WO2021210106A1 - 車載アンテナ装置 - Google Patents

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WO2021210106A1
WO2021210106A1 PCT/JP2020/016630 JP2020016630W WO2021210106A1 WO 2021210106 A1 WO2021210106 A1 WO 2021210106A1 JP 2020016630 W JP2020016630 W JP 2020016630W WO 2021210106 A1 WO2021210106 A1 WO 2021210106A1
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antenna device
frequency band
noise
signal
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PCT/JP2020/016630
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豊 今村
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原田工業株式会社
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/40—Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements
    • H—ELECTRICITY
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    • H01Q1/325—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
    • H01Q1/3275—Adaptation 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
    • H—ELECTRICITY
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    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
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    • H01Q21/30—Combinations of separate antenna units operating in different wavebands and connected to a common feeder system
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    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/50—Feeding or matching arrangements for broad-band or multi-band operation
    • H—ELECTRICITY
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    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/40—Element having extended radiating surface

Definitions

  • the present invention relates to an in-vehicle antenna device, and more particularly to an in-vehicle antenna device having noise immunity.
  • antenna devices installed in vehicles that support a plurality of frequency bands
  • antenna devices that support the AM / FM band such as pillar antennas, roof mount antennas, and glass antennas.
  • a pillar antenna having a large amount of protrusion is likely to be bent due to contact or the like.
  • the roof mount antenna has a high ground clearance, it is necessary to tilt or remove it in a multi-storey car park, an automatic car wash machine, or the like.
  • the glass antenna requires unique development for each vehicle model, and there is a problem that the development cost and the like increase.
  • there are also small and low-profile antenna devices such as so-called shark fin antennas.
  • an in-vehicle antenna device is required to not spoil the aesthetic appearance of the vehicle as much as possible, and various so-called spoiler antennas built in the spoiler so as not to spoil the appearance have been developed (for example, Patent Document 1).
  • a shielding plate is provided between the shared antenna element in the AM / FM frequency band and the noise generation source in the vehicle.
  • the patent application by the same applicant as the above-mentioned applicant of the present application has a high noise shielding effect, it is possible to avoid an increase in size as compared with an antenna device having no shielding plate because a shielding plate is used to obtain the shielding effect. There wasn't. Further, especially considering the sensitivity of the FM frequency band, the distance between the shared antenna element of the AM / FM frequency band and the shielding plate must be secured to some extent, specifically, about 30 mm, so that the application needs to be thinned. When applied to, it was necessary to take predetermined measures for the sensitivity of the FM frequency band.
  • the present invention is intended to provide an in-vehicle antenna device that has a noise shielding effect and can be made thinner.
  • the in-vehicle antenna device has a first element, which is a capacitive antenna corresponding to the first frequency band, and a position for shielding noise from a noise source with respect to the first element. It is provided with a second element, which is a resonance antenna corresponding to a second frequency band higher than the first frequency band, while shielding noise.
  • it may be connected to the second element and provided with an attenuation circuit for attenuating the signal in the first frequency band.
  • first element may be made of a plate-shaped body
  • second element may be made of a plate-shaped body having a larger area than the first element
  • first filter circuit connected to the first element and passing a signal in the first frequency band.
  • a second filter circuit connected to the second element and passing a signal in the second frequency band.
  • the first element corresponds to the AM wave band and the second element corresponds to the FM wave band.
  • it may be connected to the second element and provided with a resonance coil for tuning the second element to the signal of the second frequency band.
  • it may be connected to the second element and provided with a plurality of resonance coils for tuning the second element to signals of a plurality of frequency bands.
  • circuit board on which an amplifier circuit for amplifying signals in the first frequency band and / or the second frequency band is mounted.
  • the circuit board may be arranged between the first element and the second element.
  • a third element which is a patch antenna corresponding to the third frequency band.
  • the third element may be arranged between the first element and the second element, and the first element may have a waveguide with respect to the third element.
  • a fourth element which is a dipole antenna that partially uses the second element, so as to correspond to a fourth frequency band higher than the second frequency band.
  • a fifth element which is a dipole antenna that partially uses the first element, may be provided so as to correspond to a fourth frequency band higher than the second frequency band.
  • the second element may have a bracket shape for fixing to the resin portion of the vehicle.
  • the second element is arranged near the side of the first element and includes a sixth element corresponding to the fifth frequency band, and the second element is a position for shielding noise from a noise source with respect to the first element and the sixth element. It may be arranged in and shields noise.
  • an attenuation circuit which is connected to the second element and attenuates the signal of the first frequency band and the signal of the fifth frequency band.
  • the second element is arranged near the side of the second element and includes a sixth element corresponding to the fifth frequency band, and at least one of the second element and the sixth element is from a noise source for the first element. It may be arranged at a position that shields noise and shields noise.
  • it may be connected to the sixth element and provided with an attenuation circuit for attenuating the signal in the first frequency band.
  • the in-vehicle antenna device of the present invention has an advantage that it has a noise shielding effect and can be made thinner.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view for explaining an outline of the in-vehicle antenna device of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view for explaining an example in which the shielding effect of the in-vehicle antenna device of the present invention is enhanced.
  • FIG. 3 is a circuit diagram for explaining an example of an attenuation circuit used in the in-vehicle antenna device of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view for explaining a specific example of the vehicle-mounted antenna device of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic perspective view for explaining another specific example of the vehicle-mounted antenna device of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic perspective view for explaining another example of the vehicle-mounted antenna device of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view for explaining an outline of the in-vehicle antenna device of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view for explaining an example in which the shielding effect of the in-vehicle antenna device of the present invention is enhanced
  • FIG. 7 is a schematic perspective view for explaining another example of the vehicle-mounted antenna device of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic perspective view for explaining another example of the element of the in-vehicle antenna device of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic perspective view for explaining another example of the element of the in-vehicle antenna device of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic perspective view for explaining still another example of the element of the in-vehicle antenna device of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic perspective view for explaining an example in which the elements of the vehicle-mounted antenna device of the present invention are configured in a grid pattern.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view for explaining an outline of the in-vehicle antenna device of the present invention.
  • the vehicle-mounted antenna device of the present invention is mainly composed of a first element 10 and a second element 20.
  • a detailed description will be given.
  • the first element 10 is composed of a capacitive antenna corresponding to the first frequency band.
  • the first frequency band may be, for example, the AM frequency band of a radio.
  • the capacitive antenna is a so-called capacitive loaded antenna element.
  • the first element 10 is a plate-like body in the illustrated example.
  • the first element 10 may be made of a conductor having a flat plate shape of about 30 mm ⁇ 170 mm.
  • the present invention is not limited to this, as long as it functions as a capacitively loaded antenna element having an antenna capacitance substantially equivalent to that of a solid pattern, and may have an umbrella shape instead of a planar shape.
  • various shapes such as a meander shape, a spiral shape, and a space-filling curve shape can be applied.
  • the intervals are preferably sufficiently small with respect to the wavelength of the first frequency band.
  • the second element 20 is a resonant antenna corresponding to a second frequency band higher than the first frequency band.
  • the second frequency band may be, for example, the FM frequency band of a radio.
  • the element length of the second element 20 may be adjusted so that the second element 20 functions as a resonance antenna.
  • a plate-like body is shown.
  • the second element 20 may be made of a conductor having a flat plate shape of about 50 mm ⁇ 180 mm. As will be described later, if the element length is insufficient for the FM frequency band, a resonance coil may be provided separately.
  • the second element 20 is arranged at a position for shielding the noise from the noise source with respect to the first element 10 and has a function of shielding the noise. ..
  • the noise source is a high mount stop lamp
  • the second element 20 may be arranged between the first element 10 and the high mount stop lamp.
  • the second element 20 does not necessarily have to be larger than the first element 10 depending on the positional relationship between the noise source and the first element 10 and the second element 20 because it is sufficient to shield the noise from the noise source.
  • the second element 20 has a larger area than the first element 10, for example, the second element 20 can have a shielding function against a plurality of noises from a plurality of noise sources. It becomes.
  • the second element 20 is arranged so as to be positioned perpendicular to the expected main noise source, noise can be shielded more efficiently. Therefore, the first element 10 and the second element 20 do not necessarily have to be arranged in parallel. Further, the second element 20 does not have to be a flat plate-like body, and has a semi-cylindrical shape, a concave shape, or a V-shape so as to cover the back surface side of the first element 10 or to match the shape of the installation location. And so on. Further, the second element 20 is a plate-shaped body in the illustrated example.
  • the present invention is not limited to this, and various shapes such as a meander shape, a spiral shape, and a space-filling curve shape can be applied as long as they have a noise shielding function.
  • the intervals are preferably sufficiently small with respect to the wavelength of the first frequency band so as to have a noise shielding function.
  • the positional relationship between the first element 10 and the second element 20 may be appropriately fixed by using an insulating support member, a resin portion of the housing of the in-vehicle antenna device, or the like.
  • the distance between the first element 10 and the second element 20 can be determined in consideration of only the sensitivity of the first element 10. Specifically, for example, in the case of the AM / FM frequency band, if there is a distance of about 10 mm, it is possible to secure an acceptable sensitivity for each of the first element 10 and the second element 20.
  • the second element 20 has a noise shielding effect on the first element 10 for the AM frequency band, that is, the first frequency band, in which the noise level is often unacceptable.
  • the second element 20 as an element for the FM frequency band, it is possible to reduce the thickness while supporting a plurality of frequency bands. Therefore, the in-vehicle antenna device of the present invention can be easily arranged in a thin space such as a spoiler of a vehicle.
  • the in-vehicle antenna device of the present invention since the first element 10 is used as an element for the AM frequency band and the second element 20 is used as an element for the FM frequency band, each element is in an independent state. ing. Therefore, unlike the case where the conventional shared antenna element of the AM / FM frequency band is used, a separation circuit for separating the AM signal and the FM signal becomes unnecessary. Therefore, there is no signal loss due to the separation circuit, and the overall antenna characteristics are improved.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view for explaining an example in which the shielding effect of the in-vehicle antenna device of the present invention is enhanced.
  • the parts having the same reference numerals as those in FIG. 1 represent the same objects.
  • the second element 20 has a bracket shape 25 for fixing to a resin member, such as a resin portion of a vehicle or a resin portion of a housing of an in-vehicle antenna device.
  • the bracket shape 25 is formed by making a notch or the like in the second element 20 and bending or the like.
  • the present invention is not limited to this, and as described above, any device may be used as long as it functions as a capacitively loaded antenna element having an antenna capacitance substantially equivalent to that of a solid pattern.
  • an attenuation circuit 21 for attenuating a signal in the first frequency band corresponding to the first element 10 is connected to the second element 20.
  • the noise signal in the first frequency band is attenuated through the attenuation circuit 21 connected to the second element. Therefore, the second element 20 surely has a noise shielding function with respect to the first element 10.
  • the attenuation circuit 21 may be any one that attenuates the signal in the first frequency band.
  • a noise filter circuit as shown in FIG. 3 may be used.
  • FIG. 3 is a circuit diagram for explaining an example of an attenuation circuit used in the in-vehicle antenna device of the present invention
  • FIG. 3 (a) is a short-circuit circuit
  • FIG. 3 (b) is an example of a high-pass filter circuit. be.
  • the short-circuit circuit of FIG. 3A is used as the attenuation circuit 21, the signal of the first frequency band flows to the ground side via the coil.
  • the noise signal from the noise source for the first element 10 is grounded to the ground, the signal in the first frequency band is short-circuited, and the signal in the second frequency band flows to the output terminal OUT2 side. become.
  • the signal of the first frequency band which is a frequency band lower than the second frequency band, flows to the ground side via the coil. It should be designed to.
  • the noise signal from the noise source for the first element 10 is grounded to the ground, and the signal of the second frequency band, which is a frequency band higher than the first frequency band, flows to the output terminal OUT2 side. become.
  • the signal of the first frequency band reaching the second element 20 is grounded to the ground.
  • the noise signal in the first frequency band is reliably attenuated.
  • the attenuation circuit 21 is connected in series with the output terminal OUT2 of the second element 20 is shown, but the present invention is not limited to this, and the coil grounded to the ground is used as the attenuation circuit 21. It may be directly connected to the second element 20. Further, the attenuation circuit 21 may simply insert a capacitor in series with the output terminal OUT2. The inductance and capacitance may be appropriately adjusted according to the frequency band.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view for explaining a specific example of the vehicle-mounted antenna device of the present invention.
  • the parts having the same reference numerals as those in FIG. 2 represent the same objects.
  • the in-vehicle antenna device of the present invention may further include a first filter circuit 12.
  • the first filter circuit 12 is connected to the first element 10. Further, the first filter circuit 12 passes a signal in the first frequency band.
  • the first filter circuit 12 may be, for example, a low-pass filter circuit.
  • the second element 20 can be made smaller than the first element 10 depending on the positional relationship between the noise source and the first element 10 and the second element 20.
  • the second element may be larger, as in the case of.
  • the in-vehicle antenna device of the present invention may further include a second filter circuit 22.
  • the second filter circuit 22 passes a signal in the second frequency band.
  • the second filter circuit 22 may be, for example, a high-pass filter circuit.
  • the signal of the first frequency band can be prevented from flowing to the output terminal OUT2 side, so that the isolation between the first element 10 and the second element 20 can be further enhanced. Therefore, even if the first element 10 and the second element 20 are arranged in the vicinity, it is possible to prevent the sensitivity deterioration due to the interference in both frequency bands.
  • the attenuation circuit 21 may be shared as the second filter circuit 22.
  • an amplifier circuit 13 for amplifying a signal in the first frequency band and an amplifier circuit 23 for amplifying a signal in the second frequency band may be provided.
  • the amplifier circuits 13 and 23 may be used to amplify the received signal.
  • the resonance coil 24 is connected to the second element 20.
  • the resonance coil 24 is used to tune the second element 20 to a signal in the second frequency band. This is to adjust the reactance with the resonance coil 24 when the element length is not enough to tune to the signal of the second frequency band, whereby the second element 20 tunes to the signal of the second frequency band. It will be possible.
  • the resonance coil 24 may be capable of selectively connecting a plurality of coils.
  • FIG. 5 is a schematic perspective view for explaining another specific example of the vehicle-mounted antenna device of the present invention.
  • the parts having the same reference numerals as those in FIG. 4 represent the same objects.
  • a plurality of resonance coils 24 for tuning the second element 20 to signals in a plurality of frequency bands may be connected to the second element 20.
  • a switch capable of selectively connecting a plurality of resonance coils 24 is used. With this configuration, it is possible to tune the second element 20 not only to signals in the second frequency band but also to signals in other frequency bands.
  • FIG. 6 is a schematic perspective view for explaining another example of the vehicle-mounted antenna device of the present invention.
  • the parts having the same reference numerals as those in FIG. 1 and the like represent the same objects.
  • the vehicle-mounted antenna device of the present invention has a circuit board 30.
  • amplifier circuits 13 and 23 for amplifying signals in the first frequency band and the second frequency band may be mounted on the circuit board 30.
  • the attenuation circuit 21, the resonance coil 24, the first filter circuit 12, the second filter circuit 22, and the like may be mounted on the circuit board 30.
  • the circuit board 30 may be arranged between the first element 10 and the second element 20. Since the distance between the first element 10 and the second element 20 is arranged so as not to cause capacitive coupling, it is possible to provide a certain amount of space. In the vehicle-mounted antenna device of the present invention, the circuit board 30 is arranged using this space. This eliminates the need to separately provide an area for arranging the circuit board 30, so that an in-vehicle antenna device having a size corresponding to the area of the first element 10 and the second element 20 can be realized. Therefore, it is possible to reduce the size while maintaining the noise shielding effect.
  • the third element 40 which is a patch antenna
  • the third element 40 may be any one corresponding to the third frequency band.
  • the third element 40 may be, for example, a dielectric type patch antenna using circularly polarized waves using ceramics or the like.
  • a patch antenna for GPS, GLONASS, SDARS, etc. having a resonance frequency in the UHF band or the like may be used.
  • the third element 40 is not limited to the example of FIG. 6, and may of course be used together with other illustrated examples.
  • the in-vehicle antenna device of the present invention can be configured to correspond to a plurality of frequency bands in this way.
  • FIG. 7 is a schematic perspective view for explaining another example of the vehicle-mounted antenna device of the present invention.
  • the vehicle-mounted antenna device of the present invention is an example in which a third element 40, which is a patch antenna, is further provided. This third element is arranged between the first element 10 and the second element 20. The first element 10 has a waveguide 15 with respect to the third element.
  • the waveguide portion 15 refers to a substantially square conductive planar portion that also functions as a director of the third element 40. By providing the waveguide 15, the gain of the third element 40 can be improved even if the third element 40 is arranged between the first element 10 and the second element 20.
  • the waveguide 15 is formed by electrically dividing the rectangular first element 10 into a plurality of substantially square conductive planar bodies when viewed from the third element 40 by using stubs 16.
  • the stub 16 is formed by a folded pattern composed of a plurality of slits 17 provided alternately in the first element 10 so that the directions of the electric currents flow in directions that cancel each other out.
  • the vehicle-mounted antenna device of the present invention does not need to separately provide an area for arranging the third element 40. Therefore, the vehicle-mounted antenna having a size equal to the area of the first element 10 and the second element 20. The device can be realized. Therefore, it is possible to reduce the size while maintaining the noise shielding effect. Since details of other specific examples of the waveguide are described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-121143 by the same applicant as the applicant of the present application, detailed description thereof will be omitted in the present application.
  • FIG. 8 is a schematic perspective view for explaining another example of the element of the in-vehicle antenna device of the present invention.
  • the parts having the same reference numerals as those in FIG. 1 and the like represent the same objects.
  • This example is an application of the in-vehicle antenna device of the present invention to an element sharing composite antenna device.
  • the element-shared composite antenna device can receive signals in a plurality of frequency bands by using one element of the dipole antenna as a monopole antenna.
  • the vehicle-mounted antenna device of the present invention of this example is a part of a dipole antenna 50 that partially uses the second element 20 so as to correspond to a fourth frequency band higher than the second frequency band. It has a fourth element 51.
  • the second element 20 which is a monopole antenna is a resonance antenna corresponding to a signal in the second frequency band, as in the above illustrated example, and may be, for example, an FM frequency band of a radio.
  • a resonance coil 24 for tuning the second element 20 to a signal in the second frequency band is connected in series with the output terminal OUT2, but the resonance coil 24 is a signal in the second frequency band. However, it can be omitted if the element length is sufficient.
  • the dipole antenna 50 is configured to correspond to a fourth frequency band higher than the second frequency band.
  • the fourth frequency band may be, for example, a frequency band for digital television broadcasting (DTV) or the like.
  • the dipole antenna 50 is not limited to that for DTV, and may be in the frequency band for DAB (BANDIII). Further, it may be a frequency band for mobile phones.
  • the dipole antenna 50 uses the second element 20 as a part. That is, the dipole antenna 50 is composed of the second element 20 and the fourth element 51.
  • the output terminal OUT3 branched from the second element 20 is a feeding portion for the dipole antenna 50, and is connected to the inner conductor of the coaxial cable 2. Further, the outer conductor of the coaxial cable 2 is grounded to the ground. Further, the fourth element 51 is connected to the outer conductor of the coaxial cable 2. That is, of the two elements of the dipole antenna 50, the second element 20 to which the internal conductor of the coaxial cable 2 is connected is the element shared as the monopole antenna. Since details of other specific examples are described in Japanese Patent Application No. 2018-136488 by the same applicant as the applicant of the present application, detailed description thereof will be omitted in the present application.
  • the second element 20 is an element for the FM frequency band
  • the in-vehicle antenna device of the present invention has a large area to some extent, so that the antenna characteristics as a dipole antenna are also good.
  • FIG. 8 shows an example in which the second element 20 is used as a part of the dipole antenna 50
  • the present invention is not limited to this, and the first element 10 may be used as a part of the dipole antenna. good. That is, the in-vehicle antenna device of the present invention is a part of a dipole antenna that partially uses the first element 10 as an element sharing composite antenna device and further corresponds to a fourth frequency band higher than the second frequency band. It may be provided with the fifth element.
  • the fourth frequency band may be, for example, a frequency band for digital television broadcasting (DTV).
  • DTV digital television broadcasting
  • FIG. 9 is a schematic perspective view for explaining another example of the element of the in-vehicle antenna device of the present invention.
  • the sixth element 70 may be any one corresponding to the fifth frequency.
  • the fifth frequency band may be, for example, a frequency band for TEL.
  • the element length of the sixth element 70 may be adjusted so that the sixth element 70 functions as a resonance antenna. If the element length is insufficient, the reactance may be adjusted by using a coil or the like as appropriate.
  • the sixth element 70 may be arranged near the side of the first element 10.
  • the second element 20 is arranged at a position where noise from the noise generation source is shielded from the two elements of the first element 10 and the sixth element 70.
  • the sixth element 70 is arranged flush with the first element 10 is shown, but the present invention is not limited to this, and the height may be different or the angle of the plane may be different. You may. Further, the first element 10 and the sixth element 70 do not have to be parallel.
  • the second element 20 is not a flat plate-like body, but is bent so as to have a V shape when viewed from the short side direction. However, the present invention is not limited to this, and a flat plate-like body may be used as long as it has a noise shielding function, as in the above illustrated example.
  • the attenuation circuit 21 connected to the second element 20 may attenuate the signal in the first frequency band and / or the signal in the fifth frequency band. This makes it possible to enhance the shielding effect of the second element 20 with respect to the first element 10 and / or the sixth element 70.
  • FIG. 10 is a schematic perspective view for explaining another example of the element of the in-vehicle antenna device of the present invention.
  • This example further has a sixth element 70 as compared to the examples of FIGS. 1 and 2.
  • the sixth element 70 may be any one corresponding to the fifth frequency.
  • the fifth frequency band may be, for example, a frequency band for TEL.
  • the element length of the sixth element 70 may be adjusted so that the sixth element 70 functions as a resonance antenna. If the element length is insufficient, the reactance may be adjusted by using a coil or the like as appropriate.
  • the sixth element 70 is arranged near the side of the second element 20. Then, at least one of the second element 20 and the sixth element 70 may be arranged at a position that shields the noise from the noise generation source with respect to the first element 10.
  • the sixth element 70 is arranged flush with the second element 20 is shown, but the present invention is not limited to this, and the height may be different or the angle of the plane may be different. You may.
  • the second element 20 and the sixth element 70 do not have to be parallel to each other. Further, the second element 20 and the sixth element 70 may be bent so as to have a V shape when viewed from the short side direction as shown in FIG.
  • the attenuation circuit 21 is connected to the second element 20 so as to enhance the shielding effect of the second element 20.
  • the present invention is not limited to this, and when the sixth element 70 is arranged so as to have a shielding effect on the first element 10, the attenuation that attenuates the signal in the first frequency band with respect to the sixth element 70.
  • a circuit may be connected. This makes it possible to enhance the shielding effect of the sixth element 70 with respect to the first element 10.
  • an attenuation circuit may be connected to both the second element 20 and the sixth element 70.
  • the first element 10 and the second element 20 can have various shapes such as a meander shape, a spiral shape, and a space-filling curve shape.
  • FIG. 11 shows an example in which a grid-like element is used.
  • FIG. 11 is a schematic perspective view for explaining an example in which the elements of the vehicle-mounted antenna device of the present invention are configured in a grid pattern.
  • the parts having the same reference numerals as those in FIG. 1 and the like represent the same objects.
  • the first element 10 and the second element 20 are each formed in a grid shape (mesh shape) using conductive wires.
  • the distance between the first element 10 and the second element 20 may be appropriately fixed by using, for example, an insulating support member 60. With this configuration, it is possible to reduce the weight of the element as compared with the conductor of the flat plate-like body.
  • both the first element 10 and the second element 20 are configured in a grid pattern, but the present invention is not limited to this, and even if only one of them is configured in a grid pattern. Of course good.
  • the second element 20 in the illustrated example is bent so as to have a V shape when viewed from the short side direction, it may be flat.
  • in-vehicle antenna device of the present invention is not limited to the above illustrated example, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

Abstract

ノイズ遮蔽効果を有すると共に薄型化も可能な車載アンテナ装置を提供する。　車両に設置される車載アンテナ装置は、第１エレメント１０と、第２エレメント２０とからなる。第１エレメント１０は、第１周波数帯に対応する容量アンテナである。第２エレメント２０は、第１エレメント１０に対するノイズ発生源からのノイズを遮蔽する位置に配置されノイズを遮蔽すると共に、第１周波数帯よりも高い第２周波数帯に対応する共振アンテナである。第１周波数帯の信号を減衰させる減衰回路２１が、第２エレメントに接続されても良い。

Description

車載アンテナ装置
　本発明は車載アンテナ装置に関し、特に、ノイズ耐性を有する車載アンテナ装置に関する。
　車両に設置される複数の周波数帯に対応するアンテナ装置、例えば、ＡＭ／ＦＭ帯に対応するアンテナ装置には、ピラーアンテナやルーフマウントアンテナ、ガラスアンテナ等、種々のものが存在する。しかしながら、突出量の多いピラーアンテナは、接触等により折れ曲がる可能性が高いものである。また、ルーフマウントアンテナは、地上高が高くなるため立体駐車場や自動洗車機等において倒したり取り外したりする必要がある。また、ガラスアンテナは車種毎に固有の開発が必要となり開発コスト等が高くなる問題もある。そして、近年では所謂シャークフィンアンテナといった、小型且つ低背型のアンテナ装置も存在する。また、車載アンテナ装置は極力車両の美観を損ねないようなものが求められており、外観を損ねないようにスポイラに内蔵する所謂スポイラアンテナも種々開発されている（例えば特許文献１）。
　車内に配置される電子機器等からのノイズは、車両ルーフ上に設置されるシャークフィンアンテナやルーフマウントアンテナの場合には、車両ルーフが金属体であれば車両ルーフにより遮蔽されるため問題が起きにくい。しかしながら、スポイラアンテナの場合、車両ルーフ上に設置される場合と異なり、車両ルーフの周辺のリアガラスの上部といった所に設置されるため、車両ルーフのノイズ遮蔽効果が期待できない。現在の車載アンテナ装置においては、ＦＭ周波数帯用のアンテナのノイズレベルについては市場適合性及び実用性を確保しているが、ＡＭ周波数帯用のアンテナでは、ノイズレベルが許容できない場合が多く、別途ノイズ対策が必要な場合が多い。このような車内からのノイズを遮蔽することを目的として、例えば本願出願人と同一出願人による特願２０１８－１７２２６３もある。これは、ＡＭ／ＦＭ周波数帯の共用アンテナエレメントと車内のノイズ発生源との間に、遮蔽板を設けたものである。
特開２０１１－０３５５１９号公報
　しかしながら、上述の本願出願人と同一出願人による特許出願は、ノイズ遮蔽効果は高いものの、遮蔽効果を得るために遮蔽板を用いる分、遮蔽板を持たないアンテナ装置と比べて大型化が避けられなかった。また、特にＦＭ周波数帯の感度を考慮すると、ＡＭ／ＦＭ周波数帯の共用アンテナエレメントと遮蔽板の距離をある程度、具体的には、３０ｍｍ程度確保しなければいけないため、薄型化する必要のある用途に適用する際には、ＦＭ周波数帯の感度に対して所定の対策をする必要があった。
　本発明は、斯かる実情に鑑み、ノイズ遮蔽効果を有すると共に薄型化も可能な車載アンテナ装置を提供しようとするものである。
　上述した本発明の目的を達成するために、本発明による車載アンテナ装置は、第１周波数帯に対応する容量アンテナである第１エレメントと、第１エレメントに対するノイズ発生源からのノイズを遮蔽する位置に配置されノイズを遮蔽すると共に、第１周波数帯よりも高い第２周波数帯に対応する共振アンテナである第２エレメントと、を具備するものである。
　さらに、第２エレメントに接続され、第１周波数帯の信号を減衰させる減衰回路を具備するものであっても良い。
　また、第１エレメントは、板状体からなり、第２エレメントは、第１エレメントよりも大きい面積を有する板状体からなるものであっても良い。
　さらに、第１エレメントに接続され、第１周波数帯の信号を通過させる第１フィルタ回路を具備するものであっても良い。
　さらに、第２エレメントに接続され、第２周波数帯の信号を通過させる第２フィルタ回路を具備するものであっても良い。
　また、第１エレメントがＡＭ波帯に対応し、第２エレメントがＦＭ波帯に対応するものであれば良い。
　さらに、第２エレメントに接続され、第２エレメントを第２周波数帯の信号に同調させるための共振用コイルを具備するものであっても良い。
　さらに、第２エレメントに接続され、第２エレメントを複数の周波数帯の信号に同調させるための複数の共振用コイルを具備するものであっても良い。
　また、第１周波数帯及び／又は第２周波数帯の信号を増幅するアンプ回路が載置される回路基板を具備するものであっても良い。
　ここで、回路基板は、第１エレメントと第２エレメントの間に配置されるものであっても良い。
　さらに、第３周波数帯に対応するパッチアンテナである第３エレメントを具備するものであっても良い。
　ここで、第３エレメントは、第１エレメントと第２エレメントの間に配置され、第１エレメントは、第３エレメントに対する導波部を有するものであっても良い。
　さらに、第２周波数帯よりも高い第４周波数帯に対応するように、第２エレメントを一部に用いるダイポールアンテナである第４エレメントを具備するものであっても良い。
　さらに、第２周波数帯よりも高い第４周波数帯に対応するように、第１エレメントを一部に用いるダイポールアンテナである第５エレメントを具備するものであっても良い。
　また、第２エレメントは、車両の樹脂部に固定するためのブラケット形状を有するものであっても良い。
　さらに、第１エレメントの側方近傍に配置され、第５周波数帯に対応する第６エレメントを具備し、第２エレメントは、第１エレメント及び第６エレメントに対するノイズ発生源からのノイズを遮蔽する位置に配置されノイズを遮蔽するものであっても良い。
　さらに、第２エレメントに接続され、第１周波数帯の信号及び第５周波数帯の信号を減衰させる減衰回路を具備するものであっても良い。
　さらに、第２エレメントの側方近傍に配置され、第５周波数帯に対応する第６エレメントを具備し、第２エレメント及び第６エレメントの少なくともどちらか一方が、第１エレメント対するノイズ発生源からのノイズを遮蔽する位置に配置されノイズを遮蔽するものであっても良い。
　さらに、第６エレメントに接続され、第１周波数帯の信号を減衰させる減衰回路を具備するものであっても良い。
　本発明の車載アンテナ装置には、ノイズ遮蔽効果を有すると共に薄型化も可能であるという利点がある。
図１は、本発明の車載アンテナ装置の概要を説明するための概略斜視図である。 図２は、本発明の車載アンテナ装置の遮蔽効果を高めた例を説明するための概略斜視図である。 図３は、本発明の車載アンテナ装置に用いられる減衰回路の一例を説明するための回路図である。 図４は、本発明の車載アンテナ装置の具体例を説明するための概略斜視図である。 図５は、本発明の車載アンテナ装置の他の具体例を説明するための概略斜視図である。 図６は、本発明の車載アンテナ装置の他の例を説明するための概略斜視図である。 図７は、本発明の車載アンテナ装置の他の例を説明するための概略斜視図である。 図８は、本発明の車載アンテナ装置のエレメントの他の例を説明するための概略斜視図である。 図９は、本発明の車載アンテナ装置のエレメントの他の例を説明するための概略斜視図である。 図１０は、本発明の車載アンテナ装置のエレメントのさらに他の例を説明するための概略斜視図である。 図１１は、本発明の車載アンテナ装置のエレメントを格子状に構成した例を説明するための概略斜視図である。
　以下、本発明を実施するための形態を図示例と共に説明する。図１は、本発明の車載アンテナ装置の概要を説明するための概略斜視図である。図示の通り、本発明の車載アンテナ装置は、第１エレメント１０と、第２エレメント２０とから主に構成されている。以下、詳細に説明する。
　第１エレメント１０は、第１周波数帯に対応する容量アンテナからなるものである。第１周波数帯は、例えばラジオのＡＭ周波数帯であれば良い。容量アンテナとは、所謂容量装荷アンテナエレメントである。第１エレメント１０は、図示例では板状体のものを示した。具体的には、例えばＡＭ周波数帯用であれば、第１エレメント１０は、３０ｍｍ×１７０ｍｍ程度の平面板状体の導電体からなれば良い。しかしながら、本発明はこれに限定されず、ベタパターンと略等価なアンテナ容量を有する容量装荷アンテナエレメントとして機能するものであれば良く、平面形状ではなく傘状であっても良い。さらに、メアンダ形状やスパイラル形状、空間充填曲線形状等、種々の形状が適用可能である。但し、メアンダ形状等を形成するためにスリットを設ける場合には、その間隔は第１周波数帯の波長に対して十分小さい間隔であることが好ましい。
　第２エレメント２０は、第１周波数帯よりも高い第２周波数帯に対応する共振アンテナである。第２周波数帯は、例えばラジオのＦＭ周波数帯であれば良い。第２エレメント２０は、共振アンテナとして機能するように、第２エレメント２０のエレメント長が調整されれば良い。図示例では板状体のものを示した。具体的には、例えばＦＭ周波数帯用であれば、第２エレメント２０は、５０ｍｍ×１８０ｍｍ程度の平面板状体の導電体からなれば良い。なお、後述の通り、ＦＭ周波数帯用にはエレメント長が足りない場合には、別途、共振用コイルを設けても良い。そして、本発明の最も特徴的な点は、第２エレメント２０が、第１エレメント１０に対するノイズ発生源からのノイズを遮蔽する位置に配置され、ノイズを遮蔽する機能を有していることである。例えばノイズ発生源がハイマウントストップランプの場合には、第１エレメント１０とハイマウントストップランプとの間に第２エレメント２０が配置されれば良い。ノイズ発生源からのノイズを遮蔽できれば良いため、ノイズ発生源と第１エレメント１０と第２エレメント２０との位置関係によっては、第２エレメント２０は必ずしも第１エレメント１０よりも大きい必要はない。しかしながら、第２エレメント２０が第１エレメント１０よりも大きい面積を有していれば、例えば複数のノイズ発生源からの複数のノイズに対しても第２エレメント２０に遮蔽機能を持たせることが可能となる。さらに、第２エレメント２０は、予想される主なノイズ発生源に対して垂直に位置するように配置されれば、より効率的にノイズを遮蔽可能となる。したがって、第１エレメント１０と第２エレメント２０は、必ずしも平行に配置されていなくても良い。また、第２エレメント２０は、平面板状体である必要もなく、第１エレメント１０の裏面側を覆うように、または設置場所の形状に合わせるように、半円筒形状や凹形状、Ｖ字形状等であっても良い。また、第２エレメント２０は、図示例では板状体のものを示した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、ノイズ遮蔽機能を有するものであれば、メアンダ形状やスパイラル形状、空間充填曲線形状等、種々の形状が適用可能である。但し、メアンダ形状等を形成するためにスリットを設ける場合には、その間隔は、ノイズ遮蔽機能を有するように、第１周波数帯の波長に対して十分小さい間隔であることが好ましい。
　なお、第１エレメント１０と第２エレメント２０は、絶縁性の支持部材や車載アンテナ装置の筐体の樹脂部等を用いてそれぞれの位置関係が適宜固定されれば良い。
　このように構成された本発明の車載アンテナ装置では、第１エレメント１０と第２エレメント２０の間の距離を狭くすることが可能となる。即ち、第２エレメント２０は、第１エレメント１０が近傍に配置されることになるが、第１エレメント１０が非接地のため、第２エレメント２０の感度確保に対しては大きな問題とはならない。したがって、本発明の車載アンテナ装置では、第１エレメント１０の感度のみを考慮して、第１エレメント１０と第２エレメント２０の間の距離を決定できる。具体的には、例えばＡＭ／ＦＭ周波数帯用であれば、１０ｍｍ程度の距離があれば第１エレメント１０及び第２エレメント２０のそれぞれに対して許容できる感度を確保可能である。
　このように、本発明の車載アンテナ装置は、特にノイズレベルが許容できない場合が多いＡＭ周波数帯、即ち、第１周波数帯用の第１エレメント１０に対するノイズ遮蔽効果を第２エレメント２０に持たせつつ、第２エレメント２０をＦＭ周波数帯用のエレメントとして用いることで、複数の周波数帯に対応しながら薄型化が可能なものである。したがって、例えば車両のスポイラ等、薄いスペースに対して、本発明の車載アンテナ装置を容易に配置することが可能となる。
　また、本発明の車載アンテナ装置は、第１エレメント１０をＡＭ周波数帯用のエレメントとして用い、第２エレメント２０をＦＭ周波数帯用のエレメントとして用いているため、それぞれのエレメントが独立した状態となっている。したがって、従来のＡＭ／ＦＭ周波数帯の共用アンテナエレメントを用いた場合と異なり、ＡＭ信号とＦＭ信号を分離する分離回路が不要となる。このため、分離回路による信号ロスもなく、全体的なアンテナ特性が向上する。
　次に、第１エレメント１０に対する第２エレメント２０の遮蔽効果を高めるための手法を以下に説明する。図２は、本発明の車載アンテナ装置の遮蔽効果を高めた例を説明するための概略斜視図である。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表している。図示例では、車両の樹脂部や車載アンテナ装置の筐体の樹脂部等、樹脂部材に固定するためのブラケット形状２５を第２エレメント２０が有するものを示した。具体的には、第２エレメント２０に切り欠き等を入れ、折り曲げ加工等することによりブラケット形状２５が形成されている。これは、例えば樹脂製のバックドアやスポイラ等、樹脂部材に本発明の車載アンテナ装置が設置される場合に、第２エレメント２０を直接そのまま樹脂部材にねじ等で固定できるようにしたものである。しかしながら本発明はこれに限定されず、上述の通り、ベタパターンと略等価なアンテナ容量を有する容量装荷アンテナエレメントとして機能するものであれば如何なるものであっても良い。
　図２に示される通り、第２エレメント２０には、第１エレメント１０に対応する第１周波数帯の信号を減衰させる減衰回路２１が接続されている。これにより、ノイズ発生源からのノイズのうち、第１周波数帯のノイズ信号については、第２エレメントに接続された減衰回路２１を通って減衰することになる。したがって、第２エレメント２０が第１エレメント１０に対して確実にノイズ遮蔽機能を有するようになる。
　減衰回路２１は、第１周波数帯の信号を減衰させるものであれば良い。具体的には、例えば図３に示されるようなノイズフィルタ回路であれば良い。図３は、本発明の車載アンテナ装置に用いられる減衰回路の一例を説明するための回路図であり、図３（ａ）が短絡回路であり、図３（ｂ）がハイパスフィルタ回路の例である。例えば図３（ａ）の短絡回路を減衰回路２１として用いた場合、第１周波数帯の信号がコイルを介してグラウンド側に流れる。これにより、第１エレメント１０に対するノイズ発生源からのノイズ信号がグラウンドに接地されることになり、第１周波数帯の信号が短絡されると共に第２周波数帯の信号が出力端子ＯＵＴ２側に流れることになる。また、図３（ｂ）のハイパスフィルタ回路を減衰回路２１として用いた場合にも、第２周波数帯よりも低い周波数帯である第１周波数帯の信号が、コイルを介してグラウンド側に流れるように設計すれば良い。これにより、第１エレメント１０に対するノイズ発生源からのノイズ信号がグラウンドに接地されることになり、第１周波数帯よりも高い周波数帯である第２周波数帯の信号が出力端子ＯＵＴ２側に流れることになる。即ち、第２エレメント２０に到達する第１周波数帯の信号は、グラウンドに接地されることになる。これにより、第１周波数帯のノイズ信号は、確実に減衰させられる。なお、図示例では、第２エレメント２０の出力端子ＯＵＴ２に直列に減衰回路２１が接続される例を示したが、本発明はこれに限定されず、グラウンドに接地されるコイルを減衰回路２１として第２エレメント２０に直接接続しても良い。また、減衰回路２１は、簡易的には単に出力端子ＯＵＴ２に直列にコンデンサを挿入するものであっても良い。なお、インダクタンスやキャパシタンスについては、周波数帯に合わせて適宜調整されれば良い。
　さらに、図４を用いて本発明の車載アンテナ装置の具体例を説明する。図４は、本発明の車載アンテナ装置の具体例を説明するための概略斜視図である。図中、図２と同一の符号を付した部分は同一物を表している。図示の通り、本発明の車載アンテナ装置は、さらに、第１フィルタ回路１２を具備するものであっても良い。第１フィルタ回路１２は、第１エレメント１０に接続されるものである。また、第１フィルタ回路１２は、第１周波数帯の信号を通過させるものである。具体的には、第１フィルタ回路１２は、例えばローパスフィルタ回路であれば良い。第１フィルタ回路１２を出力端子ＯＵＴ１に直列に挿入することで、第１周波数帯の信号のみを出力端子ＯＵＴ１に出力させることが可能となる。これにより、例えば第２周波数帯の信号を出力端子ＯＵＴ１側に流さないようにできるため、第１エレメント１０と第２エレメント２０とのアイソレーションを高めることが可能となる。したがって、第１エレメント１０と第２エレメント２０を近傍に配置したとしても、双方の周波数帯域での干渉による感度劣化を防止可能である。なお、図示例では、ノイズ発生源と第１エレメント１０と第２エレメント２０との位置関係によっては、第２エレメント２０のほうが第１エレメント１０よりも小さくできる例を示したが、上述の図示例のように、第２エレメントのほうが大きいものであっても良い。
　また、本発明の車載アンテナ装置は、さらに、第２フィルタ回路２２を具備するものであっても良い。第２フィルタ回路２２は、第２周波数帯の信号を通過させるものである。具体的には、第２フィルタ回路２２は、例えばハイパスフィルタ回路であれば良い。第２フィルタ回路２２を出力端子ＯＵＴ２に直列に挿入することで、第２周波数帯の信号のみを出力端子ＯＵＴ２に出力させることが可能となる。これにより、例えば第１周波数帯の信号を出力端子ＯＵＴ２側に流さないようにできるため、第１エレメント１０と第２エレメント２０とのアイソレーションをより高めることが可能となる。したがって、第１エレメント１０と第２エレメント２０を近傍に配置したとしても、双方の周波数帯域での干渉による感度劣化を防止可能である。なお、減衰回路２１を第２フィルタ回路２２として共用しても良い。
　また、図示例のように、第１周波数帯の信号を増幅するためのアンプ回路１３や、第２周波数帯の信号を増幅するためのアンプ回路２３が設けられても良い。アンプ回路１３，２３は、受信信号を増幅するのに用いられれば良い。
　さらに、図４に示される例では、第２エレメント２０に共振用コイル２４が接続されるものを表した。共振用コイル２４は、第２エレメント２０を第２周波数帯の信号に同調させるために用いられる。これは、第２周波数帯の信号に同調するにはエレメント長が足りない場合に、共振用コイル２４でリアクタンスを調整するものであり、これにより第２エレメント２０が第２周波数帯の信号に同調可能となる。
　また、図５に示されるように、共振用コイル２４を複数のコイルを選択的に接続可能なものとしても良い。図５は、本発明の車載アンテナ装置の他の具体例を説明するための概略斜視図である。図中、図４と同一の符号を付した部分は同一物を表している。図示の通り、本発明の車載アンテナ装置は、第２エレメント２０を複数の周波数帯の信号に同調させるための複数の共振用コイル２４が第２エレメント２０に接続されていても良い。図示例では、複数の共振用コイル２４を選択的に接続可能なスイッチを用いている。このように構成されることで、第２エレメント２０を、第２周波数帯だけでなく他の周波数帯の信号に同調させるようにすることも可能となる。
　図６は、本発明の車載アンテナ装置の他の例を説明するための概略斜視図である。図中、図１等と同一の符号を付した部分は同一物を表している。図示の通り、本発明の車載アンテナ装置は、回路基板３０を有している。回路基板３０には、例えば第１周波数帯や第２周波数帯の信号を増幅するアンプ回路１３，２３が載置されれば良い。また、回路基板３０には、減衰回路２１や共振用コイル２４、第１フィルタ回路１２、第２フィルタ回路２２等が載置されていても良い。
　そして、図示例のように、回路基板３０は、第１エレメント１０と第２エレメント２０の間に配置されても良い。第１エレメント１０と第２エレメント２０の間の距離は、容量結合が起きない程度に離して配置されるため、ある程度のスペースを設けることが可能である。本発明の車載アンテナ装置では、このスペースを利用して回路基板３０を配置している。これにより、回路基板３０を配置する面積を別途提供する必要が無くなるので、第１エレメント１０や第２エレメント２０の面積分の大きさの車載アンテナ装置が実現できる。したがって、ノイズ遮蔽効果を有したまま小型化が可能となる。
　さらに、図示例のように、パッチアンテナ等、さらに別のエレメントを設けても良い。即ち、パッチアンテナである第３エレメント４０を設けても良い。第３エレメント４０は、第３周波数帯に対応するものであれば良い。第３エレメント４０は、例えばセラミックス等を用いた円偏波を用いる誘電体型パッチアンテナであれば良い。具体的には、例えばＵＨＦ帯等を共振周波数とするＧＰＳ用やＧＬＯＮＡＳＳ用、ＳＤＡＲＳ用等のパッチアンテナであれば良い。なお、第３エレメント４０は、図６の例に限らず、他の図示例のものと共に用いても勿論良い。本発明の車載アンテナ装置は、このようにさらに複数の周波数帯に対応するように構成することも可能である。
　次に、図７を用いて本発明の車載アンテナ装置に、本願出願人と同一出願人による特開２０１８－１２１１４３に開示のようなパッチアンテナを追加した例を説明する。図７は、本発明の車載アンテナ装置の他の例を説明するための概略斜視図である。図中、図１等と同一の符号を付した部分は同一物を表している。図示の通り、本発明の車載アンテナ装置は、パッチアンテナである第３エレメント４０がさらに設けられている例である。この第３エレメントが、第１エレメント１０と第２エレメント２０の間に配置されている。そして、第１エレメント１０が、第３エレメントに対する導波部１５を有している。導波部１５は、第３エレメント４０の導波器としても機能する略正方形状の導電性面状体部分をいう。導波部１５を設けることにより、第３エレメント４０を第１エレメント１０と第２エレメント２０の間に配置しても、第３エレメント４０の利得を向上可能となる。図示例では、長方形状の第１エレメント１０を、第３エレメント４０から見て電気的に複数の略正方形状の導電性面状体にスタブ１６を用いて分けることで、導波部１５が形成されている。スタブ１６は、電流の向きが互いに相殺される向きに流れるように第１エレメント１０に互い違いに設けられる複数のスリット１７からなる折り返しパターンにより形成されている。互い違いに設けられる複数のスリット１７を設けることにより、スリット１７の設けられた周辺では電流の向きが互いに相殺される向きとなる。これにより、第３エレメント４０のＵＨＦ帯等の第３周波数帯では、第１エレメント１０は、複数の略正方形状のブロックに分けられたものとして振る舞う。このように構成することにより、本発明の車載アンテナ装置は、第３エレメント４０を配置する面積を別途設ける必要が無くなるため、第１エレメント１０や第２エレメント２０の面積分の大きさの車載アンテナ装置が実現できる。したがって、ノイズ遮蔽効果を有したまま小型化が可能となる。なお、導波部の他の具体例については、本願出願人と同一出願人による特開２０１８－１２１１４３に詳細が記載されているため、本願では詳説を省略する。
　次に、図８を用いて本発明の車載アンテナ装置に、本願出願人と同一出願人による特願２０１８－１３６４８８に開示のようなダイポールアンテナを追加した例を説明する。図８は、本発明の車載アンテナ装置のエレメントの他の例を説明するための概略斜視図である。図中、図１等と同一の符号を付した部分は同一物を表している。この例は、本発明の車載アンテナ装置をエレメント共有複合アンテナ装置に応用したものである。エレメント共有複合アンテナ装置は、ダイポールアンテナの一方のエレメントをモノポールアンテナとしても用いることで、複数の周波数帯の信号を受信可能としたものである。図示の通り、この例の本発明の車載アンテナ装置は、さらに、第２周波数帯よりも高い第４周波数帯に対応するように、第２エレメント２０を一部に用いるダイポールアンテナ５０の一部である第４エレメント５１を有するものである。モノポールアンテナである第２エレメント２０は、上述の図示例と同様に、第２周波数帯の信号に対応する共振アンテナであり、例えばラジオのＦＭ周波数帯であれば良い。また、第２エレメント２０を第２周波数帯の信号に同調させるための共振用コイル２４が出力端子ＯＵＴ２に直列に接続された例を示したが、共振用コイル２４は、第２周波数帯の信号に対してエレメント長が十分足りている場合には省略可能である。また、同軸ケーブル１の内部導体が出力端子ＯＵＴ２に接続され、外部導体がグラウンドに接地されている。ダイポールアンテナ５０は、第２周波数帯よりも高い第４周波数帯に対応するように構成される。第４周波数帯としては、例えばデジタルテレビジョン放送（ＤＴＶ）用の周波数帯等であれば良い。なお、ダイポールアンテナ５０は、ＤＴＶ用のものには限定されず、ＤＡＢ（ＢＡＮＤＩＩＩ）用の周波数帯であっても良い。さらに、携帯電話用の周波数帯であっても良い。ダイポールアンテナ５０は、第２エレメント２０を一部に用いたものである。即ち、第２エレメント２０と第４エレメント５１により、ダイポールアンテナ５０が構成されている。第２エレメント２０から分岐している出力端子ＯＵＴ３は、ダイポールアンテナ５０用の給電部であり、同軸ケーブル２の内部導体に接続されている。また、同軸ケーブル２の外部導体がグラウンドに接地されている。さらに、第４エレメント５１が、同軸ケーブル２の外部導体に接続されている。即ち、ダイポールアンテナ５０の２つのエレメントうち、同軸ケーブル２の内部導体が接続される第２エレメント２０が、モノポールアンテナとして共用されるエレメントとなる。なお、他の具体例については、本願出願人と同一出願人による特願２０１８－１３６４８８に詳細が記載されているため、本願では詳説を省略する。本発明の車載アンテナ装置は、例えば第２エレメント２０をＦＭ周波数帯用のエレメントとした場合、ある程度大きな面積を有することになるため、ダイポールアンテナとしてのアンテナ特性も良好となる。
　なお、図８では、第２エレメント２０をダイポールアンテナ５０の一部として利用する例を図示したが、本発明はこれに限定されず、第１エレメント１０をダイポールアンテナの一部として利用しても良い。即ち、本発明の車載アンテナ装置は、エレメント共有複合アンテナ装置として、さらに、第２周波数帯よりも高い第４周波数帯に対応するように、第１エレメント１０を一部に用いるダイポールアンテナの一部である第５エレメントを具備するものであっても良い。上述の通り、第４周波数帯としては、例えばデジタルテレビジョン放送（ＤＴＶ）用の周波数帯等であれば良い。本発明の車載アンテナ装置は、例えば第１エレメント１０をＡＭ周波数帯用のエレメントとした場合、第２エレメント２０よりも上方にダイポールアンテナが位置することになるため、ダイポールアンテナとしてのアンテナ特性も良好となる。
　次に、図９を用いて本発明の車載アンテナ装置のエレメントの他の例を説明する。図９は、本発明の車載アンテナ装置のエレメントの他の例を説明するための概略斜視図である。図中、図１等と同一の符号を付した部分は同一物を表している。この例は、上述の図示例に対して、さらに第６エレメント７０を有するものである。第６エレメント７０は、第５周波数に対応するものであれば良い。第５周波数帯は、例えばＴＥＬ用の周波数帯であれば良い。第６エレメント７０は、共振アンテナとして機能するように、第６エレメント７０のエレメント長が調整されれば良い。なお、エレメント長が足りない場合等には、適宜コイル等を用いてリアクタンスが調整されれば良い。図示の通り、第６エレメント７０は、第１エレメント１０の側方近傍に配置されれば良い。そして、第２エレメント２０は、第１エレメント１０と第６エレメント７０の２つのエレメントに対して、ノイズ発生源からのノイズを遮蔽する位置に配置されている。図示例では、第６エレメント７０が第１エレメント１０と面一に配置されている例を示したが、本発明はこれに限定されず、高さが異なっていたり平面の角度が異なっていたりしても良い。また、第１エレメント１０と第６エレメント７０は、平行でなくても良い。さらに、図示例では、第２エレメント２０が平面板状体ではなく、短辺方向から見てＶ字形状になるように屈曲しているものを示した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、ノイズ遮蔽機能を有するものであれば、上述の図示例と同様に平面板状体であっても良い。
　また、第２エレメント２０に接続される減衰回路２１は、第１周波数帯の信号及び／又は第５周波数帯の信号を減衰させるものであれば良い。これにより、第１エレメント１０及び／又は第６エレメント７０に対する第２エレメント２０の遮蔽効果を高めることが可能となる。
　また、図１０を用いて本発明の車載アンテナ装置のエレメントの他の例を説明する。図１０は、本発明の車載アンテナ装置のエレメントの他の例を説明するための概略斜視図である。図中、図１等と同一の符号を付した部分は同一物を表している。この例は、図１や図２の例に対して、さらに第６エレメント７０を有するものである。第６エレメント７０は、第５周波数に対応するものであれば良い。第５周波数帯は、例えばＴＥＬ用の周波数帯であれば良い。第６エレメント７０は、共振アンテナとして機能するように、第６エレメント７０のエレメント長が調整されれば良い。なお、エレメント長が足りない場合等には、適宜コイル等を用いてリアクタンスが調整されれば良い。図示の通り、第６エレメント７０は、第２エレメント２０の側方近傍に配置されている。そして、第２エレメント２０及び第６エレメント７０の少なくともどちらか一方が、第１エレメント１０に対するノイズ発生源からのノイズを遮蔽する位置に配置されれば良い。図示例では、第６エレメント７０が第２エレメント２０と面一に配置されている例を示したが、本発明はこれに限定されず、高さが異なっていたり平面の角度が異なっていたりしても良い。また、第２エレメント２０と第６エレメント７０は、平行でなくても良い。また、第２エレメント２０や第６エレメント７０は、図９のように短辺方向から見てＶ字形状になるように屈曲しているものであっても良い。
　図示例では、第２エレメント２０の遮蔽効果を高めるように、第２エレメント２０に減衰回路２１が接続されている例を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、第６エレメント７０が第１エレメント１０に対する遮蔽効果を有するように配置された場合、第６エレメント７０に対して、第１周波数帯の信号を減衰させる減衰回路を接続しても良い。これにより、第１エレメント１０に対する第６エレメント７０の遮蔽効果を高めることが可能となる。また、第２エレメント２０と第６エレメント７０の両方に対して減衰回路を接続しても良い。
　上述の通り、本発明の車載アンテナ装置は、第１エレメント１０や第２エレメント２０を、メアンダ形状やスパイラル形状、空間充填曲線形状等、種々の形状とすることが可能である。一例として、図１１に、格子状のエレメントとした例を示す。図１１は、本発明の車載アンテナ装置のエレメントを格子状に構成した例を説明するための概略斜視図である。図中、図１等と同一の符号を付した部分は同一物を表している。図示の通り、第１エレメント１０と第２エレメント２０は、それぞれ導電線を用いて格子状（メッシュ状）に構成されている。第１エレメント１０と第２エレメント２０は、例えば絶縁性の支持部材６０を用いてその間隔が適宜固定されれば良い。このように構成されることで、平面板状体の導電体と比べてエレメントの軽量化を図ることも可能となる。なお、図示例では、第１エレメント１０と第２エレメント２０の両方が格子状に構成された例を示したが、本発明はこれに限定されず、一方のみが格子状に構成されていても勿論良い。また、図示例の第２エレメント２０は、短辺方向から見てＶ字形状になるように屈曲しているものを示したが、平面状であっても良い。
　なお、本発明の車載アンテナ装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
　１　　同軸ケーブル
　２　　同軸ケーブル
　１０　　第１エレメント
　１２　　第１フィルタ回路
　１３　　アンプ回路
　１５　　導波部
　１６　　スタブ
　１７　　スリット
　２０　　第２エレメント
　２１　　減衰回路
　２２　　第２フィルタ回路
　２３　　アンプ回路
　２４　　共振用コイル
　２５　　ブラケット形状
　３０　　回路基板
　４０　　第３エレメント
　５０　　ダイポールアンテナ
　５１　　第４エレメント
　６０　　支持部材
　７０　　第６エレメント

Claims (19)

  1. 　車両に設置される車載アンテナ装置であって、該車載アンテナ装置は、
    　第１周波数帯に対応する容量アンテナである第１エレメントと、
    　第１エレメントに対するノイズ発生源からのノイズを遮蔽する位置に配置されノイズを遮蔽すると共に、第１周波数帯よりも高い第２周波数帯に対応する共振アンテナである第２エレメントと、
    　を具備することを特徴とする車載アンテナ。
  2. 　請求項１に記載の車載アンテナ装置であって、さらに、前記第２エレメントに接続され、第１周波数帯の信号を減衰させる減衰回路を具備することを特徴とする車載アンテナ装置。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載の車載アンテナ装置において、前記第１エレメントは、板状体からなり、第２エレメントは、第１エレメントよりも大きい面積を有する板状体からなることを特徴とする車載アンテナ装置。
  4. 　請求項１乃至請求項３の何れかに記載の車載アンテナ装置であって、さらに、前記第１エレメントに接続され、第１周波数帯の信号を通過させる第１フィルタ回路を具備することを特徴とする車載アンテナ装置。
  5. 　請求項１乃至請求項４の何れかに記載の車載アンテナ装置であって、さらに、前記第２エレメントに接続され、第２周波数帯の信号を通過させる第２フィルタ回路を具備することを特徴とする車載アンテナ装置。
  6. 　請求項１乃至請求項５の何れかに記載の車載アンテナ装置において、前記第１エレメントがＡＭ波帯に対応し、第２エレメントがＦＭ波帯に対応することを特徴とする車載アンテナ装置。
  7. 　請求項１乃至請求項６の何れかに記載の車載アンテナ装置であって、さらに、前記第２エレメントに接続され、第２エレメントを第２周波数帯の信号に同調させるための共振用コイルを具備することを特徴とする車載アンテナ装置。
  8. 　請求項１乃至請求項６の何れかに記載の車載アンテナ装置であって、さらに、前記第２エレメントに接続され、第２エレメントを複数の周波数帯の信号に同調させるための複数の共振用コイルを具備することを特徴とする車載アンテナ装置。
  9. 　請求項１乃至請求項８の何れかに記載の車載アンテナ装置において、前記第１周波数帯及び／又は第２周波数帯の信号を増幅するアンプ回路が載置される回路基板を具備することを特徴とする車載アンテナ装置。
  10. 　請求項９に記載の車載アンテナ装置において、前記回路基板は、第１エレメントと第２エレメントの間に配置されることを特徴とする車載アンテナ装置。
  11. 　請求項１乃至請求項１０の何れかに記載の車載アンテナ装置であって、さらに、第３周波数帯に対応するパッチアンテナである第３エレメントを具備することを特徴とする車載アンテナ装置。
  12. 　請求項１１に記載の車載アンテナ装置において、前記第３エレメントは、第１エレメントと第２エレメントの間に配置され、
    　前記第１エレメントは、第３エレメントに対する導波部を有する、
    　ことを特徴とする車載アンテナ装置。
  13. 　請求項１乃至請求項１２の何れかに記載の車載アンテナ装置であって、さらに、第２周波数帯よりも高い第４周波数帯に対応するように、第２エレメントを一部に用いるダイポールアンテナである第４エレメントを具備することを特徴とする車載アンテナ装置。
  14. 　請求項１乃至請求項１２の何れかに記載の車載アンテナ装置であって、さらに、第２周波数帯よりも高い第４周波数帯に対応するように、第１エレメントを一部に用いるダイポールアンテナである第５エレメントを具備することを特徴とする車載アンテナ装置。
  15. 　請求項１乃至請求項１４の何れかに記載の車載アンテナ装置において、前記第２エレメントは、車両の樹脂部に固定するためのブラケット形状を有することを特徴とする車載アンテナ装置。
  16. 　請求項１乃至請求項１５の何れかに記載の車載アンテナ装置であって、さらに、前記第１エレメントの側方近傍に配置され、第５周波数帯に対応する第６エレメントを具備し、
    　前記第２エレメントは、第１エレメント及び第６エレメントに対するノイズ発生源からのノイズを遮蔽する位置に配置されノイズを遮蔽する、
    　ことを特徴とする車載アンテナ装置。
  17. 　請求項１６に記載の車載アンテナ装置であって、さらに、前記第２エレメントに接続され、第１周波数帯の信号及び／又は第５周波数帯の信号を減衰させる減衰回路を具備することを特徴とする車載アンテナ装置。
  18. 　請求項１乃至請求項１７の何れかに記載の車載アンテナ装置であって、さらに、前記第２エレメントの側方近傍に配置され、第５周波数帯に対応する第６エレメントを具備し、
    　前記第２エレメント及び第６エレメントの少なくともどちらか一方が、第１エレメント対するノイズ発生源からのノイズを遮蔽する位置に配置されノイズを遮蔽する、
    　ことを特徴とする車載アンテナ装置。
  19. 　請求項１８に記載の車載アンテナ装置であって、さらに、前記第６エレメントに接続され、第１周波数帯の信号を減衰させる減衰回路を具備することを特徴とする車載アンテナ装置。
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