WO2018180627A1

WO2018180627A1 - アンテナ装置

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Publication number: WO2018180627A1
Application number: PCT/JP2018/010550
Authority: WO
Inventors: 寺下　典孝; 勇介横田
Original assignee: 株式会社ヨコオ
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2018-03-16
Publication date: 2018-10-04
Also published as: JP2020096207A

Abstract

共通のケース内に複数のアンテナを備え、アンテナ利得の低下を抑制しつつ小型化を図ることの可能なアンテナ装置を提供する。　アンテナ装置１は、第１アンテナとしてのＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３及びＡＭ／ＦＭヘリカル素子５、並びに、第２アンテナとしてのＢａｎｄIII容量装荷素子８及びＢａｎｄIIIヘリカル素子１０、を備える。ＢａｎｄIII容量装荷素子８は、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３よりも前方に位置する。ＢａｎｄIII容量装荷素子８及びＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の前後方向における存在範囲は重複しない。

Description

アンテナ装置

　本発明は、共通のケース内に複数のアンテナを備えるアンテナ装置に関する。

　近年、シャークフィンアンテナと呼ばれる車載用アンテナ装置が開発されている。車載用アンテナ装置には、ＡＭ／ＦＭ放送受信用アンテナに加え、ＤＡＢ（Digital Audio Broadcast）用アンテナを搭載する動きがある（例えば、下記特許文献１）。

特開２０１２－１９９８６５号公報

　限られたケース内の空間に複数のアンテナを設けると、アンテナ同士の距離を十分に確保出来ず、アンテナの利得が低下することがあった。一方、ケース内においてアンテナ同士の距離を大きくしようとすると、ケースが大きくなり、小型化できない。

　本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、共通のケース内に複数のアンテナを備え、アンテナ利得の低下を抑制しつつ小型化を図ることの可能なアンテナ装置を提供することにある。

　本発明のある態様は、アンテナ装置である。このアンテナ装置は、
　共通のケース内に設けられた第１及び第２アンテナを備え、
　前記第１アンテナは、第１容量装荷素子を有し、第１共振周波数帯で共振し、
　前記第２アンテナは、第２容量装荷素子を有し、前記第１共振周波数帯よりも高い第２共振周波数帯で共振し、
　前記第２容量装荷素子が前記第１容量装荷素子よりも前方に位置する。

　前記第１及び第２容量装荷素子は、前後方向における存在範囲が重複しなくてもよい。

　前記共通のケース内に設けられた第３アンテナを備え、
　前記第３アンテナは、前記第２共振周波数帯よりも高い第３共振周波数帯で共振し、前記第２容量装荷素子よりも前方に位置してもよい。

　前記第１及び第２容量装荷素子、並びに前記第３アンテナは、前後方向における存在範囲が重複しなくてもよい。

　前記第１アンテナは、前記第１容量装荷素子と第１給電点との間に第１ヘリカル素子を有し、
　前記第２アンテナは、前記第２容量装荷素子と第２給電点との間に第２ヘリカル素子を有してもよい。

　前記第１及び第２容量装荷素子が共に板金部品であってもよい。

　以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

　本発明によれば、共通のケース内に複数のアンテナを備え、アンテナ利得の低下を抑制しつつ小型化を図ることの可能なアンテナ装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係るアンテナ装置１の、アウターケース２を省略した斜視図。同左側面図。アンテナ装置１の分解斜視図。図３のＬ－Ｂａｎｄ素子１６を右前方から見た斜視図。同左前方から見た斜視図。図３のＢａｎｄIII容量装荷素子８を左前方から見た斜視図。同右後方から見た斜視図。ＢａｎｄIII容量装荷素子８が頂部８ｂを有するアンテナ装置１と、ＢａｎｄIII容量装荷素子８が頂部８ｂを有さないアンテナ装置と、の各々における、ＢａｎｄIII周波数帯の周波数と平均利得との関係を示す、シミュレーションによる特性図。ＢａｎｄIII容量装荷素子８が金属ベース１９に対して配置され頂部８ｂの側部８ａの反対側に接続される追加側部を有するアンテナ装置と、追加側部を有さないアンテナ装置１と、の各々における、ＢａｎｄIII周波数帯の周波数と平均利得との関係を示す、シミュレーションによる特性図。ＢａｎｄIII容量装荷素子８の第１変形例を示す斜視図。ＢａｎｄIII容量装荷素子８が頂部８ｂを有する場合（図６）と頂部８ｄを有する場合（図１０）の各々におけるアンテナ装置１の、ＢａｎｄIII周波数帯の周波数と平均利得との関係を示す、シミュレーションによる特性図。図１１と同じ各場合におけるアンテナ装置１の、ＦＭ帯の周波数と平均利得との関係を示す、シミュレーションによる特性図。ＢａｎｄIII容量装荷素子８の第２変形例を示す左前方から見た斜視図。同右後方から見た斜視図。ＢａｎｄIII容量装荷素子８及びＢａｎｄIIIヘリカル素子１０の共振周波数をＦＭ帯とし、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３及びＡＭ／ＦＭヘリカル素子５の共振周波数帯をＢａｎｄIII周波数帯とする、周波数の入替を行ったアンテナ装置と、周波数の入替を行わないアンテナ装置１と、の各々における、ＦＭ帯の周波数と平均利得との関係を示す、シミュレーションによる特性図。ＢａｎｄIII容量装荷素子８とＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３を図２と略同形状としたアンテナ装置１の簡易左側面図。図１６と比較してＢａｎｄIII容量装荷素子８の後方下部を後方に延長してＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の前後方向存在範囲内に入り込ませたアンテナ装置の簡易左側面図。ＢａｎｄIII容量装荷素子８とＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の前後方向存在範囲が重複しないアンテナ装置１（図１６）と、重複するアンテナ装置（図１７）と、の各々における、ＦＭ帯の周波数と平均利得との関係を示す、シミュレーションによる特性図。図１６と比較してＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の前方下部を斜めカットしたアンテナ装置１の簡易左側面図。図１６と比較してＢａｎｄIII容量装荷素子８の後方下部を斜めカットしたアンテナ装置１の簡易左側面図。ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３を図１９と同形状とし、ＢａｎｄIII容量装荷素子８を図２０と同形状とした、アンテナ装置１の簡易左側面図。図１６～図２１の各アンテナ装置１における、ＦＭ帯の周波数と平均利得との関係を示す、シミュレーションによる特性図。図１６と比較してＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の前方上部を斜めカットしたアンテナ装置の簡易左側面図。図１６のアンテナ装置１と図２３のアンテナ装置の各々における、ＦＭ帯の周波数と平均利得との関係を示す、シミュレーションによる特性図。ＢａｎｄIII容量装荷素子８とＢａｎｄIIIヘリカル素子１０とを接続するＬＣ並列回路の回路図。ＢａｎｄIII容量装荷素子８とＢａｎｄIIIヘリカル素子１０とを接続するコンデンサＣの回路図。本発明の他の実施の形態に係るアンテナ装置１Ａの、アウターケース２を省略した斜視図。

　以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

　図１は、本発明の実施の形態に係るアンテナ装置１の、アウターケース２を省略した斜視図である。図２は、同左側面図である。図３は、アンテナ装置１の分解斜視図である。図１及び図３により、アンテナ装置１の互いに直交する前後、上下、左右の各方向を定義する。上下方向は、金属ベース１９及び樹脂ベース２０に対して垂直な方向である。金属ベース１９及び樹脂ベース２０に対して取付け先（例えば車両）の存在する方向が下方向である。前後方向は、アンテナ装置１の長手方向である。左右方向は、アンテナ装置１の幅方向である。前方向は、アンテナ装置１を車両に取り付けた場合の進行方向である。左右方向は、進行方向である前方を見た状態を基準に定める。

　アンテナ装置１は、車載用シャークフィンアンテナであり、車両のルーフ等に取り付けられる。アンテナ装置１は、アウターケース２内に、第１アンテナとしてのＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３及びＡＭ／ＦＭヘリカル素子５、第２アンテナとしてのＢａｎｄIII容量装荷素子８及びＢａｎｄIIIヘリカル素子１０、並びに第３アンテナとしてのＬ－Ｂａｎｄ素子１６、を備える。また、他にＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）やＳＸＭ（衛星ラジオ放送）アンテナ等を備えてもよい。

　ＡＭ帯の周波数は５２２ｋＨｚ～１７１０ｋＨｚであり、ＦＭ帯の周波数は７６ＭＨｚ～１０８ＭＨｚである。第１アンテナは、ＡＭ帯及び第１共振周波数帯としてのＦＭ帯の受信用である。ＤＡＢには、周波数が１４５２ＭＨｚ～１４９２ＭＨｚのＬ－Ｂａｎｄ周波数帯と、周波数が１７４ＭＨｚ～２４０ＭＨｚであるＢａｎｄIII周波数帯と、がある。第２アンテナは、第２共振周波数帯としてのＢａｎｄIII周波数帯の受信用であり、第３アンテナは、第３共振周波数帯としてのＬ－Ｂａｎｄ周波数帯の受信用である。

　アウターケース２は、電波透過性の合成樹脂製（ＰＣやＰＥＴ、ＡＢＳ樹脂等の樹脂製の成型品）であり、両側面が内側に湾曲したシャークフィン形状とされている。アウターケース２と共に各素子を収容する内部空間を構成するベースは、金属ベース１９及び樹脂ベース２０を組み合わせたものである。金属ベース１９は、樹脂ベース２０より小面積であり、樹脂ベース２０上にネジ止め等により取り付けられる（固定される）。樹脂ベース２０は、アウターケース２にネジ止め等により取り付けられる（固定される）。パッド１３は、エラストマーやゴム等の環状の弾性部材であり、アウターケース２と樹脂ベース２０とにより全周に渡って挟持され（押圧され）、アウターケース２と樹脂ベース２０との間を水密封止する。シール部材２１は、エラストマーやウレタンやゴム等の環状の弾性部材であり、樹脂ベース２０の下面とアンテナ装置１の取付け先の車体（例えば車両ルーフ）との間に挟持され、両者の間を水密封止する。導体であるボルト（車体取付用ネジ）２３は、導体であるキャプチャーファスナー２２を介して金属ベース１９に螺合し、アンテナ装置１を車両のルーフ等に固定する。キャプチャーファスナー２２及びボルト２３を介して、車両のルーフ等と金属ベース１９とが互いに電気的に接続される。

　ホルダ４は、電波透過性の合成樹脂製（ＰＣやＰＥＴ、ＡＢＳ樹脂等の樹脂製の成型品）であり、アウターケース２の内側にネジ止め等により取り付けられる（固定される）。ホルダ４は、第１容量装荷素子としてのＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３がネジ止め等により取り付けられる（固定される）と共に、ＢａｎｄIII素子保持部４ａに第２容量装荷素子としてのＢａｎｄIII容量装荷素子８を保持し、ＢａｎｄIII基板保持部４ｂにＢａｎｄIII基板９を保持する。

　ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３は、例えば錫めっき鋼板（導体板）を加工して形成される板状部品である。ＡＭ／ＦＭヘリカル素子５は、ＡＭ／ＦＭヘリカル素子ホルダ６に巻き付けられた導線である。ＡＭ／ＦＭヘリカル素子ホルダ６は、ホルダ４にスナップフィット等で取り付けられる（固定される）。ＡＭ／ＦＭヘリカル素子５の上方の端末５ａは、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３に半田付け等により電気的に接続される。ＡＭ／ＦＭヘリカル素子ホルダ６の前方下部には、ＡＭ／ＦＭ接続金具７が取り付けられる。ＡＭ／ＦＭヘリカル素子５の下方の端末は、ＡＭ／ＦＭ接続金具７に巻き付けられて半田付けされる、又はカシメられることで電気的に接続される。ＡＭ／ＦＭ接続金具７は、ＡＭ／ＦＭ導体板バネ１５に係合保持される（挟持される）。ＡＭ／ＦＭ導体板バネ１５は、ＡＭ／ＦＭアンプ基板１４に設けられる。ＡＭ／ＦＭアンプ基板１４は、金属ベース１９上にネジ止め等により取り付けられ（固定され）、金属ベース１９に略平行とされる。ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３及びＡＭ／ＦＭヘリカル素子５は、全体としてＦＭ帯で共振する構成となっており、ＡＭ／ＦＭ接続金具７とＡＭ／ＦＭ導体板バネ１５との接点が給電点となっている。給電点では、ＡＭ／ＦＭヘリカル素子５のインダクタンスを高くする（巻数を多くする）ことでＢａｎｄIII周波数帯におけるインピーダンスを高くして、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３とＢａｎｄIII容量装荷素子８との結合を緩和している。このため、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３とＢａｎｄIII容量装荷素子８とを互いに近づけてもＢａｎｄIII周波数帯の平均利得を確保することができる。

　ＢａｎｄIII基板９には、ＢａｎｄIII容量装荷素子８が半田付けされる。ＢａｎｄIII容量装荷素子８は、例えば錫めっき鋼板等の金属からなる。板金とすることで、特許文献１のように基板の導体パターンとする場合と比較して、生産性が高く低コストである。ＢａｎｄIII基板９には、図２５に示すコンデンサＣ及びコイルＬを並列に接続したＬＣ回路、又は図２６に示すコンデンサＣが設けられている。図２５に示すＬＣ回路はＦＭ帯の信号を通過させないフィルタとして作用し、図２６に示すコンデンサＣは、ＡＭ／ＦＭ帯の信号を通過させないフィルタとして作用し、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３とＢａｎｄIII容量装荷素子８との結合を緩和する。ＢａｎｄIIIヘリカル素子１０は、ＢａｎｄIIIヘリカル素子ホルダ１１に巻き付けられた導線である。ＢａｎｄIIIヘリカル素子ホルダ１１は、ＢａｎｄIII基板９の下面にネジ止めされる。ＢａｎｄIIIヘリカル素子１０は、ＢａｎｄIII容量装荷素子８の下面且つ左右方向略中心に配置される。このような構造とすることにより、アウターケース２のデザインの略中心となる位置にＢａｎｄIIIヘリカル素子１０が配置されるため、ケースデザインを細くできる。ＢａｎｄIIIヘリカル素子１０の上方の端末は、ＢａｎｄIII基板９に巻き付けられてはんだ付けされ、ＢａｎｄIII基板９に設けられたＬＣ回路（図２５）又はコンデンサＣ（図２６）に電気的に接続される。ＢａｎｄIIIヘリカル素子ホルダ１１の前方下部には、ＢａｎｄIII接続金具１２が取り付けられる。ＢａｎｄIII接続金具１２がＢａｎｄIIIヘリカル素子ホルダ１１の前方下部に取り付けられる事によって、ＡＭ／ＦＭヘリカル素子５とＢａｎｄIIIヘリカル素子１０との離間が大きくとれるため、さらに結合を低減でき、互いの性能劣化を防止することができる。ＢａｎｄIIIヘリカル素子１０の下方の端末は、ＢａｎｄIII接続金具１２に巻き付けられて半田付けされる、またはカシメられることで電気的に接続される。ＢａｎｄIII接続金具１２は、ＢａｎｄIII導体板バネ１８に係合保持される（挟持される）。ＢａｎｄIII導体板バネ１８は、ＤＡＢアンプ基板１７に設けられる。ＤＡＢアンプ基板１７は、金属ベース１９上にネジ止め等により取り付けられ（固定され）、金属ベース１９に略平行とされる。ＢａｎｄIII容量装荷素子８及びＢａｎｄIIIヘリカル素子１０並びに図２５に示すＬＣ回路又は図２６に示すコンデンサＣは、全体としてＢａｎｄIII周波数帯で共振する構成となっており、ＢａｎｄIII接続金具１２とＢａｎｄIII導体板バネ１８との接点が給電点となっている。図２５に示すＬＣ回路又は図２６に示すコンデンサＣを設けることにより、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３とＢａｎｄIII容量装荷素子８とを例えば１０ｍｍ以内まで互いに近づけてもＡＭ／ＦＭ帯の平均利得を確保することができる。

　ＤＡＢアンプ基板１７には、Ｌ－Ｂａｎｄ素子１６が配置される。図１～図３では図示を省略したが、Ｌ－Ｂａｎｄ素子１６は、図４及び図５に示すように、基板１６ａの両面に印刷（形成）された導体パターンである。基板１６ａの一方及び他方の面のＬ－Ｂａｎｄ素子１６及び導体パターンは、スルーホールにより互いに電気的に接続される。Ｌ－Ｂａｎｄ素子１６の一部である導体パターン１６ｂは、Ｌ－Ｂａｎｄアンテナの給電点であり、Ｌ－Ｂａｎｄ素子１６の下端部に設けられると共に、ＤＡＢアンプ基板１７に半田付け等により電気的に接続される。Ｌ－Ｂａｎｄ素子１６の一部である導体パターン１６ｃは、インピーダンス調整用に設けられる。導体パターン１６ｃの一部である接続部１６ｅは、半田付け等によりＤＡＢアンプ基板１７のグランドに電気的に接続される。導体パターン１６ｃは省略してもよい。Ｌ－Ｂａｎｄ素子１６とは別に基板１６ａの両面に印刷された導体パターン１６ｆは、ＤＡＢアンプ基板１７に対する基板１６ａの固定用である。導体パターン１６ｆは、Ｌ－Ｂａｎｄ素子１６とは接続されず、ＤＡＢアンプ基板１７に半田付け等により固定される。基板１６ａは、導体パターン１６ｂ、１６ｆ、接続部１６ｅのＤＡＢアンプ基板１７への半田付けにより、ＤＡＢアンプ基板１７の上面且つ左右方向の略中心に固定され、ＤＡＢアンプ基板１７に対し垂直に、すなわち金属ベース１９に対し垂直に配置される。このような構造とすることにより、金属ベース１９に対して左右対称となる位置にＬ－Ｂａｎｄ素子１６が配置されるため、指向性が略等方性を有し受信性能に適したものとなる。また、アウターケース２のデザインの略中心となる位置にＬ－Ｂａｎｄ素子１６が高さを確保して配置されるため利得を劣化させずにケースデザインを細くできる。

　Ｌ－Ｂａｎｄ周波数帯の平均利得を向上させるために、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３及びＡＭ／ＦＭヘリカル素子５の高調波の周波数と、ＢａｎｄIII容量装荷素子８及びＢａｎｄIIIヘリカル素子１０の高調波の周波数と、の少なくとも一方は、Ｌ－Ｂａｎｄ周波数帯に存在しないことが望ましい。

（ＢａｎｄIII容量装荷素子８の形状）
　図６は、図３のＢａｎｄIII容量装荷素子８を左前方から見た斜視図である。図７は、同右後方から見た斜視図である。ＢａｎｄIII容量装荷素子８は、好ましくは１つの板金部品からなり、金属ベース１９の上方に配置される。ＢａｎｄIII容量装荷素子８は、第１部分としての側部８ａと、第２部分としての頂部８ｂと、を有する。側部８ａは、好ましくは、金属ベース１９に垂直な平面であり、かつＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の左右側面と非平行である。ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の左右側面に対して側部８ａを非平行とすることで、側部８ａとＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の左右側面との前後方向離間距離が同じであれば、側部８ａとＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の左右側面が平行である場合と比較して、ＢａｎｄIII容量装荷素子８とＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３との結合が緩和される。側部８ａは、好ましくは前方から後方に向かって金属ベース１９に対する高さが高くなる形状であり、例えば三角形である。頂部８ｂは、ＡＭ／ＦＭアンプ基板１４に対向する（金属ベース１９及び樹脂ベース２０に対向する）平面であり、側部８ａの上端（金属ベース１９の反対側）から屈曲した（折れ曲がった）部分である。側部８ａの上縁（金属ベース１９の反対側の縁）と、頂部８ｂの左縁とが、互いに接する。頂部８ｂは、側部８ａと比較して、金属ベース１９に対する角度が小さい。頂部８ｂの右縁は、ＢａｎｄIII容量装荷素子８の外縁である。ＢａｎｄIII容量装荷素子８の高さは例えば７０ｍｍ以下であり、頂部８ｂの左右幅寸法は例えば２～１５ｍｍである。ＢａｎｄIII容量装荷素子８は、容量値が例えば２～４ｐＦになるように寸法及び形状が設定される。

　図８は、ＢａｎｄIII容量装荷素子８が頂部８ｂを有するアンテナ装置１と、ＢａｎｄIII容量装荷素子８が頂部８ｂを有さないアンテナ装置と、の各々における、ＢａｎｄIII周波数帯の周波数と平均利得との関係を示す、シミュレーションによる特性図である。図８に示すように、アンテナ装置１は、ＢａｎｄIII容量装荷素子８が頂部８ｂを有するため、頂部８ｂを有さない場合と比較して、ＢａｎｄIII容量装荷素子８の面積が大きくなるため、ＢａｎｄIII周波数帯の平均利得が向上する。

　図９は、ＢａｎｄIII容量装荷素子８が金属ベース１９に対して配置され頂部８ｂの側部８ａの反対側に接続される追加側部を有するアンテナ装置と、追加側部を有さないアンテナ装置１と、の各々における、ＢａｎｄIII周波数帯の周波数と平均利得との関係を示す、シミュレーションによる特性図である。図９に示すように、ＢａｎｄIII容量装荷素子８が追加側部を有する場合は、追加側部を有さない場合と比較してＢａｎｄIII周波数帯の平均利得が向上する。これは、追加側部を設ける構成により、ＢａｎｄIII容量装荷素子８の面積が大きくなるためである。

　図１０は、ＢａｎｄIII容量装荷素子８の第１変形例を示す斜視図である。本変形例のＢａｎｄIII容量装荷素子８は、図６の頂部８ｂが頂部８ｄに置き換わったものである。頂部８ｄは、頂部８ｂと比較して、自身の左右方向中間部（図示の例では中央部）において側部８ａと接続される点で相違し、その他の点で一致する。

　図１１は、ＢａｎｄIII容量装荷素子８が頂部８ｂを有する場合（図６）と頂部８ｄを有する場合（図１０）の各々におけるアンテナ装置１の、ＢａｎｄIII周波数帯の周波数と平均利得との関係を示す、シミュレーションによる特性図である。図１１に示すように、ＢａｎｄIII容量装荷素子８が頂部８ｂを有する場合と頂部８ｄを有する場合とでは、ＢａｎｄIII周波数帯の平均利得はほとんど変わらない。

　図１２は、図１１と同じ各場合におけるアンテナ装置１の、ＦＭ帯の周波数と平均利得との関係を示す、シミュレーションによる特性図である。ここでは日本以外の国のＦＭ帯８８ＭＨｚ～１０８ＭＨｚにおける結果を示す。図１２に示すように、ＢａｎｄIII容量装荷素子８が頂部８ｂを有する場合と頂部８ｄを有する場合とでは、ＦＭ帯の平均利得はほとんど変わらない。

　図６と図１０のＢａｎｄIII容量装荷素子８を比較すると、図６の方は１枚の金属板を折り曲げて形成することができる。したがって、生産性の観点では、図１０のＢａｎｄIII容量装荷素子８よりも図６のＢａｎｄIII容量装荷素子８のほうが優れている。

　図１３は、ＢａｎｄIII容量装荷素子８の第２変形例を示す左前方から見た斜視図である。図１４は、同右後方から見た斜視図である。これらの図に示すように、ＢａｎｄIII容量装荷素子８は、上方に行くにつれて金属ベース１９に対する角度が小さくなるように部分的に又は全体的に湾曲した形状であってもよい。

（Ｌ－Ｂａｎｄ、ＢａｎｄIII、及びＡＭ／ＦＭの前後位置関係）
　図１～図３に示すように、アンテナ装置１の前方から後方に向かって、Ｌ－Ｂａｎｄ素子１６、ＢａｎｄIII容量装荷素子８、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の順に位置している。ここで、周波数の高い周波数帯から順にＬ－Ｂａｎｄ周波数帯、ＢａｎｄIII周波数帯、ＡＭ／ＦＭ帯であることから、長さの短い順（高さの低い順）にＬ－Ｂａｎｄ素子１６、ＢａｎｄIII容量装荷素子８、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３となる。すなわち、ＢａｎｄIII容量装荷素子８はＬ－Ｂａｎｄ素子１６より長い必要があり、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３はＢａｎｄIII容量装荷素子８より長い必要がある。このため、図１～図３に示すようにＬ－Ｂａｎｄ素子１６、ＢａｎｄIII容量装荷素子８、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の順に前方から配置することで、そうでない順に前方から配置した場合と比較して、前方から後方に向かって高くなる形状のアウターケース２の上下方向の高さが高くなるのを抑制することができる。また、共振するのに必要となるインダクタンスが小さい順（インダクタンスを構成するために必要なエリアが小さい順）に、Ｌ－Ｂａｎｄ素子１６、ＢａｎｄIII容量装荷素子８、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３であることから、Ｌ－Ｂａｎｄ素子１６、ＢａｎｄIII容量装荷素子８、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の順に前方から配置することで、アウターケース２の上下方向の高さが高くなるのを抑制することができる。

　図１５は、ＢａｎｄIII容量装荷素子８及びＢａｎｄIIIヘリカル素子１０の共振周波数をＦＭ帯とし、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３及びＡＭ／ＦＭヘリカル素子５の共振周波数帯をＢａｎｄIII周波数帯とする、周波数の入替を行ったアンテナ装置と、周波数の入替を行わないアンテナ装置１と、の各々における、ＦＭ帯の周波数と平均利得との関係を示す、シミュレーションによる特性図である。周波数の入替は、ＢａｎｄIII容量装荷素子８及びＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の形状は変更せず、ＢａｎｄIIIヘリカル素子１０及びＡＭ／ＦＭヘリカル素子５のインダクタンス値を調整することで行った。図１５に示すように、周波数の入替を行うと、ＦＭ帯の平均利得が著しく低下する。これは、容量装荷素子の高さが低くなり、面積も小さくなるためである。このため、ＢａｎｄIII容量装荷素子８、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の順に前方から位置するのが望ましい。Ｌ－Ｂａｎｄ素子１６の共振周波数帯をＦＭ帯又はＢａｎｄIII周波数帯にしても同様なので、Ｌ－Ｂａｎｄ素子１６、ＢａｎｄIII容量装荷素子８、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の順に前方から位置しているのが望ましい。

　図１６は、ＢａｎｄIII容量装荷素子８とＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３を図２と略同形状としたアンテナ装置１の簡易左側面図である。図１７は、図１６と比較してＢａｎｄIII容量装荷素子８の後方下部を後方に延長してＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の前後方向存在範囲内に入り込ませたアンテナ装置の簡易左側面図である。ＢａｎｄIII容量装荷素子８の後縁は、下方に行くほど後方に行くように斜めになっている。ＢａｎｄIII容量装荷素子８の後部形状が異なる他は、図１６及び図１７の構成は互いに一致する。

　図１８は、ＢａｎｄIII容量装荷素子８とＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の前後方向存在範囲が重複しないアンテナ装置１（ＢａｎｄIII容量装荷素子８後方延長無し（図１６））と、重複するアンテナ装置（ＢａｎｄIII容量装荷素子８後方延長有り（図１７））と、の各々における、ＦＭ帯の周波数と平均利得との関係を示す、シミュレーションによる特性図である。ＢａｎｄIII容量装荷素子８の後方下部を後方に延長してＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の前後方向存在範囲内に入り込ませることは、ＢａｎｄIII容量装荷素子８の面積を大きくする効果を有するが、図１８に示すようにＦＭ帯の平均利得低下の要因となる。このため、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３とＢａｎｄIII容量装荷素子８とは、前後方向における存在範囲が重複しないのが望ましい。Ｌ－Ｂａｎｄ素子１６とＢａｎｄIII容量装荷素子８とについても同様であるので、Ｌ－Ｂａｎｄ素子１６とＢａｎｄIII容量装荷素子８とは、前後方向における存在範囲が重複しないのが望ましい。

（ＢａｎｄIII容量装荷素子８とＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の形状）
　図１９は、図１６と比較してＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の前方下部を斜めカットしたアンテナ装置１の簡易左側面図である（ＡＭ/ＦＭ容量装荷素子３下方カット）。図１９における斜めカットの方向は、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の前縁が、下方に行くほど後方に行く方向である。直線的な斜めカットに替えて、ＢａｎｄIII容量装荷素子８側に凹となるように湾曲するカット（例えば円弧カット）としてもよい。以下において、ＢａｎｄIII容量装荷素子８側（又は、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３側）に凹となるように湾曲するとは、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の前縁（又は、ＢａｎｄIII容量装荷素子８の後縁）が、上端部と下端部とを結ぶ直線に対して、ＢａｎｄIII容量装荷素子８側（又は、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３側）と反対側に凹むことをいうものとする。さらに、ＢａｎｄIII容量装荷素子８側（又は、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３側）に凹となるように湾曲することには、ＢａｎｄIII容量装荷素子８の後縁（又は、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の前縁）の上下方向の中間位置を起点とする円の円弧がＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の前縁（又は、ＢａｎｄIII容量装荷素子８の後縁）の少なくとも一部を形成することを含むものとする。図２０は、図１６と比較してＢａｎｄIII容量装荷素子８の後方下部を斜めカットしたアンテナ装置１の簡易左側面図である（ＢａｎｄIII容量装荷素子８下方カット）。図２０における斜めカットの方向は、ＢａｎｄIII容量装荷素子８の後縁が、下方に行くほど前方に行く方向である。直線的な斜めカットに替えて、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３側に凹となるように湾曲するカット（例えば円弧カット）としてもよい。図２１は、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３を図１９と同形状とし、ＢａｎｄIII容量装荷素子８を図２０と同形状とした、アンテナ装置１の簡易左側面図である（両者下方カット）。

　図２２は、図１６、図１９～図２１の各アンテナ装置１における、ＦＭ帯の周波数と平均利得との関係を示す、シミュレーションによる特性図である。図２２に示すように、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の前方下部、及びＢａｎｄIII容量装荷素子８の後方下部、の少なくとも一方を斜めカットして、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の下部とＢａｎｄIII容量装荷素子８の下部との前後方向の間隔を長くすることで、ＦＭ帯の平均利得を向上させることができる。図２２に示すように、ＡＭ/ＦＭ容量装荷素子３の前方下部とＢａｎｄIII容量装荷素子８の方向下部の両者を斜めカットすると、ＡＭ/ＦＭ容量装荷素子３の下部とＢａｎｄIII容量装荷素子８の下部との前後方向の間隔が最長となるので、ＦＭ帯の平均利得を一番向上させることができる。

　図２３は、図１６と比較してＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の前方上部を斜めカットしたアンテナ装置の簡易左側面図である。図２３における斜めカットの方向は、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の前縁が、上方に行くほど後方に行く方向である。図２４は、図１６のアンテナ装置１（ＡＭ/ＦＭ容量装荷素子３前方上部カット無し）と図２３のアンテナ装置（ＡＭ/ＦＭ容量装荷素子３前方上部カット有り）の各々における、ＦＭ帯の周波数と平均利得との関係を示す、シミュレーションによる特性図である。図２４に示すように、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の前方上部を斜めカットしてＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の上部とＢａｎｄIII容量装荷素子８の上部との前後方向の間隔を長くすると、ＦＭ帯の平均利得は低下する。このため、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３とＢａｎｄIII容量装荷素子８との前後方向の間隔を長くするためにカットする場合、上部よりも下部をカットするのが望ましい。

　本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。

(1) ＢａｎｄIII容量装荷素子８が頂部８ｂ又は頂部８ｄを有するため、頂部８ｂ及び頂部８ｄを有さない場合と比較して、同じ高さであればＢａｎｄIII容量装荷素子８の面積を大きくすることができ、アンテナ装置１のＢａｎｄIII周波数帯の平均利得を向上させることができる（図８、図１１）。

(2) ＢａｎｄIII容量装荷素子８が、金属ベース１９に対して配置され頂部８ｂの側部８ａの反対側に接続される追加側部（側部８ａと同じ高さ範囲内において側部８ａと対向して頂部８ｂの右縁に接続される追加側部（容量装荷部））を有する場合、追加側部を有さない場合と比較して、ＢａｎｄIII容量装荷素子８の面積が大きくなるため、ＢａｎｄIII周波数帯の平均利得を向上することができる（図９）。

(3) ＢａｎｄIII容量装荷素子８が頂部８ｂを有する１つの板金部品である場合（図６）、１つの板金部品でない場合（図１０）に比べてＢａｎｄIII容量装荷素子８の生産性が高い。

(4) アンテナ装置１の前方から後方に向かって、Ｌ－Ｂａｎｄ素子１６、ＢａｎｄIII容量装荷素子８、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の順に位置するため（前方から後方に向かって第３アンテナ、第２アンテナ、第１アンテナの順に位置するため）、アンテナ利得の低下を抑制しつつ小型化（低背化）を図ることができる。

(5) ＢａｎｄIII容量装荷素子８とＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の前後方向存在範囲が重複しない（第１及び第２アンテナの前後方向存在範囲が重複しない）ため、アンテナ装置１のＦＭ帯の平均利得の低下を抑制できる（図１８）。同様に、ＢａｎｄIII容量装荷素子８とＬ－Ｂａｎｄ素子１６の前後方向存在範囲が重複しない（第２及び第３アンテナの前後方向存在範囲が重複しない）ため、アンテナ装置１のＢａｎｄIII周波数帯の平均利得の低下を抑制できる。

(6) ＡＭ帯及びＦＭ帯の受信用にＡＭ／ＦＭヘリカル素子５を有し、ＢａｎｄIII周波数帯の受信用にＢａｎｄIIIヘリカル素子１０を有するため、回路上での分波が不要である。また、ＡＭ／ＦＭヘリカル素子５及びＢａｎｄIIIヘリカル素子１０のインダクタンス調整により、一方の共振周波数の整数倍が他方の共振周波数帯に入らないようにすることができ、高感度化に有利である。

(7) 図２５に示すＬＣ回路によれば、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３とＢａｎｄIII容量装荷素子８との結合が抑制され、ＦＭ帯の平均利得低下を抑制できる。図２６に示すコンデンサＣによれば、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３とＢａｎｄIII容量装荷素子８との結合が抑制され、ＡＭ帯及びＦＭ帯の平均利得の低下を抑制できる。

　以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。

　図２７は、本発明の他の実施の形態に係るアンテナ装置１Ａの、アウターケース２を省略した斜視図である。アンテナ装置１Ａは、実施の形態１のものと比較して、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の形状をミアンダ状に変更し、かつＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３が左右二分割された（頂部が分離された）点で相違し、その他の点で一致する。ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３が図２７のような形状である場合も、前述の実施の形態と同様の効果を奏することができる。さらに、アンテナ装置１ＡのＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３は左右に分割され、頂部が空間を有する構成となるため、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の頂部が結合した構成（頂部が空間を有さない構成）である場合と比較して、ＢａｎｄIII容量装荷素子８とＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３との結合が緩和される。

　ＢａｎｄIII容量装荷素子８とＢａｎｄIIIヘリカル素子１０とＬ－Ｂａｎｄ素子１６とを、例えば単一の基板に設けるなどして一体化してもよい。この場合、ＢａｎｄIII容量装荷素子８及びＢａｎｄIIIヘリカル素子１０に相当する部分と、Ｌ－Ｂａｎｄ素子１６に相当する部分との間に、Ｌ－Ｂａｎｄ周波数帯の信号を遮断する帯域通過阻止フィルタ（BEF）を挿入することが望ましい。

　Ｌ－Ｂａｎｄ周波数帯を使用しない場合、Ｌ－Ｂａｎｄ素子１６を削除してもよい。この場合、Ｌ－Ｂａｎｄ素子１６が無いことで小型化に有利である。この場合も上記の理由からＢａｎｄIII容量装荷素子８、ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子３の順に前方から位置しているのが望ましい。

　図２５に示すＬＣ回路又は図２６に示すコンデンサＣは、設計上不要であれば省略してもよい。また、図２５に示すＬＣ回路又は図２６に示すコンデンサＣ以外であっても、ＢａｎｄIII周波数帯の信号を通すフィルタ等であれば、どのような構成であってもよい。実施の形態で示した具体的な数値（周波数や角度）や形状等は一例に過ぎず、要求される仕様に応じて適宜変更可能である。

１　アンテナ装置、２　アウターケース（アンテナケース）、３　ＡＭ／ＦＭ容量装荷素子（第１容量装荷素子）、４　ホルダ、４ａ　ＢａｎｄIII素子保持部、４ｂ　ＢａｎｄIII基板保持部、５　ＡＭ／ＦＭヘリカル素子、６　ＡＭ／ＦＭヘリカル素子ホルダ、７　ＡＭ／ＦＭ接続金具、８　ＢａｎｄIII容量装荷素子（第２容量装荷素子）、９　ＢａｎｄIII基板、１０　ＢａｎｄIIIヘリカル素子、１１　ＢａｎｄIIIヘリカル素子ホルダ、１２　ＢａｎｄIII接続金具、１３　パッド、１４　ＡＭ／ＦＭアンプ基板、１５　ＡＭ／ＦＭ導体板バネ、１６　Ｌ－Ｂａｎｄ素子、１７　ＤＡＢアンプ基板、１８　ＢａｎｄIII導体板バネ、１９　金属ベース、２０　樹脂ベース、２１　シール部材、２２　キャプチャーファスナー、２３　ボルト

Claims

　共通のケース内に設けられた第１及び第２アンテナを備え、
　前記第１アンテナは、第１容量装荷素子を有し、第１共振周波数帯で共振し、
　前記第２アンテナは、第２容量装荷素子を有し、前記第１共振周波数帯よりも高い第２共振周波数帯で共振し、
　前記第２容量装荷素子が前記第１容量装荷素子よりも前方に位置する、アンテナ装置。
　前記第１及び第２容量装荷素子は、前後方向における存在範囲が重複しない、請求項１に記載のアンテナ装置。
　前記共通のケース内に設けられた第３アンテナを備え、
　前記第３アンテナは、前記第２共振周波数帯よりも高い第３共振周波数帯で共振し、前記第２容量装荷素子よりも前方に位置する、請求項１又は２に記載のアンテナ装置。
　前記第１及び第２容量装荷素子、並びに前記第３アンテナは、前後方向における存在範囲が重複しない、請求項３に記載のアンテナ装置。
　前記第１アンテナは、前記第１容量装荷素子と第１給電点との間に第１ヘリカル素子を有し、
　前記第２アンテナは、前記第２容量装荷素子と第２給電点との間に第２ヘリカル素子を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
　前記第１及び第２容量装荷素子が共に板金部品である、請求項１から５のいずれか一項に記載のアンテナ装置。