(57)【要約】【課題】ＵＨＦ帯の電波を使用する場合であっても、マルチパス環境下における通信の信頼性の低下を抑制することのできる車載アンテナ装置を提供する。【解決手段】第１アンテナ２０及び第２アンテナ３０は、ＵＨＦ帯の電波を送受信可能な大きさに形成され、それらの長手方向がミラー搭載用基板１０の短手方向と平行になるように、ミラー搭載用基板１０の配置面に配置されている。また、第１アンテナ２０及び第２アンテナ３０は、離間距離がミラー搭載用基板１０の長手方向に電波の波長の２分の１となるように、ミラー搭載用基板１０の配置面に配置されている。また、第１アンテナ１０は、車両前方方向の指向性のうち最も利得の高い方向が、ミラー搭載用基板１０の短手方向下方に設定されているとともに、第２アンテナ３０は、車両前方方向の指向性のうち最も利得の高い方向が、ミラー搭載用基板１０の短手方向上方に設定されている。【選択図】図１
2010200160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のミラーケースに収容される平板状のアンテナ配置用基板と、前記アンテナ配置用基板の配置面に配置されるとともにマイクロストリップ構造を有する第１アンテナ及び第２アンテナとを備える車載アンテナ装置であって、
前記第１アンテナ及び第２アンテナの双方は、ＵＨＦ帯の電波を送受信可能な大きさに形成され、それらの長手方向が前記アンテナ配置用基板の短手方向と平行になるように、且つ、それらの離間距離が前記アンテナ配置用基板の長手方向に前記電波の波長の３分の１以上となるように、前記配置面に配置され、
前記第１アンテナ及び第２アンテナのうち一方は、前記配置面側の指向性のうち最も利得の高い方向が、前記アンテナ配置用基板の短手方向上方に設定されているとともに、前記第１アンテナ及び第２アンテナのうち他方は、前記配置面側の指向性のうち最も利得の高い方向が、前記アンテナ配置用基板の短手方向下方に設定されていることを特徴とする車載アンテナ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車載アンテナ装置において、
前記第１アンテナへの給電点及び前記第２アンテナへの給電点は、前記配置面の対角線上に配置されることを特徴とする車載アンテナ装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のアンテナ装置において、
前記第１アンテナ及び第２アンテナは、前記配置面に配置される導体からなる地板と、この地板上に配置されて直方体形状を有する誘電体と、前記誘電体の表面のうち前記地板に対向する表面に形成され導体からなるアンテナパターンと、前記誘電体の表面のうち前記地板に垂直な表面に形成され導体からなる給電用パターンとを有して構成される逆Ｆ型アンテナであることを特徴とする車載アンテナ装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車載アンテナ装置において、
前記第１アンテナの給電用パターンに接続される第１同軸ケーブルと、
前記第２アンテナの給電用パターンに接続される第２同軸ケーブルと、
前記第１アンテナと第２アンテナとの間の前記配置面に配置され、前記第１アンテナへの給電を前記第１同軸ケーブルにて行なうとともに、前記第２アンテナへの給電を前記第２同軸ケーブルにて行なうフロントエンド回路とをさらに備えることを特徴とする車載アンテナ装置。
【請求項５】
請求項３に記載の車載アンテナ装置において、
前記第１アンテナ及び第２アンテナは、共通の地板を有して構成されており、
前記第１アンテナの給電用パターンに接続される第１マイクロストリップラインと、
前記第２アンテナの給電用パターンに接続される第２マイクロストリップラインと、
前記第１アンテナ及び第２アンテナ間で、且つ、前記共通の地板上に配置され、前記第１アンテナへの給電を前記第１マイクロストリップラインにて行なうとともに、前記第２アンテナへの給電を前記第２マイクロストリップラインにて行なうフロントエンド回路とをさらに備え、
前記共通の地板には、前記第１アンテナと前記フロントエンド回路との間に、前記第１アンテナの長手方向に伸びる第１スリットが形成されているとともに、前記第２アンテナと前記フロントエンド回路との間に、前記第２アンテナの長手方向に伸びる第２スリットが形成されていることを特徴とする車載アンテナ装置。
【請求項６】
請求項５に記載の車載アンテナ装置において、
前記第１スリットは、前記第１マイクロストリップラインの幅に応じた所定幅の地板が前記第１マイクロストリップラインに沿って残されるように形成されるとともに、前記第２スリットは、前記第２マイクロストリップラインの幅に応じた所定幅の地板が前記第２マイクロストリップラインに沿って残されるように形成されていることを特徴とする車載アンテナ装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の車載アンテナ装置において、
前記アンテナ配置用基板は、その長手方向が前記車両の走行面に平行となるように、車両のインナーミラーケースに収容されることを特徴とする車載アンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車車間もしくは路車間の安定した通信を実現するに有益な車載アンテナ装置に関し、特にマルチパス環境下において有効なダイバーシティアンテナである車載アンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車車間もしくは路車間にて通信を行なう場合、電波の伝播路は、ビル及び街路樹等の固定物や人体及び車両等の移動体に起因して反射波が多く存在する伝播環境であるいわゆるマルチパス環境になることが多い。
【０００３】
こうしたマルチパス環境について、図９を参照しつつ説明する。なお、図９は、車両Ｃのインナーミラー背面に配置される車載アンテナ装置への電波伝搬経路を示す模式図である。この図９に示されるように、車載アンテナ装置（図示略）を例えば車両Ｃのインナーミラー背面に配置すると、この車載アンテナ装置にて受信される電波には、電波の送信源から直接到達する電波Ｒａの他に、車両Ｃのボンネットによって反射され、インナーミラー背面に到達する反射波Ｒｂ、例えば大地などの車両Ｃの走行面によって反射され、インナーミラー背面に到達する反射波Ｒｃがある。これら電波Ｒａ並びに反射波Ｒｂ及びＲｃの位相が同位相である場合、車載アンテナ装置にて受信される電波は強められるため、車載アンテナ装置による受信状態は良好となるものの、これら電波Ｒａ並びに反射波Ｒｂ及びＲｃの位相が逆位相である場合、車載アンテナ装置にて受信される電波は弱められるため、場所によっては受信電力が低下するディップ点が生じてしまい、車載アンテナ装置にて電波を受信することができなくなることもある。このように、マルチパス環境においては、反射波Ｒｂ及びＲｃが通信に大きな影響を与えるため、例えば追突防止システム等、車車間通信システムには、マルチパス環境下であっても車車間において通信を確実に確立することが要求される。
【０００４】
こうしたマルチパス環境を想定する車載アンテナ装置として、特許文献１に記載の技術が知られている。この文献に記載の車載アンテナ装置は、車両のインナーミラー背面に配置され、例えば「２５［ＧＨｚ］」帯のような高周波帯の電波による通信をターゲットとしている。インナーミラー背面には、使用する電波の４分の１波長の長さを有する４つのスロット素子が正方形状に対向配置されており、車載アンテナ装置は、これら対向するスロット素子をそれぞれ位相差をもって励振する。これにより、上下左右の４方向、すなわち、車両の走行面に平行な方向及び垂直な方向にビームを形成することが可能となる。このように、指向性及び偏波面を可変可能なアンテナ装置をインナーミラー背面に配置し、指向性及び偏波面を適宜切り換えることで、車車間の通信に上記反射波が与える影響を抑制している。
【０００５】
さらに、この文献に記載の技術では、上記４つのスロット素子が正方形状に配置されたアンテナを２つ備え、これら２つのアンテナをインナーミラー背面に所定間隔を隔てて配置し、これら２つのアンテナを切り換える。これにより、車両の走行面に平行な方向（水平方向）において、ダイバーシティの効果を得るようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１４２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、これまで、上記従来技術のように「２５［ＧＨｚ］」帯の電波やＤＳＲＣ車載器のように「５．８［ＧＨｚ］」帯や「５．９［ＧＨｚ］」帯の電波を用いる車車間もしくは路車間での通信システムが多く開発されてきたものの、近年、伝播損失の少なさや回折などによる伝播のし易さから、例えば「７２０［ＭＨｚ］」帯（ＵＨＦ帯）を用いる通信システムの開発が検討されている。
【０００８】
しかし、ＵＨＦ帯の電波を用いる通信システムに上記従来技術をそのまま適用しようとすると、次のような課題が生じる。詳しくは、ＵＨＦ帯の電波を用いる通信システムに上記従来技術をそのまま適用するべく、使用する電波の周波数帯を「２５［ＧＨｚ］」帯から「７２０［ＭＨｚ］」帯に変更すると、使用する電波の波長はおよそ「１２［ｍｍ］」からおよそ「４２［ｃｍ］」に変更される。すると、ＵＨＦ帯の電波の波長がインナーミラーの一般的なサイズ（幅２２０［ｍｍ］、高さ６０［ｍｍ］）に対して長くなるため、車載アンテナ装置をインナーミラー背面に配置することができなくなってしまう。すると、スロット素子を高さ方向に４分の１波長（およそ「１００［ｍｍ］」）間隔にて配置することができなくなるため、車両の走行面に平行な方向及び垂直な方向の指向性を可変とすることができなくなり、ひいては、車載時特有のボンネットや走行面による反射波が通信に与える影響を抑制することができなくなることが懸念される。
【０００９】
本発明は、上記実情を鑑みてなされたものであって、その目的は、ＵＨＦ帯の電波を使用する場合であっても、マルチパス環境下における通信の信頼性の低下を抑制することのできる車載アンテナ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
こうした目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車両のミラーケースに収容される平板状のアンテナ配置用基板と、前記アンテナ配置用基板の配置面に配置されるとともにマイクロストリップ構造を有する第１アンテナ及び第２アンテナとを備える車載アンテナ装置であって、前記第１アンテナ及び第２アンテナの双方は、ＵＨＦ帯の電波を送受信可能な大きさに形成され、それらの長手方向が前記アンテナ配置用基板の短手方向と平行になるように、且つ、それらの離間距離が前記アンテナ配置用基板の長手方向に前記電波の波長の３分の１以上となるように、前記配置面に配置され、前記第１アンテナ及び第２アンテナのうち一方は、前記配置面側の指向性のうち最も利得の高い方向が、前記アンテナ配置用基板の短手方向上方に設定されているとともに、前記第１アンテナ及び第２アンテナのうち他方は、前記配置面側の指向性のうち最も利得の高い方向が、前記アンテナ配置用基板の短手方向下方に設定されていることを特徴とする。
【００１１】
車載アンテナ装置としての上記構成では、第１アンテナ及び第２アンテナの双方は、ＵＨＦ帯の電波を送受信可能な大きさに形成され、それらの長手方向がアンテナ配置用基板の短手方向と平行になるように配置面に配置される。こうした構成では、上記従来技術とは異なり、使用する電波の４分の１波長の長さを有する４つのスロット素子を正方形状に配置する必要はないため、車両のミラーケース内に収容することができるようになり、ＵＨＦ帯の電波を使用する場合であっても、車両に搭載することができるようになる。
【００１２】
また、車載アンテナ装置としての上記構成では、第１アンテナ及び第２アンテナの双方は、それらの離間距離がアンテナ配置用基板の長手方向に電波の波長の３分の１以上となるように配置面に配置される。そのため、第１アンテナによる電波の受信状態及び第２アンテナによる電波の受信状態に互いに相関がほとんどなくなり、車載アンテナ装置は、アンテナ配置用基板の長手方向に平行な方向において空間ダイバーシティとなる。一方、車載アンテナ装置としての上記構成では、第１アンテナ及び第２アンテナのうち一方は、配置面側の指向性のうち最も利得の高い方向が、アンテナ配置用基板の短手方向上方に設定され、第１アンテナ及び第２アンテナのうち他方は、配置面側の指向性のうち最も利得の高い方向が、アンテナ配置用基板の短手方向下方に設定される。こうした構成では、車載アンテナ装置は、アンテナ配置用基板の短手方向上下方向（長手方向に垂直な方向）において指向性ダイバーシティとなる。したがって、例えば第１アンテナ及び第２アンテナのうち受信状態の良好なアンテナを選択することで、マルチパス環境下における通信の信頼性の低下を抑制することができるようになる。
【００１３】
ちなみに、アンテナ配置用基板の長手方向とはこの基板の長辺に平行な方向であり、アンテナ配置用基板の短手方向とはこの基板の短辺に平行な方向であり、これら長手方向及び短手方向は互いに垂直な方向である。
【００１４】
なお、上記請求項１に記載の車載アンテナ装置において、請求項２に記載の発明のように、前記第１アンテナへの給電点及び前記第２アンテナへの給電点は、前記配置面の対角線上に配置されるとよい。これにより、第１アンテナを流れる電流の方向及び第２アンテナを流れる電流の方向が互いに逆方向になるため、第１アンテナの配置面側の指向性及び第２アンテナの配置面側の指向性をアンテナ配置用基板の短手方向において互いに反転させることができるようになる。
【００１５】
また、第１アンテナ及び第２アンテナとして、一般的なマイクロストリップ構造を有するアンテナを採用することができる。詳しくは、請求項３に記載の発明のように、前記第１アンテナ及び第２アンテナは、前記配置面に配置される導体からなる地板と、この地板上に配置されて直方体形状を有する誘電体と、前記誘電体の表面のうち前記地板に対向する表面に形成され導体からなるアンテナパターンと、前記誘電体の表面のうち前記地板に垂直な表面に形成され導体からなる給電用パターンとを有して構成される逆Ｆ型アンテナを採用してもよい。他にも、例えば逆Ｌ型アンテナやパッチ型アンテナ等を採用することができる。
【００１６】
ところで、上記請求項３に記載の構成においては、第１アンテナ及び第２アンテナに各別の地板をアンテナ配置用基板に配置する構成を採用してもよく、あるいは、第１アンテナ及び第２アンテナに共通の地板をアンテナ配置用基板に配置する構成を採用してもよい。また、第１アンテナ及び第２アンテナへの給電を行なうフロントエンド回路を、第１アンテナと第２アンテナとの間のアンテナ配置用基板の配置面に配置する構成を採用してもよい。
【００１７】
ただし、第１アンテナ及び第２アンテナに共通の地板をアンテナ配置用基板に配置し、且つ、これら第１アンテナと第２アンテナとの間のアンテナ配置用基板の配置面にフロントエンド回路を配置する構成を採用する場合には、次のような課題が生じることがある。例えば、フロントエンド回路から第１アンテナに対して流したはずの電流が、地板が共通であることに起因して、第２アンテナに対しても流れてしまうことがある。こうした意図しない電流が第２アンテナに流れると、第２アンテナで斜め偏波が生じてしまい、ひいては、車載アンテナ装置の指向性ダイバーシティの効果が薄れてしまう。
【００１８】
そこで、請求項３に記載の構成において、請求項４に記載の発明のように、前記第１アンテナの給電用パターンに接続される第１同軸ケーブルと、前記第２アンテナの給電用パターンに接続される第２同軸ケーブルと、前記第１アンテナと第２アンテナとの間の前記配置面に配置され、前記第１アンテナへの給電を前記第１同軸ケーブルにて行なうとともに、前記第２アンテナへの給電を前記第２同軸ケーブルにて行なうフロントエンド回路とをさらに備えることが望ましい。これにより、第１アンテナへの給電及び第２アンテナへの給電は第１同軸ケーブル及び第２同軸ケーブルにてそれぞれ確実に行なわれるため、車載アンテナ装置の指向性ダイバーシティの効果が薄れることが無くなる。なお、さらに、第１アンテナ及び第２アンテナに対し地板を各別に設けることが望ましい。
【００１９】
あるいは、請求項３に記載の構成において、請求項５に記載の発明のように、前記第１アンテナ及び第２アンテナは、共通の地板を有して構成されており、前記第１アンテナの給電用パターンに接続される第１マイクロストリップラインと、前記第２アンテナの給電用パターンに接続される第２マイクロストリップラインと、前記第１アンテナ及び第２アンテナ間で、且つ、前記共通の地板上に配置され、前記第１アンテナへの給電を前記第１マイクロストリップラインにて行なうとともに、前記第２アンテナへの給電を前記第２マイクロストリップラインにて行なうフロントエンド回路とをさらに備え、前記共通の地板には、前記第１アンテナと前記フロントエンド回路との間に、前記第１アンテナの長手方向に伸びる第１スリットが形成されているとともに、前記第２アンテナと前記フロントエンド回路との間に、前記第２アンテナの長手方向に伸びる第２スリットが形成されているとよい。これにより、第１アンテナへの給電及び第２アンテナへの給電は第１マイクロストリップライン及び第２ストリップにてそれぞれ行なわれ、第１同軸ケーブル及び第２同軸ケーブルのように確実とはいえないものの、共通の地板には第１スリット及び第２スリットが形成されているため、第１アンテナあるいは第２アンテナに意図しない電流が流れることは抑制されている。そのため、車載アンテナ装置の指向性ダイバーシティの効果が薄れることは低減される。
【００２０】
なお、上記請求項５に記載の構成において、請求項６に記載の発明のように、前記第１スリットは、前記第１マイクロストリップラインの幅に応じた所定幅の地板が前記第１マイクロストリップラインに沿って残されるように形成されるとともに、前記第２スリットは、前記第２マイクロストリップラインの幅に応じた所定幅の地板が前記第２マイクロストリップラインに沿って残されるように形成されていることが望ましい。ちなみに、第１マイクロストリップラインの幅に応じた所定幅として、第１マイクロストリップラインの幅のおよそ「１．５倍」の幅を設定することが望ましく、第２マイクロストリップラインの幅に応じた所定幅として、第２マイクロストリップラインの幅のおよそ「１．５倍」の幅を設定することが望ましい。
【００２１】
また、上記請求項１〜６のいずれか一項に記載の車載アンテナ装置において、請求項７に記載の発明のように、前記アンテナ配置用基板は、その長手方向が前記車両の走行面に平行となるように、車両のインナーミラーケースに収容されると良い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る車載アンテナ装置の一実施の形態について、その構成を示す正面図である。
【図２】車載アンテナ装置を構成する逆Ｆ型アンテナの電界ベクトルを示す図である。
【図３】（ａ）は第１アンテナの指向性についての実測結果を示す図であり、（ｂ）は、第２アンテナの指向性についての実測結果を示す図である。
【図４】（ａ）は、一実施の形態の構成を示す正面図であり、（ｂ）は、比較例の構成を示す正面図である。
【図５】市街地での測定状況を示す模式図である。
【図６】（ａ）は、一実施の形態による測定結果を示す図である。（ｂ）は、比較例による測定結果を示す図である。
【図７】本発明に係る車載アンテナ装置の変形例について、その構成を示す正面図である。
【図８】本発明に係る車載アンテナ装置の他の変形例について、その構成を示す正面図である。
【図９】車載アンテナ装置が車両のインナーミラーケースに収容された場合における、電波伝搬経路を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る車載アンテナ装置の一実施の形態について、図１〜図６を参照して説明する。なお、図１は、車載アンテナ装置１の構成を示す正面図であり、はじめに、この図１を参照して、車載アンテナ装置１の構成について説明する。また、車載アンテナ装置１は、図示しない車両の車室内に配置されるインナーミラーケースに収容されている。
【００２４】
図１に示されるように、車載アンテナ装置１は、ミラー搭載用基板１０、第１アンテナ２０及び第２アンテナ３０を備えて構成されている。
【００２５】
このうち、ミラー搭載用基板１０は、例えば幅２２０［ｍｍ］及び高さ６０［ｍｍ］のインナーミラーを収容するミラーケース内に収納可能な大きさで、適宜の材料にて平板状に形成された基板であり、その一面が後述の第１アンテナ２０及び第２アンテナ３０が配置される配置面とされている。なお、ミラー搭載用基板１０の長手方向及び短手方向はそれぞれ、ミラー搭載用基板１０の長辺に平行な方向及び短辺に平行な方向である。また、ミラー搭載用基板１０は、その長手方向が図示しない車両の走行面に平行となるようにインナーミラーケース内に収容されており、さらに、ミラー搭載用基板１０は、第１アンテナ２０及び第２アンテナ３０の配置面が車両の前進方向を向くように、インナーミラーケース内に収容されている。ちなみに、このミラー搭載用基板１０が特許請求の範囲に記載のアンテナ配置用基板に相当する。
【００２６】
第１アンテナ２０は、ＵＨＦ（「７２０［ＭＨｚ］」）帯の電波を送受信可能な大きさ（例えば４分の１波長）に構成されており、その長手方向がミラー搭載用基板１０の短手方向と平行になるように、ミラー搭載用基板１０の配置面左端に配置されている。
【００２７】
第１アンテナ２０は、地板２１、誘電体２２、アンテナパターン２３及び給電用パターン２４を有して構成されている。このうち、地板２１は、電流の良導体である導体によって薄い平板状に形成され、配置面に配置されている。誘電体２２は、直方体形状に形成され、地板２１の表面に配置されており、第１アンテナ２０の体格を（１／√εｒ）倍に小型化することの可能ないわゆる波長短縮効果を有する（比誘電率εｒとする）。アンテナパターン２３は、誘電体２２の表面のうち地板２１と対向する表面に導体にて構成されている。給電用パターン２４は、誘電体２２の表面のうち地板２１に垂直な表面に導体にて構成されている。
【００２８】
また、第１アンテナ２０は、第１給電点２５、給電用マイクロストリップライン２６及び絶縁ライン２７を有する。このうち、第１給電点２５は、適宜の端子にて構成され、ミラー搭載用基板１０の正面視左上に配置されている。また、第１給電点２５は、後述のフロントエンド回路４０に接続されて第１アンテナ２０（詳しくはアンテナパターン２３）に給電する。給電用マイクロストリップライン２６は、第１給電点２５及びアンテナパターン２３間を電気的に接続するものであり、「第１給電点２５→ミラー搭載用基板１０の表面→誘電体２２の側面→アンテナパターン２３」といったかたちで形成されている。なお、絶縁ライン２７は、給電用マイクロストリップライン２６に沿ってミラー搭載用基板１０の表面上に適宜の絶縁材料にて形成されており、給電用マイクロストリップライン２６及び地板２１が互いに電気的に接触しないように分離している。このように、第１アンテナ２０は、地板２１及びアンテナパターン２３にて誘電体２２が挟まれる構造であるマイクロストリップ構造を有し、アンテナパターン２３の途中で給電用パターン２４を介して給電されるいわゆる逆Ｆ型構造のアンテナとなっている。ちなみに、給電用マイクロストリップライン２６が特許請求の範囲に記載の第１マイクロストリップラインに相当する。
【００２９】
ここで、図２に、逆Ｆ型構造を有する第１アンテナ２０において発生する電界ベクトルを示す。この図２に示されるように、第１アンテナ２０では、地板２１に対して垂直方向に流れる電流によって生じる電界ベクトルＥｚ及び地板２１に対して水平方向に流れる電流によって生じる電界ベクトルＥｙによって合成電界ベクトルＥ’が決定される。そのため、合成電界ベクトルＥ’は、地板２１から斜め方向に傾いた合成電界ベクトルが生じる。
【００３０】
詳しくは、図３（ａ）に、第１アンテナ２０の指向性についての実測結果（周波数「７２０［ＭＨｚ］、垂直偏波）を示す。この図３（ａ）に示されるように、第１給電点２５がミラー搭載用基板１０の上方に配置されているため、第１アンテナ２０の指向性のうち最も利得の高い方向は、ミラー搭載用基板１０の短手方向下方に設定されている。ちなみに、図３（ａ）では、図示の便宜上、車載アンテナ装置１全体を図示しておらず、第１アンテナ２０が配置される部分だけを図示している。
【００３１】
一方、第２アンテナ３０は、ＵＨＦ（「７２０［ＭＨｚ］」）帯の電波を送受信可能な大きさに構成されており、その長手方向がミラー搭載用基板１０の短手方向と平行になるように、ミラー搭載用基板１０の配置面右端に配置されている。
【００３２】
第２アンテナ３０は、地板３１、誘電体３２、アンテナパターン３３及び給電用パターン３４を有して構成されている。このうち、地板３１は、電流の良導体である導体によって薄い平板状に形成され、配置面に配置されている。誘電体３２は、直方体形状に形成され、地板３１の表面に配置されており、第２アンテナ３０の体格を（１／√εｒ）倍に小型化することの可能ないわゆる波長短縮効果を有する（比誘電率εｒとする）。アンテナパターン３３は、誘電体３２の表面のうち地板３１と対向する表面に導体にて構成されている。給電用パターン３４は、誘電体３２の表面のうち地板３１に垂直な表面に形成され導体にて構成されている。
【００３３】
また、第２アンテナ３０は、第２給電点３５、給電用マイクロストリップライン３６及び絶縁ライン３７を有する。このうち、第２給電点３５は、適宜の端子にて構成され、ミラー搭載用基板１０の正面視右下に配置されている。また、第２給電点３５は、後述のフロントエンド回路４０に接続されて第２アンテナ３０（詳しくはアンテナパターン３３）に給電する。給電用マイクロストリップライン３６は、第２給電点３５及びアンテナパターン３３間を電気的に接続するものであり、「第２給電点３５→ミラー搭載用基板１０の表面→誘電体３２の側面→アンテナパターン３３」といったかたちで形成されている。なお、絶縁ライン３７は、給電用マイクロストリップライン３６に沿ってミラー搭載用基板１０の表面上に適宜の絶縁材料にて形成されており、給電用マイクロストリップライン３６及び地板３１が互いに電気的に接続しないように分離している。このように、第２アンテナ３０は、地板３１及びアンテナパターン３３にて誘電体３２が挟まれる構造であるマイクロストリップ構造を有し、アンテナパターン３３の途中で給電用パターン３４を介して給電されるいわゆる逆Ｆ型構造のアンテナとなっている。ちなみに、給電用マイクロストリップライン３６が特許請求の範囲に記載の第２マイクロストリップラインに相当する。
【００３４】
既述したように、また、先の図２に示されるように、第２アンテナ３０では、地板３１に対して垂直方向に流れる電流によって生じる電界ベクトルＥｚ及び地板３１に対して水平方向に流れる電流によって生じる電界ベクトルＥｙによって合成電界ベクトルＥ’が決定される。そのため、合成電界ベクトルＥ’は、地板３１から斜め方向に傾いた合成電界ベクトルが生じる。
【００３５】
詳しくは、図３（ｂ）に、第２アンテナ３０の指向性についての実測結果（周波数「７２０［ＭＨｚ］、垂直偏波）を示す。この図３（ｂ）に示されるように、第２給電点３５がミラー搭載用基板１０の下方に配置されているため、第２アンテナ３０の指向性のうち最も利得の高い方向は、ミラー搭載用基板１０の短手方向上方に設定されている。ちなみに、図３（ｂ）では、図示の便宜上、車載アンテナ装置１全体を図示しておらず、第１アンテナ２０が配置される部分だけを図示している。
【００３６】
また、第１アンテナ２０及び第２アンテナ３０は、これらの離間距離がミラー搭載用基板１０の長手方向に電波の波長の略２分の１となるように、配置面に配置されている。詳しくは、本実施の形態では、ＵＨＦ帯の電波（波長はおよそ「４２０［ｍｍ］」）を使用する。そのため、車載アンテナ装置１は、第１アンテナ２０及び第２アンテナ３０間の離間距離がおよそ「２１０［ｍｍ］」となるように、これら第１アンテナ２０及び第２アンテナ３０をミラー搭載用基板１０の配置面に搭載している。
【００３７】
フロントエンド回路４０は、適宜の電子回路にて構成され、ミラー搭載用基板１０の配置面の略中央に配置されている。図示を割愛するが、フロントエンド回路４０は、第１給電点２５を介して第１アンテナ２０と接続されているとともに、第２給電点３５を介して第２アンテナ３０と接続されており、これら第１アンテナ２０及び第２アンテナ３０への給電制御を行なう。また、これも図示を割愛するが、フロントエンド回路４０は、第１アンテナ２０及び第２アンテナ３０に接続されており、これら第１アンテナ２０及び第２アンテナ３０によって信号の送受信を行なう。詳しくは、フロントエンド回路４０は、第１アンテナ２０及び第２アンテナ３０のうち受信する電波が強いアンテナを選択し、図示しないスイッチによって接続を切り替え、選択したアンテナによって信号を受信する。
【００３８】
以上説明した実施の形態では、第１アンテナ２０及び第２アンテナ３０の双方は、ＵＨＦ帯の電波を送受信可能な大きさに形成され、それらの長手方向がミラー搭載用基板１０の短手方向と平行になるように配置面に配置されることとした。こうした構成では、背景技術の欄に記載した従来技術とは異なり、使用する電波の４分の１波長の長さを有する４つのスロット素子を正方形状に配置する必要はないため、車両のミラーケース内に収容することができるようになり、ＵＨＦ帯の電波を使用する場合であっても、車両に搭載することができるようになる。
【００３９】
また、上記実施の形態では、第１アンテナ２０及び第２アンテナ３０の双方は、それらの離間距離がミラー搭載用基板１０の長手方向に電波の波長の略２分の１となるように配置面に配置されることとした。これにより、第１アンテナ２０による電波の受信状態及び第２アンテナ３０による電波の受信状態に互いに相関がなくなり、車載アンテナ装置１は、ミラー搭載用基板１０の長手方向に平行な方向（車両の走行面に平行な方向、車両の前進方向を基準として左右方向）において空間ダイバーシティとすることができるようになる。
【００４０】
また、上記実施の形態では、第１給電点２５をミラー搭載用基板１０の正面視左上に配置することで、第１アンテナ２０の指向性のうち最も利得の高い方向をミラー搭載用基板１０の短手方向下方に設定するとともに、第２給電点３５をミラー搭載用基板１０の正面視右下に配置することで、第２アンテナ３０の指向性のうち最も利得の高い方向をミラー搭載用基板１０の短手方向上方に設定することとした。これにより、車載アンテナ装置１は、ミラー搭載用基板１０の短手方向上下方向（車両の走行面に垂直な方向、車両の前進方向を基準として上下方向）において指向性ダイバーシティとすることができるようになる。したがって、マルチパス環境下における通信の信頼性の低下を抑制することができるようになる。
【００４１】
以下、図４〜図６を参照して、上記実施の形態の車載アンテナ装置１及び比較例によるＵＨＦ帯の電波の測定結果について説明する。なお、図４（ａ）は、上記実施の形態である車載アンテナ装置１の構成を示す正面図であり、図４（ｂ）は、比較例として採用する車載アンテナ装置１００の構成を示す正面図である。また、図５は、ＵＨＦ帯の電波の測定状況を示す模式図であり、図６（ａ）及び（ｂ）は上記実施の形態による測定結果及び比較例による測定結果をそれぞれ示す図である。
【００４２】
図４（ａ）と図４（ｂ）との対比から分かるように、比較例として採用する車載アンテナ装置１００は、上記実施の形態の車載アンテナ装置１に準じた構成を有する。すなわち、比較例である車載アンテナ装置１００も、上記実施の形態である車載アンテナ装置１と同様に、第１アンテナ２０及び第２アンテナ３０の双方は、それらの離間距離がミラー搭載用基板１０の長手方向に電波の波長の略２分の１となるように配置面に配置されている。
【００４３】
ただし、比較例である車載アンテナ装置１００では、第１給電点２５をミラー搭載用基板１０の正面視左上に配置することで、第１アンテナ２０の指向性のうち最も利得の高い方向をミラー搭載用基板１０の短手方向下方に設定するとともに、第２給電点３５をミラー搭載用基板１０の正面視右上に配置することで、第２アンテナ３０の指向性のうち最も利得の高い方向をミラー搭載用基板１０の短手方向下方に設定している。
【００４４】
車載アンテナ装置１００あるいは車載アンテナ装置１を搭載し、ＵＨＦ帯の電波を受信する受信車両Ｒｘ及びＵＨＦ帯の電波を送信する送信車両Ｔｘを図５に示す状況に配置する。詳しくは、送信車両Ｔｘは、図５中、左右に伸びる道路沿いの建造物（高さ「約１４［ｍ］」、幅「約８０［ｍ］」、５階建て相当）の右方近くに、道路の下端からおよそ「２５［ｍ］」離間した位置で、上方を向いて停車している。受信車両Ｒｘは、上記道路上、基準点からおよそ「５１０［ｍ］」左方の地点に、右方を向いて停車している。なお、基準点とは、上記道路上、送信車両Ｔｘの停車位置に相当する位置であり、図５で「０［ｍ］」と示す地点である。
【００４５】
このような状況においてＵＨＦ帯の電波を送受信したときの、受信車両Ｒｘの基準点からの距離とＰＥＲ（Packet Error Rate）との関係を、図６（ａ）及び（ｂ）に示す。車載アンテナ装置１００を搭載する受信車両Ｒｘでは、図６（ｂ）に示されるように、ＰＥＲが「１［％］」を下回るまでの距離は約「２２０［ｍ］」であるのに対し、車載アンテナ装置１を搭載する受信車両Ｒｘでは、図６（ａ）に示されるように、ＰＥＲが「１［％］」を下回るまでの距離は約「２４５［ｍ］」である。これら測定結果の対比から、車載アンテナ装置１の方が、車載アンテナ装置１００よりも、マルチパス環境下における通信の信頼性の低下を抑制することができることがわかる。
【００４６】
なお、本発明に係る車載アンテナ装置は、上記実施の形態にて例示した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々に変形して実施することが可能である。すなわち、上記実施の形態を適宜変更した例えば次の形態として実施することもできる。
【００４７】
上記実施の形態で示した車載アンテナ装置１に限らず、先の図１に対応する図として図７に示されるように、車載アンテナ装置１ａを構成してもよい。詳しくは、車載アンテナ装置１ａでは、第１アンテナ２０、第２アンテナ３０及びフロントエンド回路４０に対して共通の地板５１が、ミラー搭載用基板１０の配置面に設けられている。また、車載アンテナ装置１ａは、第１アンテナ２０の給電用パターン２４とフロントエンド回路４０とを接続する給電用マイクロストリップライン２６、及び、第２アンテナ３０の給電用パターン３４とフロントエンド回路４０とを接続する給電用マイクロストリップライン３６を備える。そして、共通の地板５１には、第１アンテナ２０とフロントエンド回路４０との間に、第１アンテナ２０の長手方向に伸びる第１スリットＳＬ１が形成されているとともに、第２アンテナ３０とフロントエンド回路４０との間に、第２アンテナ３０の長手方向に伸びる第２スリットＳＬ２が形成されている。なお、第１スリットＳＬ１は、給電用マイクロストリップライン２６の幅ｗのおよそ「１．５倍」である幅の地板が給電用マイクロストリップライン２６に沿って残されるように形成されるとともに、第２スリットＳＬ２は、給電用マイクロストリップライン３６の幅ｗのおよそ「１．５倍」である幅の地板が給電用マイクロストリップライン３６に沿って残されるように形成されている。そして、フロントエンド回路４０は、第１アンテナ２０への給電を給電用マイクロストリップライン２６にて行なうとともに、第２アンテナ３０への給電を給電用マイクロストリップライン３６にて行なう。これにより、第１アンテナ２０への給電及び第２アンテナ３０への給電を、給電用マイクロストリップライン２６及び３６にてそれぞれ行なうと、共通の地板５１には第１スリットＳＬ１及び第２スリットＳＬ２が形成されているため、第１アンテナ２０あるいは第２アンテナ３０に意図しない電流が流れることが抑制されるようになる。そのため、車載アンテナ装置１ａの指向性ダイバーシティの効果が薄れることが低減されるようになる。
【００４８】
なお、車載ミラー装置１ａにおいては、給電用マイクロストリップライン２６あるいは３６に沿って残されるべき地板の幅は、給電用マイクロストリップライン２６あるいは３６の幅ｗの「１．５倍」に限らない。給電用マイクロストリップライン２６及び３６の性能が確保されるに必要な幅が残されるのであれば、スリットＳＬ１あるいはＳＬ２の長さを適宜変更してもよい。
【００４９】
第１アンテナ２０、第２アンテナ３０及びフロントエンド回路４０の各別に対し完全に分割して設けることとしたが、これに限らない。フロントエンド回路４０及び第１アンテナ２０間を第１同軸ケーブル２６ａにて接続するとともに、フロントエンド回路４０及び第２アンテナ３０間を第２同軸ケーブル３６ａにて接続するならば、第１アンテナ２０、第２アンテナ３０及びフロントエンド回路４０に対し共通の地板を採用することとしてもよい。
【００５０】
上記実施の形態で示した車載アンテナ装置１に限らず、先の図１に対応する図として図８に示されるように、車載アンテナ装置１ｂを構成してもよい。詳しくは、車載アンテナ装置１ｂでは、第１アンテナ２０、第２アンテナ３０及びフロントエンド回路４０に対して各別に、ミラー搭載用基板１０の配置面に、地板が設けられている。すなわち、第１アンテナ２０に対しては地板５１ｂが、第２アンテナ３０に対しては地板５１ｃが、フロントエンド回路４０に対しては地板５１ａが、ミラー搭載用基板１０の配置面に設けられている。また、車載アンテナ装置１ｂは、第１アンテナ２０の給電用パターン２４とフロントエンド回路４０とを接続する第１同軸ケーブル２６ａ、及び、第２アンテナ３０の給電用パターン３４とフロントエンド回路４０とを接続する第２同軸ケーブル３６ａを備える。そして、フロントエンド回路４０は、第１アンテナ２０への給電を第１同軸ケーブル２６ａにて行なうとともに、第２アンテナ３０への給電を第２同軸ケーブル３６ａにて行なう。これにより、第１アンテナ２０への給電及び第２アンテナ３０への給電は第１同軸ケーブル２６ａ及び第２同軸ケーブル３６ａにてそれぞれ確実に行なわれるため、車載アンテナ装置１ｂの指向性ダイバーシティの効果が薄れなくなる。
【００５１】
なお、車載ミラー装置１ｂにおいては、ミラー搭載用基板１０の配置面に配置される地板については、第１アンテナ２０、第２アンテナ３０及びフロントエンド回路４０の各別に対し完全に分割して設けることとしたが、これに限らない。フロントエンド回路４０及び第１アンテナ２０間を第１同軸ケーブル２６ａにて接続するとともに、フロントエンド回路４０及び第２アンテナ３０間を第２同軸ケーブル３６ａにて接続するならば、第１アンテナ２０、第２アンテナ３０及びフロントエンド回路４０に対し共通の地板を採用することとしてもよい。
【００５２】
また、上記実施の形態では、第１アンテナ２０及び第２アンテナ３０の双方は、それらの離間距離がミラー搭載用基板１０の長手方向に電波の波長の略２分の１となるように配置面に配置されることとしたが、「２分の１」に限らず、「３分の１」よりも長ければよい。これによっても、第１アンテナ２０による電波の受信状態及び第２アンテナ３０による電波の受信状態に互いに相関がなくなり、車載アンテナ装置１は、ミラー搭載用基板１０の長手方向に平行な方向（車両の走行面に平行な方向、車両の前進方向を基準として左右方向）において空間ダイバーシティとすることができるようになる。
【００５３】
また、上記実施の形態では、第１給電点２５をミラー搭載用基板１０の正面視左上に配置することで、第１アンテナ２０の指向性のうち最も利得の高い方向をミラー搭載用基板１０の短手方向下方に設定するとともに、第２給電点３５をミラー搭載用基板１０の正面視右下に配置することで、第２アンテナ３０の指向性のうち最も利得の高い方向をミラー搭載用基板１０の短手方向上方に設定することとしたが、逆に、第１給電点２５をミラー搭載用基板１０の正面視左下に配置することで、第１アンテナ２０の指向性のうち最も利得の高い方向をミラー搭載用基板１０の短手方向上方に設定するとともに、第２給電点３５をミラー搭載用基板１０の正面視右上に配置することで、第２アンテナ３０の指向性のうち最も利得の高い方向をミラー搭載用基板１０の短手方向下方に設定することとしてもよい。要は、第１アンテナ２０への第１給電点２５及び第２アンテナ３０への第２給電点を、ミラー搭載用基板１０の配置面の対角線上に配置すればよい。これによっても、車載アンテナ装置１（〜１ｂ）は、ミラー搭載用基板１０の短手方向上下方向（車両の走行面に垂直な方向、車両の前進方向を基準として上下方向）において指向性ダイバーシティとすることができるようになる。したがって、マルチパス環境下における通信の信頼性の低下を抑制することができるようになる。
【符号の説明】
【００５４】
１、１ａ、１ｂ…アンテナ装置、１０…ミラー搭載用基板（アンテナ配置用基板）、２０…第１アンテナ、２１…地板、２２…誘電体、２３…アンテナパターン、２４…給電用パターン、２５…第１給電点、２６…給電用マイクロストリップライン（第１マイクロストリップライン）、２７…絶縁ライン、３０…第２アンテナ、３１…地板、３２…誘電体、３３…アンテナパターン、３４…給電パターン、３５…第２給電点、３６…給電用マイクロストリップライン（第２マイクロストリップライン）、３７…絶縁ライン、４０…フロントエンド回路、ＳＬ１、ＳＬ２…スリット
【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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【図７】
2010200160.tif 000009
【図８】
2010200160.tif 000010
【図９】
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