WO2013153770A1 - アンテナ装置 - Google Patents

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WO2013153770A1
WO2013153770A1 PCT/JP2013/002239 JP2013002239W WO2013153770A1 WO 2013153770 A1 WO2013153770 A1 WO 2013153770A1 JP 2013002239 W JP2013002239 W JP 2013002239W WO 2013153770 A1 WO2013153770 A1 WO 2013153770A1
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antenna element
antenna
antenna device
substrate
end portion
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杉本 勇次
鈴木 忠男
博之 泉
Original Assignee
株式会社デンソー
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30Arrangements for providing operation on different wavebands
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/325Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
    • H01Q1/3275Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle mounted on a horizontal surface of the vehicle, e.g. on roof, hood, trunk
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/30Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/42Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole with folded element, the folded parts being spaced apart a small fraction of the operating wavelength

Definitions

  • the present disclosure relates to an antenna device including a plurality of antenna elements each having a different operating frequency band.
  • Patent Document 1 discloses a configuration in which a plurality of antenna elements having different operating frequency bands are erected in the vicinity of a planar base plate.
  • the present disclosure has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide an antenna device capable of appropriately obtaining desired directivity and gain for an antenna element.
  • the antenna device includes a first antenna element and a second antenna element.
  • the first antenna element operates in a first predetermined frequency band
  • the second antenna element operates in a second predetermined frequency band different from the first predetermined frequency band.
  • the first antenna element is disposed between a proximal end portion, a distal end portion, a folded portion, a first side portion disposed between the proximal end portion and the folded portion, and between the folded portion and the distal end portion.
  • a second side The current vector direction in the first side is the same direction as the current vector direction in the second side.
  • the second antenna element is disposed in proximity to the first antenna element.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating an antenna device according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a front view of the antenna device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the directivity of the horizontal plane of the antenna device according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a front view of the antenna device to be compared,
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the directivity of the horizontal plane of the antenna device to be compared,
  • FIG. 6 is a perspective view showing an antenna apparatus according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a front view of an antenna device according to a third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a rear view of the antenna device according to the third embodiment.
  • FIG. 9 is a front view of an antenna device according to a fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a rear view of the antenna device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 11 is a longitudinal front view showing an antenna device according to the fifth embodiment of the present disclosure;
  • FIG. 12 is a front view illustrating an antenna device according to a sixth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a perspective view illustrating an antenna device according to a seventh embodiment of the present disclosure.
  • the antenna device 1 is used, for example, in an antenna element 10 used in a vehicle-to-vehicle communication system having an operating frequency band of 5.9 GHz (GHz) band, and in a mobile phone system having an operating frequency band of 900 MHz (MHz) band, for example.
  • This is an in-vehicle integrated antenna device having an antenna element 4.
  • the antenna device 1 further includes a ground plane 2 having a planar shape.
  • the ground plane 2 is made of a metal plate having a substantially rectangular shape, for example.
  • the ground plane 2 is used by being electrically connected to a sufficiently large metal body with respect to the operating frequency wavelength of the antenna element 4 described later.
  • a planar substrate 3 made of, for example, a resin is erected substantially vertically on the upper surface 2a of the base plate 2. Substantially vertical includes a state close to vertical.
  • a folded monopole antenna element 4 is formed on one surface 3a of the substrate 3 by a conductor pattern (conductor film).
  • the folded monopole antenna element 4 is also referred to as a first antenna element, and a frequency band in which the first antenna element operates, for example, a 900 megahertz (MHz) band is also referred to as a first predetermined frequency band.
  • the first antenna element 4 is an antenna element that transmits and receives radio waves of a mobile phone system having an operating frequency band of, for example, 900 MHz, and is electrically connected (conducted) to the ground plane 2 and a base end portion 4a. It has the front-end
  • the first antenna element 4 further has a side part 5 from the base end part 4a to the folded part 4c and a side part 6 from the folded part 4c to the distal end part 4b.
  • the side 5 is also referred to as a first side
  • the side 6 is also referred to as a second side.
  • the lengths of the first side and the second side are electrically 1 ⁇ 4 wavelength.
  • the length of each of the first side portion and the second side portion is a length obtained by multiplying the wavelength of the radio wave in the 900 MHz band by 1/4 and further multiplying the wavelength shortening rate by the relative dielectric constant of the material of the substrate 3. is there. That is, the length from the base end portion 4a to the tip end portion 4b of the first antenna element 4 is, for example, multiplied by 1/2 to the wavelength of the radio wave in the 900 MHz band, and further the wavelength shortening due to the relative dielectric constant of the material of the substrate 3 It is the length multiplied by the rate.
  • the length from the base end portion 4a to the tip end portion 4b of the first antenna element 4 is also referred to as an element length.
  • the tip 4b of the first antenna element 4 and the ground plane 2 are at the same potential.
  • the base end portion 4a of the first antenna element 4 is provided with a feeding point 7 for supplying power to the first antenna element 4, and the first antenna element 4 operates using the ground plane 2 as an antenna ground.
  • the feeding point 7 is provided away from the first antenna element 4, the feeding point 7 and the base end portion 4 a of the first antenna element 4 may be connected by a microstrip line.
  • the feeding point 7 is configured, for example, by connecting the inner conductor of the coaxial cable 8 to the proximal end portion 4 a of the first antenna element 4 and connecting the outer conductor of the coaxial cable 8 to the ground plane 2. Is done.
  • the first antenna element 4 is folded so that the distance d (clearance) along the direction perpendicular to the ground plane 2 between the first side 5 and the second side 6 is constant. It is bent at the portion 4c.
  • the second side 6 of the first antenna element 4 has a wide portion 9 that is formed integrally with the upper half of the second side 6.
  • the monopole antenna element 10 has a linear shape and has a proximal end portion 10a and a distal end portion 10b.
  • the base end portion 10 a of the monopole antenna element 10 is electrically connected to the upper end portion 9 a of the wide portion 9 (conducting), thereby being electrically connected to the wide portion 9.
  • the monopole antenna element 10 is also referred to as a second antenna element, and a frequency band in which the second antenna element operates, for example, a 5.9 GHz band is also referred to as a second predetermined frequency band.
  • the second antenna element 10 is formed so as to extend in a substantially vertical direction.
  • the second antenna element 10 is connected so as to move away from the wide portion 9 as it goes from the base end portion 10a to the tip end portion 10b.
  • the length of the second antenna element 10 is electrically 1 ⁇ 4 wavelength.
  • the length of the second antenna element 10 is also referred to as the element length of the second antenna element 10.
  • the element length of the second antenna element 10 is, for example, a length obtained by multiplying the wavelength of a radio wave of 5.9 GHz band by 1/4 and further multiplying the wavelength shortening rate by the relative dielectric constant of the material of the substrate 3.
  • the horizontal width of the wide portion 9 with respect to the ground plane 2 is, for example, a length obtained by multiplying the wavelength of a radio wave in the 5.9 GHz band by 1/4 and further multiplying the wavelength shortening rate by the relative dielectric constant of the material of the substrate 3. long.
  • the base end portion 10a of the second antenna element 10 is provided with a feeding point 11 for supplying power to the second antenna element 10, and the second antenna element 10 operates using the wide portion 9 as an antenna ground.
  • the feeding point 11 is provided away from the second antenna element 10, the feeding point 11 and the base end portion 10a of the second antenna element 10 may be connected by a microstrip line.
  • the feeding point 11 is formed by connecting the inner conductor of the coaxial cable 12 to the proximal end portion 10 a of the second antenna element 10 and connecting the outer conductor of the coaxial cable 12 to the wide portion 9.
  • the second antenna element 10 may have a shape having a predetermined width.
  • the antenna device 1 configured as described above is mounted (in parallel) so that the plane of the ground plane 2 is along the upper surface of the vehicle roof (not shown) in a state of being incorporated in a housing case (not shown). It is done. That is, the second antenna element 10 is mounted on the vehicle so that the axis of the second antenna element 10 is perpendicular to the main plate 2.
  • the axis perpendicular to the ground plane 2 is taken as the Z axis
  • the axis perpendicular to the Z axis and perpendicular to the surface on which the first antenna element 4 is formed is taken as the Y axis
  • the axes perpendicular to the Z axis and the Y axis are taken as the X axis.
  • the X axis is parallel to the surface on which the first antenna element 4 is formed.
  • the XY plane defined by the X axis and the Y axis is also referred to as a horizontal plane. That is, the horizontal plane is a plane parallel to the main plate 2.
  • FIG. 4 shows an antenna device 21 that employs a monopole antenna element 22 that is not a folded shape as an antenna element used in a 900 MHz band mobile phone system.
  • FIG. 5 shows the result of simulating the directivity in the horizontal plane of the antenna element 22 shown in FIG.
  • the antenna element used in the 900 MHz band mobile phone system is formed by the folded monopole antenna element 4 than the structure formed by the monopole antenna element 22 which is not folded.
  • the gain of the horizontal plane is improved by 3 decibels (dB) on average.
  • the first antenna element 4 employs a folded monopole antenna element, and its front end portion 4b has the same potential as the ground plane 2.
  • Element 4 is equivalent to a half of a loop antenna having an element length corresponding to one wavelength of radio waves in the operating frequency band. Therefore, in the first antenna element 4, the direction of the current vector at the base end portion 4a and the tip end portion 4b is opposite to the direction of the current vector at the folded portion 4c (one is a so-called antinode and the other is a so-called node). become).
  • the current vectors are in the same direction in the first side part 5 from the base end part 4a to the folded part 4c and the second side part 6 from the folded part 4c to the distal end part 4b. That is, induced currents in opposite directions with current vectors that cancel each other do not flow, and the horizontal plane gain of the first antenna element 4 does not decrease.
  • the first antenna element 4 used in the 5.9 GHz band inter-vehicle communication system is formed by the folded monopole antenna element erected on the ground plane 2.
  • the front end 4b has the same potential as the ground plane 2 and the ground plane 2 operates as an antenna ground.
  • the second antenna element 10 used in the 900 MHz band mobile phone system is configured by a monopole antenna element so that the wide portion 9 which is a part of the first antenna element 4 operates as an antenna ground.
  • the folded monopole first antenna element 4 can be equivalent to a half portion of a loop antenna having an element length corresponding to one wavelength of a radio wave in the operating frequency band.
  • the second antenna element 10 operates using the wide portion 9 of the first antenna element 4 as an antenna ground, it is easy to dispose the first antenna element 4 and the second antenna element 10 close to each other. The whole can be reduced in size.
  • the antenna ground of the second antenna element 10 is formed wide, the current path can be increased compared with the case where the antenna ground is formed narrow, and the bandwidth can be increased.
  • the second antenna element 10 operates using the wide portion 9 that is a part of the first antenna element 4 as an antenna ground. Therefore, it is not necessary to newly form a wiring circuit or a pattern on the substrate, and the entire apparatus can be reduced in size.
  • the antenna element (first antenna element 4) whose operating frequency band is on the low frequency side is provided by a folded monopole antenna element, and the antenna element on the high frequency side (second antenna element 10) is mono. And a pole-type antenna element. Further, the antenna element with the operating frequency band on the low frequency side may be provided by the monopole antenna element, and the antenna element on the high frequency side may be provided by the folded monopole antenna element.
  • the antenna element (first antenna) on the low frequency side is used as shown in this embodiment for the following reason.
  • the element 4) is advantageously provided by a folded monopole antenna element
  • the high-frequency antenna element (second antenna element 10) is advantageously provided by a monopole antenna element.
  • the second antenna element 10 on the high frequency side may be disposed on the upper side of the antenna device 1
  • the first antenna element 4 on the low frequency side may be disposed on the lower side of the antenna device 1.
  • the high frequency radio wave whose operating frequency band is in the GHz band has a characteristic that it is easily attenuated depending on the distance, and it is particularly important to secure a desired gain in the antenna device that receives the high frequency in the GHz band.
  • the surface of the vehicle roof to which the antenna device 1 is attached is often curved in a gentle convex shape.
  • the convex portion of the vehicle roof exists as an obstacle in front of the antenna device (FRONT), ensuring the desired directivity in front of the vehicle. There is a problem that it is difficult to do.
  • the second antenna element 10 on the high frequency side is disposed above the first antenna element 4 on the low frequency side, so that the first antenna element 4 on the low frequency side is second on the high frequency side.
  • the line-of-sight (front field of view) from the second antenna element 10 on the high frequency side to the front of the vehicle is improved, and the directivity in front of the vehicle can be appropriately ensured.
  • an antenna device 31 according to the second embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIG.
  • the antenna device 31 according to the second embodiment is different from the antenna device 1 according to the first embodiment in the position of the second antenna element 32 with respect to the wide portion 9 of the first antenna element 4.
  • a second antenna element 32 provided by a monopole antenna element has a linear shape, and a base end portion 32a thereof is electrically connected to a lower end portion 9b of the wide portion 9 (conduction). Thus, it is electrically connected to the wide portion 9. Further, the second antenna element 32 is formed to extend in a substantially vertical direction. That is, the second antenna element 32 is also connected so as to move away from the wide portion 9 from the base end portion 32a toward the tip end portion 32b. The length (element length) of the antenna element 32 is also electrically 1 ⁇ 4 wavelength.
  • the length of the antenna element 32 is a length obtained by multiplying the wavelength of the radio wave in the 5.9 GHz band by 1/4 and further multiplying the wavelength shortening rate by the relative dielectric constant of the material of the substrate 3.
  • the base end portion 32 a of the second antenna element 32 is provided with a feeding point 32 for supplying power to the second antenna element 32, and the second antenna element 32 also has the wide portion 9 of the first antenna element 4. Operates as antenna ground.
  • the antenna device 31 according to the second embodiment can also obtain the same effects as the antenna device 1 according to the first embodiment.
  • the antenna device 41 according to the third embodiment is characterized in that first antenna elements having two first sub-antenna elements 42 and 421 provided by folded monopole antenna elements are formed on both sides of the substrate. Different from the antenna device 1 according to the first embodiment.
  • a second surface provided on one surface 3a of the substrate 3 by a first sub antenna element 421 corresponding to the first antenna element 4 described in the first embodiment and a monopole antenna element.
  • An antenna element 10 is formed.
  • the first sub antenna element 421 has a configuration similar to that of the first antenna element 4 of the first embodiment.
  • another first sub antenna element 42 provided by a folded monopole antenna element is formed by a conductor pattern.
  • the first sub-antenna element 42 is an antenna element that transmits and receives radio waves of a mobile phone system having an operating frequency band of, for example, 2 gigahertz (GHz) band, and its base end portion 42a is folded back via the via 43. While being electrically connected to the base end portion 4 a of the element 421, the tip end portion 42 b is electrically connected to the main plate 2.
  • the lengths of the first side portion 44 from the base end portion 42a of the first sub antenna element 42 to the folded portion 42c and the length of the second side portion 45 from the folded portion 42c to the distal end portion 42b are electrically 1 ⁇ 4. Is the wavelength.
  • the length of each of the first side portion and the second side portion is obtained by multiplying the wavelength of the radio wave in the 2 GHz band by 1 ⁇ 4, and further multiplying the wavelength shortening rate by the relative dielectric constant of the material of the substrate 3. That's it. That is, the length (element length) from the base end portion 42a to the tip end portion 42b of the first sub antenna element 42 is multiplied by 1/2 to the wavelength of the radio wave in the 2 GHz band, for example, and the ratio of the material of the substrate 3 It is the length multiplied by the wavelength shortening rate due to the dielectric constant.
  • the interval along the vertical direction between the first side portion 44 and the second side portion 45 sandwiching the folded portion 42c of the first sub antenna element 42 is also constant.
  • the antenna device 41 according to the third embodiment can also obtain the same operational effects as the antenna device 1 according to the first embodiment. That is, desired directivity and gain can be appropriately obtained for the first sub-antenna element 421 standing on the ground plane 2, and the desired directivity is also obtained for the other first sub-antenna element 42 standing on the ground plane 2. Sex and gain can be obtained appropriately. Further, in this case, it is possible to increase the number of functions corresponding to three bands having different operating frequency bands. Furthermore, since the first sub antenna element 4 and the first sub antenna element 42 are configured on the same substrate and the feeding point 7 is made common, the configuration can be simplified.
  • an antenna device 51 according to a fourth embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 9 and 10.
  • the first side 55 and the second side 53 of the first antenna element provided by the folded monopole antenna element are respectively formed on both sides of the substrate. Is different from the antenna device 1 according to the first embodiment.
  • a first antenna element 52 provided by a folded monopole antenna element corresponding to the first antenna element 4 described in the first embodiment is formed on the substrate 3.
  • the second side 53 and the wide portion 54 corresponding to the second side 6 and the wide portion 9 described in the first embodiment are formed on the one surface 3a of the substrate 3, respectively.
  • a first side 55 corresponding to the first side 5 described in the first embodiment is formed on the other surface 3 b of the substrate 3.
  • the second side 53 and the first side 55 are electrically connected via a via 56.
  • a feeding point 57 is provided at the proximal end portion of the first side portion 55, and the second antenna element 10 is connected to the wide portion 54.
  • the antenna device 51 according to the fourth embodiment can also obtain the same operational effects as the antenna device 1 according to the first embodiment.
  • an antenna device 61 according to a fifth embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIG.
  • the shape of the first antenna element 65 provided by the substrate 64 and the folded monopole antenna element follows the shape of the housing case attached to the vehicle roof. Different from the antenna device 1 according to the first embodiment.
  • the antenna device 61 is attached to the vehicle roof while being housed in the housing case 62.
  • the antenna device 61 includes a ground plane 63, a substrate 64, a first antenna element 65, a feeding point 66, a second antenna element 67 provided by a monopole antenna element, a feeding point 68, coaxial cables 69 and 70, and the like.
  • the ground plate 63, the substrate 64, the first antenna element 65, the feeding point 66, the second antenna element 67, the feeding point 68, and the coaxial cables 69 and 70 are the ground plate 2, the substrate 3, and the first described in the first embodiment.
  • the functions are the same as those of the antenna element 4, the feeding point 7, the second antenna element 10, the feeding point 11, and the coaxial cables 8 and 12.
  • the antenna device 61 according to the fifth embodiment can also obtain the same operational effects as the antenna device 1 according to the first embodiment. Further, since the shape of the first antenna element 65 follows the shape of the housing case 62 attached to the vehicle roof and is bent near the center, the antenna element having the same antenna length (current path length) is not bent. Compared with the case where it mounts, a dimension can be shortened and the whole apparatus can be reduced in size. In addition, even when the entire apparatus is downsized, it is easy to secure a necessary antenna length, and desired antenna characteristics can be appropriately ensured.
  • the antenna device 71 according to the sixth embodiment is that the antenna element (first antenna element 73) for transmitting and receiving radio waves of the mobile phone system is provided by a folded dipole antenna. Is different.
  • a first antenna element 73 provided by a folded dipole antenna element is formed on a surface 72a on one side of the substrate 72 by a conductor pattern.
  • the lengths of the two first side portions 74 and the second side portions 75 of the first antenna element 73 are, for example, the wavelength due to the relative dielectric constant of the material of the substrate 72 by multiplying the wavelength of the radio wave in the 900 MHz band by 1/2.
  • the length multiplied by the shortening rate. That is, the total length (element length) of the antenna element 73 is, for example, a length obtained by multiplying the wavelength of a radio wave in the 900 MHz band by 1 and further multiplying the wavelength shortening rate by the relative dielectric constant of the material of the substrate 72.
  • the second side portion 75 has a wide portion 76 formed integrally with the upper half portion of the second side portion 75.
  • the wide portion 76 of the second side portion 75 corresponds to the wide portion 9 described in the first embodiment.
  • a feeding point 77 is provided at a substantially central portion of the first side portion 74, and the monopole second antenna element 10 is connected to the wide portion 76.
  • the antenna device 71 according to the sixth embodiment can also obtain the same functions and effects as those of the antenna device 1 according to the first embodiment. Further, by adopting a folded dipole antenna element as the first antenna element 73, an advantageous configuration can be obtained when the antenna element is disposed away from a body metal such as a dashboard.
  • an antenna device 81 according to a seventh embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIG.
  • the second antenna element 83 provided by the monopole antenna element is compared with the surface of the wide portion 76 of the first antenna element 73 provided by the folded dipole antenna element.
  • the antenna device 1 is different from the antenna device 1 according to the first embodiment in that the antenna device is erected in a substantially vertical direction.
  • a first antenna element 73 provided by the folded dipole antenna element described in the sixth embodiment is formed on one surface 82a of the substrate 82.
  • the second antenna element 83 provided by the monopole antenna element corresponding to the second antenna element 10 described in the first embodiment has a base end portion 83a electrically connected to the surface of the wide portion 76. , And is erected in a direction substantially perpendicular to the surface of the wide portion 76. That is, the antenna element 83 is connected so as to move away from the wide portion 76 along a direction perpendicular to the surface of the wide portion 76 as it goes from the base end portion 83a to the distal end portion 83b.
  • a feeding point 84 is provided at the base end 83 a of the antenna element 83.
  • the antenna device 81 according to the seventh embodiment can also obtain the same operational effects as the antenna device 71 according to the sixth embodiment.
  • the antenna device described above is carried in a vehicle-to-vehicle communication system such as a road-vehicle communication system. Furthermore, the antenna device may be applied to a vehicle-mounted antenna device used in another communication system other than the inter-vehicle communication system such as a road-vehicle communication system. Further, the present invention is not limited to the in-vehicle antenna device mounted on the vehicle, but may be applied to an antenna device mounted on another device, for example.
  • the substrate may be composed of a multilayer substrate having a plurality of layers, and the plurality of antenna elements may be formed on different layers of the same multilayer substrate.
  • the substrate may be a flexible substrate that can be curved to some extent, or a substrate on which an electronic component or the like can be mounted. That is, any substrate may be used as long as it can form a plurality of antenna elements.
  • the ground plane on which the board is erected does not have to be a perfect plane, and may have a certain degree of curvature or the like as long as it functions as an antenna ground of an antenna element formed on the board.
  • the antenna element may be composed of a metal plate or the like.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

 アンテナ装置は、第1アンテナエレメント(4,52,65,73)と第2アンテナエレメント(10,32,67,83)とを備える。前記第1アンテナエレメントは、第1所定の周波数帯域で動作し、前記第2アンテナエレメントは、前記第1所定の周波数帯域とは異なる第2所定の周波数帯域で動作する。前記第1アンテナエレメントは、基端部(4a)、先端部(4b)、折り返し部(4c)、前記基端部と前記折り返し部の間に配置されている第1辺部(5、55、74)、前記折り返し部と前記先端部の間で配置されている第2辺部(6、53、75)とを有する。前記第1辺部においての電流ベクトル方向は、前記第2辺部においての電流ベクトル方向と同一方向である。前記第2アンテナエレメントは、前記第1アンテナエレメントに近接して配置されている。

Description

アンテナ装置 関連出願の相互参照
 本開示は、2012年4月13日に出願された日本出願番号2012-092005号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
 本開示は、それぞれ動作周波数帯域が異なる複数のアンテナエレメントを備えたアンテナ装置に関する。
 例えば特許文献1には、動作周波数帯域が異なる複数のアンテナエレメントが平面形状の地板に近接して立設される構成が開示されている。
 しかしながら、上記した特許文献1に開示されている構成では、近接するアンテナエレメント同士が結合することで、近接するアンテナエレメントに逆方向の電流ベクトルとなる誘導電流が流れる。その結果、誘導電流が流れることに起因して利得が低下し、アンテナエレメントについて所望の指向性や利得を得ることができないという問題があった。
特開平9-181525号公報
 本開示は、上記点に鑑みてなされたものであり、その目的は、アンテナエレメントについて所望の指向性や利得を適切に得ることができるアンテナ装置を提供することにある。
 本開示の一態様において、アンテナ装置は、第1アンテナエレメントと第2アンテナエレメントとを備える。前記第1アンテナエレメントは、第1所定の周波数帯域で動作し、前記第2アンテナエレメントは、前記第1所定の周波数帯域とは異なる第2所定の周波数帯域で動作する。前記第1アンテナエレメントは、基端部、先端部、折り返し部、前記基端部と前記折り返し部の間に配置されている第1辺部、前記折り返し部と前記先端部の間で配置されている第2辺部とを有する。前記第1辺部においての電流ベクトル方向は、前記第2辺部においての電流ベクトル方向と同一方向である。前記第2アンテナエレメントは、前記第1アンテナエレメントに近接して配置されている。
 上記装置では、第2アンテナエレメントに近接する第1アンテナエレメントに逆方向の誘電電流が流れることを抑制することができる。また、動作周波数帯域が異なる複数のアンテナエレメントを近接して配置した構成としながらも、第1アンテナエレメントについて所望の指向性や利得を適切に得ることができる。
 本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図1は、本開示の第1の実施形態によるアンテナ装置を示す斜視図であり、 図2は、第1の実施形態によるアンテナ装置の正面図であり、 図3は、第1の実施形態によるアンテナ装置の水平面の指向性を示す図であり、 図4は、比較対象のアンテナ装置の正面図であり、 図5は、比較対象のアンテナ装置の水平面の指向性を示す図であり、 図6は、本開示の第2の実施形態によるアンテナ装置を示す斜視図であり、 図7は、本開示の第3の実施形態によるアンテナ装置の正面図であり、 図8は、第3の実施形態によるアンテナ装置の裏面図であり、 図9は、本開示の第4の実施形態によるアンテナ装置の正面図であり、 図10は、第4の実施形態によるアンテナ装置の裏面図であり、 図11は、本開示の第5の実施形態によるアンテナ装置を示す縦断正面図であり、 図12は、本開示の第6の実施形態によるアンテナ装置を示す正面図であり、 図13は、本開示の第7の実施形態によるアンテナ装置を示す斜視図である。
 (第1の実施形態)
 以下、本開示の第1の実施形態によるアンテナ装置1について図1乃至図5を参照して説明する。アンテナ装置1は、例えば5.9ギガヘルツ(GHz)帯を動作周波数帯域とする車々間通信システムで用いられるアンテナエレメント10と、例えば900メガヘルツ(MHz)帯を動作周波数帯域とする携帯電話システムで用いられるアンテナエレメント4とを有する車載統合アンテナ装置である。アンテナ装置1は、さらに平面形状を持つ地板2を有する。地板2は、例えば略長方形をなす金属板からなる。地板2は、後述するアンテナエレメント4の動作周波数波長に対し、十分に大きな金属体に電気的に接続されて使用される。地板2の上面部2aには例えば樹脂からなる平面形状の基板3が略垂直に立設されている。略垂直は、垂直に近い状態も含む。基板3の一方側の面3aには折り返しモノポール型のアンテナエレメント4が導体パターン(導体膜)により形成されている。折り返しモノポール型のアンテナエレメント4は、第1アンテナエレメントとも称し、第1アンテナエレメントが作動する周波数帯域、例えば900メガヘルツ(MHz)帯を第1所定の周波数帯域とも称する。
 第1アンテナエレメント4は、例えば900MHz帯を動作周波数帯域とする携帯電話システムの電波を送受信するアンテナエレメントであり、地板2に電気的に接続されている(導通している)基端部4a及び先端部4bと、折り返し部4cを有する。第1アンテナエレメント4は、さらに基端部4aから折り返し部4cまでの辺部5及び折り返し部4cから先端部4bまでの辺部6を有する。以下、辺部5は第1辺部とも称し、辺部6は第2辺部とも称する。第1辺部と第2辺部のそれぞれの長さは、電気的に1/4波長である。例えば、第1辺部と第2辺部のそれぞれの長さは、900MHz帯の電波の波長に1/4を乗じ、更に基板3の材質の比誘電率による波長短縮率を乗じた長さである。即ち、第1アンテナエレメント4の基端部4aから先端部4bまでの長さは、例えば900MHz帯の電波の波長に対して1/2を乗じ、更に基板3の材質の比誘電率による波長短縮率を乗じた長さである。以下、第1アンテナエレメント4の基端部4aから先端部4bまでの長さは、エレメント長とも称する。第1アンテナエレメント4の先端部4bと地板2とは同電位である。
 第1アンテナエレメント4の基端部4aには第1アンテナエレメント4に電力を供給する給電点7が設けられており、第1アンテナエレメント4は、地板2をアンテナグランドとして動作する。尚、給電点7が第1アンテナエレメント4から離れて設けられる構成であれば、給電点7と第1アンテナエレメント4の基端部4aとがマイクロストリップラインにより接続されていても良い。図2に示すように、給電点7は、例えば同軸ケーブル8の内部導体が第1アンテナエレメント4の基端部4aに接続され、同軸ケーブル8の外部導体が地板2に接続されることで構成される。尚、図1に示すように、第1アンテナエレメント4は、第1辺部5と第2辺部6との地板2に垂直する方向に沿う間隔d(クリアランス)が一定となるように、折り返し部4cで折り曲げられている。
 第1アンテナエレメント4の第2辺部6は、第2辺部6の上半部に一体的に形成されている幅広な幅広部9を有する。モノポール型のアンテナエレメント10は、直線形状をなし、基端部10aと先端部10bを有する。モノポール型のアンテナエレメント10の基端部10aは、幅広部9の上端部9aに電気的に接続されている(導通している)ことで、幅広部9に電気的に接続されている。モノポール型のアンテナエレメント10は、第2アンテナエレメントとも称し、第2アンテナエレメントが作動する周波数帯域、例えば5.9GHz帯を第2所定の周波数帯域とも称する。第2アンテナエレメント10は、略垂直方向に延びるように形成されている。即ち、第2アンテナエレメント10は、その基端部10aから先端部10bに向かうに連れて幅広部9から離れるように接続されている。第2アンテナエレメント10の長さは、電気的に1/4波長であり。以下、第2アンテナエレメント10の長さは、第2アンテナエレメント10のエレメント長とも称する。第2アンテナエレメント10のエレメント長は、例えば5.9GHz帯の電波の波長に1/4を乗じ、更に基板3の材質の比誘電率による波長短縮率を乗じた長さである。尚、幅広部9の地板2に対する水平方向の幅は、例えば5.9GHz帯の電波の波長に1/4を乗じ、更に基板3の材質の比誘電率による波長短縮率を乗じた長さよりも長い。
 第2アンテナエレメント10の基端部10aには第2アンテナエレメント10に電力を供給する給電点11が設けられており、第2アンテナエレメント10は、幅広部9をアンテナグランドとして動作する。尚、給電点11が第2アンテナエレメント10から離れて設けられる構成であれば、給電点11と第2アンテナエレメント10の基端部10aとがマイクロストリップラインにより接続されていても良い。図2に示すように、給電点11は、例えば同軸ケーブル12の内部導体が第2アンテナエレメント10の基端部10aに接続され、同軸ケーブル12の外部導体が幅広部9に接続されることで構成される。尚、第2アンテナエレメント10は、所定の幅を有する形状であっても良い。
 このように構成されたアンテナ装置1は、筐体ケース(図示せず)に内蔵された状態で地板2の平面が車両ルーフ(図示せず)の上面に対して沿うように(平行に)取り付けられる。即ち、第2アンテナエレメント10の軸が地板2に垂直するように車両に搭載される。以下、地板2に垂直する軸をZ軸とし、Z軸に垂直し第1アンテナエレメント4が形成される面に垂直する軸をY軸とし、Z軸とY軸に垂直する軸はX軸とする。即ち、X軸は、第1アンテナエレメント4が形成される面に平行する。また、X軸とY軸により規定されるX-Y平面は水平面とも称する。即ち、水平面は地板2に平行する面をいう。
 図1に示した構成での900MHz帯の携帯電話システムで用いられる第1アンテナエレメント4の水平面指向性をシミュレーションした結果は図3に示す通りである。比較対象として、図4は、900MHz帯の携帯電話システムで用いられるアンテナエレメントとして折り返し形状でないモノポール型のアンテナエレメント22を採用したアンテナ装置21を示している。また図5は、図4に示すアンテナエレメント22の水平面の指向性をシミュレーションした結果を示している。図3と図5に示すように、900MHz帯の携帯電話システムで用いられるアンテナエレメントを折り返しモノポール型のアンテナエレメント4により形成した構成では折り返し形状でないモノポール型のアンテナエレメント22により形成した構成よりも、水平面の利得が平均で3デシベル(dB)向上している。
 図4に示す構成では、折り返し形状でないモノポール型のアンテナエレメント22と、モノポール型の第2アンテナエレメント10のアンテナグランドとして機能するグランドパターン23との間で結合が発生して逆方向の電流ベクトルとなる誘導電流が流れる。即ち、アンテナエレメント22の基端部22aから先端部22bに向かって電流が流れるときに、グランドパターン23の上端部23aから下端部23bに向かって誘導電流が流れる。その結果、誘導電流が流れることに起因してアンテナエレメント22の水平面の利得が低下する。
 これに対し、本実施形態によるアンテナ装置1の構成では、第1アンテナエレメント4は、折り返しモノポール型のアンテナエレメントを採用し、その先端部4bを地板2と同電位としているので、第1アンテナエレメント4は動作周波数帯域の電波の1波長に相当するエレメント長を有するループアンテナの半部と等価となる。よって、第1アンテナエレメント4においては、その基端部4a及び先端部4bにおける電流ベクトルの向きと折り返し部4cにおける電流ベクトルの向きとが逆になる(一方が所謂腹になり、他方が所謂節になる)。その結果、基端部4aから折り返し部4cまでの第1辺部5と折り返し部4cから先端部4bまでの第2辺部6とでは電流ベクトルが同一方向となる。即ち、互いに打ち消すような電流ベクトルが逆方向の誘導電流が流れることはなく、第1アンテナエレメント4の水平面の利得が低下することはない。
 以上に説明したように本実施形態によれば、アンテナ装置1において、5.9GHz帯の車々間通信システムで用いられる第1アンテナエレメント4を、地板2に立設した折り返しモノポール型のアンテナエレメントにより構成し、且つ先端部4bを地板2と同電位として地板2をアンテナグランドとして動作するようにした。また、900MHz帯の携帯電話システムで用いられる第2アンテナエレメント10を、モノポール型のアンテナエレメントにより構成して第1アンテナエレメント4の一部である幅広部9をアンテナグランドとして動作するようにした。これにより、折り返しモノポール型の第1アンテナエレメント4を動作周波数帯域の電波の1波長に相当するエレメント長を有するループアンテナの半部と等価とすることができる。また、動作周波数帯域が異なる第1アンテナエレメント4及び10を備えた構成としながらも、地板2に立設する第1アンテナエレメント4について所望の指向性や利得を適切に得ることができる。
 又、第2アンテナエレメント10が第1アンテナエレメント4の幅広部9をアンテナグランドとして動作するので、第1アンテナエレメント4と第2アンテナエレメント10とを近接して配置することが容易であり、装置全体を小型化することができる。又、第2アンテナエレメント10のアンテナグランドを幅広に形成するので、アンテナグランドを幅狭に形成する場合に比べて電流経路を増加することができ、広帯域化することができる。
 又、後述する第5の実施形態に示すように複数のアンテナエレメントが車両ルーフに取り付けられる場合には、車両ルーフを共通のアンテナグランドとする構造が一般的であるが、アンテナエレメントから車両ルーフまでの配線回路や基板上のパターンを形成する必要があるので、装置全体が大型化するという課題がある。本実施形態では、第2アンテナエレメント10が第1アンテナエレメント4の一部である幅広部9をアンテナグランドとして動作する。よって、配線回路や基板上のパターンを新たに形成する必要がなく、装置全体を小型化することができる。
 尚、以上は、動作周波数帯域が低周波側のアンテナエレメント(第1アンテナエレメント4)は、折り返しモノポール型のアンテナエレメントにより提供され、高周波側のアンテナエレメント(第2アンテナエレメント10)は、モノポール型のアンテナエレメントとにより提供されている。さらに、動作周波数帯域が低周波側のアンテナエレメントがモノポール型のアンテナエレメントとにより提供され、高周波側のアンテナエレメントが折り返しモノポール型のアンテナエレメントにより提供されても良い。
 但し、後述する第5の実施形態に示すように複数のアンテナエレメントが車両ルーフに取り付けられる場合には、以下の理由により、本実施形態に示すように、低周波側のアンテナエレメント(第1アンテナエレメント4)は折り返しモノポール型のアンテナエレメントにより提供され、高周波側のアンテナエレメント(第2アンテナエレメント10)は、モノポール型のアンテナエレメントにより提供されることが有利である。即ち、高周波側の第2アンテナエレメント10をアンテナ装置1の上側に配置し、低周波側の第1アンテナエレメント4をアンテナ装置1の下側に配置すると良い。
 動作周波数帯域がGHz帯である高周波の電波は距離によって減衰し易いという特性があり、GHz帯の高周波を受信するアンテナ装置では、所望の利得を確保することが特に重要となる。しかしながら、アンテナ装置1が取り付けられる車両ルーフの面は緩やかな凸面形状に湾曲している場合が多い。そして、車両ルーフの後方(REAR)にアンテナ装置が取り付けられる場合、アンテナ装置の前方(FRONT)には車両ルーフの凸面部が障害物として存在することになり、所望の車両前方の指向性を確保することが困難となるという課題がある。
 本実施形態に示すように、高周波側の第2アンテナエレメント10を低周波側の第1アンテナエレメント4よりも上側に配置することにより、低周波側の第1アンテナエレメント4を高周波側の第2アンテナエレメント10よりも上側に配置した場合に比べて、高周波側の第2アンテナエレメント10から車両前方への見通し(前方視界)が良好となり、車両前方の指向性を適切に確保することができる。
 (第2の実施形態)
 次に、本開示の第2の実施形態によるアンテナ装置31について、図6を参照して説明する。尚、上記した第1の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。第2の実施形態によるアンテナ装置31は、第2アンテナエレメント32の第1アンテナエレメント4の幅広部9に対する位置が第1の実施形態によるアンテナ装置1とは異なる。
 アンテナ装置31において、モノポール型のアンテナエレメントにより提供される第2アンテナエレメント32は、直線形状をなし、その基端部32aが幅広部9の下端部9bに電気的に接続されている(導通している)ことで、幅広部9に電気的に接続されている。さらに、第2アンテナエレメント32は、略垂直方向に延びるように形成されている。即ち、第2アンテナエレメント32も、その基端部32aから先端部32bに向かうに連れて幅広部9から離れるように接続されている。アンテナエレメント32の長さ(エレメント長)も、電気的に1/4波長である。例えば、アンテナエレメント32の長さは、5.9GHz帯の電波の波長に1/4を乗じ、更に基板3の材質の比誘電率による波長短縮率を乗じた長さである。又、第2アンテナエレメント32の基端部32aには第2アンテナエレメント32に電力を供給する給電点32が設けられており、第2アンテナエレメント32も、第1アンテナエレメント4の幅広部9をアンテナグランドとして動作する。第2の実施形態によるアンテナ装置31も、第1の実施形態によるアンテナ装置1と同様の作用効果を得ることができる。
 (第3の実施形態)
 次に、本開示の第3の実施形態によるアンテナ装置41ついて、図7及び図8を参照して説明する。尚、上記した第1の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。第3の実施形態によるアンテナ装置41は、折り返しモノポール型のアンテナエレメントにより提供される2つの第1サブアンテナエレメント42,421を有する第1アンテナエレメントが基板の両面部に形成されている点が第1の実施形態によるアンテナ装置1とは異なる。
 アンテナ装置41において、基板3の一方側の面3aには第1の実施形態で説明した第1アンテナエレメント4に相当する第1サブアンテナエレメント421及びモノポール型のアンテナエレメントにより提供される第2アンテナエレメント10が形成されている。第1サブアンテナエレメント421は、第1実施形態の第1アンテナエレメント4と類似した構成を有する。基板3の他方側の面3bには折り返しモノポール型のアンテナエレメントにより提供されるもう一方の第1サブアンテナエレメント42が導体パターンにより形成されている。
 第1サブアンテナエレメント42は、例えば2ギガヘルツ(GHz)帯を動作周波数帯域とする携帯電話システムの電波を送受信するアンテナエレメントであり、その基端部42aがビア43を介して折り返し第1サブアンテナエレメント421の基端部4aに電気的に接続されていると共に、その先端部42bが地板2に電気的に接続されている。第1サブアンテナエレメント42の基端部42aから折り返し部42cまでの第1辺部44及び折り返し部42cから先端部42bまでの第2辺部45のそれぞれの長さは、電気的に1/4波長である。例えば、第1辺部と第2辺部のそれぞれの長さは、2GHz帯の電波の波長に対して1/4を乗じ、更に基板3の材質の比誘電率による波長短縮率を乗じた長さである。即ち、第1サブアンテナエレメント42の基端部42aから先端部42bまでの長さ(エレメント長)は、例えば2GHz帯の電波の波長に対して1/2を乗じ、更に基板3の材質の比誘電率による波長短縮率を乗じた長さである。尚、第1サブアンテナエレメント42の折り返し部42cを挟む第1辺部44と第2辺部45との垂直方向に沿う間隔も一定となっている。
 第3の実施形態によるアンテナ装置41も、第1の実施形態によるアンテナ装置1と同様の作用効果を得ることができる。即ち、地板2に立設する第1サブアンテナエレメント421について所望の指向性や利得を適切に得ることができると共に、地板2に立設するもう一方の第1サブアンテナエレメント42についても所望の指向性や利得を適切に得ることができる。又、この場合は、動作周波数帯域が異なる3つの帯域に対応し、多機能化することができる。更に、第1サブアンテナエレメント4と第1サブアンテナエレメント42とを同一基板に構成し且つ給電点7を共通にしたので、構成を簡素化することができる。
 (第4の実施形態)
 次に、本開示の第4の実施形態によるアンテナ装置51について、図9及び図10を参照して説明する。尚、上記した第1の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。第4の実施形態によるアンテナ装置51は、折り返しモノポール型のアンテナエレメントにより提供される第1アンテナエレメントの第1辺部55と第2辺部53がそれぞれ基板の両面部に形成されている点が第1の実施形態によるアンテナ装置1とは異なる。
 アンテナ装置51において、基板3には第1の実施形態で説明した第1アンテナエレメント4に相当する折り返しモノポール型のアンテナエレメントにより提供される第1アンテナエレメント52が形成されている。この場合、基板3の一方側の面3aには第1の実施形態で説明した第2辺部6及び幅広部9のそれぞれに相当する第2辺部53及び幅広部54が形成されている。基板3の他方側の面3bには第1の実施形態で説明した第1辺部5に相当する第1辺部55が形成されている。第2辺部53及び第1辺部55はビア56を介して電気的に接続されている。又、第1辺部55の基端部には給電点57が設けられており、幅広部54には第2アンテナエレメント10が接続されている。第4の実施形態によるアンテナ装置51も、第1の実施形態によるアンテナ装置1と同様の作用効果を得ることができる。
 (第5の実施形態)
 次に、本開示の第5の実施形態によるアンテナ装置61ついて、図11を参照して説明する。尚、上記した第1の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。第5の実施形態によるアンテナ装置61は、基板64及び折り返しモノポール型のアンテナエレメントにより提供される第1アンテナエレメント65の形状が車両ルーフに取り付けられる筐体ケースの形状に追従している点が第1の実施形態によるアンテナ装置1とは異なる。
 アンテナ装置61は、筐体ケース62に収納された状態で車両ルーフに取り付けられる。アンテナ装置61は、地板63、基板64、第1アンテナエレメント65、給電点66、モノポール型のアンテナエレメントにより提供される第2アンテナエレメント67、給電点68、同軸ケーブル69及び70等を有する。これら地板63、基板64、第1アンテナエレメント65、給電点66、第2アンテナエレメント67、給電点68、同軸ケーブル69及び70は、第1の実施形態で説明した地板2、基板3、第1アンテナエレメント4、給電点7、第2アンテナエレメント10、給電点11、同軸ケーブル8及び12と同等の機能である。
 第5の実施形態によるアンテナ装置61も、第1の実施形態によるアンテナ装置1と同様の作用効果を得ることができる。又、第1アンテナエレメント65の形状が車両ルーフに取り付けられる筐体ケース62の形状に追従し、中央付近で折れ曲がった形状であるので、同じアンテナ長(電流経路長)のアンテナエレメントを折り曲げずに搭載した場合に比べて、寸法を短くすることができ、装置全体を小型化することができる。又、装置全体を小型化した場合であっても、必要なアンテナ長を確保し易くなり、所望のアンテナ特性を適切に確保することができる。
 (第6の実施形態)
 次に、本開示の第6の実施形態によるアンテナ装置71について、図12を参照して説明する。尚、上記した第1の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。第6の実施形態によるアンテナ装置71は、携帯電話システムの電波を送受信するアンテナエレメント(第1アンテナエレメント73)が折り返しダイポール型のアンテナにより提供されている点が第1の実施形態によるアンテナ装置1とは異なる。
 アンテナ装置71において、基板72の一方側の面72aには折り返しダイポール型のアンテナエレメントにより提供される第1アンテナエレメント73が導体パターンにより形成されている。第1アンテナエレメント73の2本の第1辺部74及び第2辺部75の長さは、例えば900MHz帯の電波の波長に1/2を乗じ、更に基板72の材質の比誘電率による波長短縮率を乗じた長さである。即ち、アンテナエレメント73の全長(エレメント長)は、例えば900MHz帯の電波の波長に1を乗じ、更に基板72の材質の比誘電率による波長短縮率を乗じた長さである。
 第2辺部75は、第2辺部75の上半部に一体的に形成されている幅広部76を有する。第2辺部75の幅広部76は、第1の実施形態で説明した幅広部9に相当する。又、第1辺部74の略中央部には給電点77が設けられており、幅広部76にはモノポール型の第2アンテナエレメント10が接続されている。第6の実施形態によるアンテナ装置71も、第1の実施形態によるアンテナ装置1と同様の作用効果を得ることができる。又、折り返しダイポール型のアンテナエレメントを第1アンテナエレメント73として採用することにより、ダッシュボード等のボデー金属から離れた場所に配置する場合に有利な構成とすることができる。
 (第7の実施形態)
 次に、本開示の第7の実施形態によるアンテナ装置81ついて、図13を参照して説明する。尚、上記した第6の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。第7の実施形態によるアンテナ装置81は、モノポール型のアンテナエレメントにより提供される第2アンテナエレメント83が折り返しダイポール型のアンテナエレメントにより提供される第1アンテナエレメント73の幅広部76の面に対して略垂直方向に立設されている点が第1の実施形態によるアンテナ装置1とは異なる。
 アンテナ装置81において、基板82の一方側の面82aには第6の実施形態で説明した折り返しダイポール型のアンテナエレメントにより提供される第1アンテナエレメント73が形成されている。第1の実施形態で説明した第2アンテナエレメント10に相当するモノポール型のアンテナエレメントにより提供される第2アンテナエレメント83は、その基端部83aが幅広部76の面に電気的に接続され、その幅広部76の面に対して略垂直方向に立設されている。即ち、アンテナエレメント83は、その基端部83aから先端部83bに向かうに連れて幅広部76の面に垂直する方向に沿って幅広部76から離れるように接続されている。又、アンテナエレメント83の基端部83aには給電点84が設けられている。第7の実施形態によるアンテナ装置81も、第6の実施形態によるアンテナ装置71と同様の作用効果を得ることができる。
 (その他の実施形態)
 本開示によると、上記したアンテナ装置は路車間通信システム等、車々間通信システムで持ちいれる。さらに、上記アンテナ装置は路車間通信システム等、車々間通信システム以外の別の通信システムで用いられる車載アンテナ装置に適用しても良い。又、車両に搭載される車載アンテナ装置に限らず、例えば別の装置に搭載されるアンテナ装置に適用しても良い。
 基板が複数の層を有する多層基板により構成され、複数のアンテナエレメントが同一多層基板の異なる層に形成されていても良い。又、基板がある程度の湾曲が可能なフレキシブル性を有する基板であったり、表面に電子部品等を実装可能な基板であったりしても良い。即ち、複数のアンテナエレメントを形成可能な基板であれば、どのような基板であっても良い。同様に、基板が立設する地板も完全な平面でなくても良く、基板に形成されたアンテナエレメントのアンテナグランドとして機能する限り、ある程度の湾曲等があっても良い。
 アンテナエレメントが金属板等で構成されていても良い。
 本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (7)

  1.  第1所定の周波数帯域で動作する第1アンテナエレメント(4,52,65,73)と
     前記第1所定の周波数帯域とは異なる第2所定の周波数帯域で動作する第2アンテナエレメント(10,32,67,83)とを備え、
     前記第1アンテナエレメントは、基端部(4a)、先端部(4b)、折り返し部(4c)、前記基端部と前記折り返し部の間に配置されている第1辺部(5、55、74)、前記折り返し部と前記先端部の間で配置されている第2辺部(6、53、75)とを有し、
     前記第1辺部においての電流ベクトル方向は、前記第2辺部においての電流ベクトル方向と同一方向であり、
     前記第2アンテナエレメントは、前記第1アンテナエレメントに近接して配置したアンテナ装置。
  2.  平面形状の地板(2、63)をさらに備え、
     前記第1アンテナエレメント(4,52,65)は前記地板に立設され、
     前記第1アンテナエレメントは前記折り返し部で前記第1辺部(5、55)と前記第2辺部(6、53)の間隔が一定となるように折り曲げられてあり、
     前記第1アンテナエレメントは、前記地板をアンテナグランドとして動作する折り返しモノポール型のアンテナエレメントであり、
     前記先端部は、前記地板と同電位である請求項1に記載したアンテナ装置。
  3.  前記第2アンテナエレメントは、前記第1アンテナエレメントの一部をアンテナグランドとして動作する請求項1又は2に記載したアンテナ装置。
  4.  前記第1アンテナエレメント(4)は、複数の第1サブアンテナエレメント(42、421)を含む請求項1乃至3の何れかに記載したアンテナ装置。
  5.  前記複数の第1サブアンテナエレメントは、共通の給電点(7)により電力を供給される請求項4に記載したアンテナ装置。
  6.  前記複数の第1サブアンテナエレメントを同一の基板(3)に形成した請求項4又は5に記載したアンテナ装置。
  7.  前記基板(3)は、複数の層を有する多層基板であり、
     前記第1アンテナエレメント(52)の前記第1辺部(53)は、前記基板の1つの層に形成され、
     前記第1アンテナエレメント(52)の前記第2辺部(55)は、前記基板の前記一つの層と異なる他の層に形成された請求項1乃至6の何れかに記載したアンテナ装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015124463A1 (de) * 2014-02-18 2015-08-27 Antennentechnik Bad Blankenburg Gmbh Mehrbereichsantenne für eine empfangs- und/oder sendeeinrichtung für den mobilen einsatz
US9184495B2 (en) 2012-09-03 2015-11-10 Denso Corporation Vehicular antenna apparatus

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6150287B2 (ja) * 2013-08-21 2017-06-21 国立研究開発法人情報通信研究機構 広帯域アンテナ
JP6206243B2 (ja) * 2014-02-21 2017-10-04 株式会社Soken 集合アンテナ装置
EP3203578B1 (en) * 2014-10-03 2020-12-30 AGC Inc. Antenna device
US9666937B2 (en) * 2015-06-29 2017-05-30 Waymo Llc LTE MIMO antenna system for automotive carbon fiber rooftops
JP6336422B2 (ja) * 2015-09-29 2018-06-06 原田工業株式会社 アンテナ装置
US10547103B2 (en) 2016-12-19 2020-01-28 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Size-adjustable antenna ground plate

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005203878A (ja) * 2004-01-13 2005-07-28 Toshiba Corp アンテナ装置及び携帯無線通信装置
JP2008289002A (ja) * 2007-05-18 2008-11-27 Tokai Rika Co Ltd 無線通信機のアンテナ構造
JP2009267806A (ja) * 2008-04-25 2009-11-12 Mitsubishi Electric Corp アンテナ装置
JP2010004470A (ja) * 2008-06-23 2010-01-07 Alps Electric Co Ltd アンテナ装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09181525A (ja) * 1995-12-26 1997-07-11 Nhk Spring Co Ltd 車載用アンテナ装置
JP2004040596A (ja) 2002-07-05 2004-02-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 携帯無線機用多周波アンテナ
BR0215864A (pt) 2002-09-10 2005-07-05 Fractus Sa Dispositivo de antena e antena para dispositivo portátil
US7469131B2 (en) * 2004-09-14 2008-12-23 Nokia Corporation Terminal and associated transducer assembly and method for selectively transducing in at least two frequency bands
JP3775795B1 (ja) * 2005-01-11 2006-05-17 株式会社東芝 無線装置
US8063839B2 (en) * 2006-10-17 2011-11-22 Quantenna Communications, Inc. Tunable antenna system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005203878A (ja) * 2004-01-13 2005-07-28 Toshiba Corp アンテナ装置及び携帯無線通信装置
JP2008289002A (ja) * 2007-05-18 2008-11-27 Tokai Rika Co Ltd 無線通信機のアンテナ構造
JP2009267806A (ja) * 2008-04-25 2009-11-12 Mitsubishi Electric Corp アンテナ装置
JP2010004470A (ja) * 2008-06-23 2010-01-07 Alps Electric Co Ltd アンテナ装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9184495B2 (en) 2012-09-03 2015-11-10 Denso Corporation Vehicular antenna apparatus
WO2015124463A1 (de) * 2014-02-18 2015-08-27 Antennentechnik Bad Blankenburg Gmbh Mehrbereichsantenne für eine empfangs- und/oder sendeeinrichtung für den mobilen einsatz

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