric films or may be sandwiched between separate dielectric films. When the former configuration is adopted, it will be apparent that handling of these planar antennas becomes easier when the integrated antenna device 100 is manufactured.
  • FIG. 30A is a plan view showing the configuration of the loop antenna 50.
  • FIG. 30B is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the parasitic elements 54 to 55 provided in the loop antenna 50.
  • the loop antenna 50 includes a radiating element 51, a pair of feeding parts 52a to 52b, a pair of shorting parts 53a to 53b, a first parasitic element 54, and a second parasitic element. And a power feeding element 55.
  • the radiating element 51, the power feeding portions 52a to 52b, and the short-circuit portions 53a to 53b are integrally formed of a single conductor foil (for example, copper foil).
  • the first parasitic element 54 is composed of another conductor foil that is isolated from the conductor foil constituting the radiating element 51 and the like.
  • the second parasitic element 55 is constituted by another conductor foil that is isolated from the conductor foil constituting the radiating element 51 and the conductor foil constituting the first parasitic element 54.
  • the radiating element 51 is composed of a linear or strip conductor arranged on a closed curve.
  • a strip-shaped conductor foil for example, copper foil
  • One end portion 51a of the radiating element 51 faces the other end portion 51b of the radiating element 51 through a straight line extending in the 0 o'clock direction from the center of the ellipse.
  • the power feeding part 52a is a linear or belt-like conductor arranged on a line segment extending from one end 51a of the radiating element 51 to the vicinity of the center of the ellipse.
  • a strip-shaped conductor foil having a width of 1 mm is used as the power feeding portion 52a.
  • a feeding point P to which the outer conductor of the coaxial cable is connected is provided at the tip of the feeding unit 52a. Therefore, one end 51a of the radiating element 51 is connected to the outer conductor of the coaxial cable via the power feeding portion 52a.
  • the power feeding portion 52b is a linear or belt-like conductor disposed on a line segment from the other end 51b of the radiating element 51 to the vicinity of the center of the ellipse.
  • a strip-shaped conductor foil having a width of 1 mm is used as the power feeding portion 52b.
  • a feeding point Q to which the inner conductor of the coaxial cable is connected is provided at the tip of the feeding part 52b. Therefore, the other end 51b of the radiating element 51 is connected to the inner conductor of the coaxial cable via the power feeding portion 52b.
  • the short-circuit portion 53a is configured to short-circuit the point 51c on the radiating element 51 located in the 9 o'clock direction as viewed from the center of the ellipse and the feeding point P.
  • a strip-shaped conductor foil having a width of 1 mm which is disposed on a line segment from the point 51c on the radiating element 51 to the vicinity of the center of the ellipse, is used as the short-circuit portion 53a.
  • the short-circuit portion 53b is configured to short-circuit the point 51d on the radiating element 51 located in the 3 o'clock direction as viewed from the center of the ellipse and the feeding point P.
  • a strip-shaped conductor foil having a width of 1 mm arranged on a straight line extending from the point 51d on the radiating element 51 to the vicinity of the center of the ellipse is used as the short-circuit portion 53b.
  • the protrusion part which protruded in the electric power feeding part 52a side is provided in the front-end
  • tip of the electric power feeding part 52a is bent so that this protrusion part may be followed.
  • the tip of the power feeding part 52a located above the center of the ellipse and the tip of the short-circuiting part 53a located on the left side of the center are connected to a strip-like conductor (width 2 mm) arranged on the quadrant. Are connected to each other.
  • the tip of the power feeding part 52b located above the center of the ellipse and the tip of the short-circuiting part 53b located to the right of the center are connected to a strip-like conductor (width 2 mm) arranged on the quadrant arc. Are connected to each other.
  • a strip-like conductor width 2 mm
  • the first parasitic element 54 includes a main part 54b, a first extension part 54a, and a second extension part 54c.
  • the main portion 54b is a substantially L-shaped planar conductor having an outer edge along the outer periphery of the radiating element 51 from the 6 o'clock direction to the 9 o'clock direction when viewed from the center of the ellipse.
  • the first extension portion 54a is a strip-shaped conductor that extends linearly in the 0 o'clock direction from the end of the main portion 54b located in the 9 o'clock direction when viewed from the center of the ellipse.
  • the second extension portion 54c is a strip-like conductor that linearly extends in the 3 o'clock direction from the end of the main portion 54b located in the 6 o'clock direction when viewed from the center of the ellipse.
  • the second extension 54c of the first parasitic element 54 changes the slope of the direction in which the gain of the right-handed circularly polarized wave is maximum (hereinafter referred to as “maximum gain direction”). It has a function. That is, when the length of the second extension portion 54c is shortened, the inclination of the right-handed circularly polarized wave in the maximum gain direction is reduced, and when the length of the second extension portion 54c is lengthened, the maximum of the right-handed circularly polarized wave is maximum. The slope in the gain direction increases.
  • the second parasitic element 55 includes a main part 55b, a first extension part 55a, and a second extension part 55c.
  • the main portion 55b is a substantially L-shaped planar conductor having an outer edge along the outer periphery of the radiating element 51 from the 0 o'clock direction to the 3 o'clock direction when viewed from the center of the ellipse.
  • the first extension portion 55a is a strip-like conductor that extends linearly in the 9 o'clock direction from the end of the main portion 55b located in the 0 o'clock direction when viewed from the center of the ellipse.
  • the second extension portion 55c is a belt-like conductor that linearly extends in the 6 o'clock direction from the end of the main portion 55b located in the 3 o'clock direction when viewed from the center of the ellipse.
  • the second extension 55c of the second parasitic element 55 has a function of changing the resonance frequency. That is, when the length of the second extension portion 55c is shortened, the resonance frequency is shifted to the high frequency side, and when the length of the second extension portion 55c is lengthened, the resonance frequency is shifted to the low frequency side. Further, when the length of the second extension 55c is changed, the phase angle of the loop antenna 50 is changed.
  • the tip of the first extension 54a of the first parasitic element 54 and the tip of the first extension 55a of the second parasitic element 55 are capacitively coupled. That is, the gap 56 between the tip of the first extension 54a of the first parasitic element 54 and the tip of the first extension 55a of the second parasitic element 55 has a capacitance. .
  • the parasitic element group including the first parasitic element 54 and the second parasitic element 55 is equivalent to the LC circuit shown in FIG.
  • L1 represents the self-inductance of the first parasitic element 54
  • L2 represents the self-inductance of the second parasitic element 55
  • C1 represents the capacitance between the first parasitic element 54 and the ground plane
  • C2 represents the capacitance between the second parasitic element 55 and the ground plane
  • C3 represents the capacitance of the gap 56 described above.
  • the parasitic element group including the first parasitic element 54 and the second parasitic element 55 has a resonance frequency as the LC circuit shown in FIG.
  • the electromagnetic wave radiated from the loop antenna 50 is a superposition of the electromagnetic wave radiated from the radiating element 51 and the electromagnetic wave radiated from the parasitic element group.
  • the intensity of the electromagnetic wave radiated from the loop antenna 50 at the resonance frequency is changed to the radiating element at the same frequency. It can be made stronger than the intensity of electromagnetic waves radiated by 51 (single unit).
  • the VSWR value of the loop antenna 50 in the band including the resonance frequency is radiated in the same band. It can be made smaller than the VSWR value of the element 51 (single unit).
  • the second extension 54c of the first parasitic element 54 has a function of changing the maximum gain direction of the right-handed circularly polarized wave. This point will be described with reference to FIG.
  • FIG. 31 is a graph showing the radiation pattern of the loop antenna 50.
  • (A) shows the radiation pattern when the extension part 54c is not added, and (b) shows the radiation pattern when the extension part 54c is added.
  • RHCP represents a radiation pattern of right-handed circular polarization
  • LHCP represents a radiation pattern of left-handed circular polarization.
  • the maximum gain direction of the right-handed circularly polarized wave is the direction (z plane in FIG. 30) orthogonal to the antenna forming plane (xy plane in FIG. 30). Axial direction).
  • the maximum gain direction of the right-handed circularly polarized wave is inclined by about 30 degrees as shown in FIG.
  • the inclination in the maximum gain direction is changed by changing the length of the extension 54c. Specifically, when the length of the extension portion 54c is shortened, the gradient in the maximum gain direction is reduced, and when the length of the extension portion 54c is increased, the gradient in the maximum gain direction is increased. Therefore, by including the step of adjusting the length of the extension 54c while measuring the maximum gain direction of right-handed circularly polarized wave, the loop antenna 50 in which the slope of the maximum gain direction of right-handed circularly polarized wave becomes a desired value. Can be manufactured.
  • the VSWR value can be lowered by appropriately adjusting the gap 56 between the first parasitic element 54 and the second parasitic element 55. it can. This point will be described with reference to FIG.
  • FIG. 32 is a graph showing the VSWR characteristics of the loop antenna 50 near 1.575 GHz.
  • VSWR0 represents the VSWR characteristic when both the first parasitic element 54 and the second parasitic element 55 are removed
  • VSWR1 represents the first parasitic element 54 and the second parasitic element.
  • the VSWR characteristic after adding both of the elements 55 is shown, and VSWR1 adds both the first parasitic element 54 and the second parasitic element 55, and further minimizes the VSWR value of 1.575 GHz.
  • the VSWR characteristic after adjusting the gap interval of the gap 56 is shown.
  • the VSWR value decreases in a band of 1.5 GHz or less, and the gap interval of the gap 56 By adjusting the VSWR value at 1.575 GHz decreases.
  • the VSWR value at a desired frequency can be changed. Therefore, by including the step of adjusting the gap interval of the gap 56 while measuring the VSWR value at the desired frequency, the loop antenna 50 having a low VSWR value at the desired frequency can be manufactured.
  • the radiating element 51 is arranged on the circumference of the ellipse, but is not limited thereto.
  • the radiating element 51 may be meandered as shown in FIG. 33, or may be arranged on a rectangular periphery as shown in FIG.
  • the short-circuit portions 53a to 53b may be omitted as shown in FIG.
  • the antenna 2 does not combine with the antenna 1 (see FIG. 5) and the antenna 3 (see FIG. 13), and can obtain good characteristics even when used alone.
  • the characteristics when the antenna 2 is used alone will be supplemented based on FIGS.
  • FIG. 35A is a plan view showing a configuration example of the antenna 2.
  • the short-circuit portion and the ground portion are omitted.
  • FIG. 35 (b) is a graph showing the VSWR characteristics of the antenna 2 configured as shown in FIG. 35 (a).
  • the VSWR characteristic shown in FIG. 35B is a VSWR characteristic when the antenna 2 is used alone (when it is used without being combined with the antenna 1 and the antenna 3).
  • the antenna 2 has a resonance point in the required band (DAB band) as shown in FIG. 35 (b) even if the short circuit part and the grounding part are omitted.
  • DAB band required band
  • the width of the band where the value of VSWR is equal to or less than a threshold value (for example, 4) is narrow.
  • FIG. 36A is a plan view showing another configuration example of the antenna 2.
  • the antenna 2 shown in FIG. 36A has three short-circuit portions 22a1 to 22a3 and two ground portions 22b1 to 22b2.
  • All of the three short-circuit portions 22a1 to 22a3 short-circuit two adjacent sections among the sections constituting the second radiating element 22. More specifically, the first short-circuit portion 22a1 is located below the first radiating element 21 (the end on the inner peripheral side of the second radiating element 22) among the straight portions constituting the second radiating element 22. The two straight portions (the third to fourth straight portions counted from the inner peripheral side) located on the side where the portion is disposed are short-circuited. The second short-circuit portion 22a2 is disposed above the first radiating element 21 (at the end on the inner peripheral side of the second radiating element 22) among the linear portions constituting the second radiating element 22.
  • the two straight portions (the first and second straight portions counted from the inner peripheral side) located on the opposite side) are short-circuited.
  • the third short-circuit portion 22a3 includes two straight portions (1 to 2 counted from the inner peripheral side) positioned above the first radiating element 21 among the straight portions constituting the second radiating element 22. The second straight section).
  • Each of the two grounding portions 22b1 to 22b2 connects the section constituting the outermost periphery of the second radiating element 22 to the ground. More specifically, the first grounding portion 22b1 is located on the quadrant that is located at the upper left of the first radiating element 21 among the quadrants that form the outermost periphery of the second radiating element 22. Connect the point to ground. The second grounding portion 22b2 has a point on the quadrant located at the lower left of the first radiating element 21 among the quadrants constituting the outermost periphery of the second radiating element 22 as the ground. Connecting.
  • FIG. 36 (b) is a graph showing the VSWR characteristics of the antenna 2 configured as shown in FIG. 36 (a).
  • the VSWR characteristic shown in FIG. 36B is a VSWR characteristic when the antenna 2 is used alone (when it is used without being combined with the antenna 1 and the antenna 3).
  • FIG. 37A is a plan view showing still another configuration example of the antenna 2.
  • the antenna 2 shown in FIG. 37 (a) has two short-circuit portions 22a1 to 22a2 and two ground portions 22b1 to 22b2.
  • Each of the two short-circuit portions 22a1 to 22a2 shorts three or more sections adjacent to each other among the sections constituting the second radiating element 22. More specifically, the first short-circuit portion 22a1 is located below the first radiating element 21 (the end on the inner peripheral side of the second radiating element 22) among the straight portions constituting the second radiating element 22. The six straight portions (the first to sixth straight portions counted from the inner peripheral side) located on the side where the portion is disposed are short-circuited. The second short-circuit portion 22a2 is disposed above the first radiating element 21 (at the end on the inner peripheral side of the second radiating element 22) among the linear portions constituting the second radiating element 22. 5 straight portions (4th to 8th straight portions counted from the inner peripheral side) located on the opposite side) are short-circuited.
  • Each of the two grounding portions 22b1 to 22b2 connects the section constituting the outermost periphery of the second radiating element 22 to the ground. More specifically, the first grounding portion 22b1 is located on the quadrant that is located at the upper left of the first radiating element 21 among the quadrants that form the outermost periphery of the second radiating element 22. Connect the point to ground. The second grounding portion 22b2 has a point on the quadrant located at the lower left of the first radiating element 21 among the quadrants constituting the outermost periphery of the second radiating element 22 as the ground. Connecting.
  • the first grounding portion 22b1 is composed of four quadrants (counted from the outer periphery side) located at the upper left of the first radiating element 21 among the quadrants constituting the second radiating element 22. It also serves as a short-circuit part that short-circuits the first to fourth quadrants).
  • FIG. 37 (b) is a graph showing the VSWR characteristics of the antenna 2 configured as shown in FIG. 37 (a).
  • the VSWR characteristic shown in FIG. 37B is a VSWR characteristic when the antenna 2 is used alone (when it is used without being combined with the antenna 1 and the antenna 3).
  • antenna holding structure the structure of the structure (henceforth an “antenna holding structure") holding the antenna 2 and the antenna 1 which the integrated antenna apparatus 100 of this embodiment can apply is demonstrated.
  • the configuration of the antenna holding structure applied to the integrated antenna device of the present embodiment is not limited to the one exemplified below.
  • the configuration of the antenna holding structure exemplified below is that of the antenna 2 and the antenna 1.
  • it can also be applied to holding the antenna 3 and the antenna 1.
  • FIG. 38 is a development view illustrating a first configuration example of the antenna holding structure.
  • FIG. 39 is a perspective view showing a first configuration example of the antenna holding structure.
  • the antenna holding structure 200 of the first configuration example is configured by one flexible printed board.
  • the antenna holding structure 200 is configured by laminating an antenna pattern (a conductive foil such as a copper foil) on the surface of a dielectric layer such as a polyimide film, and further applying a resist.
  • the antenna holding structure 200 is configured by combining a plurality of planes (plane areas). As shown in FIG. 38, the antenna holding structure 200 of the first configuration example includes a first plane 210, a second plane 220, and a third plane 230, and these planes 210, 220, and 230. Are all rectangular (rectangular).
  • the first plane 210 When the antenna holding structure 200 is installed according to a recommended installation method (for example, if the antenna holding structure 200 is for a vehicle-mounted roof antenna, the first plane 210 is installed on the roof top. ) Is parallel to the ground plane.
  • the first plane 210 may be referred to as a horizontal plane.
  • the first side in the first plane 210 (the side on the negative y-axis side in the figure) is the upper side in the second plane 220 (the side on the positive y-axis side in the figure).
  • the upper side when bent is connected, and the second side (the side on the positive side of the x axis in the drawing) in the first plane 210 is connected to the upper side (the x axis in the drawing).
  • An antenna pattern is provided on each of the first plane 210, the second plane 220, and the third plane 230.
  • An antenna pattern 212 is provided on the first plane 210.
  • An antenna pattern 222 is provided on the second plane 220.
  • An antenna pattern 232 is provided on the third plane 230.
  • each antenna pattern is isolated from other antenna patterns provided on other planes. That is, each antenna pattern is not electrically connected to other antenna patterns. Each antenna pattern is different from other antenna patterns in the type of electromagnetic waves received. Accordingly, each of the first plane 210, the second plane 220, and the third plane 230 functions as an isolated planar antenna that is different from the other planar antennas in the type of electromagnetic waves received. That is, it can be said that the antenna holding structure 200 of the first configuration example is an integrated antenna including three planar antennas having different types of electromagnetic waves to be received and different installation surfaces.
  • the second plane 220 can be bent with respect to the first plane 210 with the boundary line 202 as a ridgeline.
  • the second flat surface 220 becomes a first side surface (vertical surface) in the antenna holding structure 200 as shown in FIG. 39 by being mountain-folded vertically with respect to the first flat surface 210.
  • the third plane 230 can be bent with respect to the first plane 210 with the boundary line 204 as a ridgeline.
  • the third plane 230 becomes a second side surface (vertical surface) of the antenna holding structure 200 by being folded vertically with respect to the first plane 210.
  • the third plane 230 is not shown because it is hidden behind the first plane 210 and the second plane 220, but actually exists on the back side. it is obvious.
  • the antenna holding structure 200 is formed into a three-dimensional form shown in FIG. 39 by bending the developed flexible printed circuit board shown in FIG.
  • the three-dimensional antenna holding structure 200 includes one planar antenna (corresponding to the antenna 2 in the above-described embodiment (FIG. 1)) disposed on the first plane 210 and the second plane. 220 and two planar antennas arranged on the third plane 230 (at least one corresponds to the antenna 1 in the above-described embodiment (FIG. 1)) constitutes an integrated antenna.
  • This integrated antenna is a high-strength structure in which a plurality of planes support each other.
  • an antenna pattern that is preferably arranged in parallel with the horizon is formed on the first plane 210.
  • an antenna pattern that is preferably arranged parallel to the horizon an antenna pattern for DAB (Digital Audio Broadcast) can be cited.
  • other antenna patterns for example, antenna patterns for GPS (Global Positioning System), DTV, SAT (Satellite Communication), etc.
  • GPS Global Positioning System
  • DTV Digital Video Broadcast
  • SAT Satellite Communication
  • an electromagnetic wave propagating perpendicular to the horizon such as an electromagnetic wave transmitted from a satellite transmission station, is formed on the first plane 210.
  • the incident antenna pattern 212 can be made perpendicularly incident. Therefore, the receiving sensitivity with respect to such electromagnetic waves can be increased.
  • antenna patterns that are preferably arranged perpendicular to the horizon are formed on the second plane 220 and the third plane 230.
  • an antenna pattern for receiving an electromagnetic wave transmitted from a ground transmitting station for example, an antenna pattern for 3G (3rd generation) / LTE (long terminal evolution)
  • a ground transmitting station for example, an antenna pattern for 3G (3rd generation) / LTE (long terminal evolution)
  • other antenna patterns for example, antenna patterns for WLAN, BlueTooth (registered trademark), etc.
  • WLAN wireless local area network
  • BlueTooth registered trademark
  • an electromagnetic wave propagating parallel to the horizon such as an electromagnetic wave transmitted from a ground transmitting station, is formed on the second plane 220.
  • the antenna pattern 222 or the antenna pattern 232 formed on the third plane 230 can be perpendicularly incident. Therefore, the receiving sensitivity with respect to such electromagnetic waves can be increased.
  • FIG. 40 is a development view showing a second configuration example of the antenna holding structure.
  • FIG. 41 is a perspective view showing a second configuration example of the antenna holding structure.
  • the antenna holding structure 200 of the first configuration example two antenna patterns 222 and 232 that are isolated from each other are formed on the second plane 220 and the third plane 230, respectively.
  • one antenna pattern is formed across the second plane 220 and the third plane 230.
  • an antenna pattern 300A is provided on the second plane 220.
  • the third plane 230 is provided with an antenna pattern 300B.
  • the antenna pattern 300A and the antenna pattern 300B are electrically connected by the connecting portion 300C. Thereby, antenna pattern 300A and antenna pattern 300B constitute one antenna pattern.
  • the connecting portion 300C passes over the surface of the first plane 210 and connects the antenna pattern 300A and the antenna pattern 300B to each other.
  • the antenna pattern 300A and the antenna pattern 300B are connected to each other.
  • the connection portion 300C is formed on the antenna holding structure 200 together with the antenna pattern 300A and the antenna pattern 300B, the antenna pattern 300A and the antenna can be obtained even if each side surface is bent as shown in FIG.
  • This configuration is effective from the viewpoint of ease of assembly because the pattern 300B is maintained in a connected state and there is no need to connect the antenna pattern 300A and the antenna pattern 300B to each other after the bending.
  • the antenna patterns 300A to 300C need only be formed on the same plane, so that the manufacturing is also easy.
  • the second plane 220 and the third plane 230 function as one antenna together. Note that this antenna is isolated from the antenna pattern 212 formed on the first plane 210 as in the first configuration example.
  • each of the second plane 220 and the third plane 230 is bent with respect to the first plane 210 from the developed state as shown in FIG.
  • the antenna pattern 212 formed on the first plane 210 and the antenna patterns 300 ⁇ / b> A to 300 ⁇ / b> B formed over the second plane 220 and the third plane 230 are integrated.
  • An integrated antenna that is, an integrated antenna including two antennas having different types of electromagnetic waves to be received is configured.
  • FIG. 42 is a development view showing a third configuration example of the antenna holding structure.
  • FIG. 43 is a perspective view showing a third configuration example of the antenna holding structure.
  • the antenna holding structure 200 of the third configuration example further includes a fourth plane 240, a fifth plane 250, and a sixth plane 260.
  • the third side (the side on the positive y-axis side in the figure) of the first plane 210 is the upper side of the fourth plane 240 (the side on the negative y-axis side in the figure). The side that becomes the upper side when folded is connected.
  • the lower side of the second plane 220 (the side on the negative y-axis side in the figure and the lower side when the second plane 220 is bent) is the first side of the fifth plane 250. (The side on the positive side in the y-axis in the figure) is connected.
  • the fourth side in the first plane 210 (the lower side in the x-axis negative direction side in the figure) is the upper side in the sixth plane 260 (the side in the positive x-axis direction in the figure).
  • the side which becomes the upper side when the flat surface 260 is bent is connected.
  • the first plane 210, the second plane 220, the third plane 230, the fourth plane 240, the fifth plane 250, and the sixth plane are integrally formed by a single flexible printed circuit board.
  • the fourth plane 240 can be bent with respect to the first plane 210 with the boundary line 206 as a ridgeline.
  • the fourth plane 240 is mountain-folded vertically with respect to the first plane 210, thereby opposing the second plane 220 as shown in FIG. 6 to the third plane in the antenna holding structure 200.
  • Side surface vertical surface
  • the fifth plane 250 can be bent with respect to the second plane 220 with the boundary line 208 as a ridgeline.
  • the fifth plane 250 is mountain-folded perpendicularly to the second plane 220, so that the lower surface (in the antenna holding structure 200) faces the first plane 210 as shown in FIG. Second horizontal plane).
  • the sixth plane 260 can be bent with respect to the first plane 210 with the boundary line with the first plane 210 as a ridgeline.
  • the sixth plane 260 is vertically folded with respect to the first plane 210 so that the fourth plane 260 in the antenna holding structure 200 faces the third plane 230 as shown in FIG. Side surface (vertical surface).
  • the size of the fifth plane 250 is expanded in the horizontal direction with respect to the opposing first plane 210. This is because the fifth plane 250 functions as a base for stabilizing the antenna holding structure 200.
  • the antenna holding structure 200 has an upper surface (first plane 210), a lower surface (fifth plane 250), and four surfaces as shown in FIG. It has side surfaces (second plane 220, third plane 230, fourth plane 240, and sixth plane 260), and the lower surface is larger than the upper surface, and these multiple planes support each other. It becomes a high strength and box-like structure.
  • the antenna pattern is not provided on the fourth plane 240, the fifth plane 250, and the sixth plane 260, but an antenna pattern can be provided on at least one of them.
  • the fourth flat surface 240, the fifth flat surface 250, and the sixth flat surface 260 are not provided with an antenna pattern, but are used as the wall surfaces of the antenna holding structure 200 in the same manner as the other flat surfaces. It plays a role in improving the strength of 200.
  • each antenna pattern is isolated from other antenna patterns provided on other planes. That is, each antenna pattern is not electrically connected to other antenna patterns. Each antenna pattern is different from other antenna patterns in the type of electromagnetic waves received. Accordingly, each of the first plane 210, the second plane 220, and the third plane 230 functions as an isolated planar antenna that is different from the other planar antennas in the type of electromagnetic waves received. That is, it can be said that the antenna holding structure 200 of the third configuration example is an integrated antenna including three planar antennas having different types of electromagnetic waves to be received and different installation surfaces.
  • the antenna pattern that is preferably arranged in parallel to the ground plane is formed on the first plane 210, similarly to the antenna holding structure 200 of the first configuration example.
  • Antenna patterns that are formed and are preferably arranged perpendicular to the ground plane are formed on the second plane 220 and the third plane 230.
  • a pasting region 254, a pasting region 256, and a pasting region 258 are provided on the back surface of the fifth plane 250.
  • the back surface of the fifth plane 250 is a surface that becomes the back side of the fifth plane 250 when the antenna holding structure 200 is developed as shown in FIG. Accordingly, as shown in FIG. 43, in the antenna holding structure 200 of the third configuration example, the back surface of the fifth plane 250 becomes the upper surface of the fifth plane 250 by bending each plane. That is, each said sticking area
  • a pasting allowance 234 is provided on the third plane 230.
  • the pasting allowance 234 has a certain width along the lower side of the third plane 230 (the side on the x-axis positive direction side in FIG. 42 and the lower side when the third plane 230 is bent). This is an enlarged part having (a width sufficient for pasting).
  • the pasting allowance 234 can be bent with the lower side as a ridge line (bending line). Thereby, in the antenna holding structure 200, when the third plane 230 is bent to become a side surface (vertical surface), the pasting allowance 234 is valley-folded (folded outward) to thereby reduce the pasting allowance 234.
  • a pasting allowance 244 is provided on the fourth plane 240.
  • the pasting margin 234 is somewhat along the lower side of the fourth plane 240 (the side on the y-axis positive direction side in FIG. 42 and the lower side when the fourth plane 240 is bent). This is an enlarged part having a width of 2 (a width sufficient for pasting).
  • the pasting allowance 244 can be bent with the lower side as a ridge line (bending line). Thereby, in the antenna holding structure 200, when the fourth flat surface 240 is bent to become a side surface (vertical surface), the adhesive allowance 244 is valley-folded (folded outward), whereby the adhesive allowance 244 is changed.
  • a pasting 264 is provided on the sixth plane 260.
  • Pasting allowance 264 has a certain width along the lower side of the sixth plane 260 (the side on the negative x-axis direction in FIG. 42 and the lower side when the sixth plane 260 is bent). This is an enlarged part having (a width sufficient for pasting).
  • the pasting allowance 264 can be bent with the lower side as a ridge line (bending line).
  • the pasting allowance 264 is valley-folded (folded outward), whereby the pasting allowance 264 is changed. It is possible to use a horizontal plane.
  • the pasting allowance 264 can be overlaid on the pasting area 256 just at the opposite position, and further pasted on the pasting area 256 with a patch.
  • the antenna holding structure 200 of the third configuration example is originally provided with one side surface (second side surface) by attaching each of the pasting allowances 234, 244, and 264 to the lower surface (fifth plane 250).
  • 120) is fixed to the lower surface (fifth plane 250), and the other three side surfaces (third plane 230, fourth plane 240, and sixth plane) of the antenna holding structure 200 are further added. Since each of the planes 260) is fixed to the lower surface (fifth plane 250), the antenna holding structure 200 is a high-strength and three-dimensional structure that can stably maintain the state shown in FIG. It becomes.
  • the angle ⁇ formed by the plane that becomes the horizontal plane (first plane) and the plane that becomes the side surfaces (second plane and third plane) is 90.
  • the planes (the second plane and the third plane) that are the side surfaces are bent so that the angle is 0 °, but the angle ⁇ only needs to satisfy at least 0 ° ⁇ ⁇ 180 °, and other than 90 °.
  • the angle ⁇ may be 120 °, 135 °, 150 °, or the like.
  • the reception sensitivity of electromagnetic waves coming from a relatively oblique upper side with respect to the antenna holding structure 200 is higher than when the angle ⁇ is set to 90 ° or the planar antenna is provided on the horizontal plane. be able to.
  • the shape of each part can be changed as appropriate.
  • a rectangular shape is adopted as the shape of each plane, but other shapes can also be adopted.
  • the shape of each antenna pattern and the installation destination of each antenna pattern can be changed as appropriate.
  • FIG. 44 is an exploded perspective view showing a fourth configuration example of the antenna holding structure.
  • FIG. 45 is an external perspective view showing a state where the antenna holding structure of FIG. 44 is assembled.
  • the antenna holding structure 400 includes a spacer 410, a planar antenna 420, and a planar antenna 440. That is, the antenna holding structure 400 of the fourth configuration example is a so-called integrated antenna device including two planar antennas.
  • the planar antenna 420 (corresponding to the antenna 1 in the above-described embodiment (FIG. 1)) is for 3G (3rd Generation) / LTE (Long Term Evolution).
  • the planar antenna 440 (corresponding to the antenna 2 in the above-described embodiment (FIG. 1)) is for DAB (Digital Audio Broadcast).
  • the planar antenna 440 may be for GPS (Global Positioning System).
  • Each of the above planar antennas has a conductor film (for example, copper foil) constituting an antenna pattern (for example, a ground plate, a radiating element, etc.) for operating in a target frequency band, and a pair of dielectric films (for example, a configuration of sandwiching between polyimide films) is adopted. That is, since each of the above planar antennas is thin and flexible, it can be easily bent.
  • a conductor film for example, copper foil
  • an antenna pattern for example, a ground plate, a radiating element, etc.
  • a pair of dielectric films For example, a configuration of sandwiching between polyimide films
  • the spacer 410 is for holding the planar antennas 420 and 440.
  • the spacer 410 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and has an upper surface 410A, a lower surface 410B, a side surface 410C (first side surface), a side surface 410D (second side surface), a side surface 410E (third side surface), and a side surface 410F. ing. Resin is used for the material of the spacer 410.
  • the upper surface 410A and the lower surface 410B are, for example, surfaces that are horizontal with respect to the installation surface (for example, the roof of an automobile) of the antenna holding structure 400, and the side surfaces 410C to F are surfaces that are perpendicular to the installation surface. . Further, the side surface 410C and the side surface 410F face each other, and the side surface 410D and the side surface 410E face each other.
  • a planar antenna 440 is attached to the upper surface 410A.
  • a planar antenna 420 is attached to the side surface 410C.
  • the planar antenna 440 is arranged horizontally with respect to the installation surface of the antenna holding structure 400, and the planar antenna 420 is arranged perpendicular to the installation surface of the antenna holding structure 400.
  • the planar antenna 440 can be positioned and held by a simple method such as inserting the edge of the planar antenna 440 into the gaps of the plurality of claws 416. ing.
  • the planar antenna 440 in the antenna holding structure 400 is in a predetermined direction at a predetermined position (that is, while maintaining a predetermined distance from each other).
  • the antenna holding structure 400 is securely held (in a state parallel to the installation surface of the antenna holding structure 400).
  • the holding method of the planar antenna 440 is not limited to the above, and may be held using, for example, an adhesive tape, an adhesive, a screw, a rivet, or the like.
  • the horizontal length of the planar antenna 420 is longer than the horizontal length of the side surface 410C. Accordingly, as shown in FIGS. 44 and 45, the planar antenna 420 is bent into a U shape and can be attached along the side surface 410D, the side surface 410C, and the side surface 410E of the spacer 410.
  • one end side (side surface 410C side) of the planar antenna 420 is bent substantially perpendicularly at a corner portion formed by the side surface 410C and the side surface 410D of the spacer 410, thereby along the side surface 410C and the side surface 410D. Can be attached.
  • the other end side (side surface 410E side) of the planar antenna 420 is bent substantially perpendicularly at a corner portion formed by the side surface 410C and the side surface 410E of the spacer 410, thereby being attached along the side surface 410C and the side surface 410E. It is possible.
  • a first support member that supports one end of the planar antenna 420 is provided on the side surface 410D of the spacer 410.
  • a second support member that supports the other end of the planar antenna 420 is provided on the side surface 410E of the spacer 410.
  • a protruding portion 412 protruding portion protruding from the surface is formed on the side surface 410D of the spacer 410 as the first support member.
  • an opening 422 is formed at a position corresponding to the protrusion 412 when arranged as described above.
  • the opening 422 has a shape and size into which the protruding portion 412 can be inserted or fitted.
  • a protruding portion 414 protruding portion protruding from the surface of the side surface 410E of the spacer 410 is formed as the second support member.
  • an opening 424 is formed at the other end of the planar antenna 420 at a position corresponding to the protrusion 414 when arranged as described above.
  • the opening 424 has a shape and size into which the protrusion 414 can be inserted or fitted.
  • the protrusions 412 and 414 have a cylindrical shape and the openings 422 and 424 have a circular shape, but are not limited thereto.
  • the antenna holding structure 400 employs a configuration in which the protrusions 412 and 414 are inserted into the openings 422 and 424, thereby easily positioning the planar antenna 420 with respect to the spacer 410. Is possible. Then, the planar antenna 420 attached to the spacer 410 is securely held by both end portions thereof by the protruding portions 412 and 414.
  • the planar antenna 420 is in a predetermined direction at a predetermined position (that is, a state in which the planar antenna 420 stands vertically to the installation surface of the antenna holding structure 400 on the side of the flat antenna 440). It will be held securely.
  • the planar antenna 420 when the planar antenna 420 is attached to the spacer 410, the planar antenna 420 is in close contact with the side surface 410D, the side surface 410C, and the side surface 410E in substantially the entire region of the surface on the spacer 410 side.
  • displacement and deformation of the planar antenna 420 with respect to the spacer 410 are restricted.
  • displacement and deformation of the planar antenna 420 with respect to the spacer 410 are also restricted by the protrusions 412 and 414. For this reason, the holding of the planar antenna 420 by the spacer 410 becomes more stable.
  • FIG. 46 is an exploded perspective view showing a fifth configuration example of the antenna holding structure.
  • 47 is an external perspective view showing a state where the antenna holding structure of FIG. 46 is assembled.
  • FIG. 48 shows an enlarged view of a supporting portion of the planar antenna 420 in the antenna holding structure of FIG.
  • the antenna holding structure 400 of the fifth configuration example is different from the antenna holding structure 400 of the fourth configuration example in that the spacer 410 further includes a locking member 413 and a locking member 415.
  • the locking member 413 (first locking member) is attached to the tip of the protruding portion 412 to lock the detachment of one end of the planar antenna 420 from the protruding portion 412.
  • the locking member 415 (second locking member) is attached to the tip of the protruding portion 414, thereby locking the other end of the planar antenna 420 from the protruding portion 414.
  • the locking member 413 is formed with an opening 413A that can be fitted to the protrusion 412.
  • the locking member 413 is fitted into the protruding portion 412 through the opening 413A in a state where one end of the planar antenna 420 is supported by the protruding portion 412.
  • one end of the planar antenna 420 is sandwiched between the side surface 410D and the locking member 413, and is less likely to fall off from the protruding portion 412. Therefore, the one end of the planar antenna 420 is more reliably supported.
  • the locking member 415 is formed with an opening 415A that can be fitted to the protrusion 414.
  • the locking member 415 is fitted into the protrusion 414 through the opening 415A in a state where the other end of the planar antenna 420 is supported by the protrusion 414.
  • the other end of the planar antenna 420 is sandwiched between the side surface 410E and the locking member 415, and is less likely to fall out of the protruding portion 414. Therefore, the support of the other end of the planar antenna 420 is more reliable.
  • planar antenna 420 is flexible, even if it is bent in a U shape, the repulsive force may cause the opening to become larger. Even in this case, since the further opening is locked by the locking members 413 and 415, the holding state of the planar antenna 420 can be maintained.
  • the locking member 413 has a hinge 413B and is supported by the hinge 413B so as to be able to open and close with respect to the side surface 410D.
  • the locking member 415 has a hinge 415B and is supported by the hinge 415B so that the side surface 410E can be opened and closed.
  • the antenna holding structure 400 of the fifth configuration example can be easily positioned when the hinges 413B and 415B are fitted. Further, since the hinges 413B and 415B can be handled integrally with the main body of the spacer 410, for example, the loss of the hinges 413B and 415B can be prevented.
  • the hinges 413B and 415B are not limited to this configuration, and may be provided independently from the main body of the spacer 410.
  • the locking members 413 and 415 are made of the same material (that is, resin) as that of the main body of the spacer 410, but other materials are used. It may be. Further, in the antenna holding structure 400 of the fifth configuration example, the locking members 413 and 415 have a rectangular and thin plate shape, but may have other shapes.
  • FIG. 49 is an exploded perspective view showing a sixth configuration example of the antenna holding structure.
  • 50 is an external perspective view showing a state where the antenna holding structure of FIG. 49 is assembled.
  • FIG. 51 shows an enlarged view of a supporting portion of the planar antenna 420 in the antenna holding structure of FIG.
  • the antenna holding structure 400 of the sixth configuration example is different from the antenna holding structure 400 of the fourth configuration example in that the antenna holding structure 400 further includes a fixing member 450 that fixes the spacer 410 on the inner side so as to cover the side surface of the spacer 410. .
  • the fixing member 450 is a part of the housing of the antenna holding structure 400, and the spacer 410 is installed inside the fixing member 450, so that the antenna holding structure It functions as a fixing member for fixing the spacer 410 in the body 400.
  • the fixing member 450 is a thin plate-like and annular member that covers the outer peripheral portion formed of each side surface of the spacer 410.
  • the shape of the space that can accommodate the spacer 410 formed by the fixing member 450 is substantially the same as the outer shape of the spacer 410. Accordingly, the spacer 410 is fitted inside the fixing member 450 so that the spacer 410 can be fixed.
  • a groove 452 (first fitting portion) that fits into the protruding portion 412 of the side surface 410D is formed on the surface (first facing surface) facing the side surface 410D of the spacer 410.
  • a groove 454 (second fitting portion) that fits the protruding portion 414 of the side surface 410D is formed on the surface (second facing surface) facing the side surface 410E of the spacer 410. Yes.
  • the spacer 410 When the antenna holding structure 400 is assembled, the spacer 410 is fitted into the fixing member 450 in a state where the planar antennas 420 and 440 are attached to the spacer 410. At this time, the protruding portion 412 of the spacer 410 is fitted into the groove 452 of the fixing member 450, and the protruding portion 414 of the spacer 410 is fitted into the groove 454 of the fixing member 450.
  • the planar antenna 420 is in a state in which all of the region is sandwiched between the spacer 410 and the fixing member 450, and thus is more reliably held.
  • planar antenna 420 is supported at one end by the protruding portion 412 of the spacer 410 and supported at the other end by the protruding portion 414 of the spacer 410, the planar antenna 420 is more reliably disposed between the spacer 410 and the fixing member 450. It will be held.
  • the spacer 410 is surely provided inside the fixing member 450 (that is, inside the housing of the antenna holding structure 400). It becomes a fixed state.
  • FIG. 52 is an exploded perspective view showing a seventh configuration example of the antenna holding structure.
  • 53 is an external perspective view showing a state where the antenna holding structure of FIG. 52 is assembled.
  • FIG. 54 shows an enlarged view of the support portion of the planar antenna 420 in the antenna holding structure of FIG.
  • the antenna holding structure 400 according to the seventh configuration example is different from the antenna holding structure 400 according to the fourth configuration example in that the spacer 410 includes the insertion portion 462 and the insertion portion 464 instead of the protruding portion 412 and the protruding portion 414. Different from 400. Accordingly, in the antenna holding structure 400 according to the seventh configuration example, the opening 422 and the opening 424 are not formed in the planar antenna 420.
  • the insertion portion 462 (first insertion portion) supports one end of the planar antenna 420 by inserting one end of the planar antenna 420.
  • the insertion portion 464 (second insertion portion) supports the other end of the planar antenna 420 by inserting the other end of the planar antenna 420.
  • the insertion portion 462 has a three-dimensional shape extending along the side surface 410D of the spacer 410, and a space capable of accommodating one end of the planar antenna 420 is formed therein. ing. In order to accommodate one end of the planar antenna 420, the insertion portion 462 is formed with an opening 462A (insertion port) leading to the space on the side surface 410C side.
  • the insertion portion 464 has a three-dimensional shape extending along the side surface 410E of the spacer 410, and a space capable of accommodating the other end of the planar antenna 420 is formed therein. Yes. In order to accommodate the other end of the planar antenna 420, the insertion portion 464 is formed with an opening 464A (insertion port) leading to the space on the side surface 410C side.
  • one end of the planar antenna 420 is inserted into the insertion portion 462 from the opening 462A, and the other end of the planar antenna 420 is inserted into the insertion portion 464 from the opening 464A.
  • the planar antenna 420 can be disposed at a predetermined position of the spacer 410 by pushing in until the main portion (portion facing the side surface 410C) is in contact with the side surface 410C. In this state, one end of the planar antenna 420 is supported in the space of the insertion portion 462, and the other end of the planar antenna 420 is supported in the space of the insertion portion 464.
  • the insertion portion 462 is gradually narrowed away from the opening 462A, and forms the space when one end of the planar antenna 420 is completely pushed in.
  • One end of the planar antenna 420 is sandwiched by a portion where the distance between both wall surfaces is narrower than the thickness of the planar antenna 420.
  • the space is gradually narrowed, and when the other end of the planar antenna 420 is completely pushed in, the distance between both wall surfaces forming the space becomes smaller.
  • the other end of the planar antenna 420 is sandwiched by a portion that is narrower than the thickness of the planar antenna 420.
  • the planar antenna 420 can be positioned, attached, and fixed with respect to the spacer 410 by a simple method of pushing the planar antenna 420 in a certain direction. it can.
  • the insertion portions 462 and 464 employ a configuration in which the space gradually narrows as the openings 462A and 464A are separated from each other, so that the planar antenna 420 can be easily inserted into the insertion portions 462 and 464. It has been realized. In addition, since there is no step inside the insertion portions 462 and 464, both ends of the flat antenna 420 are surely pushed into the insertion portions 462 and 464 without being caught inside the insertion portions 462 and 464. Is possible.
  • protrusions are further provided on the side surfaces 410D and E, and openings are further provided on both ends of the planar antenna 420. It is good also as a structure to provide. Thereby, the planar antenna 420 can be more reliably fixed to the spacer 410.
  • FIG. 55 is an exploded perspective view showing an eighth configuration example of the antenna holding structure.
  • 56 is an external perspective view showing a state where the antenna holding structure of FIG. 55 is assembled.
  • FIG. 57 shows an enlarged view of the supporting portion of the planar antenna 420 in the antenna holding structure of FIG.
  • the antenna holding structure 400 of the eighth configuration example is different from the antenna holding structure 400 of the fourth configuration example in the following points.
  • a point that a cover 470 that covers the planar antenna 420 is further provided.
  • the spacer 410 includes columnar protrusions 417 and 418 instead of the protrusions 412 and 414.
  • the cover 470 has a U-shape so as to cover the planar antenna 420.
  • a claw 472 and a groove 473 are formed at the end of the cover 470 on the side surface 410D side.
  • a claw 474 and a groove 475 are formed at the end of the cover 470 on the side surface 410E side.
  • the cover 470 is made of the same material (that is, resin) as that of the main body of the spacer 410, but may be made of other materials.
  • the cover 470 includes the side antennas 410D, 410C, 410E sandwiched between the side antennas 410D, 410C, 410E and the side antennas 410D, 410C, 410E. It is attached to the outside of 410E.
  • the groove 473 of the cover 470 is fitted to the columnar protrusion 417 formed on the side surface 410D.
  • the groove 475 of the cover 470 is fitted to the columnar protrusion 418 formed on the side surface 410D.
  • the movement of the cover 470 in the normal direction of the side surface 410C is locked by the claws 472 and 474 formed at both ends of the cover 470.
  • the distance between the cover 470 and the spacer 410 does not increase, and the planar antenna 420 is securely held by the cover 470 and the spacer 410.
  • the planar antenna 420 is more easily and reliably fixed by sandwiching the entire surface of the planar antenna 420 by the cover 470 and the spacer 410. be able to.
  • the protrusions are further provided on the side surfaces 410D and E, and the opening portions are further provided on both ends of the planar antenna 420. It is good also as a structure to provide. Thereby, the planar antenna 420 can be more reliably fixed to the spacer 410.
  • the cover 470 may be configured such that one end thereof is supported by the spacer 410 and the planar antenna 420 can be attached and detached by opening and closing with the support portion as an axis. Accordingly, it is not necessary to align the cover 470, so that the planar antenna 420 can be attached more easily.
  • the diameters of the entrances of the openings 413A and 415A are made smaller than the diameters of the tips of the protrusions 412 and 414.
  • the openings 413A and 415A are pressed against the tips of the protrusions 412 and 414, and the entrances of the openings 413A and 415A are expanded to insert the tips of the protrusions 412 and 414 into the openings 413A and 415A.
  • the locking members 413 and 415 fitted to the protrusions 412 and 414 in this way do not easily fall out of the protrusions 412 and 414 unless a pulling force is applied.
  • FIG. 58 shows a specific example of the first modification.
  • FIG. 58 shows an enlarged view of the support portion of the planar antenna 420 in the antenna holding structure 400 of the first modification.
  • a notch 412A is formed in the protrusion 412.
  • this notch part 412A fits in the entrance of the opening part 413A, and it becomes a structure in which the locking member 413 is hard to come off from the protrusion part 412. Yes.
  • the locking member 413 does not easily fall off the protruding portion 412 unless a pulling force is applied.
  • the planar antenna 420 can be held more reliably by adopting a configuration in which the locking members 413 and 415 are not easily removed from the protrusions 412 and 414. It becomes.
  • a space capable of penetrating the coaxial cable connected to the planar antenna 420 may be formed in the spacer 410. Good.
  • FIG. 59 is an external perspective view showing the configuration of the spacer 410 in the antenna holding structure 400 of the second modified example.
  • a groove 480 is formed on the upper surface 410A of the spacer 410 so as to extend linearly from the side surface 410C to the side surface 410F.
  • the groove 480 has a depth and width sufficient to pass through the coaxial cable connected to the planar antenna 420. Further, the groove 480 penetrates the side surface 410C and the side surface 410F.
  • the opening of the side surface 410C is formed at a position facing the antenna connection point of the planar antenna 420.
  • the spacer 410 of this modification can accommodate the antenna connection point in the opening of the side surface 410C when the planar antenna 420 is attached. Furthermore, the spacer 410 of the present modification can draw the coaxial cable connected to the antenna connection point directly into the groove 480 from the opening of the side surface 410C.
  • the antenna holding structure 400 allows the coaxial cable to be connected to the outside of the side surface 410F without causing the coaxial cable to run over the surface of the spacer 410 or causing the flat antenna 420 to lift. It is possible to pull out.
  • the shape of the space through which the coaxial cable can pass is not limited to that shown in FIG.
  • the internal space may be used as a space for penetrating the coaxial cable.
  • an opening for drawing the coaxial cable into the internal space and an opening for drawing the coaxial cable from the internal space may be formed in the spacer 410 as necessary.
  • the opening may be formed at a position facing the antenna connection point of the planar antenna 420 on the side surface 410C, as in FIG.
  • the spacer 410 of this modification can be modified to a configuration that allows the coaxial cable for the planar antenna 440 to further pass therethrough.
  • the opening of the side surface 410C is formed to have an L shape when the side surface 410C is viewed in plan.
  • the spacer 410 according to this modification facilitates the installation of the coaxial cable in the opening, and reliably holds the coaxial cable by restricting the movement of the coaxial cable in the vertical direction in the opening. It is possible to do.
  • the spacer 410 may further include a regulating unit that regulates the vertical movement of the planar antenna 420 attached to the spacer 410.
  • the restricting means is realized, for example, by providing a step as a wall in the vertical direction of the planar antenna 420 or by fitting with an opening of the planar antenna 420.
  • an example of the restricting means will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 60 is an exploded perspective view showing a third modification of the antenna holding structure.
  • 61 is an external perspective view showing a state where the antenna holding structure 400 of FIG. 60 is assembled.
  • FIG. 62 shows an enlarged view of the restriction portion of the planar antenna 420 in the antenna holding structure 400 of FIG.
  • FIG. 60 shows a modification of the spacer 410 shown in FIG.
  • the spacer 410 shown in FIG. 60 is different from the spacer 410 shown in FIG. 44 in that the protrusion 410 is further provided.
  • the other points are the same as the spacer 410 shown in FIG.
  • the spacer 410 is formed with a protrusion 419 extending along the upper side of the side surface 410C and a protrusion 419 extending along the lower side of the side surface 410C.
  • These protrusions 419 are an example of the restriction means described above.
  • the interval between both protrusions 419 is substantially the same as the width of the planar antenna 420.
  • the planar antenna 420 is attached to the spacer 410 so that a part thereof (a portion disposed on the side surface 410C) fits between the protrusions 419.
  • the protrusion 419 becomes a wall portion extending along the upper edge portion and the lower edge portion of the planar antenna 420 and restricts the vertical direction of the planar antenna 420.
  • the fixing of the planar antenna to the spacer 410 becomes more reliable.
  • the provision of the protrusion 419 makes it easier to position the planar antenna 420 with respect to the spacer 410.
  • the type of the planar antenna attached to the spacer 410 can be changed as appropriate.
  • a configuration in which a 3G / LTE antenna and a DAB antenna (or a GPS antenna) are attached to the spacer 410 is adopted, but for ITS (700 MHz), Wi- It is also possible to change to a configuration in which a high-frequency antenna such as an antenna for Fi (2.4 GHz, 5 GHz), Bluetooth (registered trademark) (2.4 GHz), or engine starter (800 MHz) is attached.
  • the number of planar antennas attached to the spacer 410 can be changed as appropriate.
  • a configuration in which two planar antennas (planar antennas 420 and 440) are attached to the spacer 410 is adopted.
  • the configuration may be changed to a configuration in which only the planar antenna 420 (for example, only the planar antenna 420) is attached to the spacer 410 and a configuration in which three or more planar antennas (for example, the planar antenna 420 and two or more other planar antennas) are attached to the spacer 410. Is possible.
  • FIG. 63 is an external perspective view showing a ninth configuration example of the antenna holding structure.
  • the antenna holding structure 500 of the ninth configuration example includes an antenna base 510, an integrated antenna 520, and an antenna container 530.
  • the antenna holding structure 500 of the ninth configuration example is a so-called integrated antenna device that includes a plurality of planar antennas.
  • FIG. 64 shows a configuration of the integrated antenna 520 in the antenna holding structure 500 shown in FIG.
  • FIG. 64A is a plan view showing the configuration of the integrated antenna 520 in the antenna holding structure 500 shown in FIG.
  • FIG. 64B is a side view showing the configuration of the integrated antenna 520 in the antenna holding structure 500 shown in FIG.
  • the integrated antenna 520 has a plurality of planar antennas having different resonance frequencies. Specifically, the integrated antenna 520 includes a planar antenna 521 and a planar antenna 522.
  • the planar antenna 521 (corresponding to the antenna 1 in the above-described embodiment (FIG. 1)) is for 3G (3rd Generation) / LTE (Long Term Evolution).
  • the planar antenna 522 (corresponding to the antenna 2 in the above-described embodiment (FIG. 1)) is for DAB (Digital Audio Broadcast).
  • the planar antenna 522 can be used for GPS (Global Positioning System).
  • Each planar antenna has an antenna pattern (for example, configured to include a ground plane, a radiating element, a feeding point, etc.) formed on an antenna substrate for operating in a target frequency band.
  • an antenna pattern for example, configured to include a ground plane, a radiating element, a feeding point, etc.
  • a thin plate-like conductor foil for example, copper foil
  • a thin-plate dielectric film for example, a polyimide film
  • each of the planar antennas 521 and 522 included in the integrated antenna 520 has a rectangular shape. Further, these planar antennas 521 and 522 are arranged on the same plane in the unfolded state as shown in FIG.
  • planar antennas 521 and 522 are connected to each other. Specifically, the planar antenna 521 and the planar antenna 522 are connected to each other by a connecting portion 525. As a result, the integrated antenna 520 is formed by integrating the planar antennas 521 and 522 to form a single integrated antenna.
  • the integrated antenna 520 in the integrated antenna 520, a common antenna substrate is used for the planar antennas 521 and 522 and the connecting portion 525. That is, the integrated antenna 520 has a plurality of antennas formed on a single antenna substrate.
  • the antenna base 510 is for holding the planar antennas 521 and 522.
  • the antenna base 510 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and has a side surface 511, an upper surface 512, and a lower surface 513. Resin is used for the material of the antenna base 510, but materials other than resin may be used.
  • the upper surface 512 and the lower surface 513 are surfaces that are horizontal with respect to the installation surface of the antenna holding structure 500 (for example, the roof of an automobile) and face each other.
  • the lower surface 513 is a surface located closer to the installation surface than the upper surface 512.
  • the side surface 511 is one of a plurality of side surfaces included in the antenna base 510 and is a surface orthogonal to both the upper surface 512 and the lower surface 513. That is, the side surface 511 is a surface perpendicular to the installation surface.
  • a planar antenna 521 (3G / LTE antenna) is attached to the side surface 511 of the antenna base 510.
  • a planar antenna 522 (DAB antenna) is attached to the upper surface 512 of the antenna base 510.
  • the planar antenna 522 is disposed horizontally with respect to the installation surface of the antenna holding structure 500, and the planar antenna 521 is disposed perpendicular to the installation surface of the antenna holding structure 500.
  • the planar antennas 521 and 522 are connected to each other, and the connecting portion 525 of the integrated antenna 520 is bent substantially vertically so that the integrated antenna 520 has an L shape.
  • Each of the antennas 521 and 522 can be attached to the antenna base 510 at a time.
  • the planar antenna can be obtained by a simple operation such as aligning the corner portion, which is the bent portion of the connecting portion 525, with the corner portion formed by the side surface 511 and the upper surface 512.
  • the positioning of each of 521 and 522 can be performed collectively.
  • the integrated antenna 520 may be attached to the antenna base 510 while the connecting portion 525 is bent so that any one planar antenna is arranged on the antenna base 510 and then the integrated antenna 520 is wound around the antenna base 510. Is possible. In this case as well, it goes without saying that the planar antennas 521 and 522 are easily positioned.
  • a plurality of claws 416 for supporting the edge of the planar antenna 522 are formed on the surface of the upper surface 512.
  • the antenna holding structure 500 of the ninth configuration example can more reliably position and fix the planar antenna 522 by a simple operation such as inserting the edge of the planar antenna 522 into the gaps of the plurality of claws 516. It is possible.
  • planar antenna 521 Since the planar antenna 521 is connected to the planar antenna 522, if the planar antenna 522 is positioned and fixed as described above, the planar antenna 521 is automatically positioned and fixed. Therefore, the operator does not need to separately perform the positioning operation and the fixing operation of the planar antenna 521.
  • planar antennas 521 and 522 are placed at predetermined positions in a predetermined direction (parallel to the installation surface). In a straight state or a vertical state).
  • the method for fixing the integrated antenna 520 to the antenna base 510 is not limited to the above, and the integrated antenna 520 may be fixed using, for example, an adhesive tape, an adhesive, a screw, a rivet, or the like.
  • FIG. 65 is a side view showing the configuration of the antenna holding structure 500 of FIG. 63 (the antenna base 510 is not accommodated in the antenna container 530).
  • FIG. 66 is a side view showing the configuration of the antenna holding structure 500 (the antenna base 510 is accommodated in the antenna container 530) of FIG.
  • the antenna container 530 is a member that can accommodate the antenna base 510. Specifically, as shown in FIG. 65, the antenna container 530 has an internal space in which the antenna base 510 can be accommodated. This internal space has a rectangular parallelepiped shape similar to that of the antenna base 510. The antenna container 530 has an opening 532 that communicates with the internal space.
  • each part of the internal space is substantially the same as the external size of the antenna base 510.
  • the antenna container 530 can prevent the antenna base 510 from rattling in the internal space while accommodating the antenna base 510.
  • the height H (the size in the vertical direction) of the internal space is substantially the same size as the interval from the upper end of the claw 516 provided on the upper surface 512 to the lower surface 513.
  • the length L of the internal space (the size in the horizontal direction and the depth direction from the opening 532) is substantially the same as the distance between the lid 515 and the side surface 511.
  • width W of the internal space (the size in the horizontal direction and the direction orthogonal to the depth direction from the opening 532) is substantially the same as the interval between the two side surfaces orthogonal to the side surface 511.
  • the antenna base 510 is inserted into the internal space of the antenna container 530 through the opening 532 from the side surface 511 side.
  • the lid 515 of the antenna base 510 (formed on the side surface facing the side surface 511 and having a size larger than the opening 532) abuts on the edge of the opening 532, thereby Further movement is restricted, and the antenna base 510 is positioned inside the antenna container 530.
  • the lid 515 can prevent foreign matters from entering the internal space.
  • each planar antenna can be protected.
  • the planar antenna 521 disposed on the side surface 511 is in surface contact with the inner wall surface 534 facing the side surface 511 in the internal space of the antenna container 530, that is, the planar antenna 521 is It is in a state of being sandwiched between the side surface 511 and the inner wall surface 534.
  • the antenna holding structure 500 of the ninth configuration example can prevent and eliminate the bending and lifting of the planar antenna 521, and the planar antenna 521 is more closely attached to the plane 511 (that is, installed). It can be fixed in a state perpendicular to the surface.
  • the antenna base 510 has already been difficult to come off from the antenna container 530.
  • fixing means such as a claw, adhesive tape, adhesive, screw, rivet or the like is used.
  • the antenna container 530 may be fixed.
  • FIG. 67 is a plan view showing the configuration of the antenna base in the tenth configuration example of the antenna holding structure.
  • FIG. 68 is a plan view showing the configuration of the antenna base 510 (with the antenna 520 and the coaxial cable 540 attached) in the tenth configuration example of the antenna holding structure.
  • the antenna holding structure 500 of the tenth configuration example is such that a recess 511A is formed on the side surface 511 of the antenna base 510 on the back side of the feeding point P of the planar antenna 521. This is different from the antenna holding structure 500 of the ninth configuration example.
  • the recess 511A has a shape and size that can accommodate at least a protruding portion such as solder at the feeding point P therein.
  • the planar antenna 521 is arranged in a concave shape along the bottom surface, wall surface, and side surface 511 of the recess 511A.
  • the protruding portion at the feeding point P provided on the surface of the planar antenna 521 (the surface opposite to the surface facing the side surface 511) is accommodated in the recess 511A, that is, the protruding of the feeding point P.
  • the planar antenna 521 can be disposed without protruding the portion from the side surface 511.
  • the outer shape of the antenna container 530 is a rectangular parallelepiped shape, but is not limited thereto.
  • the outer shape of the antenna container 530 may be changed to an outer shape of the antenna holding structure 500 or a shape corresponding to the shape of the internal space of the antenna holding structure 500.
  • FIG. 69 is a side view showing the configuration of the antenna container in the antenna holding structure 500 of the fourth modified example.
  • the outer shape of the antenna container 530 is generally along the outer shape of the antenna holding structure 500 (the dotted line portion marked with 500A).
  • the antenna container 530 of the fourth modified example is configured to be more closely contacted while effectively using the internal space of the antenna holding structure 500, so that the antenna holding structure 500 can be made larger without increasing the size. It is surely fixed inside the antenna holding structure 500.
  • the antenna container 530 of the fourth modification is a part of the housing of the antenna holding structure 500, the antenna container 530 is more reliably fixed inside the antenna holding structure 500.
  • the antenna container 530 of the fourth modified example can be configured to be able to install or accommodate other components such as a circuit board.
  • the antenna holding structure 500 is changed.
  • the antenna base 510 can be used for various antenna holding structures 500 having different shapes without increasing the size. Thereby, the cost concerning the antenna holding structure 500 can be reduced.
  • FIG. 70 is an external perspective view showing the configuration of the antenna base in the antenna holding structure 500 of the fifth modified example.
  • a groove 580 that extends linearly from the side surface 511 to the lid 515 is formed on the upper surface 512 of the antenna base 510.
  • the groove 580 has a depth and width sufficient to pass through the coaxial cable connected to the planar antenna 521.
  • the groove 580 passes through the side surface 511 and the lid 515.
  • the opening portion of the side surface 511 is formed at a position facing the feeding point P of the planar antenna 521. Thereby, when the planar antenna 521 is attached, the feeding point P can be stored in the opening of the side surface 511. Further, the coaxial cable connected to the feeding point P can be directly drawn into the groove 580 from the opening of the side surface 511.
  • the coaxial cable can be pulled out of the lid 515 without causing the coaxial cable to be twisted on the surface of the antenna base 510 or causing the flat antenna 521 to be lifted.
  • the shape of the space through which the coaxial cable can pass is not limited to that shown in FIG.
  • the antenna base 510 may have a hollow structure, and in this case, the internal space may be used as a space for penetrating the coaxial cable.
  • an opening for drawing the coaxial cable into the internal space and an opening for drawing the coaxial cable from the internal space may be formed in the antenna base 510 as necessary.
  • the opening may be formed at a position on the side surface 511 facing the feeding point P of the planar antenna 521 as described above.
  • the antenna base 510 of the fifth modification can be modified to a configuration that allows the coaxial cable for the planar antenna 522 to be further penetrated.
  • FIG. 70 what should be noted in FIG. 70 is that the opening portion of the side surface 511 is formed in an L shape when the side surface 511 is viewed in a plan view.
  • the antenna base 510 shown in FIG. 70 facilitates the installation of the coaxial cable in the opening, and restricts the movement of the coaxial cable in the opening in the opening, thereby securely connecting the coaxial cable. It is possible to hold.
  • the type of the planar antenna attached to the antenna base 510 can be changed as appropriate.
  • the antenna holding structure 500 of the ninth configuration example and the tenth configuration example employs a configuration in which the 3G / LTE antenna and the DAB antenna (or GPS antenna) are attached to the antenna base 510. It is also possible to change to a configuration that attaches high-frequency antennas for ITS (700 MHz), Wi-Fi (2.4 GHz, 5 GHz), Bluetooth (registered trademark) (2.4 GHz), engine starter (800 MHz) antennas, etc. Is possible.
  • the planar antennas 521 and 522 are not limited to a rectangular shape.
  • the integrated antenna 520 does not have to be flexible as a whole, and at least when the connecting portion 525 can be bent at the time of attachment.
  • the number of planar antennas attached to the antenna base 510 can be changed as appropriate.
  • a configuration in which two planar antennas (planar antennas 521 and 522) are attached to the antenna base 510 is employed. It is also possible to change to a configuration in which a planar antenna (for example, the planar antennas 521 and 522 and one or more other planar antennas) is attached to the antenna base 510.
  • FIG. 71 is a perspective view of an antenna holding structure 601a of the eleventh configuration example.
  • FIG. 72 is a development view of the spacer 602 (holding member) provided in the antenna holding structure 601a of the eleventh configuration example. 72 also shows the first and second planar antennas 603a and 603c included in the antenna holding structure 601a for convenience of explanation.
  • the antenna holding structure 601a of the eleventh configuration example includes first and second planar antennas 603a and 603c, and a spacer 602 that can hold the first and second planar antennas 603a and 603c in a separated state. It has. Although the coaxial cable 606 is connected to the first and second planar antennas 603a and 603c, the antenna holding structure according to the present invention does not require this coaxial cable.
  • the spacer 602 is made of, for example, a plate material made of resin, and is flat in the state of the development shown in FIG. 72. However, the spacer 602 is bent at bending points 622 provided at a plurality of locations of the plate material to take a three-dimensional structure.
  • the shape shown in FIG. 71 is obtained. Unless otherwise specified, the spacer refers to the shape when a three-dimensional structure is taken. In other words, the spacer 602 can be said to be a cover-like structure having an outer shape close to a rectangular parallelepiped and having a hollow structure.
  • the three-dimensional structure shown in FIG. 71 is formed by mountain-folding all the bent portions 622 of the plate material in the state shown in FIG.
  • the outer shape of the spacer 602 is close to a rectangular parallelepiped, and four of the six surfaces constituting the rectangular parallelepiped are constituted by the plate material.
  • the spacer 602 includes a first main part 602a and a second main part 602b that are substantially square and parallel to each other in the state shown in FIG. 71, and the first main part 602b in the state shown in FIG.
  • the first side portion 602c and the second side portion 602d have a substantially square shape and have plate surfaces that are perpendicular to the plate surfaces of the main portion 602a and the second main portion 602b.
  • the main surface (surface having the largest area) of the plate material is described as “plate surface”, and a plurality of surfaces constituting the first main portion 602a and the second main portion 602b, And the surface which comprised the board surface of a board
  • the first side portion 602c is adjacent to the first main portion 602a with a bending portion 622 extending along one of the four end sides of the substantially quadrangular first main portion 602a interposed therebetween.
  • the bent portion 622 does not exist between the first side portion 602c and the second main portion 602b, and the first side portion 602c and the second main portion 602b are simply close to each other. Alternatively, they are connected by a method such as welding, fitting with a boss, and hooking on a locking portion.
  • the second side portion 602d is adjacent to both the first main portion 602a and the second main portion 602b with the bent portion interposed therebetween.
  • a bent portion 622 extending along one end side different from one end side adjacent to the first side portion 602c of the first side portion 602c of the substantially rectangular first main portion 602a is provided. It is adjacent to the first main portion 602a across the side and along one end side extending in parallel to face the different one end side of the substantially quadrangular second main portion 602b.
  • the second main portion 602b is adjacent to the extending bent portion 622.
  • bent portion 622 defines at least a part of the end sides of the first main portion 602a and the second main portion 602b.
  • the bending portion 622 may be processed in order to facilitate a bending operation described later and to reduce bending stress caused by the bending.
  • the bent portion 622 may be thinner than other portions of the plate material such as the first main portion 2a.
  • a groove may be formed along the bent portion 622 on the inner side when folded along the bent portion 622, that is, on the side where the valley is folded.
  • the flat plate material shown in FIG. 72 has a curved structure in which the bent portion 622 is convex toward the outer side when bent and concave toward the inner side.
  • the curved structure may be configured to be thinner than other portions.
  • the length along the extending direction of the bent portion 622 located between the first side portion 602c and the first main portion 602a is the first main portion along the extending direction of the bent portion 622. It is configured to be longer than the length (width) of 602a, and the excess (extension) portion is along the adjacent edges of the first main portion 602a and the second main portion 602b as shown in FIG. It is configured as bent.
  • the length of the bent portion 622 located between the first side portion 602c and the first main portion 602a is along the bent portion 622 in the first main portion 602a. It is shorter than the length of the edge. This is because between the first side portion 602c and the first main portion 602a, the end portion from both ends (corner portions) along the end portion along the bent portion 622 in the first main portion 602a. This is because the slit 604 extending toward the center is provided. A through-hole 5a described later is also provided between the first side portion 602c and the first main portion 602a. The slit 604 and the third through hole 605c can reduce the bending stress described above.
  • the length along the extending direction of the bent portion 622 located between the second side portion 602d and the first main portion 602a is the first length along the extending direction of the bent portion 622. It is configured to be shorter than the length (width) of the main portion 602a.
  • the bent portions 622 provided between the second side portion 602d and the first main portion 602a and the second main portion 602b are respectively connected to the first main portion 602a and the second main portion 602b. It is shorter than the end side of the part 602b. Since the folding portion 622 is configured to be short in this manner, it is possible to reduce the stress applied to the plate material when the plate material shown in FIG. 72 is bent, thereby facilitating the bending. The distortion to the part 602a and the second main part 602b can be reduced.
  • the first main portion 602a and the second main portion 602b are generally quadrangular, but the corners are rounded as shown in FIGS. 71 and 72.
  • this invention is not limited to this, The corner
  • the first main portion 602a and the second main portion 602b are positioned in parallel with the inner plate surfaces facing each other.
  • the plate surfaces of the first main portion 602 a and the second main portion 602 b have the largest area among the four surfaces constituting the spacer 602.
  • first main portion 602a is provided with a first through hole 605a penetrating from the inner plate surface toward the outer plate surface, and the second main portion 602b is provided on the outer side from the inner plate surface.
  • a second through hole 605b penetrating toward the plate surface is provided.
  • a third through hole 605c is also provided between the first main portion 602a and the first side portion 602c adjacent to the first main portion 602a.
  • the two-dimensional surface of the first planar antenna 603a is attached along the outer plate surface of the first main portion 602a, and the antenna holding structure 601a is located outside the first side portion 602c.
  • a two-dimensional surface of the second planar antenna 603c is attached along the plate surface.
  • the first planar antenna 603a has a power feeding part (not shown) on the surface in contact with the outer plate surface of the first main part 602a, and the position of the power feeding part is at the first main part 602a. It corresponds to the provided first through hole 605a.
  • the coaxial cable 606 for power feeding (FIG. 71) is a region opposite to the first main portion 602a and the second main portion 602b, that is, the plate surface inside the first main portion 602a and the second main portion 602b.
  • the coaxial cable 606 is connected to the feeding portion of the first planar antenna 603a through the first through-hole 605a. Yes.
  • the coaxial cable that feeds power to the second planar antenna 603c passes through the third through hole 605c from the inner plate surface of the first side portion 602c to the outer plate surface, and the second planar antenna 603c
  • the first side portion 602c is electrically connected to a feeding point disposed on the surface in contact with the outer plate surface or on the opposite surface.
  • connection position between the feeding point of each planar antenna and the connecting portion of the coaxial cable for feeding is not limited to the above-described mode, but the spacer 602 is not like the antenna holding structure of the eleventh configuration example.
  • a flat antenna is mounted on the outer plate surface, and a coaxial cable connected to a feeding point provided on the back surface of the flat antenna is wired through through holes (first and second through holes 605a and 605b) provided in the spacer. It is preferable to do. This is because if the coaxial cable is wired outside the antenna holding structure or the connection point with the feeding point is located, the coaxial cable is pulled by an external impact or the like, which is inconvenient for connection to the feeding point. This is because it may occur.
  • By disposing the coaxial cable and the connection portion on the inner side it is possible to increase the connection reliability and increase the durability of the antenna holding structure.
  • the first and second planar antennas 603a and 603c have different effective frequency bandwidths at least partially.
  • the second planar antenna 603c (corresponding to the antenna 1 in the above-described embodiment (FIG. 1)) is for 3G (3rd Generation) / LTE (Long Term Evolution).
  • the first planar antenna 603a (corresponding to the antenna 2 in the above-described embodiment (FIG. 1)) is for DAB (Digital Audio Broadcast).
  • the first planar antenna 603a can be used for GPS (Global Positioning System).
  • each planar antenna is not particularly limited, and the pattern conductor is formed in parallel or substantially parallel to the planar antenna mounting surface on the dielectric layer extending along the planar antenna mounting surface of the spacer 602. It is possible to adopt a planar antenna having a structure.
  • the pattern conductor is disposed on the surface of the dielectric layer opposite to the surface on the spacer 602 side, that is, on the outer surface of the dielectric layer.
  • the pattern conductor can be configured to have a conventionally known shape, and may have a meander shape as one specific example. In one planar antenna, two layers of pattern conductors may be formed.
  • the second planar antenna 603c is arranged perpendicular to the first planar antenna 603a, so that the planar antennas interfere with each other. You can avoid that.
  • the planar antenna is mounted on each of the two surfaces of the spacer 602 having four outer surfaces.
  • the planar antenna can be mounted on all four surfaces.
  • the number of outer surfaces of the spacer 602 is not limited to this, and may have five surfaces, for example.
  • the spacer 602 has a shape close to a rectangular parallelepiped, but the present invention is not limited to this.
  • one planar antenna is mounted on each of the two surfaces of the spacer 602 having four outer surfaces, but the present invention is not limited to this.
  • One planar antenna may be disposed so as to extend beyond the plate surface on which the single planar antenna is mounted to the adjacent plate surface.
  • the first and second planar antennas 603a and 603c are disposed and pasted on different areas of the front plate surface of the prepared flat plate material (antenna pasting step).
  • each planar antenna is arranged by determining an arrangement position so that there is at least one bent portion 622 between a certain planar antenna and another planar antenna.
  • the first planar antenna 603a is an area that becomes the first main portion 602a in the plate material, that is, an area that has an area that becomes the second side portion 602d on the opposite side across one bent portion 622.
  • the second planar antenna 603c is arranged in a region that becomes the first side portion 602c in the plate material, and in a region that has a region that becomes the first main portion 602a on the opposite side across another bending portion 622. To do.
  • Each planar antenna positioned in different areas of the front plate surface of the flat plate material is attached to the plate surface using an adhesive, for example.
  • an adhesive for example.
  • it can be appropriately selected from bosses, double-sided tapes, and the like.
  • the flat plate material to which the first and second planar antennas 603a and 603c are attached is bent at the bending portion 622 to be assembled into the three-dimensional structure shown in FIG. 72 (bending step).
  • the bent portion 622 may be supported by some member, and the bent portion 622 may be bent using the “lever principle” as a fulcrum.
  • a fixing structure for facilitating fixing to a support may be provided on the plate material. For example, it may be appropriately selected from nails, guides, bosses, etc., and provided on the plate material.
  • the three-dimensional structure shown in FIG. 72 when the three-dimensional structure shown in FIG. 72 is formed by being bent at the folding portion 622, for example, the first side portion 602c and the second main portion 602b It is also possible to provide a claw on one side and a latching part on which the claw is hooked on the other, and maintain the bent state by latching the claw and the latching part. . In addition, it can select suitably from not only a nail
  • the antenna holding structure 601a of the eleventh configuration example has a plurality of planar antennas so as to receive electromagnetic waves of different bands. Is used as a holding member for holding this, and the plate material is bent after the antenna is attached to form a three-dimensional structure. Therefore, it is possible to provide a relatively lightweight antenna holding structure.
  • a plurality of planar antennas can be arranged three-dimensionally with a simple operation of bending. Accordingly, it is possible to provide a shared antenna holding structure that suppresses the occurrence of malfunction of the antenna due to mutual interference between the antennas.
  • the antenna holding structure of the eleventh configuration example has a configuration in which the first and second planar antennas 603a and 603c are mounted on the outer surface of the spacer 602 having a three-dimensional structure.
  • at least one of the first and second planar antennas 603a and 603c may be mounted on the inner surface of the spacer 602 having a three-dimensional structure.
  • the coaxial cable can be connected to the antenna mounted on the inner surface via a through hole and wired along the outer surface.
  • FIG. 73 is a diagram showing a development view of the planar antenna together with a development view of the spacer provided in the antenna holding structure 601b of the twelfth configuration example.
  • the first and second planar antennas 603a and 603c exist as structures independent of each other.
  • the first and second planar antennas 603a and 603c include an antenna assembly sheet 633 that is integrated in structure. ing. That is, the antenna assembly sheet 633 is different from the antenna holding structure of the eleventh configuration example.
  • the antenna assembly sheet 633 will be described.
  • the antenna assembly sheet 633 has substantially the same area and the same shape as the front plate surface of the plate material to be the spacer 602.
  • the antenna assembly sheet 633 uses a dielectric sheet 630 (flexible material) as a base substrate, and configures the first and second planar antennas 603a and 603c in different regions on the dielectric sheet 630.
  • Each pattern conductor (not shown) is formed.
  • the dielectric sheet 630 is made of a material that is attached to the front plate surface of a flat plate material shown in FIG. 73, and is bent together with the plate material being bent at a bending portion 622.
  • a bending structure or a slit provided in the bent portion of the plate member in the antenna holding structure of the eleventh configuration example may be provided at the bending position of the dielectric sheet 630.
  • pattern conductors constituting the planar antennas of the first and second planar antennas 603a and 603c are formed in different regions on the dielectric sheet 630.
  • the pattern conductor is formed in a state where the antenna conductor sheet 633 is adhered to the plate material, and the pattern conductor of the antenna assembly sheet 633 is the first of the plate surfaces on the front side of the plate material of the first planar antenna 603a.
  • the pattern conductor of the second planar antenna 603c becomes the first side portion 602c of the front plate surface of the plate material.
  • the dielectric sheet 630 is formed in a region overlapping with the region.
  • the antenna holding structure 601b of the twelfth configuration example As a manufacturing method of the antenna holding structure 601b of the twelfth configuration example, a plate material is prepared in the same manner as the antenna holding structure body of the eleventh configuration example, and then the antenna assembly sheet 633 is overlaid on the plate surface on the front side of the plate material. Then, coaxial cables (not shown) are connected to the feeding points of the respective pattern conductors, and the antenna holding structure 601b is manufactured by bending the plate material at the bending portion 622 in the same manner as the antenna holding structure of the eleventh configuration example. be able to.
  • the number of parts is small as compared with the case where a plurality of planar antennas are individually attached, and the attaching operation can be easily performed. it can.
  • first and second planar antennas 603a and 603c can be positioned on one dielectric sheet 630 in advance, the first and second planar antennas 603a and 603c Can be accurately positioned.
  • the difference between the antenna holding structure of the thirteenth configuration example and the antenna holding structure of the eleventh configuration example is the configuration of the first to third planar antennas and the shape of the spacer.
  • FIG. 74 shows the three-dimensional structure of the spacer 602 ′ provided in the antenna holding structure 601c of the thirteenth configuration example.
  • the three-dimensional structure of the spacer 602 ′ includes a first main portion 602 a and a second main portion 602 b, both the first main portion 602 a and the second main portion 602 b, and bent portions 622.
  • Side portion 602e Side portion 602e.
  • the third side portion 602d extends from the end portion of the second side portion 602d.
  • a part of the side portion 602e extends along the one end side.
  • the third side portion 602e extends along the entire length of one end side adjacent to the one end side, and further extends along a part of one end side adjacent to the one end side. That is, the third side portion 602e is along three consecutive edges in both the first main portion 602a and the second main portion 602b.
  • a bent portion 622 is provided at the boundary between the second side portion 602d and the third side portion 602e.
  • the bent portion 622 corresponds to one end of the bent portion 622 between the second side portion 602d and the first main portion 602a and the second main portion 602b.
  • the bent portion 622 at the boundary portion between the second side portion 602d and the third side portion 602e is not bent when the spacer 602 ′ is formed in a three-dimensional structure.
  • the third side portion 602e along three consecutive sides in both the first main portion 602a and the second main portion 602b intersects at two places where the end sides and the end sides intersect. It has a structure bent according to the shape of the part, that is, the shape of the corners of the first main part 602a and the second main part 602b.
  • the spacer 602 ′ having a three-dimensional structure has a notch 605c ′ formed at the adjacent end portions of the first main portion 602a and the third side portion 602e.
  • the first main portion 602a and the third side portion 602e are adjacent to each other to form a through hole.
  • This through hole is equivalent to the through hole 5c described in the antenna holding structure of the eleventh configuration example.
  • the first and second planar antennas 603a and 603c exist as independent structures.
  • the first and second planar antennas 603a and 603c have an antenna assembly sheet 633 ′ integrated in structure. is doing.
  • the antenna assembly sheet 633 ′ is conceptually the same as the antenna assembly sheet 633 of the antenna holding structure of the twelfth configuration example.
  • the antenna assembly sheet 633 ′ when the antenna assembly sheet 633 ′ is attached to the spacer 602 ′ (plate material) Since it has a partially folded structure, it will be described below again.
  • the antenna assembly sheet 633 ′ uses a dielectric sheet 630 (flexible material) as a base base material, and configures the planar antennas of the first and second planar antennas 603a and 603c in different regions on the dielectric sheet 630 ′.
  • a pattern conductor (not shown) is formed.
  • the dielectric sheet 630 ′ itself has a quadrangular shape as shown in FIG. 76, unlike the shape of the spacer 602 ′ shown in FIG. And a pair of slits 607 extending in parallel are provided.
  • the positions of the pair of slits 607 are adjacent to both the first main portion 602a and the second main portion 602b in the second side portion 602d when the dielectric sheet 630 'is superimposed on the spacer 602'. It is provided at a position opposite to the bent portion 622 provided in. That is, the width of the band-shaped portion formed between the pair of slits 607 matches the length (width) between the first main portion 602a and the second main portion 602b of the spacer 602 ′.
  • pattern conductors constituting the planar antennas of the first and second planar antennas 603a and 603c are formed in different regions.
  • the pattern conductors forming the second planar antenna 603c are formed in the band-shaped portion formed between the pair of slits 607 on the back surface of the dielectric sheet 630 ′.
  • the pattern conductor constituting the first planar antenna 603a is formed on the surface of the dielectric sheet 630 ′.
  • the pattern conductor of the first planar antenna 603a is formed in a region overlapping the region that becomes the first main portion 602a on the front surface of the plate of the dielectric sheet 630 ′. ing. By forming each pattern conductor on the dielectric sheet 630 ′, an antenna assembly sheet 633 ′ is configured.
  • the dielectric sheet 630 ′ folds the band-shaped portion formed between the pair of slits 607, so that the pattern conductor constituting the third planar antenna 603 c is changed to the first plane.
  • the antenna 603a and the second planar antenna 603c can be arranged on the same two-dimensional surface as the pattern conductors that respectively constitute the antenna.
  • the dielectric sheet 630 ′ has substantially the same area and the same shape as the plate surface on the front side of the flat plate material to be the spacer 602 ′ by folding back the belt-like portion.
  • step of folding the band-shaped portion formed between the pair of slits 607 and the step of forming the pattern conductor constituting the third planar antenna 603c on the band-shaped portion may be performed in advance.
  • the antenna assembly sheet 633 is superimposed on the plate material and attached to the feeding points of the respective pattern conductors.
  • the antenna holding structure 601c can be manufactured by connecting the plate material and bending the plate material at the bending portion 622 in the same manner as the antenna holding structure of the eleventh configuration example.
  • the shape of one surface of one dielectric sheet 630 ′ does not need to be the same shape as the front surface of the plate material to be the spacer 602. Therefore, the degree of freedom of the shape of one surface of the dielectric sheet 630 ′ is increased, and the shape of one surface of the dielectric sheet 630 ′ can be made rectangular as shown in FIG. Accordingly, when a plurality of dielectric sheets 630 ′ are cut out from a large dielectric sheet, an excess portion, that is, a waste portion is formed between the adjacent dielectric sheets 630 ′ and 630 ′.
  • the area of the avoidance or disposal part can be made as small as possible to contribute to the reduction of the manufacturing cost.
  • the antenna device includes a pedestal, the first antenna disposed on a two-dimensional plane orthogonal to the reference plane, with the surface on which the pedestal is disposed as a reference plane, and the above A second antenna disposed on a two-dimensional plane parallel to a reference plane, wherein the second antenna has an end face of the second antenna as viewed from the side. It arrange
  • the first antenna is bent so that the end surface of the antenna 1 is along the outer edge of the main surface of the antenna 2 when viewed from above.
  • the first antenna may be a 3G (3rd generation) antenna or an LTE (Long Term Evolution) antenna
  • the second antenna may be a DAB (Digital Audio Broadcast) antenna.
  • the first antenna is a 3G (3rd Generation) antenna or an LTE (Long Term Evolution) antenna
  • the second antenna is a GPS (Global Positioning System) antenna. It is preferable.
  • the antenna device further includes a third antenna disposed in parallel with the second antenna, and the third antenna is disposed above the second antenna.
  • the standard electric field strength of the electromagnetic wave received by the third antenna is weaker than the standard electric field strength of the electromagnetic wave received by the second antenna.
  • the third antenna receives electromagnetic waves having a satellite as a transmitting station.
  • the third antenna includes a radiating element that passes over an ellipse and a short-circuit portion that is disposed inside the ellipse and that short-circuits between two points on the radiating element.
  • a loop antenna is preferred.
  • the first antenna is an inverted-F antenna including a ground plane, a radiating element, and a short-circuit portion, and the radiating element is linear, and the radiating element is drawn from the ground plane.
  • a branch intersecting with the coaxial cable is provided, and the ground plane is formed in a region between a straight line passing through the tip of the branch and parallel to the radiating element, and the radiating element. preferable.
  • the second antenna is a dipole antenna including a first radiating element and a second radiating element, and the first radiating element is linear, and the second antenna It is preferable that the radiating element has a spiral shape that swirls around the first radiating element.
  • the second antenna is arranged so that an end surface of the second antenna overlaps with an upper end of a main surface of the first antenna when viewed from the side.
  • the expression “the upper end of the main surface of the first antenna” means a side farther from the reference plane among the two sides parallel to the reference plane of the first antenna.
  • a plurality of antennas including the first antenna are arranged on a two-dimensional plane orthogonal to the reference plane.
  • the antenna device according to the present embodiment is described as “a pedestal placed on the installation target so that the back surface is in contact with the installation target, and a main surface extending in a direction intersecting the back surface of the pedestal.
  • An antenna device comprising: a first film antenna; and a second film antenna having a main surface extending in a direction along a back surface of the pedestal, wherein the second film antenna is the second film antenna. It can also be expressed as an “antenna device characterized in that the end surface of the first film antenna overlaps with the main surface of the first film antenna”.
  • an antenna in which a component such as a radiating element is sandwiched between dielectric films is referred to as a “film antenna”.
  • a film antenna an antenna in which a component such as a radiating element is sandwiched between dielectric films.
  • the plate-like member such as a film antenna
  • two surfaces having the largest area are called “main surfaces”, and four surfaces other than the main surface are called “end surfaces”.
  • the main surface of the bent plate-shaped member refers to the main surface when the plate-shaped member is expanded, and the end surface of the bent plate-shaped member is the position when the plate-shaped member is expanded. Refers to the end face.
  • the present invention can be suitably used as an antenna device mounted on a mobile body or a mobile terminal, or as an antenna mounted on such an antenna device.
  • the moving body include an automobile, a railway vehicle, and a ship.
  • the mobile terminal include a mobile phone terminal, a PDA (Personal Digital Assistance), a tablet PC (Personal Computer), and the like.
  • Antenna for 3G / LTE, 1st antenna
  • DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Ground plane 12 Radiation element 12d Branch 13 Short-circuit part 2 Antenna (for DAB, 2nd antenna) 21 Radiation element 22 Radiation element 22a Short-circuit part 22b Short-circuit part 22c Ground part 22d Ground part 3 Antenna (for GPS, third antenna) 31 Radiation element 32a Short circuit part 32b Short circuit part 33 Parasitic element 100 Integrated antenna apparatus (antenna apparatus) 101 Metal base (pedestal) 102 Circuit board 103 Rubber base 104 Spacer 105 Radome

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

 統合アンテナ(100)は、金属ベース(101)が配置された面を基準面として、基準面と直交する2次元面上に配置されたアンテナ(1)と、基準面と平行な2次元面上に配置されたアンテナ(2)とを備えている。アンテナ(2)は、側方から見てアンテナ(2)の端面がアンテナ(1)の主面の上端と重なるように配置される。

Description

アンテナ装置
 本発明は、相異なる周波数帯域で動作する複数のアンテナを搭載したアンテナ装置に関する。
 無線通信の用途拡大に伴い、種々の周波数帯域で動作するアンテナが求められている。例えば、車載用アンテナとしては、FM/AM放送、DAB(Digital Audio Broadcast)等の地上デジタル放送、3G(3rd Generation:第3世代携帯電話)、LTE(Long Term Evolution)、GPS(Global Positioning System:全地球測位システム)、VICS(登録商標)(Vehicle Information and Communication System:道路交通情報通信システム)、ETC(Electronic Toll Collection:電子料金徴収システム)等の周波数帯域で動作するアンテナ等が求められている。
 従来、相異なる周波数帯域で動作するアンテナは、別体のアンテナ装置として実現されることが多かった。例えば、FM/AM放送用のアンテナは、ルーフトップに載せ置くホイップアンテナとして実現され、地上デジタル放送用のアンテナは、フロントガラスに貼り付けるフィルムアンテナとして実現されるといった具合である。
 しかし、自動車においてアンテナ装置を取り付け可能な部位は限られている。また、取り付けるアンテナ装置の個数が増えると、意匠が損なわれたり、取り付けコストが増大したりするといった問題を生じる。このような問題を回避するためには、統合アンテナ装置の使用が効果的である。ここで、統合アンテナ装置とは、相異なる周波数帯域で動作する複数のアンテナを備えたアンテナ装置のことを指す。
 このような統合アンテナ装置としては、例えば、特許文献1~5に記載のものなどが挙げられる。特許文献1に記載の統合アンテナ装置は、GPS用及びETC用を備えたものである。特許文献2に記載の統合アンテナ装置は、3G用及びGPS用のアンテナを備えたものである。特許文献3に記載の統合アンテナ装置は、ETC用、GPS用、VICS用、電話用メイン、及び電話用サブのアンテナを備えたものである。特許文献4に記載の統合アンテナ装置は、GPS用、ETC用、第1電話用、及び第2電話用のアンテナを備えたものである。特許文献5に記載の統合アンテナ装置は、100kHz以上1GHz以下の帯域(FM/AM放送、DAB等の地上デジタル放送、VICS等)で動作するアンテナと、1GHz以上の帯域(GPS、衛星DAB等)で動作するアンテナとを備えたものである。
日本国公開特許公報「特開2007-158957号公報(2007年6月21日公開)」 日本国公開特許公報「特開2009-17116号公報(2009年1月22日公開)」 日本国公開特許公報「特開2009-267765号公報(2009年11月12日公開)」 日本国公開特許公報「特開2010-81500号公報(2010年4月8日公開)」 米国特許6、396、447号明細書(2002年5月28日登録)
 しかしながら、上記従来の統合アンテナ装置においては、各アンテナを構成する放射素子が互いに重なり合わないように配置されており、小型化が困難であるという問題があった。各アンテナを構成する放射素子を互いに重なり合わないように配置するのは、各アンテナのアンテナ特性が他のアンテナの存在によって損なわれないようにするためである。
 例えば、特許文献1に記載の統合アンテナ装置においては、GPS用アンテナを構成する放射素子の中央開口部からETC用アンテナを臨出させる構成を採用している。このため、中央開口部がETCアンテナを包含するように、GPS用アンテナの放射素子を大型化する必要がある。
 また、特許文献2に記載の統合アンテナ装置は、ベースに立設されたアンテナ基板の表裏に、互いに重なり合わないように3G用アンテナとGPS用アンテナとを貼り付けたものである。したがって、アンテナ基板に直交する方向から見たサイズを小さくすることが困難であり、低背化の要求に応えることができない。
 また、特許文献3に記載の統合アンテナは、スペースファクタを考慮することなく、5つのアンテナを互いに重なり合わないように配置しただけのものである。これに対し、特許文献4に記載の統合アンテナ装置においては、ETCアンテナをGPSアンテナの一部に重ね合わせて配置する工夫が見られる。しかしながら、ETCアンテナにおいてGPSアンテナと重ね合わせられる部分は僅かであり、本質的な小型化に資するものではない。
 また、特許文献1~4に記載の技術は、何れもGHz領域で動作するアンテナ同士を統合するためのものであり、地上デジタル放送用などMHz領域で動作するアンテナをGHz領域で動作するアンテナと統合するためのものではない。地上デジタル放送を受信するためのチューナがナビゲーションシステムに統合されている昨今、MHz領域で動作するアンテナとGHz領域で動作するアンテナとの統合に対するニーズが高まっているが、特許文献1~4に記載の技術では、このニーズに応えることができないという副次的な問題がある。
 特許文献5に記載のアンテナは、MHz領域で動作するアンテナとGHz領域で動作するアンテナとを組み合わせたものであるが、GHz領域で動作するアンテナが立体的なモジュールとなっており、薄型化が困難である。
 このような問題を解決するためには、まず、互いに重なり合った状態で所期の性能を発揮するアンテナを実現することが重要になる。また、これらのアンテナを自動車のルーフトップに載置する統合アンテナ装置に搭載する場合、自動車のルーフや統合アンテナ装置の金属ベースなどの導体面と平行に配置した状態で所期の性能を発揮することも重要である。また、互いに重なり合った複数のアンテナに、これら複数のアンテナと直交する更なるアンテナを統合する場合には、この更なるアンテナの高さ(これら複数のアンテナと直交する方向のサイズ)を小さく抑えることも重要である。
 本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、従来よりも小型の統合アンテナを実現することにある。
 上記課題を解決するために、本発明に係るアンテナ装置は、台座と、上記台座が配置された面を基準面として、上記基準面と直交する2次元面上に配置された第1のアンテナと、上記基準面と平行な2次元面上に配置された第2のアンテナと、を備えたアンテナ装置であって、上記第2のアンテナは、側方から見て上記第2のアンテナの端面が上記第1のアンテナの主面と重なるように配置されている、ことを特徴とする。なお、「側方」という表現は、上記基準面と平行な方向を意味する。
 本発明によれば、上記の構成によれば、従来よりも小型の統合アンテナを実現することができる。
本発明の一実施形態に係る統合アンテナ装置(アンテナ装置)の構成を示す分解斜視図である。 図1の統合アンテナ装置が備える3つのアンテナの組み合わせ方を示す三面図である。 (a)3G/LTE用アンテナをDAB用アンテナの下層に配置する組み合わせ方を示す正面図である。(b)は、3G/LTE用アンテナをDAB用アンテナとGPS用アンテナとの中間層に配置する組み合わせ方を示す正面図である。 3G/LTE用アンテナをDAB用アンテナの下層に配置する組み合わせ方を用いた場合に得られる3G/LTE用アンテナのVSWR特性と、3G/LTE用アンテナナをDAB用アンテナとGPS用アンテナとの中間層に配置する組み合わせ方を用いた場合に得られる3G/LTE用アンテナのVSWR特性とを比較したグラフである。 3G/LTE用アンテナとして機能する第1のアンテナの平面図である。 図5に示すアンテナのVSWR特性及びゲイン特性を示すグラフである。 図5に示すアンテナの放射パターンを示すグラフである。(a)は、xy面における放射パターンを示し、(b)は、yz面における放射パターンを示し、(c)は、zx面における放射パターンを示す。 図5に示すアンテナにおいて、分枝(整合パターン)を設けた場合に得られるVSWR特性と、分枝を省いた場合に得られるVSWR特性とを比較したグラフである。 DAB用アンテナとして機能する第2のアンテナの平面図である。 図9に示すアンテナのVSWR特性及びゲイン特性を示すグラフである。 図9に示すアンテナの放射パターンを示すグラフである。(a)は、xy面における放射パターンを示し、(b)は、yz面における放射パターンを示し、(c)は、zx面における放射パターンを示す。 図9に示すアンテナにおいて、短絡部と接地部とを省いた場合に得られるVSWR特性を示したグラフである。 GPS用アンテナとして機能する第3のアンテナの平面図である。 図13に示すアンテナの入力反射係数特性を示すグラフである。 図13に示すアンテナの放射パターンを示すグラフである。(a)は、水平右旋円偏波(RHCP)と水平左旋円偏波(LHCP)とに関する放射パターンを示し、(b)は、垂直右旋円偏波(RHCP)と垂直左旋円偏波(LHCP)とに関する放射パターンを示す。 (a)は、図13に示すアンテナにおいて、無給電素子を省いた場合に得られる入力反射係数特性を示すグラフである。(b)は、図13に示すアンテナにおいて、無給電素子と短絡部とを省いた場合に得られる入力反射係数特性を示すグラフである。 図1の統合アンテナ装置が備える、レドームの外観斜視図である。(a)は、上方から見た時のレドームの外観を示し、(b)は、下方から見た時のレドームの外観を示す。 図1の統合アンテナ装置が備える、スペーサ部の外観斜視図である。(a)は、上方から見た時のスペーサ部の外観を示し、(b)は、下方から見た時のスペーサ部の外観を示す。 図1の統合アンテナ装置が備える、ゴムベースの外観斜視図である。(a)は、上方から見た時のゴムベースの外観を示し、(b)は、下方から見た時のゴムベースの外観を示す。 図1の統合アンテナ装置が備える、回路基板の外観斜視図である。(a)は、上方から見た時の回路基板の外観を示し、(b)は、下方から見た時の回路基板の外観を示す。 図1の統合アンテナ装置が備える、金属ベースの外観斜視図である。(a)は、上方から見た時の金属ベースの外観を示し、(b)は、下方から見た時の金属ベースの外観を示す。 図1の統合アンテナ装置におけるアンテナの構成の変形例(第1例)を示す平面図である。 図1の統合アンテナ装置におけるアンテナの構成の変形例(第2例)を示す平面図である。 図1の統合アンテナ装置におけるアンテナの構成の変形例(第3例)を示す平面図である。 図1の統合アンテナ装置におけるアンテナの構成の変形例(第4例)を示す平面図である。 図1の統合アンテナ装置におけるアンテナの構成の変形例(第5例)を示す平面図である。 図1の統合アンテナ装置におけるアンテナの構成の変形例(第6例)を示す平面図である。 図1の統合アンテナ装置におけるアンテナの構成の変形例(第7例)を示す平面図である。 図1の統合アンテナ装置におけるアンテナの構成の変形例(第8例)を示す平面図である。 (a)は、ループアンテナの変形例を示す平面図である。(b)は、そのループアンテナが備える無給電素子群の等価回路である。 図30に示すループアンテナの放射パターンを示すグラフである。 図30に示すループアンテナのVSWR特性を示すグラフである。 図30に示すループアンテナの第1の変形例を示す平面図である。 図30に示すループアンテナの第2の変形例を示す平面図である。 (a)は、ダイポールアンテナの構成例を示す平面図である。(b)は、(a)に示すアンテナのVSWR特性を示すグラフである。 (a)は、ダイポールアンテナの他の構成例を示す平面図である。(b)は、(a)に示すアンテナのVSWR特性を示すグラフである。 (a)は、ダイポールアンテナの更に他の構成例を示す平面図である。(b)は、(a)に示すアンテナのVSWR特性を示すグラフである。 アンテナ保持構造体の第1構成例を示す展開図である。 アンテナ保持構造体の第1構成例を示す斜視図である。 アンテナ保持構造体の第2構成例を示す展開図である。 アンテナ保持構造体の第2構成例を示す斜視図である。 アンテナ保持構造体の第3構成例を示す展開図である。 アンテナ保持構造体の第3構成例を示す斜視図である。 アンテナ保持構造体の第4構成例を示す分解斜視図である。 図44のアンテナ保持構造体が組み立てられた状態を示す外観斜視図である。 アンテナ保持構造体の第5構成例を示す分解斜視図である。 図46のアンテナ保持構造体が組み立てられた状態を示す外観斜視図である。 図47のアンテナ保持構造体における平面アンテナの支持部分を拡大して示す。 アンテナ保持構造体の第6構成例を示す分解斜視図である。 図49のアンテナ保持構造体が組み立てられた状態を示す外観斜視図である。 図50のアンテナ保持構造体における平面アンテナの支持部分を拡大して示す。 アンテナ保持構造体の第7構成例を示す分解斜視図である。 図52のアンテナ保持構造体が組み立てられた状態を示す外観斜視図である。 図53のアンテナ保持構造体における平面アンテナの支持部分を拡大して示す。 アンテナ保持構造体の第8構成例を示す分解斜視図である。 図55のアンテナ保持構造体が組み立てられた状態を示す外観斜視図である。 図56のアンテナ保持構造体における平面アンテナの支持部分を拡大して示す。 第1変形例のアンテナ保持構造体における平面アンテナの支持部分を拡大して示す。 第2変形例のアンテナ保持構造体におけるスペーサの構成を示す外観斜視図である。 アンテナ保持構造体の第3変形例を示す分解斜視図である。 図60のアンテナ保持構造体が組み立てられた状態を示す外観斜視図である。 図61のアンテナ保持構造体における平面アンテナの規制部分を拡大して示す。 アンテナ保持構造体の第9構成例を示す外観斜視図である。 図63に示すアンテナ保持構造体における統合アンテナの構成を示す。図64(a)は、図63に示すアンテナ保持構造体における統合アンテナの構成を示す平面図である。図64(b)は、図63に示すアンテナ保持構造体における統合アンテナの構成を示す側面図である。 図63に示すアンテナ保持構造体(アンテナベースがアンテナ容器に収容されていない状態)の構成を示す側面図である。 図63に示すアンテナ保持構造体(アンテナベースがアンテナ容器に収容されている状態)の構成を示す側面図である。 アンテナ保持構造体の第10構成例におけるアンテナベースの構成を示す平面図である。 アンテナ保持構造体の第10構成例におけるアンテナベースの構成(アンテナおよび同軸ケーブルが取り付けられた状態)を示す平面図である。 第4変形例のアンテナ保持構造体におけるアンテナ容器の構成を示す側面図である。 第5変形例のアンテナ保持構造体におけるアンテナベースの構成を示す外観斜視図である。 第11構成例のアンテナ保持構造体の斜視図である。 第11構成例のアンテナ保持構造体に具備されるスペーサ(保持部材)の展開図である。 第12構成例のアンテナ保持構造体に具備されるスペーサの展開図とともに平面アンテナの展開図を示す図である。 第13構成例のアンテナ保持構造体に具備されるスペーサ602´の立体構造を示している。 第13構成例のアンテナ保持構造体の一部の構成を示した展開図である。 第13構成例のアンテナ保持構造体の一部の平面図である。
 本発明の一実施形態に係るアンテナ装置について、図面を参照して説明すれば以下のとおりである。なお、本実施形態に係るアンテナ装置は、3つのアンテナを搭載した統合アンテナ装置である。以下、本実施形態に係るアンテナ装置のことを、「統合アンテナ装置」と記載する。
 〔統合アンテナ装置の構成〕
 本実施形態に係る統合アンテナ装置100について、図1を参照して説明する。図1は、統合アンテナ装置100の構成を示す分解斜視図である。
 統合アンテナ装置100は、自動車のルーフへの搭載に適した車載用アンテナ装置であり、図1に示すように、3つのアンテナ1~3に加え、金属ベース101と、回路基板102と、ゴムベース103と、スペーサ部104と、レドーム105とを備えている。アンテナ1は、3G(3rd Generation)/LTE(Long Term Evolution)用であり、アンテナ2は、DAB(Digital Audio Broadcast)用であり、アンテナ3は、GPS(Global Positioning System)用である。
 金属ベース101は、角丸矩形の板状部材であり、その材質はアルミニウムである。金属ベース101の上面には、4つのスペーサ101aが設けられている。これら4つのスペーサ101aは、アンテナ2の下面との間に介在し、アンテナ2を金属ベース101から離隔させるためのものである。本実施形態において、スペーサ101aの高さは、5mmに設定される。これにより、アンテナ2は、金属ベース101から5mm離隔される。
 回路基板102は、長方形の板状部材であり、前述した金属ベース101と後述するゴムベース103との間に挟み込まれる。回路基板102には、2つの増幅回路が形成されている。一方の増幅回路は、DAB用のアンテナ2にて生成された電気信号を増幅するためのものであり、他方の増幅回路は、GPS用のアンテナ3にて生成された電気信号を増幅するためのものである。
 コムベース103は、金属ベース11と略同一形状の板状部材であり、その材質はゴムである。ゴムベース103の外縁には、下方に迫り出したスカート部が設けられており、前述した金属ベース101は、このスカートに囲まれたゴムベース103の下側の空間に嵌め込まれる。また、ゴムベース103には、金属ベース101の上面に設けられたスペーサ101aを貫通させるための貫通孔が設けられている。これにより、金属ベース101を樹脂ベース103の下側の空間に嵌め込んだとき、金属ベース101の上面に設けられたスペーサ101aがゴムベース103の上側に露出する。
 スペーサ104は、アンテナ2とアンテナ3との間に介在する板状部材であり、その材質はモールド成形された樹脂である。スペーサ104は、その厚みにより、アンテナ2とアンテナ3とを離隔させる。本実施形態において、スペーサ104の厚みは、5mmに設定される。これにより、アンテナ2は、アンテナ3から5mm離隔される。
 レドーム105は、船底形のドーム状部材であり、その外縁がゴムベースに嵌合する。これにより、ゴムベース103とレドーム105とによって密閉された、アンテナ1~3を収容するための空間ができる。この密閉が保たれている限り、屋外環境においてアンテナ1~3が雨水に晒される虞はない。また、レドーム105の材質は、樹脂である。このため、アンテナ装置1に到来した電磁波の電界強度がレドーム105によって減衰する虞はない。
 統合アンテナ装置100には、3つのアンテナ1~3が搭載される。これら3つのアンテナ1~3の組み合わせ方について、図2を参照して説明する。図2は、統合アンテナ装置100における、アンテナ1~3の組み合わせ方を示す三面図である。なお、以下の説明においては、金属ベース101を導体板4として抽象化して記載する。
 アンテナ1は、図2に示すように、その主面が導体板4の主面と垂直になるように配置される。また、アンテナ1は、平面図に示すように、その端面がコの字型をなすように折り曲げられている。
 アンテナ2は、図2に示すように、その主面が導体板4の主面と平行になるように配置される。この際、平面図に示すように、アンテナ2の主面は、三方からアンテナ1の端面に取り囲まれる。また、正面図及び側面図に示すように、アンテナ2の端面は、アンテナ1の主面の上端(導体板4側と反対側の端)と重なる。
 アンテナ3は、図2に示すように、その主面が導体板4の主面と平行になるように配置される。この際、平面図に示すように、アンテナ3の主面は、アンテナ1の端面に取り囲まれ、アンテナ2の主面と重なる。また、正面図及び側面図に示すように、アンテナ3の端面は、アンテナ1の主面の上端よりも上方に位置するように配置される。
 図2に示す組み合わせに関して注目すべき第1の点は、導体板4の主面を基準面として、アンテナ1を、その主面が上記基準面と垂直になるように配置し、アンテナ2を、その主面が上記基準面と平行になるように、かつ、側方から見てその端面がアンテナ1の主面の上端と重なるように配置する構成を採用している点である。この構成により、上記基準面と垂直な方向に関して、配置に要するスペースを殆ど追加することなく、アンテナ1にアンテナ2を組み合わせることができる。
 なお、図2においては、側方から見てアンテナ2の端面がアンテナ1の主面の上端と重なる構成を採用しているが、これに限定されるものではない。すなわち、側方から見てアンテナ2の端面が、アンテナ1の主面の上端よりも下方、かつ、アンテナ1の主面の下端よりも上方に位置する構成であっても、図2に示す構成と同様の効果を得ることができる。要するに、側方から見てアンテナ2の端面がアンテナ1の主面と重なる構成であれば、図2に示す構成と同様の効果を得ることができる。
 ただし、アンテナ2が、DAB用アンテナのように地上送信局から送信される電磁波を受信するものである場合、図2に示すように、側方から見てアンテナ2の端面がアンテナ1の主面の上端と重なる構成が最良である。何故なら、側方から見てアンテナ2の端面がアンテナ1の主面の上端よりも下方に位置する場合、側方から到来する電磁波がアンテナ1によって遮蔽されてしまうからである。
 図2に示す組み合わせに関して注目すべき第2の点は、上方から見てアンテナ1の端面がアンテナ2の主面の外縁に沿うように、アンテナ1を折り曲げている点である。この構成により、上記基準面と平行な方向に関して、配置に要するスペースを殆ど追加することなく、アンテナ2にアンテナ1を組み合わせることができる。
 なお、図2においては、上方から見てアンテナ1の端面がアンテナ2の主面の3辺に沿うように、アンテナ1を2箇所で折り曲げる構成を採用しているが、これに限定されるものではない。すなわち、上方から見てアンテナ1の端面がアンテナ2の主面の2辺に沿うように、アンテナ1を1箇所で折り曲げる構成、又は、上方から見てアンテナ1の端面がアンテナ2の主面の4辺に沿うように、アンテナ1を4箇所で折り曲げる構成であっても、図2に示す構成と同様の効果が得られる。
 図2に示す構成において注目すべき第3の点は、アンテナ3を、その主面が上記基準面と平行になるように配置する構成を採用している点である。これにより、アンテナ3を、その主面が上記基準面と垂直になるように配置する構成を採用する場合と比べて、アンテナ3をアンテナ1~2に組み合わせる際に生じる上記基準面と垂直な方向に関するスペースの増加を小さくすることができる。
 DAB波を受信するアンテナ2をGPS波を受信するアンテナ3よりも上記基準面に近い側に配置する構成は、以下の2つの意味で有利な構成である。
 まず、GPS波の標準電界強度は、DAB波の標準電界強度よりも弱く、-130~-140dBm程度である。したがって、より上層に配置された他の平面アンテナの遮蔽作用による減衰が生じると、受信障害を帰結する可能性が高い。一方、DAB波の標準電界強度は、GPS波の標準電界強度よりも強く、-60dBm程度である。したがって、より上層に配置された他の平面アンテナの遮蔽作用による減衰が生じても、受信障害を帰結する可能性が低い。このため、受信障害が生じる可能性を最小化するためには、標準電界強度の弱いGPS波を受信するアンテナ3を、標準電界強度の強いDAB波を受信するアンテナ2よりも上層に(上記基準面から遠い側に)配置することが好ましい。
 なお、より標準電界強度の弱い電磁波を受信する平面アンテナをより標準電界強度の強い電磁波を受信する平面アンテナよりも上層に配置するという設計指針は、言うまでもなく、積層する平面アンテナの枚数に拠らず有効である。
 また、GPS波は、天頂方向から到来する電磁波である。したがって、より上層に配置された他の平面アンテナの遮蔽作用による減衰が生じると、受信障害を帰結する可能性が高い。一方、DAB波は、水平方向から到来する電磁波である。したがって、より上層に配置された他の平面アンテナの遮蔽作用による減衰が生じても、受信障害を帰結する可能性が低い。このため、受信障害が生じる可能性を最小化するためには、天頂方向から到来するGPS波を受信するアンテナ3を、水平方向から到来するDAB波を受信するアンテナ2よりも上層に(上記基準から遠い側に)配置することが好ましい。
 なお、天頂方向から到来する電磁波を受信する平面アンテナを最上層に積層するという設計指針は、言うまでもなく、積層する平面アンテナの枚数に拠らず有効である。
 なお、空間の効率的利用という観点からすれば、図3(a)の正面図に示すように、アンテナ1をアンテナ2よりも下層に配置する構成よりも、図3(b)の正面図に示すように、アンテナ1をアンテナ2とアンテナ3との中間層に配置する構成の方が有利である。しかしながら、後者の構成を採用した場合、以下に説明するように、アンテナ1が所期の性能を発揮することができない。
 図4は、前者の構成を採用した場合に得られるアンテナ1のVSWR特性(灰色の線で示す)と、後者の構成を採用した場合に得られるアンテナ1のVSWR特性(黒の線で示す)とを示すグラフである。アンテナ1には、後述するように、低周波側要求帯域(761MHz以上960MHz以下)と高周波側要求(1710MHz以上2130MHz以下)との両方において動作することが求められる。しかしながら、後者の構成を採用した場合、高周波側要求帯域の一部でVSWRの値が-3dBを超えてしまうことが、図4のグラフから見て取れる。このことから、アンテナ1をアンテナ2よりも下層に配置する構成が、空間の効率的利用とアンテナ1のVSWR特性とを両立した最良の構成であることが分かる。
 〔3G/LTE用アンテナ〕
 3G/LTE用アンテナとして機能するアンテナ1について、図5~図8を参照して説明する。
 なお、3G/LTE用アンテナとは、3G向け周波数帯域の何れかと、LTE向け周波数帯域の何れかとの両方において動作するアンテナのことを指す。以下に説明するアンテナ1は、761MHz以上960MHz以下の周波数帯域(以下「低周波側要求帯域」と記載)と、1710MHz以上2130MHz以下の周波数帯域(以下「高周波側要求帯域」と記載)との両方において動作するものとする。
 《3G/LTE用アンテナの構成》
 まず、3G/LTE用アンテナとして機能するアンテナ1の構成について、図5を参照して説明する。図5は、アンテナ1の平面図である。なお、以下に説明するアンテナ1の各部の寸法は、例示であって、これに限定されるものではない。すなわち、以下に説明するアンテナ1の各部の寸法は、材料の選択や設計方法(構成方法)などに応じて適宜変更し得るものである。
 アンテナ1は、地板11と放射素子12と短絡部13とを備えた逆F型アンテナである。本実施形態においては、これらを構成する導体箔を1対の誘電体フィルム15で挟み込む構成を採用している。なお、本実施形態においては、4mm×4mmの凸部を有する5mm×140mmのポリイミドフィルムを誘電体フィルム15として用いる。
 地板11は、面状の導体により構成される。本実施形態においては、2.0mm×2.0mmの正方形状の導体箔(例えば、銅箔)を地板11として用いる。同軸ケーブル5の外側導体は、地板11上の中央部に接続される。同軸ケーブル5の外側導体が接続される地板11上の点を、以下、第1の給電点1Pと呼ぶ。
 放射素子12は、線状又は帯状の導体により構成される。本実施形態においては、幅1.5mmの帯状の導体箔(例えば、銅箔)を放射素子12として用いる。放射素子12は、直線状であり、その長手軸が地板11の上辺と平行になるように配置される。同軸ケーブル5の内側導体は、放射素子12の右翼12c(後述)の左端部に接続される。同軸ケーブル5の内側導体が接続される放射素子12上の点を、以下、第2の給電点1Qと呼ぶ。
 放射素子12には、幅3mm、深さ0.5mmの切欠12aが形成されている。切欠12aは、放射素子12の下縁から上縁に向かって掘り込まれており、地板11の上端部が、切欠12aに嵌入する。なお、本明細書においては、放射素子12のうち、図5において切欠12aよりも左側に位置している部分を左翼12bと呼び、図5において切欠12aよりも右側に位置している部分を右翼12cと呼ぶ。
 放射素子12の左翼12bには、幅3mm、長さ7mmの分枝12dが形成されている。分枝12dは、放射素子12の左翼12bから下方へ引き出され、放射素子12の短手軸(長手軸と直交する軸)と平行に延在する。分枝12dを設けることによって、放射素子12に新たな電流路が生じる。その結果、アンテナ1の共振周波数がシフトする。
 なお、アンテナ1においては、高周波側要求帯域内に共振点を設けるために、放射素子12の右翼12cの長さを33mmとし、低周波側要求帯域内に共振点を設けるために、放射素子12の左翼12bの長さを103mmとしている。したがって、放射素子12の全長は、切欠12aの幅3mmと合わせて139mmとなる。
 短絡部13は、地板11と放射素子12とを短絡するためのものであり、線状又は帯状の導体により構成される。本実施形態においては、幅0.5mmの帯状の導体箔(例えば、銅箔)を短絡部13として用いる。
 本実施形態においては、4つの直線部13a~13dからなる帯状の導体箔を短絡部13として用いる。ここで、第1の直線部13aは、地板11の下端から右方へ引き出され、放射素子12の長手軸と平行に延在する。また、第2の直線部13bは、第1の直線部13aの右端から上方へ引き出され、放射素子12の短手軸と平行に延在する。また、第3の直線部13cは、第2の直線部13bの上端から左方へ引き出され、放射素子12の長手軸と平行に延在する。また、第4の直線部13dは、第3の直線部13cの左端から上方へ引き出され、放射素子12の短手軸と平行に延在する。そして、第4の直線部13dの上端は、放射素子12の右翼12cの左端に至る。
 アンテナ1において注目すべき第1の点は、図5に示すように、地板11から引き出された同軸ケーブル5と放射素子12から引き出された分枝12dとを互いに交差させる構成を採用している点である。この構成により、放射素子12と同軸ケーブル5の外側導体との間に電磁結合が生じる。換言すれば、分枝12dが放射素子12と同軸ケーブル5の外側導体との間に介在するインダクタとして機能する。分枝12dの形状及び/又はサイズを変更すれば、この電磁結合の強さが変化し、その結果、アンテナ1の入力インピーダンスが変化する。すなわち、分枝12dを整合パターンとして機能させることができる。
 なお、本実施形態においては、1本の分枝12dを同軸ケーブル5と交差させる構成を採用しているが、これに限定されるものはない。すなわち、分枝12dと同様に構成された2本以上の分枝を同軸ケーブル5と交差させる構成を採用してもよい。この場合、各分枝の形状及び/又はサイズを変更することによっても、分枝の本数を変更することによっても、アンテナ1の入力インピーダンスを変化させることができる。このため、アンテナ1の入力インピーダンスをより広範囲に亘って変化させることが可能になる。
 アンテナ1において注目すべき第2の点は、図5に示すように、分枝12bの先端を通る放射素子12(の長手軸)と平行な直線Mを引いたときに、この直線Mと放射素子12とに挟まれる領域の内部に、地板11を配置する構成を採用している点である。この構成により、アンテナ1の高さを、放射素子12の幅と分枝12dの長さとの和と同程度に抑えることができる。すなわち、アンテナ1の低姿勢化を図ることができる。
 なお、上記の構成を実現し得るのは、地板11のサイズを小型化しているからである。図5に示すように、地板11の上部を切欠12aに嵌入させる構成を採用する場合には、放射素子12の短手方向に関する地板11のサイズを、分枝12dの長さと切欠12aの深さとの和よりも短くすることによって、上記の構成を実現することができる。また、地板11の上部を切欠12aに嵌入させない構成を採用する場合には、放射素子12の短手方向に関する地板11のサイズを、分枝12dの長さよりも短くすることによって、上記の構成を実現することができる。なお、このように地板11のサイズを小型化する場合、同軸ケーブル5をシャーシ等の導体面に沿って敷設することが好ましい。この場合、同軸ケーブル5の外側導体と結合(静電結合及び/又は電磁結合)したシャーシ等の導体面によって、地板11の機能を補完できるからである。
 なお、前述したように、アンテナ1は、その端面がコの字(Uの字)形をなすように折り曲げた状態で統合アンテナ装置100に搭載される。図5に示す直線L及びL’は、アンテナ1を折り曲げた際に稜線となる直線を示す。
 《3G/LTE用アンテナの特性、及び、分枝の効果》
 3G/LTE用アンテナとして機能するアンテナ1の特性について、図6~図7を参照して説明する。なお、アンテナ1は、アンテナ2~3と組み合わせて使用することを想定して設計されたものであり、以下に示す特性は、アンテナ2~3と組み合わせた状態で得られたものである。アンテナ1~3の組み合わせ方については、図2を参照して既に説明したとおりである。
 図6は、VSWR(Voltage Standing Wave Ratio)及び効率(ゲイン)の周波数依存性を表すグラフである。低周波側要求帯域と高周波側要求帯域との両方において、VSWRの値が3以下に抑えられていること、つまり、リターンロスが十分に小さく抑えられていることが、図6のグラフから見て取れる。また、低周波側要求帯域と高周波側要求帯域との両方において、ゲインの値が-3.5dB以上に保たれていることが、図6のグラフから見て取れる。すなわち、低周波側要求帯域と高周波側要求帯域との両方がアンテナ1の動作帯域となっていることが、図6のグラフから見て取れる。
 図7は、787MHzにおける放射パターンを示すグラフである。(a)は、xy面における放射パターンを示し、(b)は、yz面における放射パターンを示し、(c)は、zx面における放射パターンを示す。少なくとも787MHzにおいて、略無指向な放射パターンが実現されていることが、図7の各グラフから見て取れる。
 次に、分枝12dの効果を、図8を参照して確認する。図8は、分枝12dを設けた場合に得られるVSWRの周波数依存性と、分枝12dを省いた場合に得られるVSWRの周波数依存性とを表すグラフである。
 分枝12dを設けることによって、共振周波数が高周波側にシフトすると共に、インピーダンス整合が図られ、動作帯域の帯域幅が拡大することが、図8から見て取れる。例えば、VSWRが3以下となる周波数帯域をアンテナ1の動作帯域と見做した場合、分枝12dを設けることによって、アンテナ1の動作帯域の帯域幅が約1.5倍に拡大する。
 〔DAB用アンテナ〕
 DAB用アンテナとして機能するアンテナ2について、以下、図9~図12を参照して説明する。なお、DAB用アンテナとは、DAB向け周波数帯域の何れかにおいて動作するアンテナのことを指す。以下に説明するアンテナ2は、174MHZ以上240MHz以下の周波数帯域(以下「要求帯域」と記載)において動作するものとする。
 《DAB用アンテナの構成》
 DAB用アンテナとして機能するアンテナ2の構成について、図9を参照して説明する。図9は、アンテナ2の平面図である。なお、以下に説明するアンテナ2の各部の寸法は、例示であって、これに限定されるものではない。すなわち、以下に説明するアンテナ2の各部の寸法は、材料の選択や設計方法(構成方法)などに応じて適宜変更し得るものである。
 アンテナ2は、第1の放射素子21と、第2の放射素子22とを備えたダイポールアンテナである。本実施形態においては、これらを構成する導体箔を1対の誘電体フィルム25で挟み込む構成を採用している。なお、本実施形態においては、50mm×80mmのポリイミドフィルムを誘電体フィルム25として用いる。
 第1の放射素子21及び第2の放射素子22は、何れも、線状又は帯状の導体により構成される。本実施形態においては、幅3.5mmの帯状の導体箔(例えば、銅箔)を第1の放射素子21として用い、幅1.0mmの帯状の導体箔(例えば、銅箔)を第2の放射素子22として用いる。
 第1の放射素子21は、直線状であり、その長さは、32.5mmである。同軸ケーブル6の外側導体は、第1の放射素子21の右端部に接続される。同軸ケーブル6の外側導体が接続される第1の放射素子21上の点2Pを、以下、第1の給電点と呼ぶ。
 第2の放射素子22は、第1の放射素子21の周りを旋回する螺旋状である。同軸ケーブル6の内側導体は、第2の放射素子22の最内周において、第1の放射素子21の右端部に対向する箇所に接続される。同軸ケーブル6の内側導体が接続される第2の放射素子22上の点2Qを、以下、第2の給電点と呼ぶ。
 本実施形態においては、第2の放射素子22の形状を、直線部と四分円部とを交互に連ねた、反時計周りに9×360°旋回する螺旋状としている。ここで、内周側の端部から数えて4k+1番目(k=0、1、…、8)の直線部は、第1の放射素子21の下方において第1の放射素子21の長手軸と平行に延在し、その長さは、31.5mm(k=0)又は33mm(k=1、2、…、8)である。また、内周側の端部から数えて4k+2番目(k=0、1、…、8)の直線部は、第1の放射素子21の右方において第1の直線部21の短手軸と平行に延在し、その長さは、3.5mmである。また、内周側の端部から数えて4k+3番目(k=0、1、…、8)の直線部は、第1の放射素子21の上方において第1の放射素子21の長手軸と平行に延在し、その長さは、33mmである。また、内周側の端部から数えて4k+4番目(k=0、1、…、8)の直線部は、第1の放射素子21の左方において第1の放射素子21の短手軸と平行に延在し、その長さは、6mmである。一方、四分円部の半径は、第2の放射素子22が螺旋を成すよう、最内周から遠ざかる(最外周に近づく)に従って次第に大きくなっている。なお、最内周の四分円部の外周半径は、2.5mmであり、最外周の四分円部の外周半径は、22.5mmである。
 アンテナ2においては、要求帯域内に共振点を持たせるために、放射素子21~22の全長(第1の放射素子21の長さと第2の放射素子22の長さとの和)を75cm(λ/2)程度にすることが求められる。前述したように第2の放射素子22の形状を螺旋状としているのは、この要求を満たす放射素子21~22を50mm×80mmの領域内に収めるためである。
 第2の放射素子22には、短絡部22a~22bと接地部22c~22dとが設けられている。短絡部22a~22b及び接地部22c~22dは、VSWRの値が規定値(例えば、2.5)を超える領域が要求帯域内に形成されることを防止するための構成である。
 短絡部22a~22bは、第2の放射素子22上の相異なる点同士を短絡する面状の導体である。より具体的に言うと、第1の短絡部22aは、第2の放射素子22を構成する直線部のうち、第1の放射素子21の下方に位置する2本の直線部(内周側から数えて3~4番目の直線部)を短絡する長方形状の導体箔(例えばアルミ箔)である。また、第2の短絡部22bは、第2の放射素子22を構成する直線部のうち、第1の放射素子21の右方に位置する5本の直線部(内周側から数えて4~8番目の直線部)を短絡する長方形状の導体箔(例えばアルミ箔)である。
 接地部22c~22dは、放射素子22の最外周上の点をグランドに接続する線状又は帯状の導体である。より具体的に言うと、第1の接地部22cは、第2の放射素子22の最外周を構成する四分円部のうち、第1の放射素子21の左上に位置する四分円部上の点をグランドに接続する帯状の導体箔(例えばアルミ箔)である。また、第2の接地部22dは、第2の放射素子22の最外周を構成する四分円部のうち、第1の放射素子21の左下に位置する四分円部上の点をグランドに接続する帯状の導体箔(例えばアルミ箔)である。
 《DAB用アンテナの特性、並びに、短絡部及び接地部の効果》
 次に、DAB用アンテナとして機能するアンテナ2の特性について、図10~図11を参照して説明する。なお、アンテナ2は、アンテナ1,3と組み合わせて使用することを想定して設計されたものであり、以下に示す特性は、アンテナ1,3と組み合わせた状態で得られたものである。アンテナ1~3の組み合わせ方については、図2を参照して既に説明したとおりである。
 図10は、VSWR及び効率(ゲイン)の周波数依存性を表すグラフである。要求帯域全域において、VSWRの値が2.5以下に抑えられていること、つまり、リターンロスが十分に小さく抑えられていることが、図10のグラフから見て取れる。また、要求帯域全域において、ゲインの値が-3.5dB以上に保たれていることが、図10のグラフから見て取れる。すなわち、要求帯域全域がアンテナ2の動作帯域となっていることが、図10のグラフから見て取れる。
 図11は、240MHzにおける放射パターンを表すグラフである。(a)は、xy面における放射パターンを示し、(b)は、yz面における放射パターンを示し、(c)は、zx面における放射パターンを示す。少なくとも240MHzにおいて、略無指向な放射パターンが実現されていることが、図11のグラフから見て取れる。
 次に、短絡部22a~22b及び接地部22c~22dの効果を、図12を参照して確認する。図12は、短絡部22a~22b及び接地部22c~22dを省略した場合に得られるVSWRの周波数依存性を表すグラフである。
 短絡部22a~22b及び接地部22c~22dを省略した場合、要求帯域内にVSWR値が規定値(例えば、2.5)を超える領域が現れることが、図12から見て取れる。短絡部22a~22b及び接地部22c~22dを設けた場合、このような領域が現れないことは、図10に示した通りである。すなわち、短絡部22a~22b及び接地部22c~22dを設けることによって、要求帯域全域に亘ってVSWRの値を2.5以下に抑え得ることが、図10のグラフと図12のグラフとを比較することによって確認できる。
 なお、アンテナ2は、前述したように、導体面4(図2参照)と平行に配置された場合、導体面4との間に電磁結合及び静電結合を生じる。この場合、アンテナ2は、パッチアンテと見做すこともできる。
 〔GPS用アンテナ〕
 GPS用アンテナとして機能するアンテナ3について、以下、図13~図15を参照して説明する。なお、GPS用アンテナとは、GPS向け周波数の何れかにおいて動作するアンテナのことを指す。以下に説明するアンテナ3は、1575.42MHz(以下、「要求周波数」と記載)において動作するものとする。
 《GPS用アンテナの構成》
 GPS用アンテナとして機能するアンテナ3の構成について、図13を参照して説明する。図13は、アンテナ3の平面図である。なお、以下に説明するアンテナ3の各部の寸法は、例示であって、これに限定されるものではない。すなわち、以下に説明するアンテナ3の各部の寸法は、材料の選択や設計方法(構成方法)などに応じて適宜変更し得るものである。
 アンテナ3は、図13に示すように、放射素子31と、2つの短絡部32a~32bと、無給電素子33とを備えたループアンテナである。本実施形態においては、これらを構成する導体箔を1対の誘電体フィルム35で挟み込む構成を採用している。なお、本実施形態においては、50mm×80mmのポリイミドフィルムを誘電体フィルム35として用いる。
 放射素子31は、線状又は帯状の導体により構成される。本実施形態においては、短軸42mm、長軸70mmの楕円上を通る、最小幅2mm、最大幅5mmの帯状の導体箔(例えば、銅箔)を放射素子31として用いる。放射素子31の両端は、上記楕円の中心から見て6時方向に位置し、放射素子31の幅は、上記楕円の中心から見て0時方向及び6時方向において最小となり、3時方向及び9時方向において最大となる。
 放射素子31の始端部(放射素子31を時計回りに辿ったときに始点となる端部)には、上記楕円の中心に向かって突出する第1突出部31aが形成されている。第1突出部31aは、L字状であり、放射素子31の始端部から上方に延伸する第1直線部と、この第1直線部の上端から右方に延伸する第2直線部とにより構成される。また、放射素子31の終端部(放射素子31を時計回りに辿ったときに終点となる端部)には、上記楕円の中心に向かって突出する第2突出部31bが形成されている。第2の突出部31bは、L字状であり、放射素子31の終端部から上方に延伸する第1直線部と、この第1直線部の上端から左方に延伸する第2直線部とにより構成される。第1突出部31aと第2突出部32bとは、第1突出部31aの第2直線部が、放射素子31の終端部と第2突出部31bの第2直線部との間に入り込むように組み合わせられる。
 同軸ケーブル7の内側導体は、第1突出部31a(より具体的には、第1突出部31aの第2直線部)に接続される。同軸ケーブル7の内側導体が接続される第1突出部31a上の点3Pを、以下、第1の給電点と呼ぶ。一方、同軸ケーブル7の外側導体は、第2突出部31b(より具体的には上記第4の直線部)に接続される。同軸ケーブル7の外側導体が接続される第2突出部31b上の点3Qを、以下、第2の給電点と呼ぶ。第2の給電点3Qから上方に向かって引き出された同軸ケーブル7は、誘電体フィルム35の中央に設けられた貫通穴を通ってアンテナ3の裏面へと導かれ、3時方向に引き出される。
 2つの短絡部32a~32bは、アンテナ3の共振周波数を要求周波数にシフトさせると共に、インピーダンス整合を図るべく、アンテナ3の入力インピーダンスを変化させるための構成である。
 第1短絡部32aは、線状又は帯状の導体により構成され、放射素子31上の相異なる2点を短絡する。具体的には、上記楕円の中心から見て0時方向に位置する放射素子31上の点(以下「0時点」と記載)と、上記楕円の中心から見て9時方向に位置する放射素子31上の点(以下「9時点」と記載)とを短絡する。本実施形態においては、放射素子31の0時点から下方に延伸する第1直線部と、放射素子31の9時点から右方に延伸する第2直線部とを有する帯状の導体箔(例えば銅箔)を第1短絡部32aとして用いる。
 第2短絡部32bは、線状又は帯状の導体により構成され、放射素子31上の相異なる2点を短絡する。具体的には、上記楕円の中心から見て6時方向に位置する放射素子31上の点(以下「6時点」とも記載)と、上記楕円の中心から見て3時方向に位置する放射素子31上の点(以下「3時点」とも記載)とを短絡する。本実施形態においては、放射素子31の6時点から上方に延伸する第1直線部と、放射素子31の3時点から左方に延伸する第2直線部とを有する帯状の導体箔(例えば銅箔)を第2短絡部32bとして用いる。
 無給電素子33は、インピーダンス整合を図るべく、アンテナ3の入力インピーダンスを変化させるための構成である。
 無給電素子33は、放射素子31の外周に沿う外縁を有する面状の導体により構成される。本実施形態においては、放射素子31の外周に沿う外縁の他に、誘電体フィルム35の外周に沿う外縁を有する略L字形の導体箔(例えば、銅箔)を無給電素子33として用いる。なお、無給電素子33は、放射素子31から離隔されており、無給電素子33と放射素子31との間には、直流的な導通がない。
 なお、ループアンテナは、ゲインがアンテナ形成面の法線方向に集中した放射パターンを有しているため、GPS波の受信に適している。何故なら、アンテナ形成面を水平に保っておけば、天頂方向に位置する衛生から到来するGPS波を何時でも感度良く受信できるからである。しかしながら、このようなゲインの集中が極端になり過ぎると、衛星が天頂以外の方向に位置する場合や、アンテナ形成面を水平に保てなかった場合に、受信障害を生じる可能性がある。前述した無給電素子33は、インピーダンス整合を図る機能の他に、このようなゲインの集中を緩和する機能を有する。このため、無給電素子33をループアンテナに付加することによって、このような受信障害が生じる可能性を低減するという効果を奏する。
 なお、アンテナ3は、前述したように、導体面4(図2参照)と平行に配置された場合、導体面4との間に電磁結合及び静電結合を生じる。この場合、アンテナ3は、パッチアンテと見做すこともできる。
 《GPS用アンテナの特性、並びに、短絡部及び無給電素子の効果》
 次に、GPS用アンテナとして機能するアンテナ3の特性について、図14~図15を参照して説明する。なお、アンテナ3は、アンテナ1~2と組み合わせて使用することを想定して設計されたものであり、以下に示す特性は、アンテナ1~2と組み合わせた状態で得られたものである。アンテナ1~3の組み合わせ方については、図2を参照して既に説明したとおりである。
 図14は、アンテナ3の入力反射係数S1,1の大きさの周波数依存性を表すグラフである。要求周波数における入力反射係数S1,1の大きさが-20dB以下に抑えられていることが、図14のグラフから見て取れる。すなわち、要求周波数がアンテナ3の動作帯域に含まれており、また、要求周波数におけるリターンロスが十分に小さく抑えられていることが、図14のグラフから見て取れる。
 図15は、1575.42MHzにおけるアンテナ3の放射パターンを示すグラフである。(a)は、水平右旋円偏波(RHCP:Right Handed Circularly Polarized Wave)と水平左旋円偏波(LHCP:Left Handed Circularly Polarized Wave)とに関する放射パターンを示し、(b)は、垂直右旋円偏波と垂直左旋円偏波とに関する放射パターンを示す。θ=0°に関して0dBi以上のゲインが得られることが、図15に示すグラフから見て取れる。また、図15からは、θ≦60°に関し-10dBi以上のゲインが得られることが見て取れる。このように比較的広い角度域に関して比較的高いゲインが得られるのは、アンテナ形成面の法線方向へのゲインの集中を緩和する機能を無給電素子33が有しているからに他ならない。
 次に、短絡部32a~32b及び無給電素子33の効果を、図16を参照して確認する。図16は、入力反射係数S1,1の大きさの周波数依存性を表すグラフである。(a)は、無給電素子33を省いた場合の結果を示し、(b)は、短絡部32a~32b及び無給電素子33を省いた場合の結果を示す。
 図16(a)のグラフを図14のグラフと比較すると、無給電素子33を省くことによって、要求周波数における入力反射係数S1,1の大きさが大きくなることが分かる。これは、無給電素子33を設けることによって、インピーダンス整合が図られ、その結果、要求周波数におけるリターンロスが低下することを意味する。
 また、図16(b)のグラフを図16(a)のグラフと比較すると、短絡部32a~32bを省くことによって、共振周波数が要求周波数からずれ、共振周波数における入力反射係数S1,1の大きさが大きくなることが分かる。これは、短絡部32aを設けることによって、放射素子31に新たな電流路が生じ、その結果、共振周波数がシフトすることを意味する。また、短絡部32aを設けることによって、インピーダンス整合が図られ、その結果、共振周波数におけるリターンロスが低下することを意味する。
 〔統合アンテナ装置の各部に関する工夫点〕
 ここで、図17~21を参照して、本実施形態に係る統合アンテナ装置100の各部に関する工夫点について説明する。
 図17は、本実施形態に係る統合アンテナ装置100が備える、レドーム105の外観斜視図である。(a)は、上方から見た時のレドーム105の外観を示し、(b)は、下方から見た時のレドーム105の外観を示す。
 図18は、本実施形態に係る統合アンテナ装置100が備える、スペーサ部104の外観斜視図である。(a)は、上方から見た時のスペーサ部104の外観を示し、(b)は、下方から見た時のスペーサ部104の外観を示す。
 図19は、本実施形態に係る統合アンテナ装置100が備える、ゴムベース103の外観斜視図である。(a)は、上方から見た時のゴムベース103の外観を示し、(b)は、下方から見た時のゴムベース103の外観を示す。
 図20は、本実施形態に係る統合アンテナ装置100が備える、回路基板102の外観斜視図である。(a)は、上方から見た時の回路基板102の外観を示し、(b)は、下方から見た時の回路基板102の外観を示す。
 図21は、本実施形態に係る統合アンテナ装置100が備える、金属ベース101の外観斜視図である。(a)は、上方から見た時の金属ベース101の外観を示し、(b)は、下方から見た時の金属ベース101の外観を示す。
 本実施形態の統合アンテナ装置100は、その構成に関し、以下に説明するような工夫点を有している。これにより、本実施形態の統合アンテナ装置100は、組み立て効率の向上や、不具合の防止等、あらゆる観点からの高品質化が図られている。
 (工夫点1)
 図18に示すスペーサ部104の上面においては、当該上面に載置されるアンテナ3の外周縁部を支持するツメ104Aが、少なくとも1箇所に形成されている。図18に示す例では、スペーサ部104の上面には、アンテナ3の後辺(x軸正方向側の辺)を支持する1つのツメ104Aと、アンテナ3の前辺(x軸負方向側の辺、上記後辺と対向する辺)を支持する2つのツメ104Aとが、それぞれ形成されている。
 統合アンテナ装置100の組み立ての際には、各々のツメ104Aにおいて、当該ツメ104Aと載置面との間に形成されている隙間に、アンテナ3の縁部が嵌め込まれる。これにより、統合アンテナ装置100の組み立ての際には、スペーサ部104に対するアンテナ3の位置決めを容易に行うことができ、したがって、統合アンテナ装置100の組み立て効率を向上することができる。また、統合アンテナ装置100の組み立て後においては、スペーサ部104に対してアンテナ3が確実に固定されるため、簡単な構成でありつつ、統合アンテナ装置100の内部におけるアンテナ3のガタつき等の不具合を防止することができる。
 なお、つめ104Aの構成(形状、数、位置等)は、図18に示すものに限らず、適宜変更され得るものである。統合アンテナ装置100は、つめ104Aの構成を変更した場合であっても、上記効果と同様の効果を奏することができる。
 (工夫点2)
 図18に示すスペーサ部104の裏面においては、ゴムベース103に向かって(すなわち下方に向かって)突出するリブ104Bが、少なくとも1箇所に形成されている。図18に示す例では、スペーサ部104の裏面には、円柱状のリブ104Bが4箇所に形成されている。
 これにより、統合アンテナ装置100の組み立ての際には、各々のリブ104Bがゴムベース103の上面に突き当たることにより、スペーサ部104とゴムベース103との間の間隔を、予め定められたものとすることができる。このため、例えば、スペーサ部104とゴムベース103との間に設置されるアンテナ1やアンテナ2等の部材が、スペーサ部104とゴムベース103とによって押しつぶされてしまうことを防止することができる。
 なお、リブ104Bの構成(形状、数、位置等)は、図18に示すものに限らず、適宜変更され得るものである。統合アンテナ装置100は、リブ104Bの構成を変更した場合であっても、上記効果と同様の効果を奏することができる。
 (工夫点3)
 図19に示すゴムベース103の裏面においては、当該ゴムベース103の外周サイズを当該外周の全周に亘って拡大するとともに、当該ゴムベース103の厚みが増加するように有る程度の肉厚を有する、スカート部103Aが形成されている。
 上記厚みにより、ゴムベース103の裏面に形成された内部空間の奥行きサイズが増加するため、当該内部空間に金属ベース101および回路基板102を収容可能としつつ、統合アンテナ装置100の設置時には、スカート部103Aの接触面のみを、取り付け面に接触させることが可能となっている。
 このスカート部103Aは、ゴムベース103本体と同じくゴム製であるため、ある程度の弾力性を有している。このため、統合アンテナ装置100の設置時において、スカート部103Aの接触面は、取り付け面の形状に沿って密着することが可能となっている。これにより、統合アンテナ装置100は、ゴムベース103の裏側に形成されている内部空間への雨水の侵入を防止することができ、その結果、当該内部空間に収容される金属ベース101および回路基板102の浸水を防止することが可能となっている。また、当該内部空間から、金属ベース101やケーブル等をつたって自動車の室内へ雨水が侵入してしまうことを防止することも可能となっている。特に、スカート部103Aは、ゴムベース103の外周サイズを拡大する役割を果たしており、これにより、取り付け面に対する有る程度の接触面積が確保され、防水効果の向上を図っている。
 (工夫点4)
 図19に示すゴムベース103の上面においては、アンテナ1の端面と略同じ形状の溝部103Bが形成されている。この溝部103Bには、当該溝部103Bの形状に沿って、アンテナ1を収容することが可能となっている。
 これにより、統合アンテナ装置100の組み立ての際には、ゴムベース103に対するアンテナ1の位置決めを容易に行うことができ、したがって、統合アンテナ装置100の組み立て効率を向上することができる。また、統合アンテナ装置100の組み立て後においては、当該統合アンテナ装置100の内部において、アンテナ1の各方向への移動が規制されるため、アンテナ1を所定の形状としたまま、所定の位置で確実に保持することが可能となっている。したがって、統合アンテナ装置100の内部において、アンテナ特性に影響を及ぼすこととなるアンテナ1の変形を防止することができる。
 (工夫点5)
 図21に示す金属ベース101の上面には、当該上面に載置される回路基板102の高さ方向の設置位置を規定すべく、回路基板102の裏面の外周縁部を支持する、リブ101Aが形成されている。
 さらに、金属ベース101において、リブ101Aに囲まれた領域の一部の領域には、リブ101Aの上端と同じ高さ位置となる接触面101Bが形成されている。そして、金属ベース101の上面に回路基板102が載置されると、接触面101Bと、回路基板102の裏面とが、より多くの接触面積で電気的に面接触するようになっている。これにより、回路基板102のグランド接地の、容易化かつ確実化を図っている。
 (工夫点6)
 また、統合アンテナ装置100は、図1に示すように各部材が組み合わされた後、金属ベース101の裏側から、金属製の螺子を用いて、当該金属ベース101とレドーム105とが螺子止めされるように構成されている。これにより、統合アンテナ装置100を取り付け面に設置した際、螺子の頭部が取り付け面に直接接触し、当該螺子を介して、当該統合アンテナ装置100をグランド接地させることが可能となっている。特に、統合アンテナ装置100は、上記螺子として、頭部表面が平面となっている皿螺子を用いているために、より十分なグランド接地面積を確保している。
 〔統合アンテナ装置における第1のアンテナの構成例〕
 なお、本実施形態においては、3枚の平面アンテナを統合アンテナ装置100に統合する際に、1枚の平面アンテナ(アンテナ1)を、その主面が基準面(金属ベース101の主面)と垂直になるように配置し、残り2枚の平面アンテナ(アンテナ2~3)を、その主面が基準面と平行になるように配置する構成を示したが、これに限定されるものではない。すなわち、その主面が基準面と垂直になるように配置する平面アンテナの枚数を2枚以上にしてもよい。
 以下、このようなアンテナ配置の変形例について、図22~29を参照して説明する。なお、以下の説明では、アンテナ2(その主面が基準面と平行になるように配置された平面アンテナ)における、図中上側(x軸正方向側)の辺を「後辺」と称し、図中下側(x軸負方向側)の辺を「前辺」と称し、図中左側(y軸正方向側)の辺を「右辺」と称し、図中右側(y軸負方向側)の辺を「左辺」と称する。また、アンテナ2における、図中右上側の角を「左後角」と称し、図中左上側の角を「右後角」と称し、図中右下側の角を「左前角」と称し、図中左下側の角を「右前角」と称する。これは、統合アンテナ装置100を自動車に搭載したとき、その進行方向に対する前後左右に因んだ呼称であり、呼称の左右と図面の左右とが反転している点に留意する。
 図22は、本実施形態に係る統合アンテナ装置100におけるアンテナ配置の変形例(第1例)を示す平面図である。図22に示す統合アンテナ装置100においては、アンテナ2の外周縁部に沿って、4つのアンテナ1A~1Dが、その主面が基準面と垂直になるように配置されている。
 アンテナ1Aは、アンテナ2の右辺の中央近傍から、アンテナ2の右辺に沿って後方に延伸した後、アンテナ2の右後角近傍において折れ曲がり、アンテナ2の後辺に沿って延伸する。さらに、アンテナ1Aは、アンテナ2の左後角近傍において折れ曲がり、アンテナ2の左辺に沿って前方に延伸し、アンテナ2の左辺の中央近傍に到る。すなわち、図22に示すように、アンテナ1Aの端面は、下方側が開いたコの字状となっている。
 アンテナ1Bは、折れ曲がることなく、アンテナ2の左辺の中央近傍から、アンテナ2の左辺に沿って、アンテナ2の左前角近傍まで延伸する。
 アンテナ1Cは、折れ曲がることなく、アンテナ2の左前角近傍から、アンテナ2の前辺に沿って、アンテナ2の右前角近傍まで延伸する。
 アンテナ1Dは、折れ曲がることなく、アンテナ2の右前角近傍から、アンテナ2の右辺に沿って、アンテナ2の右辺の中央近傍まで延伸する。
 このように、本変形例(第1例)の構成によれば、4つのアンテナ1A~1Dにより、相異なる4つの周波数帯での通信を行うことが可能となっている。例えば、アンテナ1Aは、3G/LTE用のアンテナとして利用され、アンテナ1B~1Dは、他の高周波用アンテナ、例えば、ITS用(700MHz)、Wi-Fi用(2.4GHz、5GHz)、Bluetooth(登録商標)用(2.4GHz)、エンジンスタータ用(800MHz)用アンテナとして利用される。もちろん、各アンテナの用途はこれらに限るものではない。
 特に、本変形例(第1例)において、これら4つのアンテナ1A~1Dは、いずれもアンテナ2の外周縁部に沿って延伸しているため、設置スペースを拡大することなく、設置が可能となっている。また、これら4つのアンテナは、互いに重なり合っていないため、互いのアンテナ特性に悪影響を及ぼすこともない。
 さらに、本変形例(第1例)において、図示は省略するが、アンテナ1A~1Dの高さは共通であり、第2のアンテナ2は、側方から見て、その端面がアンテナ1A~1Dの上端と重なるように配置される。これにより、第2のアンテナ2に対し側方から到来する電磁波が、アンテナ1A~1Dによって遮蔽されてしまうことを防止している。
 したがって、本変形例(第1例)の構成によれば、統合アンテナ装置100のサイズを大型化することなく、より多くの帯域における通信を実現することができる。
 図23は、本実施形態に係る統合アンテナ装置100におけるアンテナ配置の変形例(第2例)を示す平面図である。
 図23に示す統合アンテナ装置100は、アンテナ1C,1Dの代わりに、アンテナ1Cとアンテナ1Dとを互いに継合したのと略同じ端面形状(すなわち、L字状)を有する、高周波用のアンテナ1Eが設けられている点で、図22に示す統合アンテナ装置100と異なる。すなわち、図23に示す統合アンテナ装置100においては、アンテナ2の外周縁部に沿って、3つのアンテナ1A,1B,1Eが配置されている。
 図24は、本実施形態に係る統合アンテナ装置100におけるアンテナ配置の変形例(第3例)を示す平面図である。
 図24に示す統合アンテナ装置100は、アンテナ1B,1Eの代わりに、アンテナ1Bとアンテナ1Eとを互いに継合したのと略同じ端面形状(すなわち、上方側に開いたコの字状)を有する、高周波用のアンテナ1Fが設けられている点で、図23に示す統合アンテナ装置100と異なる。すなわち、図24に示す統合アンテナ装置100においては、アンテナ2の外周縁部に沿って、2つのアンテナ1A,1Fが配置されている。
 図25は、本実施形態に係る統合アンテナ装置100におけるアンテナ配置の変形例(第4例)を示す平面図である。
 図25に示す統合アンテナ装置100は、アンテナ1B,1Cの代わりに、アンテナ1Bとアンテナ1Cとを互いに継合したのと略同じ端面形状(すなわち、L字状)を有する、高周波用のアンテナ1Gが設けられている点で、図22に示す統合アンテナ装置100と異なる。すなわち、図25に示す統合アンテナ装置100においては、アンテナ2の外周縁部に沿って、3つのアンテナ1A,1G,1Dが配置されている。
 図26は、本実施形態に係る統合アンテナ装置100におけるアンテナ配置の変形例(第5例)を示す平面図である。
 図26に示す統合アンテナ装置100は、アンテナ1Aの代わりに、このアンテナ1Aを、アンテナ2の左辺に沿って延伸する部分と、右辺に沿って延伸する部分と、後辺に沿って延伸する部分とに分離することによって得られる、アンテナ1H,1I,1Jが設けられている点で、図24に示す統合アンテナ装置100と異なる。すなわち、図26に示す統合アンテナ装置100においては、アンテナ2の外周縁部に沿って、4つのアンテナ1H,1F,1I,1Jが配置されている。
 図27は、本実施形態に係る統合アンテナ装置100におけるアンテナ配置の変形例(第6例)を示す平面図である。
 図27に示す統合アンテナ装置100は、アンテナ1I,1Jの代わりに、アンテナ1Iと1Jとを互いに継合したのと略同じ端面形状(すなわち、L字状)のアンテナ1Kが設けられている点で、図26に示す統合アンテナ装置100と異なる。すなわち、図27に示す統合アンテナ装置100においては、アンテナ2の外周縁部に沿って、3つのアンテナ1H,1F,1Kが配置されている。
 図28は、本実施形態に係る統合アンテナ装置100におけるアンテナ配置の変形例(第7例)を示す平面図である。図28に示す統合アンテナ装置100においては、アンテナ2の外周縁部に沿って、4つの第1のアンテナ(アンテナ1L~1O)が配置されている。
 アンテナ1Lは、折れ曲がることなく、アンテナ2の左後角近傍から、アンテナ2の左辺に沿って、アンテナ2の左前角近傍まで延伸する。
 アンテナ1Mは、折れ曲がることなく、アンテナ2の左前角近傍から、アンテナ2の前辺に沿って、アンテナ2の右前角近傍まで延伸する。
 アンテナ1Nは、折れ曲がることなく、アンテナ2の右前角近傍から、アンテナ2の右辺に沿って、アンテナ2の右後角近傍まで延伸する。
 アンテナ1Oは、折れ曲がることなく、アンテナ2の右後角近傍から、アンテナ2の後辺に沿って、アンテナ2の左後角近傍まで延伸する。
 図29は、本実施形態に係る統合アンテナ装置100におけるアンテナ配置の変形例(第8例)を示す平面図である。図29に示す統合アンテナ装置100は、アンテナ1L,1Mの代わりに、アンテナ1Lとアンテナ1Mとを互いに継合したのと略同じ端面形状(すなわち、L字状)のアンテナ1Pが設けられている点で、図28に示す統合アンテナ装置100と異なる。また、図29に示す統合アンテナ装置100は、アンテナ1N,1Oの代わりに、アンテナ1Nとアンテナ1Oとを互いに継合したのと略同じ端面形状(すなわち、L字状)のアンテナ1Qが設けられている点でも、図28に示す統合アンテナ装置100と異なる。
 すなわち、図29に示す統合アンテナ装置100においては、アンテナ2の外周縁部に沿って、2つの第1のアンテナ(アンテナ1P,1Q)が配置されている。
 図22~29に示すように、本実施形態の統合アンテナ装置100においては、その主面が基準面と直交するように配置される平面アンテナの枚数及び形状を様々に変形することが可能である。もちろん、図22~29に示す構成に限らず、さらなる他の構成に変形することも可能である。例えば、平面アンテナの枚数を5枚以上にする構成も可能である。また、これらの平面アンテナを構成するパターン(導体により形成されるアンテナパターン)は、共通の誘電体フィルムに挟持されていてもよいし、別個の誘電体フィルムに挟持されていてもよい。前者の構成を採用した場合、統合アンテナ装置100の製造に際し、これらの平面アンテナの取り扱いがより容易になることは明らかであろう。
 〔ループアンテナの変形例〕
 次に、上述したループアンテナの変形例について、図30~図34を参照して説明する。
 《ループアンテナの構成》
 まず、本変形例に係るループアンテナ50の構成について、図30を参照して説明する。図30(a)は、ループアンテナ50の構成を示す平面図である。図30(b)は、ループアンテナ50が備えている無給電素子54~55の等価回路を示す回路図である。
 ループアンテナ50は、図30に示すように、放射素子51と、1対の給電部52a~52bと、1対の短絡部53a~53bと、第1の無給電素子54と、第2の無給電素子55とを備えている。本変形例において、放射素子51、給電部52a~52b、及び短絡部53a~53bは、1枚の導体箔(例えば、銅箔)により一体成形されている。また、第1の無給電素子54は、放射素子51等を構成する導体箔から孤立した他の導体箔により構成されている。また、第2の無給電素子55は、放射素子51等を構成する導体箔からも第1の無給電素子54を構成する導体箔からも孤立した更に他の導体箔により構成されている。
 放射素子51は、閉曲線上に配置された線状又は帯状導体により構成される。本変形例においては、短軸45mm、長軸52mmの楕円上に配置された幅1mmの帯状の導体箔(例えば、銅箔)を放射素子51として用いる。放射素子51の一方の端部51aは、上記楕円の中心から0時方向に伸びる直線を介して、放射素子51の他方の端部51bと対向している。
 給電部52aは、放射素子51の一方の端部51aから上記楕円の中心付近に至る線分上に配置された線状又は帯状導体である。本変形例においては、幅1mmの帯状の導体箔を給電部52aとして用いる。給電部52aの先端には、同軸ケーブルの外側導体が接続される給電点Pが設けられる。したがって、放射素子51の一方の端部51aは、この給電部52aを介して同軸ケーブルの外側導体と接続されることになる。
 給電部52bは、放射素子51の他方の端部51bから上記楕円の中心付近に至る線分上に配置された線状又は帯状導体である。本変形例においては、幅1mmの帯状の導体箔を給電部52bとして用いる。給電部52bの先端には、同軸ケーブルの内側導体が接続される給電点Qが設けられる。したがって、放射素子51の他方の端部51bは、この給電部52bを介して同軸ケーブルの内側導体と接続されることになる。
 短絡部53aは、上記楕円の中心から見て9時方向に位置する放射素子51上の点51cと、給電点Pとを短絡するための構成である。本変形例においては、放射素子51上の点51cから上記楕円の中心付近に至る線分上に配置された、幅1mmの帯状の導体箔を短絡部53aとして用いる。
 短絡部53bは、上記楕円の中心から見て3時方向に位置する放射素子51上の点51dと、給電点Pとを短絡するための構成である。本変形例においては、放射素子51上の点51dから上記楕円の中心付近に至る直線上に配置された、幅1mmの帯状の導体箔を短絡部53bとして用いる。
 なお、給電部52bの先端には、給電部52a側に突出した突出部が設けられている。そして、給電部52aの先端は、この突出部に沿うように屈曲している。また、上記楕円の中心の上方に位置する給電部52aの先端と、該中心の左方に位置する短絡部53aの先端とは、四分円弧上に配置された帯状導体(幅2mm)を介して互いに接続されている。そして、上記楕円の中心の上方に位置する給電部52bの先端と、該中心の右方に位置する短絡部53bの先端とは、四分円弧上に配置された帯状導体(幅2mm)を介して互いに接続されている。本変形例においては、このような構成を採用することによって、上記楕円の中心から0時方向に伸びる直線上に給電点P及び給電点Qの双方を配置することを可能ならしてめている。これにより、給電点P及び給電点Qから同直線に沿って引き出された同軸ケーブルに掛かるストレスが軽減される。
 第1の無給電素子54は、主要部54bと、第1の延長部54aと、第2の延長部54cとにより構成されている。主要部54bは、上記楕円の中心から見て6時方向から9時方向に亘って放射素子51の外周に沿う外縁を有する略L字型の面状導体である。第1の延長部54aは、上記楕円の中心から見て9時方向に位置する主要部54bの端部から0時方向に直線的に伸びる帯状導体である。第2の延長部54cは、上記楕円の中心から見て6時方向に位置する主要部54bの端部から3時方向に直線的に伸びる帯状導体である。
 ループアンテナ50において、第1の無給電素子54の第2の延長部54cは、右旋円偏波の利得が最大となる方向(以下、「最大利得方向」と記載)の傾きを変化させるという機能を有する。すなわち、第2の延長部54cの長さを短くすると、右旋円偏波の最大利得方向の傾きが小さくなり、第2の延長部54cの長さを長くすると、右旋円偏波の最大利得方向の傾きが大きくなる。
 第2の無給電素子55は、主要部55bと、第1の延長部55aと、第2の延長部55cとにより構成されている。主要部55bは、上記楕円の中心から見て0時方向から3時方向に亘って放射素子51の外周に沿う外縁を有する略L字型の面状導体である。第1の延長部55aは、上記楕円の中心から見て0時方向に位置する主要部55bの端部から9時方向に直線的に伸びる帯状導体である。第2の延長部55cは、上記楕円の中心から見て3時方向に位置する主要部55bの端部から6時方向に直線的に伸びる帯状導体である。
 ループアンテナ50において、第2の無給電素子55の第2の延長部55cは、共振周波数を変化させるという機能を有する。すなわち、第2の延長部55cの長さを短くすると、共振周波数が高周波側にシフトし、第2の延長部55cの長さを長くすると、共振周波数が低周波側にシフトする。また、第2の延長部55cの長さを変化させると、ループアンテナ50の位相角が変化する。
 第1の無給電素子54の第1の延長部54aの先端と、第2の無給電素子55の第1の延長部55aの先端とは、容量結合している。すなわち、第1の無給電素子54の第1の延長部54aの先端と、第2の無給電素子55の第1の延長部55aの先端との間のギャップ56は、キャパシタンスを有している。
 第1の無給電素子54と第2の無給電素子55とからなる無給電素子群は、図30(b)に示すLC回路と等価である。図30(b)に示すLC回路において、L1は、第1の無給電素子54の自己インダクタンスを表し、L2は、第2の無給電素子55の自己インダクタンスを表す。また、C1は、第1の無給電素子54とグランド面との間のキャパシタンスを表し、C2は、第2の無給電素子55とグランド面との間のキャパシタンスを表す。また、C3は、上述したギャップ56のキャパシタンスを表す。第1の無給電素子54と第2の無給電素子55とからなる無給電素子群は、図30(b)に示すLC回路としての共振周波数を有している。
 放射素子51に電流が流れると、無給電素子群にも誘導電流が流れる。従って、ループアンテナ50の放射する電磁波は、放射素子51から放射される電磁波と無給電素子群から放射される電磁波とを重ね合わせたものとなる。ギャップ56の間隔を適宜変更し、無給電素子群の共振周波数を放射素子51の共振周波数と一致させることによって、当該共振周波数においてループアンテナ50から放射される電磁波の強度を、同周波数において放射素子51(単体)が放射する電磁波の強度よりも強くすることができる。すなわち、ギャップ56の間隔を適宜変更し、無給電素子群の共振周波数を放射素子51の共振周波数と一致させることによって、当該共振周波数を含む帯域におけるループアンテナ50のVSWR値を、同帯域における放射素子51(単体)のVSWR値よりも小さくすることができる。
 上述したように、ループアンテナ50において、第1の無給電素子54の第2の延長部54cは、右旋円偏波の最大利得方向を変化させるという機能を有する。この点について、図31を参照して説明する。
 図31は、ループアンテナ50の放射パターンを示すグラフである。(a)は、延長部54cが付加されていない場合の放射パターンを示し、(b)は、延長部54cが付加されている場合の放射パターンを示す。各グラフにおいて、RHCPは、右旋円偏波の放射パターンを表し、LHCPは、左旋円偏波の放射パターンを表す。
 延長部54cが付加されていない場合、図31(a)に示すように、右旋円偏波の最大利得方向は、アンテナ形成面(図30におけるxy面)と直交する方向(図30におけるz軸方向)である。これに対して、延長部54cを付加した場合、図31(b)に示すように、右旋円偏波の最大利得方向が約30度傾く。
 この最大利得方向の傾きは、延長部54cの長さを変化させることによって変化する。具体的には、延長部54cの長さを短くすると、最大利得方向の傾きが小さくなり、延長部54cの長さを長くすると、最大利得方向の傾きが大きくなる。したがって、右旋円偏波の最大利得方向を測定しながら延長部54cの長さを調整する工程を含めることによって、右旋円偏波の最大利得方向の傾きが所望の値となるループアンテナ50を製造することが可能になる。
 上述したように、ループアンテナ50においては、第1の無給電素子54と第2の無給電素子55との間のギャップ56について、その間隔を適宜調整することによって、VSWR値を低下させることができる。この点について、図32を参照して説明する。
 図32は、1.575GHz近傍におけるループアンテナ50のVSWR特性を示すグラフである。図32において、VSWR0は、第1の無給電素子54及び第2の無給電素子55の双方を取り去った場合のVSWR特性を表し、VSWR1は、第1の無給電素子54及び第2の無給電素子55の双方を付加した後のVSWR特性を表し、VSWR1は、第1の無給電素子54及び第2の無給電素子55の双方を付加し、更に、1.575GHzのVSWR値を最小化するようギャップ56のギャップ間隔を調整した後のVSWR特性を示す。
 図32に示すように、第1の無給電素子54及び第2の無給電素子55の双方を付加することによって、1.5GHz以下の帯域においてVSWR値が低下し、更に、ギャップ56のギャップ間隔を調整することによって、1.575GHzにおけるVSWR値が低下する。
 このように、ギャップ56のギャップ間隔を調整することによって、所望の周波数におけるVSWR値を変化させることができる。したがって、所望の周波数におけるVSWR値を測定しながらギャップ56のギャップ間隔を調整する工程を含めることによって、所望の周波数において低いVSWR値を有するループアンテナ50を製造することが可能になる。
 ループアンテナ50において、放射素子51は楕円の周上に配置されるものとしたが、これに限定されるものではない。例えば、放射素子51は、図33に示すようにメアンダ化されていてもよいし、図34に示すように長方形の周上に配置されていてもよい。また、ループアンテナ50において、短絡部53a~53bは、図34に示すように省略してもよい。
 〔ダイポールアンテナの特性に関する補足〕
 なお、アンテナ2(ダイポールアンテナ)は、アンテナ1(図5参照)及びアンテナ3(図13参照)と組み合わせることなく、単体で利用しても良好な特性が得られるものである。以下、アンテナ2を単体で用いた場合の特性について、図35~図37に基づいて補足する。
 図35(a)は、アンテナ2の構成例を示す平面図である。図35(a)に示すアンテナ2においては、短絡部及び接地部が省略されている。
 図35(b)は、図35(a)に示すように構成されたアンテナ2のVSWR特性を示すグラフである。図35(b)に示すVSWR特性は、アンテナ2を単体で利用した場合(アンテナ1及びアンテナ3と組み合わせずに使用した場合)のVSWR特性である。
 アンテナ2は、短絡部及び接地部を省略したとしても、図35(b)に示すように、要求帯域(DAB帯域)内に共振点を有する。ただし、短絡部及び接地部を省略した場合、図35(b)に示すように、VSWRの値が閾値(例えば4)以下になる帯域の幅は狭い。
 図36(a)は、アンテナ2の他の構成例を示す平面図である。図36(a)に示すアンテナ2は、3つの短絡部22a1~22a3と2つの接地部22b1~22b2とを有している。
 3つの短絡部22a1~22a3は、何れも、第2の放射素子22を構成する区間のうち、互いに隣接する2つの区間を短絡するものである。より具体的に言うと、第1の短絡部22a1は、第2の放射素子22を構成する直線部のうち、第1の放射素子21の下方(第2の放射素子22の内周側の端部が配置される側)に位置する2本の直線部(内周側から数えて3~4番目の直線部)を短絡する。また、第2の短絡部22a2は、第2の放射素子22を構成する直線部のうち、第1の放射素子21の上方(第2の放射素子22の内周側の端部が配置される側と反対側)に位置する2本の直線部(内周側から数えて1~2番目の直線部)を短絡する。また、第3の短絡部22a3は、第2の放射素子22を構成する直線部のうち、第1の放射素子21の上方に位置する2本の直線部(内周側から数えて1~2番目の直線部)を短絡する。
 2つの接地部22b1~22b2は、何れも、第2の放射素子22の最外周を構成する区間をグランドに接続するものである。より具体的に言うと、第1の接地部22b1は、第2の放射素子22の最外周を構成する四分円部のうち、第1の放射素子21の左上に位置する四分円部上の点をグランドに接続する。また、第2の接地部22b2は、第2の放射素子22の最外周を構成する四分円部のうち、第1の放射素子21の左下に位置する四分円部上の点をグランドに接続する。
 図36(b)は、図36(a)に示すように構成されたアンテナ2のVSWR特性を示すグラフである。図36(b)に示すVSWR特性は、アンテナ2を単体で利用した場合(アンテナ1及びアンテナ3と組み合わせずに使用した場合)のVSWR特性である。
 短絡部22a1~22a3及び接地部22b1~22b2を設けたことによって、VSWRの値が閾値(例えば4)以下になる帯域が拡幅されていることが、図36(b)から確かめられる。このような帯域拡幅が生じる要因としては、短絡部22a1~22a3を設けたことによって、放射素子22上に形成される電流路のバリエーションが増大した結果生じる、共振点の生成又はシフトが挙げられる。
 図37(a)は、アンテナ2の更に他の構成例を示す平面図である。図37(a)に示すアンテナ2は、2つの短絡部22a1~22a2と2つの接地部22b1~22b2とを有している。
 2つの短絡部22a1~22a2は、何れも、第2の放射素子22を構成する区間のうち、互いに隣接する3つ以上の区間を短絡するものである。より具体的に言うと、第1の短絡部22a1は、第2の放射素子22を構成する直線部のうち、第1の放射素子21の下方(第2の放射素子22の内周側の端部が配置される側)に位置する6本の直線部(内周側から数えて1~6番目の直線部)を短絡する。また、第2の短絡部22a2は、第2の放射素子22を構成する直線部のうち、第1の放射素子21の上方(第2の放射素子22の内周側の端部が配置される側と反対側)に位置する5本の直線部(内周側から数えて4~8番目の直線部)を短絡する。
 2つの接地部22b1~22b2は、何れも、第2の放射素子22の最外周を構成する区間をグランドに接続するものである。より具体的に言うと、第1の接地部22b1は、第2の放射素子22の最外周を構成する四分円部のうち、第1の放射素子21の左上に位置する四分円部上の点をグランドに接続する。また、第2の接地部22b2は、第2の放射素子22の最外周を構成する四分円部のうち、第1の放射素子21の左下に位置する四分円部上の点をグランドに接続する。なお、第1の接地部22b1は、第2の放射素子22を構成する四分円部のうち、第1の放射素子21の左上に位置する4本の四分円部(外周側から数えて1~4番目の四分円部)を短絡する短絡部を兼ねている。
 図37(b)は、図37(a)に示すように構成されたアンテナ2のVSWR特性を示すグラフである。図37(b)に示すVSWR特性は、アンテナ2を単体で利用した場合(アンテナ1及びアンテナ3と組み合わせずに使用した場合)のVSWR特性である。
 短絡部22a1~22a2及び接地部22b1~22b2を設けたことによって、VSWRの値が閾値(例えば4)以下になる帯域が更に拡幅されていることが、図37(b)から確かめられる。このような帯域拡幅が生じる要因としては、短絡部22a1~22a2を用いて短絡する第1の放射素子21の区間の数を3以上としたことによって、放射素子22上に形成される電流路のバリエーションが更に増大した結果生じる、更なる共振点の生成又はシフトが挙げられる。
 〔アンテナの保持構造〕
 以下では、本実施形態の統合アンテナ装置100が適用し得る、アンテナ2およびアンテナ1を保持する構造体(以下、「アンテナ保持構造体」と称する)の構成について説明する。但し、本実施形態の統合アンテナ装置に適用されるアンテナ保持構造体の構成は、以下に例示するものに限定されない。
 また、例えば、アンテナ2とアンテナ3との上下関係が実施形態(図1参照)で説明したものと逆転するような場合、以下に例示するアンテナ保持構造体の構成は、アンテナ2およびアンテナ1の保持に代えて、アンテナ3およびアンテナ1の保持にも、適用することができる。
 〔第1構成例〕
 初めに、図38および図39を参照して、アンテナ保持構造体の第1構成例について説明する。図38は、アンテナ保持構造体の第1構成例を示す展開図である。図39は、アンテナ保持構造体の第1構成例を示す斜視図である。
 (アンテナ保持構造体200の構成)
 第1構成例のアンテナ保持構造体200は、1枚のフレキシブルプリント基板により構成されている。例えば、アンテナ保持構造体200は、ポリイミドフィルム等の誘電体層の表面にアンテナパターン(銅箔等の導体箔)を積層し、さらに、レジストを塗布することにより構成される。
 アンテナ保持構造体200は、複数の平面(平面領域)を組み合わせることにより構成されている。第1構成例のアンテナ保持構造体200は、図38に示すように、第1の平面210、第2の平面220、および第3の平面230を含んでおり、これらの平面210,220,230は何れも矩形(長方形)である。
 第1の平面210は、アンテナ保持構造体200が推奨される設置方法に従って設置されたとき(例えば、当該アンテナ保持構造体200が車載用のルーフアンテナ用のものであれば、ルーフトップに設置されたとき)に、地平面と平行になる。以下、この意味で、第1の平面210を水平面と記載することもある。
 第1の平面210における第1の辺(図中y軸負方向側の辺)には、第2の平面220における上辺(図中y軸正方向側の辺であり、第2の平面220を折り曲げたときに上辺となる辺)が繋がっており、第1の平面210における第2の辺(図中x軸正方向側の辺)には、第3の平面230における上辺(図中x軸負方向側の辺であり、第3の平面230を折り曲げたときに上辺となる辺)が繋がっている。すなわち、第1構成例のアンテナ保持構造体200において、これら各平面は、フレキシブルプリント基板を折り曲げることによって一体的に形成されている。
 第1の平面210、第2の平面220、および第3の平面230の各々には、アンテナパターンが設けられている。第1の平面210には、アンテナパターン212が設けられている。第2の平面220には、アンテナパターン222が設けられている。第3の平面230には、アンテナパターン232が設けられている。
 各アンテナパターンは、他の平面に設けられている他のアンテナパターンから孤立している。すなわち、各アンテナパターンは、他のアンテナパターンと電気的に接続されていない。また、各アンテナパターンは、他のアンテナパターンとは、受信する電磁波の種類が異なる。これにより、第1の平面210、第2の平面220、および第3の平面230の各々は、受信する電磁波の種類が他の平面アンテナとは異なる、孤立した平面アンテナとして機能する。すなわち、第1構成例のアンテナ保持構造体200は、受信する電磁波の種類および設置面が互いに異なる3つの平面アンテナを備えた統合アンテナであるといえる。
 ここで、第2の平面220は、第1の平面210に対し、境界線202を稜線として、折り曲げることが可能となっている。例えば、第2の平面220は、第1の平面210に対し、垂直に山折りされることにより、図39に示すように、アンテナ保持構造体200における第1の側面(垂直面)となる。
 第3の平面230は、第1の平面210に対し、境界線204を稜線として、折り曲げることが可能となっている。例えば、第3の平面230は、第1の平面210に対し、垂直に山折りされることにより、アンテナ保持構造体200における第2の側面(垂直面)となる。なお、図39において、第3の平面230は、第1の平面210および第2の平面220の裏側に隠れているために図示されていないが、実際には当該裏側に存在していることは明らかである。
 アンテナ保持構造体200は、図38に示す展開された形態のフレキシブルプリント基板を折り曲げることによって、図39に示す立体的な形態となる。立体的な形態となったアンテナ保持構造体200は、第1の平面210上に配置された1つの平面アンテナ(前述の実施形態(図1)におけるアンテナ2に該当する)と、第2の平面220および第3の平面230上に配置された2つの平面アンテナ(少なくとも1つが、前述の実施形態(図1)におけるアンテナ1に該当する)とが統合された統合アンテナを構成する。この統合アンテナは、複数の平面が互いに支持しあう高強度の構造体となっている。
 第1構成例のアンテナ保持構造体200においては、地平と平行に配置されることが好ましいアンテナパターンを第1の平面210上に形成する。地平と平行に配置されることが好ましいアンテナパターンとしては、DAB(Digital Audio Broadcast)用のアンテナパターンが挙げられる。ただし、平置用に設計されたアンテナパターンであれば、他のアンテナパターン(例えば、GPS(Global Positioning System)用、DTV用、SAT(Satellite Communication)用のアンテナパターン等)を第1の平面210上に形成しても構わない。
 第1の平面210が地平と平行になるようにアンテナ保持構造体200を配置すれば、衛星送信局から送信された電磁波など、地平と垂直に伝播する電磁波を、第1の平面210上に形成されたアンテナパターン212に垂直に入射させることができる。したがって、このような電磁波に対する受信感度を高めることができる。
 また、第1構成例のアンテナ保持構造体200においては、地平と垂直に配置されることが好ましいアンテナパターンを第2の平面220及び第3の平面230上に形成する。地平と垂直に配置されることが好ましいアンテナパターンとしては、地上送信局から送信された電磁波を受信するためのアンテナパターン(例えば、3G(3rd Generation)/LTE(Long Term Evolution)用のアンテナパターン)が挙げられる。ただし、縦置用に設計されたアンテナパターンであれば、他のアンテナパターン(例えば、WLAN用、BlueTooth(登録商標)用のアンテナパターン等)を第2の平面220及び第3の平面230上に形成しても構わない。
 第1の平面210が地平と平行になるようにアンテナ保持構造体200を配置すれば、地上送信局から送信された電磁波など、地平と平行に伝播する電磁波を、第2の平面220に形成されたアンテナパターン222又は第3の平面230に形成されたアンテナパターン232に垂直に入射させることができる。したがって、このような電磁波に対する受信感度を高めることができる。
 なお、第1構成例においては、第1の平面210と第2の平面220との成す角θをθ=90°とする構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、第1の平面210と第2の平面との成す角θは、0°<θ<180°となればよく、θ=90°であることを要さない。このような構成であっても、伝播角の成す角が180°-θとなる第1の電磁波と第2の電磁波とに対して高い受信感度を得ることができる。第1の平面210と第3の平面230との成す角θ’についても同様のことが言える。
 〔第2構成例〕
 次に、図40および図41を参照して、アンテナ保持構造体の第2構成例について説明する。図40は、アンテナ保持構造体の第2構成例を示す展開図である。図41は、アンテナ保持構造体の第2構成例を示す斜視図である。
 以下、第2構成例のアンテナ保持構造体200に関し、第1構成例のアンテナ保持構造体200からの変更点について説明する。
 第1構成例のアンテナ保持構造体200においては、互いに孤立した2つのアンテナパターン222及び232が第2の平面220および第3の平面230の各々に形成されている。一方、第2構成例のアンテナ保持構造体200は、1つのアンテナパターンが第2の平面220および第3の平面230に亘って形成されている。
 具体的には、図40に示すように、第2の平面220には、アンテナパターン300Aが設けられている。また、第3の平面230には、アンテナパターン300Bが設けられている。アンテナパターン300Aおよびアンテナパターン300Bは、接続部300Cによって電気的に接続されている。これにより、アンテナパターン300Aおよびアンテナパターン300Bは、1つのアンテナパターンを構成する。
 ここで、接続部300Cは、第1の平面210の表面上を通過して、アンテナパターン300Aおよびアンテナパターン300Bを互いに接続している。これにより、図40に示すように、アンテナ保持構造体200が展開された状態にあるときにも、アンテナパターン300Aおよびアンテナパターン300Bが互いに接続された状態となっている。このように、アンテナパターン300Aおよびアンテナパターン300Bとともに、接続部300Cをアンテナ保持構造体200に形成しておけば、図41に示すように、各側面が折り曲げられたとしても、アンテナパターン300Aおよびアンテナパターン300Bは接続された状態が維持され、上記折り曲げ後に、アンテナパターン300Aおよびアンテナパターン300Bを互いに接続する必要が無くなるため、組み立て容易性の観点から、本構成は有効である。また、アンテナ保持構造体200の製造時には、アンテナパターン300A~Cを同一平面上に形成すればよいため、その製造も容易なものとなる。
 上記アンテナパターン300A~Cにより、第2の平面220および第3の平面230(前述の実施形態(図1)におけるアンテナ1に該当する)は、互いに一体となって一つのアンテナとして機能する。なお、このアンテナが第1の平面210に形成されたアンテナパターン212と孤立している点は、第1構成例と同様である。
 すなわち、第2構成例のアンテナ保持構造体200は、図40に示すように展開された状態から、第2の平面220および第3の平面230の各々が、第1の平面210に対して折り曲げられることにより、第1の平面210上に形成されたアンテナパターン212と、第2の平面220および第3の平面230に亘って形成されたアンテナパターン300A~Bとが統合された、立体的な統合アンテナ(すなわち、受信する電磁波の種類が互いに異なる2つのアンテナを備えた統合アンテナ)を構成する。
 〔第3構成例〕
 次に、図42および図43を参照して、アンテナ保持構造体の第3構成例について説明する。図42は、アンテナ保持構造体の第3構成例を示す展開図である。図43は、アンテナ保持構造体の第3構成例を示す斜視図である。
 以下、第3構成例のアンテナ保持構造体200に関し、第1構成例のアンテナ保持構造体200からの変更点について説明する。
 第3構成例のアンテナ保持構造体200は、第4の平面240、第5の平面250、および第6の平面260をさらに備えている。
 第1の平面210における第3の辺(図中y軸正方向側の辺)には、第4の平面240における上辺(図中y軸負方向側の辺であり、第4の平面240を折り曲げたときに上辺となる辺)が繋がっている。
 また、第2の平面220における下辺(図中y軸負方向側の辺であり、第2の平面220を折り曲げたときに下辺となる辺)には、第5の平面250における第1の辺(図中y軸正方向側の辺)が繋がっている。
 また、第1の平面210における第4の辺(図中x軸負方向側下側の辺)には、第6の平面260における上辺(図中x軸正方向側の辺であり、第6の平面260を折り曲げたときに上辺となる辺)が繋がっている。
 すなわち、第3構成例のアンテナ保持構造体200においては、第1の平面210、第2の平面220、第3の平面230、第4の平面240、第5の平面250、および第6の平面が、1枚のフレキシブルプリント基板によって一体的に形成されている。
 第4の平面240は、第1の平面210に対し、境界線206を稜線として、折り曲げることが可能となっている。例えば、第4の平面240は、第1の平面210に対し、垂直に山折りされることにより、図6に示すように、第2の平面220に対向する、アンテナ保持構造体200における第3の側面(垂直面)となる。
 第5の平面250は、第2の平面220に対し、境界線208を稜線として、折り曲げることが可能となっている。例えば、第5の平面250は、第2の平面220に対し、垂直に山折りされることにより、図6に示すように、第1の平面210に対向する、アンテナ保持構造体200における下面(第2の水平面)となる。
 第6の平面260は、第1の平面210に対し、第1の平面210との境界線を稜線として、折り曲げることが可能となっている。例えば、第6の平面260は、第1の平面210に対し、垂直に山折りされることにより、図43に示すように、第3の平面230に対向する、アンテナ保持構造体200における第4の側面(垂直面)となる。
 第3構成例のアンテナ保持構造体200においては、第5の平面250のサイズが、対向する第1の平面210に対し、水平方向に拡大されている。当該第5の平面250を、アンテナ保持構造体200を安定させるためのベースとして機能させるためである。
 すなわち、第3構成例のアンテナ保持構造体200は、各平面が折り曲げられることにより、図43に示すような、上面(第1の平面210)、下面(第5の平面250)、および4つの側面(第2の平面220、第3の平面230、第4の平面240、および第6の平面260)を有し、かつ下面が上面よりも拡大されており、これら複数の平面が互いに支持しあう高強度かつ箱状の構造体となる。
 第4の平面240、第5の平面250、および第6の平面260には、アンテナパターンが設けられていないが、少なくともいずれか1つに対し、アンテナパターンを設けることが可能である。但し、第4の平面240、第5の平面250、および第6の平面260は、アンテナパターンが設けられていなくとも、他の平面と同様にアンテナ保持構造体200の壁面として、アンテナ保持構造体200の強度向上に一役買っている。
 この第3構成例のアンテナ保持構造体200においても、各アンテナパターンは、他の平面に設けられている他のアンテナパターンから孤立している。すなわち、各アンテナパターンは、他のアンテナパターンと電気的に接続されていない。また、各アンテナパターンは、他のアンテナパターンとは、受信する電磁波の種類が異なる。これにより、第1の平面210、第2の平面220、および第3の平面230の各々は、受信する電磁波の種類が他の平面アンテナとは異なる、孤立した平面アンテナとして機能する。すなわち、第3構成例のアンテナ保持構造体200は、受信する電磁波の種類および設置面が互いに異なる3つの平面アンテナを備えた統合アンテナであるといえる。
 特に、第3構成例のアンテナ保持構造体200は、第1構成例のアンテナ保持構造体200と同様に、地平面と平行に配置されることが好ましいアンテナパターンが、第1の平面210上に形成されており、地平面と垂直に配置されることが好ましいアンテナパターンが、第2の平面220および第3の平面230上に形成されている。
 第3構成例のアンテナ保持構造体200において、第5の平面250の裏面には、貼付け領域254、貼付け領域256、および、貼付け領域258が設けられている。第5の平面250の裏面とは、図42に示すようにアンテナ保持構造体200を展開したときに、第5の平面250の裏側となる面である。これにより、図43に示すように、第3構成例のアンテナ保持構造体200において、各平面が折り曲げられることにより、第5の平面250の裏面は、第5の平面250における上側の面となり、すなわち、上記各貼付け領域は、第5の平面250における上側の面に配置された状態となる。
 また、第3構成例のアンテナ保持構造体200において、第3の平面230には、貼代234が設けられている。貼代234は、当該第3の平面230の下辺(図42におけるx軸正方向側の辺であり、第3の平面230が折り曲げられたときに下辺となる辺)に沿って、ある程度の幅(貼付けするのに十分な幅)を有して拡大された部分である。第3の平面230においては、その下辺を稜線(折り曲げ線)として、貼代234を折り曲げることが可能となっている。これにより、アンテナ保持構造体200において、第3の平面230が折り曲げられて側面(垂直面)となったときに、貼代234を谷折りする(外側に折り曲げる)ことにより、当該貼代234を水平面とすることが可能となっている。そして、当該貼代234を、ちょうど対向する位置にある貼付け領域254に重ね合わせ、さらに、貼付剤(例えば、半田、接着剤、粘着テープ等)により、貼付け領域254に貼り付けることが可能となっている。
 また、第3構成例のアンテナ保持構造体200において、第4の平面240には、貼代244が設けられている。貼代234は、当該第4の平面240の下辺(図42における図中y軸正方向側の辺であり、第4の平面240が折り曲げられたときに下辺となる辺)に沿って、ある程度の幅(貼付けするのに十分な幅)を有して拡大された部分である。第4の平面240においては、その下辺を稜線(折り曲げ線)として、貼代244を折り曲げることが可能となっている。これにより、アンテナ保持構造体200において、第4の平面240が折り曲げられて側面(垂直面)となったときに、貼代244を谷折りする(外側に折り曲げる)ことにより、当該貼代244を水平面とすることが可能となっている。そして、当該貼代244を、ちょうど対向する位置にある貼付け領域258に重ね合わせ、さらに、貼付剤により、貼付け領域258に貼り付けることが可能となっている。
 また、第3構成例のアンテナ保持構造体200において、第6の平面260には、貼代264が設けられている。貼代264は、当該第6の平面260の下辺(図42におけるx軸負方向側の辺であり、第6の平面260が折り曲げられたときに下辺となる辺)に沿って、ある程度の幅(貼付けするのに十分な幅)を有して拡大された部分である。第6の平面260においては、その下辺を稜線(折り曲げ線)として、貼代264を折り曲げることが可能となっている。これにより、アンテナ保持構造体200において、第6の平面260が折り曲げられて側面(垂直面)となったときに、貼代264を谷折りする(外側に折り曲げる)ことにより、当該貼代264を水平面とすることが可能となっている。そして、当該貼代264を、ちょうど対向する位置にある貼付け領域256に重ね合わせ、さらに、貼付剤により、貼付け領域256に貼り付けることが可能となっている。
 このように、第3構成例のアンテナ保持構造体200は、貼代234,244,264の各々が下面(第5の平面250)に貼り付けられることにより、元々一の側面(第2の側面120)が下面(第5の平面250)に固定されているうえに、さらに、アンテナ保持構造体200における他の3方の側面(第3の平面230、第4の平面240、および第6の平面260)の各々が下面(第5の平面250)に固定されるため、アンテナ保持構造体200は、図43に示す状態を安定的に維持することができる、高強度かつ立体的な構造体となる。
 〔第1構成例~第3構成例の補足説明〕
 (接合部について)
 第1構成例~第3構成例のアンテナ保持構造体200において、各平面の折り曲げ線となる各境界線には、当該境界線に沿って、スリットや開口等の折り曲げを容易とするための構成を有していてもよい。
 (側面の角度について)
 第1構成例~第3構成例のアンテナ保持構造体200では、水平面となる平面(第1の平面)と側面となる平面(第2の平面および第3の平面)とがなす角度θが90°となるように、側面となる平面(第2の平面および第3の平面)を折り曲げることとしているが、上記角度θは、少なくとも0°<θ<180°を満たせばよく、90°以外であってもよい。例えば、上記角度θを、120°、135°、150°等としてもよい。この場合、アンテナ保持構造体200に対して比較的斜め上方から到来してくる電磁波の受信感度を、上記角度θを90°としたり、当該平面アンテナを上記水平面上に設けたりするよりも、高めることができる。
 (統合アンテナの各部の形状について)
 第1構成例~第3構成例のアンテナ保持構造体200において、各部の形状は、適宜変更され得るものである。例えば、第1構成例~第3構成例のアンテナ保持構造体200においては、各平面の形状として長方形状を採用しているが、これ以外の形状を採用することも可能である。また、第1構成例~第3構成例のアンテナ保持構造体200において、各アンテナパターンの形状や、各アンテナパターンの設置先も、適宜変更され得るものである。
 〔第4構成例〕
 次に、図44および図45を参照して、アンテナ保持構造体の第4構成例について説明する。
 図44は、アンテナ保持構造体の第4構成例を示す分解斜視図である。図45は、図44のアンテナ保持構造体が組み立てられた状態を示す外観斜視図である。
 図44に示すように、アンテナ保持構造体400は、スペーサ410、平面アンテナ420、および平面アンテナ440を備えて構成されている。すなわち、第4構成例のアンテナ保持構造体400は、2つの平面アンテナを備えた、いわゆる統合アンテナ装置である。
 (平面アンテナ420,440)
 第4構成例のアンテナ保持構造体400において、例えば、平面アンテナ420(前述の実施形態(図1)におけるアンテナ1に該当する)は、3G(3rd Generation)/LTE(Long Term Evolution)用であり、平面アンテナ440(前述の実施形態(図1)におけるアンテナ2に該当する)は、DAB(Digital Audio Broadcast)用である。但し、平面アンテナ440は、GPS(Global Positioning System)用であってもよい。
 上記各平面アンテナは、目的の周波数帯域で動作するためのアンテナパターン(例えば、地板、放射素子等によって構成されている)を構成する導体箔(例えば、銅箔)を1対の誘電体フィルム(例えば、ポリイミドフィルム)で挟み込む構成を採用している。すなわち、上記各平面アンテナは、薄型かつフレキシブルであるため、容易に折り曲げることが可能となっている。
 (スペーサ410)
 スペーサ410は、平面アンテナ420,440を保持するためのものである。スペーサ410は、略直方体形状をなしており、上面410A、下面410B、側面410C(第1の側面)、側面410D(第2の側面)、側面410E(第3の側面)、側面410Fを有している。スペーサ410の素材には、樹脂が用いられている。
 上面410Aおよび下面410Bは、例えば、アンテナ保持構造体400の設置面(例えば、自動車のルーフ)に対して水平な面であり、側面410C~Fは、上記設置面に対して垂直な面である。また、側面410Cおよび側面410Fは、互いに対向しており、側面410Dおよび側面410Eは、互いに対向している。
 上面410Aには、平面アンテナ440が取り付けられる。また、側面410Cには、平面アンテナ420が取り付けられる。
 すなわち、アンテナ保持構造体400において、平面アンテナ440は、アンテナ保持構造体400の設置面に対して水平に配置され、平面アンテナ420は、アンテナ保持構造体400の設置面に対して垂直に配置される。
 (平面アンテナ440の保持)
 第4構成例のアンテナ保持構造体400では、上面410Aの表面には、複数のツメ416が形成されている。平面アンテナ440は、これら複数のツメ416により、上面410Aの表面上で保持される。これにより、第4構成例のアンテナ保持構造体400では、平面アンテナ440の縁部を複数のツメ416の各々の隙間に差し込む、といった簡単な方法により、平面アンテナ440の位置決めおよび保持が可能となっている。
 このように、スペーサ410に対して、平面アンテナ440が取り付けられることにより、アンテナ保持構造体400において、平面アンテナ440は、所定の位置に所定の向きで(すなわち、互いに所定の離間距離を保ちつつ、アンテナ保持構造体400の設置面に対して平行した状態で)確実に保持されることとなる。
 なお、平面アンテナ440の保持方法は、上記に限らず、例えば、接着テープ、接着剤、ネジ、リベット等を用いて、これらを保持してもよい。
 (平面アンテナ420の保持)
 ここで、平面アンテナ420の水平方向の長さは、側面410Cの水平方向の長さよりも長くなっている。これにより、平面アンテナ420は、図44および図45に示すように、コの字状に折り曲げられて、スペーサ410の側面410D、側面410C、側面410Eに沿って取り付けることが可能となっている。
 具体的には、平面アンテナ420の一端側(側面410C側)においては、スペーサ410の側面410Cと側面410Dとが形成する角部において略垂直に折り曲げられ、これにより、側面410Cおよび側面410Dに沿って取り付けることが可能となっている。
 また、平面アンテナ420の他端側(側面410E側)においては、スペーサ410の側面410Cと側面410Eとが形成する角部において略垂直に折り曲げられ、これにより、側面410Cおよび側面410Eに沿って取り付けることが可能となっている。
 このように側面410D,C,Eに沿って配置された平面アンテナ420を保持すべく、スペーサ410の側面410Dには、平面アンテナ420の一端を支持する第1の支持部材が設けられている。同様に、スペーサ410の側面410Eには、平面アンテナ420の他端を支持する第2の支持部材が設けられている。
 具体的には、スペーサ410の側面410Dには、その表面から突出した突出部412(第1の突出部)が、上記第1の支持部材として形成されている。一方で、平面アンテナ420の一端には、上記のとおり配置したときに突出部412に対応する位置に、開口部422(第1の開口部)が形成されている。開口部422は、突出部412を挿入または嵌合可能な形状およびサイズを有している。そして、平面アンテナ420を上記のとおりスペーサ410に配置したときに、突出部412が開口部422に挿入または嵌合されることにより、平面アンテナ420の一端が支持されることとなる。
 同様に、スペーサ410の側面410Eには、その表面から突出した突出部414(第2の突出部)が、上記第2の支持部材として形成されている。また、平面アンテナ420の他端には、上記のとおり配置したときに突出部414に対応する位置に、開口部424(第2の開口部)が形成されている。開口部424は、突出部414を挿入または嵌合可能な形状およびサイズを有している。そして、平面アンテナ420を上記のとおりスペーサ410に配置したときに、突出部414が開口部424に挿入されることにより、平面アンテナ420の他端が支持されることとなる。
 なお、図44に示す例では、突出部412,414が円柱形状をなしており、開口部422,424が円形状をなしているが、これらに限定されるものではない。
 このように、第4構成例のアンテナ保持構造体400は、突出部412,414を開口部422,424に挿入する構成を採用したことにより、スペーサ410に対する平面アンテナ420の位置決めを容易に行うことが可能となっている。そして、スペーサ410に取り付けられた平面アンテナ420は、突出部412,414によって、その両端部分によって確実に保持されることとなる。
 これにより、アンテナ保持構造体400において、平面アンテナ420は、所定の位置に所定の向き(すなわち、平面アンテナ440の側方において、アンテナ保持構造体400の設置面に対して垂直に起立した状態)で確実に保持されることとなる。
 特に、平面アンテナ420は、スペーサ410に取り付けられたとき、そのスペーサ410側の面の略全領域において、側面410D、側面410C、側面410Eに沿って密着した状態となる。これにより、スペーサ410に対する平面アンテナ420の位置ずれおよび変形は規制される。さらに、スペーサ410に対する平面アンテナ420の位置ずれおよび変形は、突出部412,414によっても規制される。このため、スペーサ410による平面アンテナ420の保持は、より安定的なものとなる。
 〔第5構成例〕
 次に、図46~図48を参照して、アンテナ保持構造体の第5構成例について説明する。
 図46は、アンテナ保持構造体の第5構成例を示す分解斜視図である。図47は、図46のアンテナ保持構造体が組み立てられた状態を示す外観斜視図である。図48は、図47のアンテナ保持構造体における平面アンテナ420の支持部分を拡大して示す。
 第5構成例のアンテナ保持構造体400は、スペーサ410が、係止部材413および係止部材415をさらに備える点で、第4構成例のアンテナ保持構造体400と異なる。
 係止部材413(第1の係止部材)は、突出部412の先端に取り付けられることにより、当該突出部412からの、平面アンテナ420の一端の離脱を係止する。同様に、係止部材415(第2の係止部材)は、突出部414の先端に取り付けられることにより、当該突出部414からの、平面アンテナ420の他端の離脱を係止する。
 具体的には、係止部材413には、突出部412と嵌合可能な開口部413Aが形成されている。そして、係止部材413は、突出部412によって平面アンテナ420の一端が支持されている状態で、上記開口部413Aにより、突出部412に嵌め込まれる。これにより、平面アンテナ420の一端は、側面410Dと係止部材413との間に挟まれた状態となり、突出部412からより抜け落ち難くなる。したがって、平面アンテナ420の一端の支持は、より確実なものとなる。
 同様に、係止部材415には、突出部414と嵌合可能な開口部415Aが形成されている。そして、係止部材415は、突出部414によって平面アンテナ420の他端が支持されている状態で、上記開口部415Aにより、突出部414に嵌め込まれる。これにより、平面アンテナ420の他端は、側面410Eと係止部材415との間に挟まれた状態となり、突出部414からより抜け落ち難くなる。したがって、平面アンテナ420の他端の支持は、より確実なものとなる。
 例えば、平面アンテナ420はフレキシブルであるため、コの字状に折り曲げた場合であっても、その反発力により、より開きが大きくなってしまう場合がある。この場合でも、係止部材413,415によってこのさらなる開きが係止されるため、平面アンテナ420の保持状態を維持することができる。
 ここで注目すべきは、係止部材413は、ヒンジ413Bを有しており、当該ヒンジ413Bにより、側面410Dに対して、開閉動作できるように支持されている。同様に、係止部材415は、ヒンジ415Bを有しており、当該ヒンジ415Bにより、側面410Eに対して、開閉動作できるように支持されている。
 これにより、第5構成例のアンテナ保持構造体400は、ヒンジ413B,415Bを嵌め込む際のこれらの位置決めが容易なものとなっている。また、ヒンジ413B,415Bをスペーサ410の本体と一体的に扱うことができるため、例えば、ヒンジ413B,415Bの紛失を防止することができる。但し、ヒンジ413B,415Bは、この構成に限らず、スペーサ410の本体から独立して設けられてもよい。
 なお、第5構成例のアンテナ保持構造体400では、係止部材413,415には、スペーサ410の本体と同様の素材(すなわち、樹脂)が用いられているが、これ以外の素材が用いられたものであってもよい。また、第5構成例のアンテナ保持構造体400では、係止部材413,415は、矩形且つ薄板状をなしているが、これ以外の形状をなすものであってもよい。
 〔第6構成例〕
 次に、図49~図51を参照して、アンテナ保持構造体の第6構成例について説明する。
 図49は、アンテナ保持構造体の第6構成例を示す分解斜視図である。図50は、図49のアンテナ保持構造体が組み立てられた状態を示す外観斜視図である。図51は、図50のアンテナ保持構造体における平面アンテナ420の支持部分を拡大して示す。
 第6構成例のアンテナ保持構造体400は、スペーサ410の側面を覆うように、その内側においてスペーサ410を固定する固定部材450をさらに備える点で、第4構成例のアンテナ保持構造体400と異なる。
 第6構成例のアンテナ保持構造体400において、固定部材450は、アンテナ保持構造体400の筐体の一部であり、当該固定部材450の内側にスペーサ410が設置されることにより、アンテナ保持構造体400内において、スペーサ410を固定する固定部材として機能する。
 図49および図50に示すように、固定部材450は、スペーサ410の各側面からなる外周部を覆う、薄板状かつ環状の部材である。固定部材450が形成する、スペーサ410を収容可能な空間の形状は、スペーサ410の外形状と略同じ形状を有している。これにより、固定部材450は、その内側にスペーサ410が嵌め込まれ、スペーサ410を固定することが可能となっている。
 固定部材450において、スペーサ410の側面410Dと対向する面(第1の対向面)には、側面410Dの突出部412に嵌合する溝452(第1の嵌合部)が形成されている。
 また、固定部材450において、スペーサ410の側面410Eと対向する面(第2の対向面)には、側面410Dの突出部414に嵌合する溝454(第2の嵌合部)が形成されている。
 アンテナ保持構造体400の組み立て時には、スペーサ410に平面アンテナ420,440が取り付けられた状態で、当該スペーサ410が固定部材450に嵌め込まれる。このとき、スペーサ410の突出部412は、固定部材450の溝452に嵌合し、スペーサ410の突出部414は、固定部材450の溝454に嵌合する。
 この状態において、平面アンテナ420は、その全ての領域が、スペーサ410と固定部材450との間に挟まれた状態となるため、より確実に保持された状態となる。
 加えて、平面アンテナ420は、その一端がスペーサ410の突出部412によって支持され、その他端がスペーサ410の突出部414によって支持されるため、スペーサ410と固定部材450との間において、より確実に保持された状態となる。
 さらに、スペーサ410の突出部412,414は、固定部材450の溝452,454に嵌合するため、固定部材450の内側(すなわち、アンテナ保持構造体400の筐体内)において、スペーサ410が確実に固定された状態となる。
 〔第7構成例〕
 次に、図52~図54を参照して、アンテナ保持構造体の第7構成例について説明する。
 図52は、アンテナ保持構造体の第7構成例を示す分解斜視図である。図53は、図52のアンテナ保持構造体が組み立てられた状態を示す外観斜視図である。図54は、図53のアンテナ保持構造体における平面アンテナ420の支持部分を拡大して示す。
 第7構成例のアンテナ保持構造体400は、スペーサ410が、突出部412および突出部414の代わりに、差込部462および差込部464を備える点で、第4構成例のアンテナ保持構造体400と異なる。これに応じて、第7構成例のアンテナ保持構造体400は、平面アンテナ420に開口部422および開口部424が形成されていない。
 差込部462(第1の差込部)は、平面アンテナ420の一端が差し込まれることにより、当該平面アンテナ420の一端を支持する。同様に、差込部464(第2の差込部)は、平面アンテナ420の他端が差し込まれることにより、当該平面アンテナ420の他端を支持する。
 具体的には、差込部462は、スペーサ410の側面410Dに沿って延伸する立体形状を有しており、その内部には、平面アンテナ420の一端を収容することが可能な空間が形成されている。平面アンテナ420の一端を収容するため、差込部462には、上記空間に通じる開口462A(差し込み口)が、側面410C側に形成されている。
 同様に、差込部464は、スペーサ410の側面410Eに沿って延伸する立体形状を有しており、その内部には、平面アンテナ420の他端を収容することが可能な空間が形成されている。平面アンテナ420の他端を収容するため、差込部464には、上記空間に通じる開口464A(差し込み口)が、側面410C側に形成されている。
 これにより、第7構成例のアンテナ保持構造体400は、平面アンテナ420の一端を開口462Aから差込部462内に差し込むとともに、平面アンテナ420の他端を開口464Aから差込部464内に差し込み、さらにその主部(側面410Cと対向する部分)が側面410Cと接するまで押し込むことにより、平面アンテナ420をスペーサ410の所定の位置に配置することができる。この状態において、平面アンテナ420の一端は、差込部462の空間内で支持され、平面アンテナ420の他端は、差込部464の空間内で支持されることとなる。
 特に、図54に示すように、差込部462は、開口462Aから離間するにつれ、その空間が徐々に狭くなっており、平面アンテナ420の一端が完全に押し込まれたとき、当該空間を形成する両壁面の間隔が平面アンテナ420の厚みよりも狭くなっている部分により、平面アンテナ420の一端を挟持するように構成されている。
 同様に、差込部464は、開口464Aから離間するにつれ、その空間が徐々に狭くなっており、平面アンテナ420の他端が完全に押し込まれたとき、当該空間を形成する両壁面の間隔が平面アンテナ420の厚みよりも狭くなっている部分により、平面アンテナ420の他端を挟持するように構成されている。
 このように、第7構成例のアンテナ保持構造体400によれば、平面アンテナ420を一定の方向に押し込むといった簡単な方法により、スペーサ410に対する平面アンテナ420の位置決め、取り付け、および固定を行うことができる。
 特に、差込部462,464は、開口462A,464Aから離間するにつれ、その空間が徐々に狭くなる構成を採用しているため、差込部462,464に対する平面アンテナ420の差し込みの容易化が実現されている。また、差込部462,464の内部に段差が無いため、平面アンテナ420の両端部を、差込部462,464の内部で引っかけることなく、確実に差込部462,464の奥まで押し込むことが可能となっている。
 なお、第7構成例のアンテナ保持構造体400において、第4構成例~第6構成例で説明したように、突起部を側面410D,Eにさらに設け、開口部を平面アンテナ420の両端にさらに設ける構成としてもよい。これにより、スペーサ410に対し、平面アンテナ420をより確実に固定することが可能となる。
 〔第8構成例〕
 次に、図55~図57を参照して、アンテナ保持構造体の第8構成例について説明する。
 図55は、アンテナ保持構造体の第8構成例を示す分解斜視図である。図56は、図55のアンテナ保持構造体が組み立てられた状態を示す外観斜視図である。図57は、図56のアンテナ保持構造体における平面アンテナ420の支持部分を拡大して示す。
 第8構成例のアンテナ保持構造体400は、以下の点で、第4構成例のアンテナ保持構造体400と異なる。
 (1)平面アンテナ420を覆うカバー470をさらに備える点。
 (2)スペーサ410において、突出部412,414の代わりに、柱状突起417,418を備える点。
 (3)平面アンテナ420に開口部422および開口部424が形成されていない点。
 カバー470は、平面アンテナ420を覆うべく、コの字形状をなしている。カバー470における側面410D側の端部には、ツメ472および溝部473が形成されている。同様に、カバー470における側面410E側の端部には、ツメ474および溝部475が形成されている。カバー470には、スペーサ410の本体と同様の素材(すなわち、樹脂)が用いられているが、これ以外の素材が用いられたものであってもよい。
 図56に示すように、カバー470は、側面410D,410C,410Eに沿って配置された平面アンテナ420を、これら側面410D,410C,410Eとの間に挟み込んだ状態で、これら側面410D,410C,410Eの外側に取り付けられる。
 この状態において、カバー470の溝部473は、側面410Dに形成されている柱状突起417に嵌合する。同様に、カバー470の溝部475は、側面410Dに形成されている柱状突起418に嵌合する。これにより、カバー470は、スペーサ410との間に平面アンテナ420を挟み込んだ状態で、スペーサ410に対して確実に固定される。
 特に、側面410Cの法線方向へのカバー470の移動は、カバー470の両端に形成されているツメ472,474により、係止される。これにより、カバー470とスペーサ410との間隔が広がることはなく、平面アンテナ420は、カバー470とスペーサ410とによって、確実に狭持されることとなる。
 このように、第8構成例のアンテナ保持構造体400によれば、カバー470とスペーサ410とによって、平面アンテナ420の全面を狭持することにより、平面アンテナ420をより簡単かつより確実に固定することができる。特に、第8構成例のアンテナ保持構造体400によれば、平面アンテナ420に開口部等の加工を施す必要がなく、平面アンテナ420の固定が可能であり、さらに、カバー470が平面アンテナ420の表面を覆うため、平面アンテナ420を保護することも可能となっている。
 なお、第8構成例のアンテナ保持構造体400において、第4構成例~第6構成例で説明したように、突起部を側面410D,Eにさらに設け、開口部を平面アンテナ420の両端にさらに設ける構成としてもよい。これにより、スペーサ410に対し、平面アンテナ420をより確実に固定することが可能となる。
 また、カバー470は、その一端がスペーサ410に支持され、当該支持部を軸として開閉することにより、平面アンテナ420を着脱可能な構成であってもよい。これにより、カバー470の位置合わせを行う必要が無くなるため、平面アンテナ420の取り付けがより容易なものとなる。
 〔変形例〕
 以下、アンテナ保持構造体400の変形例について説明する。
 (第1変形例)
 第5構成例のアンテナ保持構造体400において、突出部412,414から、係止部材413,415が抜け難くなるように、これらの形状を変更してもよい。
 例えば、開口部413A,415Aの入り口の径を、突出部412,414の先端部の径よりも、小さくする方法が考えられる。この場合、開口部413A,415Aを突出部412,414の先端に押し付け、開口部413A,415Aの入り口を押し広げることにより、突出部412,414の先端を、開口部413A,415A内に挿入することができる。このようにして突出部412,414と嵌合した係止部材413,415は、引き抜く力が加わらない限り、容易に突出部412,414から抜け落ちることはない。
 第1変形例の具体例を、図58に示す。図58は、第1変形例のアンテナ保持構造体400における平面アンテナ420の支持部分を拡大して示す。図58に示す例では、突出部412に切り欠き部412Aが形成されている。そして、突出部412を開口部413A内に挿入したときに、この切り欠き部412Aが、開口部413Aの入り口に嵌合することにより、係止部材413が突出部412から抜け難い構成となっている。この場合も、係止部材413は、引き抜く力が加わらない限り、容易に突出部412から抜け落ちることはない。
 このように、第5構成例のアンテナ保持構造体400において、突出部412,414から、係止部材413,415が抜け難い構成とすることにより、より確実に平面アンテナ420を保持することが可能となる。
 (第2変形例)
 第4構成例~第8構成例のアンテナ保持構造体400において、図59に示すように、平面アンテナ420に接続された同軸ケーブルを貫通させることが可能な空間を、スペーサ410に形成してもよい。
 図59は、第2変形例のアンテナ保持構造体400におけるスペーサ410の構成を示す外観斜視図である。図59に示す例では、スペーサ410の上面410Aには、側面410Cから側面410Fへ直線状に延伸する、溝480が形成されている。この溝480は、平面アンテナ420に接続された同軸ケーブルを貫通させるのに十分な深さおよび幅を有している。また、この溝480は、側面410Cおよび側面410Fを貫通している。
 特に、側面410Cの開口部は、平面アンテナ420のアンテナ接続点と対向する位置に形成されている。
 これにより、本変形例のスペーサ410は、平面アンテナ420の取り付け時において、上記アンテナ接続点を側面410Cの開口部に収めることが可能となっている。さらに、本変形例のスペーサ410は、上記アンテナ接続点に接続された同軸ケーブルを、側面410Cの開口部から、直接溝480内に引き込むことが可能となっている。
 これにより、本変形例に係るアンテナ保持構造体400は、スペーサ410の表面上に同軸ケーブルを這わせたり、平面アンテナ420の浮き上がりを生じさせたりすることなく、上記同軸ケーブルを、側面410Fの外部へ引き出すことが可能となっている。
 なお、同軸ケーブルを通すことが可能な空間の形状は、図59に示すものに限らない。例えば、スペーサ410が中空構造を有している場合、当該内部空間を、同軸ケーブルを貫通させるための空間として利用してもよい。この場合、必要に応じて、上記同軸ケーブルを当該内部空間に引き込むための開口部、および、上記同軸ケーブルを当該内部空間から引き出すための開口部を、スペーサ410に形成するとよい。上記同軸ケーブルを当該内部空間に引き込むための開口部を形成する場合は、図59と同様に、当該開口部を、側面410Cにおける、平面アンテナ420のアンテナ接続点と対向する位置に形成するとよい。
 また、本変形例のスペーサ410は、平面アンテナ440用の同軸ケーブルを、さらに貫通させることが可能な構成へ変形することもできる。
 ここで、注目すべきは、側面410Cの開口部は、側面410Cを平面視したときに、L字状をなすように形成されている点である。これにより、本変形例のスペーサ410は、当該開口部内への同軸ケーブルの設置を容易化しつつ、当該開口部内において、同軸ケーブルの上下方向への移動を規制することで、同軸ケーブルを確実に保持することが可能となっている。
 (第3変形例)
 第4構成例~第8構成例のアンテナ保持構造体400において、スペーサ410は、当該スペーサ410に取り付けられた平面アンテナ420の垂直方向の動きを規制する規制手段をさらに備えてもよい。規制手段は、例えば、平面アンテナ420の上下方向に壁部となる段差を設けたり、平面アンテナ420の開口と嵌合したりすることによって実現される。以下、図60~図62を参照して、規制手段の一例について説明する。
 図60は、アンテナ保持構造体の第3変形例を示す分解斜視図である。図61は、図60のアンテナ保持構造体400が組み立てられた状態を示す外観斜視図である。図62は、図61のアンテナ保持構造体400における平面アンテナ420の規制部分を拡大して示す。
 図60は、図44に示すスペーサ410の変形例を示すものである。図60に示すスペーサ410は、突起419をさらに備える点で、図44に示すスペーサ410と異なる。その他の点については、図44に示すスペーサ410と同様である。図60に示す例では、スペーサ410には、側面410Cの上辺に沿って延伸する突起419と、側面410Cの下辺に沿って延伸する突起419とが、それぞれ形成されている。これらの突起419は、上記した規制手段の一例である。
 両突起419の間隔は、平面アンテナ420の幅と略同一となっている。これにより、図61および図62に示すように、平面アンテナ420は、その一部(側面410Cに配置される部分)が両突起419の間に収まるように、スペーサ410に取り付けられる。平面アンテナ420が取り付けられた状態において、突起419は、平面アンテナ420の上縁部および下縁部に沿って延伸する壁部となり、平面アンテナ420の上下方向を規制する。これにより、スペーサ410に対する平面アンテナの固定は、より確実なものとなる。さらに、突起419が設けられたことにより、スペーサ410に対する平面アンテナ420の位置決めが、より容易なものとなっている。
 〔第4構成例~第8構成例の補足説明〕
 (平面アンテナの種類について)
 第4構成例~第8構成例のアンテナ保持構造体400において、スペーサ410に取り付けられる平面アンテナの種類は、適宜変更され得るものである。例えば、各構成例のアンテナ保持構造体400においては、3G/LTE用アンテナ、DAB用アンテナ(またはGPS用アンテナ)をスペーサ410に取り付ける構成を採用しているが、ITS用(700MHz)、Wi-Fi用(2.4GHz、5GHz)、Bluetooth(登録商標)用(2.4GHz)、エンジンスタータ用(800MHz)用アンテナ等の高周波アンテナを取り付ける構成に変更することも可能である。
 (平面アンテナの枚数について)
 第4構成例~第8構成例のアンテナ保持構造体400において、スペーサ410に取り付けられる平面アンテナの枚数は、適宜変更され得るものである。例えば、第4構成例~第8構成例のアンテナ保持構造体400においては、2枚の平面アンテナ(平面アンテナ420,440)をスペーサ410に取り付ける構成を採用しているが、1枚の平面アンテナ(例えば、平面アンテナ420のみ)をスペーサ410に取り付ける構成、および、3枚以上の平面アンテナ(例えば、平面アンテナ420と他の2枚以上の平面アンテナ)をスペーサ410に取り付ける構成に変更することも可能である。
 〔第9構成例〕
 次に、図63~図66を参照して、アンテナ保持構造体の第9構成例について説明する。
 図63は、アンテナ保持構造体の第9構成例を示す外観斜視図である。図63に示すように、第9構成例のアンテナ保持構造体500は、アンテナベース510、統合アンテナ520、およびアンテナ容器530を備えて構成されている。第9構成例のアンテナ保持構造体500は、複数の平面アンテナを備えた、いわゆる統合アンテナ装置である。
 (統合アンテナ520)
 図64は、図63に示すアンテナ保持構造体500における統合アンテナ520の構成を示す。図64(a)は、図63に示すアンテナ保持構造体500における統合アンテナ520の構成を示す平面図である。図64(b)は、図63に示すアンテナ保持構造体500における統合アンテナ520の構成を示す側面図である。
 統合アンテナ520は、共振周波数が互いに異なる複数の平面アンテナを有する。具体的には、統合アンテナ520は、平面アンテナ521および平面アンテナ522を有している。
 平面アンテナ521(前述の実施形態(図1)におけるアンテナ1に該当する)は、3G(3rd Generation)/LTE(Long Term Evolution)用である。また、平面アンテナ522(前述の実施形態(図1)におけるアンテナ2に該当する)は、DAB(Digital Audio Broadcast)用である。但し、平面アンテナ522を、GPS(Global Positioning System)用とすることも可能である。
 上記各平面アンテナは、目的の周波数帯域で動作するためのアンテナパターン(例えば、地板、放射素子、給電点等を含んで構成されている)が、アンテナ基板上に形成されたものである。例えば、上記アンテナパターンの素材には、薄板状の導体箔(例えば、銅箔)が用いられており、上記アンテナ基板の素材には、薄板状の誘電体フィルム(例えば、ポリイミドフィルム)が用いられている。上記各平面アンテナは、このように薄板状の部材が積層されて構成されていることにより、全体的に薄型かつフレキシブルなものとなっており、容易に折り曲げることが可能となっている。
 図64に示すように、統合アンテナ520が有する平面アンテナ521,522は、いずれも矩形状をなしている。また、これら平面アンテナ521,522は、図64に示すように展開した状態においては、同一平面上に配置されている。
 さらに、これら平面アンテナ521,522は、互いに連結されている。具体的には、平面アンテナ521と平面アンテナ522とが、連結部525によって互いに連結されている。これにより、統合アンテナ520は、これら平面アンテナ521,522が一体化され、1枚の統合アンテナを形成している。
 特に、統合アンテナ520において、平面アンテナ521,522、および連結部525には、共通のアンテナ基板が用いられている。すなわち、統合アンテナ520は、複数のアンテナが、一枚のアンテナ基板上に形成されたものとなっている。
 (アンテナベース510)
 アンテナベース510は、平面アンテナ521,522を保持するためのものである。アンテナベース510は、略直方体形状をなしており、側面511、上面512、および下面513を有している。アンテナベース510の素材には、樹脂が用いられているが、樹脂以外の素材が用いられてもよい。
 上面512および下面513は、アンテナ保持構造体500の設置面(例えば、自動車のルーフ)に対して水平な面であり、互いに対向している。特に、下面513は、上面512よりも上記設置面に近い側に位置する面である。
 側面511は、アンテナベース510が備える複数の側面のうちの一つであり、上面512および下面513のいずれにも直交する面である。すなわち、側面511は、上記設置面に対して垂直な面である。
 (統合アンテナ520の取り付け)
 図63に示すように、アンテナベース510の側面511には、平面アンテナ521(3G/LTE用アンテナ)が取り付けられる。また、アンテナベース510の上面512には、平面アンテナ522(DAB用アンテナ)が取り付けられる。
 すなわち、アンテナ保持構造体500において、平面アンテナ522は、アンテナ保持構造体500の設置面に対して水平に配置され、平面アンテナ521は、アンテナ保持構造体500の設置面に対して垂直に配置される。
 注目すべきは、図64に示したように平面アンテナ521,522は互いに連結されており、統合アンテナ520の連結部525を、略垂直に折り曲げ、統合アンテナ520をL字とすることにより、平面アンテナ521,522の各々を、アンテナベース510に対して一括して取り付けることが可能なことである。
 特に、統合アンテナ520をアンテナベース510に取り付ける際には、連結部525の折り曲げ部分である角部を、側面511と上面512とがなす角部に位置合わせする、といった簡単な作業により、平面アンテナ521,522の各々の位置決めを一括して行うことができる。
 なお、統合アンテナ520は、いずれか一の平面アンテナをアンテナベース510に配置してから、当該統合アンテナ520をアンテナベース510に巻き付けるように、連結部525を折り曲げつつ、アンテナベース510に取り付けることも可能である。この場合も同様に、平面アンテナ521,522の各々の位置決めが容易であることはいうまでもない。
 (統合アンテナの固定)
 上面512の表面には、平面アンテナ522の縁部を支持するための、複数のツメ416が形成されている。これにより、第9構成例のアンテナ保持構造体500は、平面アンテナ522の縁部を複数のツメ516の各々の隙間に差し込む、といった簡単な作業により、平面アンテナ522のより確実な位置決めおよび固定が可能となっている。
 平面アンテナ521は、平面アンテナ522と連結されているため、上記のように平面アンテナ522が位置決めおよび固定されれば、自動的に、平面アンテナ521の位置決めおよび固定されることとなる。したがって、作業者は、平面アンテナ521の位置決め作業および固定作業を、別途行う必要はない。
 このように、アンテナベース510に対して、平面アンテナ521,522が取り付けられることにより、アンテナ保持構造体500において、平面アンテナ521,522は、所定の位置に所定の向き(設置面に対して平行な状態または垂直な状態)で確実に固定されることとなる。
 なお、アンテナベース510に対する統合アンテナ520の固定方法は、上記に限らず、例えば、接着テープ、接着剤、ネジ、リベット等を用いて、統合アンテナ520を固定してもよい。
 (アンテナ容器530)
 図65は、図63のアンテナ保持構造体500(アンテナベース510がアンテナ容器530に収容されていない状態)の構成を示す側面図である。図66は、図63のアンテナ保持構造体500(アンテナベース510がアンテナ容器530に収容されている状態)の構成を示す側面図である。
 アンテナ容器530は、アンテナベース510を収容することが可能な部材である。具体的には、図65に示すように、アンテナ容器530は、アンテナベース510を収容することが可能な内部空間を有している。この内部空間は、アンテナベース510と同様の直方体形状を有している。アンテナ容器530には、この内部空間に通じる開口部532が形成されている。
 この内部空間の各部のサイズは、アンテナベース510の外形サイズと略同じサイズを有している。これにより、アンテナ容器530は、アンテナベース510を収容しつつ、その内部空間におけるアンテナベース510のガタつきを防止することが可能となっている。
 例えば、この内部空間の高さH(垂直方向のサイズ)は、上面512に設けられているツメ516の上端から、下面513までの間隔と、略同サイズとなっている。
 また、この内部空間の長さL(水平方向、且つ開口部532からの奥行き方向のサイズ)は、蓋515と側面511との間隔と、略同サイズとなっている。
 また、この内部空間の幅W(水平方向、且つ開口部532からの奥行き方向と直交する方向のサイズ)は、側面511に直交する2つの側面同士の間隔と、略同サイズとなっている。
 図66に示すように、アンテナベース510は、その側面511側から、開口部532を介して、アンテナ容器530の内部空間へ挿入される。このとき、アンテナベース510の蓋515(側面511と対向する側面に形成されており、開口部532よりも大きいサイズを有する)が、開口部532の縁部に当接することにより、アンテナベース510のさらなる移動が規制され、アンテナベース510が、アンテナ容器530の内部で位置決めされることとなる。また、蓋515により、上記内部空間への異物の混入を、防止することが可能となっている。さらに、アンテナ容器530が各平面アンテナの表面を覆うため、各平面アンテナを保護することも可能となっている。
 図66において注目すべきは、側面511に配置されている平面アンテナ521が、アンテナ容器530の内部空間の、側面511と対向する内壁面534に面接触しており、すなわち、平面アンテナ521が、側面511と内壁面534とによって挟み込まれた状態となっている。これにより、第9構成例のアンテナ保持構造体500は、平面アンテナ521の撓みや浮き上がりを防止および解消することができ、平面アンテナ521を、より確実に平面511に密着させた状態(すなわち、設置面に対してより垂直な状態)で固定することが可能となっている。
 なお、図66に示す状態において、アンテナベース510は、既にアンテナ容器530から抜け落ち難くなっているが、より確実に固定するために、ツメ、接着テープ、接着剤、ネジ、リベット等の固定手段によって、アンテナ容器530に固定されてもよい。
 〔第10構成例〕
 次に、図67および図68を参照して、アンテナ保持構造体の第10構成例について説明する。
 図67は、アンテナ保持構造体の第10構成例におけるアンテナベースの構成を示す平面図である。図68は、アンテナ保持構造体の第10構成例におけるアンテナベース510の構成(アンテナ520および同軸ケーブル540が取り付けられた状態)を示す平面図である。
 図67に示すように、第10構成例のアンテナ保持構造体500は、アンテナベース510の側面511において、平面アンテナ521の給電点Pの裏側となる位置に、凹部511Aが形成されている点で、第9構成例のアンテナ保持構造体500と異なる。凹部511Aは、少なくとも給電点Pにおける半田等の突出部を、その内部に収容することが可能な形状およびサイズを有している。
 そして、図68に示すように、平面アンテナ521は、凹部511Aの底面、壁面、および側面511に沿って、凹状に折り曲げて配置される。これにより、平面アンテナ521の表面(側面511と対向する面とは反対側の面)に設けられた給電点Pにおける突出部が凹部511A内に収容された状態で、すなわち、給電点Pの突出部を側面511から突出させることなく、平面アンテナ521を配置することができる。
 このため、図66に示すように、アンテナベース510をアンテナ容器530へ挿入した場合でも、上記給電点Pの突出部が、アンテナ容器530の内壁面534に接することを防止することができる。
 〔変形例〕
 以下、第9構成例および第10構成例のアンテナ保持構造体500の変形例について説明する。
 (第4変形例)
 アンテナ容器530の外形状は直方体形状としているが、これに限らない。例えば、アンテナ容器530の外形状を、アンテナ保持構造体500の外形状、または、アンテナ保持構造体500の内部空間の形状に応じた形状に変更してもよい。
 図69は、第4変形例のアンテナ保持構造体500におけるアンテナ容器の構成を示す側面図である。図69に示す例では、アンテナ容器530の外形状は、概ね、アンテナ保持構造体500の外形状(500Aを付した点線部分)に沿った形状となっている。これにより、第4変形例のアンテナ容器530は、アンテナ保持構造体500の内部空間を有効利用しつつ、より密着する構成となっているため、アンテナ保持構造体500を大型化することなく、より確実にアンテナ保持構造体500の内部で固定されることとなる。特に、第4変形例のアンテナ容器530は、アンテナ保持構造体500の筐体の一部となっているため、より確実にアンテナ保持構造体500の内部で固定されることとなる。第4変形例のアンテナ容器530は、さらに、回路基板等の他の構成要素を設置または収容可能な構成とすることも可能である。
 第4変形例のように、アンテナ容器530の内部空間の形状をそのままに、アンテナ容器530の外形状を、アンテナ保持構造体500の形状に応じたものに変更すれば、アンテナ保持構造体500を大型化することなく、アンテナベース510を、形状が異なる様々なアンテナ保持構造体500に利用することができる。これにより、アンテナ保持構造体500に係るコストを削減することができる。
 (第5変形例)
 第9構成例および第10構成例のアンテナ保持構造体500において、図70に示すように、平面アンテナ521に接続された同軸ケーブルを貫通させることが可能な空間を、アンテナベース510に形成してもよい。
 図70は、第5変形例のアンテナ保持構造体500におけるアンテナベースの構成を示す外観斜視図である。図70に示す例では、アンテナベース510の上面512には、側面511から蓋515へ直線状に延伸する、溝580が形成されている。この溝580は、平面アンテナ521に接続された同軸ケーブルを貫通させるのに十分な深さおよび幅を有している。また、この溝580は、側面511および蓋515を貫通している。
 側面511の開口部は、平面アンテナ521の給電点Pと対向する位置に形成されていることが好ましい。これにより、平面アンテナ521の取り付け時において、上記給電点Pを側面511の開口部に収めることが可能となる。さらに、上記給電点Pに接続された同軸ケーブルを、側面511の開口部から、直接溝580内に引き込むことが可能となる。
 これにより、アンテナベース510の表面上に同軸ケーブルを這わせたり、平面アンテナ521の浮き上がりを生じさせたりすることなく、同軸ケーブルを、蓋515の外部へ引き出すことが可能となる。
 なお、同軸ケーブルを通すことが可能な空間の形状は、図70に示すものに限らない。例えば、アンテナベース510は中空構造を有してもよく、この場合、当該内部空間を、同軸ケーブルを貫通させるための空間として利用してもよい。この場合、必要に応じて、上記同軸ケーブルを当該内部空間に引き込むための開口部、および、上記同軸ケーブルを当該内部空間から引き出すための開口部を、アンテナベース510に形成するとよい。上記同軸ケーブルを当該内部空間に引き込むための開口部を形成する場合は、上述のとおり、当該開口部を、側面511における、平面アンテナ521の給電点Pと対向する位置に形成するとよい。
 また、第5変形例のアンテナベース510は、平面アンテナ522用の同軸ケーブルを、さらに貫通させることが可能な構成へ変形することもできる。
 ここで、図70において注目すべきは、側面511の開口部が、側面511を平面視したときに、L字状をなすように形成されている点である。これにより、図70に示すアンテナベース510は、当該開口部内への同軸ケーブルの設置を容易化しつつ、当該開口部内において、同軸ケーブルの上下方向への移動を規制することで、同軸ケーブルを確実に保持することが可能となっている。
 〔第9構成例および第10構成例の補足説明〕
 (平面アンテナの種類について)
 第9構成例および第10構成例のアンテナ保持構造体500において、アンテナベース510に取り付けられる平面アンテナの種類は、適宜変更され得るものである。例えば、第9構成例および第10構成例のアンテナ保持構造体500においては、3G/LTE用アンテナ、およびDAB用アンテナ(またはGPS用アンテナ)をアンテナベース510に取り付ける構成を採用しているが、ITS用(700MHz)、Wi-Fi用(2.4GHz、5GHz)、Bluetooth(登録商標)用(2.4GHz)、エンジンスタータ用(800MHz)用アンテナ等の高周波アンテナを取り付ける構成に変更することも可能である。
 (平面アンテナの性質について)
 また、第9構成例および第10構成例のアンテナ保持構造体500において、平面アンテナ521,522は、いずれも矩形状に限定されるものではない。また、統合アンテナ520は、全体がフレキシブルでなくともよく、少なくとも、その取り付け時において、連結部525が折り曲げ可能であればよい。
 (平面アンテナの枚数について)
 第9構成例および第10構成例のアンテナ保持構造体500において、アンテナベース510に取り付けられる平面アンテナの枚数は、適宜変更され得るものである。例えば、第9構成例および第10構成例のアンテナ保持構造体500においては、2枚の平面アンテナ(平面アンテナ521,522)をアンテナベース510に取り付ける構成を採用しているが、3枚以上の平面アンテナ(例えば、平面アンテナ521,522と他の1枚以上の平面アンテナ)をアンテナベース510に取り付ける構成に変更することも可能である。
 〔第11構成例〕
 次に、図71および図72を参照して、アンテナ保持構造体の第11構成例について説明する。
 (1)スペーサを具備するアンテナ保持構造体の構成
 図71は、第11構成例のアンテナ保持構造体601aの斜視図である。図72は、第11構成例のアンテナ保持構造体601aに具備されるスペーサ602(保持部材)の展開図である。なお、図72には、説明の便宜上、アンテナ保持構造体601aに具備される第一,第二の平面アンテナ603a,603cも併せて図示している。
 第11構成例のアンテナ保持構造体601aは、第一,第二の平面アンテナ603a,603cと、第一,第二の平面アンテナ603a,603c同士を離間した状態で保持することができるスペーサ602とを備えている。なお、第一,第二の平面アンテナ603a,603cに同軸ケーブル606が接続されているが、本発明に係るアンテナ保持構造体はこの同軸ケーブルを必須構成としない。
 スペーサ602は、例えば樹脂からなる板材から構成されており、図72に示す展開図の状態において平坦であるが、板材の複数箇所に設けられた折り曲げ箇所622において折り曲げられて立体構造をとることで、図71に示す形状となっている。特に言及しない限り、スペーサとは立体構造をとったときの形状を指すものとする。ここでスペーサ602は、外形が直方体に近い形状であり、且つ中空構造を有したカバー様の構造であると換言することができる。第11構成例のアンテナ保持構造体601aでは、図72に示す状態の板材の全ての折り曲げ箇所622を山折りにすることによって図71に示す立体構造を形成している。
 スペーサ602は、上述のように外形が直方体に近い形状であり、直方体を構成する六つの面のうちの四面が上記板材によって構成されている。具体的には、スペーサ602は、図71に示す状態において互いに平行であって対向位置にある概ね四角形の第一の主部602aおよび第二の主部602bと、図71に示す状態において第一の主部602aおよび第二の主部602bの板面に対して垂直である板面を有する概ね四角形の第一の側部602cおよび第二の側部602dとから構成されている。なお、本願明細書では、板材の主面(最大の面積を有する面)のことを「板面」と記載し、第一の主部602aおよび第二の主部602bを構成する複数の面、および、第一の側部602cおよび第二の側部602dを構成する複数の面のうち、板材の板面を構成していた面のことも板面と記載する。
 第一の側部602cは、概ね四角形の第一の主部602aの四つの端辺のうちの一つの端辺に沿って延びる折り曲げ箇所622を挟んで第一の主部602aと隣り合っているが、第一の側部602cと第二の主部602bとの間には折り曲げ箇所622は存在せず、第一の側部602cと第二の主部602bとの間は単に近接しているか、若しくは、溶着、ボスによる嵌め込み、係止部に引っ掛けて留めるなどの方法によって連結されている。
 一方、第二の側部602dは、第一の主部602aおよび第二の主部602bの双方と、折り曲げ箇所を挟んで隣り合っている。具体的には、概ね四角形の第一の主部602aの端辺のうちの第一の側部602cが隣接している一つの端辺とは異なる一つの端辺に沿って延びる折り曲げ箇所622を挟んで第一の主部602aと隣り合っているとともに、概ね四角形の第二の主部602bの端辺のうちの当該異なる一つの端辺に対向して平行に延びる一つの端辺に沿って延びる折り曲げ箇所622を挟んで第二の主部602bと隣り合っている。
 なお、折り曲げ箇所622は、第一の主部602aおよび第二の主部602bの端辺の少なくとも一部分を規定していると換言することができる。
 ここで、折り曲げ箇所622は、後述する折り曲げ作業を容易にするため、且つ、折り曲げによって生じる曲げ応力を低減するために、加工が施されていても良い。例えば、折り曲げ箇所622が第一の主部2aなどの板材の他の部分よりも厚さが薄くなっていてもよい。あるいは、折り曲げ箇所622に沿って折り曲げた際に内側になる、つまり谷折りになる側に、折り曲げ箇所622に沿って溝が形成されていてもよい。あるいは、図72に示す平坦な状態の板材において、折り曲げ箇所622が、折り曲げた際に外側になる側に向けて凸となっていて内側になる側に凹となっている湾曲構造を有していても良く、この湾曲構造が他の部分よりも厚さが薄く構成されていてもよい。
 第一の側部602cにおける、第一の主部602aとの間に位置する折り曲げ箇所622の延設方向に沿った長さは、この折り曲げ箇所622の延設方向に沿った第一の主部602aの長さ(幅)よりも長く構成されており、その超過(伸張)部分は、図71に示すように、第一の主部602aおよび第二の主部602bの隣り合う端辺に沿うように曲がって構成されている。
 ただし、図72に示すように、第一の側部602cと第一の主部602aとの間に位置する折り曲げ箇所622の長さは、第一の主部602aにおける当該折り曲げ箇所622に沿った端辺の長さよりも短い。これは、第一の側部602cと第一の主部602aとの間に、第一の主部602aにおける当該折り曲げ箇所622に沿った端辺に沿って両端(角部)から当該端辺の中心に向かって延びるスリット604が設けられているためである。また、第一の側部602cと第一の主部602aとの間には、後述する貫通孔5aも設けられている。このスリット604および第三の貫通孔605cが、上述した曲げ応力の軽減を行うことができる。
 一方、第二の側部602dは、第一の主部602aとの間に位置する折り曲げ箇所622の延設方向に沿った長さは、この折り曲げ箇所622の延設方向に沿った第一の主部602aの長さ(幅)よりも短く構成されている。つまり、第二の側部602dと第一の主部602aおよび第二の主部602bとの間に各々挟まれて設けられている折り曲げ箇所622は、第一の主部602aおよび第二の主部602bの端辺よりも短い。このように折り曲げ箇所622が短く構成されていることにより、図72に示す板材を折り曲げる際の板材にかかる応力を低減させて折り曲げを容易にすることができ、且つ、折り曲げによって生じる第一の主部602aおよび第二の主部602bへの歪みを低減することができる。
 第一の主部602aおよび第二の主部602bは、概ね四角形であるが、図71および図72に示すようにその角部は丸く構成されている。なお、本発明はこれに限定されるものではなく、直角または鋭角を有する角部であってもよい。
 第一の主部602aおよび第二の主部602bは、図71に示すように、互いの内側の板面を対向させて平行に位置している。第一の主部602aおよび第二の主部602bの板面は、スペーサ602を構成する四面の中で面積が最も大きい。
 また、第一の主部602aには内側の板面から外側の板面に向けて貫通する第一の貫通孔605aが設けられており、第二の主部602bには内側の板面から外側の板面に向けて貫通する第二の貫通孔605bが設けられている。さらに、第一の主部602aと、第一の主部602aに隣り合う第一の側部602cとの間にも、第三の貫通孔605cが設けられている。
 ここで、アンテナ保持構造体601aは、第一の主部602aの外側の板面に沿って第一の平面アンテナ603aの二次元面が貼り付けられており、第一の側部602cの外側の板面に沿って第二の平面アンテナ603cの二次元面が貼り付けられている。
 また、第一の平面アンテナ603aは、第一の主部602aの外側の板面と接する面に、給電部(不図示)を有しており、給電部の位置は第一の主部602aに設けられた第一の貫通孔605aと一致している。そして、給電用の同軸ケーブル606(図71)が、第一の主部602aおよび第二の主部602bの対向領域、つまり第一の主部602aの内側の板面と第二の主部602bの内側の板面とに挟まれた領域に配線され、当該同軸ケーブル606の接続部が第一の貫通孔605aを貫通して、第一の平面アンテナ603aの給電部に電気的に接続されている。
 一方、第二の平面アンテナ603cに給電する同軸ケーブルは、第一の側部602cの内側の板面から外側の板面に第三の貫通孔605cを貫通して、第二の平面アンテナ603cにおける第一の側部602cの外側の板面と接する面若しくはその反対側の面に配設されている給電点に電気的に接続している。
 なお、各平面アンテナの給電点と給電用の同軸ケーブルの接続部との接続位置は、上述した態様に限定されるものではないが、第11構成例のアンテナ保持構造体のようにスペーサ602の外側の板面に平面アンテナを実装し、スペーサに設けた貫通孔(第一および第二の貫通孔605a、605b)を介して、平面アンテナの裏面に設けた給電点と接続する同軸ケーブルを配線することが好ましい。なぜなら、仮に、アンテナ保持構造体の外側に同軸ケーブルが配線されたり、給電点との接続部が位置したりすると、外部衝撃などによって同軸ケーブルが引っ張られたりして給電点との接続に不都合が生じる虞があるからである。同軸ケーブルおよび接続部を内側に配設することによって、接続信頼性を高め、アンテナ保持構造体の耐久性を高めることに寄与することができる。
 次に第一,第二の平面アンテナ603a,603cについて説明する。第一,第二の平面アンテナ603a,603c同士は、有効周波数帯域幅が少なくとも一部において異なっている。第二の平面アンテナ603c(前述の実施形態(図1)におけるアンテナ1に該当する)は、3G(3rd Generation)/LTE(Long Term Evolution)用である。また、第一の平面アンテナ603a(前述の実施形態(図1)におけるアンテナ2に該当する)は、DAB(Digital Audio Broadcast)用である。但し、第一の平面アンテナ603aを、GPS(Global Positioning System)用とすることも可能である。
 各平面アンテナの構造は、特に限定されるものではなく、スペーサ602における平面アンテナ実装面に沿って広がる誘電体層の上に、パターン導体が当該平面アンテナ実装面と平行または略平行に形成されている構造の平面アンテナを採用することができる。第11構成例のアンテナ保持構造体では、パターン導体は、誘電体層におけるスペーサ602側の面とは反対側の面、つまり、誘電体層における外面に配設されている。パターン導体は、従来周知の形状を有して構成することができ、一具体例としてメアンダ形状を有していてもよい。なお、1つの平面アンテナにおいて、パターン導体を二層形成してもよい。
 第11構成例のアンテナ保持構造体では、上述したように、第二の平面アンテナ603cが、第一の平面アンテナ603aに対して垂直に配設されていることで、平面アンテナ同士が相互干渉することを回避することができる。
 なお、第11構成例のアンテナ保持構造体601aでは、外面が四面からなるスペーサ602の二面にそれぞれ平面アンテナを実装しているが、四面全てにそれぞれ平面アンテナを実装することも可能である。また、第11構成例のアンテナ保持構造体では、スペーサ602の外面の数はこれに限定されるものではなく、例えば五面を有していても良い。また、第11構成例のアンテナ保持構造体では、スペーサ602が直方体に近い形状を有しているが、本発明はこれに限定されるものではない。
 また、第11構成例のアンテナ保持構造体601aでは、外面が四面からなるスペーサ602の二面それぞれに一つの平面アンテナを実装しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、一つ平面アンテナの一部分が、当該一つ平面アンテナが実装されている板面を超えて、隣接する板面にも及ぶように配設してもよい。
 (2)アンテナ保持構造体の製造方法
 以下に、第11構成例のアンテナ保持構造体601a(図71)の製造方法を説明する。
 本製造方法では、まず、図72に示す平坦な板材を準備する(準備工程)。
 次に、準備した平坦な板材における表側の板面の互いに異なる領域に、第一,第二の平面アンテナ603a,603cを配置して貼り付ける(アンテナ貼り付け工程)。
 このとき、或る平面アンテナと別の平面アンテナとの間に折り曲げ箇所622が少なくとも一箇所在るように配置位置を決めて各平面アンテナを配置する。本実施形態では、第一の平面アンテナ603aを、板材における第一の主部602aとなる領域、つまり、一つの折り曲げ箇所622を挟んで反対側に第二の側部602dとなる領域がある領域に配置する。また、第二の平面アンテナ603cを、板材における第一の側部602cとなる領域、さらに別の一つの折り曲げ箇所622を挟んで反対側に第一の主部602aとなる領域がある領域に配置する。
 平坦な板材における表側の板面の互いに異なる領域に位置決めした各平面アンテナは、例えば接着剤を用いて板面に貼り付ける。なお、この貼り付け方法に限定されるものではなく、板材に予め爪を設け、この爪を用いて設置する方法を採用してもよい。また他にも、ボス、両面テープなどから適宜選択することができる。
 続いて、各平面アンテナの給電点にそれぞれ同軸ケーブルを接続して配線する(接続工程)。
 続いて、第一,第二の平面アンテナ603a,603cが貼り付けられた平坦な板材を、折り曲げ箇所622において折り曲げて、図72に示す立体構造となるよう組み立てる(折り曲げ工程)。折り曲げる方法は、特に制限はなく、板材に対して所定の方向に力を加えて折り曲げればよい。その際、折り曲げ箇所622を何かの部材によって支持させて、折り曲げ箇所622を支点として「てこの原理」を用いて折り曲げてもよい。またこのように何かに支持することを想定して、支持物への固定を容易にするための固定構造が板材に設けられていても良い。例えば、爪、ガイド、ボスなどから適宜選択して、これを板材に設けてもよい。
 また、図72に示す立体構造の形を維持するために、折り曲げ箇所622において折り曲げられて図72に示す立体構造を成した時点で、例えば第一の側部602cと第二の主部602bとの互いに近接した箇所に、一方に爪を設け、他方に当該爪が引っ掛かる掛止部を設けて、爪と掛止部とが掛止して折れ曲がった状態を維持するように構成してもよい。なお、爪に限らず、ガイド、ボスなどから適宜選択することができる。
 (3)第11構成例のアンテナ保持構造体の作用効果
 以上のように、第11構成例のアンテナ保持構造体601aは、異なる複数の帯域の電磁波を受信することができるように複数の平面アンテナを用いて、これを保持する保持部材として板材を採用し、アンテナ貼り付け後に当該板材を折り曲げて立体構造を形成することから、比較的軽量なアンテナ保持構造体を提供することが可能である。
 また、折り曲げるという簡易な作業で複数の平面アンテナを三次元的に配置することができる。これにより、アンテナ間の相互干渉によるアンテナの誤動作の発生を抑えた、共用アンテナ保持構造体を提供することができる。
 なお、第11構成例のアンテナ保持構造体では、立体構造を成したスペーサ602の外側面に第一,第二の平面アンテナ603a,603cが実装された構成となっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、第一,第二の平面アンテナ603a,603cのうちの少なくとも1つが立体構造を成したスペーサ602の内側面に実装されてもよい。内側面に実装する場合には、同軸ケーブルを、貫通孔を介して内側面に実装されたアンテナに接続し、外側面に沿って配線することができる。
 〔第12構成例〕
 次に、図73を参照して、アンテナ保持構造体の第12構成例について説明する。
 第12構成例のアンテナ保持構造体と第11構成例のアンテナ保持構造体との相違点は、第一,第二の平面アンテナ603a,603cの構成にある。図73は、第12構成例のアンテナ保持構造体601bに具備されるスペーサの展開図とともに平面アンテナの展開図を示す図である。
 上述した第11構成例のアンテナ保持構造体では、第一,第二の平面アンテナ603a,603cが互いに独立した構造物として存在している。これに対して、第12構成例のアンテナ保持構造体では、図73に示すように、第一,第二の平面アンテナ603a,603cが、構造上、一体となったアンテナ集合シート633を具備している。すなわち、第11構成例のアンテナ保持構造体との相違点は、このアンテナ集合シート633にある。以下に、このアンテナ集合シート633について説明する。
 アンテナ集合シート633は、図73に示すように、スペーサ602となる板材の表側の板面と概ね同一面積および同一形状を有している。具体的には、アンテナ集合シート633は、誘電体シート630(フレキシブル材)をベース基材とし、この誘電体シート630上の互いに異なる領域に第一,第二の平面アンテナ603a,603cを構成する各パターン導体(不図示)が形成されている。この誘電体シート630は、図73に示す平坦な板材の表側の板面に貼着し、板材を折り曲げ箇所622において折り曲げると併せて折り曲げられる材料から構成されている。また、誘電体シート630の折り曲げ位置には、第11構成例のアンテナ保持構造体において板材の折り曲げ箇所に施した湾曲構造やスリットを設けてもよい。
 そして、この誘電体シート630上の互いに異なる領域に第一,第二の平面アンテナ603a,603cの各平面アンテナを構成するパターン導体(不図示)が形成されている。パターン導体の形成領域は、アンテナ集合シート633を板材に貼着した状態において、アンテナ集合シート633の、(i)第一の平面アンテナ603aのパターン導体が板材の表側の板面のうちの第一の主部602aとなる領域に重畳する領域の誘電体シート630に形成され、(ii)第二の平面アンテナ603cのパターン導体が板材の表側の板面のうちの第一の側部602cとなる領域に重畳する領域の誘電体シート630に形成される。
 第12構成例のアンテナ保持構造体601bの製造方法としては、第11構成例のアンテナ保持構造体と同様に板材を準備した後、アンテナ集合シート633を板材の表側の板面に重畳して貼り付け、各々のパターン導体の給電点にそれぞれ同軸ケーブル(不図示)を接続し、第11構成例のアンテナ保持構造体と同様に、板材を折り曲げ箇所622において折り曲げてアンテナ保持構造体601bを製造することができる。
 以上のように、第12構成例のアンテナ保持構造体によれば、複数の平面アンテナをそれぞれ個別に貼り付ける場合と比較して、部品点数が少なく、よって、貼り付け作業を容易に行なうことができる。
 また、予め1つの誘電体シート630の上で第一,第二の平面アンテナ603a,603cを位置決めすることができるので、個別に貼り付ける場合として、第一,第二の平面アンテナ603a,603c同士を精度よく位置決めすることができる。
 〔第13構成例〕
 次に、図74~図76を参照して、アンテナ保持構造体の第13構成例について説明する。
 第13構成例のアンテナ保持構造体と第11構成例のアンテナ保持構造体との相違点は、第一~第三の平面アンテナの構成と、スペーサの形状にある。
 図74は、第13構成例のアンテナ保持構造体601cに具備されるスペーサ602´の立体構造を示している。
 スペーサ602´の立体構造は、図74に示すように、第一の主部602aおよび第二の主部602bと、第一の主部602aおよび第二の主部602bの双方と折り曲げ箇所622を挟んで隣り合う第二の側部602dと、第二の側部602dから延設された、第一の主部602aおよび第二の主部602bの端辺に沿って配置されている第三の側部602eとを有している。
 ここで第二の側部602dは、第一の主部602aおよび第二の主部602bの双方の一端辺よりも短いため、第二の側部602dの端部から延設された第三の側部602eは、その一部が、当該一端辺に沿っている。さらに第三の側部602eは、当該一端辺と隣接している一端辺の全長に沿って延び、さらにそれに隣接する一端辺の一部にも沿っている。すなわち、第三の側部602eは、第一の主部602aおよび第二の主部602bの双方における連続する三つの端辺に沿っている。なお、第13構成例のアンテナ保持構造体では、第二の側部602dと第三の側部602eとの境界部に折れ曲がり箇所622が設けられている。この折れ曲がり箇所622が、第二の側部602dと、第一の主部602aおよび第二の主部602bとの間にある折れ曲がり箇所622の一端に相当する。ただし、第二の側部602dと第三の側部602eとの境界部に折れ曲がり箇所622は、スペーサ602´を立体構造に形成する際には折り曲げない。実際には、第一の主部602aおよび第二の主部602bの双方における連続する三つの端辺に沿った第三の側部602eは、端辺と端辺とが交差する2箇所において交差部分の形状、つまり第一の主部602aおよび第二の主部602bの角部の形状に合わせて曲がった構造を有している。
 また、図74に示すように立体構造を成した状態のスペーサ602´には、第一の主部602aと第三の側部602eとの各々の隣接端部に切り欠き605c´が形成されており、第一の主部602aと第三の側部602eとが隣接することによって貫通孔を形成している。この貫通孔は、第11構成例のアンテナ保持構造体において説明した貫通孔5cと同等である。
 次に、第11構成例のアンテナ保持構造体では、第一,第二の平面アンテナ603a,603cが互いに独立した構造物として存在している。これに対して、第13構成例のアンテナ保持構造体では、図75に示すように、第一,第二の平面アンテナ603a,603cが、構造上、一体となったアンテナ集合シート633´を具備している。このアンテナ集合シート633´は、第12構成例のアンテナ保持構造体のアンテナ集合シート633と概念的には同じであるが、スペーサ602´(板材)に貼り付ける際のアンテナ集合シート633´はその一部が折り返された構造を有しているため、以下に改めて説明する。
 アンテナ集合シート633´は、誘電体シート630(フレキシブル材)をベース基材とし、この誘電体シート630´上の互いに異なる領域に第一,第二の平面アンテナ603a,603cの各平面アンテナを構成するパターン導体(不図示)が形成されている。第13構成例のアンテナ保持構造体において特徴的な点としては、誘電体シート630´自体は、図76に示すように、図75に示すスペーサ602´の板材の形状とは異なり四角形を有している点にあり、且つ、平行に延びる一対のスリット607が設けられている点にある。一対のスリット607の位置は、誘電体シート630´をスペーサ602´に重畳させた際に、第二の側部602dにおける第一の主部602aおよび第二の主部602bの双方との隣接箇所に設けられた折り曲げ箇所622に対向する位置に設けられている。つまり、一対のスリット607間に形成される帯状部分の幅は、スペーサ602´の第一の主部602aと第二の主部602bとの間の長さ(幅)と一致している。
 この誘電体シート630´上には、互いに異なる領域に第一,第二の平面アンテナ603a,603cの各平面アンテナを構成するパターン導体(不図示)が形成されている。ここで第13構成例のアンテナ保持構造体では、誘電体シート630´の裏面における一対のスリット607間に形成される帯状部分に、第二の平面アンテナ603cを構成するパターン導体が形成されている。一方、第一の平面アンテナ603aを構成するパターン導体は、誘電体シート630´の表面に形成されている。具体的には、第一の平面アンテナ603aのパターン導体が、誘電体シート630´の表面の、板材の表側の板面のうちの第一の主部602aとなる領域に重畳する領域に形成されている。各パターン導体が誘電体シート630´に形成されることによって、アンテナ集合シート633´が構成される。
 ここで、誘電体シート630´は、図75に示すように、一対のスリット607間に形成される帯状部分を折り返すことによって、第三の平面アンテナ603cを構成するパターン導体を、第一の平面アンテナ603aおよび第二の平面アンテナ603cをそれぞれ構成するパターン導体と同じ二次元面上に配置することができる。図75に示すように、誘電体シート630´は、帯状部分を折り返すことによって、スペーサ602´となる平坦な板材の表側の板面と概ね同一面積および同一形状を有することになる。
 なお、一対のスリット607間に形成される帯状部分を折り返す工程と、当該帯状部分に第三の平面アンテナ603cを構成するパターン導体を形成する工程とは、どちらを先行して行なっても良い。
 図75に示す状態の平坦なスペーサ602´と誘電体シート630´とを準備した後は、アンテナ集合シート633を板材に重畳して貼り付け、各々のパターン導体の給電点にそれぞれ同軸ケーブル(不図示)を接続し、第11構成例のアンテナ保持構造体と同様に、板材を折り曲げ箇所622において折り曲げることによって、アンテナ保持構造体601cを製造することができる。
 このように第13構成例のアンテナ保持構造体によれば、1つの誘電体シート630´の一表面の形状がスペーサ602となる板材の表側の板面と同一形状となる必要がない。そのため、誘電体シート630´の一表面の形状の自由度が増し、図76に示したように誘電体シート630´の一表面の形状を矩形とすることができる。これにより、誘電体シート630´を大型の誘電体シートから複数枚切り出す際に、隣り合う誘電体シート630´と誘電体シート630´との間に余剰部分、すなわち廃棄部分が形成されることを回避または廃棄部分の面積を極力小さくして、製造コストの低減に寄与することができる。
 〔付記事項〕
 本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
 (まとめ)
 以上のように、本実施形態に係るアンテナ装置は、台座と、上記台座が配置された面を基準面として、上記基準面と直交する2次元面上に配置された第1のアンテナと、上記基準面と平行な2次元面上に配置された第2のアンテナと、を備えたアンテナ装置であって、上記第2のアンテナは、側方から見て上記第2のアンテナの端面が上記第1のアンテナの主面と重なるように配置されている、ことを特徴とする。
 上記アンテナ装置において、上記第1のアンテナは、上方から見てアンテナ1の端面がアンテナ2の主面の外縁に沿うように折り曲げられている、ことが好ましい。
 上記アンテナ装置において、上記第1のアンテナは、3G(3rd Generation)用アンテナ又はLTE(Long Term Evolution)用アンテナであり、上記第2のアンテナは、DAB(Digital Audio Broadcast)用アンテナであることが好ましい。または、上記アンテナ装置において、上記第1のアンテナは、3G(3rd Generation)用アンテナ又はLTE(Long Term Evolution)用アンテナであり、上記第2のアンテナは、GPS(Global Positioning System)用アンテナであることが好ましい。
 上記アンテナ装置は、上記第2のアンテナと平行に配置された第3のアンテナを更に備え、上記第3のアンテナは、上記第2のアンテナよりも上方に配置されている、ことが好ましい。
 上記アンテナ装置において、上記第3のアンテナが受信する電磁波の標準電界強度は、上記第2のアンテナが受信する電磁波の標準電界強度よりも弱い、ことが好ましい。
 上記アンテナ装置において、上記第3のアンテナは、衛星を送信局とする電磁波を受信するものである、ことが好ましい。
 上記アンテナ装置において、上記第3のアンテナは、楕円上を通る放射素子と、上記楕円の内部に配置された短絡部であって、上記放射素子上の2点間を短絡する短絡部を備えたループアンテナである、ことが好ましい。
 上記アンテナ装置において、上記第1のアンテナは、地板と放射素子と短絡部とを備えた逆Fアンテナであって、上記放射素子は、直線状であり、上記放射素子には、上記地板から引き出された同軸ケーブルと交差する分枝が設けられており、上記地板は、上記分枝の先端を通り上記放射素子に平行な直線と上記放射素子との間の領域に形成されている、ことが好ましい。
 上記アンテナ装置において、上記第2のアンテナは、第1の放射素子と第2の放射素子とを備えたダイポールアンテナであって、上記第1の放射素子は、直線状であり、上記第2の放射素子は、上記第1の放射素子の周りを旋回する螺旋状である、ことが好ましい。
 上記アンテナ装置において、上記第2のアンテナは、側方から見て上記第2のアンテナの端面が上記第1のアンテナの主面の上端と重なるように配置されている、ことが好ましい。なお、「第1のアンテナの主面の上端」という表現は、上記第1のアンテナの上記基準面と平行な2辺のうち、上記基準面から遠い方の辺のことを意味する。
 上記アンテナ装置においては、上記第1のアンテナを含む複数のアンテナが、上記基準面と直交する2次元面上に配置されている、ことが好ましい。
 なお、本実施形態に係るアンテナ装置は、「裏面が設置対象物と当接するように当該設置対象物上に載置される台座と、主面が上記台座の裏面と交わる方向に延在する第1のフィルムアンテナと、主面が上記台座の裏面に沿う方向に延在する第2のフィルムアンテナと、を備えたアンテナ装置であって、上記第2のフィルムアンテナは、当該第2のフィルムアンテナの端面が上記第1のフィルムアンテナの主面と重なるように配置されている、ことを特徴とするアンテナ装置」と表現することもできる。
 また、本書においては、放射素子等の構成部材を誘電体フィルムで挟み込んだアンテナを「フィルムアンテナ」と呼ぶ。また、フィルムアンテナ等の板状部材を構成する6つの面のうち、最大の面積を有する2つの面を「主面」と呼び、主面以外の4つの面を「端面」と呼ぶ。なお、折り曲げられた板状部材の主面とは、当該板状部材を展開したときの主面のことを指し、折り曲げられた板状部材の端面とは、当該板状部材を展開したときの端面のことを指す。
 本発明は、移動体又は移動端末に搭載するアンテナ装置として、あるいは、そのようなアンテナ装置に搭載するアンテナとして、好適に利用することができる。移動体の例としては、自動車、鉄道車両、船舶などが挙げられる。移動端末の例としては、携帯電話端末、PDA(Personal Digital Assistance)、タブレット型PC(Personal Computer)などが挙げられる。
 1     アンテナ(3G/LTE用、第1のアンテナ)
 11    地板
 12    放射素子
 12d   分枝
 13    短絡部
 2     アンテナ(DAB用、第2のアンテナ)
 21    放射素子
 22    放射素子
 22a   短絡部
 22b   短絡部
 22c   接地部
 22d   接地部
 3     アンテナ(GPS用、第3のアンテナ)
 31    放射素子
 32a   短絡部
 32b   短絡部
 33    無給電素子
 100   統合アンテナ装置(アンテナ装置)
 101   金属ベース(台座)
 102   回路基板
 103   ゴムベース
 104   スペーサ
 105   レドーム

Claims (13)

  1.  台座と、上記台座が配置された面を基準面として、上記基準面と直交する2次元面上に配置された第1のアンテナと、上記基準面と平行な2次元面上に配置された第2のアンテナと、を備えたアンテナ装置であって、
     上記第2のアンテナは、側方から見て上記第2のアンテナの端面が上記第1のアンテナの主面と重なるように配置されている、
    ことを特徴とするアンテナ装置。
  2.  上記第1のアンテナは、上方から見て上記第1のアンテナの端面が上記第2のアンテナの主面の外縁に沿うように折り曲げられている、
    ことを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。
  3.  上記第1のアンテナは、3G(3rd Generation)用アンテナ又はLTE(Long Term Evolution)用アンテナであり、上記第2のアンテナは、DAB(Digital Audio Broadcast)用アンテナである
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載のアンテナ装置。
  4.  上記第1のアンテナは、3G(3rd Generation)用アンテナ又はLTE(Long Term Evolution)用アンテナであり、上記第2のアンテナは、GPS(Global Positioning System)用アンテナである
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載のアンテナ装置。
  5.  上記第2のアンテナと平行に配置された第3のアンテナを更に備え、
     上記第3のアンテナは、上記第2のアンテナよりも上方に配置されている、
    ことを特徴とする請求項1から4までのいずれか1項に記載のアンテナ装置。
  6.  上記第3のアンテナが受信する電磁波の標準電界強度は、上記第2のアンテナが受信する電磁波の標準電界強度よりも弱い、
    ことを特徴とする請求項5に記載のアンテナ装置。
  7.  上記第3のアンテナは、衛星を送信局とする電磁波を受信するものである、
    ことを特徴とする請求項5又は6に記載のアンテナ装置。
  8.  上記第3のアンテナは、楕円上を通る放射素子と、上記楕円の内部に配置された短絡部であって、上記放射素子上の2点間を短絡する短絡部を備えたループアンテナである、
    ことを特徴とする請求項5から7までの何れか1項に記載のアンテナ装置。
  9.  上記第1のアンテナは、地板と放射素子と短絡部とを備えた逆Fアンテナであって、
     上記放射素子は、直線状であり、上記放射素子には、上記地板から引き出された同軸ケーブルと交差する分枝が設けられており、
     上記地板は、上記分枝の先端を通り上記放射素子に平行な直線と上記放射素子との間の領域に形成されている、
    ことを特徴とする請求項1から8までの何れか1項に記載のアンテナ装置。
  10.  上記第2のアンテナは、第1の放射素子と第2の放射素子とを備えたダイポールアンテナであって、
     上記第1の放射素子は、直線状であり、
     上記第2の放射素子は、上記第1の放射素子の周りを旋回する螺旋状である、
    ことを特徴とする請求項1から9までの何れか1項に記載のアンテナ装置。
  11.  上記第2のアンテナは、側方から見て上記第2のアンテナの端面が上記第1のアンテナの主面の上端と重なるように配置されている、
    ことを特徴とする請求項1から10までの何れか1項に記載のアンテナ装置。
  12.  上記第1のアンテナを含む複数のアンテナが、上記基準面と直交する2次元面上に配置されている、
    ことを特徴とする請求項1から11までの何れか1項に記載のアンテナ装置。
  13.  裏面が設置対象物と当接するように当該設置対象物上に載置される台座と、
     主面が上記台座の裏面と交わる方向に延在する第1のフィルムアンテナと、
     主面が上記台座の裏面に沿う方向に延在する第2のフィルムアンテナと、を備えたアンテナ装置であって、
     上記第2のフィルムアンテナは、当該第2のフィルムアンテナの端面が上記第1のフィルムアンテナの主面と重なるように配置されている、
    ことを特徴とするアンテナ装置。
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