(57)【要約】【課題】アンテナ効率を維持したまま、サイズの増加を抑制しながら、異なる周波数帯にも対応する技術を提供する。【解決手段】アンテナ素子３０２は、基板の第１誘電体３００側において、外周が複数の辺によって形成される。第１給電部３０４は、アンテナ素子３０２に接続され、かつアンテナ素子３０２を第１の周波数帯で励振させる。複数の導体素子３０６は、アンテナ素子３０２の外周に沿うように、アンテナ素子３０２から離れた位置に配置される。第２給電部３０８は、複数の導体素子３０６の少なくともひとつに接続され、かつ複数の導体素子３０６の少なくともひとつを、第１の周波数帯とは異なる第２の周波数帯で励振させる。【選択図】図１
2014192608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の一面側において、外周が複数の辺によって形成されたアンテナ素子と、
前記アンテナ素子に接続され、かつ前記アンテナ素子を第１の周波数帯で励振させる第１給電部と、
前記アンテナ素子の外周に沿うように、前記アンテナ素子から離れた位置に配置された複数の導体素子と、
前記複数の導体素子の少なくともひとつに接続され、かつ前記複数の導体素子の少なくともひとつを、第１の周波数帯とは異なる第２の周波数帯で励振させる第２給電部と、
を備えることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記アンテナ素子は、四角形から、少なくともひとつの角が切り欠かれた形状を有することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記複数の導体素子の少なくともひとつと前記第２給電部との間に接続された給電用フィルタをさらに備え、
前記給電用フィルタは、第１の周波数帯を減衰させる特性を有することを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記複数の導体素子のうちの隣接した導体素子間に接続された導体素子間用フィルタをさらに備え、
前記導体素子間用フィルタは、第１の周波数帯を減衰させる特性を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記アンテナ素子は、前記基板の垂直方向に対して右旋円偏波であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記複数の導体素子のうちの少なくともひとつでは、前記基板の面に対して主偏波が略平行であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記第１給電部は、前記アンテナ素子側の反対側においてＧＰＳ受信機を接続することを特徴とする請求項１から６のいずれか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、アンテナ技術に関し、特に基板上に設けられたアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
円偏波対応アンテナの小型化の方法として、パッチ導体の中央部分を切り抜いた構造の誘電体アンテナが知られている。このような誘電体アンテナのアンテナ効率を改善するために、中央部分が切り抜かれたパッチ導体の外側に複数の無給電素子が配置される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２０４９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アンテナ効率を維持したまま、異なる周波数帯にも対応することが要求される場合がある。その際、異なる周波数帯用のアンテナを追加すれば、アンテナモジュールのサイズが大きくなってしまう。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、アンテナ効率を維持したまま、サイズの増加を抑制しながら、異なる周波数帯にも対応する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のアンテナ装置は、基板と、基板の一面側において、外周が複数の辺によって形成されたアンテナ素子と、アンテナ素子に接続され、かつアンテナ素子を第１の周波数帯で励振させる第１給電部と、アンテナ素子の外周に沿うように、アンテナ素子から離れた位置に配置された複数の導体素子と、複数の導体素子の少なくともひとつに接続され、かつ複数の導体素子の少なくともひとつを、第１の周波数帯とは異なる第２の周波数帯で励振させる第２給電部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、アンテナ効率を維持したまま、サイズの増加を抑制しながら、異なる周波数帯にも対応できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１（ａ）−（ｃ）は、本発明の実施例１に係るアンテナの構成を示す図である。
【図２】図２（ａ）−（ｂ）は、磁界分布の概要を示す図である。
【図３】図１のアンテナが使用される通信システムの構成を示す図である。
【図４】図４（ａ）−（ｄ）は、図３の通信システムにおいて規定されるフレームのフォーマットを示す図である。
【図５】図３の車両に搭載された車載用端末装置の構成を示す図である。
【図６】図６（ａ）−（ｂ）は、本発明の実施例２に係るアンテナの構成を示す図である。
【図７】図６の給電用フィルタの構成を示す図である。
【図８】本発明の実施例３に係るアンテナの構成を示す図である。
【図９】本発明の実施例４に係るアンテナの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（実施例１）
本発明の実施例１を具体的に説明する前に、本実施例の概略を説明する。実施例１は、円偏波に対応したマイクロストリップアンテナを使用しながら、複数の周波数帯に対応したアンテナに関する技術である。具体的に説明すると、実施例１では、切り抜き構造のマイクロストリップアンテナの周囲に、所定の距離を離して複数の導体素子が配置される。このマイクロストリップアンテナは、所定の周波数帯（以下、「第１の周波数帯」という）のアンテナとして使用される。また、複数の導体素子が別の周波数帯（以下、「第２の周波数帯」という）のアンテナとしても使用される。
【００１０】
このように、複数の導体素子を配置させることによって、円偏波に対応したマイクロストリップアンテナのアンテナ効率が改善される。さらに、複数の導体素子を第２の周波数帯のアンテナとして使用することによって、サイズの増加を抑制しながら、複数の周波数帯に対応する。第１の周波数帯の一例は、「１．５ＧＨｚ帯」であり、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）に使用される。第２の周波数帯の一例は、「７００ＭＨｚ」であり、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）に使用される。
【００１１】
図１（ａ）−（ｃ）は、本発明の実施例１に係るアンテナ４０の構成を示す。図１（ａ）は、平面図を示し、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ’断面図を示し、図１（ｃ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ’断面図を示す。アンテナ４０は、第１誘電体３００の上に形成されたアンテナ素子３０２、第１給電部３０４、導体素子３０６と総称される第１導体素子３０６ａ、第２導体素子３０６ｂ、第３導体素子３０６ｃ、第４導体素子３０６ｄ、第２給電部３０８を含む。また、アンテナ４０は、第１地導体３１０、第２誘電体３１２、第２地導体３１４、第１無線部３１６、第２無線部３１８を含む。
【００１２】
図１（ａ）において、第１誘電体３００は、略直方体形状の誘電体である。なお、図１（ｂ）−（ｃ）のように、第１誘電体３００、第１地導体３１０、第２誘電体３１２、第２地導体３１４が層状に重なることによって、基板が形成されている。アンテナ素子３０２は、基板の第１誘電体３００上に配置され、導電性材料、例えば銅箔で形成されている。また、アンテナ素子３０２は、略環状の形状を有しており、外周が複数の辺によって形成されている。具体的に説明すると、アンテナ素子３０２の内側には、四角形の空隙が形成されているとともに、アンテナ素子３０２は、四角形から、少なくともひとつの角が切り欠かれた形状を有する。ここでは、対角部分にふたつの直角二等辺三角形状の切り欠き部が形成されている。アンテナ素子３０２は、基板の垂直方向に対して右旋円偏波である。第１給電部３０４は、アンテナ素子３０２に接続され、かつアンテナ素子３０２を第１の周波数帯で励振させる。第１の周波数帯は、一例として１．５７５ＧＨｚ帯である。
【００１３】
複数の導体素子３０６は、導電性材料、例えば銅箔で形成される。複数の導体素子は、第１誘電体３００上において、アンテナ素子３０２の外周に沿うように、アンテナ素子３０２から離れた位置に配置される。また、各導体素子３０６は、ほぼ中央部分に突起部を設ける。なお、突起部は設けられなくてもよい。第２給電部３０８は、複数の導体素子３０６の少なくともひとつ、具体的には第１導体素子３０６ａに接続される。第２給電部３０８は、第１導体素子３０６ａを第２の周波数帯で励振させる。第２の周波数帯は、一例として７００ＭＨｚ帯である。このように第２の周波数帯は、第１の周波数帯と異なり、第１の周波数帯よりも低い。このような構成によって、第１導体素子３０６ａでは、基板の面に対して主偏波が略平行である。
【００１４】
図１（ｂ）において、第１地導体３１０は、第１誘電体３００に隣接して設けられる。第１地導体３１０は、導電性材料、例えば銅箔であり、電気的に接地されている。第２誘電体３１２は、第１地導体３１０に隣接して設けられる。第２誘電体３１２は、第１誘電体３００と同様であるので、ここでは説明を省略する。第２地導体３１４は、第２誘電体３１２に隣接して設けられる。第２地導体３１４は、第１地導体３１０と同様であるので、ここでは説明を省略する。このように、第１誘電体３００、第１地導体３１０、第２誘電体３１２、第２地導体３１４の順で配置されている。
【００１５】
第１無線部３１６は、アンテナ素子３０２側の反対側、つまり第２地導体３１４側に配置されている。また、第１無線部３１６は、第１給電部３０４に接続される。第１無線部３１６は、ＧＰＳ受信機の機能を有する。そのため、第１無線部３１６は、アンテナ素子３０２、導体素子３０６によって受信した信号であって、かつＧＰＳ衛星からの信号を取得する。
【００１６】
図１（ｃ）において、第２無線部３１８は、アンテナ素子３０２側の反対側、つまり第２地導体３１４側に配置されている。また、第２無線部３１８は、第２給電部３０８に接続される。第２無線部３１８は、ＩＴＳ通信の機能を有する。そのため、第２無線部３１８は、導体素子３０６を介して、ＩＴＳの信号を送受信する。
【００１７】
以下、第１の周波数帯に対するアンテナ４０の動作について説明する。図２（ａ）−（ｂ）は、磁界分布の概要を示す。特に、図２（ａ）は、図１（ａ）−（ｃ）から複数の導体素子３０６を除いた従来構成（以下、「従来アンテナ」という）の断面における磁界分布を模式的に示したものである。ここで、断面は、図１（ａ）のＣ−Ｃ’線と同等の線に沿った断面である。また、図２（ｂ）は、図１（ａ）のＣ−Ｃ’線に沿った断面における磁界分布を模式的に示したものである。なお、図２（ａ）−（ｂ）において、矢印は磁界を示しており、矢印が太いほど、その地点での磁界強度が強いことを示している。
【００１８】
まず、図２（ａ）をもとに従来アンテナでの磁界分布を説明する。従来アンテナでは、アンテナ素子４００は中心が切り抜かれた略環状の形状とされている。アンテナ素子４００に給電された電力によって励起される磁界の分布のうち、アンテナ素子４００のエッジ両端の成分である第１磁束４１０ａと第２磁束４１０ｂは、逆位相になる。その結果、磁束４１０は互いにキャンセルされることによって、放射効率が劣化する。つまり、従来アンテナでは、アンテナ素子４００のエッジ付近に磁界が集中し、そこに分布する磁界成分がキャンセルされ、放射効率が劣化している。
【００１９】
次に、図２（ｂ）をもとにアンテナ４０での磁界分布を説明する。第１導体素子３０６ａを追加したことによって、アンテナ素子３０２に給電される電力によって励起される磁界の分布が変化する。すなわち、第１導体素子３０６ａと第１地導体３１０との間の領域を通過する磁束３２２の強度が、従来アンテナよりも大きくなる。これにより、アンテナ素子３０２のエッジ両端の成分である第１アンテナ素子３０２ａと第２アンテナ素子３０２ｂの強度が、従来アンテナでの第１磁束４１０ａと第２磁束４１０ｂよりも小さくなる。したがって、アンテナ素子３０２のエッジ両端においてキャンセルされる磁界成分が小さくなるので、放射効率が改善される。なお、他の導体素子３０６でも、第１導体素子３０６ａと同様に、アンテナ素子３０２のエッジ両端においてキャンセルされる磁界成分が低減される。
【００２０】
図３は、アンテナ４０が使用される通信システム１００の構成を示す。通信システム１００は、ＩＴＳに相当する。これは、ひとつの交差点を上方から見た場合に相当する。通信システム１００は、基地局装置１０、車両１２と総称される第１車両１２ａ、第２車両１２ｂ、第３車両１２ｃ、第４車両１２ｄ、第５車両１２ｅ、第６車両１２ｆ、第７車両１２ｇ、第８車両１２ｈ、第９車両１２ｉ、第１０車両１２ｊ、ネットワーク２０２を含む。ここでは、第１車両１２ａのみに示しているが、各車両１２には、車載用端末装置１４が搭載されている。車載用端末装置１４内にアンテナ４０が含まれている。また、エリア２１２が、基地局装置１０の周囲に形成され、エリア外２１４が、エリア２１２の外側に形成されている。
【００２１】
図示のごとく、図面の水平方向、つまり左右の方向に向かう道路と、図面の垂直方向、つまり上下の方向に向かう道路とが中心部分で交差している。ここで、図面の上側が方角の「北」に相当し、左側が方角の「西」に相当し、下側が方角の「南」に相当し、右側が方角の「東」に相当する。また、ふたつの道路の交差部分が「交差点」である。第１車両１２ａ、第２車両１２ｂが、左から右へ向かって進んでおり、第３車両１２ｃ、第４車両１２ｄ、第９車両１２ｉ、第１０車両１２ｊが、右から左へ向かって進んでいる。また、第５車両１２ｅ、第６車両１２ｆが、上から下へ向かって進んでおり、第７車両１２ｇ、第８車両１２ｈが、下から上へ向かって進んでいる。第９車両１２ｉと第１０車両１２ｊのみエリア外２１４に存在し、それ以外の車両はエリア２１２内に存在する。
【００２２】
通信システム１００において、基地局装置１０は、交差点に固定して設置される。基地局装置１０は、端末装置間の通信を制御する。基地局装置１０は、図示しないＧＰＳ衛星から受信した信号、あるいは図示しない他の基地局装置１０にて形成されたフレームをもとに、複数のサブフレームが含まれたフレームを繰り返し生成する。ここで、各サブフレームの先頭部分に路車送信期間が設定可能であるような規定がなされている。
【００２３】
基地局装置１０は、フレーム中の複数のサブフレームのうち、他の基地局装置１０によって路車送信期間が設定されていないサブフレームを選択する。基地局装置１０は、選択したサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。基地局装置１０は、設定した路車送信期間においてパケット信号を報知する。路車送信期間において、複数のパケット信号が報知されることもある。また、パケット信号には、例えば、事故情報、渋滞情報、信号情報等が含まれる。なお、パケット信号には、路車送信期間が設定されたタイミングに関する情報およびフレームに関する制御情報も含まれる。
【００２４】
図４（ａ）−（ｄ）は、通信システム１００において規定されるフレームのフォーマットを示す図である。図４（ａ）は、フレームの構成を示す。フレームは、第１サブフレームから第Ｎサブフレームと示されるＮ個のサブフレームによって形成されている。これは、車載用端末装置１４が報知に使用可能なサブフレームを複数時間多重することによってフレームが形成されているといえる。例えば、フレームの長さが１００ｍｓｅｃであり、Ｎが１６である場合、６．２５ｍｓｅｃの長さのサブフレームが規定される。Ｎは、１６以外であってもよい。
【００２５】
図４（ｂ）は、第１基地局装置１０ａによって生成されるフレームの構成を示す。第１基地局装置１０ａは、第１サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第１基地局装置１０ａは、第１サブフレームにおいて路車送信期間に続いて車車送信期間を設定する。車車送信期間とは、車載用端末装置１４がパケット信号を報知可能な期間である。つまり、第１基地局装置１０ａは、第１サブフレームの先頭期間である路車送信期間においてパケット信号を報知可能であり、かつフレームのうち、路車送信期間以外の車車送信期間において車載用端末装置１４がパケット信号を報知可能であるような規定がなされる。さらに、第１基地局装置１０ａは、第２サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間のみを設定する。
【００２６】
図４（ｃ）は、第２基地局装置１０ｂによって生成されるフレームの構成を示す。第２基地局装置１０ｂは、第２サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第２基地局装置１０ｂは、第２サブフレームにおける路車送信期間の後段、第１サブフレーム、第３サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間を設定する。図４（ｄ）は、第３基地局装置１０ｃによって生成されるフレームの構成を示す。第３基地局装置１０ｃは、第３サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第３基地局装置１０ｃは、第３サブフレームにおける路車送信期間の後段、第１サブフレーム、第２サブフレーム、第４サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間を設定する。このように、複数の基地局装置１０は、互いに異なったサブフレームを選択し、選択したサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。図３に戻る。
【００２７】
車載用端末装置１４は、前述のごとく、車両１２に搭載され移動可能である。車載用端末装置１４は、基地局装置１０からのパケット信号を受信すると、エリア２１２に存在すると推定する。車載用端末装置１４は、エリア２１２に存在する場合、パケット信号に含まれた制御情報、特に路車送信期間が設定されたタイミングに関する情報およびフレームに関する情報をもとに、フレームを生成する。その結果、複数の車載用端末装置１４のそれぞれにおいて生成されるフレームは、基地局装置１０において生成されるフレームに同期する。車載用端末装置１４は、車車送信期間においてパケット信号を報知する。ここで、車車送信期間においてＣＳＭＡ／ＣＡが実行される。一方、車載用端末装置１４は、エリア外２１４に存在していると推定した場合、フレームの構成に関係なく、ＣＳＭＡ／ＣＡを実行することによって、パケット信号を報知する。
【００２８】
図５は、車両１２に搭載された車載用端末装置１４の構成を示す。車載用端末装置１４は、アンテナ４０、ＲＦ部４２、変復調部４４、処理部４６、制御部４８を含み、処理部４６は、タイミング特定部５０、転送決定部５６、取得部５８、通知部６０、生成部６２を含む。タイミング特定部５０は、抽出部５２、キャリアセンス部５４を含む。
【００２９】
ＲＦ部４２は、受信処理として、基地局装置１０、図示しない他の車載用端末装置１４からのパケット信号をアンテナ４０にて受信する。ＲＦ部４２は、受信した無線周波数のパケット信号に対して周波数変換を実行し、ベースバンドのパケット信号を生成する。さらに、ＲＦ部４２は、ベースバンドのパケット信号を変復調部４４に出力する。一般的に、ベースバンドのパケット信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、ふたつの信号線が示されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするためにひとつの信号線だけを示すものとする。ＲＦ部４２には、ＬＮＡ（Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、ＡＧＣ、Ａ／Ｄ変換部も含まれる。
【００３０】
ＲＦ部４２は、送信処理として、変復調部４４から入力したベースバンドのパケット信号に対して周波数変換を実行し、無線周波数のパケット信号を生成する。さらに、ＲＦ部４２は、無線周波数のパケット信号をアンテナ４０から送信する。また、ＲＦ部４２には、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、Ｄ／Ａ変換部も含まれる。
【００３１】
変復調部４４は、受信処理として、ＲＦ部４２からのベースバンドのパケット信号に対して、復調を実行する。さらに、変復調部４４は、復調した結果を処理部４６に出力する。また、変復調部４４は、送信処理として、処理部４６からのデータに対して、変調を実行する。さらに、変復調部４４は、変調した結果をベースバンドのパケット信号としてＲＦ部４２に出力する。ここで、通信システム１００は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式に対応するので、変復調部４４は、受信処理としてＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）も実行し、送信処理としてＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）も実行する。
【００３２】
抽出部５２は、変復調部４４からの復調結果が、図示しない基地局装置１０からのパケット信号である場合に、図３のエリア２１２内に存在すると推定するとともに、基地局装置１０の時刻に車載用端末装置１４の時刻を同期させる。さらに、路車送信期間が配置されたサブフレームのタイミングを特定する。抽出部５２は、サブフレームのタイミングと、パケット信号のメッセージヘッダの内容、具体的には、路車送信期間長の内容をもとに、フレームを生成する。その結果、抽出部５２は、基地局装置１０において形成されたフレームに同期したフレームを生成する。複数の基地局装置１０からパケットを受信する場合には、各々のパケットの路車送信期間が配置されたサブフレームが合成されたフレームを生成することになる。抽出部５２は、車車送信期間を選択する。抽出部５２は、車車送信期間を選択した場合、フレームおよびサブフレームのタイミング、車車送信期間に関する情報をキャリアセンス部５４へ出力する。
【００３３】
一方、抽出部５２は、基地局のパケット信号を受信していない場合、図３のエリア外２１４に存在すると推定する。抽出部５２は、エリア外２１４に存在していることを推定すると、フレームの構成と無関係のタイミングを選択する。抽出部５２は、フレームの構成と無関係のタイミングを選択すると、キャリアセンスの実行をキャリアセンス部５４に指示する。
【００３４】
キャリアセンス部５４は、抽出部５２から、フレームおよびサブフレームのタイミング、車車送信期間に関する情報を受けつける。キャリアセンス部５４は、車車送信期間において、キャリアセンスを実行することによって、干渉電力を測定する。また、キャリアセンス部５４は、干渉電力をもとに、車車送信期間における送信タイミングを決定する。具体的に説明すると、キャリアセンス部５４は、所定のしきい値を予め記憶しており、干渉電力としきい値とを比較する。干渉電力がしきい値よりも小さければ、キャリアセンス部５４は、送信タイミングを決定する。キャリアセンス部５４は、抽出部５２から、キャリアセンスの実行を指示された場合、フレームの構成を考慮せずに、ＣＳＭＡを実行することによって、送信タイミングを決定する。キャリアセンス部５４は、決定した送信タイミングを生成部６２へ通知する。
【００３５】
取得部５８は、図示しないＧＰＳ受信機、ジャイロセンサ、車速センサ等を含んでおり、それらから供給されるデータによって、車載用端末装置１４の存在位置、進行方向、移動速度等（以下、「位置情報」と総称する）を取得する。なお、存在位置は、緯度・経度によって示される。これらの取得には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。取得部５８は、位置情報を生成部６２へ出力する。
【００３６】
転送決定部５６は、メッセージヘッダの転送を制御する。メッセージヘッダには、例えば、路車送信期間に関する情報が含まれる。転送決定部５６は、パケット信号からメッセージヘッダを抽出する。パケット信号が基地局装置１０から直接送信されている場合には、例えば、「２回転送」などに設定されているが、パケット信号が他の車載用端末装置１４へ送信されている場合には、転送回数を１回減らして「１回転送」の値に設定されている。転送決定部５６は、抽出したメッセージヘッダから、転送すべきメッセージヘッダを選択する。ここでは、例えば、転送回数が最も多いメッセージヘッダが選択される。また、転送決定部５６は、複数のメッセージヘッダに含まれた内容を合成することによって新たなメッセージヘッダを生成してもよい。転送決定部５６は、選択対象のメッセージヘッダを生成部６２へ出力する。その際、転送決定部５６は、転送回数を１減少させる。
【００３７】
生成部６２は、取得部５８から位置情報を受けつけ、転送決定部５６からメッセージヘッダを受けつける。生成部６２は、位置情報およびメッセージヘッダが含まれたパケット信号を生成する。処理部４６は、キャリアセンス部５４において決定した送信タイミングにて、変復調部４４、ＲＦ部４２、アンテナ４０を介して、生成したパケット信号をブロードキャスト送信する。
【００３８】
通知部６０は、抽出部５２を介して、図示しない基地局装置１０からのパケット信号を取得するとともに、図示しない他の車載用端末装置１４からのパケット信号を取得する。通知部６０は、取得したパケット信号に対する処理として、パケット信号に格納されたデータの内容に応じて、図示しない他の車両１２の接近等を運転者へモニタやスピーカを介して通知する。さらに、通知部６０は、障害物検知情報、渋滞情報、灯色情報等も運転者へモニタやスピーカを介して通知する。なお、このような構成において、取得部５８におけるアンテナが、図１（ａ）−（ｃ）のアンテナ素子３０２に相当し、取得部５８での受信部が、図１（ａ）−（ｃ）の第１無線部３１６に相当する。アンテナ４０が、図１（ａ）−（ｃ）の第１導体素子３０６ａに相当し、ＲＦ部４２等が、図１（ａ）−（ｃ）の第２無線部３１８に相当する。
【００３９】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ハードウエアとソフトウエアの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００４０】
本実施例によれば、第１の周波数帯で使用されるアンテナ素子の周囲に複数の導体素子を配置し、導体素子を第２の周波数帯のアンテナとして使用するので、アンテナ効率を維持したまま、サイズの増加を抑制しながら、異なる周波数帯にも対応できる。また、ふたつの角が切り欠かれたアンテナ素子を使用するので、円偏波を実現できる。また、ふたつの周波数帯に対応するので、ＧＰＳ用のアンテナとＩＴＳ用のアンテナとを一体化できる。
【００４１】
（実施例２）
次に、本発明の実施例２を説明する。実施例２は、実施例１と同様に、円偏波に対応したマイクロストリップアンテナを使用しながら、複数の周波数帯に対応したアンテナに関する技術である。実施例２でも、実施例１と同様に、第１の周波数帯と第２の周波数帯のアンテナとして導体素子を使用する。実施例１では、ひとつの導体素子に第２給電部が接続されているので、第１の周波数帯に対するアンテナ効率が劣化する。これに対応するため、実施例２では、第２給電部と導体素子との間にフィルタを接続する。このフィルタは、第１の周波数帯を遮断あるいは低減し、第２の周波数帯を通過させる。ここでは、これまでとの差異を中心に説明する。
【００４２】
図６（ａ）−（ｂ）は、本発明の実施例２に係るアンテナ４０の構成を示す。図６（ａ）は、平面図を示し、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＢ−Ｂ’断面図を示す。アンテナ４０は、図１（ａ）−（ｃ）に対して給電用フィルタ３３０をさらに含む。図６（ａ）−（ｂ）において、給電用フィルタ３３０は、複数の導体素子３０６の少なくともひとつ、ここでは第１導体素子３０６ａと第２給電部３０８との間に接続される。給電用フィルタ３３０は、第１の周波数帯を減衰させるとともに、第２の周波数帯を通過する特性を有する。このような給電用フィルタ３３０は、第１の周波数帯に対する帯域阻止フィルタに相当する。第１の周波数帯に対して、第１導体素子３０６ａは、無給電素子として動作すべきである。給電用フィルタ３３０を挿入することによって、第１導体素子３０６ａから第２給電部３０８へのリークが少なくなることによって、第１の周波数帯に対するアンテナ効率の劣化が抑制される。一方、給電用フィルタ３３０は、第２の周波数帯を通過するので、第２の周波数帯に対するアンテナ特性に与える影響も抑制される。
【００４３】
図７は、給電用フィルタ３３０の構成を示す。給電用フィルタ３３０では、リアクタンス３３２とキャパシタンス３３４とが並列に接続されている。阻止すべき周波数帯に応じてリアクタンス３３２のＬとキャパシタンス３３４のＣとが選択されればよい。これは公知の技術であるので、ここでは説明を省略する。
【００４４】
本実施例によれば、導体素子と第２給電部との間にフィルタを接続するので、第２の周波数帯のアンテナとして導体素子を使用しても、第１の周波数帯に対するアンテナ効率の劣化を抑制できる。また、フィルタによって第２の周波数帯が通過されるので、フィルタが接続されても、第２の周波数帯への影響を低減できる。
【００４５】
（実施例３）
次に、本発明の実施例３を説明する。実施例３は、これまでと同様に、円偏波に対応したマイクロストリップアンテナを使用しながら、複数の周波数帯に対応したアンテナに関する技術である。実施例３でも、実施例２と同様に、第２給電部と導体素子との間にフィルタを接続する。第２の周波数帯が低くなるほど、第２の周波数帯に対するアンテナとして使用される導体素子が長くなる方が好ましい。一方、第１の周波数帯に対する特性を考慮すると、導体素子の長さの変化が少ない方が好ましい。これらを両立するために、実施例３では、隣接した導体素子を接続することによって、第２の周波数帯に対して、導体素子の実質的な長さを長くする。また、隣接した導体素子を接続する際に、隣接した導体素子間にフィルタが挿入される。当該フィルタは、第１の周波数帯を遮断あるいは低減し、第２の周波数帯を通過させる。そのため、第１の周波数帯に対して、導体素子の実質的な長さがほとんど変化されない。ここでは、これまでとの差異を中心に説明する。
【００４６】
図８は、本発明の実施例３に係るアンテナ４０の構成を示す。図８は、平面図を示す。アンテナ４０は、図６（ａ）−（ｂ）に対して導体素子間用フィルタ３３６をさらに含む。導体素子間用フィルタ３３６は、複数の導体素子３０６のうちの隣接した導体素子３０６間、ここでは第１導体素子３０６ａと第２導体素子３０６ｂとの間に接続される。導体素子間用フィルタ３３６を介した接続によって、第１導体素子３０６ａと第２導体素子３０６ｂとは、Ｌ字型の導体素子を形成する。導体素子間用フィルタ３３６は、第１の周波数帯を減衰させるとともに、第２の周波数帯を通過する特性を有する。このような導体素子間用フィルタ３３６も、給電用フィルタ３３０と同様に、第１の周波数帯に対する帯域阻止フィルタに相当する。第１の周波数帯に対して、第１導体素子３０６ａと第２導体素子３０６ｂとは、独立して存在すべきである。導体素子間用フィルタ３３６を挿入することによって、第１の周波数帯が阻止されるので、それぞれが独立する。一方、給電用フィルタ３３０は、第２の周波数帯を通過するので、第２の周波数帯に対して第１導体素子３０６ａと第２導体素子３０６ｂとが一体的になる。導体素子間用フィルタ３３６の構成は図７と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００４７】
本実施例によれば、隣接した導体素子を接続するので、第２の周波数帯に対する導体素子を長くできる。また、第２の周波数帯に対する導体素子が長くなるので、第２の周波数帯に対するアンテナ特性を向上できる。また、隣接した導体素子を接続する際に、フィルタを挿入するので、第１の周波数帯に対する導体素子の長さを維持できる。また、第１の周波数帯に対する導体素子の長さが維持されるので、アンテナ効率を向上できる。
【００４８】
（実施例４）
次に、本発明の実施例４を説明する。実施例４は、これまでと同様に、円偏波に対応したマイクロストリップアンテナを使用しながら、複数の周波数帯に対応したアンテナに関する技術である。実施例４は、実施例３よりも、導体素子の接続数を増加させた場合に相当する。特に、実施例４では、隣接した導体素子をすべて接続することによって、環状の導体素子が形成される。なお、隣接した導体素子間のすべてには、フィルタが挿入される。ここでは、これまでとの差異を中心に説明する。
【００４９】
図９は、本発明の実施例４に係るアンテナ４０の構成を示す。図９は、平面図を示す。アンテナ４０は、図８に対して、複数の導体素子３０６が環状に接続されている。ここで、第１導体素子３０６ａと第４導体素子３０６ｄは、第１給電用フィルタ３３０ａ、第２給電部３０８、第２給電用フィルタ３３０ｂを介して接続されている。第１導体素子３０６ａと第２導体素子３０６ｂは、第１導体素子間用フィルタ３３６ａを介して接続されている。第２導体素子３０６ｂと第３導体素子３０６ｃは、第２導体素子間用フィルタ３３６ｂを介して接続されている。第３導体素子３０６ｃと第４導体素子３０６ｄは、第３導体素子間用フィルタ３３６ｃを介して接続されている。このような接続によって、第２の周波数に対して、アンテナ長が長くなる。一方、導体素子３０６間には、給電用フィルタ３３０あるいは導体素子間用フィルタ３３６が挿入されているので、第１の周波数に対して、アンテナ効率の劣化が抑制される。
【００５０】
本実施例によれば、複数の導体素子を環状に接続して、第２の周波数帯に対する導体素子が長くなるので、第２の周波数帯に対するアンテナ効率を向上できる。また、導体素子を環状に接続する際に、フィルタを挿入して、第１の周波数帯に対する導体素子の長さが維持されるので、アンテナ効率を向上できる。
【００５１】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５２】
本発明の実施例１から４において、第１の周波数帯として１．５ＧＨｚ帯を使用し、第２の周波数帯として７００ＭＨｚ帯を使用している。しかしながらこれに限らず例えば、他の周波数帯が使用されてもよい。そのため、ＧＰＳ、ＩＴＳ以外の無線通信システム、例えば、携帯電話システム、ラジオ放送、地上デジタル放送、ＶＩＣＳ（登録商標）（Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）、ＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｔｏｌｌ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）に使用されてもよい。本変形例によれば、本実施例に係るアンテナ４０をさまざまな無線通信システムに適用できる。
【００５３】
本発明の実施例１から４において、アンテナ素子３０２は、四角形から、少なくともひとつの角が切り欠かれた形状を有している。しかしながらこれに限らず例えば、四角形から、少なくともひとつの角が切り欠かれていない形状であってもよい。また、アンテナ素子３０２は、環状の形状を有しているが、環状でなくてもよい。本変形例によれば、さまざまな状況において、本実施例に係るアンテナ４０を適用できる。
【００５４】
本発明の実施例３および４において、給電用フィルタ３３０と導体素子間用フィルタ３３６とが使用されている。しかしながらこれに限らず例えば、給電用フィルタ３３０が使用されず、導体素子間用フィルタ３３６だけが使用されてもよい。本変形例によれば、構成を簡易にできる。
【００５５】
本発明の実施例３において、ふたつの導体素子３０６が導体素子間用フィルタ３３６を介して接続されている。しかしながらこれに限らず例えば、３つの導体素子３０６が接続されていてもよい。その際、隣接した導体素子３０６間のそれぞれに導体素子間用フィルタ３３６が挿入される。本変形例によれば、設計の自由度を向上できる。
【００５６】
本発明の一態様の概要は、次の通りである。本発明のある態様のアンテナ装置は、基板と、基板の一面側において、外周が複数の辺によって形成されたアンテナ素子と、アンテナ素子に接続され、かつアンテナ素子を第１の周波数帯で励振させる第１給電部と、アンテナ素子の外周に沿うように、アンテナ素子から離れた位置に配置された複数の導体素子と、複数の導体素子の少なくともひとつに接続され、かつ複数の導体素子の少なくともひとつを、第１の周波数帯とは異なる第２の周波数帯で励振させる第２給電部と、を備える。
【００５７】
この態様によると、第１の周波数帯で使用されるアンテナ素子の周囲に複数の導体素子を配置し、導体素子を第２の周波数帯のアンテナとして使用するので、アンテナ効率を維持したまま、サイズの増加を抑制しながら、異なる周波数帯にも対応できる。
【００５８】
アンテナ素子は、四角形から、少なくともひとつの角が切り欠かれた形状を有してもよい。この場合、ふたつの角が切り欠かれたアンテナ素子を使用するので、円偏波を実現できる。
【００５９】
複数の導体素子の少なくともひとつと第２給電部との間に接続された給電用フィルタをさらに備えてもよい。給電用フィルタは、第１の周波数帯を減衰させる特性を有してもよい。この場合、導体素子と第２給電部との間にフィルタを接続するので、第２の周波数帯のアンテナとして導体素子を使用しても、第１の周波数帯に対するアンテナ効率の劣化を抑制できる。
【００６０】
複数の導体素子のうちの隣接した導体素子間に接続された導体素子間用フィルタをさらに備えてもよい。導体素子間用フィルタは、第１の周波数帯を減衰させる特性を有してもよい。この場合、隣接した導体素子を接続するので、第２の周波数帯に対する導体素子が長くなり、第２の周波数帯に対するアンテナ特性を向上できる。
【００６１】
アンテナ素子は、基板の垂直方向に対して右旋円偏波であってもよい。
【００６２】
複数の導体素子のうちの少なくともひとつでは、基板の面に対して主偏波が略平行であってもよい。
【００６３】
第１給電部は、アンテナ素子側の反対側においてＧＰＳ受信機を接続してもよい。
【符号の説明】
【００６４】
４０  アンテナ、  ３００  第１誘電体、  ３０２  アンテナ素子、  ３０４  第１給電部、  ３０６  導体素子、  ３０８  第２給電部、  ３１０  第１地導体、  ３１２  第２誘電体、  ３１４  第２地導体、  ３１６  第１無線部、  ３１８  第２無線部。
【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】
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【図８】
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【図９】
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