JPH0637524A - 自動車の衛星通信受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低仰角受信特性の良好な指向特性で衛星通信
の受信をおこなうことができるようにする。 【構成】 自動車１の車室内の天井２にアンテナ３を取
り付ける。このとき、使用する円偏波面に対して逆旋円
偏波特性のアンテナ３を受信方向を下向きにして取り付
けるようにする。車体の床面や地面で反射して逆旋の円
偏波信号となった電波をアンテナ３で受信することがで
きると共に天頂方向からの受信は自動車１の車体の屋根
の遮蔽作用で抑制することができ、アンテナの天頂方向
の指向特性を抑制して低仰角方向の利得を増加させて、
天頂方向の利得が低く、低仰角方向の利得が高い、低仰
角受信特性の良好な指向特性を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車に搭載される衛
星通信受信装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】衛星通信では受信する電波として円偏波
を利用することが多く、ヘリカルアンテナ等が受信アン
テナとして用いられている。ヘリカルアンテナは低仰角
利得特性が良好であるために衛星通信受信用のアンテナ
として適している。しかしながらヘリカルアンテナは立
体的な形状であるために、乗用車などの自動車に取り付
けると大きく突出して目立つことになり、自動車の美観
を損ねるという欠点がある。

【０００３】一方、図４に示すような平面型のプリント
アンテナが本出願人から提供されている。このプリント
アンテナはマイクロストリップ形アンテナであり、例え
ば両面銅張り積層板を用いて各銅箔をプリント加工する
ことによって、誘電体層を構成するプリント配線基板８
の対向する一方の片面に銅箔パッチでアンテナ導体層９
を設けると共に他方の片面にアース導体層１０を設ける
ことによって作成してある。図４において１３はアンテ
ナ導体層９の給電点１２とアンテナ出力端子部１１とを
接続するためにスルーホールや給電ピン等で形成される
アンテナ給電部である。このように両面銅張り積層板を
用いて形成されたプリントアンテナは、特性が均一であ
って、また量産に適しているために広く使用されている
ものであり、しかもプリントアンテナは薄くコンパクト
に作成することができるために、自動車に搭載するアン
テナとして適しているものである。特に、車載用通信衛
星アンテナＡは図５（ａ）に示すように自動車１の屋根
１４の中央部の上に載置して取り付ける場合が多く、屋
根１４から大きく突出することがない低背型のプリント
アンテナが適しており、広く使用されつつある。

【０００４】ところで、自動車等の移動体通信用衛星と
しては、静止衛星と移動（周回）衛星とがある。そして
前者の静止衛星は赤道上にあるために、日本では仰角３
０°付近にピークを持たせた指向特性が望ましい。例え
ば図６に示すように天頂方向の利得が低く、低仰角方向
の利得が高い、偏平な指向特性が望ましい。またＧＰＳ
（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅ
ｍ）受信システムのＧＰＳ衛星など後者の移動衛星で
は、低高度の円軌道で地球を周回するために、衛星が天
頂方向に位置するときは衛星との間の距離が近くなって
衛星からの電波は強く受信され、衛星が低仰角方向に位
置するときは衛星との間の距離が遠くなって衛星の電波
は弱くなる。従ってこの場合もアンテナ特性としては図
６のものと同様に天頂方向の利得が低く、低仰角方向の
利得が高い、偏平な指向特性が望ましい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、平面型のプリ
ントアンテナのアンテナ特性は図５（ｂ）に示すよう
に、低仰角利得特性が低く、単素子プリントアンテナで
は指向特性の制御も困難であり、衛星通信の受信の効率
に問題があるものであった。本発明は上記の点に鑑みて
なされたものであり、低仰角受信特性の良好な指向特性
で衛星通信の受信をおこなうことができるようにするこ
とを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る自動車の衛
星通信受信装置は、自動車１の車室内の天井２に、使用
する円偏波面に対して逆旋円偏波特性のアンテナ３を受
信方向を下向きにして取り付けて成ることを特徴とする
ものである。本発明にあって、アンテナ３としては平面
型プリントアンテナを用いるものである。

【０００７】また、本発明にあって、自動車１の車室内
の天井２に取着される車内灯４の収納カバー５内にアン
テナ３を配置することができる。さらに本発明にあっ
て、自動車１の車室内の天井２の前部と後部にそれぞれ
アンテナ３を取り付けてダイバーシティ方式アンテナと
して用いるようにすることができる。

【０００８】

【作用】使用する円偏波面に対して逆旋円偏波特性のア
ンテナ３を受信方向を下向きにして自動車１の車室内の
天井２に取り付けることによって、直接波受信ではな
く、車体の床面や地面で反射した電波をアンテナ３で受
信することができると共に自動車１の車体の屋根の遮蔽
作用で天頂方向でのアンテナ３の指向特性が抑制され、
低仰角受信特性の良好な指向特性を得ることができる。

【０００９】

【実施例】以下本発明を実施例によって詳述する。アン
テナ３としては平面型のプリントアンテナが用いられる
ものであり、図４に示すものなどを使用することができ
る。またこのアンテナ３は、使用する電波、すなわち衛
星から発振される電波の円偏波に対して逆旋円偏波特性
を有するように作成したものを使用するものである。そ
してこのアンテナ３は図１に示すように、乗用車など自
動車１の車室内の天井２の下面に取り付けるようにして
ある。アンテナ３はその受信方向が下向きになるよう
に、すなわちアンテナ導体層９が下向きになるように、
天井２の中央部の下面に取り付けられるものである。

【００１０】しかして、図１において矢印線は電波の到
達経路を示すものであり、フロントウインドウやリヤウ
インドウ、サイドウインドウなど四周の窓から自動車１
の車室内に到達する電波をアンテナ３で受信することが
できる。そして図１において矢印線イは自動車１の床面
で反射した電波の到達経路、矢印線ロは自動車の車体１
５で反射した電波の到達経路、矢印線ハは地面で反射し
た電波の到達経路（反射点は図示していない）をそれぞ
れ示すものであり、これらの電波の円偏波信号の反射波
は、反射面において反射面と平行な電界成分が逆相に反
射されると共に反射面に垂直な電界成分が同相に反射さ
れるために、入射した偏波に対して逆旋の円偏波信号と
なっているが、アンテナ３は使用する電波の円偏波に対
して逆旋円偏波特性を有するために、これらの低仰角で
アンテナ３の受信面に到達する電波を受信することがで
きるものである。これらに対して、天頂方向からの電波
は自動車１の鋼板等で形成される屋根１４による遮蔽作
用でアンテナ３に到達することが抑制されるために、ア
ンテナ３の天頂方向の指向特性は抑制され、上記矢印線
イ，ロ，ハの電波を車室内で効率良く受信することがで
きる。従って、アンテナ３自体は図５（ｂ）のような指
向特性を有するものでも、天頂方向の利得減少分はアン
テナ利得が低下しない限り低仰角方向の利得増加分とな
って、図６のような天頂方向の利得が低く、低仰角方向
の利得が高い、低仰角受信特性の良好な指向特性を得る
ことができるものであり、衛星通信の受信を良好におこ
なうことができるものである。

【００１１】図２は上記のアンテナ３を自動車１の車内
灯４内に配置するようにした例を示すものであり、自動
車１の天井２（屋根１４）を構成する鋼板等の導電体シ
ャーシの下面に円環状の室内灯用電球１６を取り付ける
と共に室内灯用電球１６を収納カバー５で覆うことによ
って車内灯４を形成するようにしてある。そして図２
（ｂ）に示すように室内灯用電球１６内において天井２
の下面に低雑音アンプ回路部１７及びアンテナ３が取り
付けてあり、アンテナ３を収納カバー５で覆うようにし
てある。このように車内灯４の収納カバー５をアンテナ
カバーを兼用させてアンテナ３を隠すことができるもの
であり、車室内の美観をアンテナ３で損なうことがない
ものである。

【００１２】図３の実施例では、上記アンテナ３を自動
車１の車室内の前部の天井２下面と後部の天井２下面に
それぞれ取り付けるようにしてある。そして各アンテナ
３をアンテナ切替え回路部１８を介して受信機１９に接
続してある。このものでは二個のアンテナ３によってダ
イバーシティ受信をおこなうことができるものであり、
高感度な受信システムとすることができるものである。
勿論、アンテナ３は二個に限らず、これ以上の個数を自
動車１の車室内に取り付けるようにしてもよい。

【００１３】尚、上記のようにアンテナ３を自動車１に
取り付けるにあたって、天井２の下面に配置するように
しているために、車体１５の外に配置する場合のような
防水性や耐候性を考慮する必要がなくなり、安価に取り
付けることができるものである。またアンテナ３をダッ
シュボード部などに配置する場合に比べて物体に遮蔽さ
れることが少なく、低仰角方向の高感度受信が可能にな
るものである。

【００１４】

【発明の効果】上記のように本発明は、自動車の車室内
の天井に、使用する円偏波面に対して逆旋円偏波特性の
アンテナを受信方向を下向きにして取り付けるようにし
たので、車体の床面や地面で反射して逆旋の円偏波信号
となった電波をアンテナで受信することができると共に
天頂方向からの受信は自動車の車体の屋根の遮蔽作用で
抑制することができ、アンテナの天頂方向の指向特性を
抑制して低仰角方向の利得を増加させることができるも
のであり、天頂方向の利得が低く、低仰角方向の利得が
高い、低仰角受信特性の良好な指向特性を得ることがで
きるものであって、衛星通信の受信を良好におこなうこ
とができるものである。

【００１５】また、アンテナとして平面型プリントアン
テナを用いるようにしたので、薄くコンパクトなプリン
トアンテナによって大きな突起物となることなく受信装
置を形成することができ、車室内の美観を損ねたり安全
が損なわれたりすることがなくなるものである。さら
に、自動車の車室内の天井に取着される車内灯の収納カ
バー内にアンテナを配置するようにしたので、車内灯の
収納カバーを利用してアンテナを隠すことができるもの
であり、車室内の美観をアンテナで損なうことがなくな
るものである。

【００１６】さらに、自動車の車室内の天井の前部と後
部にそれぞれアンテナを取り付けてダイバーシティ方式
アンテナとして用いるようにしたので、高感度な受信シ
ステムとすることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の概略図である。

【図２】同上の車内灯を示すものであり、（ａ）は断面
図、（ｂ）は収納カバーを外した状態の斜視図である。

【図３】本発明の他の実施例の概略図である。

【図４】プリントアンテナを示す斜視図である。

【図５】従来例を示すものであり、（ａ）はその概略
図、（ｂ）はアンテナ指向特性図である。

【図６】偏平な指向特性を示すアンテナ指向特性図であ
る。

【符号の説明】 １ 自動車 ２ 天井 ３ アンテナ ４ 車内灯 ５ 収納カバー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車の車室内の天井に、使用する円偏
   波面に対して逆旋円偏波特性のアンテナを受信方向を下
   向きにして取り付けて成ることを特徴とする自動車の衛
   星通信受信装置。
2. 【請求項２】 アンテナとして平面型プリントアンテナ
   を用いることを特徴とする請求項１に記載の自動車の衛
   星通信受信装置。
3. 【請求項３】 自動車の車室内の天井に取着される車内
   灯の収納カバー内にアンテナを配置することを特徴とす
   る請求項１又は２に記載の自動車の衛星通信受信装置。
4. 【請求項４】 自動車の車室内の天井の前部と後部にそ
   れぞれアンテナを取り付けてダイバーシティ方式アンテ
   ナとして用いることを特徴とする請求項１又は２に記載
   の自動車の衛星通信受信装置。