JP4713368B2

JP4713368B2 - Antenna device

Info

Publication number: JP4713368B2
Application number: JP2006048927A
Authority: JP
Inventors: 康晴新井; 昌敏高田
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc; Yagi Antenna Co Ltd
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc; Yagi Antenna Co Ltd
Priority date: 2006-02-24
Filing date: 2006-02-24
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2026-02-24
Also published as: JP2007228414A

Description

本発明は、例えば車両に搭載されるアンテナ装置に係り、特に車内等の近傍における影響を軽減するためのアンテナ装置に関するものである。 The present invention relates to an antenna device mounted on a vehicle, for example, and more particularly to an antenna device for reducing the influence in the vicinity of the inside of a vehicle.

従来、車両に搭載されてラジオ放送やＴＶ放送等を受信するアンテナは、図１２に示すように車両１の窓ガラス２に貼るフィルムアンテナ３が一般に使用されている。 Conventionally, as an antenna that is mounted on a vehicle and receives a radio broadcast, a TV broadcast, or the like, a film antenna 3 that is attached to a window glass 2 of the vehicle 1 is generally used as shown in FIG.

上記のように車両１の窓ガラス２にフィルムアンテナ３を貼り付けた場合、図１３に示すように車外と車内の両方に指向性４を持つようになり、車内の物の配置や人の動きがフィルムアンテナ３の受信感度に影響を与え、安定した受信状態に保つことが困難である。上記図１３は、フィルムアンテナ３を装着した車両１を正面から見た図である。 When the film antenna 3 is attached to the window glass 2 of the vehicle 1 as described above, it has directivity 4 both outside and inside the vehicle as shown in FIG. However, it affects the reception sensitivity of the film antenna 3 and it is difficult to maintain a stable reception state. FIG. 13 is a view of the vehicle 1 equipped with the film antenna 3 as viewed from the front.

また、本発明に関連する公知技術として、車両に設けられる合わせガラスにおいて、ガラスのほぼ全面に導電膜を付設し、前記導電膜のより車外側にアンテナ導体を配置すると共に、前記導電膜を接地し、車内からの電磁ノイズのアンテナ素子への混入を抑止するようにした車両用ガラスアンテナ装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。 Further, as a known technique related to the present invention, in a laminated glass provided in a vehicle, a conductive film is provided on almost the entire surface of the glass, an antenna conductor is disposed outside the conductive film, and the conductive film is grounded. In addition, there is known a vehicle glass antenna device in which mixing of electromagnetic noise from the inside of the vehicle into the antenna element is suppressed (see, for example, Patent Document 1).

また、近年、人口媒質を伝わる電磁波に対する有効的な誘電率（ε）と透磁率（μ）が共に負で、その結果屈折率も負となる左手系メタマテリアルと液晶を用いて広範囲例えば−４２度から＋３４度の範囲で任意の方向にビーム走査を可能とする技術が研究されている（例えば、非特許文献１参照。）。
特開２００３−１７９２０号公報日経エレクトロニクス２００６年１月２日号、７５頁“左手系メタマテリアル” In recent years, the effective dielectric constant (ε) and permeability (μ) with respect to electromagnetic waves transmitted through the artificial medium are both negative, and as a result, the refractive index is also negative. A technique for enabling beam scanning in an arbitrary direction within a range of from +34 degrees to +34 degrees has been studied (for example, see Non-Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-17920 Nikkei Electronics January 2, 2006 issue, page 75 “Left-Handed Metamaterial”

上記のように車両１の窓ガラス２に貼る従来のフィルムアンテナ３は、車内方向にも指向性があるために車内の影響を受け易い。アンテナの特性は、時間に対して変わらず、一定の特性を保つことが理想である。しかし、上記従来のフィルムアンテナ３では、車内の物の配置や人の動きが受信感度に影響を与えるため、例えば車内の人間がアンテナに近付くことによってアンテナの指向性が変わり受信できなくなるといったことも考えられる。 As described above, the conventional film antenna 3 attached to the window glass 2 of the vehicle 1 is easily affected by the inside of the vehicle because it has directivity in the in-vehicle direction. Ideally, the characteristics of the antenna do not change with time and maintain a certain characteristic. However, in the conventional film antenna 3 described above, since the arrangement of objects in the vehicle and the movement of the person affect the reception sensitivity, for example, when the person in the vehicle approaches the antenna, the directivity of the antenna changes and the reception becomes impossible. Conceivable.

また、特許文献１に示されている発明では、車内からの電磁ノイズのアンテナ素子への混入を抑止することができるが、指向性を可変することができず、車両等の移動体に搭載した場合、安定した受信状態を保持することが不可能である。 In addition, in the invention disclosed in Patent Document 1, the electromagnetic noise from the inside of the vehicle can be prevented from being mixed into the antenna element, but the directivity cannot be varied and is mounted on a moving body such as a vehicle. In this case, it is impossible to maintain a stable reception state.

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、例えば車内等における物の配置や人の動きによる受信感度への影響を防止でき、また、指向性の可変を可能とし、車両等の移動体に搭載した場合でも安定した受信状態を保持できるアンテナ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. For example, it is possible to prevent the influence of the arrangement of objects in the vehicle or the like on the reception sensitivity due to the movement of the person, and to change the directivity, thereby An object of the present invention is to provide an antenna device that can maintain a stable reception state even when mounted on a mobile object.

第１の発明に係るアンテナ装置は、板状の絶縁体と、前記絶縁体の一方の面上に導電体パターンとして形成された輻射器と、前記絶縁体上の他方の面上に配置した複数の接地導電体と、前記複数の接地導電体のそれぞれとアースとの間を接続する複数の可変リアクタンス素子と、前記複数の可変リアクタンス素子のリアクタンスを可変して指向性を可変する制御回路と、を備え、前記複数の接地導電体は、フィルム又は板状であり、一体として前記輻射器より大きく形成された反射器として作用することを特徴とする。 Multiple antenna device according to the first invention, a plate-shaped insulator, which said the radiator formed as a conductor pattern on one surface of the insulator, placed on the other surface on the insulator a ground conductor of a plurality of variable reactance elements connected between each and the ground of the plurality of ground conductors, and a control circuit for varying the reactance of said plurality of variable reactance elements to vary the directivity, The plurality of ground conductors are in the form of a film or a plate, and act as a reflector formed larger than the radiator as a whole .

第２の発明に係るアンテナ装置は、板状絶縁体上の外面に保護膜で覆われた導電体パターンまたは積層した複数の絶縁体間に設けた導電体パターンを輻射器とし、前記絶縁体の内面に配置した複数の接地導電体を構造金属と可変リアクタンス素子で接続し、前記可変リアクタンス素子のリアクタンスを可変して指向性を可変することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an antenna device comprising: a conductor pattern covered with a protective film on an outer surface of a plate-like insulator or a conductor pattern provided between a plurality of laminated insulators; A plurality of ground conductors disposed on the inner surface are connected to a structural metal by a variable reactance element, and the directivity is varied by varying the reactance of the variable reactance element.

第３の発明に係るアンテナ装置は、板状絶縁体上に形成した導電体パターンを輻射器とし、前記絶縁体上の導電体パターンの近傍に配置した複数の接地導電体を構造金属と可変リアクタンス素子で接続し、前記可変リアクタンス素子のリアクタンスを可変して指向性を可変するアンテナ装置において、前記複数の接地導電体は、透明または１／１０波長より間隔が狭く且つ該間隔より十分細いメッシュまたはストライプであることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an antenna device comprising: a conductor pattern formed on a plate-like insulator as a radiator; and a plurality of ground conductors arranged in the vicinity of the conductor pattern on the insulator and a structural metal and a variable reactance. In the antenna device that is connected by an element and varies the reactance of the variable reactance element to change the directivity , the plurality of ground conductors are transparent or a mesh having a narrower interval than 1/10 wavelength and sufficiently narrower than the interval, or It is a stripe.

第４の発明は、前記第１の発明に係るアンテナ装置において、前記輻射器と受信機を接続するように設けられて該受信機の受信するチャンネルを含む帯域に該輻射器を同調させる同調回路を更に備え、前記板状絶縁体が自動車の窓ガラスであり、前記一方の面は該自動車の車外側であり、前記アースが自動車の車体であって、前記制御回路は自動車に搭載された前記受信機からの制御信号により受信品質が最良の状態となるように前記指向性を可変することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the antenna device according to the first aspect of the present invention, a tuning circuit is provided to connect the radiator and the receiver, and tunes the radiator to a band including a channel received by the receiver. further wherein the plate-shaped insulator is is a window glass of automobiles, the one surface is a vehicle exterior side of the car, the ground is a body of an automobile, said control circuit is mounted on a vehicle the The directivity is varied so that the reception quality becomes the best state by a control signal from the receiver .

第５の発明は、前記第４の発明に係るアンテナ装置において、前記輻射器は矩形パッチアンテナであり、前記輻射器と前記同調回路を夫々複数備えて、ダイバーシチ受信を行う前記受信機に接続されることを特徴とする。 The fifth inventions, in the antenna device according to the fourth invention, the radiator is rectangular patch antenna, connecting the tuning circuit and the radiator each plurality includes in, the receiver performing diversity reception It is characterized by being.

本発明によれば、アンテナ周囲における物の配置や人の動きによる受信感度への影響を軽減して安定した受信を行うことができる。また、アンテナの指向性を可変でき、車両等の移動体に搭載した場合であっても安定した受信状態を保持することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the influence on the receiving sensitivity by the arrangement | positioning of a thing around an antenna and a person's movement can be reduced, and stable reception can be performed. Further, the directivity of the antenna can be varied , and a stable reception state can be maintained even when the antenna is mounted on a moving body such as a vehicle.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係るアンテナ装置の基本構成を示すもので、車両１の窓ガラス２に装着した状態を示す要部断面図である。 (First embodiment)
FIG. 1 shows a basic configuration of an antenna device according to a first embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view of a main part showing a state where the antenna device is mounted on a window glass 2 of a vehicle 1.

図１に示すように車両の窓ガラス２に対し、外側面すなわち車外１１側にアンテナ素子１２を装着し、内側面すなわち車内１４側に上記アンテナ素子１２に対向するように接地導電体１３を装着してアンテナ１０Ａを構成している。上記アンテナ素子１２としては、例えば線状アンテナあるいはパッチアンテナ等の導電体パターンを輻射器とするフィルムアンテナなどが用いられる。この場合、導電体パターンは、保護膜で覆って保護している。 As shown in FIG. 1, an antenna element 12 is mounted on the outer side surface of the vehicle window glass 2, that is, the vehicle exterior 11 side, and a ground conductor 13 is mounted on the inner side surface, that is, the vehicle interior 14 side so as to face the antenna element 12 Thus, the antenna 10A is configured. As the antenna element 12, for example, a film antenna using a conductor pattern such as a linear antenna or a patch antenna as a radiator is used. In this case, the conductor pattern is covered and protected by a protective film.

また、上記接地導電体１３は、アンテナ素子１２より大きく形成されるが、図２（ａ）に示すように例えばアルミニウム板や導電性フィルム等により形成した金属板１３１、同図（ｂ）に示すように金属線をλ_０／１０（λ_０：使用周波数における波長）以下の間隔で偏波面に平行に配置してストライプ状に形成した反射器１３２、同図（ｃ）に示すように金属線をλ_０／１０以下の間隔でグリッド状に配列してメッシュを形成したグリッド型反射器１３３など、電波が反射する作用を持つものであれば問題なく使用することができる。 The ground conductor 13 is formed larger than the antenna element 12, but as shown in FIG. 2A, for example, a metal plate 131 formed of an aluminum plate, a conductive film, or the like, as shown in FIG. the metal wire lambda _0/10 _as: reflectors 132 formed in stripes arranged parallel to the polarization plane at intervals of less than (lambda ₀ the wavelength in use frequency), a metal wire as shown in FIG. (c) and lambda _0/10 or less of the grid reflector 133 form a mesh arranged in a grid at intervals, the radio wave can be used without problems as long as it has a function of reflection.

そして、上記アンテナ素子１２の給電点は、同軸ケーブル１５を介して受信機１６に接続される。受信機１６としては、例えばＵＨＦ帯のＴＶ受信機が使用される。 The feeding point of the antenna element 12 is connected to the receiver 16 via the coaxial cable 15. As the receiver 16, for example, a TV receiver in the UHF band is used.

上記のように窓ガラス２の外側面にアンテナ素子１２を貼り付け、内側面に接地導電体１３を貼り付けた構成とすることにより、車内１４方向の指向性が無くなるので、アンテナ素子１２は車内１４の影響を受けずに安定した受信が可能となる。 Since the antenna element 12 is attached to the outer side surface of the window glass 2 and the ground conductor 13 is attached to the inner side surface as described above, directivity in the direction of the vehicle interior 14 is eliminated. Stable reception is possible without being affected by 14.

上記アンテナ素子１２として通常市販されているフィルムアンテナ等を使用した場合、アンテナ単体では希望する信号の周波数帯域において最適となるように調整されているので、このアンテナ素子１２に接地導電体１３を装荷すると特性が変わって希望する信号を受信できなくなる可能性がある。 When a commercially available film antenna or the like is used as the antenna element 12, the antenna alone is adjusted so as to be optimal in the frequency band of a desired signal, so that the ground conductor 13 is loaded on the antenna element 12. As a result, the characteristics may change and the desired signal may not be received.

図３はアンテナのリターンロスの周波数特性例を示したもので、図中実線ａはアンテナ素子１２を単体で使用した場合の特性、破線ｂはアンテナ素子１２に接地導電体１３を装荷した場合の特性を示している。上記図３において、ｆ_０は希望する信号の周波数帯の中心周波数である。 FIG. 3 shows an example of the frequency characteristic of the return loss of the antenna. In the figure, the solid line a indicates the characteristic when the antenna element 12 is used alone, and the broken line b indicates the case where the ground conductor 13 is loaded on the antenna element 12. The characteristics are shown. In FIG. 3, f ₀ is the center frequency of the desired signal frequency band.

上記のようにアンテナ素子１２に接地導電体１３を装荷することによって特性が変わる場合を考慮し、図４に示すようにアンテナ素子１２と受信機１６との間に広帯域の同調回路１７を設ける。この場合、受信機１６は、例えばリモコン操作等によってチャンネル情報が与えられた場合にチャンネル選択を行うと共に、チャンネル情報を信号線１８により同調回路１７へ出力する。上記同調回路１７は、数チャンネル分の帯域に同調する広帯域の同調回路であり、受信機１６から出力されるチャンネル情報に従って、そのチャンネルを含む帯域に同調するように同調帯域を切替える構成となっている。 Considering the case where the characteristics change by loading the grounding conductor 13 on the antenna element 12 as described above, a broadband tuning circuit 17 is provided between the antenna element 12 and the receiver 16 as shown in FIG. In this case, the receiver 16 performs channel selection, for example, when channel information is given by remote control operation or the like, and outputs the channel information to the tuning circuit 17 through the signal line 18. The tuning circuit 17 is a broadband tuning circuit that tunes to a band corresponding to several channels, and is configured to switch the tuning band so as to tune to a band including the channel according to channel information output from the receiver 16. Yes.

上記のようにアンテナ素子１２と受信機１６との間に同調回路１７を設け、チャンネル情報に従って同調回路１７の同調帯域を調整することにより、接地導電体１３の装荷によって受信特性が変わる場合であっても希望するチャンネルの電波を確実に受信することができる。 As described above, the tuning circuit 17 is provided between the antenna element 12 and the receiver 16, and the tuning characteristics of the tuning circuit 17 are adjusted according to the channel information, so that the reception characteristics change depending on the loading of the ground conductor 13. However, it is possible to reliably receive the radio wave of the desired channel.

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るアンテナ装置について説明する。
図５は、本発明の第２実施形態に係るアンテナ装置の構成例を示す図である。この第２実施形態に係るアンテナ装置は、第１実施形態に示したアンテナ１０Ａを複数用いてダイバーシチ受信を行うようにしたものである。 (Second Embodiment)
Next, an antenna device according to a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the antenna device according to the second embodiment of the present invention. The antenna device according to the second embodiment is configured to perform diversity reception using a plurality of antennas 10A shown in the first embodiment.

すなわち、この第２実施形態は、ダイバーシチ受信機２１に複数例えば２組のアンテナ１０Ａ１、１０Ａ２を接続してダイバーシチ受信を行うように構成したもので、各アンテナ１０Ａ１、１０Ａ２のアンテナ素子１２とダイバーシチ受信機２１との間にそれぞれ同調回路１７ａ、１７ｂを設けている。上記２つのアンテナ１０Ａ１、１０Ａ２は、例えば車両の左右両側の窓ガラス２に装着して使用する。 That is, in the second embodiment, a diversity receiver 21 is connected to a plurality of antennas 10A1 and 10A2, for example, so as to perform diversity reception. The antenna element 12 and the diversity reception of each antenna 10A1 and 10A2 are received. Tuning circuits 17a and 17b are provided between the machine 21 and the machine 21, respectively. The two antennas 10A1 and 10A2 are used by being mounted on the window glass 2 on both the left and right sides of the vehicle, for example.

上記ダイバーシチ受信機２１は、例えばリモコン操作等によってチャンネル情報が与えられた場合にチャンネル選択を行うと共に、チャンネル情報を信号線１８ａ、１８ｂにより同調回路１７ａ、１７ｂへ出力する。 The diversity receiver 21 performs channel selection when channel information is given by, for example, remote control operation and outputs the channel information to the tuning circuits 17a and 17b through signal lines 18a and 18b.

上記第２実施形態に係るアンテナ装置によれば、マルチパスによる電界変動の影響を軽減でき、且つ車内１４内における物の配置や人の動きによる影響を受けることなくダイバーシチ受信を行うことができる。また、同調回路１７ａ、１７ｂを設けることで、希望するチャンネルの電波をより確実に受信することができる。このためアンテナ装置を車両等の移動体に搭載した場合でも安定した受信を行うことが可能となる。 According to the antenna device according to the second embodiment, it is possible to reduce the influence of electric field fluctuations due to multipath, and to perform diversity reception without being affected by the arrangement of objects in the vehicle 14 or the movement of people. Further, by providing the tuning circuits 17a and 17b, it is possible to receive the radio wave of the desired channel more reliably. For this reason, even when the antenna apparatus is mounted on a moving body such as a vehicle, stable reception can be performed.

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係るアンテナ装置について説明する。
図６は本発明の第３実施形態に係るアンテナ装置の斜視図、図７は同アンテナ装置の受信機系統を含む全体の構成を示すブロック図である。 (Third embodiment)
Next, an antenna device according to a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 6 is a perspective view of an antenna device according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a block diagram showing an overall configuration including a receiver system of the antenna device.

この第３実施形態では、第１実施形態で示したアンテナ１０Ａにおける接地導電体１３を図６示すように複数に分割してアンテナ１０Ｂを構成している。そして、各分割した接地導電体１３ａ、１３ｂ、…１３ｎを図７に示すように例えばコンデンサ、コイルなどの可変リアクタンス素子２１ａ、２１ｂ、…を介して構造金属である自動車の車体に接続して車体アース２２としている。そして、リアクタンス制御回路２３から可変リアクタンス素子２１ａ、２１ｂ、…に制御信号を与え、アンテナ素子１２と分割した各接地導電体１３ａ、１３ｂ、…との間の相互結合量を可変させて指向性を制御する。 In the third embodiment, the antenna 10B is configured by dividing the ground conductor 13 in the antenna 10A shown in the first embodiment into a plurality of pieces as shown in FIG. Then, the divided ground conductors 13a, 13b,... 13n are connected to the body of the automobile, which is a structural metal, via variable reactance elements 21a, 21b,. Earth 22 is used. Then, a control signal is given from the reactance control circuit 23 to the variable reactance elements 21a, 21b,... To change the mutual coupling amount between the antenna element 12 and the divided ground conductors 13a, 13b,. Control.

また、受信機１６からリアクタンス制御回路２３に制御信号を与え、受信品質が最良の状態となるようにリアクタンス制御回路２３を制御する。更にリアクタンス制御回路２３には、必要に応じてカーナビゲーション装置から例えば位置情報あるいはビル陰やトンネルなどの情報を信号線路２４により与え、リアクタンス制御回路２３の動作を制御する。 In addition, a control signal is given from the receiver 16 to the reactance control circuit 23 to control the reactance control circuit 23 so that the reception quality is in the best state. Further, the reactance control circuit 23 is given, for example, position information or information such as the shadow of a building or a tunnel from the car navigation device through the signal line 24 as needed, and the operation of the reactance control circuit 23 is controlled.

また、上記アンテナ素子１２と受信機１６との間に上記各実施形態と同様に同調回路１７を設け、受信機１６から出力するチャンネル情報により同調回路１７の同調帯域を制御している。 Further, a tuning circuit 17 is provided between the antenna element 12 and the receiver 16 in the same manner as in the above embodiments, and the tuning band of the tuning circuit 17 is controlled by channel information output from the receiver 16.

上記の構成において、受信機１６は、アンテナ素子１２により受信した信号に基づいてリアクタンス制御回路２３に制御信号を与え、受信品質が最良の状態となるように制御する。リアクタンス制御回路２３は、受信機１６からの制御信号に従って可変リアクタンス素子２１ａ、２１ｂ、…を制御し、アンテナ素子１２と分割した各接地導電体１３ａ、１３ｂ、…との間の相互結合量を可変させ、受信品質が最良となるようにアンテナの指向性を制御する。 In the above configuration, the receiver 16 gives a control signal to the reactance control circuit 23 based on the signal received by the antenna element 12 and controls the reception quality to be in the best state. The reactance control circuit 23 controls the variable reactance elements 21a, 21b,... According to the control signal from the receiver 16, and the mutual coupling amount between the antenna element 12 and the divided ground conductors 13a, 13b,. And directivity of the antenna is controlled so that the reception quality is the best.

なお、カーナビゲーション装置からリアクタンス制御回路２３に位置などの情報を与えている場合には、リアクタンス制御回路２３は上記情報に基づいてアンテナの指向性を目的とする方向に予め合わせておくことが可能となるので、その後、受信機１６から与えられる制御信号に従って指向性を迅速且つ正確に調整することができる。 When information such as the position is given from the car navigation device to the reactance control circuit 23, the reactance control circuit 23 can adjust the antenna directivity to the intended direction in advance based on the information. Therefore, thereafter, the directivity can be quickly and accurately adjusted according to the control signal given from the receiver 16.

上記第３実施形態によれば、車両が移動してアンテナの方向が変わる場合であっても指向性を制御して最良の受信品質を得ることができ、且つ車内１４内の影響を受けることなく常に安定した状態で放送波を受信することができる。 According to the third embodiment, even when the vehicle moves and the direction of the antenna changes, the directivity can be controlled to obtain the best reception quality, and without being affected by the interior 14 of the vehicle. Broadcast waves can be received in a stable state at all times.

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係るアンテナ装置について説明する。
図８は、本発明の第４実施形態に係るアンテナ装置の構成例を示す図である。この第４実施形態に係るアンテナ装置は、第３実施形態に係るアンテナ１０Ｂを複数用いてダイバーシチ受信を行うようにしたものである。 (Fourth embodiment)
Next, an antenna device according to a fourth embodiment of the present invention is described.
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of the antenna device according to the fourth embodiment of the present invention. The antenna device according to the fourth embodiment performs diversity reception using a plurality of antennas 10B according to the third embodiment.

すなわち、第４実施形態では、ダイバーシチ受信機２１に複数例えば２組のアンテナ１０Ｂ１、１０Ｂ２を接続してダイバーシチ受信を行うように構成したものである。この場合、車体アース２２及びリアクタンス制御回路２３は、アンテナ１０Ｂ１、１０Ｂ２に共通に使用している。 That is, in the fourth embodiment, a diversity receiver 21 is connected to a plurality of, for example, two sets of antennas 10B1 and 10B2 to perform diversity reception. In this case, the vehicle body ground 22 and the reactance control circuit 23 are commonly used for the antennas 10B1 and 10B2.

上記第４実施形態によれば、マルチパスによる電界変動の影響を軽減できると共に車内１４内の影響を受けることなくダイバーシチ受信を行うことができ、且つ車両が移動してアンテナの方向が変わる場合であっても指向性を制御して最良の受信品質を得ることができる。 According to the fourth embodiment, it is possible to reduce the influence of electric field fluctuation due to multipath, to perform diversity reception without being affected by the inside 14 of the vehicle, and to change the direction of the antenna by moving the vehicle. Even so, the directivity can be controlled to obtain the best reception quality.

なお、上記第２ないし第４実施形態では、アンテナ素子１２と受信機１６あるいはダイバーシチ受信機２１との間に同調回路１７、１７ａ、１７ｂを設けた場合について示したが、同調回路１７、１７ａ、１７ｂを省略して簡易的な構成としても良いことは勿論である。 In the second to fourth embodiments, the tuning circuit 17, 17a, 17b is provided between the antenna element 12 and the receiver 16 or the diversity receiver 21, but the tuning circuits 17, 17a, 17b, Of course, a simple configuration may be omitted by omitting 17b.

また、上記第２、第４実施形態では、複数のアンテナ装置によりダイバーシチ受信を行う場合について示したが、その他、例えば複数のアンテナ装置を使用し、希望波の方向に指向性のメインビームを向けると共に妨害波の方向に指向性の零点（ヌル）を向けるアダプティブアレーアンテナによる受信を行うことも可能である。このアダプティブアレーアンテナの構成とすることにより、受信信号の品質を更に向上することができる。 In the second and fourth embodiments, diversity reception is performed using a plurality of antenna devices. In addition, for example, a plurality of antenna devices are used to direct a directional main beam in the direction of a desired wave. At the same time, it is also possible to perform reception by an adaptive array antenna that directs a directivity zero point (null) in the direction of the interference wave. With the configuration of this adaptive array antenna, the quality of the received signal can be further improved.

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態に係るアンテナ装置について説明する。
図９は、本発明の第５実施形態に係るアンテナ装置の構成例を示す図である。
上記各実施形態では、車両の窓ガラス２の外側にアンテナ素子１２を装着し、内側に接地導電体１３を装着した場合について示したが、この第５実施形態では、図９に示すように車両が２重の窓ガラスを使用している場合において、外側の窓ガラス２ａと内側の窓ガラス２ｂの中間層にアンテナ素子１２を装着し、窓ガラス２ｂの内側に接地導電体１３を装着してアンテナ装置を構成したものである。また、その他、窓ガラス２ａの外側にアンテナ素子１２を装着し、窓ガラス２ａ、２ｂの中間層に接地導電体１３を装着しても良い。 (Fifth embodiment)
Next, an antenna device according to a fifth embodiment of the present invention is described.
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of the antenna device according to the fifth embodiment of the present invention.
In each of the above embodiments, the case where the antenna element 12 is attached to the outside of the window glass 2 of the vehicle and the ground conductor 13 is attached to the inside is shown. However, in the fifth embodiment, as shown in FIG. When using a double glazing, the antenna element 12 is attached to the intermediate layer between the outer glazing 2a and the inner glazing 2b, and the ground conductor 13 is attached to the inner side of the glazing 2b. An antenna device is configured. In addition, the antenna element 12 may be mounted on the outside of the window glass 2a, and the ground conductor 13 may be mounted on the intermediate layer of the window glasses 2a and 2b.

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態に係るアンテナ装置について説明する。
図１０は、本発明の第６実施形態に係るアンテナ装置の構成例を示す図である。
この実施形態は、板状絶縁体例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の誘電体を用いた柔軟性を有する絶縁基板３１の上面にアンテナ素子として矩形パッチアンテナ１２ａを装着し、裏面全体に接地導電体１３を装着してアンテナ１０Ｃを構成したものである。上記絶縁基板３１は、厚さが約０．１ｍｍで、矩形パッチアンテナ１２ａに比較して十分に大きいものを使用する。絶縁基板３１としてＰＥＴを使用した場合、その比誘電率εｒは、εｒ＝３である。 (Sixth embodiment)
Next, an antenna device according to a sixth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of the antenna device according to the sixth embodiment of the present invention.
In this embodiment, a rectangular patch antenna 12a is mounted as an antenna element on the upper surface of a flexible insulating substrate 31 using a dielectric material such as a plate-like insulator such as PET (polyethylene terephthalate), and the ground conductor 13 is provided on the entire back surface. The antenna 10 </ b> C is configured by mounting the. The insulating substrate 31 has a thickness of about 0.1 mm and is sufficiently larger than the rectangular patch antenna 12a. When PET is used as the insulating substrate 31, the relative dielectric constant εr is εr = 3.

上記矩形パッチアンテナ１２ａは、使用周波数が６００ＭＨｚの場合、約１４．４ｃｍ角のものを使用する。
なお、全帯域を１つのアンテナでカバーできない場合には、必要なアンテナ数を配置する。この場合、矩形パッチアンテナ１２ａの大きさは、各使用周波数に応じて例えば
５５０ＭＨｚ：１５．７ｃｍ角
６００ＭＨｚ：１４．４ｃｍ角
６５０ＭＨｚ：１３．３ｃｍ角
７００ＭＨｚ：１２．３ｃｍ角
７５０ＭＨｚ：１１．５ｃｍ角
に設定する。 The rectangular patch antenna 12a is about 14.4 cm square when the operating frequency is 600 MHz.
If the entire band cannot be covered by one antenna, the necessary number of antennas is arranged. In this case, the size of the rectangular patch antenna 12a is, for example, 550 MHz: 15.7 cm square 600 MHz: 14.4 cm square 650 MHz: 13.3 cm square 700 MHz: 12.3 cm square 750 MHz: 11.5 cm square depending on each frequency used. Set.

上記のように構成されたアンテナ１０Ｃは、例えば車両の窓ガラスの外側あるいは内側等に装着して使用することができる。このためアンテナの装着がきわめて容易であり、且つ、窓ガラスに限らず、その他の任意の場所に装着することが可能である。 The antenna 10 </ b> C configured as described above can be used by being mounted on, for example, the outside or the inside of a vehicle window glass. For this reason, it is very easy to mount the antenna, and it is possible to mount it not only on the window glass but also on any other place.

また、絶縁基板３１の裏面に接地導電体１３を装着しているので、車内あるいはアンテナ近傍の影響を受けることなく、放送電波を安定して受信することができる。 In addition, since the ground conductor 13 is mounted on the back surface of the insulating substrate 31, it is possible to stably receive broadcast radio waves without being affected by the inside of the vehicle or the vicinity of the antenna.

（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態に係るアンテナ装置について説明する。
図１１（ａ）、（ｂ）は、本発明の第７実施形態に係るアンテナ装置の構成例を示す図である。
この第７実施形態は、同一平面状にアンテナ素子及び接地導電体を配置した場合の例を示したものである。図１１（ａ）は、例えば方形状の絶縁基板４１の上面中央部にパッチアンテナ等のアンテナ素子４２を設けると共に、このアンテナ素子４２の両側近傍に接地導電体４３ａ、４３ｂを配置してアンテナ１０Ｄを構成した場合の例を示している。すなわち、絶縁基板４１上にアンテナ素子４２及び接地導電体４３ａ、４３ｂを一直線状に配置して１次元の平面アンテナを構成している。 (Seventh embodiment)
Next, an antenna device according to a seventh embodiment of the present invention will be described.
FIGS. 11A and 11B are diagrams illustrating a configuration example of the antenna device according to the seventh embodiment of the present invention.
The seventh embodiment shows an example in which an antenna element and a ground conductor are arranged on the same plane. In FIG. 11A, for example, an antenna element 42 such as a patch antenna is provided at the center of the upper surface of a rectangular insulating substrate 41, and ground conductors 43a and 43b are disposed in the vicinity of both sides of the antenna element 42 to provide an antenna 10D. An example in the case of configuring is shown. That is, the antenna element 42 and the ground conductors 43a and 43b are arranged in a straight line on the insulating substrate 41 to constitute a one-dimensional planar antenna.

上記のように同一平面状にアンテナ素子４２及び接地導電体４３ａ、４３ｂを配置した場合においても、アンテナ素子４２に対する周囲の影響を接地導電体４３ａ、４３ｂによって軽減することができる。 Even when the antenna element 42 and the ground conductors 43a and 43b are arranged on the same plane as described above, the influence of the surroundings on the antenna element 42 can be reduced by the ground conductors 43a and 43b.

また、図１１（ｂ）は、絶縁基板４１の上面中央部にパッチアンテナ等のアンテナ素子４２を設けると共に、このアンテナ素子４２の周辺近傍に多数の接地導電体４３ａ、４３ｂ、…４３ｎを配置してアンテナ１０Ｄを構成した場合の例を示している。すなわち、絶縁基板４１上にアンテナ素子４２を囲むように接地導電体４３ａ、４３ｂ、…を配置して２次元の平面アンテナを構成している。 11B, an antenna element 42 such as a patch antenna is provided at the center of the upper surface of the insulating substrate 41, and a large number of ground conductors 43a, 43b,... 43n are arranged in the vicinity of the periphery of the antenna element 42. In this example, the antenna 10D is configured. That is, the ground conductors 43a, 43b,... Are arranged on the insulating substrate 41 so as to surround the antenna element 42, thereby forming a two-dimensional planar antenna.

上記のようにアンテナ素子４２を囲むように多数の接地導電体４３ａ、４３ｂ、…４３ｎを配置してアンテナ１０Ｄを構成した場合には、アンテナ素子４２に対する周囲の影響をより確実に軽減することができる。 When the antenna 10D is configured by arranging a large number of ground conductors 43a, 43b,... 43n so as to surround the antenna element 42 as described above, the influence of the surroundings on the antenna element 42 can be more reliably reduced. it can.

上記のように構成されたアンテナ１０Ｄは、例えば車両の窓ガラスの外側あるいは内側にきわめて容易に装着することが可能で、周囲の影響を受けることなく放送波を安定して受信することができる。 The antenna 10D configured as described above can be mounted very easily, for example, outside or inside a vehicle window glass, and can stably receive broadcast waves without being influenced by surroundings.

なお、上記第６、第７実施形態に示したアンテナ１０Ｃ、１０Ｄは、その他の実施形態に示したように同調回路１７や可変リアクタンス素子２１ａ、２１ｂ、…と組み合わせて使用したり、更にはダイバーシチ受信機２１と組み合わせてダイバーシチ受信を行うことも可能である。 The antennas 10C and 10D shown in the sixth and seventh embodiments can be used in combination with the tuning circuit 17 and the variable reactance elements 21a, 21b,... Diversity reception can also be performed in combination with the receiver 21.

また、上記各実施形態では、ＵＨＦ帯のテレビを受信する場合について示したが、その他、例えばＡＭ放送帯、ＦＭ放送帯、ＶＨＦ帯（テレビ）等を受信する場合においても、上記実施形態と同様にして実施し得るものである。 Further, in each of the above embodiments, the case of receiving a UHF band television has been described. However, for example, in the case of receiving an AM broadcast band, an FM broadcast band, a VHF band (television), etc., the same as in the above embodiment. Can be implemented.

また、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage.

本発明の第１実施形態に係るアンテナ装置の基本構成を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the basic composition of the antenna apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 同実施形態における金属板の構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structural example of the metal plate in the same embodiment. 同実施形態におけるアンテナのリターンロス特性例を示す図である。It is a figure which shows the example of the return loss characteristic of the antenna in the same embodiment. 同実施形態における同調回路を備えたアンテナ装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the antenna apparatus provided with the tuning circuit in the embodiment. 本発明の第２実施形態に係るアンテナ装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the antenna apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態に係るアンテナ装置の斜視図である。It is a perspective view of the antenna device which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 同実施形態におけるアンテナ装置の受信機系統を含む全体の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure containing the receiver system | strain of the antenna apparatus in the embodiment. 本発明の第４実施形態に係るアンテナ装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the antenna apparatus which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５実施形態に係るアンテナ装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the antenna device which concerns on 5th Embodiment of this invention. 本発明の第６実施形態に係るアンテナ装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the antenna device which concerns on 6th Embodiment of this invention. 本発明の第７実施形態に係るアンテナ装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the antenna device which concerns on 7th Embodiment of this invention. 従来のフィルムアンテナを車両の窓ガラスに装着した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which mounted | wore the window glass of the vehicle with the conventional film antenna. 従来のフィルムアンテナを装着した車両を正面から見た図である。It is the figure which looked at the vehicle equipped with the conventional film antenna from the front.

符号の説明Explanation of symbols

１…車両、２、２ａ、２ｂ…窓ガラス、１０Ａ、１０Ａ１、１０Ａ２、１０Ｂ、１０Ｂ１、１０Ｂ２、１０Ｃ、１０Ｄ…アンテナ、１１…車外、１２…アンテナ素子、１２ａ…矩形パッチアンテナ、１３、１３ａ、１３ｂ、…１３ｎ…接地導電体、１３１…金属板、１３２…反射器、１３３…グリッド型反射器、１４…車内、１５…同軸ケーブル、１６…受信機、１７、１７ａ、１７ｂ…同調回路、１８、１８ａ、１８ｂ…信号線、２１…ダイバーシチ受信機、２１ａ、２１ｂ…可変リアクタンス素子、２２…車体アース、２３…リアクタンス制御回路、２４…信号線路、３１、４１…絶縁基板、４２…アンテナ素子、４３ａ、４３ｂ…接地導電体。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vehicle 2, 2a, 2b ... Window glass, 10A, 10A1, 10A2, 10B, 10B1, 10B2, 10C, 10D ... Antenna, 11 ... Outside vehicle, 12 ... Antenna element, 12a ... Rectangular patch antenna, 13, 13a, 13b,... 13n, ground conductor, 131, metal plate, 132, reflector, 133, grid type reflector, 14 ... in the vehicle, 15 ... coaxial cable, 16 ... receiver, 17, 17a, 17b ... tuning circuit, 18 , 18a, 18b ... signal line, 21 ... diversity receiver, 21a, 21b ... variable reactance element, 22 ... body ground, 23 ... reactance control circuit, 24 ... signal line, 31, 41 ... insulating substrate, 42 ... antenna element, 43a, 43b ... grounding conductors.

Claims

板状の絶縁体と、前記絶縁体の一方の面上に導電体パターンとして形成された輻射器と、前記絶縁体上の他方の面上に配置した複数の接地導電体と、前記複数の接地導電体のそれぞれとアースとの間を接続する複数の可変リアクタンス素子と、前記複数の可変リアクタンス素子のリアクタンスを可変して指向性を可変する制御回路と、を備え、前記複数の接地導電体は、フィルム又は板状であり、一体として前記輻射器より大きく形成された反射器として作用することを特徴とするアンテナ装置。 A plate-shaped insulator, wherein a radiator which is formed as a conductor pattern on one surface of the insulator, and a plurality of ground conductors disposed on the other surface on the insulator, the plurality of ground a plurality of variable reactance elements connected between each and the ground conductor, and a control circuit for varying the directivity reactance of said plurality of variable reactance elements variable to the plurality of ground conductors An antenna device characterized in that it is a film or a plate, and acts as a reflector that is integrally formed larger than the radiator .

板状絶縁体上の外面に保護膜で覆われた導電体パターンまたは積層した複数の絶縁体間に設けた導電体パターンを輻射器とし、前記絶縁体の内面に配置した複数の接地導電体を構造金属と可変リアクタンス素子で接続し、前記可変リアクタンス素子のリアクタンスを可変して指向性を可変することを特徴とするアンテナ装置。 A conductor pattern covered with a protective film on the outer surface of the plate-like insulator or a conductor pattern provided between a plurality of laminated insulators is used as a radiator, and a plurality of ground conductors arranged on the inner surface of the insulator are provided. An antenna device characterized in that a directivity is varied by connecting a structural metal to a variable reactance element and varying a reactance of the variable reactance element.

板状絶縁体上に形成した導電体パターンを輻射器とし、前記絶縁体上の導電体パターンの近傍に配置した複数の接地導電体を構造金属と可変リアクタンス素子で接続し、前記可変リアクタンス素子のリアクタンスを可変して指向性を可変するアンテナ装置において、前記複数の接地導電体は、透明または１／１０波長より間隔が狭く且つ該間隔より十分細いメッシュまたはストライプであることを特徴とするアンテナ装置。 A conductor pattern formed on a plate-like insulator is used as a radiator, and a plurality of ground conductors arranged in the vicinity of the conductor pattern on the insulator are connected by a structural metal and a variable reactance element. An antenna device having variable reactance and variable directivity , wherein the plurality of ground conductors are transparent or a mesh or stripe whose interval is narrower than 1/10 wavelength and sufficiently narrower than the interval. .

請求項１に記載のアンテナ装置において、前記輻射器と受信機を接続するように設けられて該受信機の受信するチャンネルを含む帯域に該輻射器を同調させる同調回路を更に備え、前記板状絶縁体が自動車の窓ガラスであり、前記一方の面は該自動車の車外側であり、前記アースが自動車の車体であって、前記制御回路は自動車に搭載された前記受信機からの制御信号により受信品質が最良の状態となるように前記指向性を可変することを特徴とするアンテナ装置。 The antenna device according to claim 1, further comprising a tuning circuit for tuning the radiator in a band including the received channels of the radiator and is provided so as to connect the receiver the receiver, the plate-like The insulator is an automobile window glass, the one surface is the outside of the automobile, the ground is the automobile body, and the control circuit is controlled by a control signal from the receiver mounted on the automobile. An antenna device , wherein the directivity is varied so that reception quality is in a best state .

前記輻射器は矩形パッチアンテナであり、前記輻射器と前記同調回路を夫々複数備えて、ダイバーシチ受信を行う前記受信機に接続されることを特徴とする請求項４に記載のアンテナ装置。 The antenna device according to claim 4, wherein the radiator is a rectangular patch antenna, and includes a plurality of the radiator and the tuning circuit, and is connected to the receiver that performs diversity reception .