(57)【要約】【課題】給電線がアンテナ特性に与える影響を抑制可能なアンテナ装置において、コストを抑制する。【解決手段】アンテナ装置（１０）は、放射素子（１１１，１１２）を含んでいるアンテナ（１１）と、放射素子（１１１，１１２）に接続された給電線（１２１，１２２，１４１，１４２）により構成された給電線路（１２，１４）と、板状導体からなり、給電線（１２２）の中間に接続されている容量素子（１３）と、前記容量素子と容量結合されている外部導電性部材（１５）と、を備えている。【選択図】図１
2018006825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射素子を含んでいるアンテナと、
前記放射素子に接続された第１の給電線及び第２の給電線により構成された給電線路と、
板状導体からなり、前記第１の給電線又は前記第２の給電線の中間に接続されている容量素子であって、外部導電性部材との間に容量結合を形成するための容量素子と、を備えている、
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
車両のドアパネルを構成する枠体に装着され、前記アンテナ、前記給電線路の一部、及び前記容量素子を内蔵する樹脂製の窓フレームを更に備えている、
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】
前記外部導電性部材は、前記枠体であり、
前記窓フレームは、前記枠体の特定部分を挟持する挟持部を備え、
前記枠体に窓フレームが装着された場合に、前記容量素子は、前記枠体の前記特定部分に対向するように配置されている、
ことを特徴とする請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記外部導電性部材は、グラスランチャンネルであり、
前記窓フレームは、窓ガラスを挟持するグラスランチャンネルの特定部分が嵌め込まれる溝部を備え、
前記グラスランチャンネルは、カーボンブラックを添加したエチレンプロピレンジエンゴムからなり、
前記枠体に窓フレームが装着された場合に、前記容量素子は、前記グラスランチャンネルの前記特定部分に対向するように配置されている、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記給電線路は、前記アンテナに接続されたコプレーナ線路と、該コプレーナ線路に接続された同軸ケーブルとにより構成され、
前記放射素子、前記コプレーナ線路及び前記容量素子の各々は、共通する誘電体基板の表面に形成された導電体パターンによって構成されている、
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記第１の給電線は、同軸ケーブルの内側導体であり、前記第２の給電線は、前記同軸ケーブルの外側導体である、
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項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、アンテナと、該アンテナに接続されている給電線路とを備えているアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アンテナと、該アンテナに接続された同軸ケーブルとを備えたアンテナ装置においては、同軸ケーブルの配線経路がアンテナ特性に与える影響を小さくするために、アンテナと同軸ケーブルとの間にバランを介在させたり、同軸ケーブルのアンテナ側の端部にバランを装着したりする構成が広く用いられている。同軸ケーブルは、アンテナ装置が備えている給電線路の一例である。
【０００３】
特許文献１には、同軸ケーブルにリング状フェライト素子を装着し、これをバランとして用いる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２８２６７８号公報（２００４年１０月７日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、同軸ケーブルにリング状フェライト素子を装着することは、アンテナ装置のコストの高騰を招く。このことは、製品の価格競争が熾烈な場合に重要な課題となる。
【０００６】
本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、給電線路を含むアンテナ装置において、コストの高騰を招来することなく、給電線路がアンテナ特性に与える影響を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明のアンテナ装置は、放射素子を含んでいるアンテナと、前記放射素子に接続された第１の給電線及び第２の給電線により構成された給電線路と、板状導体からなり、前記第１の給電線又は前記第２の給電線の中間に接続されている容量素子であって、外部導電性部材との間に容量結合を形成するための容量素子と、を備えている。
【０００８】
上記の構成によれば、外部導電性部材に対して容量結合されている容量素子は、アンテナ装置におけるバランとして機能する。よって、本発明のアンテナ装置は、給電線路がアンテナ特性に与える影響を抑制することができる。すなわち、外部導電性部材と容量結合した容量素子は、一種のバランとして機能する。また、容量素子は、板状導体によって構成されているため、バランとしてリング状フェライト素子を採用する場合と比較して、コストを抑制することができる。以上のように、本発明のアンテナ装置によれば、コストの高騰を招来することなく、給電線路がアンテナ特性に与える影響を抑制することができる。
【０００９】
本発明の一態様に係るアンテナ装置は、車両のドアパネルを構成する枠体に装着され、前記アンテナ、前記給電線路の一部、及び前記容量素子を内蔵する樹脂製の窓フレームを更に備えている、ことが好ましい。
【００１０】
上記の構成によれば、自動車の外観を損なうことなくアンテナ装置を自動車に搭載することができる。また、自動車のドアパネルを構成する枠体は、自動車の外装を構成するパネルのうち高さが高い位置に設けられている。このような枠体に窓フレームが装着されていることから、アンテナ装置もまた、高さが高い位置に設けられることとなる。放射利得の観点から、アンテナ装置は、周囲に遮るものが少ない位置、すなわち高い位置に搭載されることが好ましい。よって、窓フレームは、アンテナ装置の筐体として好適である。
【００１１】
本発明の一態様に係るアンテナ装置において、前記外部導電性部材は、前記枠体であり、前記窓フレームは、前記枠体の特定部分を挟持する挟持部を備え、前記枠体に窓フレームが装着された場合に、前記容量素子は、前記枠体の前記特定部分に対して対向するように配置されている、ことが好ましい。
【００１２】
上記の構成によれば、枠体の特定部分が外部導電性部材として機能し、容量素子と外部導電性部材との間に生じる容量結合を十分に大きくすることができる。したがって、容量素子は、バランとして確実に機能し、給電線路がアンテナ特性に与える影響を確実に抑制可能である。
【００１３】
本発明の一態様に係るアンテナ装置において、前記外部導電性部材は、グラスランチャンネルであり、前記窓フレームは、窓ガラスを挟持するグラスランチャンネルの特定部分が嵌め込まれる溝部を備え、前記グラスランチャンネルは、カーボンブラックを添加したエチレンプロピレンジエンゴムからなり、前記枠体に窓フレームが装着された場合に、前記容量素子は、前記グラスランチャンネルの前記特定部分に対向するように配置されている、構成を採用してもよい。
【００１４】
カーボンブラックを添加したエチレンプロピレンジエンゴムは、大きな誘電正接を有することがある高分子材料である。上記の構成によれば、このように大きな誘電正接を有する高分子材料からなるグラスランチャンネルのうち窓フレームの溝部に嵌め込まれている部分が外部導電性部材として機能し、容量素子と外部導電性部材との間に生じる容量結合を十分に大きくすることができる。したがって、容量素子は、バランとして確実に機能し、給電線路がアンテナ特性に与える影響を確実に抑制可能である。
【００１５】
本発明の一態様に係るアンテナ装置において、前記給電線路は、前記アンテナに接続されたコプレーナ線路と、該コプレーナ線路に接続された同軸ケーブルとにより構成され、前記放射素子、前記コプレーナ線路及び前記容量素子の各々は、共通する誘電体基板の表面に形成された導電体パターンによって構成されている、ことが好ましい。
【００１６】
上記の構成によれば、放射素子、コプレーナ線路及び容量素子を共通したプロセスを用いてまとめて製造することができるため、容量素子を形成するためのプロセスを別個に容易しなくてすむ。したがって、給電線路がアンテナ特性に与える影響を抑制可能なアンテナ装置において、そのコストを抑制することができる。
【００１７】
本発明の一態様に係るアンテナ装置において、前記第１の給電線は、同軸ケーブルの内側導体であり、前記第２の給電線は、前記同軸ケーブルの外側導体であってもよい。
【００１８】
上述のように、第１の給電線及び第２の給電線として同軸ケーブルを採用することもできる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、給電線路を含むアンテナ装置において、コストの高騰を招来することなく、給電線路がアンテナ特性に与える影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置の回路図である。
【図２】（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置を搭載する車両の斜視図である。（ｂ）は、当該アンテナ装置を搭載する後ドアの正面図である。
【図３】（ａ）は、図２の（ａ）に示す車両に搭載された上記アンテナ装置の正面図である。（ｂ）は、上記アンテナ装置の断面図である。
【図４】（ａ）及び（ｃ）の各々は、上記アンテナ装置の第１の変形例の正面図及び断面図である。（ｂ）及び（ｄ）の各々は、上記アンテナ装置の第２の変形例の正面図及び断面図である。
【図５】（ａ）及び（ｃ）の各々は、図２の（ａ）に示す車両に搭載された、本発明の第２の実施形態に係るアンテナ装置の正面図及び断面図である。（ｂ）及び（ｄ）は、上記アンテナ装置の第３の変形例に正面図及び断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）の各々は、本発明の第２の実施形態に係るアンテナ装置の第１〜第３の実施例の正面図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）の各々は、図６の（ａ）〜（ｃ）の各々に示したアンテナ装置のＶＳＷＲを示すグラフである。
【図８】（ａ）〜（ｂ）の各々は、本発明のアンテナ装置の第１〜第２の比較例の正面図である。
【図９】（ａ）〜（ｂ）の各々は、図８の（ａ）〜（ｂ）の各々に示したアンテナ装置のＶＳＷＲを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
〔第１の実施形態〕
〔アンテナ装置１０の概要〕
本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置１０について、図１を参照して説明する。図１は、アンテナ装置１０の構成を示す回路図である。
【００２２】
図１に示すように、アンテナ装置１０は、アンテナ１１、コプレーナ線路１２、容量素子１３、同軸ケーブル１４、及び外部導電性部材１５を備えている。アンテナ１１は、第１及び第２の放射素子１１１，１１２からなる放射素子を含んでいる。コプレーナ線路１２は、同一平面上に形成された信号線１２１及び接地線１２２を含んでいる。容量素子１３は、板状導体からなり、信号線１２１又は接地線１２２の中間に接続されている。同軸ケーブル１４は、内側導体１４１及び外側導体１４２を含んでいる。同軸ケーブル１４は、コプレーナ線路１２とともに請求の範囲に記載の給電線路を構成する。外部導電性部材１５は、前記容量素子と容量結合されている。
【００２３】
本実施形態においては、図１に示すように、コプレーナ線路１２の接地線１２２に容量素子１３を接続する構成を採用している。また、本実施形態において、給電線路は、コプレーナ線路１２のアンテナ１１と逆側の端部に、同軸ケーブル１４の一方の端部を接続することにより構成されている。すなわち、（１）給電線路の第１の給電線は、コプレーナ線路１２の信号線１２１の第１の放射素子１１１と逆側の端部に、同軸ケーブル１４の内側導体１４１の一方の端部を接続することにより構成されており、（２）給電線路の第２の給電線は、コプレーナ線路１２の接地線１２２の第２の放射素子１１２と逆側の端部に、同軸ケーブル１４の外側導体１４２の一方の端部を接続することにより構成されている。
【００２４】
なお、給電線路においては、コプレーナ線路１２の代わりに同軸ケーブルを用いてもよいし、マイクロストリップ線路を用いてもよい。すなわち、給電線路は、２本の同軸ケーブルによって構成されていてもよいし、マイクロストリップ線路と同軸ケーブルとによって構成されていてもよい。また、給電線路は、１本の同軸ケーブルによって構成されていてもよい。
【００２５】
本実施形態においては、アンテナ１１として、第１及び第２の放射素子１１１，１１２を含んでいるダイポールアンテナを採用している。アンテナ１１には、コプレーナ線路１２の一方の端部が接続されている。すなわち、第１の放射素子１１１の一方の端部には、信号線１２１の一方の端部が接続されている。第２の放射素子１１２の一方の端部には、接地線１２２の一方の端部が接続されている。
【００２６】
コプレーナ線路１２の他方の端部には、同軸ケーブル１４の一方の端部が接続されている。すなわち、信号線１２１の他方の端部には、内側導体１４１の一方の端部が接続されている。接地線１２２の他方の端部には、外側導体１４２の一方の端部が接続されている。同軸ケーブル１４の他方の端部は、例えばチューナー（図１に不図示）に接続される。
【００２７】
外部導電性部材１５は、導電性材料によって構成された部材である。外部導電性部材１５を構成する材料の好ましい例として、金属が挙げられる。また、外部導電性部材１５を構成する材料として、導電性が高い高分子材料（樹脂やゴム）、すなわち大きな誘電正接を有する高分子材料も挙げられる。なお、導電性が高い高分子材料には、カーボンブラックなどの導電性フィラーが添加された高分子材料（樹脂やゴム）も含まれるものとする。
【００２８】
容量素子１３は、接地されている外部導電性部材１５と容量結合するように配置されている。したがって、容量素子１３と外部導電性部材１５との間には、（１）互いの離間している間隔ｄと、（２）互いに対向している領域の面積Ｓと、（３）容量素子１３と外部導電性部材１５との間に挟まれている誘電体の誘電率εとによって定められる静電容量Ｃが生じる。
【００２９】
容量素子１３と外部導電性部材１５との間に静電容量Ｃが生じることによって、容量素子１３は、バランとして機能する。バランは、アンテナに接続された給電線路がアンテナ特性に与える影響を抑制することができる。したがって、外部導電性部材１５に容量結合した容量素子１３を備えているアンテナ装置１０は、給電線路がアンテナ特性に与える影響を抑制することができる。
【００３０】
本実施形態において、バランとして機能する容量素子１３は、給電線路の一部を構成するコプレーナ線路１２の接地線１２２に接続され、そのコプレーナ線路１２に、給電線路の一部を構成する同軸ケーブル１４が接続されている。そのため、本実施形態では、同軸ケーブル１４の配線経路がアンテナ特性に与える影響を抑制することができる。
【００３１】
なお、アンテナ１１として、ダイポールアンテナの代わりにループアンテナ、モノポールアンテナ、及び逆Ｆ型アンテナを使用してもよい。
【００３２】
〔アンテナ装置１０の構成〕
図１に示したアンテナ装置１０の具体例を以下に説明する。ここで、アンテナ装置１０は、自動車の車両１の後ドア３の一部に搭載されている。まず、アンテナ装置１０を搭載する車両１の構成について、図２を参照して説明する。次に、アンテナ装置１０の構成について、図３を参照して説明する。図２の（ａ）は、アンテナ装置１０を搭載する車両１の斜視図である。図２の（ｂ）は、アンテナ装置１０を搭載する後ドア３の正面図である。図３の（ａ）は、アンテナ装置１０の正面図である。図３の（ｂ）は、図３の（ａ）に示したＡ−Ａ’線に沿った、アンテナ装置１０の断面図である。
【００３３】
本実施形態において、アンテナ装置１０は、車両（自動車）１の後ドア３のドアパネル３１（図２の（ｂ）参照）に搭載されている場合について説明する。より具体的には、アンテナ装置１０は、ドアパネル３１を構成する枠体３１１に装着され、アンテナ１１、給電線路のアンテナ１１側の一部区間、及び容量素子１３を内蔵する、すなわち筐体として機能する樹脂製の窓フレーム３３を更に備えている場合について説明する。
【００３４】
なお、本実施形態においては、車両１の左側面に設けられた後ドア３のＢピラー部に配置される窓フレーム３３を筐体とするアンテナ装置について説明するが、本発明はこれに限定されない。すなわち、本発明は、車両１の右側面に設けられた後ドア、車両１の左側面に設けられた前ドア、及び、車両１の右側面に設けられた前ドアの何れかにも適用可能である。
【００３５】
また、本発明のアンテナ装置が搭載される対象物は、自動車の車両に限定されず、例えば電車や飛行機、ゴンドラなど、人間が乗って移動可能なものであればよい。本発明のアンテナ装置は、容量素子と容量結合される外部導電性部材を備えているものであれば、如何なるものに対しても搭載することができる。
【００３６】
以降の説明では、車両１の前進方向（図２におけるｘ軸正方向）を「前方向」と称し、その後進方向（図２におけるｘ軸負方向）を「後方向」と称する。また、車両１に搭乗する搭乗者の右手方向（図２におけるｙ軸負方向）を「右方向」と称し、その左手方向（図２におけるｙ軸正方向）を「左方向」と称する。また、車両１のシャシーからルーフへと向かう方向（図２におけるｚ軸正方向）を「上方向」と称し、車両１のルーフからシャシーへと向かう方向（図２におけるｚ軸負方向）を「下方向」と称する。また、前方向及び後方向を、向きを区別せずに指すときには、「前後方向」といい、上方向及び下方向を、向きを区別せずに指すときには、「上下方向」という。
【００３７】
図２の（ａ）に示す車両１は、右側面及び左側面の各々に前ドア２及び後ドア３を備えているセダン型の車両（自動車）である。車両１のボディパネルは、鋼板及びアルミ板によって構成されている。
【００３８】
〔ドアパネル３１〕
図２の（ｂ）に示すように、後ドア３は、ドアパネル３１と、窓ガラス３２と、窓フレーム３３と、ドアノブ３４とを備えている。
【００３９】
ドアパネル３１は、後ドア３の主要部を構成するパネルであり、枠体３１１とメインパネル３１２とからなる。ドアパネル３１の上部には、窓ガラス３２を嵌め込むための開口が形成されている。枠体３１１は、その開口を取り囲むように形成されている。枠体３１１は、鋼板をプレス成形することによって形成されている。
【００４０】
メインパネル３１２は、ドアパネル３１の下部を構成するパネルであり、２枚のプレス成形された鋼板を袋状に接合することによって成形されている。接合された２枚の鋼板の間には、３次元構造を有する空間が存在する。その空間内には、ドアパネル３１の強度を高めるための補強部材（ドアビーム）が設けられている。また、図２の（ｂ）に示すように、その空間内には、アンテナ装置１０と車両１の車内に設置されたチューナー（図示せず）とを接続する同軸ケーブル１４が配線されている。なお、本実施形態においては、同軸ケーブル１４を図２の（ｂ）に示す経路１又は経路２のいずれかのように配線する。経路１又は経路２については、実施例において後述する。
【００４１】
また、メインパネル３１２には、後ドア３を開閉するときに用いるドアノブ３４が設けられている。
【００４２】
なお、枠体３１１は、メインパネル３１２を構成する２枚の鋼板のうち何れか一方の鋼板と一体成形されていてもよいし、メインパネル３１２を構成する２枚の鋼板とは別個の鋼板を用いて成形されていてもよい。枠体３１１とメインパネル３１２とを別個の部材として形成した場合には、枠体３１１とメインパネル３１２とを接合することによってドアパネル３１が形成される。
【００４３】
窓フレーム３３は、枠体３１１のＢピラー部に装着された樹脂製の部材であり、グラスランチャンネル３５（図２の（ｂ）には図示せず）を介して窓ガラス３２を挟持する。窓フレーム３３は、図２の（ｂ）に示すように、アンテナ装置１０の、アンテナ１１と、給電線路のアンテナ１１側の一部区間を内蔵する筐体としても機能する。この給電線路のアンテナ１１側の一部区間は、コプレーナ線路１２と、同軸ケーブル１４のコプレーナ線路１２側の一部区間により構成されている。また、窓フレーム３３は、Ｂピラーの美観を向上させるための化粧パネルとしても機能する。窓フレーム３３及びグラスランチャンネル３５の構成については、図３を参照して次に説明する。
【００４４】
〔アンテナ装置１０〕
アンテナ装置１０は、図３に示すように、アンテナ１１、コプレーナ線路１２、容量素子１３、及び同軸ケーブル１４を備え、窓フレーム３３に設けられている。アンテナ１１、コプレーナ線路１２、及び容量素子１３の各々は、誘電体（例えばポリイミド）からなる基板１１３（誘電体基板）の一方の表面に形成された導電体パターンによって構成されている。基板１１３は、アンテナ１１、コプレーナ線路１２、及び容量素子１３に対して共通の基板である。アンテナ１１、コプレーナ線路１２、容量素子１３、及び基板１１３は、筐体である窓フレーム３３に内蔵されている。
【００４５】
（窓フレーム３３）
窓フレーム３３は、図３の(ｂ)に示すように、底部３３１と蓋部３３２とによって構成されている。底部３３１は、車両１のＢピラーの形状に合わせて設計されており、車両１の左方向から平面視した形状が台形となる板状部材である。底部３３１には、凹部３３１ａ、溝部３３１ｂ、挟持部３３１ｃ、及び延長部３３１ｄが設けられている。なお、図３の（ａ）においては、蓋部３３２を底部３３１から外した状態の窓フレーム３３を図示している。
【００４６】
凹部３３１ａは、底部３３１の車外側（図示した座標系においてｙ軸正方向側）に位置する面を、車内側（図示した座標系においてｙ軸負方向側）へ向かって凹ませることによって形成されている。凹部３３１ａを車両１の左方向から平面視した場合の形状は、底部３３１と同様に台形である。底部３３１に凹部３３１ａが形成されていることによって、底部３３１と蓋部３３２とを嵌め合わせたときにアンテナ１１、コプレーナ線路１２、及び容量素子１３を内蔵可能な空間が形成される。なお、蓋部３３２を車両１の左方向から平面視した場合の形状は、底部３３１と同様に台形である。
【００４７】
底部３３１の車内側の面の後縁には、Ｌ字型の突出部が形成されている（図３の（ｂ）参照）。このＬ字型の突出部は、底部３３１とともに溝部３３１ｂを形成する。溝部３３１ｂには、合成ゴム製のグラスランチャンネル３５の特定部分が嵌め込まれている。グラスランチャンネル３５は、窓ガラス３２が車両１の上下方向（図示した座標系においてｚ軸方向）に開閉自在となるように、窓ガラス３２の縁部を挟持している。
【００４８】
本実施形態において、グラスランチャンネル３５を構成する材料として、耐候性、耐寒性、耐オゾン性、耐老化性、溶剤性等に優れている、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）を採用している。また、本実施形態において、グラスランチャンネル３５の材料であるＥＰＤＭには、カーボンブラックを添加している。その目的は、グラスランチャンネル３５の強度を高めるとともに、グラスランチャンネル３５の誘電正接を大きくすることである。誘電正接を大きくすることのメリットは、後述する容量素子と容量結合させやすくできることである。
【００４９】
（枠体３１１への取り付け）
図３の（ｂ）に示すように、枠体３１１のＢピラー部分は、前側（図示した座標系におけるｘ軸正方向側）に位置する第１の平面部分３１１ａと、後ろ側（図示した座標系におけるｘ軸負方向側）に位置する第２の平面部分３１１ｃとを有する。第２の平面部分３１１ｃは、第１の平面部分３１１ａよりも車室側（図示した座標系におけるｙ軸負方向側）に位置する。すなわち、第１の平面部分３１１ａと第２の平面部分３１１ｃとの間には、段差が生じている。その理由は、グラスランチャンネル３５及び窓ガラス３２の縁部を収容するための溝部が、底部３３１の車内側の面の後縁に形成されているためである。枠体３１１において、第１の平面部分３１１ａと第２の平面部分３１１ｃとは、これらの間に設けられた傾斜面３１１ｂによって、互いに繋がりあっている。
【００５０】
底部３３１の車内側の面の前縁には、Ｌ字型の突出部が形成されている。このＬ字型の突出部は、底部３３１とともに挟持部３３１ｃを形成する。挟持部３３１ｃは、枠体３１１の前延を形成する第１の平面部分３１１ａを、その上端から下端に亘って把持する。第１の平面部分３１１ａは、特許請求の範囲に記載の特定部分である。挟持部３３１ｃが第１の平面部分３１１ａを把持していることによって、Ｂピラーお上端から下端に亘って窓フレーム３３は、枠体３１１に取り付けられ、窓ガラス３２の縁部を挟持した状態となる。窓フレーム３３は、さらなる他の固定手段（例えば、接着テープ、接着剤、ネジ、リベット、ピン等）によって、枠体３１１に対してより強固に固定されてもよい。
【００５１】
延長部３３１ｄは、凹部３３１ａの下端後方から下方に伸びる筒状部材である。延長部３３１ｄは、メインパネル３１２の上部に挿入されている。延長部３３１ｄは、底部３３１と蓋部３３２との間に形成された空間と、メインパネル３１２の接合された２枚の鋼板の間に形成された空間とを連通する。コプレーナ線路１２に一方の端部を接続された同軸ケーブル１４は、延長部３３１ｄを介してメインパネル３１２の上記空間内に導入される。
【００５２】
（アンテナ１１及びコプレーナ線路１２）
本実施形態においては、アンテナ１１として、第１及び第２の放射素子１１１，１１２により構成されたダイポールアンテナを用いる。第１及び第２の放射素子１１１，１１２は、特許請求の範囲に記載の放射素子に対応する。
【００５３】
図３の（ａ）に示すように、コプレーナ線路１２は、信号線１２１と、信号線１２１を挟み込むように配置された導電体パターンである接地線１２２により構成される。信号線１２１及び接地線１２２の各々は、基板１１３の一方の表面に配置されてなる。コプレーナ線路１２は、平面導波路の一態様である。
【００５４】
アンテナ１１の第１及び第２の放射素子１１１，１１２の各々には、それぞれ、コプレーナ線路１２の信号線１２１及び接地線１２２が接続されている。第１の放射素子１１１の首部（幅が細い部分）の両側には、サブ放射素子１１２ａ，１１２ｂが配置されている。すなわち第１の放射素子１１１の首部と、第２の放射素子１１２（サブ放射素子１１２ａ，１１２ｂ）とは、平面導波路の一態様である。
【００５５】
第１の放射素子１１１は、長方形の導電体パターンである。第１の放射素子１１１は、その長手方向が車両１の上下方向に沿うように配置されている。第１の放射素子１１１の一方の短辺（車両１の下側に位置する短辺）部分には、信号線１２１が接続されている。信号線１２１は、第１の放射素子１１１から車両１の下方向に向かって延設されている。
【００５６】
第２の放射素子１１２は、２つのサブ放射素子１１２ａ，１１２ｂからなる。これは、第２の放射素子１１２を中央において二分する位置に信号線１２１を配置しているためである。２つのサブ放射素子１１２ａ，１１２ｂの各々は、長方形の導電体パターンである。２つのサブ放射素子１１２ａ，１１２ｂの各々は、その長手方向が車両１の上下方向に沿うように配置されている。
【００５７】
２つのサブ放射素子１１２ａ，１１２ｂに対応して、接地線１２２は、２つのサブ接地線１２２ａ，１２２ｂからなる。サブ放射素子１１２ａの一方の短辺（車両１の下側の短辺）には、サブ接地線１２２ａが接続されており、サブ放射素子１１２ｂの一方の短辺（車両１の下側の短辺）部分には、サブ接地線１２２ｂが接続されている。サブ接地線１２２ａ，１２２ｂの各々は、信号線１２１に沿って、第２の放射素子１１２から車両１の下方向に向かって延設されている。
【００５８】
コプレーナ線路１２の２つの端部のうちアンテナ１１に接続される側と反対側の端部（車両１の下側の端部）には、同軸ケーブル１４が接続されている。同軸ケーブル１４は、内側導体１４１と外側導体１４２と、内側導体１４１及び外側導体１４２を絶縁する絶縁体層と、外側導体１４２を覆うことによって外部と絶縁する外部被覆とからなる。内側導体１４１は、半田を用いて信号線１２１に接続されている。外側導体１４２は、半田を用いて接地線１２２に接続されている。
【００５９】
（容量素子１３）
接地線１２２のサブ接地線１２２ａの中間には、容量素子１３が接続されている。容量素子１３は、台形の導電体パターン（板状導体）である。容量素子１３は、サブ接地線１２２ａから車両１の前方向（図示した座標系においてｘ軸正方向）に引き出されている。
【００６０】
鋼板製の枠体３１１に窓フレーム３３が装着された場合に、容量素子１３は、枠体３１１のうち窓フレーム３３の挟持部３３１ｃに挟持されている第１の平面部分３１１ａに対して対向するように、窓フレーム３３の凹部３３１ａの内部に配置されている。このように配置された容量素子１３は、枠体３１１の第１の平面部分３１１ａと容量結合する。すなわち、第１の平面部分３１１ａは、図１に図示した外部導電性部材１５に対応する。
【００６１】
上記の構成によれば、第１の平面部分３１１ａに対して容量結合されている容量素子１３は、アンテナ装置１０におけるバランとして機能する。よって、アンテナ装置１０は、給電線路の一部を構成する同軸ケーブル１４の配線経路がアンテナ特性に与える影響を抑制することができる。したがって、同軸ケーブル１４の配線経路として、図２の（ｂ）に示した経路１及び経路２の何れを採用した場合であっても、アンテナ装置１０のアンテナ特性は影響を受けず、安定したアンテナ特性を発揮することができる。その結果として、同軸ケーブル１４の配線経路を設計する場合の自由度を高めることができる。
【００６２】
以上のように、第１の平面部分３１１ａと容量結合した容量素子１３は、一種のバランとして機能する。また、容量素子１３は、板状導体によって構成されているため、バランとしてリング状フェライト素子を採用する場合と比較して、コストを抑制することができる。以上のように、アンテナ装置１０は、コストの高騰を招来することなく、同軸ケーブル１４の配線経路がアンテナ特性に与える影響を抑制することができる。なお、「バラン」は、「Balun」の訳語であり、「平衡−不平衡変換器」と呼ばれることもある。
【００６３】
また、導電パターンからなる容量素子１３は、フェライトによって構成された既存のバランと比較して安価である。したがって、アンテナ装置１０は、同軸ケーブル１４の配線経路がアンテナ特性に与える影響を抑制可能なアンテナ装置において、コストを抑制することができる。
【００６４】
また、フェライトによって構成されたバランは、１ｃｍ程度の大きさを有する。このような大きさの部材を板状の窓フレーム内に美観を損なうことなく内蔵させることは、手間がかかることである。そのために、アンテナ装置を設置するときの難度が高くなってしまう。
【００６５】
それに対して、容量素子１３は、基板１１３の表面にアンテナ１１及びコプレーナ線路１２とともに形成されている。このように構成されたアンテナ１１は、限られたスペースである窓フレーム３３の内部に容易に設置することができる。
【００６６】
〔第１及び第２の変形例〕
第１の実施形態のアンテナ装置１０の第１の変形例及び第２の変形例について、図４を参照して説明する。図４の（ａ）及び（ｃ）の各々は、アンテナ装置１０の第１の変形例の正面図及び図４の（ａ）に図示したＡ−Ａ’線に沿った断面図である。図４の（ｂ）及び（ｄ）の各々は、アンテナ装置１０の第２の変形例の正面図及び図４の（ｂ）に図示したＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
【００６７】
第１の変形例は、第１の実施形態のアンテナ装置１０が備えている容量素子１３に代えて容量素子１３Ａを採用している。また、第２の変形例は、第１の実施形態のアンテナ装置１０が備えている容量素子１３に代えて容量素子１３Ｂを採用している。したがって、ここでは、容量素子１３Ａ，１３Ｂについて説明する。なお、第１の実施形態のアンテナ装置１０と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００６８】
第１の変形例の容量素子１３Ａは、接地線１２２のサブ接地線１２２ｂの中間に接続されている。容量素子１３Ａは、長方形の導電体パターン（板状導体）である。容量素子１３Ａは、サブ接地線１２２ｂから車両１の後方向（図示した座標系においてｘ軸負方向）に引き出されている。
【００６９】
枠体３１１に窓フレーム３３が装着された場合に、容量素子１３Ａは、グラスランチャンネル３５の特定部分に対向するように、窓フレーム３３の凹部３３１ａの内部に配置されている。このように配置された容量素子１３Ａは、枠体３１１のグラスランチャンネル３５と容量結合する。したがって、グラスランチャンネル３５は、特許請求の範囲に記載の外部導電性部材として機能する。
【００７０】
第１の実施形態に記載したように、グラスランチャンネル３５を構成する材料として、カーボンブラックを添加したＥＰＤＭを採用している。グラスランチャンネル３５に容量結合された容量素子１３Ａをバランとして機能させるために、グラスランチャンネル３５を構成する材料はＥＰＤＭが好ましく、カーボンブラックを添加したＥＰＤＭがより好ましい。
【００７１】
以上のように、容量素子１３Ａを採用した場合でも、第１の実施形態に係るアンテナ装置１０と同様の効果を得ることができる。
【００７２】
第２の変形例の容量素子１３Ｂは、第１及び第２の容量素子１３１，１３２によって構成されている。第１の容量素子１３１は、第１の実施形態のアンテナ装置１０が備えている容量素子１３と同様に構成されている。また、第２の容量素子１３２は、第１の変形例が備えている容量素子１３Ａと同様に構成されている。
【００７３】
この構成によれば、第１の平面３１１ａ及びグラスランチャンネル３５の特定部分の両方が外部導電性部材として機能するため、容量素子１３Ｂと外部導電性部材との間に生じる容量結合を十分に大きくすることができる。したがって、容量素子１３Ｂは、バランとして確実に機能し、同軸ケーブル１４の配線経路がアンテナ特性に与える影響を確実に抑制可能である。
【００７４】
〔第２の実施形態〕
本発明の第２の実施形態に係るアンテナ装置５０の構成について、図５の（ａ）及び（ｃ）を参照して説明する。図５の（ａ）は、アンテナ装置５０の正面図である。図５の（ｃ）は、図５の（ａ）に示すＢ−Ｂ’線に沿った、アンテナ装置５０の断面図である。
【００７５】
アンテナ装置５０は、第１の実施形態に係るアンテナ装置１０に対して以下の変更を施すことによって得られる。本実施形態では、これらの変更点について説明する。なお、第１の実施形態のアンテナ装置１０と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００７６】
（変更１）放射素子の形状を変更し、アンテナ１１をアンテナ５１に変更。
【００７７】
（変更２）コプレーナ線路１２と同軸ケーブル１４とにより構成されていた給電線路を、同軸ケーブル５２のみからなる給電線路に変更。
【００７８】
（変更３）変更２に伴い、導電体パターンからなる容量素子１３を、同軸ケーブルの外側導体に接続されたアルミ製の金属板からなる容量素子５３に変更。
【００７９】
（アンテナ５１）
図５の（ａ）に示すように、アンテナ５１は、第１及び第２の放射素子５１１，５１２により構成されたダイポールアンテナを採用している。第１及び第２の放射素子５１１，５１２は、特許請求の範囲に記載の放射素子に対応する。
【００８０】
第１及び第２の放射素子５１１，５１２の各々は、誘電体（例えばポリイミド）からなる基板５１３（誘電体基板）の一方の表面に形成された、長方形の導電体パターンである。第１及び第２の放射素子５１１，５１２の各々は、その長手方向が車両１の上下方向に沿うように配置されている。
【００８１】
（同軸ケーブル５２）
アンテナ装置１０の給電線路がコプレーナ線路１２と同軸ケーブル１４とにより構成されていた。それに対して、アンテナ装置５０の給電線路は、第１の給電線である内側導体５２１と、第２の給電線である外側導体５２２と、内側導体５２１及び外側導体５２２を絶縁する絶縁体層と、外側導体５２２を覆うことによって外部と絶縁する外部被覆とからなる同軸ケーブル５２により構成されている（図５の（ａ）参照）。
【００８２】
第１及び第２の放射素子５１１，５１２の互いに対向する短辺部分において、内側導体５２１は、半田を用いて第１の放射素子５１１に接続されており、外部導体５２２は、半田を用いて第２の放射素子５１２に接続されている。
【００８３】
同軸ケーブル５２の２つの端部のうち、放射素子５１１，５１２に接続される側と反対側の端部は、メインパネル３１２の接合された２枚の鋼板の間に形成された空間を通って車両１の車内に設置されたチューナーに接続されている。
【００８４】
（容量素子５３）
同軸ケーブル５２は、その中間において外部被覆が除去され外側導体５２２が露出する区間を含む。その外側導体５２２が露出した区間には、容量素子５３として機能するアルミ製の金属板が接続されている（図５の（ａ）及び（ｃ）参照）。以下において、このアルミ製の金属板のことを金属板５３と表記する。金属板５３は、同軸ケーブル５２の外側導体５２２と導通するように接続されている。
【００８５】
金属板５３は、同軸ケーブル５２から車両１の前方向（図示した座標系においてｘ軸正方向）に引き出されている。
【００８６】
枠体３１１に窓フレーム３３が装着された場合に、金属板５３は、枠体３１１のうち窓フレーム３３の挟持部３３１ｃに挟持されている第１の平面部分３１１ａに対して対向するように、窓フレーム３３の凹部３３１ａの内部に配置されている。このように配置された金属板５３は、枠体３１１の第１の平面部分３１１ａと容量結合する。したがって、金属板５３は、容量素子として機能し、第１の平面部分３１１ａは、特許請求の範囲に記載の外部導電性部材として機能する。
【００８７】
上記の構成によれば、アンテナ装置５０は、第１の実施形態に係るアンテナ装置１０と同様の効果を奏する。
【００８８】
〔第３の変形例〕
第２の実施形態のアンテナ装置５０の変形例（本発明の第３の変形例）について、図５の（ｂ）及び（ｄ）を参照して説明する。図５の（ｂ）は、アンテナ装置５０の変形例の正面図である。図５の（ｄ）は、図５の（ｂ）に図示したＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。
【００８９】
本変形例は、第２の実施形態のアンテナ装置５０が備えている金属板５３に代えて、表面積を大きくした金属板５３Ａを採用するとともに、給電線路である同軸ケーブル５２からの引き出し方向を変更している。したがって、ここでは、金属板５３Ａについて説明する。なお、第２の実施形態のアンテナ装置５０と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００９０】
本変形例の金属板５３Ａは、第２の実施形態に示す金属板５３の幅（車両１の上下方向に沿った長さ）を広げたものである。そして第２の実施形態では、金属板５３が同軸ケーブル５２から車両１の前方向（図示された座標系においてｘ軸正方向）に引き出されていたのに対して、本変形例では、金属板５３Ａが同軸ケーブル５２から車両１の後方向（図示された座標系においてｘ軸負方向）に引き出されるように変更されている。
【００９１】
枠体３１１に窓フレーム３３が装着された場合に、金属板５３Ａは、グラスランチャンネル３５の特定部分に対向するように、窓フレーム３３の凹部３３１ａの内部に配置されている。このように配置された金属板５３Ａは、枠体３１１のグラスランチャンネル３５と容量結合する。したがって、金属板５３Ａは容量素子として機能し、グラスランチャンネル３５は、特許請求の範囲に記載の外部導電性部材として機能する。
【００９２】
図５の（ｃ）及び（ｄ）を参照すると、アンテナ装置５０の断面図において、金属板５３Ａがグラスランチャンネル３５に近接して対向している領域の長さ（車両１の前後方向に沿った長さ）は、金属板５３が枠体３１１の第１の平面部分３１１ａに近接して対向している領域の長さより短い。本変形例では、金属板５３Ａの幅を金属板５３の幅よりも広げることによって、金属板５３Ａがグラスランチャンネル３５に対向している領域の面積を稼いでいる。
【００９３】
なお、金属板５３Ａは、図５（ａ）及び（ｂ）に示した容量素子（金属板）５３と同様に、同軸ケーブル５２から車両１の前方向に引き出される構成であってもよいし、図４の（ｂ）及び（ｄ）に示した容量素子１３Ｂと同様に、同軸ケーブル５２から車両１の前方向及び後方向の何れにも引き出される構成であってもよい。
【００９４】
〔アンテナ特性〕
次に、図６から図９を参照して、第２の実施形態に係るアンテナ装置５０を用いたアンテナ特性の測定結果について説明する。なお本測定では、第２の実施形態に係るアンテナ装置５０において、溝部３３１ｂにグラスランチャンネル３５を設けていないものを使用した。
【００９５】
本測定で使用したアンテナ装置５０の第１〜第３の実施例について、図６及び図７を参照して説明する。また第１〜第２の比較例について、図８及び図９を参照して説明する。なお、第２の実施形態のアンテナ装置５０と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００９６】
〔第１〜第３の実施例〕
図６の（ａ）〜（ｃ）の各々は、それぞれ、第１〜第３の実施例であるアンテナ装置５０Ａ〜５０Ｃの正面図である。図７の（ａ）〜（ｃ）の各々は、アンテナ装置５０Ａ〜５０Ｃのアンテナ特性の１つであるＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio）の周波数依存性を示すグラフである。
【００９７】
図６の（ａ）に示す第１の実施例に係るアンテナ装置５０Ａは、グラスランチャンネル３５が設けられておらず、図５の（ａ）に示したアンテナ装置５０が備えている金属板５３を、それよりも幅が広い金属板５３Ａに置き換えることによって得られる。
【００９８】
図６の（ｂ）に示す第２の実施例に係るアンテナ装置５０Ｂは、図５の（ｂ）に示したアンテナ装置５０の変形例と同様に構成され、グラスランチャンネル３５が設けられていないことのみが図５の（ｂ）に示す変形例と相違している。
【００９９】
図６の（ｃ）に示す第３の実施例に係るアンテナ装置５０Ｃは、図５の（ａ）に示したアンテナ装置５０と同様に構成され、グラスランチャンネル３５が設けられていないことのみが図５の（ａ）に示す変形例と相違している。
【０１００】
図７の（ａ）〜（ｃ）の各々には、それぞれのアンテナ装置５０Ａ〜５０Ｃにおいて、同軸ケーブル５２の配線経路として、経路１を採用した場合のＶＳＷＲ及び経路２を採用した場合のＶＳＷＲの各々をプロットしている。
【０１０１】
図７の（ａ）〜（ｃ）の各々によれば、アンテナ装置５０Ａ〜５０Ｃの各々において、経路１を採用した場合のＶＳＷＲと経路２を採用した場合のＶＳＷＲとは、良く一致することが分かった。すなわち、アンテナ装置５０Ａ〜５０Ｃの各々は、何れも同軸ケーブル５２の配線経路がアンテナ特性に与える影響を抑制可能であることが分かった。
【０１０２】
また、図７の（ａ）〜（ｃ）の各々を比較した場合、アンテナ装置５０Ａ，５０Ｃの方がアンテナ装置５０Ｂよりも上記影響をよりよく抑制可能であることが分かった。アンテナ装置５０Ａ，５０Ｃとアンテナ装置５０Ｂとは、金属板が同軸ケーブル５２から引き出される方向が相違しており、同軸ケーブル５２の配線経路がアンテナ特性に与える影響の抑制力の違いは、外部導電部材（鋼板製の枠体３１１）と金属板との距離に起因すると考えられる。
【０１０３】
以上のことから、容量素子は、外部導電部材と近接して対向するように構成することが好ましいことが分かった。
【０１０４】
また、図７の（ａ）及び（ｃ）の各々を比較した場合、アンテナ装置５０Ａ，５０Ｃの各々において、経路１を採用した場合のＶＳＷＲと経路２を採用した場合のＶＳＷＲとの一致の度合いは、両者で遜色ないことが分かった。以上のことから、外部導電部材を構成する材料の誘電正接が大きい場合には、金属板５３の幅を狭くした場合であっても、同軸ケーブル５２の配線経路がアンテナ特性に与える影響を十分に抑制可能であることが分かった。
【０１０５】
〔第１〜第２の比較例〕
図８の（ａ）〜（ｂ）の各々は、それぞれ、第１〜第２の比較例であるアンテナ装置１５０Ａ〜１５０Ｂの正面図である。図９の（ａ）〜（ｂ）の各々は、アンテナ装置１５０Ａ〜１５０Ｂのアンテナ特性の１つであるＶＳＷＲの周波数依存性を示すグラフである。
【０１０６】
図８の（ａ）に示す第１の比較例に係るアンテナ装置１５０Ａは、グラスランチャンネル３５が設けられておらず、図５の（ａ）に示したアンテナ装置５０が備えている金属板５３を省略することによって得られる。アンテナ装置１５０Ａの給電線路は、同軸ケーブル１５２Ａにより構成されている。
【０１０７】
図８の（ｂ）に示す第２の比較例に係るアンテナ装置１５０Ｂは、図６の（ｂ）に示した第２の実施例に係るアンテナ装置５０Ｂが備えている金属板５３Ａを、それよりも幅が狭い金属板１５３に置き換えることによって得られる。金属板１５３の幅は、図６の（ｃ）に示す金属板５３の幅と同等である。アンテナ装置１５０Ｂの給電線路は、同軸ケーブル１５２Ｂにより構成されている。
【０１０８】
図９の（ａ）〜（ｂ）の各々には、それぞれのアンテナ装置１５０Ａ〜１５０Ｂにおいて、同軸ケーブル１５２Ａ〜１５２Ｂの配線経路として、経路１を採用した場合のＶＳＷＲ及び経路２を採用した場合のＶＳＷＲの各々をプロットしている。
【０１０９】
図９の（ａ）〜（ｂ）の各々によれば、アンテナ装置１５０Ａ〜１５０Ｂの各々において、経路１を採用した場合のＶＳＷＲと経路２を採用した場合のＶＳＷＲとは、７００ＭＨｚ以上１３００ＭＨｚ以下の周波数帯域において異なる振る舞いを見せることが分かった。すなわち、アンテナ装置１５０Ａ〜１５０Ｂの各々は、何れも同軸ケーブル１５２Ａ〜１５２Ｂの配線経路がアンテナ特性に与える影響を抑制できないことが分かった。
【０１１０】
アンテナ装置１５０Ａについては、容量素子として機能させるための金属板を備えていないため、同軸ケーブル１５２Ａ〜１５２Ｂの配線経路がアンテナ特性に与える影響を抑制できなかったと考えられる。
【０１１１】
アンテナ装置１５０Ｂについては、金属板１５３が鋼板製の枠体３３１から離れた位置に設けられているとともに、図６の（ｂ）に示す第２の実施例の金属板５３Ａよりも面積が小さいため、金属板１５３が容量素子として機能せず、同軸ケーブル１５２Ａ〜１５２Ｂの配線経路がアンテナ特性に与える影響を抑制できなかったと考えられる。
【０１１２】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１１３】
１  車両
２  前ドア
３  後ドア
３１  ドアパネル
３１１  枠体
３１２  メインパネル
３２  窓ガラス
３３  窓フレーム
３３１  底部
３３２  蓋部
３４  ドアノブ
３５  グラスランチャンネル
１０  アンテナ装置
１１，５１  アンテナ
１１１，５１１  第１の放射素子
１１２，５１２  第２の放射素子
１１３，５１３  基板（誘電体基板）
１２  コプレーナ線路（給電線路の一部）
１２１  信号線（第１の給電線）
５２１  内側導体（第１の給電線）
１２２  接地線（第２の給電線）
５２２  外側導体（第２の給電線）
１３，１３Ａ，１３Ｂ，５３，５３Ａ  容量素子
１４  同軸ケーブル（給電線路の一部）
１４１  内側導体
１４２  外側導体
５２  同軸ケーブル（給電線路）
【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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