JP6829735B2 - 車載アンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明は車載アンテナ装置に関し、特に、ノイズ耐性を有する車載アンテナ装置に関する。

車両に設置される複数の周波数帯に対応するアンテナ装置、例えば、ＡＭ／ＦＭ帯に対応するアンテナ装置には、ピラーアンテナやルーフマウントアンテナ、ガラスアンテナ等、種々のものが存在する。しかしながら、突出量の多いピラーアンテナは、接触等により折れ曲がる可能性が高いものである。また、ルーフマウントアンテナは、地上高が高くなるため立体駐車場や自動洗車機等において倒したり取り外したりする必要がある。また、ガラスアンテナは車種毎に固有の開発が必要となり開発コスト等が高くなる問題もある。そして、近年では所謂シャークフィンアンテナといった、小型且つ低背型のアンテナ装置も存在する。また、車載アンテナ装置は極力車両の美観を損ねないようなものが求められており、外観を損ねないようにスポイラに内蔵する所謂スポイラアンテナも種々開発されている（例えば特許文献１）。

車内に配置される電子機器等からのノイズは、車両ルーフ上に設置されるシャークフィンアンテナやルーフマウントアンテナの場合には、車両ルーフが金属体であれば車両ルーフにより遮蔽されるため問題が起きにくい。しかしながら、スポイラアンテナの場合、車両ルーフ上に設置される場合と異なり、車両ルーフの周辺のリアガラスの上部といった所に設置されるため、車両ルーフのノイズ遮蔽効果が期待できない。現在の車載アンテナ装置においては、ＦＭ周波数帯用のアンテナのノイズレベルについては市場適合性及び実用性を確保しているが、ＡＭ周波数帯用のアンテナでは、ノイズレベルが許容できない場合が多く、別途ノイズ対策が必要な場合が多い。このような車内からのノイズを遮蔽することを目的として、例えば本願出願人と同一出願人による特願２０１８−１７２２６３もある。これは、ＡＭ／ＦＭ周波数帯の共用アンテナエレメントと車内のノイズ発生源との間に、遮蔽板を設けたものである。

特開２０１１−０３５５１９号公報

しかしながら、上述の本願出願人と同一出願人による特許出願は、ノイズ遮蔽効果は高いものの、遮蔽効果を得るために遮蔽板を用いる分、遮蔽板を持たないアンテナ装置と比べて大型化が避けられなかった。また、特にＦＭ周波数帯の感度を考慮すると、ＡＭ／ＦＭ周波数帯の共用アンテナエレメントと遮蔽板の距離をある程度、具体的には、３０ｍｍ程度確保しなければいけないため、薄型化する必要のある用途に適用する際には、ＦＭ周波数帯の感度に対して所定の対策をする必要があった。

本発明は、斯かる実情に鑑み、ノイズ遮蔽効果を有すると共に薄型化も可能な車載アンテナ装置を提供しようとするものである。

上述した本発明の目的を達成するために、本発明による車載アンテナ装置は、第１周波数帯に対応する容量アンテナである第１エレメントと、第１エレメントに対するノイズ発生源からのノイズを遮蔽する位置に配置されノイズを遮蔽すると共に、第１周波数帯よりも高い第２周波数帯に対応する共振アンテナである第２エレメントと、を具備するものである。

さらに、第２エレメントに接続され、第１周波数帯の信号を減衰させる減衰回路を具備するものであっても良い。

また、第１エレメントは、板状体からなり、第２エレメントは、第１エレメントよりも大きい面積を有する板状体からなるものであっても良い。

さらに、第１エレメントに接続され、第１周波数帯の信号を通過させる第１フィルタ回路を具備するものであっても良い。

さらに、第２エレメントに接続され、第２周波数帯の信号を通過させる第２フィルタ回路を具備するものであっても良い。

また、第１エレメントがＡＭ波帯に対応し、第２エレメントがＦＭ波帯に対応するものであれば良い。

さらに、第２エレメントに接続され、第２エレメントを第２周波数帯の信号に同調させるための共振用コイルを具備するものであっても良い。

さらに、第２エレメントに接続され、第２エレメントを複数の周波数帯の信号に同調させるための複数の共振用コイルを具備するものであっても良い。

また、第１周波数帯及び／又は第２周波数帯の信号を増幅するアンプ回路が載置される回路基板を具備するものであっても良い。

ここで、回路基板は、第１エレメントと第２エレメントの間に配置されるものであっても良い。

さらに、第３周波数帯に対応するパッチアンテナである第３エレメントを具備するものであっても良い。

ここで、第３エレメントは、第１エレメントと第２エレメントの間に配置され、第１エレメントは、第３エレメントに対する導波部を有するものであっても良い。

さらに、第２周波数帯よりも高い第４周波数帯に対応するように、第２エレメントを一部に用いるダイポールアンテナである第４エレメントを具備するものであっても良い。

さらに、第２周波数帯よりも高い第４周波数帯に対応するように、第１エレメントを一部に用いるダイポールアンテナである第５エレメントを具備するものであっても良い。

また、第２エレメントは、車両の樹脂部に固定するためのブラケット形状を有するものであっても良い。

さらに、第１エレメントの側方近傍に配置され、第５周波数帯に対応する第６エレメントを具備し、第２エレメントは、第１エレメント及び第６エレメントに対するノイズ発生源からのノイズを遮蔽する位置に配置されノイズを遮蔽するものであっても良い。

さらに、第２エレメントに接続され、第１周波数帯の信号及び第５周波数帯の信号を減衰させる減衰回路を具備するものであっても良い。

さらに、第２エレメントの側方近傍に配置され、第５周波数帯に対応する第６エレメントを具備し、第２エレメント及び第６エレメントの少なくともどちらか一方が、第１エレメント対するノイズ発生源からのノイズを遮蔽する位置に配置されノイズを遮蔽するものであっても良い。

さらに、第６エレメントに接続され、第１周波数帯の信号を減衰させる減衰回路を具備するものであっても良い。

本発明の車載アンテナ装置には、ノイズ遮蔽効果を有すると共に薄型化も可能であるという利点がある。

図１は、本発明の車載アンテナ装置の概要を説明するための概略斜視図である。 図２は、本発明の車載アンテナ装置の遮蔽効果を高めた例を説明するための概略斜視図である。 図３は、本発明の車載アンテナ装置に用いられる減衰回路の一例を説明するための回路図である。 図４は、本発明の車載アンテナ装置の具体例を説明するための概略斜視図である。 図５は、本発明の車載アンテナ装置の他の具体例を説明するための概略斜視図である。 図６は、本発明の車載アンテナ装置の他の例を説明するための概略斜視図である。 図７は、本発明の車載アンテナ装置の他の例を説明するための概略斜視図である。 図８は、本発明の車載アンテナ装置のエレメントの他の例を説明するための概略斜視図である。 図９は、本発明の車載アンテナ装置のエレメントの他の例を説明するための概略斜視図である。 図１０は、本発明の車載アンテナ装置のエレメントのさらに他の例を説明するための概略斜視図である。 図１１は、本発明の車載アンテナ装置のエレメントを格子状に構成した例を説明するための概略斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態を図示例と共に説明する。図１は、本発明の車載アンテナ装置の概要を説明するための概略斜視図である。図示の通り、本発明の車載アンテナ装置は、第１エレメント１０と、第２エレメント２０とから主に構成されている。以下、詳細に説明する。

第１エレメント１０は、第１周波数帯に対応する容量アンテナからなるものである。第１周波数帯は、例えばラジオのＡＭ周波数帯であれば良い。容量アンテナとは、所謂容量装荷アンテナエレメントである。第１エレメント１０は、図示例では板状体のものを示した。具体的には、例えばＡＭ周波数帯用であれば、第１エレメント１０は、３０ｍｍ×１７０ｍｍ程度の平面板状体の導電体からなれば良い。しかしながら、本発明はこれに限定されず、ベタパターンと略等価なアンテナ容量を有する容量装荷アンテナエレメントとして機能するものであれば良く、平面形状ではなく傘状であっても良い。さらに、メアンダ形状やスパイラル形状、空間充填曲線形状等、種々の形状が適用可能である。但し、メアンダ形状等を形成するためにスリットを設ける場合には、その間隔は第１周波数帯の波長に対して十分小さい間隔であることが好ましい。

第２エレメント２０は、第１周波数帯よりも高い第２周波数帯に対応する共振アンテナである。第２周波数帯は、例えばラジオのＦＭ周波数帯であれば良い。第２エレメント２０は、共振アンテナとして機能するように、第２エレメント２０のエレメント長が調整されれば良い。図示例では板状体のものを示した。具体的には、例えばＦＭ周波数帯用であれば、第２エレメント２０は、５０ｍｍ×１８０ｍｍ程度の平面板状体の導電体からなれば良い。なお、後述の通り、ＦＭ周波数帯用にはエレメント長が足りない場合には、別途、共振用コイルを設けても良い。そして、本発明の最も特徴的な点は、第２エレメント２０が、第１エレメント１０に対するノイズ発生源からのノイズを遮蔽する位置に配置され、ノイズを遮蔽する機能を有していることである。例えばノイズ発生源がハイマウントストップランプの場合には、第１エレメント１０とハイマウントストップランプとの間に第２エレメント２０が配置されれば良い。ノイズ発生源からのノイズを遮蔽できれば良いため、ノイズ発生源と第１エレメント１０と第２エレメント２０との位置関係によっては、第２エレメント２０は必ずしも第１エレメント１０よりも大きい必要はない。しかしながら、第２エレメント２０が第１エレメント１０よりも大きい面積を有していれば、例えば複数のノイズ発生源からの複数のノイズに対しても第２エレメント２０に遮蔽機能を持たせることが可能となる。さらに、第２エレメント２０は、予想される主なノイズ発生源に対して垂直に位置するように配置されれば、より効率的にノイズを遮蔽可能となる。したがって、第１エレメント１０と第２エレメント２０は、必ずしも平行に配置されていなくても良い。また、第２エレメント２０は、平面板状体である必要もなく、第１エレメント１０の裏面側を覆うように、または設置場所の形状に合わせるように、半円筒形状や凹形状、Ｖ字形状等であっても良い。また、第２エレメント２０は、図示例では板状体のものを示した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、ノイズ遮蔽機能を有するものであれば、メアンダ形状やスパイラル形状、空間充填曲線形状等、種々の形状が適用可能である。但し、メアンダ形状等を形成するためにスリットを設ける場合には、その間隔は、ノイズ遮蔽機能を有するように、第１周波数帯の波長に対して十分小さい間隔であることが好ましい。

なお、第１エレメント１０と第２エレメント２０は、絶縁性の支持部材や車載アンテナ装置の筐体の樹脂部等を用いてそれぞれの位置関係が適宜固定されれば良い。

このように構成された本発明の車載アンテナ装置では、第１エレメント１０と第２エレメント２０の間の距離を狭くすることが可能となる。即ち、第２エレメント２０は、第１エレメント１０が近傍に配置されることになるが、第１エレメント１０が非接地のため、第２エレメント２０の感度確保に対しては大きな問題とはならない。したがって、本発明の車載アンテナ装置では、第１エレメント１０の感度のみを考慮して、第１エレメント１０と第２エレメント２０の間の距離を決定できる。具体的には、例えばＡＭ／ＦＭ周波数帯用であれば、１０ｍｍ程度の距離があれば第１エレメント１０及び第２エレメント２０のそれぞれに対して許容できる感度を確保可能である。

このように、本発明の車載アンテナ装置は、特にノイズレベルが許容できない場合が多いＡＭ周波数帯、即ち、第１周波数帯用の第１エレメント１０に対するノイズ遮蔽効果を第２エレメント２０に持たせつつ、第２エレメント２０をＦＭ周波数帯用のエレメントとして用いることで、複数の周波数帯に対応しながら薄型化が可能なものである。したがって、例えば車両のスポイラ等、薄いスペースに対して、本発明の車載アンテナ装置を容易に配置することが可能となる。

また、本発明の車載アンテナ装置は、第１エレメント１０をＡＭ周波数帯用のエレメントとして用い、第２エレメント２０をＦＭ周波数帯用のエレメントとして用いているため、それぞれのエレメントが独立した状態となっている。したがって、従来のＡＭ／ＦＭ周波数帯の共用アンテナエレメントを用いた場合と異なり、ＡＭ信号とＦＭ信号を分離する分離回路が不要となる。このため、分離回路による信号ロスもなく、全体的なアンテナ特性が向上する。

次に、第１エレメント１０に対する第２エレメント２０の遮蔽効果を高めるための手法を以下に説明する。図２は、本発明の車載アンテナ装置の遮蔽効果を高めた例を説明するための概略斜視図である。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表している。図示例では、車両の樹脂部や車載アンテナ装置の筐体の樹脂部等、樹脂部材に固定するためのブラケット形状２５を第２エレメント２０が有するものを示した。具体的には、第２エレメント２０に切り欠き等を入れ、折り曲げ加工等することによりブラケット形状２５が形成されている。これは、例えば樹脂製のバックドアやスポイラ等、樹脂部材に本発明の車載アンテナ装置が設置される場合に、第２エレメント２０を直接そのまま樹脂部材にねじ等で固定できるようにしたものである。しかしながら本発明はこれに限定されず、上述の通り、ベタパターンと略等価なアンテナ容量を有する容量装荷アンテナエレメントとして機能するものであれば如何なるものであっても良い。

図２に示される通り、第２エレメント２０には、第１エレメント１０に対応する第１周波数帯の信号を減衰させる減衰回路２１が接続されている。これにより、ノイズ発生源からのノイズのうち、第１周波数帯のノイズ信号については、第２エレメントに接続された減衰回路２１を通って減衰することになる。したがって、第２エレメント２０が第１エレメント１０に対して確実にノイズ遮蔽機能を有するようになる。

減衰回路２１は、第１周波数帯の信号を減衰させるものであれば良い。具体的には、例えば図３に示されるようなノイズフィルタ回路であれば良い。図３は、本発明の車載アンテナ装置に用いられる減衰回路の一例を説明するための回路図であり、図３（ａ）が短絡回路であり、図３（ｂ）がハイパスフィルタ回路の例である。例えば図３（ａ）の短絡回路を減衰回路２１として用いた場合、第１周波数帯の信号がコイルを介してグラウンド側に流れる。これにより、第１エレメント１０に対するノイズ発生源からのノイズ信号がグラウンドに接地されることになり、第１周波数帯の信号が短絡されると共に第２周波数帯の信号が出力端子ＯＵＴ２側に流れることになる。また、図３（ｂ）のハイパスフィルタ回路を減衰回路２１として用いた場合にも、第２周波数帯よりも低い周波数帯である第１周波数帯の信号が、コイルを介してグラウンド側に流れるように設計すれば良い。これにより、第１エレメント１０に対するノイズ発生源からのノイズ信号がグラウンドに接地されることになり、第１周波数帯よりも高い周波数帯である第２周波数帯の信号が出力端子ＯＵＴ２側に流れることになる。即ち、第２エレメント２０に到達する第１周波数帯の信号は、グラウンドに接地されることになる。これにより、第１周波数帯のノイズ信号は、確実に減衰させられる。なお、図示例では、第２エレメント２０の出力端子ＯＵＴ２に直列に減衰回路２１が接続される例を示したが、本発明はこれに限定されず、グラウンドに接地されるコイルを減衰回路２１として第２エレメント２０に直接接続しても良い。また、減衰回路２１は、簡易的には単に出力端子ＯＵＴ２に直列にコンデンサを挿入するものであっても良い。なお、インダクタンスやキャパシタンスについては、周波数帯に合わせて適宜調整されれば良い。

さらに、図４を用いて本発明の車載アンテナ装置の具体例を説明する。図４は、本発明の車載アンテナ装置の具体例を説明するための概略斜視図である。図中、図２と同一の符号を付した部分は同一物を表している。図示の通り、本発明の車載アンテナ装置は、さらに、第１フィルタ回路１２を具備するものであっても良い。第１フィルタ回路１２は、第１エレメント１０に接続されるものである。また、第１フィルタ回路１２は、第１周波数帯の信号を通過させるものである。具体的には、第１フィルタ回路１２は、例えばローパスフィルタ回路であれば良い。第１フィルタ回路１２を出力端子ＯＵＴ１に直列に挿入することで、第１周波数帯の信号のみを出力端子ＯＵＴ１に出力させることが可能となる。これにより、例えば第２周波数帯の信号を出力端子ＯＵＴ１側に流さないようにできるため、第１エレメント１０と第２エレメント２０とのアイソレーションを高めることが可能となる。したがって、第１エレメント１０と第２エレメント２０を近傍に配置したとしても、双方の周波数帯域での干渉による感度劣化を防止可能である。なお、図示例では、ノイズ発生源と第１エレメント１０と第２エレメント２０との位置関係によっては、第２エレメント２０のほうが第１エレメント１０よりも小さくできる例を示したが、上述の図示例のように、第２エレメントのほうが大きいものであっても良い。

また、本発明の車載アンテナ装置は、さらに、第２フィルタ回路２２を具備するものであっても良い。第２フィルタ回路２２は、第２周波数帯の信号を通過させるものである。具体的には、第２フィルタ回路２２は、例えばハイパスフィルタ回路であれば良い。第２フィルタ回路２２を出力端子ＯＵＴ２に直列に挿入することで、第２周波数帯の信号のみを出力端子ＯＵＴ２に出力させることが可能となる。これにより、例えば第１周波数帯の信号を出力端子ＯＵＴ２側に流さないようにできるため、第１エレメント１０と第２エレメント２０とのアイソレーションをより高めることが可能となる。したがって、第１エレメント１０と第２エレメント２０を近傍に配置したとしても、双方の周波数帯域での干渉による感度劣化を防止可能である。なお、減衰回路２１を第２フィルタ回路２２として共用しても良い。

また、図示例のように、第１周波数帯の信号を増幅するためのアンプ回路１３や、第２周波数帯の信号を増幅するためのアンプ回路２３が設けられても良い。アンプ回路１３，２３は、受信信号を増幅するのに用いられれば良い。

さらに、図４に示される例では、第２エレメント２０に共振用コイル２４が接続されるものを表した。共振用コイル２４は、第２エレメント２０を第２周波数帯の信号に同調させるために用いられる。これは、第２周波数帯の信号に同調するにはエレメント長が足りない場合に、共振用コイル２４でリアクタンスを調整するものであり、これにより第２エレメント２０が第２周波数帯の信号に同調可能となる。

また、図５に示されるように、共振用コイル２４を複数のコイルを選択的に接続可能なものとしても良い。図５は、本発明の車載アンテナ装置の他の具体例を説明するための概略斜視図である。図中、図４と同一の符号を付した部分は同一物を表している。図示の通り、本発明の車載アンテナ装置は、第２エレメント２０を複数の周波数帯の信号に同調させるための複数の共振用コイル２４が第２エレメント２０に接続されていても良い。図示例では、複数の共振用コイル２４を選択的に接続可能なスイッチを用いている。このように構成されることで、第２エレメント２０を、第２周波数帯だけでなく他の周波数帯の信号に同調させるようにすることも可能となる。

図６は、本発明の車載アンテナ装置の他の例を説明するための概略斜視図である。図中、図１等と同一の符号を付した部分は同一物を表している。図示の通り、本発明の車載アンテナ装置は、回路基板３０を有している。回路基板３０には、例えば第１周波数帯や第２周波数帯の信号を増幅するアンプ回路１３，２３が載置されれば良い。また、回路基板３０には、減衰回路２１や共振用コイル２４、第１フィルタ回路１２、第２フィルタ回路２２等が載置されていても良い。

そして、図示例のように、回路基板３０は、第１エレメント１０と第２エレメント２０の間に配置されても良い。第１エレメント１０と第２エレメント２０の間の距離は、容量結合が起きない程度に離して配置されるため、ある程度のスペースを設けることが可能である。本発明の車載アンテナ装置では、このスペースを利用して回路基板３０を配置している。これにより、回路基板３０を配置する面積を別途提供する必要が無くなるので、第１エレメント１０や第２エレメント２０の面積分の大きさの車載アンテナ装置が実現できる。したがって、ノイズ遮蔽効果を有したまま小型化が可能となる。

さらに、図示例のように、パッチアンテナ等、さらに別のエレメントを設けても良い。即ち、パッチアンテナである第３エレメント４０を設けても良い。第３エレメント４０は、第３周波数帯に対応するものであれば良い。第３エレメント４０は、例えばセラミックス等を用いた円偏波を用いる誘電体型パッチアンテナであれば良い。具体的には、例えばＵＨＦ帯等を共振周波数とするＧＰＳ用やＧＬＯＮＡＳＳ用、ＳＤＡＲＳ用等のパッチアンテナであれば良い。なお、第３エレメント４０は、図６の例に限らず、他の図示例のものと共に用いても勿論良い。本発明の車載アンテナ装置は、このようにさらに複数の周波数帯に対応するように構成することも可能である。

次に、図７を用いて本発明の車載アンテナ装置に、本願出願人と同一出願人による特開２０１８−１２１１４３に開示のようなパッチアンテナを追加した例を説明する。図７は、本発明の車載アンテナ装置の他の例を説明するための概略斜視図である。図中、図１等と同一の符号を付した部分は同一物を表している。図示の通り、本発明の車載アンテナ装置は、パッチアンテナである第３エレメント４０がさらに設けられている例である。この第３エレメントが、第１エレメント１０と第２エレメント２０の間に配置されている。そして、第１エレメント１０が、第３エレメントに対する導波部１５を有している。導波部１５は、第３エレメント４０の導波器としても機能する略正方形状の導電性面状体部分をいう。導波部１５を設けることにより、第３エレメント４０を第１エレメント１０と第２エレメント２０の間に配置しても、第３エレメント４０の利得を向上可能となる。図示例では、長方形状の第１エレメント１０を、第３エレメント４０から見て電気的に複数の略正方形状の導電性面状体にスタブ１６を用いて分けることで、導波部１５が形成されている。スタブ１６は、電流の向きが互いに相殺される向きに流れるように第１エレメント１０に互い違いに設けられる複数のスリット１７からなる折り返しパターンにより形成されている。互い違いに設けられる複数のスリット１７を設けることにより、スリット１７の設けられた周辺では電流の向きが互いに相殺される向きとなる。これにより、第３エレメント４０のＵＨＦ帯等の第３周波数帯では、第１エレメント１０は、複数の略正方形状のブロックに分けられたものとして振る舞う。このように構成することにより、本発明の車載アンテナ装置は、第３エレメント４０を配置する面積を別途設ける必要が無くなるため、第１エレメント１０や第２エレメント２０の面積分の大きさの車載アンテナ装置が実現できる。したがって、ノイズ遮蔽効果を有したまま小型化が可能となる。なお、導波部の他の具体例については、本願出願人と同一出願人による特開２０１８−１２１１４３に詳細が記載されているため、本願では詳説を省略する。

次に、図８を用いて本発明の車載アンテナ装置に、本願出願人と同一出願人による特願２０１８−１３６４８８に開示のようなダイポールアンテナを追加した例を説明する。図８は、本発明の車載アンテナ装置のエレメントの他の例を説明するための概略斜視図である。図中、図１等と同一の符号を付した部分は同一物を表している。この例は、本発明の車載アンテナ装置をエレメント共有複合アンテナ装置に応用したものである。エレメント共有複合アンテナ装置は、ダイポールアンテナの一方のエレメントをモノポールアンテナとしても用いることで、複数の周波数帯の信号を受信可能としたものである。図示の通り、この例の本発明の車載アンテナ装置は、さらに、第２周波数帯よりも高い第４周波数帯に対応するように、第２エレメント２０を一部に用いるダイポールアンテナ５０の一部である第４エレメント５１を有するものである。モノポールアンテナである第２エレメント２０は、上述の図示例と同様に、第２周波数帯の信号に対応する共振アンテナであり、例えばラジオのＦＭ周波数帯であれば良い。また、第２エレメント２０を第２周波数帯の信号に同調させるための共振用コイル２４が出力端子ＯＵＴ２に直列に接続された例を示したが、共振用コイル２４は、第２周波数帯の信号に対してエレメント長が十分足りている場合には省略可能である。また、同軸ケーブル１の内部導体が出力端子ＯＵＴ２に接続され、外部導体がグラウンドに接地されている。ダイポールアンテナ５０は、第２周波数帯よりも高い第４周波数帯に対応するように構成される。第４周波数帯としては、例えばデジタルテレビジョン放送（ＤＴＶ）用の周波数帯等であれば良い。なお、ダイポールアンテナ５０は、ＤＴＶ用のものには限定されず、ＤＡＢ（ＢＡＮＤＩＩＩ）用の周波数帯であっても良い。さらに、携帯電話用の周波数帯であっても良い。ダイポールアンテナ５０は、第２エレメント２０を一部に用いたものである。即ち、第２エレメント２０と第４エレメント５１により、ダイポールアンテナ５０が構成されている。第２エレメント２０から分岐している出力端子ＯＵＴ３は、ダイポールアンテナ５０用の給電部であり、同軸ケーブル２の内部導体に接続されている。また、同軸ケーブル２の外部導体がグラウンドに接地されている。さらに、第４エレメント５１が、同軸ケーブル２の外部導体に接続されている。即ち、ダイポールアンテナ５０の２つのエレメントうち、同軸ケーブル２の内部導体が接続される第２エレメント２０が、モノポールアンテナとして共用されるエレメントとなる。なお、他の具体例については、本願出願人と同一出願人による特願２０１８−１３６４８８に詳細が記載されているため、本願では詳説を省略する。本発明の車載アンテナ装置は、例えば第２エレメント２０をＦＭ周波数帯用のエレメントとした場合、ある程度大きな面積を有することになるため、ダイポールアンテナとしてのアンテナ特性も良好となる。

なお、図８では、第２エレメント２０をダイポールアンテナ５０の一部として利用する例を図示したが、本発明はこれに限定されず、第１エレメント１０をダイポールアンテナの一部として利用しても良い。即ち、本発明の車載アンテナ装置は、エレメント共有複合アンテナ装置として、さらに、第２周波数帯よりも高い第４周波数帯に対応するように、第１エレメント１０を一部に用いるダイポールアンテナの一部である第５エレメントを具備するものであっても良い。上述の通り、第４周波数帯としては、例えばデジタルテレビジョン放送（ＤＴＶ）用の周波数帯等であれば良い。本発明の車載アンテナ装置は、例えば第１エレメント１０をＡＭ周波数帯用のエレメントとした場合、第２エレメント２０よりも上方にダイポールアンテナが位置することになるため、ダイポールアンテナとしてのアンテナ特性も良好となる。

次に、図９を用いて本発明の車載アンテナ装置のエレメントの他の例を説明する。図９は、本発明の車載アンテナ装置のエレメントの他の例を説明するための概略斜視図である。図中、図１等と同一の符号を付した部分は同一物を表している。この例は、上述の図示例に対して、さらに第６エレメント７０を有するものである。第６エレメント７０は、第５周波数に対応するものであれば良い。第５周波数帯は、例えばＴＥＬ用の周波数帯であれば良い。第６エレメント７０は、共振アンテナとして機能するように、第６エレメント７０のエレメント長が調整されれば良い。なお、エレメント長が足りない場合等には、適宜コイル等を用いてリアクタンスが調整されれば良い。図示の通り、第６エレメント７０は、第１エレメント１０の側方近傍に配置されれば良い。そして、第２エレメント２０は、第１エレメント１０と第６エレメント７０の２つのエレメントに対して、ノイズ発生源からのノイズを遮蔽する位置に配置されている。図示例では、第６エレメント７０が第１エレメント１０と面一に配置されている例を示したが、本発明はこれに限定されず、高さが異なっていたり平面の角度が異なっていたりしても良い。また、第１エレメント１０と第６エレメント７０は、平行でなくても良い。さらに、図示例では、第２エレメント２０が平面板状体ではなく、短辺方向から見てＶ字形状になるように屈曲しているものを示した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、ノイズ遮蔽機能を有するものであれば、上述の図示例と同様に平面板状体であっても良い。

また、第２エレメント２０に接続される減衰回路２１は、第１周波数帯の信号及び／又は第５周波数帯の信号を減衰させるものであれば良い。これにより、第１エレメント１０及び／又は第６エレメント７０に対する第２エレメント２０の遮蔽効果を高めることが可能となる。

また、図１０を用いて本発明の車載アンテナ装置のエレメントの他の例を説明する。図１０は、本発明の車載アンテナ装置のエレメントの他の例を説明するための概略斜視図である。図中、図１等と同一の符号を付した部分は同一物を表している。この例は、図１や図２の例に対して、さらに第６エレメント７０を有するものである。第６エレメント７０は、第５周波数に対応するものであれば良い。第５周波数帯は、例えばＴＥＬ用の周波数帯であれば良い。第６エレメント７０は、共振アンテナとして機能するように、第６エレメント７０のエレメント長が調整されれば良い。なお、エレメント長が足りない場合等には、適宜コイル等を用いてリアクタンスが調整されれば良い。図示の通り、第６エレメント７０は、第２エレメント２０の側方近傍に配置されている。そして、第２エレメント２０及び第６エレメント７０の少なくともどちらか一方が、第１エレメント１０に対するノイズ発生源からのノイズを遮蔽する位置に配置されれば良い。図示例では、第６エレメント７０が第２エレメント２０と面一に配置されている例を示したが、本発明はこれに限定されず、高さが異なっていたり平面の角度が異なっていたりしても良い。また、第２エレメント２０と第６エレメント７０は、平行でなくても良い。また、第２エレメント２０や第６エレメント７０は、図９のように短辺方向から見てＶ字形状になるように屈曲しているものであっても良い。

図示例では、第２エレメント２０の遮蔽効果を高めるように、第２エレメント２０に減衰回路２１が接続されている例を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、第６エレメント７０が第１エレメント１０に対する遮蔽効果を有するように配置された場合、第６エレメント７０に対して、第１周波数帯の信号を減衰させる減衰回路を接続しても良い。これにより、第１エレメント１０に対する第６エレメント７０の遮蔽効果を高めることが可能となる。また、第２エレメント２０と第６エレメント７０の両方に対して減衰回路を接続しても良い。

上述の通り、本発明の車載アンテナ装置は、第１エレメント１０や第２エレメント２０を、メアンダ形状やスパイラル形状、空間充填曲線形状等、種々の形状とすることが可能である。一例として、図１１に、格子状のエレメントとした例を示す。図１１は、本発明の車載アンテナ装置のエレメントを格子状に構成した例を説明するための概略斜視図である。図中、図１等と同一の符号を付した部分は同一物を表している。図示の通り、第１エレメント１０と第２エレメント２０は、それぞれ導電線を用いて格子状（メッシュ状）に構成されている。第１エレメント１０と第２エレメント２０は、例えば絶縁性の支持部材６０を用いてその間隔が適宜固定されれば良い。このように構成されることで、平面板状体の導電体と比べてエレメントの軽量化を図ることも可能となる。なお、図示例では、第１エレメント１０と第２エレメント２０の両方が格子状に構成された例を示したが、本発明はこれに限定されず、一方のみが格子状に構成されていても勿論良い。また、図示例の第２エレメント２０は、短辺方向から見てＶ字形状になるように屈曲しているものを示したが、平面状であっても良い。

なお、本発明の車載アンテナ装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１ 同軸ケーブル
２ 同軸ケーブル
１０ 第１エレメント
１２ 第１フィルタ回路
１３ アンプ回路
１５ 導波部
１６ スタブ
１７ スリット
２０ 第２エレメント
２１ 減衰回路
２２ 第２フィルタ回路
２３ アンプ回路
２４ 共振用コイル
２５ ブラケット形状
３０ 回路基板
４０ 第３エレメント
５０ ダイポールアンテナ
５１ 第４エレメント
６０ 支持部材
７０ 第６エレメント

Claims (19)

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