(57)【要約】【課題】複数の周波数帯に対応する回路構成を簡単にすることである。【解決手段】アンテナ装置１は、複数の第１の周波数帯（ＧＰＳのＬ１帯、Ｌ２帯と、ＧＰＳのＬ５帯又はＱＺＳＳのＬ６帯）に対応する電波を受信して受信信号を出力するアンテナ部Ａ１と、受信された受信信号のうち、３つの第１の周波数帯のうちの２つの第２の周波数帯（ＧＰＳのＬ１帯及びＬ２帯）の受信信号を通過するＢＰＦ３５Ａと、を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１の周波数帯に対応する電波を受信して受信信号を出力するアンテナ部と、
前記受信された受信信号のうち、前記複数の第１の周波数帯のうちの少なくとも２つの第２の周波数帯の受信信号を通過する第１の帯域通過フィルタと、を備えるアンテナ装置。
【請求項２】
前記受信された受信信号のうち、前記複数の第１の周波数帯のうちの前記第２の周波数帯以外の１つの第３の周波数帯の受信信号を通過する第２の帯域通過フィルタを備える請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記アンテナ部は、積層された複数のアンテナ素子部を有し、
前記各アンテナ素子部は、前記複数の第１の周波数帯のうちの少なくとも１つの周波数帯に対応する電波を受信して受信信号を出力する請求項１又は２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記複数のアンテナ素子部は、第１及び第２の給電ピンにより上側のアンテナ素子部に給電され、当該複数のアンテナ素子部を前記第１及び第２の給電ピンが貫通し、
前記第１及び第２の給電ピンから出力された受信信号の位相を調整する位相調整部を備え、
前記第１の帯域通過フィルタは、前記位相調整部から出力された受信信号のうち、前記少なくとも２つの第２の周波数帯の受信信号を通過する請求項３に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記位相調整部は、
給電の入力端に接続される接続部と、前記接続部から２分配されて１／４λの経路長を有する第１及び第２の経路部と、前記第１及び第２の経路部の出力端に接続された抵抗と、を備える分配回路部と、
前記抵抗から前記第１の給電ピンに接続された第１のピン接続部までの経路であって、入力端が前記第１のピン接続部の近傍に設けられた第３の経路部と、前記抵抗から前記第２の給電ピンに接続された第２のピン接続部までの経路であって、前記第３の経路部よりも１／４λ長い経路長を有する第４の経路部と、を備える位相シフト回路部と、を備える請求項４に記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車などの移動体の位置を測位する衛星測位システムが知られている。衛星測位システムにおいて、移動体に設けられた受信機は、アンテナ装置を介して衛星測位システムの衛星から送信された信号を受信し、その受信信号を用いて自機の位置を測位する。衛星測位システムの通信規格として、ＧＰＳ（Global Positioning System）が知られている。ＧＰＳは、米国の規格であり、その搬送波の周波数帯は、用途などに応じて、Ｌ１帯（１５７５．４２［ＭＨｚ］）、Ｌ２帯（中心周波数１２２７．６０［ＭＨｚ］）、Ｌ３帯、Ｌ４帯、Ｌ５帯（１１７６．４５［ＭＨｚ］）が用意されている。
【０００３】
また、ロシアの衛星測位システムの通信規格として、ＧＬＯＮＡＳＳ（Global Navigation Satellite System）が知られており、その搬送波の周波数帯は、Ｌ１帯（１５９８．０６２５［ＭＨｚ］〜１６０５．３７５［ＭＨｚ］）、Ｌ２（１２４２．９３７５［ＭＨｚ］〜１２４８．６２５［ＭＨｚ］）などが用意されている。また、日本の衛星測位システムの通信規格として、ＱＺＳＳ（Quasi-Zenith Satellite System、みちびき（準天頂衛星システム））が知られており、Ｌ１帯、Ｌ２帯、Ｌ５帯、Ｌ６帯（ＬＥＸ（L-band EXperiment）、中心周波数１２７８．７５［ＭＨｚ］）などが用意されている。このように、周波数の異なる様々な衛星測位システムの規格が知られている。
【０００４】
測位の精度を高めるため、ＧＰＳのＬ１帯（コード測位用）と、Ｌ２帯（搬送波測位用）との信号を受信するアンテナ装置が知られている。このような２つの周波数帯用のアンテナ装置として、誘電体基板上に、Ｌ１帯用及びＬ２帯用の２つのループアンテナ素子を配置したアンテナ装置が知られている。
【０００５】
また、２つの周波数帯用の他のアンテナ装置として、ＳＤＡＲＳ（Satellite Digital Audio Radio Service：衛星デジタル音声ラジオサービス）の周波数帯に対応する給電ピン及び誘電体層を有する１給電の第１のパッチアンテナと、ＧＰＳの周波数帯に対応する給電ピン及び誘電体層を有する１給電の第２のパッチアンテナと、を積層した積層型パッチアンテナが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００９−５０６７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記２つのループアンテナ素子を有するアンテナ装置及び上記積層型パッチアンテナは、帯域が狭く、例えば、ＧＰＳのＬ１帯＋Ｌ２帯には対応できても、ＧＰＳのＬ１帯＋ＧＬＯＮＡＳＳのＬ１帯、ＧＰＳのＬ２帯＋ＧＬＯＮＡＳＳのＬ２帯には対応できない。パッチアンテナにおいて、一般的に、２給電にすることで帯域を広げることができるが、アクティブアンテナを構成する際にＬＮＡ（Low Noise Amplifier）が１つの周波数帯について１ブロック必要であった。
【０００８】
本発明の課題は、複数の周波数帯に対応する回路構成を簡単にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明のアンテナ装置は、
複数の第１の周波数帯に対応する電波を受信して受信信号を出力するアンテナ部と、
前記受信された受信信号のうち、前記複数の第１の周波数帯のうちの少なくとも２つの第２の周波数帯の受信信号を通過する第１の帯域通過フィルタと、を備える。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のアンテナ装置において、
前記受信された受信信号のうち、前記複数の第１の周波数帯のうちの前記第２の周波数帯以外の１つの第３の周波数帯の受信信号を通過する第２の帯域通過フィルタを備える。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のアンテナ装置において、
前記アンテナ部は、積層された複数のアンテナ素子部を有し、
前記各アンテナ素子部は、前記複数の第１の周波数帯のうちの少なくとも１つの周波数帯に対応する電波を受信して受信信号を出力する。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のアンテナ装置において、
前記複数のアンテナ素子部は、第１及び第２の給電ピンにより上側のアンテナ素子部に給電され、当該複数のアンテナ素子部を前記第１及び第２の給電ピンが貫通し、
前記第１及び第２の給電ピンから出力された受信信号の位相を調整する位相調整部を備え、
前記第１の帯域通過フィルタは、前記位相調整部から出力された受信信号のうち、前記少なくとも２つの第２の周波数帯の受信信号を通過する。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のアンテナ装置において、
前記位相調整部は、
給電の入力端に接続される接続部と、前記接続部から２分配されて１／４λの経路長を有する第１及び第２の経路部と、前記第１及び第２の経路部の出力端に接続された抵抗と、を備える分配回路部と、
前記抵抗から前記第１の給電ピンに接続された第１のピン接続部までの経路であって、入力端が前記第１のピン接続部の近傍に設けられた第３の経路部と、前記抵抗から前記第２の給電ピンに接続された第２のピン接続部までの経路であって、前記第３の経路部よりも１／４λ長い経路長を有する第４の経路部と、を備える位相シフト回路部と、を備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数の周波数帯に対応する回路構成を簡単にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態の第１のアンテナ装置の斜視図である。
【図２】図１のII−II線における第１及び第２のアンテナ素子部の概略断面図である。
【図３】第２のアンテナ素子部の斜視図である。
【図４】基板部の平面図である。
【図５】第１のアンテナ装置の回路図である。
【図６】第２のアンテナ装置の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
【００１７】
図１〜図５を参照して、本発明に係る実施の形態を説明する。まず、図１〜図３を参照して、本実施の形態のアンテナ装置１の全体の装置構成を説明する。図１は、本実施の形態のアンテナ装置１の斜視図である。図２は、図１のII−II線におけるアンテナ素子部１０，２０の概略断面図である。図３は、アンテナ素子部２０の斜視図である。
【００１８】
本実施の形態のアンテナ装置１は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）などの衛星測位システムにおいて、ＧＮＳＳ衛星から円偏波の衛星信号の電波を受信する２給電のパッチアンテナである。アンテナ装置１は、移動体としての自動車などに設置される。
【００１９】
アンテナ装置１は、１つ以上のＧＮＳＳの衛星測位システムの通信規格の複数の周波数帯に対応するパッチアンテナである。アンテナ装置１が対応する複数の周波数帯は、例えば、ＧＮＳＳとしてのＧＰＳのＬ１帯と、ＧＰＳのＬ２帯と、ＧＰＳのＬ５帯又はＱＺＳＳのＬ６帯との３つの周波数帯であるものとする。
【００２０】
図１に示すように、アンテナ装置１は、アンテナ部Ａ１と、基板部３０と、給電ピンＰ１，Ｐ２と、を備える。図１及び図２に示すように、アンテナ部Ａ１は、アンテナ素子部１０，２０と、両面テープＤ１と、を有する。アンテナ装置１において、基板部３０、アンテナ素子部２０、両面テープＤ１、アンテナ素子部１０が、下方から上方へ順に積層されている。アンテナ素子部１０の下面（後述する接地電極１３）と、アンテナ素子部２０の上面（後述する放射電極２２）とは、両面テープＤ１で接着されている。
【００２１】
図１及び図２に示すように、アンテナ素子部１０は、基体部１１と、放射電極１２と、接地電極１３と、を有する。基体部１１は、上面が略正方形の誘電体の基体部である。基体部１１は、例えば、セラミックスなどの誘電体材料から形成されている。ただし、基体部１１は、誘電体からなる構成に限定されるものではなく、誘電体及び磁性体の複合材料からなる構成としてもよい。この複合材料は、ポリプロピレンなどの誘電体基体に、鉄、六方晶フェライトなどの磁性体の粒子が混ぜ合わされた構成を有する。
【００２２】
また、基体部１１、放射電極１２及び接地電極１３は、上面から下面に貫通する２つの穴部Ｈ１，Ｈ２を有する。穴部Ｈ１には、給電ピンＰ１が挿入されている。穴部Ｈ２には、給電ピンＰ２が挿入されている。放射電極１２は、アンテナ信号の放射面（衛星からの電波の受信面）としての基体部１１の上面に設けられ、銀などの金属ペーストや銅箔などからなる導体部である。また、放射電極１２は、例えば、摂動素子（切れ込み）がない略正方形の形状とする。なお、放射電極１２は、摂動素子がある形状としてもよい。また、給電ピンＰ１，Ｐ２は、放射電極１２にはんだ付けされ、電気的に接続されている。接地電極１３は、基体部１１の下面に設けられ、銅箔などからなる導体部である。また、接地電極１３は、給電ピンＰ１，Ｐ２に電気的に接続されていない。
【００２３】
また、基体部１１、放射電極１２、接地電極１３の寸法、形状は、ＧＰＳのＬ１帯の衛星信号の受信に対応するものに設定されている。
【００２４】
図２及び図３に示すように、アンテナ素子部２０は、基体部２１と、放射電極２２と、接地電極２３と、を有する。基体部２１は、上面が略正方形の誘電体の基体部である。基体部２１は、例えば、セラミックスなどの誘電体材料から形成され、誘電体及び磁性体の複合材料からなる構成としてもよい。また、基体部２１は、上面から下面に貫通する２つの穴部Ｈ３，Ｈ４を有する。穴部Ｈ３，Ｈ４の位置は、穴部Ｈ１，Ｈ２の位置に対応する。穴部Ｈ３には、給電ピンＰ１が挿入されている。穴部Ｈ４には、給電ピンＰ２が挿入されている。ただし、穴部Ｈ３の直径が、給電ピンＰ１の断面の直径よりも大きく、穴部Ｈ４の直径は、給電ピンＰ２の断面の直径よりも大きい。
【００２５】
放射電極２２は、アンテナ信号の放射面（受信面）としての基体部２１の上面に設けられ、銀などの金属ペーストや銅箔などからなる導体部である。また、放射電極２２は、例えば、対角に一対の摂動素子（切れ込み）がある略正方形の形状とする。なお、放射電極２２は、摂動素子がない形状としてもよい。接地電極２３は、基体部２１の下面に設けられ、銅箔などからなる導体である。ただし、穴部Ｈ３の直径が、給電ピンＰ１の断面の直径よりも大きく、穴部Ｈ４の直径は、給電ピンＰ２の断面の直径よりも大きい。このため、放射電極２２、接地電極２３は、給電ピンＰ１，Ｐ２に電気的に接続されていない。
【００２６】
また、基体部２１、放射電極２２、接地電極２３の寸法、形状は、ＧＰＳのＬ２帯と、ＧＰＳのＬ５帯又はＱＺＳＳ（Quasi-Zenith Satellite System：みちびき（準天頂衛星システム））のＬ６帯（中心周波数１２７８．７５［ＭＨｚ］）との衛星信号の受信に対応するものに設定されている。ＧＰＳのＬ２帯、Ｌ５帯、ＱＺＳＳのＬ６帯は、ＧＰＳのＬ１帯よりも周波数が低い。このため、例えば、基体部２１、放射電極２２の寸法は、基体部１１、放射電極１２の寸法よりも大きく設定されている。
【００２７】
また、基体部１１、基体部２１の誘電体の誘電率を高くすることで、波長短縮効果により、基体部１１（アンテナ素子部１０）、基体部２１（アンテナ素子部２０）を小型化できる。また、基体部１１、基体部２１に複合材料を用いる場合に、基体部１１、基体部２１の誘電率、透磁率を高くすることで、波長短縮効果により、基体部１１（アンテナ素子部１０）、基体部２１（アンテナ素子部２０）を小型化できる。なお、図１〜図３において、放射電極２２の寸法、形状は、基体部１１（接地電極１３）の寸法、形状に対応したものとしているが、この構成に限定されるものではなく、基体部２１の誘電率（、透磁率）などに応じて、適宜設定される。
【００２８】
また、基体部１１、基体部２１の厚み（積層方向の長さ）を変化させることで、対応可能な周波数帯の帯域を調整できる。例えば、基体部１１、基体部２１の厚みを厚くすることにより、帯域を広げたり、基体部１１、基体部２１が大きくなるので利得の絶対値を上げることができる。基体部１１、基体部２１の厚みを薄くすることにより、帯域を狭くしたり（所定の帯域を捨てたり）、基体部１１、基体部２１が小さくなるので利得の絶対値を下げることができる。
【００２９】
図１に示すように、基板部３０は、ＰＣＢ（Printed Circuit Board）であり、基体部２１の接地電極２３側に設けられている。基板部３０は、基板本体部３０１を有する。基板本体部３０１は、ガラス繊維にエポキシ樹脂を染み込ませたＦＲ（Flame Retardant Type）４などの絶縁体の基板であり、一方の平面上に、回路パターンが形成され、アンテナ素子部１０，２０で受信された衛星信号の増幅、フィルタリング、減衰などを行う回路素子が実装されている。基板本体部３０１の回路パターンと逆側の面（接地電極２３側の平面）には、銀箔などの金属導体からなる接地電極（図示略）が全面にパターン形成されている。また、基板本体部３０１の平面は、例えば、アンテナ素子部２０に対応する形状である略正方形であるものとする。基板部３０の回路構成については後述する。
【００３０】
アンテナ装置１は、同軸ケーブル５０（図５）の一端に接続され、さらに、例えば、シールドケース、クッションシート、トップカバー、ブラケットなど（いずれも図示略）が取り付けられた状態で、移動体（自動車ならダッシュボードやシャークフィン、車輌天面など）に設置され、同軸ケーブル５０の他端がＧＮＳＳの受信機（図示略）に接続される。
【００３１】
つぎに、図４及び図５を参照して、基板部３０の回路構成を説明する。図４は、基板部３０の平面図である。図５は、アンテナ装置１の回路図である。
【００３２】
図４に示すように、基板部３０の表面（アンテナ装置１の下面）には、ウィルキンソン分配器（ウィルキンソン結合器）３１と、アンプ３２，３３と、ウィルキンソン分配器３４と、ＢＰＦ（Band Pass Filter）３５Ａ，３５Ｂと、アンプ３６Ａ，３６Ｂと、アッテネータ３７Ａ，３７Ｂと、ウィルキンソン分配器（ウィルキンソン結合器）３８と、同軸ケーブル接続部３９と、を有する。
【００３３】
アンテナ素子部１０，２０、基板部３０（及び同軸ケーブル５０）の回路構成を図５に示す。図５に示すように、アンテナ素子部１０，２０（の給電ピンＰ１，Ｐ２）が、ウィルキンソン分配器３１を介して、アンプ３２、アンプ３３に順に直列に接続され、ウィルキンソン分配器３４を介して、２つの経路に分配される。一方の経路では、ＢＰＦ３５Ａ、アンプ３６Ａ、アッテネータ３７Ａが順に直列に接続される。もう一方の経路では、ＢＰＦ３５Ｂ、アンプ３６Ｂ、アッテネータ３７Ｂが順に直列に接続される。アッテネータ３７Ａ，３７Ｂの出力端は、ウィルキンソン分配器３８を介して、１つの経路に結合され、同軸ケーブル５０の内部導体５１に接続される。同軸ケーブル５０の外部導体５２は、接地されている。
【００３４】
アンテナ素子部１０は、給電ピンＰ１，Ｐ２に電気的に接続され、ＧＰＳのＬ１帯のＧＰＳ信号の電波を受信する接触給電式のアンテナとして機能する。アンテナ素子部２０は、給電ピンＰ１，Ｐ２に電気的に接続されず、ＧＰＳのＬ２帯と、ＧＰＳのＬ５帯又はＱＺＳＳのＬ６帯との衛星信号の電波を受信する非接触給電式のアンテナとして機能する。また、アンテナ素子部１０，２０は、それぞれ、給電ピンＰ１，Ｐ２による２給電のアンテナであり、１給電のアンテナよりも帯域が広くなる。
【００３５】
図４に示すように、ウィルキンソン分配器３１は、例えば、特許第５６４４７０２号公報に記載されたウィルキンソン分配器であり、また、分布定数によるウィルキンソン分配器であるものとする。ウィルキンソン分配器３１は、分配回路部Ｃ１と、位相シフト回路部Ｃ２と、を備える。分配回路部Ｃ１は、ウィルキンソンの分配回路である。ピン接続部３１５Ｂは、基板本体部３０１の穴部に形成され、給電ピンＰ１が挿入され、はんだ付けなどにより給電ピンＰ１に電気的に接続されている。ピン接続部３１５Ａは、基板本体部３０１の穴部に形成され、給電ピンＰ２が挿入され、はんだ付けなどにより給電ピンＰ２に電気的に接続されている。
【００３６】
分配回路部Ｃ１は、接続部（結合部）３１１と、経路部３１２Ａ，３１２Ｂと、抵抗３１３と、を備える。接続部３１１は、アンプ３２に電気的に接続される接続部である。経路部３１２Ａ，３１２Ｂは、それぞれ、接続部３１１から抵抗３１３までの経路パターンである。抵抗３１３は、経路部３１２Ａ，３１２Ｂの２つの出力端（経路部３１４Ａ，３１４Ｂの２つの入力端）の間に配置されている。
【００３７】
位相シフト回路部Ｃ２は、経路部３１４Ａ，３１４Ｂと、ピン接続部３１５Ａ，３１５Ｂと、を備える。経路部３１４Ａは、抵抗３１３からピン接続部３１５Ａまでの経路パターンである。経路部３１４Ｂは、抵抗３１３からピン接続部３１５Ｂまでの経路パターンである。ピン接続部３１５Ａは、給電ピンＰ１が挿入されて電気的に接続される接続部である。ピン接続部３１５Ｂは、給電ピンＰ２が挿入されて電気的に接続される接続部である。
【００３８】
つまり、ウィルキンソン分配器３１において、アンプ３２と給電ピンＰ１，Ｐ２との間の経路が、接続部３１１−経路部３１２Ａ−（抵抗３１３）−経路部３１４Ａ−ピン接続部３１５Ａの経路Ｒ１と、接続部３１１−経路部３１２Ｂ−（抵抗３１３）−経路部３１４Ｂ−ピン接続部３１５Ｂの経路Ｒ２と、に分配されている。ここで、アンテナ素子部１０，２０が受信する無線信号の波長をλで表すと、経路部３１２Ａの経路長は、１／４λにとられている。経路部３１２Ｂの経路長は、１／４λにとられている。この波長λは、例えば、アンテナ素子部１０，２０に対応する複数の周波数帯（ＧＰＳのＬ１帯、Ｌ２帯と、Ｌ５帯又はＱＺＳＳのＬ６帯と）の中心周波数に対応する波長とする。
【００３９】
ピン接続部３１５Ａは、抵抗３１３の近傍に配置されている。このため、経路部３１４Ａの経路長は、経路部３１４Ｂに比べて、無いものとみなせる。経路部３１４Ｂの経路長は、経路部３１４Ａの経路長よりも１／４λ分長い。この１／４λの長さの差は、位相９０°の差に対応する。つまり、経路Ｒ１を通る信号は、経路Ｒ２を通る信号に比べて位相が９０°シフトされる。
【００４０】
接続部３１１は、例えば、インピーダンスが５０［Ω］になるように線幅がとられている。経路部３１２Ａ，３１２Ｂは、接続部３１１側から見てインピーダンスが１００［Ω］となり、給電ピン側から見てインピーダンスが５０［Ω］となるように調整されている。具体的には、経路部３１２Ａ，３１２Ｂは、約７１（７０．７）［Ω］になるよう線幅がとられている。経路部３１４Ａ，３１４Ｂは、インピーダンスが５０［Ω］になるよう線幅がとられている。ピン接続部３１５Ａ，３１５Ｂは、インピーダンスが５０［Ω］にされている。
【００４１】
抵抗３１３は、経路Ｒ１と、経路Ｒ２とのアイソレーションを改善するために設けられている。また、経路Ｒ１，Ｒ２の角部分（直角に経路が折れ曲がっている部分）は４５°の面取りがなされている。というのは、経路Ｒ１，Ｒ２に流れる電流は、経路が短くなるように経路幅の内側部分を通る。このため、経路Ｒ１，Ｒ２の経路幅の外側部分が不要であり、容量成分が増えるのを防ぐために、経路Ｒ１，Ｒ２の面取りがなされている。
【００４２】
接続部３１１に入力された給電用の電気信号は、２分配されて、それぞれ、経路Ｒ１，Ｒ２としての経路部３１２Ａ，３１２Ｂを通り、抵抗３１３に到達する。抵抗３１３後の経路Ｒ１の電気信号は、経路部３１４Ａを通り、ピン接続部３１５Ａに入力される。抵抗３１３後の経路Ｒ２の電気信号は、経路部３１４Ｂを通り、ピン接続部３１５Ｂに入力される。ピン接続部３１５Ａ，３１５Ｂへの到達時点で、経路Ｒ２の電気信号は、経路Ｒ１の電気信号に比べて位相が９０°遅くなっている。このため、放射電極２２からは、円偏波の無線信号が放射される。
【００４３】
ここで、アンテナにおける送信（アンテナへの電気信号の入力）における特性は、アンテナにおける受信（アンテナからの電気信号の出力）における特性と等価であるため、ウィルキンソン分配器３１を、円偏波のＧＮＳＳ信号を受信するアンテナ装置１（アンテナ素子部１０，２０）に適用できる。また、図５において、ウィルキンソン分配器３１は、図４における経路Ｒ１に対応する経路部３１Ｒ１と、経路Ｒ２に対応する経路部３１Ｒ２と、を有するものとする。つまり、経路部３１Ｒ２から出力される電気信号は、経路部３１４Ａにより位相がシフトされており、経路部３１Ｒ１から出力される電気信号は、位相がシフトされていない。
【００４４】
アンプ３２は、ウィルキンソン分配器３１の接続部３１１から出力された信号を増幅するＬＮＡなどの第１段のアンプである。アンプ３３は、アンプ３２から出力された信号を増幅するＬＮＡなどの第２段のアンプである。ウィルキンソン分配器３４は、集中定数によるウィルキンソン分配器であり、アンプ３３の１つの出力経路を２つの経路に分配する。
【００４５】
ＢＰＦ３５Ａは、ウィルキンソン分配器３４から出力された一方の経路の信号から、ＧＰＳのＬ１帯及びＬ２帯の周波数の信号を透過（通過）するフィルタである。ＢＰＦ３５Ａは、例えば、Double Hump ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave） Filterにより構成される。アンプ３６Ａは、ＢＰＦ３５Ａから出力された信号を増幅するＬＮＡなどの第３段のアンプである。アッテネータ３７Ａは、アンプ３６Ａから出力された信号を減衰するアッテネータである。アッテネータ３７Ａは、アンプ３６Ａで増幅された信号の利得を減衰して適切な利得に調整するとともに、インピーダンスの調整も兼ねて設けられている。
【００４６】
ＢＰＦ３５Ｂは、ウィルキンソン分配器３４から出力された一方の経路の信号から、ＧＰＳのＬ５帯又はＱＺＳＳのＬ６帯の周波数の信号を透過（通過）するフィルタである。アンプ３６Ｂは、ＢＰＦ３５Ｂから出力された信号を増幅するＬＮＡなどの第３段のアンプである。アッテネータ３７Ｂは、アンプ３６Ｂから出力された信号を減衰するアッテネータである。アッテネータ３７Ｂは、アンプ３６Ｂで必要以上に増幅された信号の利得を減衰して適切な利得に調整するとともに、インピーダンスの調整も兼ねて設けられている。
【００４７】
ウィルキンソン分配器３８は、集中定数によるウィルキンソン分配器であり、アッテネータ３７Ａ，３７Ｂの２つの出力経路を１つの経路に結合する。一般的に、分布定数によるウィルキンソン分配器は、チップ部品を少なくすることができ、集中定数によるウィルキンソン分配器は、基板上の面積を小さくできる。例えば、ウィルキンソン分配器３１を集中定数によるウィルキンソン分配器とし、ウィルキンソン分配器３４，３８を分布定数によるウィルキンソン分配器としてもよい。
【００４８】
同軸ケーブル接続部３９は、同軸ケーブル５０が電気的に接続される接続部である。同軸ケーブル接続部３９は、内部導体接続部３９１と、外部導体接続部３９２と、を有する。内部導体接続部３９１は、ウィルキンソン分配器３８の出力端が電気的に接続されているとともに、同軸ケーブル５０の内部導体５１に電気的に接続される。外部導体接続部３９２は、同軸ケーブル５０の外部導体５２に電気的に接続されるとともに、基板本体部３０１上の接地パターンＧ１に電気的に接続されている。
【００４９】
以上、本実施の形態によれば、アンテナ装置１は、３つの第１の周波数帯（ＧＰＳのＬ１帯、Ｌ２帯と、ＧＰＳのＬ５帯又はＱＺＳＳのＬ６帯）に対応する電波を受信して受信信号を出力するアンテナ部Ａ１と、受信された受信信号のうち、３つの第１の周波数帯のうちの２つの第２の周波数帯（ＧＰＳのＬ１帯及びＬ２帯）の受信信号を通過するＢＰＦ３５Ａと、を備える。このため、複数（２つ）の周波数帯につき１つの帯域通過フィルタ及びアンプを設けることができ、複数（３つ）の周波数帯に対応する受信信号の回路構成を簡単にできる。
【００５０】
また、アンテナ装置１でＧＰＳのＬ１帯、Ｌ２帯、Ｌ５帯の周波数帯を共用することにより、従来のＬ１帯のみを使用したＧＰＳ（ＧＮＳＳ）アンテナより、測位精度を向上できる。また、アンテナ装置１でＧＰＳのＬ１帯、Ｌ２帯、ＱＺＳＳのＬ６帯の周波数帯を共用することにより、センチメータ級と言われる測位が可能となる。
【００５１】
また、アンテナ装置１は、移動体としての自動車用として、先進運転支援システム（ＡＤＡＳ（Advanced Driver-Assistance Systems）に利用可能となる。また、アンテナ装置１を農業危機に搭載することで、農業機器の自動運転が可能となる。また、アンテナ装置１をＩＴ（Information Technology）施工に利用することで、無人での切削などの工事が可能となる。
【００５２】
また、アンテナ装置１は、受信された受信信号のうち、３つの第１の周波数帯のうちの第２の周波数帯以外の１つの第３の周波数帯（ＧＰＳのＬ５帯又はＱＺＳＳのＬ６帯）の受信信号を通過するＢＰＦ３５Ｂを備える。このため、第１の周波数帯以外の周波数帯を確実にフィルタリングできる。
【００５３】
また、アンテナ部Ａ１は、積層されたアンテナ素子部１０，２０を有する。各アンテナ素子部１０，２０は、３つの第１の周波数帯のうちの少なくとも１つの周波数帯（アンテナ素子部１０：ＧＰＳのＬ１帯、アンテナ素子部２０：ＧＰＳのＬ２帯とＧＰＳのＬ５帯又はＱＺＳＳのＬ６帯）に対応する電波を受信して受信信号を出力する。このため、アンテナ部Ａ１の面積を小さくすることができる。
【００５４】
また、アンテナ素子部１０，２０は、給電ピンＰ１，Ｐ２により上側のアンテナ素子部１０に給電され、アンテナ素子部１０，２０を給電ピンＰ１，Ｐ２が貫通する。アンテナ装置１は、給電ピンＰ１，Ｐ２から出力された受信信号の位相を調整するウィルキンソン分配器３１を備える。ＢＰＦ３５Ａは、ウィルキンソン分配器３１から出力された受信信号のうち、２つの第２の周波数帯の受信信号を通過する。このため、２給電のパッチアンテナとしてのアンテナ素子部１０，２０により、周波数帯の帯域を広げることができ、特にアンテナ素子部２０が２つの第２の周波数帯（ＧＰＳのＬ２帯とＧＰＳのＬ５帯又はＱＺＳＳのＬ６帯）の電波を確実に受信できる。
【００５５】
また、ウィルキンソン分配器３１は、分配回路部Ｃ１と、位相シフト回路部Ｃ２と、を備える。分配回路部Ｃ１は、給電の入力端に接続される接続部３１１と、接続部３１１から２分配されて１／４λの経路長を有する経路部３１２Ａ，３１２Ｂと、経路部３１２Ａ，３１２Ｂの出力端に接続された抵抗３１３と、を備える。位相シフト回路部Ｃ２は、抵抗３１３から給電ピンＰ２に接続されたピン接続部３１５Ａまでの経路であって、入力端がピン接続部３１５Ａの近傍に設けられた経路部３１４Ａと、抵抗３１３から給電ピンＰ１に接続されたピン接続部３１５Ｂまでの経路であって、経路部３１４Ａよりも１／４λ長い経路長を有する経路部３１４Ｂと、を備える。
【００５６】
このため、３つの第１の周波数帯（ＧＰＳのＬ１帯、Ｌ２帯と、ＧＰＳのＬ５帯又はＱＺＳＳのＬ６帯）の共用に、良好な軸比の帯域を広帯域にすることができ、入力端からピン接続部３１５Ａ，３１５Ｂまでの経路Ｒ１，Ｒ２のアイソレーションを改善でき、ウィルキンソン分配器３１の面積を小さくすることができる。経路Ｒ１，Ｒ２のインピーダンスのバランスをとることで、広帯域で容易にインピーダンスマッチングをとることができる。ウィルキンソン分配器３１を小さくすることで、基板部３０を小さくすることができ、アンテナ装置１を小型化できる。
【００５７】
なお、上記実施の形態における記述は、本発明に係るアンテナ装置の一例であり、これに限定されるものではない。
【００５８】
上記実施の形態では、アンテナ装置１に適用する周波数帯として、ＧＰＳのＬ１帯と、Ｌ２帯と、Ｌ５帯又はＱＺＳＳのＬ６帯としたが、これに限定されるものではなく、他の１つ以上の通信規格の３つ以上の周波数帯に適用することとしてもよい。例えば、ＧＰＳのＬ１帯と、ＧＬＯＮＡＳＳのＬ１帯と、ＧＰＳのＬ２帯と、ＧＰＳのＬ５帯との、２つの通信規格の４つの周波数帯に対応してもよい。また、例えば、ＧＰＳのＬ１帯と、ＧＬＯＮＡＳＳのＬ１帯と、ＧＰＳのＬ２帯と、ＱＺＳＳのＬ６帯との、３つの通信規格の４つの周波数帯に対応してもよい。
【００５９】
また、上記実施の形態では、アンテナ装置１の基板部３０において、２つの周波数帯（ＧＰＳのＬ１帯及びＬ２帯）の周波数の信号を透過するＢＰＦ３５Ａと、１つの周波数帯（ＧＰＳのＬ５帯又はＬ６帯）の周波数の信号を透過するＢＰＦ３５Ｂと、を用いる構成としたが、これに限定されるものではない。例えば、基板部３０において、Triple Humped SAW Filterを用いて、３つの周波数帯（ＧＰＳのＬ１帯及びＬ２帯と、ＧＰＳのＬ５帯又はＬ６帯）の周波数の信号を透過するＢＰＦを用いる構成としてもよい。この構成によれば、基板部３０において、ウィルキンソン分配器３４，３８、片方の経路のアンプ３６Ｂ、アッテネータ３７Ｂが不要となり、基板部３０の面積をより小さくでき、部品点数を少なくでき、複数（３つ）の周波数帯の受信信号に対応する回路構成をより簡単にできる。
【００６０】
また、上記実施の形態では、３つの周波数帯に対応するアンテナ装置１を説明したが、２つ又は４つ以上の周波数帯に対応するアンテナ装置としてもよい。図６は、アンテナ装置２の回路構成を示す図である。例えば、図６に示すアンテナ装置２としてもよい。アンテナ装置２は、アンテナ部Ａ２と、基板部７０と、同軸ケーブル５０と、を備える。アンテナ部Ａ２は、アンテナ素子部６１，６２を有するパッチアンテナである。
【００６１】
アンテナ素子部６１は、例えばＧＰＳのＬ１帯に対応するパッチアンテナであり、基体部、放射電極及び接地電極を有し、第１の給電ピンにより給電される１給電のアンテナ素子部である。アンテナ素子部６２は、例えばＧＰＳのＬ２帯に対応するパッチアンテナであり、基体部、放射電極及び接地電極を有し、第２の給電ピンにより給電される１給電のアンテナ素子部である。アンテナ装置２の回路構成を示す図である。例えば、図６に示すアンテナ装置２としてもよい。アンテナ装置２において、下から上に、基板部７０、アンテナ素子部６２、アンテナ素子部６１が順に積層されている。このため、第１の給電ピンは、アンテナ素子部６１の放射電極に電気的に接続されてアンテナ素子部６１，６２の穴部を貫通している。第２の給電ピンは、アンテナ素子部６２の放射電極に電気的に接続されてアンテナ素子部６２の穴部を貫通している。
【００６２】
基板部７０は、基板本体部上に、ウィルキンソン分配器（ウィルキンソン結合器）７１、アンプ７２、ＢＰＦ７３、アンプ７４、アッテネータ７５が設けられ、同軸ケーブル５０が接続されている。ウィルキンソン分配器７１は、例えば集中定数によるウィルキンソン分配器であり、アンテナ素子部６１，６２の２つの出力経路を１つの経路に結合する。アンプ７２は、ウィルキンソン分配器７１から出力された受信信号を増幅する。ＢＰＦ７３は、アンプ７２で増幅された受信信号のうち、ＧＰＳのＬ１帯及びＬ２帯の信号を透過（通過）するフィルタである。アンプ７４は、ＢＰＦ７３から出力された受信信号を増幅する。アッテネータ７５は、アンプ７４で増幅された受信信号を減衰し、同軸ケーブル５０の内部導体５１に出力する。
【００６３】
この構成によっても、２つの周波数帯（ＧＰＳのＬ１帯、Ｌ２帯）に対応する受信信号を１つのＢＰＦ７３で透過するので、複数（２つ）の周波数帯に１つの帯域通過フィルタ及びアンプを設けることができ、複数（２つ）の周波数帯の受信信号に対応する回路構成を簡単にできる。
【００６４】
その他、上記実施の形態におけるアンテナ装置の細部構成及び詳細動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１，２  アンテナ装置
Ａ１，Ａ２  アンテナ部
１０，２０，６１，６２  アンテナ素子部
１１，２１  基体部
１２，２２  放射電極
１３，２３  接地電極
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４  穴部
Ｐ１，Ｐ２  給電ピン
３０，７０  基板部
３０１  基板本体部
３１，３４，３８，７１  ウィルキンソン分配器
Ｃ１  分配回路部
Ｃ２  位相シフト回路部
３１１  接続部
３１２Ａ，３１２Ｂ，３１４Ａ，３１４Ｂ，３１Ｒ１，３１Ｒ２  経路部
３１３  抵抗
３１５Ａ，３１５Ｂ  ピン接続部
Ｒ１，Ｒ２  経路
３２，３３，３６Ａ，３６Ｂ，７２，７４  アンプ
３５Ａ，３５Ｂ，７３  ＢＰＦ
３７Ａ，３７Ｂ，７５  アッテネータ
５０  同軸ケーブル
５１  内部導体
５２  外部導体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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