WO2024029098A1 - アンテナ装置 - Google Patents

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WO2024029098A1
WO2024029098A1 PCT/JP2022/040101 JP2022040101W WO2024029098A1 WO 2024029098 A1 WO2024029098 A1 WO 2024029098A1 JP 2022040101 W JP2022040101 W JP 2022040101W WO 2024029098 A1 WO2024029098 A1 WO 2024029098A1
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WO
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antenna
ground
antenna device
main body
section
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/040101
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
典孝 寺下
高志 野崎
Original Assignee
株式会社ヨコオ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 株式会社ヨコオ filed Critical 株式会社ヨコオ
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an antenna device.
  • Patent Document 1 describes an antenna placed on an inclined part inside a vehicle.
  • An example of the object of the present invention is to ensure desired characteristics of each of the plurality of antennas in the inclined portion and to efficiently arrange them within a limited accommodation space. Other objects of the invention will become apparent from the description herein.
  • One aspect of the present invention includes a first ground portion located above an inclined portion inclined with respect to a horizontal plane, and a first ground portion disposed on a front surface side of the first ground portion, a corresponding first antenna, a second ground part located above the inclined part and whose front surface is parallel to the horizontal plane, and a second ground part disposed on the front surface side of the second ground part, a second antenna corresponding to a second frequency band, and the first ground section and the first antenna are located on the lower side with respect to the second ground section.
  • each of the plurality of antennas can be efficiently arranged within a limited accommodation space while ensuring desired characteristics in the inclined portion.
  • FIG. 2 is a perspective view of a mobile body M in which an antenna device 100 is arranged.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of an antenna device 100 according to the present embodiment.
  • 3 is a plan view of the second antenna 21.
  • FIG. It is an explanatory view of antenna device 100A of a comparative example.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of an antenna device 100B of a first reference example.
  • FIG. 3 is a diagram showing frequency characteristics of VSWR of the first antenna 11 and the first antenna 11B.
  • antenna device 100D of a 2nd modification It is an explanatory view of antenna device 100E of the 3rd modification.
  • antenna device 100F of the 4th modification It is an explanatory view of antenna device 100G of a second reference example. It is a top view of antenna device 100G. It is an explanatory view of antenna device 100H of the 5th modification. It is an explanatory view of antenna device 100I of a 6th modification. It is a figure which shows the frequency characteristic of the average gain of 2nd antenna 21G in a 2nd reference example. It is a figure which shows the frequency characteristic of the average gain of the 2nd antenna 21H in the 5th modification. It is a figure which shows the frequency characteristic of the average gain of the 2nd antenna 21I in a 6th modification. It is an explanatory view of antenna device 100J of a seventh modification.
  • antenna device 100K of the 8th modification It is an explanatory view of antenna device 100K of the 8th modification. It is a figure which shows the frequency characteristic of the average gain of the 3rd antenna 31J and the 3rd antenna 31K. It is an explanatory view of antenna device 100L of a ninth modification. It is an explanatory view of antenna device 100M of a 10th modification.
  • FIG. 1 is a perspective view of a mobile body M on which an antenna device 100 is arranged.
  • FIG. 2A is an explanatory diagram of the antenna device 100 of this embodiment.
  • FIG. 2B is a plan view of the second antenna 21.
  • the forward direction seen from the driver's seat of the moving body M (vehicle in this embodiment) in which the antenna device 100 is arranged is defined as the +X direction (front direction) of the antenna device 100.
  • the left direction as seen from the driver's seat of the mobile body M is the +Y direction (left direction) of the antenna device 100
  • the upward direction (zenith direction) as seen from the driver's seat of the mobile body M is the +Z direction (upward direction) of the antenna device 100. direction).
  • Directions opposite to the +X direction, +Y direction, and +Z direction are respectively defined as -X direction (backward direction), -Y direction (rightward direction), and -Z direction (downward direction).
  • Each of the +X direction, -X direction, +Y direction, -Y direction, +Z direction, and -Z direction is a direction with a fixed orientation.
  • both the +X direction (front direction) and the -X direction (backward direction) are sometimes simply referred to as the "X direction” or the "front-back direction.”
  • both the +Y direction (left direction) and the -Y direction (right direction) may be simply referred to as the "Y direction” or the "left-right direction.”
  • both the +Z direction (upward direction) and the -Z direction (downward direction) are sometimes simply referred to as the "Z direction” or the "upward and downward direction.”
  • the XY plane (a plane that includes both the axis along the X direction and the axis along the Y direction) is a plane perpendicular to the zenith direction, so it is sometimes called a "horizontal plane.”
  • a direction parallel to the XY plane is sometimes called a "horizontal direction.”
  • +X direction front direction
  • +Y direction left direction
  • +Z direction upward direction
  • front-rear direction or the left-right direction may be referred to as the "width direction”
  • up-down direction may be referred to as the "height direction”.
  • the antenna device 100 is an antenna device placed on a mobile body M, as shown in FIG.
  • the term "mobile object” refers to a moving vehicle.
  • the moving body M is a vehicle.
  • vehicle refers to a vehicle with wheels.
  • the moving object M is not limited to a vehicle, and may be a construction machine, an agricultural machine, a ship, a flying object, a drone, etc. without wheels.
  • a “mobile object” may be referred to as a "vehicle.”
  • the antenna device 100 of this embodiment is arranged, for example, on the instrument panel 2 of a vehicle, as shown in FIG.
  • the antenna device 100 may be placed on the side mirror 3 or bumper 4 of the vehicle.
  • the location of the vehicle where the antenna device 100 is placed is not limited to the location of the vehicle described above, and may be changed as appropriate, such as a spoiler, a roof, a hood, a pillar, etc.
  • the antenna device 100 of this embodiment is arranged on an inclined part of the instrument panel 2 of the vehicle mentioned above.
  • the "slanted portion” refers to a portion that is inclined with respect to a horizontal plane (XY plane).
  • the antenna device 100 may be placed anywhere on the vehicle, including the above-mentioned instrument panel 2, as long as it is on an inclined part.
  • an antenna device 100 placed on a slope 1 is shown as an example of an antenna device placed on a slope of a vehicle.
  • a portion of the surface of the inclined portion 1 on which the antenna device 100 is arranged is formed of a conductive member (conductive portion). That is, the inclined portion 1 has a conductive portion.
  • the portion of the surface on which the antenna device 100 is arranged may be formed of an insulating member (for example, resin, etc.). That is, the inclined part 1 does not need to have a conductive part.
  • the antenna device 100 includes a case 90 , a first ground section 10 , a first antenna 11 , a first base section 12 , a second ground section 20 , a second antenna 21 , a second base section 22 , and a support section 91 and has.
  • first ground section 10 the first antenna 11, and the first base section 12 may be referred to as a "first antenna unit A1.”
  • the second ground section 20, the second antenna 21, and the second base section 22 may be referred to as a "second antenna unit A2.”
  • Case 90 is a member that constitutes the outer surface of antenna device 100.
  • the case 90 is made of, for example, insulating resin.
  • the case 90 may be made of a material other than insulating resin that transmits radio waves.
  • the case 90 may be composed of an insulating resin portion and a portion of another material that transmits radio waves, and the members may be freely combined.
  • the case 90 is fixed to the inclined portion 1 with screws (not shown).
  • the case 90 is not limited to being fixed by screws, and may be fixed to the inclined portion 1 by snap-fitting, welding, adhesion, or the like.
  • the first antenna unit A1 and the second antenna unit A2 of the antenna device 100 are arranged in a housing space formed by a case 90 that forms the outer surface of the antenna device 100.
  • the case 90 may be fixed to a part other than the inclined part 1, and the antenna device 100 does not need to have the case 90.
  • the first ground section 10 is a member that functions as a ground for the first antenna 11. However, the first ground section 10 may function as a common ground for the first antenna 11 and another antenna (not shown in FIG. 2A).
  • the first ground part 10 is formed as an integral metal plate (sheet metal) and is located above the inclined part 1, as shown in FIG. 2A.
  • the first ground portion 10 is formed as a plurality of separate metal plates, and may be formed by electrically connecting these plurality of metal plates. Further, the first ground portion 10 is arranged parallel to the upper surface of the inclined portion 1 and is electrically connected to the inclined portion 1 .
  • the first ground portion 10 may be formed of a material other than a plate shape as long as it functions as a ground for the first antenna 11. Further, the first ground section 10 may be configured by freely combining a metal member and a non-metal member as long as it functions as a ground for the first antenna 11.
  • the first ground portion 10 may include, for example, a metal plate and a resin insulator. Further, the first ground section 10 may be formed of a single printed-circuit board (PCB) on which a conductor pattern is formed, or may be formed of a plurality of substrates.
  • PCB printed-circuit board
  • the first antenna 11 is an antenna element corresponding to the terrestrial frequency band.
  • the first antenna 11 supports, for example, TEL frequency bands used in GSM, UMTS, LTE, 5G, etc., telematics, V2X (Vehicle to Everything: vehicle-to-everything communication, road-to-vehicle communication), Wi-Fi, Bluetooth, etc. It may be compatible with radio waves in the frequency band used for. Further, the first antenna 11 may be compatible with radio waves in a frequency band used for AM/FM radio and DAB, or may be compatible with radio waves in a frequency band used for a keyless antenna and a smart key antenna. It may be compatible with The first antenna 11 may be compatible with radio waves in a desired frequency band, which is a terrestrial frequency band.
  • the first antenna 11 is a monopole antenna, as shown in FIG. 2A.
  • the first antenna 11 may be of other antenna types, such as a dipole antenna, a loop antenna, a collinear antenna, or a bowtie antenna.
  • the first antenna 11 is arranged on the front surface side of the first ground section 10 with the first base section 12 interposed therebetween.
  • the "front surface” is the surface on the side where the antenna (here, the first antenna 11) is located.
  • the first base 12 is a member in which the power feeding part and matching circuit of the first antenna 11 are located.
  • the feeding section of the first antenna 11 is an area including the feeding point of the first antenna 11.
  • the first antenna 11 is connected to a coaxial cable (not shown) via a matching circuit mounted on the first base 12.
  • Circuit elements and electronic components other than the matching circuit such as a connection detection circuit, an amplifier, and a filter, may be mounted on the first base 12, for example.
  • the first base 12 is a substrate (circuit board), and a conductive pattern (not shown), circuit elements such as the above-mentioned matching circuit, and electronic components are mounted on the front surface side of the first base 12. ing. Further, the first base 12 may be configured by forming a conductive pattern on a resin material using MID technology (Molded Interconnect Device). The first base portion 12 is arranged parallel to the first ground portion 10 on the front surface side of the first ground portion 10 . That is, the first base portion 12 is arranged parallel to the upper surface of the inclined portion 1.
  • the contact surface of the first base portion 12 with the first ground portion 10 may be subjected to conductive surface treatment such as solder liberating, gold plating, gold flash, etc. Thereby, it is possible to easily establish electrical conduction between the first base portion 12 and the first ground portion 10.
  • the second ground section 20 is a member that functions as a ground for the second antenna 21.
  • the second ground section 20 may function as a common ground for the second antenna 21 and another antenna (not shown in FIG. 2A). Note that aspects of the antenna device having a common ground between the second antenna and other antennas will be described in detail in the description of the antenna device 100L shown in FIG. 17 and the antenna device 100M shown in FIG. 18.
  • the second ground portion 20 is formed as an integral metal plate (sheet metal) and is located above the inclined portion 1, as shown in FIG. 2A.
  • the second ground portion 20 is formed as a plurality of separate metal plates, and may be formed by electrically connecting these plurality of metal plates.
  • the second ground portion 20 is supported by a support portion 91 (described later) made of an insulator. That is, the second ground section 20 is insulated from the inclined section 1 and supported by the inclined section 1.
  • the second ground portion 20 may be supported by the case 90, as will be described later.
  • the second ground portion 20 may be formed of a material other than a plate shape as long as it functions as a ground for the second antenna 21. Further, the second ground portion 20 may be configured by freely combining a metal member and a non-metal member as long as it functions as a ground for the second antenna 21.
  • the second ground portion 20 may include, for example, a metal plate and a resin insulator. Further, the second ground section 20 may be formed of a single printed circuit board (PCB) on which a conductor pattern is formed, or may be formed of a plurality of substrates.
  • PCB printed circuit board
  • the outer shape of the second ground portion 20 is a square in plan view when viewed in the ⁇ Z direction (downward), and the vertical and horizontal lengths are equal.
  • the outer shape of the second ground portion 20 may be a quadrilateral other than a square, or may be a circle, an ellipse, a polygon, etc., for example.
  • quadrilateral refers to a shape consisting of four sides, including, for example, a square, a rectangle, a trapezoid, a parallelogram, and a rhombus. In the "quadrilateral" shape, for example, at least some of the corners may be cut out diagonally with respect to the sides.
  • a notch (concave portion) or a protrusion (convex portion) may be formed in a part of the side.
  • the second antenna 21 is an antenna that supports the frequency band of satellite waves.
  • the second antenna 21 is a planar antenna (for example, a patch antenna), and corresponds to, for example, radio waves in a frequency band for the Global Navigation Satellite System (GNSS).
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • the second antenna 21 supports radio waves in the L1 band (1559 MHz to 1610 MHz band), for example.
  • the communication standard and frequency band of radio waves that the second antenna 21 supports is not limited to GNSS, and may be other communication standards and frequency bands.
  • the second antenna 21 may be compatible with radio waves in a frequency band for Satellite Digital Audio Radio Service (SDARS), for example. Further, the second antenna 21 may correspond to desired circularly polarized waves, or may correspond to desired linearly polarized waves such as vertically polarized waves or horizontally polarized waves.
  • the second antenna 21 may be compatible with radio waves in a desired frequency band, which is a satellite wave frequency band. Further, the second antenna 21 is arranged on the front surface side of the second ground section 20 with the second base section 22 interposed therebetween.
  • the second antenna 21 may be a so-called multi-band antenna that supports radio waves in multiple frequency bands.
  • the second antenna 21 may support radio waves in two frequency bands: the L1 band and the L5 band (1164 MHz to 1214 MHz band).
  • the frequency band of the radio waves that the second antenna 21 supports may be a combination of two frequency bands, for example, the L1 band and the L2 band (1212MHz to 1254MHz band), or the L1 band, the L2 band, and the L5 band. It may be a combination of three frequency bands.
  • the target frequency in each of the L1 band, L2 band, and L5 band is, for example, the center frequency of the frequency band.
  • the center frequency of the L1 band is 1575.42 MHz
  • the center frequency of the L2 band is 1227.60 MHz
  • the center frequency of the L5 band is 1176.45 MHz.
  • the shape of the radiating element 23, which will be described later, is designed based on the target frequency.
  • the antenna device 100 may be a so-called patch antenna stacked type antenna device in which a plurality of second antennas 21 corresponding to radio waves in different frequency bands are stacked in order to support radio waves in a plurality of frequency bands.
  • an antenna device 100G shown in FIG. 10A which will be described later, is a patch antenna stack type antenna device.
  • the frequency bands of radio waves supported by the second antenna 21 include the L6 band (1273 MHz to 1284 MHz band), which is a combination of the L1 band, L2 band, and L5 band with a corrected satellite signal, and the L band (1525 MHz to 1559 MHz band). May be included.
  • the frequency band of the radio wave that the second antenna 21 corresponds to is not limited to the above-described combination of specific frequency bands, but may be any combination of frequency bands.
  • the second antenna 21 has a radiating element 23 and a dielectric 24, as shown in FIG. 2B.
  • the radiating element 23 is a conductive member placed on the dielectric 24.
  • the outer shape of the radiating element 23 is a quadrilateral in plan view when viewed in the ⁇ Z direction (downward).
  • the outer shape of the radiating element 23 is a square, and the vertical and horizontal lengths are equal.
  • the outer shape of the radiation element 23 may be rectangular, and the vertical and horizontal lengths may be different.
  • the outer shape of the radiating element 23 is not limited to a quadrilateral, but may be a circle, an ellipse, a polygon, or the like.
  • the radiation element 23 may be formed with at least one of a slot and a cut (slit).
  • the frequency band of radio waves that the radiating element 23 with a slot (or slit) corresponds to is determined by the frequency band determined by the external dimensions of the radiating element 23 and the length of the slot (or slit) formed in the radiating element 23. It has two frequency bands. Thereby, the second antenna 21 can support radio waves in a plurality of frequency bands even if it is not the patch antenna stacked type described above.
  • the radiating element 23 has a power feeding section 25.
  • the power feeding section 25 is a conductive portion including a power feeding point.
  • the feed point is a location where a feeder line (not shown) feeds power to the radiating element 23 .
  • the second antenna 21 in this embodiment employs a configuration in which two feed lines (not shown) are provided to feed power to the radiating element 23, that is, a two-feed system. Therefore, in this embodiment, the radiating element 23 has two power feeding sections 25.
  • the feeding method for the second antenna 21 is not limited to the two-feeding method.
  • the second antenna 21 may employ, for example, a four-feed system.
  • the radiating element 23 has four feeding parts 25.
  • the second antenna 21 may employ, for example, a single feeding method.
  • the radiating element 23 has one feeding section 25.
  • the dielectric 24 is a member made of a dielectric material such as ceramic. As shown in FIG. 2B, the outer shape of the dielectric 24 is a quadrilateral in plan view when viewed in the ⁇ Z direction (downward). In this embodiment, the outer shape of the dielectric 24 is a square, and the vertical and horizontal lengths are equal. However, the outer shape of the dielectric body 24 may be a rectangle, and the vertical and horizontal lengths may be different. Furthermore, the outer shape of the dielectric 24 is not limited to a quadrilateral, and may be, for example, a circle, an ellipse, a polygon, or the like.
  • a radiating element 23 is arranged on the front surface side of the dielectric 24.
  • a conductor pattern (not shown) that functions as a ground conductor film (or ground conductor plate) is formed on the back side of the dielectric 24.
  • the dielectric 24 may be a dielectric substrate, or may be a solid or hollow resin member.
  • the second base 22 is a member on which the dielectric 24 is placed.
  • the second base portion 22 is fixed to the second ground portion 20 by, for example, a screw (not shown).
  • the second base part 22 is supported by a pedestal part formed by bending a part of the second ground part 20 so as to protrude upward, and is fixed to the pedestal part by screws (not shown). It's okay.
  • the second base portion 22 is placed directly on the front surface of the second ground portion 20, as shown in FIG. 2A. That is, the second base portion 22 is located without being separated from the front surface of the second ground portion 20. However, the second base portion 22 may be located above the front surface of the second ground portion 20 at a predetermined distance.
  • the second base 22 is a substrate (circuit board), and conductive patterns (not shown) are formed on the front and back sides of the second base 22.
  • a conductive pattern is formed which functions as a ground conductor plate (ground conductor film) of the second antenna 21 and a ground for a circuit (not shown).
  • a conductive pattern or circuit pattern to which a signal line of a coaxial cable (not shown) is connected is formed on the back side of the second base 22 .
  • the conductive pattern formed on the second base 22 is not limited to these, and may be different depending on the type of the second antenna 21.
  • the second base portion 22 may be configured by forming a conductive pattern on a resin material using MID technology.
  • the antenna device 100 may further include a shield case between the back surface of the second base portion 22 and the front surface of the second ground portion 20.
  • the shield case is a member made of metal that electrically shields the conductive pattern formed on the back side of the second base 22 and the mounted electronic components.
  • the support part 91 is a member that supports the second ground part 20 with respect to the inclined part 1.
  • the support portion 91 is, for example, a plate-shaped member, as shown in FIG. 2A, and the second ground portion 20 is disposed on the front surface side.
  • the support part 91 is arranged parallel to the horizontal plane (XY plane), and the second ground part 20 is arranged on the front surface side of the support part 91, so that the front surface of the second ground part 20 is aligned with the horizontal plane. They are parallel.
  • “the front surface of the second ground section 20 is parallel to the horizontal plane” is not limited to strict parallelism, but the front surface of the second ground section 20 is inclined at a predetermined angle with respect to the horizontal plane. It's okay to do so.
  • a housing space for the first antenna unit A1 is formed between the back side of the support part 91 and the upper side of the inclined part 1.
  • the first antenna unit A1 can be placed below the second antenna unit A2. That is, the first ground section 10 and the first antenna 11 can be located below the second ground section 20.
  • the support portion 91 does not need to be arranged parallel to the horizontal plane, nor does it need to be formed into a plate shape.
  • the support portion 91 may be formed as a part of the case 90 so that the second ground portion 20 is supported with respect to the case 90.
  • the case 90 is fixed to the inclined portion 1. Therefore, the second ground portion 20 may be supported with respect to the inclined portion 1. Further, since the second ground portion 20 is directly fixed to the inclined portion 1, the antenna device 100 does not need to have the support portion 91.
  • the outer shape of the second ground portion 20 is square in plan view when viewed in the ⁇ Z direction (downward), as shown in FIG. 2B.
  • the second antenna 21 is placed at the center of the second ground section 20, thereby increasing the gain and directivity in the zenith direction. can be improved.
  • the second antenna 21 is arranged at the center of the second ground section 20 means that the center of the second antenna 21 is located at the center of the second ground section 20.
  • the "center” is the geometric center of the outer shape.
  • the support portion 91 is formed of an insulator. If the second ground portion 20 were electrically connected to another conductor (here, the inclined portion 1), the portion that apparently functions as a ground would extend to the inclined portion 1, and the zenith direction of the second antenna 21 would be gain and directivity may deteriorate. Therefore, since the second ground part 20 is disposed on the support part 91 formed of an insulator (that is, the second ground part 20 is insulated from the inclined part 1), the second antenna 21 Gain and directivity in the zenith direction can be improved.
  • the first antenna 11 of the first antenna unit A1 and the second antenna 21 of the second antenna unit A2 are arranged in the inclined part 1 so as to ensure desired characteristics. can do.
  • the characteristics of the second antenna 21 located on the upper side and the first antenna 11 located on the lower side will be explained in detail using a comparative example.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of an antenna device 100A of a comparative example.
  • the antenna device 100A of the comparative example is arranged on the inclined portion 1 similarly to the antenna device 100 of the present embodiment.
  • the antenna device 100A includes only a second ground portion 20A, a second antenna 21A, and a second base portion 22A, which correspond to the second antenna unit A2 of this embodiment, and the first antenna unit of this embodiment It does not have a configuration corresponding to A1.
  • the second ground portion 20A is also formed as an integral metal plate (sheet metal), and is located above the inclined portion 1.
  • the second ground section 20A is placed directly on the upper surface of the inclined section 1, so that the front surface of the second ground section 20 is parallel to the upper surface of the inclined section 1.
  • the second antenna 21A is disposed on the front surface side of the second ground section 20 via the second base section 22A, so that the front surface of the second antenna 21A (i.e., the second antenna The front surface of the radiating element 23A of 21A) is parallel to the upper surface of the inclined portion 1.
  • the gain in the zenith direction (+Z direction) is important.
  • An antenna that supports the frequency band of satellite waves has a gain in the zenith direction when the direction perpendicular to the front surface of the radiating element (normal direction of the front surface) points in the zenith direction (Z direction). can get the most.
  • the second ground section 20A is placed directly on the upper surface of the inclined section 1 as in the antenna device 100A of the comparative example shown in FIG. It becomes parallel to 1.
  • the direction N perpendicular to the front surface of the radiating element 23A (the normal direction N to the front surface) is tilted with respect to the zenith direction (+Z direction). Therefore, in the antenna device 100A of the comparative example, the gain in the zenith direction deteriorates.
  • the front surface of the radiating element 23 is parallel to the horizontal plane (XY plane), so that the front surface of the radiating element 23 is parallel to the horizontal plane (XY plane).
  • a direction N perpendicular to (normal direction N to the front surface) points toward the zenith direction (+Z direction). Therefore, in the antenna device 100 of this embodiment, it is possible to suppress deterioration of the gain of the second antenna 21 in the zenith direction.
  • the lower part of the second ground part 20 is A space is formed between the side and the inclined part 1.
  • the first antenna unit A1 (first ground section 10, first antenna 11, and first base section 12) can be arranged in this space. Therefore, each of the first antenna 11 of the first antenna unit A1 and the second antenna 21 of the second antenna unit A2 can be efficiently operated within a limited accommodation space (inside the accommodation space formed by the case 90). can be placed.
  • each of the first antenna 11 of the first antenna unit A1 and the second antenna 21 of the second antenna unit A2 is arranged on the inclined portion 1 so as to ensure desired characteristics. be able to.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of the antenna device 100B of the first reference example. Note that in the following description, illustration and description of the support portion 91 are omitted. Furthermore, descriptions of configurations similar to those of the antenna device 100 of this embodiment may be omitted.
  • the antenna device 100B of the first reference example is disposed on the inclined portion 1 similarly to the antenna device 100 of the present embodiment.
  • the antenna device 100B includes a case 90, a first ground portion 10B corresponding to the first antenna unit A1, a first antenna 11B, and a first base portion 12B, a second ground portion 20 corresponding to the second antenna unit A2, It has a second antenna 21 and a second base 22.
  • the first ground section 10B in the first reference example may have a different aspect from the first ground section 10 in the present embodiment. That is, in the antenna device 100B of the first reference example, unlike the antenna device 100 of the present embodiment, the first ground portion 10B extends parallel to the horizontal plane (XY plane). However, the first ground portion 10B is not limited to extending in the horizontal direction, but may extend so as to form a predetermined angle with the inclined portion 1. Thereby, a space can be formed below the first ground portion 10B as well, in which other antennas, electronic components, etc. can be accommodated.
  • the back surface of the first ground section 10B and the upper surface of the inclined section 1 are separated from each other in the -X direction, and as you move toward the -X direction, the first ground section becomes larger.
  • the distance between the back surface of 10B and the upper surface of the inclined portion 1 is increased (see double-headed arrow in FIG. 4).
  • the first ground portion 10B is electrically connected to the inclined portion 1 having a conductor, similar to the first ground portion 10 in this embodiment. Therefore, by separating the back surface of the first ground section 10B from the upper surface of the inclined section 1, parasitic capacitance increases depending on the distance between the first ground section 10B and the inclined section 1, etc. This may occur. Unnecessary resonance may occur in the first ground section 10B due to this parasitic capacitance and the inductance determined by the first ground section 10B. At this time, the unnecessary resonance generated in the first ground section 10B may have an influence on the frequency band of the radio waves to which the first antenna 11B corresponds. Specifically, the gain of the first antenna 11B may decrease due to deterioration of the desired frequency characteristics of the VSWR of the first antenna 11B.
  • FIG. 5 is a diagram showing the frequency characteristics of the VSWR of the first antenna 11 and the first antenna 11B.
  • the horizontal axis represents frequency
  • the vertical axis represents voltage standing wave ratio (VSWR).
  • the results for the first antenna 11 of the present embodiment described above are represented by a solid line
  • the results for the first antenna 11B of the first reference example are represented by a broken line.
  • the VSWR of the first antenna 11 of this embodiment is 3 or less in the radio wave frequency band that the first antenna 11 supports, which is a good result.
  • the VSWR of the first antenna 11B of the first reference example exceeds 3 at around 800 MHz among the radio wave frequency bands supported by the first antenna 11B. That is, it can be seen that the desired frequency characteristic of the VSWR of the first antenna 11B has deteriorated. Therefore, it can be seen that the gain of the first antenna 11B is lower than that of the first antenna 11.
  • the first ground section 10 is formed so as to suppress unnecessary resonance in the frequency band of radio waves to which the first antenna 11 corresponds.
  • the first ground portion 10 is arranged parallel to the upper surface of the inclined portion 1, as shown in FIG. 2A.
  • the distance between the back surface of the first ground section 10 and the upper surface of the inclined section 1 is reduced, and the distance between the first ground section 10 and the inclined section 1 is reduced.
  • the potential difference generated between the two can be made smaller than that in the first ground portion 10B.
  • the frequency of unnecessary resonance due to the parasitic capacitance between the first ground section 10 and the inclined section 1 can be lowered compared to the case in the first ground section 10B, and the frequency of the radio waves to which the first antenna 11 corresponds can be lowered. It is possible to suppress the influence on the frequency band and suppress the gain of the first antenna 11 from decreasing.
  • the aspect of the first ground portion is not limited to the case shown in FIG. 2A as long as it is possible to suppress the influence of unnecessary resonance in relation to the frequency band of radio waves to which the first antenna corresponds.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of the antenna device 100C of the first modification.
  • the antenna device 100C of the first modification is disposed on the inclined portion 1 similarly to the antenna device 100 of the present embodiment.
  • the antenna device 100C includes a case 90, a first ground section 10C corresponding to the first antenna unit A1, a first antenna 11C, and a first base section 12C, a second ground section 20 corresponding to the second antenna unit A2, It has a second antenna 21 and a second base 22.
  • the first ground portion 10C extends so as to form a predetermined angle with the inclined portion 1, similar to the first ground portion 10B in the first reference example described above. Specifically, the first ground portion 10C extends parallel to the horizontal plane (XY plane). However, unlike the first ground section 10B in the first reference example, the first ground section 10C further includes a suppressing section 13 on the back surface side.
  • the suppressor 13 is a member that suppresses unnecessary resonance in the frequency band of radio waves corresponding to the first antenna 11C.
  • the suppressing portion 13 is an electrically conductive member, and is formed of, for example, a gasket formed by wrapping a conductive cloth around a cushion formed of a dielectric material, or a conductive plate spring.
  • the antenna device 100C of the first modification by having the suppressing part 13 on the back surface side of the first ground part 10C, the back surface of the suppressing part 13 of the first ground part 10C and the upper surface of the inclined part 1 The separation distance between the two can be reduced. Thereby, the potential difference generated between the first ground section 10C and the inclined section 1 can be made smaller compared to the case at the first ground section 10B. Then, the frequency of unnecessary resonance due to the parasitic capacitance between the first ground section 10C and the inclined section 1 can be lowered compared to the case in the first ground section 10B, and the frequency of the radio waves to which the first antenna 11C corresponds can be lowered. It is possible to suppress the influence on the frequency band and suppress the gain of the first antenna 11C from decreasing.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of an antenna device 100D of a second modification.
  • the antenna device 100D of the second modification is disposed on the inclined portion 1 similarly to the antenna device 100 of the present embodiment.
  • the antenna device 100D includes a case 90, a first ground portion 10D corresponding to the first antenna unit A1, a first antenna 11D, and a first base portion 12D, a second ground portion 20 corresponding to the second antenna unit A2, It has a second antenna 21 and a second base 22.
  • the first ground portion 10D includes a first main body portion 14 and a first extension portion 15.
  • the first main body portion 14 is a portion extending so as to form a predetermined angle with the inclined portion 1, similar to the first ground portion 10B in the first reference example described above. Specifically, the first main body portion 14 extends parallel to a horizontal plane (XY plane).
  • the first extending portion 15 is a portion that extends from the first body portion 14 and is located between the first body portion 14 and the inclined portion 1 . Specifically, the first extending portion 15 extends downward from the end of the first main body portion 14 on the ⁇ X direction side.
  • the end portion 18 of the first main body portion 14 on the slope portion 1 side and the end portion 19 of the first extension portion 15 on the slope portion 1 side are electrically connected to the slope portion 1. (electrically connected).
  • first ground portion 10D electrically conductive with the inclined portion 1 at the end portions 18 and 19
  • generation of parasitic capacitance between the end portion side of the first ground portion 10D and the inclined portion 1 is suppressed. .
  • the first antenna 11 corresponding to the frequency band of terrestrial waves is arranged on the lower side, and the first antenna 11 corresponding to the frequency band of satellite waves is arranged on the upper side.
  • a corresponding second antenna 21 is arranged.
  • a second ground portion 20 is located above the first antenna 11 located on the lower side.
  • the element length of the first antenna 11 it may be difficult to ensure the element length of the first antenna 11. Furthermore, by extending the first antenna 11, it may come closer to the second ground section 20 and interfere with it.
  • an antenna device 100E of a third modification example to be described later by changing the shape of the first antenna 11E, the element length of the first antenna 11E can be increased, and interference with the second ground section 20 can be reduced. Can be suppressed.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram of the antenna device 100E of the third modification.
  • the antenna device 100E of the third modification is disposed on the inclined portion 1 similarly to the antenna device 100 of the present embodiment.
  • the antenna device 100E includes a case 90, a first ground portion 10E corresponding to the first antenna unit A1, a first antenna 11E, and a first base portion 12E, a second ground portion 20 corresponding to the second antenna unit A2, It has a second antenna 21 and a second base 22.
  • the first antenna 11E has an upright portion 16 and a facing portion 17.
  • the upright portion 16 is a portion of the element of the first antenna 11E that is formed to stand up against the front surface of the first ground portion 10E. As shown in FIG. 8, the upright portion 16 is formed to rise upward (+Z direction). However, the upright portion 16 is not limited to the case where it stands upward, and may be inclined at a predetermined angle with respect to the upward direction. A second ground portion 20 of the second antenna unit A2 is located above the upright portion 16.
  • the opposing portion 17 is a portion of the element of the first antenna 11E that extends from the upper end of the upright portion 16 and faces the back surface of the second ground portion 20.
  • the opposing portion 17 extends parallel to the back surface of the second ground portion 20 .
  • the tip of the opposing portion 17 protrudes in the ⁇ X direction with respect to the second ground portion 20 in a plan view when viewed from above (+Z direction).
  • at least a portion of the opposing portion 17 does not overlap with the second ground portion 20 in a plan view when viewed from above (+Z direction side).
  • at least a portion of the elements of the first antenna 11E do not overlap with the second ground portion 20 in a plan view when viewed from above (+Z direction side).
  • the facing portion 17 may be formed to extend from other than the upper end of the upright portion 16. That is, the facing portion 17 may be formed to extend from the middle of the upright portion 16 in the vertical direction. Further, the direction in which the facing portion 17 extends is not limited to the direction parallel to the back surface of the second ground portion 20, but is inclined at a predetermined angle from the direction parallel to the back surface of the second ground portion 20. It may be in the direction of
  • the first antenna 11E has the facing portion 17, so that the element length of the first antenna 11E can be increased. Furthermore, interference with the second ground section 20 can be suppressed.
  • the antenna device 100E of the third modification it is possible to increase the area below the opposing portion 17 where the first ground portion 10E and the first base portion 12E are not located. In other words, it is possible to increase the area below the first antenna 11E (here, the opposing portion 17) where no conductor exists by the thickness of the first ground portion 10E and the first base portion 12E. Thereby, it is possible to secure a larger separation distance in the Z direction from the inclined part 1 to the first antenna 11E (here, the opposing part 17), and to make the substantial element length of the first antenna 11E longer. I can do it. Furthermore, in the antenna device 100E of the third modification, interference with the inclined portion 1 can be suppressed by extending the first antenna 11E to the side opposite to the inclined portion 1.
  • the structure that can lengthen the element length of the first antenna and suppress interference with the second ground portion is not limited to the aspect of the third modification described above.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram of the antenna device 100F of the fourth modification.
  • the antenna device 100F of the fourth modification is arranged on the inclined portion 1 similarly to the antenna device 100 of the present embodiment.
  • the antenna device 100F includes a case 90, a first ground portion 10F corresponding to the first antenna unit A1, a first antenna 11F, and a first base portion 12F, a second ground portion 20 corresponding to the second antenna unit A2, It has a second antenna 21 and a second base 22.
  • the first antenna 11F is inclined at a predetermined angle with respect to the upward direction (+Z direction). Specifically, the first antenna 11F extends obliquely in the -X direction with respect to the upward direction. At this time, the tip of the first antenna 11F protrudes in the ⁇ X direction with respect to the second ground portion 20 in a plan view when viewed from above (+Z direction). That is, in plan view when viewed from above (+Z direction side), at least a portion of the element of the first antenna 11E does not overlap with the second ground portion 20.
  • the first antenna 11F is inclined at a predetermined angle with respect to the upward direction (+Z direction), so that the upper end portion extends so as not to overlap with the second ground portion 20. can do. Therefore, the element length of the first antenna 11F can be increased. Furthermore, interference with the second ground section 20 can be suppressed. Further, similarly to the antenna device 100E of the third modification, it is possible to increase the area below the first antenna 11F where the first ground portion 10F and the first base portion 12F are not located, and the substantial element of the first antenna 11F is The length can be made longer.
  • FIG. 10A is an explanatory diagram of an antenna device 100G of a second reference example.
  • FIG. 10B is a plan view of the antenna device 100G.
  • the antenna device 100G of the second reference example is arranged on the inclined portion 1 similarly to the antenna device 100 of the present embodiment.
  • the antenna device 100G includes a second ground portion 20G, a second antenna 21G, and a second base portion 22G, which correspond to the second antenna unit A2.
  • the second ground section 20G is a member that functions as a ground for the second antenna 21G corresponding to the frequency band of satellite waves. As shown in FIG. 10B, the second ground portion 20G has a rectangular outer shape in plan view when viewed from above (+Z direction side), and has different vertical and horizontal lengths.
  • the second antenna 21G is an antenna that supports the frequency band of satellite waves.
  • the antenna device 100G uses a so-called patch antenna stacking type in which a plurality of second antennas 21G corresponding to radio waves in different frequency bands are stacked to support radio waves in a plurality of frequency bands.
  • An antenna device is used.
  • the antenna device 100G as shown in FIG. 10A, two stages of second antennas 21G are stacked.
  • Each of the two-stage second antennas 21G includes a radiating element 23 and a dielectric 24.
  • the radiation element 23 of the second antenna 21G in the lower stage is hidden by the second antenna 21G in the upper stage and is not shown.
  • the second ground portion 20G of the second antenna 21G corresponding to the frequency band of the satellite wave has a predetermined pitch so as to correspond to the wavelength of the predetermined frequency band (hereinafter sometimes referred to as "predetermined wavelength”). It is desirable to have a size determined from the wavelength (hereinafter sometimes referred to as a "predetermined size").
  • the predetermined size is determined by the length from the center of the second antenna 21G arranged at the second ground portion 20G. If the size of the second ground portion 20G becomes smaller than a predetermined size, the gain of the second antenna 21G in the zenith direction may decrease.
  • the second ground portion 20G has a size that is greater than or equal to a quarter wavelength of the radio wave frequency band that the second antenna 21G corresponds to from the center 29G of the second antenna 21G. .
  • the outer shape of the second ground portion 20G is a rectangle with different lengths and widths, for example, the length in the longitudinal direction (arrow shown in FIG. 10B) of the second ground portion 20G is set to a quarter wavelength. By bringing them closer together, the gain in the zenith direction can be improved.
  • the gain and directivity in the zenith direction can be improved by arranging the second antenna at the center of the second ground section in the longitudinal direction.
  • the second antenna 21G is arranged closer to the +Y direction than the center 28G of the second ground portion 20G.
  • the center 29G of the second antenna 21G is located on the +Y direction side with respect to the center 28G of the second ground portion 20G.
  • the second ground section 20G in the second reference example may reduce the gain and directivity of the second antenna 21G in the zenith direction.
  • the gain and directivity in the zenith direction of the second antenna 21H can be improved by a second ground portion 20H having a folded structure.
  • FIG. 11A is an explanatory diagram of an antenna device 100H of a fifth modification.
  • the antenna device 100H of the fifth modification is arranged on the inclined portion 1 similarly to the antenna device 100 of the present embodiment.
  • the antenna device 100H includes a second ground portion 20H, a second antenna 21H, and a second base portion 22H, which correspond to the second antenna unit A2.
  • the second ground section 20H is a member that functions as a ground for the second antenna 21H corresponding to the frequency band of satellite waves.
  • the second ground portion 20H has a second main body portion 26H and a second extension portion 27H, as shown in FIG. 11A.
  • the second main body portion 26H is a portion of the second ground portion 20H where the second antenna 21H is arranged. Like the second ground portion 20G in the second reference example described above, the second main body portion 26H is rectangular in plan view when viewed from above (+Z direction side), and has a vertical and horizontal length. are different.
  • the second extending portion 27H is a portion of the second ground portion 20H that extends from the second main body portion 26H and is located between the second main body portion 26H and the inclined portion 1. Specifically, the second extending portion 27H extends downward from the end of the second main body portion 26H on the +Y direction side. Therefore, compared to the second gland part 20G in the second reference example, the second gland part 20H in the fifth modification further includes a second extension part 27H having a folded structure.
  • the second antenna 21H is an antenna corresponding to the frequency band of satellite waves, similar to the second antenna 21 in this embodiment.
  • the antenna device 100H is a so-called patch antenna stacked type antenna in which a plurality of (in this case, two stages) second antennas 21H corresponding to radio waves in different frequency bands are stacked in order to support radio waves in a plurality of frequency bands. equipment has been adopted.
  • the two-stage second antenna 21H is arranged closer to the +Y direction side than the center 28H of the second main body portion 26H. Specifically, the center 29H of each of the two stages of second antennas 21H is located on the +Y direction side with respect to the center 28H of the second main body portion 26H.
  • folded structure of the second ground portion is not limited to the aspect in the fifth modification example described above.
  • FIG. 11B is an explanatory diagram of the antenna device 100I of the sixth modification.
  • the antenna device 100I of the sixth modification is arranged on the inclined portion 1 similarly to the antenna device 100 of the present embodiment.
  • the antenna device 100I includes a second ground portion 20I, a second antenna 21I, and a second base portion 22I, which correspond to the second antenna unit A2.
  • the second ground section 20I is a member that functions as a ground for the second antenna 21I corresponding to the frequency band of satellite waves, similar to the second ground section 20 in this embodiment.
  • the second ground portion 20I has a second main body portion 26I and a second extension portion 27I.
  • the second main body portion 26I is a portion of the second ground portion 20I where the second antenna 21I is arranged. Similar to the second ground portion 20H in the fifth modification described above, the second main body portion 26I is rectangular in plan view when viewed from above (+Z direction side), and has a vertical and horizontal length. are different.
  • the second extending portion 27I is a portion of the second ground portion 20I that extends from the second main body portion 26I and is located between the second main body portion 26I and the inclined portion 1. Specifically, the second extending portion 27I extends downward from the end of the second main body portion 26I on the +Y direction side.
  • the second extending portion 27I has a shape along the inclined portion 1, unlike the second extending portion 27H of the fifth modification.
  • the second antenna 21I is an antenna that supports the frequency band of satellite waves.
  • the antenna device 100I is a so-called patch antenna stacked type antenna in which a plurality of (in this case, two stages) second antennas 21I that correspond to radio waves in different frequency bands are stacked to support radio waves in a plurality of frequency bands. equipment has been adopted.
  • the two-stage second antenna 21I is arranged closer to the +Y direction than the center 28I of the second main body portion 26I. Specifically, the center 29I of each of the two stages of second antennas 21I is located on the +Y direction side with respect to the center 28I of the second main body portion 26I.
  • FIG. 12 is a diagram showing the frequency characteristics of the average gain of the second antenna 21G in the second reference example.
  • FIG. 13 is a diagram showing the frequency characteristics of the average gain of the second antenna 21H in the fifth modification.
  • FIG. 14 is a diagram showing the frequency characteristics of the average gain of the second antenna 21I in the sixth modification.
  • each of the antenna devices 100G to 100I is a patch antenna stack type antenna device, and corresponds to radio waves in different frequency bands.
  • the results of the second antenna corresponding to the L1 band radio waves and the second antenna corresponding to the L5 band radio waves are shown by broken lines and solid lines, respectively.
  • the average gain value for each angle ⁇ is plotted using marks.
  • the second antenna 21H arranged in the second ground part 20H having a folded structure is stronger than the second antenna 21G arranged in the second ground part 20G without a folded structure.
  • the average gain is improved particularly in the L5 band frequency band.
  • the average gain of the second antenna 21I placed in the second ground part 20I is higher than that of the second antenna 21H placed in the second ground part 20H, especially in the L5 band frequency band. .
  • the length in the longitudinal direction of the second ground portion can be made close to a quarter wavelength within a limited accommodation space, and the gain in the zenith direction can be improved.
  • FIG. 15A is an explanatory diagram of an antenna device 100J of a seventh modification. Note that in the following description, illustration and description of the case 90 and the support portion 91 are omitted. Furthermore, descriptions of configurations similar to those of the antenna device 100 of this embodiment may be omitted.
  • the antenna device 100J of the seventh modification is arranged on an inclined portion (not shown), similarly to the antenna device 100 of the present embodiment.
  • the antenna device 100J includes a first ground portion 10J, a first antenna 11J, and a first base portion 12J that correspond to the first antenna unit A1, and a second ground portion 20J and a second antenna 21J that correspond to the second antenna unit A2. and a second base 22J.
  • the first antenna 11 of the first antenna unit A1 is arranged on the lower side, and the second antenna 21 of the second antenna unit A2 is arranged on the upper side.
  • the antenna device 100J of the seventh modification may further include another antenna.
  • the antenna device 100J further includes a third antenna 31J and a third base 32J on the +Y direction side of the first antenna 11J and the second antenna 21J.
  • the first ground portion 10J functions as a common ground for the first antenna 11J and the third antenna 31J.
  • the antenna device 100J may further include a ground portion that functions as a ground for the third antenna 31J, and may be electrically connected to the first ground portion 10J.
  • the third antenna 31J is an antenna that supports the terrestrial frequency band.
  • the third antenna 31J supports, for example, radio waves in a TEL frequency band used in GSM, UMTS, LTE, 5G, and the like.
  • the third antenna 31J may be compatible with radio waves in frequency bands used for telematics, V2X, Wi-Fi, Bluetooth, and the like.
  • the third antenna 31J is a planar antenna.
  • the "planar antenna” is an antenna in which the antenna element is mainly formed of a plate-shaped member.
  • the third antenna 31J is a so-called plate-shaped inverted L antenna.
  • all of the elements of the antenna do not need to be formed of a plate-like member, and the antenna element may have a portion formed of a material other than a plate-like member.
  • a "planar antenna” has a shape having a predetermined width.
  • the third antenna 31J has a vertical plate portion 33J and a horizontal plate portion 34J.
  • the vertical plate portion 33J is a portion of the element of the third antenna 31J that is formed to stand up against the front surface of the first ground portion 10J.
  • the vertical plate portion 33J is formed to rise upward (+Z direction), as shown in FIG. 15A.
  • the vertical plate portion 33J is not limited to the case where it stands upwardly, and may be inclined at a predetermined angle with respect to the upward direction.
  • the horizontal plate portion 34J is a portion of the element of the third antenna 31J that extends in the horizontal direction from the upper end of the vertical plate portion 33J.
  • the horizontal plate portion 34J may be formed to extend from other than the upper end of the vertical plate portion 33J. That is, the horizontal plate portion 34J may be formed to extend from the middle of the vertical plate portion 33J in the vertical direction.
  • the direction in which the horizontal plate portion 34J extends is not limited to the horizontal direction, but may be a direction inclined at a predetermined angle from the horizontal direction.
  • FIG. 15B is an explanatory diagram of the antenna device 100K of the eighth modification.
  • the antenna device 100K of the eighth modification is arranged on the inclined portion 1 similarly to the antenna device 100 of this embodiment.
  • the antenna device 100K includes a first ground portion 10K, a first antenna 11K, and a first base portion 12K that correspond to the first antenna unit A1, and a second ground portion 20K and a second antenna 21K that correspond to the second antenna unit A2. and a second base 22K.
  • the antenna device 100K further includes a third antenna 31K and a third base 32K, similar to the antenna device 100J of the seventh modification described above.
  • the third antenna 31K includes a vertical plate portion 33K, a horizontal plate portion 34K, and an additional portion 35K.
  • the vertical plate portion 33K and the horizontal plate portion 34K are the same as the vertical plate portion 33J and the horizontal plate portion 34J in the seventh modification.
  • the additional portion 35K is an additional portion of the element connected to the horizontal plate portion 34K.
  • the additional portion 35K is located on the side opposite to the inclined portion 1 (the side in the ⁇ X direction) with respect to the horizontal plate portion 34K.
  • FIG. 16 is a diagram showing the frequency characteristics of the average gain of the third antenna 31J and the third antenna 31K.
  • the horizontal axis represents frequency
  • the vertical axis represents average gain.
  • the results for the third antenna 31J of the seventh modification described above are represented by a broken line
  • the results for the third antenna 31K of the eighth modification are represented by a broken line.
  • the average gain is improved by the third antenna 31K having the additional section 35K.
  • the third antenna 31K has the additional portion 35K, which increases the capacity and provides broadband characteristics.
  • a wider band characteristic can be obtained.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram of an antenna device 100L of a ninth modification.
  • illustration and description of the case 90, the support part 91, and the first antenna unit A1 are omitted.
  • descriptions of configurations similar to those of the antenna device 100 of this embodiment may be omitted.
  • the antenna device 100L of the ninth modification is disposed on the inclined portion 1 similarly to the antenna device 100 of the present embodiment.
  • the antenna device 100L includes a second ground portion 20L, a second antenna 21L, a second base 22L, a fourth antenna 41, and a fourth base 42, which correspond to the second antenna unit A2.
  • the fourth antenna 41 corresponds to radio waves in the frequency band used for V2X, for example.
  • the fourth base portion 42 is a member in which a power feeding portion and a matching circuit of the fourth antenna 41 are located.
  • the fourth antenna 41 and the fourth base 42 are arranged in the second ground section 20L as a common ground.
  • FIG. 18 is an explanatory diagram of an antenna device 100M of a tenth modification.
  • the antenna device 100M of the tenth modification is disposed on the inclined portion 1 similarly to the antenna device 100 of the present embodiment.
  • the antenna device 100M includes a second ground portion 20M, a second antenna 21M, a second base portion 22M, and a fifth antenna 51, which correspond to the second antenna unit A2.
  • the fifth antenna 51 supports, for example, radio waves in the TEL frequency band used in GSM, UMTS, LTE, 5G, etc.
  • the fifth antenna 51 is arranged in the second ground portion 20M as a common ground.
  • Aspect 1 includes a first ground section 10 located above the inclined section 1 that is inclined with respect to the horizontal plane, and is arranged on the front surface side of the first ground section 10, and corresponds to the first frequency band of terrestrial waves. a first antenna 11 located above the inclined part 1 and whose front surface is parallel to the horizontal plane; The first ground section 10 and the first antenna 11 are located on the lower side with respect to the second ground section 20.
  • each of the plurality of antennas can be efficiently arranged within a limited accommodation space in the inclined portion 1 while ensuring desired characteristics.
  • the inclined portion 1 has a conductive portion, and the first ground portion 10 is formed to suppress unnecessary resonance in the first frequency band.
  • the first ground portion 10 is arranged parallel to the upper surface of the inclined portion 1.
  • the first ground portion 10C extends so as to form a predetermined angle with the inclined portion 1, and a suppressing portion 13 that suppresses unnecessary resonance in the first frequency band is provided on the back side of the first ground portion 10C. has.
  • the first ground portion 10D includes a first main body portion 14 that extends to make a predetermined angle with the inclined portion 1, and a first ground portion 10D that extends from the first main body portion 14 and connects the first main body portion 14 and the inclined portion. 1, and an end 18 of the first body part 14 on the inclined part 1 side, and an end 19 of the first extending part 15 on the inclined part 1 side. , are electrically connected to the inclined portion 1.
  • At least a portion of the element of the first antenna 11E does not overlap with the second ground portion 20 in a plan view when viewed from above.
  • the element length of the first antenna 11E can be increased, and interference with the second ground section 20 can be suppressed.
  • the inclined portion 1 includes a support portion 91 that has a conductive portion and supports the second ground portion 20 with respect to the inclined portion 1, and the support portion 91 is formed of an insulator.
  • the gain and directivity of the second antenna 21 in the zenith direction can be improved.
  • the second ground portion 20H extends in a direction parallel to the horizontal plane, extends from the second main body portion 26H in which the second antenna 21H is disposed, and extends from the second main body portion 26H. 26H and a second extending portion 27H located between the inclined portion 1.
  • the gain and directivity of the second antenna 21H in the zenith direction can be improved.
  • the center 29H of the second antenna 21H is located on the side in the predetermined direction with respect to the center 28H of the second main body portion 26H, and the second extending portion 27H is located on the side in the predetermined direction of the second main body portion 26H. Extending from the end.
  • the gain and directivity of the second antenna 21H in the zenith direction can be improved.
  • antenna device 100 is placed in a vehicle.
  • each of the plurality of antennas can be efficiently arranged within a limited accommodation space while ensuring desired characteristics in the inclined portion 1 of the vehicle.

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Abstract

水平面に対して傾斜した傾斜部の上方側に位置する第1グランド部と、前記第1グランド部のおもて面側に配置され、地上波の第1周波数帯に対応する第1アンテナと、前記傾斜部の上方側に位置し、おもて面が前記水平面と平行な第2グランド部と、前記第2グランド部のおもて面側に配置され、衛星波の第2周波数帯に対応する第2アンテナと、を備え、前記第1グランド部と前記第1アンテナとは、前記第2グランド部に対して下方側に位置する、アンテナ装置である。

Description

アンテナ装置
 本発明は、アンテナ装置に関する。
 特許文献1には、車両内の傾斜部に配置されたアンテナが記載されている。
特開2009-272821号公報
 ところで、傾斜部に複数のアンテナを配置しようとする場合、複数のアンテナの各々について所望の特性を確保しつつ、限られた収容空間内で効率的に配置することが困難であった。
 本発明の目的の一例は、傾斜部において、複数のアンテナの各々を、所望の特性を確保すると共に、限られた収容空間内で効率的に配置することにある。本発明の他の目的は、本明細書の記載から明らかになるであろう。
 本発明の一態様は、水平面に対して傾斜した傾斜部の上方側に位置する第1グランド部と、前記第1グランド部のおもて面側に配置され、地上波の第1周波数帯に対応する第1アンテナと、前記傾斜部の上方側に位置し、おもて面が前記水平面と平行な第2グランド部と、前記第2グランド部のおもて面側に配置され、衛星波の第2周波数帯に対応する第2アンテナと、を備え、前記第1グランド部と前記第1アンテナとは、前記第2グランド部に対して下方側に位置する、アンテナ装置である。
 本発明の上記態様によれば、傾斜部において、複数のアンテナの各々を、所望の特性を確保すると共に、限られた収容空間内で効率的に配置することができる。
アンテナ装置100が配置される移動体Mの斜視図である。 本実施形態のアンテナ装置100の説明図である。 第2アンテナ21の平面図である。 比較例のアンテナ装置100Aの説明図である。 第1参考例のアンテナ装置100Bの説明図である。 第1アンテナ11及び第1アンテナ11BのVSWRの周波数特性を示す図である。 第1変形例のアンテナ装置100Cの説明図である。 第2変形例のアンテナ装置100Dの説明図である。 第3変形例のアンテナ装置100Eの説明図である。 第4変形例のアンテナ装置100Fの説明図である。 第2参考例のアンテナ装置100Gの説明図である。 アンテナ装置100Gの平面図である。 第5変形例のアンテナ装置100Hの説明図である。 第6変形例のアンテナ装置100Iの説明図である。 第2参考例における第2アンテナ21Gの平均利得の周波数特性を示す図である。 第5変形例における第2アンテナ21Hの平均利得の周波数特性を示す図である。 第6変形例における第2アンテナ21Iの平均利得の周波数特性を示す図である。 第7変形例のアンテナ装置100Jの説明図である。 第8変形例のアンテナ装置100Kの説明図である。 第3アンテナ31J及び第3アンテナ31Kの平均利得の周波数特性を示す図である。 第9変形例のアンテナ装置100Lの説明図である。 第10変形例のアンテナ装置100Mの説明図である。
 本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
 以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を説明する。各図面に示される同一又は同等の構成要素、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。
==本実施形態==
 図1は、アンテナ装置100が配置される移動体Mの斜視図である。図2Aは、本実施形態のアンテナ装置100の説明図である。図2Bは、第2アンテナ21の平面図である。
<<方向等の定義>>
 まず、図1,図2A及び図2Bを参照しながら、アンテナ装置100における方向等(X方向,Y方向及びZ方向)を定義する。
 アンテナ装置100が配置された移動体M(本実施形態では、車両)の運転席から見た前方向をアンテナ装置100の+X方向(前方向)とする。また、移動体Mの運転席から見た左方向をアンテナ装置100の+Y方向(左方向)とし、移動体Mの運転席から見た上方向(天頂方向)をアンテナ装置100の+Z方向(上方向)とする。+X方向,+Y方向及び+Z方向の各々の反対方向を、それぞれ、-X方向(後方向),-Y方向(右方向)及び-Z方向(下方向)とする。+X方向,-X方向,+Y方向,-Y方向,+Z方向及び-Z方向の各々は、向きが決まった方向である。
 なお、上述したような向きが決まった方向ではなく、+X方向(前方向)及び-X方向(後方向)の両方向を、単に「X方向」又は「前後方向」と呼ぶことがある。同様に、+Y方向(左方向)及び-Y方向(右方向)の両方向を、単に「Y方向」又は「左右方向」と呼ぶことがある。また、+Z方向(上方向)及び-Z方向(下方向)の両方向を、単に「Z方向」又は「上下方向」と呼ぶことがある。
 また、XY平面(X方向に沿った軸及びY方向に沿った軸の両方を含む平面)は、天頂方向に垂直な面であるため、「水平面」と呼ぶことがある。XY平面に対して平行な方向を、「水平方向」と呼ぶことがある。
 図1,図2A及び図2Bでは、アンテナ装置100の方向等の理解を容易にするために、+X方向(前方向),+Y方向(左方向)及び+Z方向(上方向)の各々の方向を矢印付き線分で表している。なお、これらの矢印付き線分の交点は、座標原点を意味するものではない。また、前後方向又は左右方向を「幅方向」と呼び、上下方向を「高さ方向」と呼ぶことがある。
 なお、上述した方向等の定義については、特記した場合を除き、本明細書の他の実施形態においても共通である。
<<アンテナ装置100の概要>>
 次に、上述した図1,図2A及び図2Bを再び参照しつつ、本実施形態のアンテナ装置100の概要を説明する。
 アンテナ装置100は、図1に示されるように、移動体Mに配置されるアンテナ装置である。ここで、「移動体」とは、移動する乗り物をいう。本実施形態では、移動体Mは、車両である。ここで、「車両」とは、車輪を有する乗り物をいう。但し、移動体Mは、車両に限られず、車輪を有さない建機,農機や、船舶、飛行体、ドローン等であっても良い。以下の説明では、「移動体」のことを、「車両」と呼ぶことがある。
 本実施形態のアンテナ装置100は、例えば、図1に示されるように、車両のインストルメントパネル2に配置されている。但し、アンテナ装置100は、車両のサイドミラー3や、バンパー4に配置されていても良い。さらに、アンテナ装置100が配置される車両の場所は、上述した車両の場所に限られず、スポイラー,ルーフ,ボンネット,ピラー等、適宜変更することができる。
 また、本実施形態のアンテナ装置100は、上述した車両のインストルメントパネル2等における傾斜部に配置されている。ここで、「傾斜部」は、水平面(XY平面)に対して傾斜した部位をいう。アンテナ装置100は、傾斜部であれば、上述したインストルメントパネル2等を含む、車両のどのような場所に配置されていても良い。
 図2Aでは、車両の傾斜部に配置されるアンテナ装置の一例として、傾斜部1に配置されているアンテナ装置100が示されている。傾斜部1の、アンテナ装置100が配置されている面の部分は、導電性の部材(導電部)で形成されている。つまり、傾斜部1は、導電部を有する。但し、アンテナ装置100が配置されている面の部分は、絶縁性の部材(例えば、樹脂等)で形成されていても良い。つまり、傾斜部1は、導電部を有さなくても良い。
 アンテナ装置100は、ケース90と、第1グランド部10と、第1アンテナ11と、第1基部12と、第2グランド部20と、第2アンテナ21と、第2基部22と、支持部91とを有する。以下の説明では、第1グランド部10と、第1アンテナ11と、第1基部12とを、「第1アンテナユニットA1」と呼ぶことがある。また、第2グランド部20と、第2アンテナ21と、第2基部22とを、「第2アンテナユニットA2」と呼ぶことがある。
<ケース90>
 ケース90は、アンテナ装置100の外面を構成する部材である。本実施形態のアンテナ装置100では、ケース90は、例えば、絶縁性の樹脂により形成されている。但し、ケース90は、絶縁性の樹脂以外であって、電波を透過する他の材料により形成されていても良い。また、ケース90は、絶縁性の樹脂の部分と、電波を透過する他の材料の部分とで構成されていても良く、部材を自由に組み合わせても良い。
 本実施形態では、ケース90は、不図示のネジにより傾斜部1に固定されている。但し、ケース90は、ネジにより固定される場合に限られず、スナップフィット、溶着、接着等で傾斜部1に固定されても良い。アンテナ装置100の第1アンテナユニットA1と、第2アンテナユニットA2とは、アンテナ装置100の外面を構成するケース90で形成される収容空間内に配置されている。なお、ケース90は、傾斜部1以外に固定されていても良いし、アンテナ装置100は、ケース90を有さなくても良い。
<第1アンテナユニットA1>
 第1グランド部10は、第1アンテナ11のグランドとして機能する部材である。但し、第1グランド部10は、第1アンテナ11と、他のアンテナ(図2Aでは不図示)との共通のグランドとして機能しても良い。本実施形態では、第1グランド部10は、図2Aに示されるように、一体の金属板(板金)として形成され、傾斜部1の上方側に位置している。但し、第1グランド部10は、複数の別体の金属板として形成されており、これらの複数の金属板が電気的に接続されることによって形成されていても良い。また、第1グランド部10は、傾斜部1の上方側の面と平行に配置され、傾斜部1と導通されている。
 なお、第1グランド部10は、第1アンテナ11のグランドとして機能する部材であれば、板状以外で形成されていても良い。また、第1グランド部10は、第1アンテナ11のグランドとして機能すれば、金属製の部材と、金属製以外の部材とが自由に組み合わされて構成されていても良い。第1グランド部10は、例えば、金属板と、樹脂製の絶縁体とを含んでいても良い。また、第1グランド部10は、プリント基板(PCB:Printed-Circuit Board)に導体パターンが形成された一枚の基板で形成されていても良く、複数枚の基板で形成されていても良い。
 第1アンテナ11は、地上波の周波数帯に対応するアンテナのエレメントである。第1アンテナ11は、例えば、GSM、UMTS、LTE、5G等に使用されるTEL用の周波数帯や、テレマティクス、V2X(Vehicle to Everything:車車間通信、路車間通信)、Wi-Fi、Bluetooth等に使用される周波数帯の電波に対応していても良い。また、第1アンテナ11は、例えば、AM/FMラジオや、DABに使用される周波数帯の電波に対応していても良いし、キーレス用アンテナ、スマートキー用アンテナに使用される周波数帯の電波に対応していても良い。第1アンテナ11は、地上波の周波数帯であって、所望の周波数帯の電波に対応すれば良い。
 本実施形態では、第1アンテナ11は、図2Aに示されるように、モノポールアンテナである。しかし、第1アンテナ11は、ダイポールアンテナ、ループアンテナ、コリニアアンテナ、ボウタイアンテナなど他のアンテナ形式であっても良い。また、第1アンテナ11は、第1基部12を介して第1グランド部10のおもて面側に配置されている。ここで、「おもて面」とは、アンテナ(ここでは、第1アンテナ11)が位置する側の面である。
 第1基部12は、第1アンテナ11の給電部及び整合回路が位置する部材である。第1アンテナ11の給電部は、第1アンテナ11の給電点を含む領域である。第1アンテナ11は、第1基部12に実装された整合回路を介して、不図示の同軸ケーブルに接続される。第1基部12には、例えば、接続検知回路、増幅器、フィルタ等、整合回路以外の回路素子や電子部品が実装されていても良い。
 第1基部12は、基板(回路基板)であり、第1基部12のおもて面側には、不図示の導電性のパターンや、上述した整合回路等の回路素子や電子部品が実装されている。また、第1基部12は、MID技術(Molded Interconnect Device)を使用し樹脂材料に導電性のパターンが形成されることで構成されていても良い。第1基部12は、第1グランド部10のおもて面側において、第1グランド部10と平行に配置されている。すなわち、第1基部12は、傾斜部1の上方側の面と平行に配置されている。
 第1基部12の第1グランド部10との接触面には、半田リベラ、金メッキ、金フラッシュなどの導電性の表面処理がなされていても良い。これにより、第1基部12と第1グランド部10との導通を取りやすくすることができる。
<第2アンテナユニットA2及び支持部91>
 第2グランド部20は、第2アンテナ21のグランドとして機能する部材である。但し、第2グランド部20は、第2アンテナ21と、他のアンテナ(図2Aでは不図示)との共通のグランドとして機能しても良い。なお、第2アンテナと他のアンテナとの共通のグランドを有するアンテナ装置の態様については、図17に示されるアンテナ装置100Lや、図18に示されるアンテナ装置100Mに関する説明において詳述する。
 本実施形態では、第2グランド部20は、図2Aに示されるように、一体の金属板(板金)として形成され、傾斜部1の上方側に位置している。但し、第2グランド部20は、複数の別体の金属板として形成されており、これらの複数の金属板が電気的に接続されることによって形成されていても良い。また、第2グランド部20は、絶縁体で形成されている支持部91(後述)に支持されている。つまり、第2グランド部20は、傾斜部1と絶縁されていると共に、傾斜部1に対して支持されている。但し、第2グランド部20は、後述するように、ケース90に対して支持されていても良い。
 なお、第2グランド部20は、第2アンテナ21のグランドとして機能する部材であれば、板状以外で形成されていても良い。また、第2グランド部20は、第2アンテナ21のグランドとして機能すれば、金属製の部材と、金属製以外の部材とが自由に組み合わされて構成されていても良い。第2グランド部20は、例えば、金属板と、樹脂製の絶縁体とを含んでいても良い。また、第2グランド部20は、プリント基板(PCB)に導体パターンが形成された一枚の基板で形成されていても良く、複数枚の基板で形成されていても良い。
 第2グランド部20の外形は、図2Bに示されるように、-Z方向(下方向)に見たときの平面視において、正方形であり、縦、横の長さが等しい。但し、第2グランド部20の外形は、正方形以外の四辺形であっても良いし、例えば円形、楕円形、多角形等であっても良い。ここで、「四辺形」とは、例えば、正方形、長方形、台形、平行四辺形、ひし形等を含む、4つの辺からなる形状をいう。「四辺形」の形状では、例えば、少なくとも一部の角が辺に対して斜めに切り欠かれていても良い。また、「四辺形」の形状では、辺の一部に切り欠き(凹部)や出っ張り(凸部)が形成されていても良い。
 第2アンテナ21は、衛星波の周波数帯に対応するアンテナである。第2アンテナ21は、平面アンテナ(例えば、パッチアンテナ)であり、例えば、全球測位衛星システム(GNSS:Global Navigation Satellite System)用の周波数帯の電波に対応する。第2アンテナ21は、例えば、L1バンド(1559MHz~1610MHz帯)の周波数帯の電波に対応する。
 但し、第2アンテナ21が対応する電波の通信規格及び周波数帯は、GNSSに限定するものではなく、他の通信規格及び周波数帯であっても良い。第2アンテナ21は、例えば、衛星デジタル音声ラジオサービス(SDARS:Satellite Digital Audio Radio Service)用の周波数帯の電波に対応しても良い。また、第2アンテナ21は、所望の円偏波に対応しても良いし、垂直偏波や水平偏波等の所望の直線偏波に対応しても良い。第2アンテナ21は、衛星波の周波数帯であって、所望の周波数帯の電波に対応すれば良い。また、第2アンテナ21は、第2基部22を介して第2グランド部20のおもて面側に配置されている。
 また、第2アンテナ21は、複数の周波数帯の電波に対応する、いわゆるマルチバンド対応のアンテナであっても良い。第2アンテナ21は、具体的には、L1バンド、及びL5バンド(1164MHz~1214MHz帯)の2つの周波数帯の電波に対応しても良い。また、第2アンテナ21が対応する電波の周波数帯は、例えば、L1バンド、及びL2バンド(1212MHz~1254MHz帯)の2つの周波数帯の組み合わせであっても良いし、L1バンド,L2バンド及びL5バンドの3つの周波数帯の組み合わせであっても良い。
 L1バンドと、L2バンドと、L5バンドとの各々においてターゲットとなる周波数は、例えば、当該周波数帯の中心周波数である。ここで、L1バンドの中心周波数は、1575.42MHzであり、L2バンドの中心周波数は、1227.60MHzであり、L5バンドの中心周波数は、1176.45MHzである。第2アンテナ21では、ターゲットとなる周波数に基づいて、後述する放射素子23の形状が設計されている。
 アンテナ装置100は、複数の周波数帯の電波に対応するために、互いに異なる周波数帯の電波に対応する複数の第2アンテナ21を積層させる、いわゆるパッチアンテナ積層タイプのアンテナ装置であっても良い。例えば、後述する図10Aに示されるアンテナ装置100Gは、パッチアンテナ積層タイプのアンテナ装置である。
 さらに、第2アンテナ21が対応する電波の周波数帯には、L1バンド,L2バンド及びL5バンドに補正衛星信号を更に組み合わせたL6バンド(1273MHz~1284MHz帯)やLバンド(1525MHz~1559MHz帯)が含まれていても良い。また、第2アンテナ21が対応する電波の周波数帯は、上述した特定の複数の周波数帯の組み合わせに限られず、任意の複数の周波数帯の組み合わせであっても良い。
 第2アンテナ21は、図2Bに示されるように、放射素子23と、誘電体24とを有する。
 放射素子23は、誘電体24に配置された導電性の部材である。放射素子23の外形は、図2Bに示されるように、-Z方向(下方向)に見たときの平面視において、四辺形である。本実施形態では、放射素子23の外形は、正方形であり、縦、横の長さが等しい。但し、放射素子23の外形は、長方形であって、縦、横の長さが異なっていても良い。さらに、放射素子23の外形は、四辺形に限られず、円形、楕円形、多角形等であっても良い。
 放射素子23には、スロット、切れ込み(スリット)の少なくとも一方が形成されていても良い。例えば、スロット(又はスリット)付きの放射素子23が対応する電波の周波数帯は、放射素子23の外形寸法から定まる周波数帯と、放射素子23に形成されたスロット(又はスリット)の長さで定まる周波数帯との2つの周波数帯を有する。これにより、第2アンテナ21は、上述したパッチアンテナ積層タイプでなくても、複数の周波数帯の電波に対応することができる。
 放射素子23は、給電部25を有する。給電部25は、給電点を含む導電性の部位である。給電点は、不図示の給電線が放射素子23に給電する部位である。本実施形態における第2アンテナ21では、放射素子23に給電する給電線(不図示)が2本設けられている構成、すなわち、2給電方式が採用されている。このため、本実施形態では、放射素子23は、2つの給電部25を有する。
 但し、第2アンテナ21における給電方式は、2給電方式に限られない。第2アンテナ21では、例えば、4給電方式が採用されていても良い。4給電方式が採用された第2アンテナ21では、放射素子23は、4つの給電部25を有することになる。また、第2アンテナ21では、例えば、1給電方式が採用されていても良い。1給電方式が採用された第2アンテナ21では、放射素子23は、1つの給電部25を有することになる。
 誘電体24は、セラミック等の誘電体材料で形成されている部材である。誘電体24の外形は、図2Bに示されるように、-Z方向(下方向)に見たときの平面視において、四辺形である。本実施形態では、誘電体24の外形は、正方形であり、縦、横の長さが等しい。但し、誘電体24の外形は、長方形であって、縦、横の長さが異なっていても良い。さらに、誘電体24の外形は、四辺形に限られず、例えば円形、楕円形、多角形等であっても良い。誘電体24のおもて面側には、放射素子23が配置されている。誘電体24のうら面側には、地導体膜(または、地導体板)として機能する導体パターン(不図示)が形成されている。誘電体24は、誘電体基板であっても良いし、中実又は中空の樹脂製部材であっても良い。
 第2基部22は、誘電体24が配置される部材である。本実施形態では、第2基部22は、例えば、不図示のネジにより第2グランド部20に固定されている。しかし、第2基部22は、第2グランド部20の一部が曲げ加工により曲げられ、上方向に突出するように形成された台座部により支持され、不図示のネジにより台座部に固定されていても良い。
 また、本実施形態では、第2基部22は、図2Aに示されるように、第2グランド部20のおもて面に直接配置されている。すなわち、第2基部22は、第2グランド部20のおもて面に対して、離間せずに位置している。但し、第2基部22は、第2グランド部20のおもて面に対して、上側に所定距離離間して位置していても良い。
 本実施形態では、第2基部22は基板(回路基板)であり、第2基部22のおもて面側及びうら面側には、不図示の導電性のパターンが形成されている。第2基部22のおもて面側には、第2アンテナ21の地導体板(地導体膜)、及び不図示の回路のグランドとして機能する導電性のパターンが形成されている。第2基部22のうら面側には、不図示の同軸ケーブルの信号線が接続される導電性のパターンや回路パターンが形成されている。但し、第2基部22に形成される導電性のパターンは、これらに限られず、第2アンテナ21の種類によって異なっていても良い。また、第2基部22は、MID技術を使用し樹脂材料に導電性のパターンが形成されることで構成されていても良い。
 アンテナ装置100は、第2基部22のうら面と第2グランド部20のおもて面との間にシールドケースをさらに有していても良い。シールドケースは、第2基部22のうら面側に形成された導電性のパターンや搭載された電子部品を電気的にシールドする、金属で形成された部材である。
 支持部91は、第2グランド部20を傾斜部1に対して支持する部材である。本実施形態では、支持部91は、例えば、図2Aに示されるように、板状の部材であり、おもて面側に第2グランド部20が配置されている。支持部91は、水平面(XY平面)に平行に配置されており、そのおもて面側に第2グランド部20が配置されることにより、第2グランド部20のおもて面が水平面と平行となっている。ここで、「第2グランド部20のおもて面が水平面と平行」とは、厳密な平行に限られず、第2グランド部20のおもて面が、水平面に対して所定の角度で傾斜していても良い。
 支持部91のうら面側には、図2Aに示されるように、傾斜部1の上方側の面との間に第1アンテナユニットA1の収容空間が形成される。これにより、第1アンテナユニットA1を、第2アンテナユニットA2の下方側に配置することができる。つまり、第1グランド部10と第1アンテナ11とは、第2グランド部20に対して下方側に位置することができる。
 但し、第2グランド部20をおもて面が水平面と平行になるように支持し、第2グランド部20の下方側に第1グランド部10と第1アンテナ11とを位置させることができれば、支持部91は、水平面に平行に配置されていなくても良いし、板状に形成されていなくても良い。支持部91は、例えば、ケース90の一部として形成されることにより、第2グランド部20がケース90に対して支持されていても良い。また、上述したように、ケース90は、傾斜部1に固定されている。したがって、第2グランド部20は、傾斜部1に対して支持されていても良い。また、第2グランド部20が傾斜部1に直接固定されることにより、アンテナ装置100は、支持部91を有さなくても良い。
 上述したように、第2グランド部20の外形は、図2Bに示されるように、-Z方向(下方向)に見たときの平面視において、正方形である。このように第2グランド部20の外形が正方形である場合、図2Bに示されるように、第2アンテナ21が第2グランド部20の中心に配置されることで、天頂方向の利得や指向性を向上させることができる。「第2アンテナ21が第2グランド部20の中心に配置される」とは、具体的には、第2アンテナ21の中心が、第2グランド部20の中心に位置することを言う。ここで、「中心」とは、外形における幾何中心である。
 本実施形態のアンテナ装置100では、支持部91が絶縁体で形成されている。仮に第2グランド部20が他の導電体(ここでは、傾斜部1)と導通されていると、見かけ上グランドとして機能する部位が傾斜部1にまで及んでしまい、第2アンテナ21の天頂方向の利得や指向性が悪化してしまうことがある。したがって、第2グランド部20が、絶縁体で形成された支持部91に配置されている(すなわち、第2グランド部20が、傾斜部1と絶縁されている)ことにより、第2アンテナ21の天頂方向の利得や指向性を向上させることができる。
<<傾斜部1に配置された第1アンテナ11及び第2アンテナ21の特性>>
 本実施形態のアンテナ装置100では、傾斜部1において、第1アンテナユニットA1の第1アンテナ11と、第2アンテナユニットA2の第2アンテナ21との各々を、所望の特性を確保するように配置することができる。以下では、上側に位置する第2アンテナ21と、下側に位置する第1アンテナ11との各々の特徴について、比較例を用いながら詳しく説明する。
<比較例>
 図3は、比較例のアンテナ装置100Aの説明図である。
 比較例のアンテナ装置100Aは、本実施形態のアンテナ装置100と同様に、傾斜部1に配置されている。但し、アンテナ装置100Aは、本実施形態の第2アンテナユニットA2に相当する第2グランド部20Aと、第2アンテナ21Aと、第2基部22Aとのみを有し、本実施形態の第1アンテナユニットA1に相当する構成を有しない。
 比較例のアンテナ装置100Aでは、第2グランド部20Aも、本実施形態と同様に、一体の金属板(板金)として形成され、傾斜部1の上方側に位置している。しかし、第2グランド部20Aは、傾斜部1の上方側の面に直接配置されることにより、第2グランド部20のおもて面が傾斜部1の上方側の面と平行となっている。そして、第2グランド部20のおもて面側には、第2基部22Aを介して第2アンテナ21Aが配置されていることにより、第2アンテナ21Aのおもて面(すなわち、第2アンテナ21Aの放射素子23Aのおもて面)が傾斜部1の上方側の面と平行となっている。
 衛星波の周波数帯に対応するアンテナでは、天頂方向(+Z方向)の利得が重要になる。そして、衛星波の周波数帯に対応するアンテナは、放射素子のおもて面に垂直な方向(おもて面の法線方向)が天頂方向(Z方向)を向くときに、天頂方向の利得を最も得ることができる。しかし、図3に示される比較例のアンテナ装置100Aのように、傾斜部1の上方側の面に直接第2グランド部20Aを配置してしまうと、放射素子23Aのおもて面が傾斜部1と平行となってしまう。そして、放射素子23Aのおもて面に垂直な方向N(おもて面の法線方向N)が、天頂方向(+Z方向)に対して傾いてしまう。したがって、比較例のアンテナ装置100Aでは、天頂方向の利得が劣化してしまう。
 これに対し、本実施形態のアンテナ装置100では、図2Aに示されるように、放射素子23のおもて面が水平面(XY平面)と平行となることにより、放射素子23のおもて面に垂直な方向N(おもて面の法線方向N)が、天頂方向(+Z方向)を向くことになる。したがって、本実施形態のアンテナ装置100では、第2アンテナ21の天頂方向の利得が劣化してしまうことを抑制することができる。
 さらに、上述したように、本実施形態のアンテナ装置100では、放射素子23のおもて面が水平面と平行となるように第2グランド部20を配置することにより、第2グランド部20の下方側には、傾斜部1との間に空間が形成される。この空間に第1アンテナユニットA1(第1グランド部10,第1アンテナ11及び第1基部12)を配置することができる。したがって、第1アンテナユニットA1の第1アンテナ11と、第2アンテナユニットA2の第2アンテナ21との各々を、限られた収容空間内(ケース90で形成される収容空間内)で効率的に配置することができる。本実施形態のアンテナ装置100では、第1アンテナユニットA1の第1アンテナ11と、第2アンテナユニットA2の第2アンテナ21との各々は、所望の特性を確保するように傾斜部1に配置することができる。
<不要共振の抑制構造>
 図4は、第1参考例のアンテナ装置100Bの説明図である。なお、以下の説明では、支持部91の図示及び説明を省略している。また、本実施形態のアンテナ装置100と同様の構成については、説明を省略することがある。
 第1参考例のアンテナ装置100Bは、本実施形態のアンテナ装置100と同様に、傾斜部1に配置されている。そして、アンテナ装置100Bは、ケース90と、第1アンテナユニットA1に相当する第1グランド部10B,第1アンテナ11B及び第1基部12Bと、第2アンテナユニットA2に相当する第2グランド部20,第2アンテナ21及び第2基部22を有する。
 第1参考例における第1グランド部10Bは、本実施形態における第1グランド部10とは異なる態様であっても良い。つまり、第1参考例のアンテナ装置100Bでは、本実施形態のアンテナ装置100と異なり、第1グランド部10Bが、水平面(XY平面)に平行に延在している。但し、第1グランド部10Bは、水平方向に延在する態様に限られず、傾斜部1と所定の角度をなすように延在していれば良い。これにより、第1グランド部10Bの下方にも、他のアンテナや電子部品等を収容できる空間を形成することができる。しかし、アンテナ装置100Bでは、第1グランド部10Bのうら面と、傾斜部1の上方側の面とが、-X方向側で離間しており、-X方向側にいくほど、第1グランド部10Bのうら面と、傾斜部1の上方側の面との間の離間距離が大きくなっている(図4の両矢印参照)。
 第1グランド部10Bは、本実施形態における第1グランド部10と同様に、導電体を有する傾斜部1と導通されている。このため、第1グランド部10Bのうら面と、傾斜部1の上方側の面とが離間することで、第1グランド部10Bと傾斜部1との間の離間距離等に応じた寄生容量が発生することがある。そして、この寄生容量と、第1グランド部10Bによって定まるインダクタンスとによって、第1グランド部10Bに不要共振が発生することがある。このとき、第1グランド部10Bに発生した不要共振が、第1アンテナ11Bが対応する電波の周波数帯との関係で影響を及ぼすことがある。具体的には、第1アンテナ11BのVSWRの所望の周波数特性が劣化することにより、第1アンテナ11Bの利得が低下してしまうことがある。
 図5は、第1アンテナ11及び第1アンテナ11BのVSWRの周波数特性を示す図である。
 図5において、横軸は周波数を表し、縦軸は電圧定在波比(VSWR)を表している。上述した本実施形態の第1アンテナ11の結果を実線で表し、第1参考例の第1アンテナ11Bの結果を破線で表している。
 図5に示されるように、本実施形態の第1アンテナ11におけるVSWRは、第1アンテナ11が対応する電波の周波数帯において、3以下となっており、良好な結果である。これに対し、第1参考例の第1アンテナ11BにおけるVSWRは、第1アンテナ11Bが対応する電波の周波数帯のうち、800MHz前後で3を超えている。すなわち、第1アンテナ11BのVSWRの所望の周波数特性が劣化していることがわかる。したがって、第1アンテナ11Bは、第1アンテナ11と比較して利得が低下してしまうことがわかる。
 本実施形態のアンテナ装置100では、第1グランド部10は、第1アンテナ11が対応する電波の周波数帯における不要共振を抑制するように形成されている。具体的には、第1グランド部10は、図2Aに示されるように、傾斜部1の上方側の面と平行に配置されている。
 これにより、本実施形態のアンテナ装置100では、第1グランド部10のうら面と、傾斜部1の上方側の面との間の離間距離を小さくし、第1グランド部10と傾斜部1との間に生じた電位差を、第1グランド部10Bにおける場合と比較して小さくすることができる。そうすると、第1グランド部10と傾斜部1との間の寄生容量による不要共振の周波数を、第1グランド部10Bにおける場合と比較して低下させることができ、第1アンテナ11が対応する電波の周波数帯への影響を抑制し、第1アンテナ11の利得が低下してしまうことを抑制することができる。
 なお、第1アンテナが対応する電波の周波数帯との関係で不要共振が影響を及ぼすことを抑制できれば、第1グランド部の態様は、図2Aに示される場合に限られない。
 図6は、第1変形例のアンテナ装置100Cの説明図である。
 第1変形例のアンテナ装置100Cは、本実施形態のアンテナ装置100と同様に、傾斜部1に配置されている。そして、アンテナ装置100Cは、ケース90と、第1アンテナユニットA1に相当する第1グランド部10C,第1アンテナ11C及び第1基部12Cと、第2アンテナユニットA2に相当する第2グランド部20,第2アンテナ21及び第2基部22を有する。
 第1グランド部10Cは、上述した第1参考例における第1グランド部10Bと同様に、傾斜部1と所定の角度をなすように延在している。具体的には、第1グランド部10Cは、水平面(XY平面)に平行に延在している。但し、第1グランド部10Cは、第1参考例における第1グランド部10Bと異なり、うら面側に抑制部13をさらに有する。
 抑制部13は、第1アンテナ11Cが対応する電波の周波数帯における不要共振を抑制する部材である。抑制部13は、導電性の部材であり、例えば、誘電体で形成されるクッションに導電性の布を巻き付けたガスケットや、導電性の板バネで形成されている。
 第1変形例のアンテナ装置100Cでは、第1グランド部10Cのうら面側に抑制部13を有することにより、第1グランド部10Cの抑制部13のうら面と、傾斜部1の上方側の面との間の離間距離を小さくすることができる。これにより、第1グランド部10Cと傾斜部1との間に生じた電位差を、第1グランド部10Bにおける場合と比較して小さくすることができる。そうすると、第1グランド部10Cと傾斜部1との間の寄生容量による不要共振の周波数を、第1グランド部10Bにおける場合と比較して低下させることができ、第1アンテナ11Cが対応する電波の周波数帯への影響を抑制し、第1アンテナ11Cの利得が低下してしまうことを抑制することができる。
 図7は、第2変形例のアンテナ装置100Dの説明図である。
 第2変形例のアンテナ装置100Dは、本実施形態のアンテナ装置100と同様に、傾斜部1に配置されている。そして、アンテナ装置100Dは、ケース90と、第1アンテナユニットA1に相当する第1グランド部10D,第1アンテナ11D及び第1基部12Dと、第2アンテナユニットA2に相当する第2グランド部20,第2アンテナ21及び第2基部22を有する。
 第1グランド部10Dは、第1本体部14と、第1延伸部15とを有する。第1本体部14は、上述した第1参考例における第1グランド部10Bと同様に、傾斜部1と所定の角度をなすように延在する部位である。具体的には、第1本体部14は、水平面(XY平面)に平行に延在している。第1延伸部15は、第1本体部14から延在し、第1本体部14と傾斜部1との間に位置する部位である。具体的には、第1延伸部15は、第1本体部14の-X方向側の端部から、下方に延在している。
 第2変形例のアンテナ装置100Dは、第1本体部14の傾斜部1側の端部18と、第1延伸部15の傾斜部1側の端部19とは、傾斜部1と導通されている(電気的に接続されている)。
 第1グランド部10Dが端部18及び端部19において傾斜部1と導通させることにより、第1グランド部10Dの端部側で傾斜部1との間の寄生容量が生じることを抑制している。これにより、第1アンテナ11Dが対応する電波の周波数帯への影響を及ぼすことを抑制し、第1アンテナ11Dの利得が低下してしまうことを抑制することができる。
<<第1アンテナに関する変形例>>
 上述したように、本実施形態のアンテナ装置100では、図2Aに示されるように、下方側に地上波の周波数帯に対応する第1アンテナ11が配置され、上方側に衛星波の周波数帯に対応する第2アンテナ21が配置されている。下方側に位置している第1アンテナ11の上方には、第2グランド部20が位置している。
 このとき、第1アンテナ11のエレメント長を確保することが困難な場合がある。また、第1アンテナ11を伸ばすことで第2グランド部20と近づき、干渉してしまうことがある。
 そこで、後述する第3変形例のアンテナ装置100Eでは、第1アンテナ11Eの形状を変形することにより、第1アンテナ11Eのエレメント長を長くすることができると共に、第2グランド部20との干渉を抑制することができる。
 図8は、第3変形例のアンテナ装置100Eの説明図である。
 第3変形例のアンテナ装置100Eは、本実施形態のアンテナ装置100と同様に、傾斜部1に配置されている。そして、アンテナ装置100Eは、ケース90と、第1アンテナユニットA1に相当する第1グランド部10E,第1アンテナ11E及び第1基部12Eと、第2アンテナユニットA2に相当する第2グランド部20,第2アンテナ21及び第2基部22を有する。
 第3変形例のアンテナ装置100Eでは、第1アンテナ11Eは、立設部16と、対向部17とを有する。
 立設部16は、第1アンテナ11Eのエレメントのうち、第1グランド部10Eのおもて面に対して立ち上がるように形成される部位である。立設部16は、図8に示されるように、上方向(+Z方向)に立ち上がるように形成されている。但し、立設部16は、上方向に立ち上がる場合に限られず、上方向に対して所定の角度で傾斜していても良い。立設部16の上方には、第2アンテナユニットA2の第2グランド部20が位置している。
 対向部17は、第1アンテナ11Eのエレメントのうち、立設部16の上側の端部から延在し、第2グランド部20のうら面に対向する部位である。対向部17は、第2グランド部20のうら面に平行に延在している。このとき、上方側(+Z方向側)から見たときの平面視において、対向部17の先端は、第2グランド部20に対して-X方向側に突出している。つまり、上方側(+Z方向側)から見たときの平面視において、対向部17の少なくとも一部は、第2グランド部20と非重複である。言い換えると、上方側(+Z方向側)から見たときの平面視において、第1アンテナ11Eのエレメントの少なくとも一部は、第2グランド部20と非重複である。
 但し、対向部17は、立設部16の上側の端部以外から延在するように形成されていても良い。すなわち、対向部17は、立設部16における上下方向の途中から延在するように形成されていても良い。また、対向部17が延在する方向は、第2グランド部20のうら面に対して平行な方向に限られず、第2グランド部20のうら面に対して平行な方向から所定の角度で傾斜する方向であっても良い。
 第3変形例のアンテナ装置100Eでは、第1アンテナ11Eは、対向部17を有することにより、第1アンテナ11Eのエレメント長を長くすることができる。また、第2グランド部20との干渉を抑制することができる。
 また、第3変形例のアンテナ装置100Eでは、対向部17の下方に第1グランド部10Eや第1基部12Eが位置しない領域を増やすことができる。すなわち、第1アンテナ11E(ここでは、対向部17)の下方に第1グランド部10Eや第1基部12Eの厚み分の導電体が存在しない領域を増やすことができる。これにより、傾斜部1から第1アンテナ11E(ここでは、対向部17)までのZ方向の離間距離をより大きく確保することができ、第1アンテナ11Eの実質的なエレメント長をより長くすることができる。さらに、第3変形例のアンテナ装置100Eでは、第1アンテナ11Eを傾斜部1の側とは反対側に延在させることで、傾斜部1との干渉を抑制することができる。
 第1アンテナのエレメント長を長くすることができると共に、第2グランド部との干渉を抑制する構造は、上述した第3変形例の態様に限られない。
 図9は、第4変形例のアンテナ装置100Fの説明図である。
 第4変形例のアンテナ装置100Fは、本実施形態のアンテナ装置100と同様に、傾斜部1に配置されている。そして、アンテナ装置100Fは、ケース90と、第1アンテナユニットA1に相当する第1グランド部10F,第1アンテナ11F及び第1基部12Fと、第2アンテナユニットA2に相当する第2グランド部20,第2アンテナ21及び第2基部22を有する。
 第4変形例のアンテナ装置100Fでは、第1アンテナ11Fは、上方向(+Z方向)に対して所定の角度で傾斜している。具体的には、第1アンテナ11Fは、上方向に対して、-X方向側に傾斜して延在している。このとき、上方側(+Z方向側)から見たときの平面視において、第1アンテナ11Fの先端は、第2グランド部20に対して-X方向側に突出している。つまり、上方側(+Z方向側)から見たときの平面視において、第1アンテナ11Eのエレメントの少なくとも一部は、第2グランド部20と非重複である。
 第4変形例のアンテナ装置100Fでは、第1アンテナ11Fが上方向(+Z方向)に対して所定の角度で傾斜することで、上側の端部が第2グランド部20と重複しないように延在することができる。このため、第1アンテナ11Fのエレメント長を長くすることができる。また、第2グランド部20との干渉を抑制することができる。また、第3変形例のアンテナ装置100Eと同様に、第1アンテナ11Fの下方に第1グランド部10Fや第1基部12Fが位置しない領域を増やすことができ、第1アンテナ11Fの実質的なエレメント長をより長くすることができる。
<<第2グランド部に関する変形例>>
 以下では、第2グランド部に関する変形例について、比較例を用いて説明する。なお、以下の説明では、ケース90と、支持部91と、第1アンテナユニットA1の図示及び説明を省略している。また、本実施形態のアンテナ装置100と同様の構成については、説明を省略することがある。
 図10Aは、第2参考例のアンテナ装置100Gの説明図である。図10Bは、アンテナ装置100Gの平面図である。
 第2参考例のアンテナ装置100Gは、本実施形態のアンテナ装置100と同様に、傾斜部1に配置されている。そして、アンテナ装置100Gは、第2アンテナユニットA2に相当する第2グランド部20G,第2アンテナ21G及び第2基部22Gを有する。
 第2グランド部20Gは、本実施形態における第2グランド部20と同様に、衛星波の周波数帯に対応する第2アンテナ21Gのグランドとして機能する部材である。第2グランド部20Gの外形は、図10Bに示されるように、上方側(+Z方向側)から見たときの平面視において、長方形であって、縦、横の長さが異なっている。
 第2アンテナ21Gは、本実施形態における第2アンテナ21と同様に、衛星波の周波数帯に対応するアンテナである。アンテナ装置100Gでは、図10Aに示されるように、複数の周波数帯の電波に対応するために、互いに異なる周波数帯の電波に対応する複数の第2アンテナ21Gを積層させる、いわゆるパッチアンテナ積層タイプのアンテナ装置が採用されている。アンテナ装置100Gでは、図10Aに示されるように、2段の第2アンテナ21Gが積層されている。2段の第2アンテナ21Gの各々は、放射素子23と、誘電体24とを有する。但し、下段の第2アンテナ21Gの放射素子23は、上段の第2アンテナ21Gに隠れて不図示となっている。
 ところで、衛星波の周波数帯に対応する第2アンテナ21Gの第2グランド部20Gは、所定の周波数帯の波長(以下、「所定の波長」と呼ぶことがある)に対応するように、所定の波長から定められる大きさ(以下、「所定の大きさ」と呼ぶことがある)を有することが望ましい。ここで、所定の大きさは、第2グランド部20Gに配置された第2アンテナ21Gの中心からの長さにより定められる。第2グランド部20Gの大きさが、所定の大きさに対して小さくなると、第2アンテナ21Gの天頂方向の利得が低下してしまうことがある。
 具体的には、第2グランド部20Gは、第2アンテナ21Gの中心29Gから、第2アンテナ21Gが対応する電波の周波数帯の4分の1波長分の範囲以上の大きさを有することが望ましい。一方で、アンテナ装置100G全体を小型化しようとすると、第2グランド部20Gを小さくする必要がある。第2グランド部20Gの外形が縦、横の長さが異なる長方形である場合は、例えば、第2グランド部20Gの長手方向(図10Bに示される矢印)の長さを4分の1波長に近づけることで、天頂方向の利得を向上させることができる。
 また、第2グランド部の外形が長方形である場合、第2アンテナを第2グランド部の長手方向の中心の位置に配置すると、天頂方向の利得や指向性を向上させることができる。
 しかし、第2参考例のアンテナ装置100Gでは、図10Bに示されるように、第2グランド部20Gの中心28Gよりも+Y方向側寄りに、第2アンテナ21Gが配置されている。具体的には、第2アンテナ21Gの中心29Gは、第2グランド部20Gの中心28Gに対して+Y方向の側に位置している。このとき、第2参考例における第2グランド部20Gでは、第2アンテナ21Gの天頂方向の利得や指向性を低下してしまうことがある。
 そこで、後述する第5変形例のアンテナ装置100Hのように、折り返し構造を有する第2グランド部20Hにより、第2アンテナ21Hの天頂方向の利得や指向性を向上させることができる。
 図11Aは、第5変形例のアンテナ装置100Hの説明図である。
 第5変形例のアンテナ装置100Hは、本実施形態のアンテナ装置100と同様に、傾斜部1に配置されている。そして、アンテナ装置100Hは、第2アンテナユニットA2に相当する第2グランド部20H,第2アンテナ21H及び第2基部22Hを有する。
 第2グランド部20Hは、本実施形態における第2グランド部20と同様に、衛星波の周波数帯に対応する第2アンテナ21Hのグランドとして機能する部材である。第2グランド部20Hは、図11Aに示されるように、第2本体部26Hと、第2延伸部27Hとを有する。
 第2本体部26Hは、第2グランド部20Hのうち、第2アンテナ21Hが配置される部位である。第2本体部26Hは、上述した第2参考例における第2グランド部20Gと同様に、上方側(+Z方向側)から見たときの平面視において、長方形であって、縦、横の長さが異なっている。
 第2延伸部27Hは、第2グランド部20Hのうち、第2本体部26Hから延在し、第2本体部26Hと傾斜部1との間に位置する部位である。具体的には、第2延伸部27Hは、第2本体部26Hの+Y方向側の端部から、下方に延在している。したがって、第2参考例における第2グランド部20Gと比較すると、第5変形例における第2グランド部20Hは、折り返し構造である第2延伸部27Hをさらに有していることになる。
 第2アンテナ21Hは、本実施形態における第2アンテナ21と同様に、衛星波の周波数帯に対応するアンテナである。アンテナ装置100Hは、複数の周波数帯の電波に対応するために、互いに異なる周波数帯の電波に対応する複数(ここでは、2段)の第2アンテナ21Hを積層させる、いわゆるパッチアンテナ積層タイプのアンテナ装置が採用されている。
 また、2段の第2アンテナ21Hは、第2本体部26Hの中心28Hよりも+Y方向側寄りに配置されている。具体的には、2段の第2アンテナ21Hの各々の中心29Hは、第2本体部26Hの中心28Hに対して+Y方向の側に位置している。
 なお、第2グランド部の折り返し構造は、上述した第5変形例における態様に限られない。
 図11Bは、第6変形例のアンテナ装置100Iの説明図である。
 第6変形例のアンテナ装置100Iは、本実施形態のアンテナ装置100と同様に、傾斜部1に配置されている。そして、アンテナ装置100Iは、第2アンテナユニットA2に相当する第2グランド部20I,第2アンテナ21I及び第2基部22Iを有する。
 第2グランド部20Iは、本実施形態における第2グランド部20と同様に、衛星波の周波数帯に対応する第2アンテナ21Iのグランドとして機能する部材である。第2グランド部20Iは、第2本体部26Iと、第2延伸部27Iとを有する。
 第2本体部26Iは、第2グランド部20Iのうち、第2アンテナ21Iが配置される部位である。第2本体部26Iは、上述した第5変形例における第2グランド部20Hと同様に、上方側(+Z方向側)から見たときの平面視において、長方形であって、縦、横の長さが異なっている。
 第2延伸部27Iは、第2グランド部20Iのうち、第2本体部26Iから延在し、第2本体部26Iと傾斜部1との間に位置する部位である。具体的には、第2延伸部27Iは、第2本体部26Iの+Y方向側の端部から、下方に延在している。第2延伸部27Iは、第5変形例の第2延伸部27Hと異なり、傾斜部1に沿った形状を有している。
 第2アンテナ21Iは、本実施形態における第2アンテナ21と同様に、衛星波の周波数帯に対応するアンテナである。アンテナ装置100Iは、複数の周波数帯の電波に対応するために、互いに異なる周波数帯の電波に対応する複数(ここでは、2段)の第2アンテナ21Iを積層させる、いわゆるパッチアンテナ積層タイプのアンテナ装置が採用されている。
 また、2段の第2アンテナ21Iは、第2本体部26Iの中心28Iよりも+Y方向側寄りに配置されている。具体的には、2段の第2アンテナ21Iの各々の中心29Iは、第2本体部26Iの中心28Iに対して+Y方向の側に位置している。
 図12は、第2参考例における第2アンテナ21Gの平均利得の周波数特性を示す図である。図13は、第5変形例における第2アンテナ21Hの平均利得の周波数特性を示す図である。図14は、第6変形例における第2アンテナ21Iの平均利得の周波数特性を示す図である。
 図12~図14の各々において、横軸は周波数を表し、縦軸は平均利得を表している。アンテナ装置100G~100Iの各々は、上述したようにパッチアンテナ積層タイプのアンテナ装置であり、互いに異なる周波数帯の電波に対応する。図12~図14の各々において、L1バンドの電波に対応する第2アンテナと、及びL5バンドの電波に対応する第2アンテナとの結果を、それぞれ破線及び実線で表している。
 さらに、図12~図14の各々において、角度θ毎の平均利得の値を、印を使ってプロットしている。ここで、角度θは、平均利得が計算される角度が+Z方向となす角度であり、+Z方向がθ=0である。すなわち、図12~図14の各々において、破線上の○印(白丸印)及び実線上の●印(黒丸印)は、角度θが0度~30度の結果を表している。また、破線上の△印(白三角印)及び実線上の▲印(黒三角印)は、角度θが35度~60度の結果を表している。また、破線上の◇印(白ひし形印)及び実線上の◆印(黒ひし形印)は、角度θが65度~90度の結果を表している。
 図12~図14に示されるように、折り返し構造を有さない第2グランド部20Gに配置された第2アンテナ21Gよりも、折り返し構造を有する第2グランド部20Hに配置された第2アンテナ21Hが、特にL5バンドの周波数帯において平均利得が向上していることがわかる。また、第2グランド部20Hに配置された第2アンテナ21Hよりも、第2グランド部20Iに配置された第2アンテナ21Iが、特にL5バンドの周波数帯において平均利得が向上していることがわかる。
 したがって、折り返し構造を有することにより、限られた収容空間内で、第2グランド部の長手方向の長さを4分の1波長に近づけることでき、天頂方向の利得を向上させることができる。
<<その他の変形例>>
 図15Aは、第7変形例のアンテナ装置100Jの説明図である。なお、以下の説明では、ケース90と、支持部91の図示及び説明を省略している。また、本実施形態のアンテナ装置100と同様の構成については、説明を省略することがある。
 第7変形例のアンテナ装置100Jは、本実施形態のアンテナ装置100と同様に、不図示の傾斜部に配置されている。そして、アンテナ装置100Jは、第1アンテナユニットA1に相当する第1グランド部10J,第1アンテナ11J及び第1基部12Jと、第2アンテナユニットA2に相当する第2グランド部20J,第2アンテナ21J及び第2基部22Jを有する。
 上述した本実施形態のアンテナ装置100では、傾斜部1において、第1アンテナユニットA1の第1アンテナ11が下側に配置され、第2アンテナユニットA2の第2アンテナ21が上側に配置されていた。第7変形例のアンテナ装置100Jは、他のアンテナをさらに有していても良い。アンテナ装置100Jは、第1アンテナ11J及び第2アンテナ21Jの+Y方向側に、さらに第3アンテナ31Jと、第3基部32Jとを有している。
 第7変形例のアンテナ装置100Jでは、第1グランド部10Jが、第1アンテナ11Jと、第3アンテナ31Jとの共通のグランドとして機能している。但し、アンテナ装置100Jは、第3アンテナ31Jのグランドとして機能するグランド部をさらに有し、第1グランド部10Jと電気的に接続されていても良い。
 第3アンテナ31Jは、地上波の周波数帯に対応するアンテナである。第3アンテナ31Jは、例えば、GSM、UMTS、LTE、5G等に使用されるTEL用の周波数帯の電波に対応する。但し、第3アンテナ31Jは、テレマティクス、V2X、Wi-Fi、Bluetooth等に使用される周波数帯の電波に対応していても良い。
 第3アンテナ31Jは、面状アンテナである。ここで、「面状アンテナ」とは、アンテナのエレメントが主に板状部材で形成されているアンテナである。第3アンテナ31Jは、いわゆる板状逆Lアンテナである。但し、アンテナのエレメントの全てが板状部材で形成されている必要はなく、アンテナのエレメントが板状部材以外で形成されている部分を有していても良い。また、「面状アンテナ」は、所定幅を有する形状である。
 第3アンテナ31Jは、縦板部33Jと、横板部34Jとを有する。
 縦板部33Jは、第3アンテナ31Jのエレメントのうち、第1グランド部10Jのおもて面に対して立ち上がるように形成される部位である。縦板部33Jは、図15Aに示されるように、上方向(+Z方向)に立ち上がるように形成されている。但し、縦板部33Jは、上方向に立ち上がる場合に限られず、上方向に対して所定の角度で傾斜していても良い。
 横板部34Jは、第3アンテナ31Jのエレメントのうち、縦板部33Jの上側の端部から水平方向に延在する部位である。但し、横板部34Jは、縦板部33Jの上側の端部以外から延在するように形成されていても良い。すなわち、横板部34Jは、縦板部33Jにおける上下方向の途中から延在するように形成されていても良い。また、横板部34Jが延在する方向は、水平方向に限られず、水平方向から所定の角度で傾斜する方向であっても良い。
 図15Bは、第8変形例のアンテナ装置100Kの説明図である。
 第8変形例のアンテナ装置100Kは、本実施形態のアンテナ装置100と同様に、傾斜部1に配置されている。そして、アンテナ装置100Kは、第1アンテナユニットA1に相当する第1グランド部10K,第1アンテナ11K及び第1基部12Kと、第2アンテナユニットA2に相当する第2グランド部20K,第2アンテナ21K及び第2基部22Kを有する。
 アンテナ装置100Kは、上述した第7変形例のアンテナ装置100Jと同様に、さらに第3アンテナ31Kと、第3基部32Kとを有している。第3アンテナ31Kは、縦板部33Kと、横板部34Kと、追加部35Kとを有する。
 縦板部33Kと、横板部34Kとは、第7変形例における縦板部33Jと、横板部34Jと同様である。追加部35Kは、横板部34Kに接続されるエレメントの追加部分である。追加部35Kは、横板部34Kに対して傾斜部1とは反対側(-X方向の側)に位置している。
 図16は、第3アンテナ31J及び第3アンテナ31Kの平均利得の周波数特性を示す図である。
 図16の各々において、横軸は周波数を表し、縦軸は平均利得を表している。上述した第7変形例の第3アンテナ31Jの結果を破線で表し、第8変形例の第3アンテナ31Kの結果を破線で表している。
 図16に示されるように、第3アンテナ31Kが追加部35Kを有することにより、平均利得が向上することがわかる。これは、第3アンテナ31Kが追加部35Kを有することにより、容量が増え広帯域な特性が得られるからである。また、追加部35Kが横板部34Kに対して傾斜部1とは反対側(-X方向の側)に位置することで、より広帯域な特性を得ることができる。
 図17は、第9変形例のアンテナ装置100Lの説明図である。なお、以下の説明では、ケース90と、支持部91と、第1アンテナユニットA1の図示及び説明を省略している。また、本実施形態のアンテナ装置100と同様の構成については、説明を省略することがある。
 第9変形例のアンテナ装置100Lは、本実施形態のアンテナ装置100と同様に、傾斜部1に配置されている。そして、アンテナ装置100Lは、第2アンテナユニットA2に相当する第2グランド部20L,第2アンテナ21L及び第2基部22Lと、第4アンテナ41と、第4基部42とを有する。
 第4アンテナ41は、例えば、V2Xに使用される周波数帯の電波に対応する。第4基部42は、第4アンテナ41の給電部及び整合回路が位置する部材である。第9変形例のアンテナ装置100Lでは、第4アンテナ41及び第4基部42は、共通のグランドとして、第2グランド部20Lに配置されている。
 図18は、第10変形例のアンテナ装置100Mの説明図である。
 第10変形例のアンテナ装置100Mは、本実施形態のアンテナ装置100と同様に、傾斜部1に配置されている。そして、アンテナ装置100Mは、第2アンテナユニットA2に相当する第2グランド部20M,第2アンテナ21M及び第2基部22Mと、第5アンテナ51とを有する。
 第5アンテナ51は、例えば、GSM、UMTS、LTE、5G等に使用されるTEL用の周波数帯の電波に対応する。第10変形例のアンテナ装置100Mでは、第5アンテナ51は、共通のグランドとして、第2グランド部20Mに配置されている。
 以上、図面を参照して本発明の実施形態及び変形例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
==まとめ==
 本明細書によれば、以下の態様のアンテナ装置が提供される。
(態様1)
 態様1は、水平面に対して傾斜した傾斜部1の上方側に位置する第1グランド部10と、第1グランド部10のおもて面側に配置され、地上波の第1周波数帯に対応する第1アンテナ11と、傾斜部1の上方側に位置し、おもて面が水平面と平行な第2グランド部20と、第2グランド部20のおもて面側に配置され、衛星波の第2周波数帯に対応する第2アンテナ21と、を備え、第1グランド部10と第1アンテナ11とは、第2グランド部20に対して下方側に位置する。
 上述の態様によれば、傾斜部1において、複数のアンテナの各々を、所望の特性を確保すると共に、限られた収容空間内で効率的に配置することができる。
(態様2)
 態様2では、傾斜部1は、導電部を有し、第1グランド部10は、第1周波数帯における不要共振を抑制するように形成されている。
 上述の態様によれば、第1アンテナ11の利得が低下してしまうことを抑制することができる。
(態様3)
 態様3では、第1グランド部10は、傾斜部1の上方側の面と平行に配置されている。
 上述の態様によれば、第1アンテナ11の利得が低下してしまうことを抑制することができる。
(態様4)
 態様4では、第1グランド部10Cは、傾斜部1と所定の角度をなすように延在し、第1グランド部10Cのうら面側に、第1周波数帯における不要共振を抑制する抑制部13を有する。
 上述の態様によれば、第1アンテナ11Cの利得が低下してしまうことを抑制することができる。
(態様5)
 態様5では、第1グランド部10Dは、傾斜部1と所定の角度をなすように延在する第1本体部14と、第1本体部14から延在し、第1本体部14と傾斜部1との間に位置する第1延伸部15と、を有し、第1本体部14の傾斜部1側の端部18と、第1延伸部15の傾斜部1側の端部19とは、傾斜部1と電気的に接続されている。
 上述の態様によれば、第1アンテナ11Dの利得が低下してしまうことを抑制することができる。
(態様6)
 態様6では、上方側から見たときの平面視において、第1アンテナ11Eのエレメントの少なくとも一部は、第2グランド部20と非重複である。
 上述の態様によれば、第1アンテナ11Eのエレメント長を長くすることができると共に、第2グランド部20との干渉を抑制することができる。
(態様7)
 態様7では、傾斜部1は、導電部を有し、第2グランド部20を傾斜部1に対して支持する支持部91を備え、支持部91が絶縁体で形成されている。
 上述の態様によれば、第2アンテナ21の天頂方向の利得や指向性を向上させることができる。
(態様8)
 態様8では、第2グランド部20Hは、水平面に平行な方向に延在し、第2アンテナ21Hが配置される第2本体部26Hと、第2本体部26Hから延在し、第2本体部26Hと傾斜部1との間に位置する第2延伸部27Hと、を有する。
 上述の態様によれば、第2アンテナ21Hの天頂方向の利得や指向性を向上させることができる。
(態様9)
 態様9では、第2アンテナ21Hの中心29Hは、第2本体部26Hの中心28Hに対して所定方向の側に位置し、第2延伸部27Hは、第2本体部26Hの所定方向の側の端部から延在する。
 上述の態様によれば、第2アンテナ21Hの天頂方向の利得や指向性を向上させることができる。
(態様10)
 態様10では、アンテナ装置100は、車両に配置される。
 上述の態様によれば、車両の傾斜部1において、複数のアンテナの各々を、所望の特性を確保すると共に、限られた収容空間内で効率的に配置することができる。
 上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。また、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更や改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれるのはいうまでもない。
1 傾斜部
10,10B~10F,10J,10K 第1グランド部
11,11B~11F,11J,11K 第1アンテナ
13 抑制部
14 第1本体部
15 第1延伸部
18,19 端部
20,20A,20G~20M 第2グランド部
21,21A,21G~21M 第2アンテナ
26H,26I 第2本体部
27H,27I 第2延伸部
28G~28I,29G~29I 中心
91 支持部
100,100A~100M アンテナ装置

Claims (10)

  1.  水平面に対して傾斜した傾斜部の上方側に位置する第1グランド部と、
     前記第1グランド部のおもて面側に配置され、地上波の第1周波数帯に対応する第1アンテナと、
     前記傾斜部の上方側に位置し、おもて面が前記水平面と平行な第2グランド部と、
     前記第2グランド部のおもて面側に配置され、衛星波の第2周波数帯に対応する第2アンテナと、
     を備え、
     前記第1グランド部と前記第1アンテナとは、前記第2グランド部に対して下方側に位置する、
     アンテナ装置。
  2.  前記傾斜部は、導電部を有し、
     前記第1グランド部は、前記第1周波数帯における不要共振を抑制するように形成されている、
     請求項1に記載のアンテナ装置。
  3.  前記第1グランド部は、前記傾斜部の上方側の面と平行に配置されている、
     請求項1又は2に記載のアンテナ装置。
  4.  前記第1グランド部は、前記傾斜部と所定の角度をなすように延在し、
     前記第1グランド部のうら面側に、前記第1周波数帯における不要共振を抑制する抑制部を有する、
     請求項1又は2に記載のアンテナ装置。
  5.  前記第1グランド部は、
      前記傾斜部と所定の角度をなすように延在する第1本体部と、
      前記第1本体部から延在し、前記第1本体部と前記傾斜部との間に位置する第1延伸部と、
     を有し、
     前記第1本体部の前記傾斜部側の端部と、前記第1延伸部の前記傾斜部側の端部とは、前記傾斜部と電気的に接続されている、
     請求項1又は2に記載のアンテナ装置。
  6.  上方側から見たときの平面視において、前記第1アンテナのエレメントの少なくとも一部は、前記第2グランド部と非重複である、
     請求項1から5のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
  7.  前記傾斜部は、導電部を有し、
     前記第2グランド部を前記傾斜部に対して支持する支持部を備え、
     前記支持部が絶縁体で形成されている、
     請求項1から6のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
  8.  前記第2グランド部は、
      前記水平面に平行な方向に延在し、前記第2アンテナが配置される第2本体部と、
      前記第2本体部から延在し、前記第2本体部と前記傾斜部との間に位置する第2延伸部と、
     を有する、
     請求項1から7のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
  9.  前記第2アンテナの中心は、前記第2本体部の中心に対して所定方向の側に位置し、
     前記第2延伸部は、前記第2本体部の前記所定方向の側の端部から延在する、
     請求項8に記載のアンテナ装置。
  10.  前記アンテナ装置は、車両に配置される、
     請求項1から9のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
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