JP6408620B2 - アンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、アンテナ装置に関する。

特許文献１には、誘電体基板の表面に形成されたグランド板及び放射素子を備えているフィルムアンテナが記載されている（特許文献１の図３参照）。

また、互いに長さが異なる複数のサブ素子によって構成された放射素子を備えているフィルムアンテナが知られている。このようなフィルムアンテナは、複数のサブ素子の長さに対応した複数の共振周波数で動作する。具体的には、より長さが長い放射素子が低周波側の動作帯域を担い、より長さが短い放射素子が高周波側の動作帯域を担う。したがって、このようなフィルムアンテナは、動作帯域を広帯域化することができる。

このようなフィルムアンテナに対する要望として、フィルムアンテナの実装に要するスペースを狭小化することが挙げられる。フィルムアンテナの実装に要するスペースを狭小化する場合、上記誘電体基板として可撓性を有するフレキシブル基板を採用し、上記グランド板及び上記放射素子として導体箔を採用することが好ましい。このようなフィルムアンテナは、折り曲げることができるので、狭小なスペースにも実装可能である。

特開２００７−２３５４０４号公報（２００７年９月１３日公開）

しかしながら、このようなフィルムアンテナにおいて、低周波特性を良くするためには大型化する必要があった。

本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、低周波側の動作帯域と高周波側の動作帯域とを有するアンテナ装置において、アンテナ装置の大型化を招くことなく低周波側の動作帯域を拡大することである。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るアンテナ装置は、第１の面と、前記第１の面に交わる第２の面と、前記第１の面方向に沿い且つ前記第２の面に交わり前記第１の面と離間した第３の面とを含む支持体と、（１）第１の共振周波数を有し、かつ、前記第１の面に沿って配置された第１の放射素子と、（２）前記第１の共振周波数よりも周波数が高い第２の共振周波数を有し、かつ、前記第２の面に沿って配置された第１領域、及び、前記第３の面に沿って配置された第２領域を含む第２の放射素子と、を含むアンテナと、を備え、前記第１の放射素子は、前記第２の面に近づく方向に延伸されたサブ素子を含み、前記第１の放射素子を平面視した場合に、当該サブ素子は、その一部又は全部が前記第２領域に重なる、ことを特徴とする。

本アンテナ装置は、第１の共振周波数を有する第１の放射素子と、第１の共振周波数よりも高い第２の共振周波数を有する第２の放射素子と、を備えている。したがって、本アンテナ装置の動作帯域は、主に第１の放射素子が放射を担う低周波側の動作帯域と、主に第２の放射素子が放射を担う高周波側の動作帯域とからなる。

本アンテナ装置のアンテナにおいて、第１の放射素子が支持体の第１の面に沿い、第２の放射素子が支持体の第２の面及び第３の面に沿うように配置されている。換言すれば、アンテナは、支持体の第１の面、第２の面、及び第３の面を覆うように、支持体に対して折り曲げた状態で配置されている。したがって、展開された状態のアンテナを備えた場合と比較して、本アンテナ装置は、コンパクトである。

また、第１の放射素子に設けられたサブ素子が第２の放射素子の第２領域に重なるように設けられていることによって、第１の放射素子が担う動作帯域、すなわち低周波側の動作帯域を低周波側へシフトさせることができる。したがって、このサブ素子を備えていることによって、本アンテナ装置は、低周波側の動作帯域をより低周波側へ拡大することができる。

このように、本アンテナ装置は、そのサイズの大型化を招くことなく低周波側の動作帯域を拡大することができる。

本発明の一態様によれば、低周波側の動作帯域と高周波側の動作帯域とを有するアンテナ装置において、アンテナ装置の大型化を招くことなく低周波側の動作帯域を拡大することができる。

（ａ）は、本発明の実施形態に係るアンテナ装置の分解斜視図である。（ｂ）は、（ａ）に示したアンテナ装置が備えている放射素子をｚ軸負方向側から平面視した場合の平面図である。 本発明の実施形態に係るアンテナ装置が備えているアンテナの展開図である。 （ａ）は、図１に示したアンテナ装置を備えた車載用アンテナ装置を搭載した車体の斜視図である。（ｂ）は、（ａ）に示した車載用アンテナ装置の平面図である。 本発明の実施例であるアンテナ装置が備えているアンテナの展開図である。 本発明の実施例であるアンテナ装置のＶＳＷＲの周波数依存性の測定結果を示すグラフである。

本発明の一実施形態に係るアンテナ装置について、図１〜図３を参照して説明する。図１の（ａ）は、本実施形態に係るアンテナ装置１の分解斜視図である。図１の（ｂ）は、図１の（ａ）に示したアンテナ装置１が備えている放射素子１１を、図１に示した座標軸におけるｚ軸負方向側から平面視した場合の平面図である。図２は、アンテナ１０の展開図である。

アンテナ１０は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）用の周波数帯域において運用することを想定したアンテナである。なお、ＬＴＥ用の周波数帯域は、６９８ＭＨｚ以上９６０ＭＨｚ以下の低周波側の周波数帯域と、１．４ＧＨｚ以上２．６ＧＨｚ以下の高周波側の周波数帯域とにより構成されている。

したがって、アンテナ装置１は、その動作帯域が低周波側の動作帯域と高周波側の動作帯域とにより構成され、低周波側の動作帯域が６９８ＭＨｚ以上９６０ＭＨｚ以下の周波数帯域をカバーし、高周波側の動作帯域が１．４ＧＨｚ以上２．６ＧＨｚ以下の周波数帯域をカバーするように設計されている。しかし、本発明は、上述した動作帯域とは異なる動作帯域を有するアンテナ装置に対しても適用することができる。本発明の一実施形態に係るアンテナ装置の動作帯域は、第１の放射素子及び第２の放射素子の各々のパターンを調整することによって、様々に変更することができる。

（アンテナ装置１の構成）
図１の（ａ）に示すように、アンテナ装置１は、アンテナ１０と、同軸ケーブル２０と、支持体３０とを備えている。なお、図１の（ａ）及び（ｂ）においては、アンテナ１０が備えている基板１４の図示を省略しており、図１の（ｂ）においては、支持体３０の図示を省略している。

＜支持体３０＞
本実施形態において、支持体３０は、ブロック状の樹脂部材である。図１の（ａ）に示すように、支持体３０は、壁３１、壁３２、壁３３、壁３４、壁３５、及び壁３６により構成されている。壁３１の表面は、請求の範囲に記載の第１の面である。壁３２の表面は、請求の範囲に記載の第２の面である。壁３３の表面は、請求の範囲に記載の第３の面である。

なお、本実施形態において、壁３１と壁３２との間には、滑らかな曲面からなる接続領域３７が設けられている。同様に、壁３２と壁３３との間には、滑らかな曲面からなる接続領域３８が設けられている。接続領域３７，３８は、後述するようにアンテナ１０を支持体３０に巻き付けるときに、アンテナ１０にきつい折り目が生じるのを防ぐために設けられている。なお、接続領域３７，３８は、省略することもできる。

また、支持体３０には、後述する給電領域Ｒｆに対応する部分から支持体３０の外部に通じる空隙（図１の（ａ）には不図示）が形成されており、後述する同軸ケーブル２０を収容することができる。

＜アンテナ１０＞
アンテナ１０は、図２に示すように、第１の放射素子である放射素子１１と、第２の放射素子である放射素子１２と、基板１４とを備えている。

基板１４は、柔軟性を有し、折り曲げ可能な樹脂フィルム（本実施形態では、ポリイミド樹脂フィルム）である。基板１４は、長方形に成形されている。なお、基板１４を構成する一対の長辺に沿った方向（図２に図示した座標系におけるｙ軸方向）をアンテナ１０の長手方向と呼び、基板１４を構成する一対の短辺に沿った方向（図２に図示した座標系におけるｘ軸方向）をアンテナ１０の幅方向と呼ぶ。

放射素子１１及び放射素子１２は、何れも、導体箔（本実施形態では、銅箔）を所定のパターンに形状した導体パターンである。放射素子１１及び放射素子１２は、何れも、基板１４の一方の表面に形成されている。放射素子１１及び放射素子１２の各々も柔軟性を有する。したがって、アンテナ１０は、折り曲げ可能なフィルムアンテナである。

図２に示すように、幅方向に沿った直線ＡＡを境界線として、基板１４は、領域１４１と領域１４２に分けられる。直線ＡＡは、領域１４１の長手方向の長さが領域１４２の長手方向の長さよりも長くなるように設けられている。また、放射素子１１の素子長Ｌ１及び幅Ｗ１、ならびに、放射素子１２の素子長Ｌ２及び幅Ｗ２を図２に示すように定義する。

素子長Ｌ１，Ｌ２がどの部分の長さを指すかについては、後に説明する。なお、本実施形態において、素子長Ｌ１は、放射素子１１の共振周波数である第１の共振周波数が６６０ＭＨｚとなるように定められている。また、素子長Ｌ２は、放射素子１２の共振周波数である第２の共振周波数が１４００ＭＨｚとなるように定められている。

放射素子１１は、領域１４１の大部分を占めるように設けられている。放射素子１１は、先端部１１１と、接続部１１２と、本体部１１３とを備えている。また、先端部１１１の周囲には、先端部１１１を取り囲む４つの無給電素子１３１〜１３４からなる無給電素子群１３が配置されている。これらの構成のうち、先端部１１１と、接続部１１２と、無給電素子群１３に関しては、その説明を省略する。

本体部１１３の形状は、長方形の導体箔をベースにしており、その長方形の導体箔からいくつかの領域の導体箔を切り取ることによって得られる。

まず、本体部１１３を構成する一対の長辺及び一対の短辺のうち、直線ＡＡに近接する側（ｙ軸負方向側）の短辺の中央部分が長方形状に切り取られている。

また、本体部１１３の幅方向において、一対の長辺のうち一方の長辺（ｘ軸負方向側の長辺）側には、Ｌ字型の切り欠き１１３１が設けられている。切り欠き１１３１は、ｙ軸方向に沿った一方の長辺からｘ軸正方向に向かって切り込まれたあと、ｙ軸正方向に向かって切り込まれている。

その結果、本体部１１３には、アンテナ１０の長手方向に沿って、放射素子１１の先端から給電領域Ｒｆに向かう方向（図２の図示した座標系におけるｙ軸負方向）に向かって延伸されたサブ素子１１３２が形成される。したがって、放射素子１１は、サブ素子１１３２を備えている。

サブ素子１１３２の電気長は、放射素子１１の素子長Ｌ１に対応する電気長より短く、放射素子１２の素子長Ｌ２に対応する電気長より長い。したがって、サブ素子１１３２の共振周波数は、アンテナ１０を展開した状態において、第１の共振周波数よりも周波数が高く、第２の共振周波数よりも周波数が低い第３の共振周波数である。

なお、本実施形態では、アンテナ１０を展開した状態において、第３の共振周波数が７８０ＭＨｚとなるようにサブ素子１１３２の長さＬ３及び切り欠き１１３１の幅Ｗ３（図２参照）を定めている。したがって、第３の共振周波数は、低周波側の周波数帯域に含まれる。

また、本体部１１３の幅方向において、一対の長辺のうち他方の長辺（ｘ軸正方向側の長辺）側には、Ｌ字型の切り欠き１１３３が設けられている。切り欠き１１３３は、ｙ軸方向に沿った他方の長辺からｘ軸負方向に向かって切り込まれたあと、ｙ軸正方向に向かって切り込まれている。

その結果、本体部１１３には、アンテナ１０の長手方向に沿って、放射素子１１の先端から給電領域Ｒｆに向かう方向（図２の図示した座標系におけるｙ軸負方向）に向かって延伸されたサブ素子１１３４が形成される。したがって、放射素子１１は、サブ素子１１３４を備えている。

サブ素子１１３４の電気長は、放射素子１１の素子長Ｌ１に対応する電気長より短く、放射素子１２の素子長Ｌ２に対応する電気長より長い。したがって、サブ素子１１３４の共振周波数は、第１の共振周波数よりも周波数が高く、第２の共振周波数よりも周波数が低い第４の共振周波数である。なお、本実施形態では、アンテナ１０を展開した状態において、第４の共振周波数が９５０ＭＨｚとなるようにサブ素子１１３４の長さＬ４及び切り欠き１１３３の幅Ｗ４（図２参照）を定めている。したがって、第４の共振周波数は、低周波側の周波数帯域に含まれる。

また、切り欠き１１３１と切り欠き１１３３とが設けられていることによって、本体部１１３には、首部１１３５と、根本部１１３６とが形成される。首部１１３５の幅は、根本部１１３６の幅より狭い。また、給電領域Ｒｆは、根本部１１３６に含まれている。

放射素子１１の本体部１１３には、三角形の開口１１３７と、長方形の開口１１３８とが設けられている。開口１１３７及び開口１１３８は、何れも、長手方向に沿って給電領域Ｒｆの側から見た場合、首部１１３５の後段に設けられている。

一方、放射素子１２は、領域１４２の大部分を占めるように設けられており、直線ＡＡに近接する短辺の一部が長方形状に突出している。この突出している部分を給電部１２１とする。給電部１２１は、放射素子１１の長方形状に切り取られている部分より一回り小さいサイズに成形されている。給電部１２１は、上記切り取られている部分の輪郭に沿うように、且つ、上記切り取られている部分と離間するように配置されている。

アンテナ１０に電力を給電するための同軸ケーブル２０は、給電部１２１と放射素子１１の上記切り取られている部分の近傍とに接続される。具体的には、同軸ケーブル２０を構成する中心導体は、給電部１２１に半田付けされ、同軸ケーブル２０を構成する外側導体は、放射素子１１の上記切り取られている部分の近傍に半田付けされる。したがって、本実施形態において、放射素子１１は、コールド側の放射素子であり、放射素子１２は、ホット側の放射素子である。

中心導体が給電部１２１に半田付けされた点（あるいは領域）をホット側の接続点Ｐｈと呼び、外側導体が放射素子１１に半田付けされた点（あるいは領域）をコールド側の接続点Ｐｃと呼ぶ。また、接続点Ｐｈ及び接続点Ｐｃを含む領域をアンテナ１０の給電領域Ｒｆと呼ぶ。

なお、同軸ケーブル２０は、給電ケーブルの一態様であり、アンテナ１０の給電ケーブルは、同軸ケーブルに限られるものではない。

このように構成されたアンテナ１０において、放射素子１１の接続点Ｐｃから放射素子１１の先端までの距離である素子長Ｌ１は、放射素子１２の接続点Ｐｈから放射素子１２の先端までの距離である素子長Ｌ２よりも長い。したがって、放射素子１１が有する共振周波数（第１の共振周波数）は、放射素子１２が有する共振周波数（第２の共振周波数）よりも低い。すなわち、第２の共振周波数は、第１の共振周波数よりも高い。

＜巻き付け方＞
図１の（ａ）に示すように、アンテナ１０は、放射素子１１が壁３１の表面に沿うように、かつ、放射素子１２が壁３２の表面と壁３３の表面とに沿うように、支持体３０に対して巻き付けられる（図１の（ａ）参照）。換言すれば、図２に示す直線ＡＡが壁３１と壁３２とを接続する接続領域３７に含まれるように、アンテナ１０は、支持体３０に対して巻き付けられる。したがって、放射素子１２の先端（図２に示した直線ＣＣの位置）は、（１）図１の（ｂ）に示すように放射素子１１を平面視した場合に図２に示した直線ＤＤの位置に一致し、且つ、（２）支持体３０の壁３４を平面視した場合に図２に示した直線ＤＤからｚ軸負方向側に離間した位置に移動する。

その結果、放射素子１２の給電部１２１以外の領域は、壁３２と壁３３との稜線において第１領域である領域１２２と第２領域である領域１２３とに分けられる。領域１２２は、壁３２の表面に沿って配置された領域である。領域１２３は、壁３３の表面に沿って配置された領域である。

なお、図２に示した直線ＢＢは、アンテナ１０を支持体３０に対して巻き付けた場合における壁３２と壁３３との稜線の位置を示し、接続領域３８に含まれている。図２に示した直線ＡＡと直線ＢＢとの間隔は、支持体３０の厚さ（壁３１の表面と壁３３の表面との間隔）に対応する。

支持体３０に対して巻き付けられた結果、アンテナ１０の形状は、図１の（ｂ）に示した状態になる。図１の（ｂ）は、このように構成されたアンテナ装置１を放射素子１２の領域１２３の側から平面視した場合、すなわち、図１に示した座標軸におけるｚ軸負方向側から平面視した場合、に得られた平面図である。領域１２３の側から平面視した場合に、壁３１の表面に沿って配置されたサブ素子１１３２は、壁３３の表面に沿って配置された領域１２３に重なる。すなわち、サブ素子１１３２及び領域１２３は、互いに対向し、かつ、重なる重畳領域Ｒ１を構成する。本実施形態において、サブ素子１１３２は、その先端を含む一部が領域１２３に対して重畳するように構成されている。しかし、サブ素子１１３２の構成は、これに限定されるものではなく、サブ素子１１３２の全体が領域１２３に対して重畳するように構成されていてもよい。

また、アンテナ１０は、同軸ケーブル２０が接続された側の表面（放射素子１１及び放射素子１２が設けられている側の表面）が内側となるように支持体に巻き付けられる。同軸ケーブル２０は、支持体３０の内部に設けられた空隙に収容され、支持体３０の外部に引き出される。

なお、図１の（ａ）においては、放射素子１１が上側（図１に図示した座標軸におけるｚ軸正方向側）に位置し、領域１２３が下側（ｚ軸負方向側）に位置するように、アンテナ装置１を配置している。しかし、アンテナ装置１は、空間中にどのような向きで配置されたとしても動作可能である。したがって、運用される場合にアンテナ装置１が配置される向きは、図１の（ａ）の状態に限定されるものではない。

なお、アンテナ１０を支持体３０に対して固定する固定手段としては、両面テープに代表される粘着テープや、接着剤や、ネジなどを適宜採用すればよい。本実施形態においては、アンテナ１０を両面テープを用いて支持体３０に固定している。また、支持体３０に対するアンテナ１０の位置を所定の位置に定めるための突起が支持体３０に設けられていてもよい。

このようにアンテナ１０が支持体３０に対して固定されていることにより、アンテナ１０の立体形状は、所定の形状から変化しない。したがって、アンテナ装置１の放射特性は、変動が少なく安定している。

（サブ素子１１３２の効果）
以上のように、アンテナ装置１は、第１の共振周波数を有する放射素子１１と、第１の共振周波数より高い第２の共振周波数を有する放射素子１２と、を備えている。したがって、アンテナ装置１の動作帯域は、主に放射素子１１が放射を担う低周波側の動作帯域と、主に放射素子１２が放射を担う高周波側の動作帯域とからなる。

さらに、アンテナ１０がサブ素子１１３２を備えている。サブ素子１１３２の共振周波数は、アンテナ１０が展開された状態における第３の共振周波数である。しかし、図１の（ｂ）に示したようにアンテナ１０が折りたたまれ、かつ、サブ素子１１３２と放射素子１２の領域１２３とが重なることによって、サブ素子１１３２の共振周波数は、第３の共振周波数から２００ＭＨｚ程度低周波側にシフトする。すなわち、サブ素子１１３２の共振周波数は、およそ５８０ＭＨｚになる。

したがって、サブ素子１１３２を備えていることによって、アンテナ装置１は、放射素子１１が担う動作帯域、すなわち低周波側の動作帯域を低周波側へシフトさせることができる。したがって、アンテナ装置１は、低周波側の動作帯域を低周波側に拡大することができる。

また、アンテナ１０が上述のように、サブ素子１１３２と放射素子１２の領域１２３とが重なるように折り曲げられた状態で支持体３０に巻き付けられていることによって、アンテナ１０が展開された状態とくらべて、サブ素子１１３２の長手方向の長さを短縮することができる。したがって、アンテナ装置１は、アンテナ１０のようなアンテナを展開した状態で備えたアンテナ装置と比較してコンパクトである。

このように、アンテナ装置１は、そのサイズの大型化を招くことなく低周波側の動作帯域を拡大することができる。

（開口１１３７及び開口１１３８の効果）
サブ素子１１３２の共振周波数のバリエーションを考えるために、給電領域Ｒｆからサブ素子１１３２の先端部（図２に示した点Ｐ４と点Ｐ１０とを結んだ辺）に至る経路について考える。接続点Ｐｃから放射素子１１に給電された電流は、放射素子１１の輪郭の近傍に多く流れる。そこで、ここでは、放射素子１１の輪郭近傍を通る経路を電流の流れる経路として想定する。

放射素子１１に開口１１３７及び開口１１３８が設けられていない場合、給電領域Ｒｆから放射素子１１の輪郭近傍を通りながらサブ素子１１３２の先端部（図２に示した点Ｐ４と点Ｐ１０とを結んだ辺）に至る経路は、点Ｐ１，点Ｐ２，点Ｐ３を経て点Ｐ４に至る経路（経路Ａとする）のみである。

それに対して、放射素子１１に開口１１３７が設けられていることによって、経路Ａの他に、点Ｐ１，点Ｐ５，点Ｐ６，点Ｐ７，点Ｐ８，点Ｐ９を経て点Ｐ１０に至る経路（経路Ｂとする）と、点Ｐ１，点Ｐ７，点Ｐ８，点Ｐ９を経て点Ｐ１０に至る経路（経路Ｃとする）とが新たにが生じる。

これにより、サブ素子１１３２の共振周波数が新たに２つ増える。この新たに増えた共振周波数は、開口１１３７のサイズ、形状、及び設ける位置によって調整することができる。したがって、開口１１３７を備えていることによって、低周波側の放射特性を最適化（例えば平坦化）することが容易になる。

開口１１３８は、開口１１３７と似た効果を有する。すなわち、放射素子１１に開口１１３８が設けられていることによって、経路Ａ〜Ｃの他に、点Ｐ１，点Ｐ５，点Ｐ６，Ｐ１１，点Ｐ１２，点Ｐ１３，点Ｐ１４，点Ｐ１５，点Ｐ８，点Ｐ９を経て点Ｐ１０に至る経路（経路Ｄとする）と、点Ｐ１，点Ｐ５，点Ｐ６，点Ｐ１１，点Ｐ１４，点Ｐ１５，点Ｐ８，点Ｐ９を経て点Ｐ１０に至る経路（経路Ｅとする）とが新たにが生じる。これにより、サブ素子１１３２の共振周波数が新たに２つ増えるため、低周波側の放射特性を最適化（例えば平坦化）するときの自由度を高めることができる。

（サブ素子１１３４の効果）
サブ素子１１３４の共振周波数は、アンテナ１０が展開された状態から支持体３０に巻き付けられた状態に変化しても、第４の共振周波数のまま変化しない。これは、アンテナ装置１において、サブ素子１１３４が領域１２３に重ならないように構成されているためである（図１の（ｂ））。

したがって、サブ素子１１３２を調整する（すなわち第４の共振周波数を調整する）ことによって、低周波側の動作帯域における放射特性が低い周波数帯域を補強することができる。したがって、アンテナ装置１は、低周波側の動作帯域を平坦化するための調整を容易に施すことができる。

〔自動車への搭載例〕
アンテナ装置１を自動車に搭載する場合の搭載例について、図３を参照して説明する。図３の（ａ）は、アンテナ装置１を備えた車載用アンテナ装置を搭載する車体２０１の斜視図である。図３の（ｂ）は、図３の（ａ）に示した車体２０１の拡大平面図である。なお、図３の（ｂ）においては、同軸ケーブル２０の図示を省略している。

車体２０１は、ハッチバック型の車体である。車体２０１において、ルーフ２２０を含む外板（ボディパネル）は、鋼板及びアルミ板等の金属部材によって構成され、ルーフ２２０がなす面は略水平である。すなわち、ルーフ２２０は水平面に沿って形成され車体２０１の上下方向と交わっている。ここでは、ルーフ２２０に沿う方向は水平面（図示した座標系におけるｘｙ平面）に沿う方向と同義であり、ルーフ２２０に交わる方向は水平面に交わる方向と同義である。

図３に示すように、アンテナ装置１は、筐体として機能するスポイラー２１６に収容されたうえで、ルーフ２２０の後端に搭載される。したがって、アンテナ装置１は、スポイラー２１６とともに車載用アンテナ装置２１０を構成する。

車体２０１のハッチゲート２２１は、その下部を構成するハッチゲートパネル２２１ａと、その上部を構成する枠体２２１ｃと、リヤガラス２２１ｂと、により構成されている。枠体２２１ｃは、一対の縦柱と一対の横柱とによって構成されており、その枠内にリヤガラス２２１ｂが設けられている。枠体２２１ｃの一対の横柱のうちルーフ２２０に近接する側（上側）の横柱は、図示しないヒンジによってルーフ２２０の後端に取り付けられている。ハッチゲートパネル２２１ａ及び枠体２２１ｃは、金属部材によって構成されている。

枠体２２１ｃの一対の横柱のうち上側の横柱の一部には、スポイラー固定部２２１ｄが設けられている。枠体２２１ｃの上側の横柱の一部を後方に迫り出させ、このせり出させた部分をスポイラー固定部２２１ｄとして用いる。スポイラー固定部２２１ｄは、枠体２２１ｃと同様に金属部材により構成されている。スポイラー固定部２２１ｄのスポイラー２１６が取り付けられる面は、ルーフ２２０がなす面と同様に、およそ天頂方向を向いており、水平面に沿っている。したがって、スポイラー固定部２２１ｄは、ルーフ２２０の後端部を形成している。本実施の形態においてスポイラー固定部２２１ｄは、枠体２２１ｃと一体に形成された金属部材であるが、枠体２２１ｃとは別体に成形され枠体２２１ｃにボルト等によって固定された金属部材であってもよい。

スポイラー固定部２２１ｄには、図示しない固定手段（例えばボルト等）によってスポイラー２１６が取り付けられている。スポイラー固定部２２１ｄに固定されることによって、スポイラー２１６の上面とルーフ２２０の上面とが略面一に並ぶ。スポイラー２１６は、車体２０１の美観を向上させる、車体２０１の空力特性を改善する等の機能を有する他に、車載用アンテナ装置２１０の筐体として機能する。スポイラー２１６には、アンテナ装置１とストップランプ２１９とが内蔵されている。スポイラー２１６は、誘電体（例えば、樹脂）からなり、電磁波を透過する。

アンテナ装置１は、スポイラー２１６の内部のストップランプ２１９に干渉しない位置に配置されている。具体的には、スポイラー２１６の左右方向の中心に配置されたストップランプ２１９を避けて、アンテナ装置１は、ストップランプ２１９の左側にずらして配置されている。

このようにアンテナ装置１をスポイラー２１６の内部に収容し、スポイラー２１６をルーフ２２０の後端に搭載する場合、アンテナ装置１の同軸ケーブル２０は、スポイラー２１６に設けられた開口と、ハッチゲート２２１の上部（例えばスポイラー固定部２２１ｄ）に設けられた開口とを介して、車体２０１の内部に引き込まれる。

本搭載例においては、図１に示した状態で（向きで）、アンテナ装置１は、スポイラー２１６の内部に収容される。すなわち、支持体３０の壁３１が天頂の方向を向き、壁３３が地面の方向を向く状態で、アンテナ装置１は、スポイラー２１６の内部に収容される。

なお、本搭載例は、アンテナ装置１を車体２０１に搭載する場合の一例を示すものである。車体２０１に搭載する場合に、アンテナ装置１をどのような位置、どのような向きでスポイラー２１６内に収容するかは、任意である。

〔実施例〕
本発明の実施例であるアンテナ装置１は、図１に示したアンテナ装置１において、アンテナ１０の各部のサイズを図４に示すように定めることで得られた。図４は、本実施例のアンテナ装置１が備えているアンテナ１０の展開図である。

図５は、本実施例のアンテナ装置１を用いた測定により得られたＶＳＷＲの周波数依存性（以下、ＶＳＷＲ特性）を示すグラフである。

上述したように、アンテナ装置１は、ＬＴＥ用の周波数帯域で運用することを想定して設計した。ＬＴＥ用のアンテナ装置としては、ＶＳＷＲが３以下であれば十分に実用に足りると考えられる。そこで、以下では、ＶＳＷＲが３以下である周波数帯域をアンテナ装置１の動作帯域とする。

図５を参照すれば、アンテナ装置１は、５８０ＭＨｚ以上３ＧＨｚ以下の周波数帯域の全域においてＶＳＷＲが３以下であることが分かった。したがって、アンテナ装置１の動作帯域は、５８０ＭＨｚ以上３ＧＨｚ以下であることが分かった。

ここで注目すべきは、低周波側の動作帯域において５８０ＭＨｚというとても低い下限周波数を実現していることである。この下限周波数は、アンテナ装置１のアンテナ１０がサブ素子１１３２を備え、且つ、サブ素子１１３２と放射素子１２の領域１２３とが重なる構成を採用したことによって得られたものである。

上述したように、アンテナ装置１は、車載用アンテナ装置の一部を構成するアンテナ装置として好適に利用できる。アンテナ装置１を車体のルーフ後端に搭載する場合、搭載位置などの様々な条件に応じて放射特性が変化することがある。この放射特性の変化は、低周波側の動作帯域において顕著に現れやすい。具体的には、低周波側の動作帯域の下限周波数が高周波側へシフトしやすい。そこで、ＬＴＥ用の低周波側の周波数帯域の下限値である６９８ＭＨｚに対して余裕をもった動作帯域を実現することによって、様々な車種に搭載した場合であっても低周波側の動作帯域の下限周波数が６９８ＭＨｚを上回ることを防止できる。したがって、アンテナ装置１は、様々な車種に搭載した場合であっても、ＬＴＥ用のアンテナ装置として実用に足る性能を発揮することができる。

本発明は、上述した各実施形態に限定されるものでなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１ アンテナ装置
１０ アンテナ
１１ 放射素子（第１の放射素子）
１１３２ サブ素子
１２ 放射素子（第２の放射素子）
１２１ 給電部
１２２ 領域（第２の放射素子の第１領域）
１２３ 領域（第２の放射素子の第２領域）
２０ 同軸ケーブル（給電ケーブル）
３０ 支持体
３１ 壁（表面が第１の面を構成）
３２ 壁（表面が第２の面を構成）
３３ 壁（表面が第３の面を構成）
３４〜３６ 壁

Claims (1)

1. 第１の面と、前記第１の面に交わる第２の面と、前記第１の面方向に沿い且つ前記第２の面に交わり前記第１の面と離間した第３の面とを含む支持体と、
   （１）第１の共振周波数を有し、かつ、前記第１の面に沿って配置された第１の放射素子と、（２）前記第１の共振周波数よりも周波数が高い第２の共振周波数を有し、かつ、前記第２の面に沿って配置された第１領域、及び、前記第３の面に沿って配置された第２領域を含む第２の放射素子と、を含むアンテナと、を備え、
   前記第１の放射素子は、前記第２の面に近づく方向に延伸されたサブ素子を含み、
   前記第１の放射素子を平面視した場合に、当該サブ素子は、その一部又は全部が前記第２領域に重なる、
   ことを特徴とするアンテナ装置。

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