(57)【要約】【課題】複数の周波数帯を受信可能なアンテナを小型化でき、当該アンテナを樹脂製部材内の限られた空間に搭載できるアンテナの提供。【解決手段】車体に取り付けられるリアスポイラ１００と、リアスポイラ１００内に備えられ、第１の周波数帯に共振可能な第１の長さを有するアンテナ素子１１と、リアスポイラ１００内に備えられ、アンテナ素子１１と所定の容量値により容量結合された無給電素子１２であって、アンテナ素子１１が有する第１の長さと合算することで、第１の周波数帯とは異なる第２の周波数帯に共振可能な第２の長さの領域を少なくとも有する無給電素子１２とを備えることを特徴とするスポイラアンテナ１。【選択図】図２
2018007223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に取り付けられる樹脂製部材と、
前記樹脂製部材内に備えられ、第１の周波数帯に共振可能な第１の長さを有するアンテナ素子と、
前記樹脂製部材内に備えられ、容量結合部を介して前記アンテナ素子と容量結合された無給電素子であって、前記アンテナ素子が有する前記第１の長さと合算することで、前記第１の周波数帯とは異なる第２の周波数帯に共振可能な第２の長さの領域を少なくとも有する無給電素子と
を備えることを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
前記アンテナ素子と、前記無給電素子とは、所定の間隔を空けて、第３の長さを重ねて配置されることで容量結合され、
前記無給電素子は、前記第２の長さに前記第３の長さを付加した長さを有する
請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
前記アンテナ素子と、前記無給電素子とは、コンデンサを介して、容量結合される
請求項１に記載のアンテナ。
【請求項４】
前記アンテナ素子は、一端に導電体である第１導電板が接続され、
前記無給電素子は、一端に導電体である第２導電板が接続され、
前記第１導電板と、前記第２導電板とは、所定の間隔で互いに対向して配置される
請求項１に記載のアンテナ。
【請求項５】
前記第２の周波数帯が、前記第１の周波数帯よりも高く、
前記第１の長さが、前記第１の周波数帯に応じた第１範囲内における第１波長の１／４の長さであり、前記第１の長さと前記第２の長さとを合算した長さが、前記第２の周波数帯に応じた第２範囲内における第２波長の３／４の長さである
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のアンテナ。
【請求項６】
前記容量結合部は、前記第１の周波数帯の信号を通過させない容量値を有する
請求項５に記載のアンテナ。
【請求項７】
前記第１の周波数帯が、前記第２の周波数帯よりも高く、
前記第１の長さが、前記第１の周波数帯に応じた第１範囲内における第１波長の１／４の長さであり、前記第１の長さと前記第２の長さとを合算した長さが、前記第２の周波数帯に応じた第２範囲内における第２波長の１／４以上の長さである
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のアンテナ。
【請求項８】
前記第２の長さが、前記第１範囲内における第３波長の１／２の長さである
請求項７に記載のアンテナ。
【請求項９】
前記アンテナ素子及び前記無給電素子は、前記樹脂製部材内に配置されている配線と交差しないように配置される
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のアンテナ。
【請求項１０】
前記樹脂製部材は、リアスポイラである
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用のアンテナにおいて、たとえば、ＦＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）ラジオ用アンテナ及びＡＭ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）ラジオ用アンテナ等の複数のアンテナを自動車のリアスポイラ（樹脂製部材）に搭載したスポイラアンテナが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
また、近年、ＦＭラジオ及びＡＭラジオの他に、ＤＡＢ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｕｄｉｏ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔ）等のデジタルラジオが実用化されており、ＦＭラジオ用アンテナ等と、ＤＡＢ用アンテナとを個別に備えることが一般的であった（たとえば、特許文献２参照）。ＤＡＢは、１７４ＭＨｚ（メガヘルツ）〜２４０ＭＨｚのｂａｎｄ  IIIと１４５２ＭＨｚ〜１４９２ＭＨｚのＬ−ｂａｎｄとの２つの異なる周波数帯から構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４８３６７３７号公報
【特許文献２】特開２０１４−２１６８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、たとえば、ＦＭラジオの周波数帯（以下、ＦＭ帯という。）と、ＤＡＢの周波数帯（以下、ＤＡＢ帯という。）との受信を１つのアンテナで実現しようとした場合に、ＦＭ帯の（３／４）λ（ラムダ：波長）程度の長さが必要になる。しかしながら、従来のアンテナでは、リアスポイラ（樹脂製部材）内の限られた空間に（３／４）λ程度の長さのアンテナを搭載することが困難であった。
【０００５】
本発明は、複数の周波数帯を受信可能なアンテナを小型化でき、当該アンテナを樹脂製部材内の限られた空間に搭載できるアンテナを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下の態様を有する。
［１］車体に取り付けられる樹脂製部材と、前記樹脂製部材内に備えられ、第１の周波数帯に共振可能な第１の長さを有するアンテナ素子と、前記樹脂製部材内に備えられ、容量結合部を介して前記アンテナ素子と容量結合された無給電素子であって、前記アンテナ素子が有する前記第１の長さと合算することで、前記第１の周波数帯とは異なる第２の周波数帯に共振可能な第２の長さの領域を少なくとも有する無給電素子とを備えることを特徴とするアンテナ。
【０００７】
［２］前記アンテナ素子と、前記無給電素子とは、所定の間隔を空けて、第３の長さを重ねて配置されることで容量結合され、前記無給電素子は、前記第２の長さに前記第３の長さを付加した長さを有する［１］のアンテナ。
【０００８】
［３］前記アンテナ素子と、前記無給電素子とは、コンデンサを介して、容量結合される［１］のアンテナ。
【０００９】
［４］前記アンテナ素子は、一端に導電体である第１導電板が接続され、前記無給電素子は、一端に導電体である第２導電板が接続され、前記第１導電板と、前記第２導電板とは、所定の間隔で互いに対向して配置される［１］のアンテナ。
【００１０】
［５］前記第２の周波数帯が、前記第１の周波数帯よりも高く、前記第１の長さが、前記第１の周波数帯に応じた第１範囲内における第１波長の１／４の長さであり、前記第１の長さと前記第２の長さとを合算した長さが、前記第２の周波数帯に応じた第２範囲内における第２波長の３／４の長さである［１］から［４］のいずれかのアンテナ。
【００１１】
［６］前記容量結合部は、前記第１の周波数帯の信号を通過させない容量値を有する［５］のアンテナ。
【００１２】
［７］前記第１の周波数帯が、前記第２の周波数帯よりも高く、前記第１の長さが、前記第１の周波数帯に応じた第１範囲内における第１波長の１／４の長さであり、前記第１の長さと前記第２の長さとを合算した長さが、前記第２の周波数帯に応じた第２範囲内における第２波長の１／４以上の長さである［１］から［４］のいずれかのアンテナ。
【００１３】
［８］前記第２の長さが、前記第１範囲内における第３波長の１／２の長さである［７］のアンテナ。
【００１４】
［９］前記アンテナ素子及び前記無給電素子は、前記樹脂製部材内に配置されている配線と交差しないように配置される［１］から［８］のいずれかのアンテナ。
【００１５】
［１０］前記樹脂製部材は、リアスポイラである［１］から［９］のいずれかのアンテナ。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、アンテナは、複数の周波数帯を受信可能なアンテナを小型化でき、当該アンテナを樹脂製部材内の限られた空間に搭載できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態のスポイラアンテナを車両に搭載した一例を示す外観図である。
【図２】第１の実施形態のスポイラアンテナの内部構成例を示す図である。
【図３】第１の実施形態のＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナの等価回路を示す図である。
【図４】第１の実施形態のスポイラアンテナのアンテナ特性を示す図である。
【図５】第２の実施形態のスポイラアンテナの内部構成例を示す図である。
【図６】第３の実施形態のスポイラアンテナの内部構成例を示す図である。
【図７】第３の実施形態のＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナの構成の一例を示す断面図である。
【図８】第４の実施形態のＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナの等価回路を示す図である。
【図９】第４の実施形態のスポイラアンテナのアンテナ特性を示す図である。
【図１０】第５の実施形態のスポイラアンテナの内部構成例を示す図である。
【図１１】第５の実施形態のスポイラアンテナのアンテナ特性を示す図である。
【図１２】第５の実施形態のＡＭ用アンテナ長とＤＡＢ帯のアンテナ特性との関係の一例を示す図である。
【図１３】第１の実施形態のＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下の用語の定義は、本明細書及び特許請求の範囲にわたって適用される。
「ＦＭ帯」とは、ＦＭラジオの周波数帯のことを意味する。「ＦＭ帯」は、たとえば、７６ＭＨｚ（メガヘルツ）〜１０８ＭＨｚの範囲の周波数帯である。
「ＤＡＢ帯」とは、ＤＡＢの周波数帯を意味する。「ＤＡＢ帯」は、たとえば、１７０ＭＨｚ〜２４０ＭＨｚのｂａｎｄ  IIIの周波数帯である。
【００１９】
以下、本発明の実施形態のアンテナについて図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態のスポイラアンテナ１を車両に搭載した一例を示す外観図である。また、図２は、本実施形態のスポイラアンテナ１の内部構成例を示す図である。
図１に示すリアスポイラ１００（樹脂製部材の一例）は、自動車の車体２後部に取り付けられている。本実施形態において、リアスポイラ１００は、内部にＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０及びＡＭ用アンテナ２０を搭載したスポイラアンテナ１（アンテナの一例）に相当する。また、リアスポイラ１００は、ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０の上方又は下方に、ハイマウントストップランプ（ＨＭＳＬ：Ｈｉｇｈ  Ｍｏｕｎｔ  Ｓｔｏｐ  Ｌａｍｐ）４０を備えている。
【００２０】
図２に示すスポイラアンテナ１は、リアスポイラ１００と、一方の破線で囲まれた領域内に設けられたＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０と、他方の破線で囲まれた領域内に設けられたＡＭ用アンテナ２０とを備えている。図２の上側は、車体２側である。
ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０は、１つのアンテナでＦＭ帯とＤＡＢ帯との両方の電波を受信可能なアンテナである。ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０は、アンテナ素子１１と、無給電素子１２と、一点鎖線で囲まれた領域内の容量結合部１３と、給電点１４とを備えている。
【００２１】
アンテナ素子１１は、たとえば、絶縁体（誘電体）の被膜で覆われた金属線である導線により構成される。アンテナ素子１１は、リアスポイラ１００内に備えられ、たとえば、ＦＭ帯（第１の周波数帯の一例）に共振可能な長さＬ１（第１の長さ）を有する。また、長さＬ１は、たとえば、ＦＭ帯の中心周波数における波長（λ）の１／４、すなわち（１／４）波長（λ）の長さである。アンテナ素子１１は、給電点１４を介して給電される。
なお、以下の説明において、「（１／４）波長（λ）の長さ」のことを、「（１／４）λ共振長」ということがある。また、「ＦＭ帯の中心周波数における波長」を「λＦＭ」と表記することがある。
【００２２】
また、長さＬ１は、ＦＭ帯に応じた所定の波長範囲（第１範囲）内の波長（第１波長）の１／４の長さであってもよい。ここで、所定の波長範囲は、ＦＭ帯の最大周波数に対応する波長λＦＭｍｉｎに所定の係数を積算した波長からＦＭ帯の最小周波数に対応する波長λＦＭｍａｘに所定の係数を積算した波長までの範囲である。たとえば、所定の波長範囲は、(１−ｋ)×λＦＭｍｉｎ≦λＦＭ≦(１＋ｋ)×λＦＭｍａｘであり、ｋ＝０．２１である場合には、０．７９×λＦＭｍｉｎ≦λＦＭ≦１．２１×λＦＭｍａｘである。すなわち、長さＬ１は、（０．７９×λＦＭｍｉｎ／４）以上、（１．２１×λＦＭｍａｘ／４）以下の長さであってもよい。
【００２３】
無給電素子１２は、アンテナ素子１１と同様に、絶縁体の被膜で覆われた金属線である導線により構成される。無給電素子１２は、リアスポイラ１００内に備えられ、たとえば、容量結合部１３において、アンテナ素子１１と所定の容量値により容量結合されている。また、容量結合部１３は、たとえば、アンテナ素子１１から無給電素子１２にＦＭ帯の信号を通過させない容量値を有している。すなわち、容量結合部１３は、ＦＭ帯の信号を通過させないハイパスフィルタの機能を有する。また、無給電素子１２は、アンテナ素子１１が有する長さＬ１と合算することで、ＦＭ帯とは異なるＤＡＢ帯（第２の周波数帯の一例）に共振可能な長さＬ２（第２の長さ）の領域を少なくとも有する。また、ＤＡＢ帯は、ＦＭ帯よりも周波数帯が高い。また、長さＬ１と長さＬ２とを合算した長さは、たとえば、ＤＡＢ帯の中心周波数における波長（λ）の３／４、すなわち（３／４）波長（λ）の長さである。
なお、以下の説明において、「（３／４）波長（λ）の長さ」のことを、「（３／４）λ共振長」ということがある。また、「ＤＡＢ帯の中心周波数における波長」を「λＤＡＢ」と表記することがある。
【００２４】
また、長さＬ１と長さＬ２とを合算した長さは、ＤＡＢ帯に応じた所定の波長範囲（第２範囲）内の波長（第２波長）の３／４の長さであってもよい。ここで、所定の波長範囲は、ＤＡＢ帯の最大周波数に対応する波長λＤＡＢｍｉｎに所定の係数を積算した波長からＤＡＢ帯の最小周波数に対応する波長λＤＡＢｍａｘに所定の係数を積算した波長までの範囲である。たとえば、所定の波長範囲は、(１−ｋ)×λＤＡＢｍｉｎ≦λＤＡＢ≦(１＋ｋ)×λＤＡＢｍａｘであり、ｋ＝０．２１である場合には、０．７９×λＤＡＢｍｉｎ≦λＤＡＢ≦１．２１×λＤＡＢｍａｘである。すなわち、長さＬ１と長さＬ２とを合算した長さは、（０．７９×λＤＡＢｍｉｎ×３／４）以上、（１．２１×λＤＡＢｍａｘ×３／４）以下の長さであってもよい。
【００２５】
また、アンテナ素子１１と、無給電素子１２とは、所定の容量値になるように、間隔ｄ１（所定の間隔）、及び長さＬ３（所定の長さ）で重複して配置されることで容量結合される。すなわち、アンテナ素子１１と、無給電素子１２とは、長さＬ３及び間隔ｄ１でそれぞれの導線（配線）を重ね合わせて配置されている。長さＬ３及び間隔ｄ１は、アンテナ素子１１から無給電素子１２にＦＭ帯の信号を通過させない容量値になるように、設定されている。間隔ｄ１は、たとえば、３０ｍｍ（ミリメートル）以下の値である。
【００２６】
また、アンテナ素子１１及び無給電素子１２は、リアスポイラ１００内に配置されている配線（たとえば、ストップランプ用配線４１）と交差しないように配置される。アンテナ素子１１及び無給電素子１２は、たとえば、車体２等の金属部分から可能な限り離して配置されることが好ましい。すなわち、アンテナ素子１１及び無給電素子１２のうち、容量結合部１３を含む素子の一部は、リアスポイラ１００の車体２側の対向側に配置されることが好ましい。
【００２７】
容量結合部１３は、アンテナ素子１１と無給電素子１２が重複して配置されている長さＬ３及び間隔ｄ１の部分である。また、無給電素子１２の長さは、図２に示す長さＬ２と長さＬ３とを合算した長さである。
給電点１４は、アンテナ素子１１の一端に接続される。アンテナ素子１１には、給電点１４から給電される。そして、ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０が受信した電波に対応する信号が、給電点１４から車体２内に備えられたアンプ３０に出力される。
【００２８】
ＡＭ用アンテナ２０は、ＡＭラジオ用の電波を受信可能なアンテナである。ＡＭ用アンテナ２０は、アンテナ素子２１と、給電点２２とを備えている。
アンテナ素子２１は、絶縁体の被膜で覆われた金属線である導線により構成される。
給電点２２は、アンテナ素子２１の一端に接続される。アンテナ素子２１には、給電点２２から給電される。そして、ＡＭ用アンテナ２０が受信した電波に対応する信号が、給電点２２からアンプ３０に出力される。
【００２９】
アンプ３０は、ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０が受信した信号、及びＡＭ用アンテナ２０が受信した信号を増幅して、たとえば、自動車が搭載しているカーラジオ、カーオーディオ等の機器に出力する。
【００３０】
ハイマウントストップランプ（ＨＭＳＬ）４０は、リアスポイラ１００に取り付けられているストップランプである。また、ストップランプ用配線４１は、ＨＭＳＬ４０に電力を供給する配線であり、リアスポイラ１００の内部に配置されている。また、図２において、ＨＭＳＬ４０は、二点鎖線に囲まれた位置に配置されているものとする。
【００３１】
次に、図３を参照して、本実施形態のＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０の等価回路について説明する。
図３は、本実施形態のＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０の等価回路を示す図である。
図３に示すように、ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０は、容量結合部１３をコンデンサに置き換えた等価回路として表すことができる。
【００３２】
アンテナ素子１１は、ほぼ（１／４）λＦＭ共振長の長さＬ１（≒（１／４）λＦＭ共振長）のアンテナであり、ＦＭ帯の電波を効率良く受信可能である。すなわち、ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０は、ＦＭ帯の電波を受信する場合に、アンテナ素子１１が、ＦＭ帯の（１／４）波長のアンテナとして機能する。
また、無給電素子１２は、コンデンサを介してアンテナ素子１１と接続されている。無給電素子１２の長さＬ２と、アンテナ素子１１の長さＬ１とを合算した長さＬ４（＝Ｌ１＋Ｌ２≒（３／４）λＤＡＢ共振長）は、ほぼ（３／４）λＤＡＢ共振長の長さになり、ＤＡＢ帯の電波を効率良く受信可能である。すなわち、ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０は、ＤＡＢ帯の電波を受信する場合に、アンテナ素子１１及び無給電素子１２が、ＤＡＢ帯の（３／４）波長のアンテナとして機能する。ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０の長さＬ４は、たとえば、１ｍ程度の長さとなる。
【００３３】
以上のように、本実施形態のＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０は、ほぼ（１／４）λＦＭ共振長のアンテナ素子１１によりＦＭ帯の電波を効率良く受信し、ほぼ（３／４）λＤＡＢ共振長のアンテナ素子１１及び無給電素子１２によりＤＡＢ帯の電波を効率良く受信できる。すなわち、ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０は、アンテナ素子１１の先端に無給電素子１２を付加することにより、ＦＭ帯の電波と、ＤＡＢ帯の電波との両方を効率良く受信できる。
【００３４】
次に、図４を参照して、本実施形態のＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０のアンテナ特性について説明する。
図４は、本実施形態のスポイラアンテナ１のアンテナ特性を示す図である。図４は、従来のＦＭ帯用のアンテナと、従来のＦＭ帯及びＤＡＢ帯共用のアンテナと、本実施形態のスポイラアンテナ１とのアンテナ特性の測定結果を示している。
【００３５】
図４に示す測定に用いた従来のＦＭ帯用のアンテナは、無給電素子を有さずに、絶縁体の被膜で覆われた金属線である１本の導線により構成されている。また、従来のＦＭ帯用のアンテナは、ＦＭ帯の周波数における波長の１／４の長さ（０．６ｍ）を有する。図４の説明において、従来のＦＭ帯用のアンテナを「（１／４）λＦＭアンテナ」と表記する。
また、図４に示す測定に用いた従来のＦＭ帯及びＤＡＢ帯共用のアンテナは、無給電素子を有さずに、絶縁体の被膜で覆われた金属線である１本の導線により構成されている。また、従来のＦＭ帯及びＤＡＢ帯共用のアンテナは、ＦＭ帯の周波数における波長の３／４の長さ（２．２ｍ）を有する。図４の説明において、従来のＦＭ帯及びＤＡＢ帯共用のアンテナを「（３／４）λＦＭアンテナ」と表記する。
【００３６】
図４において、縦軸の項目は、上から順に、「（１／４）λＦＭアンテナの平均利得［ｄＢ（デシベル）］」、「（３／４）λＦＭアンテナの平均利得［ｄＢ］」、及び「第１の実施形態のスポイラアンテナの平均利得［ｄＢ］」を示している。
【００３７】
「（１／４）λＦＭアンテナの平均利得［ｄＢ（デシベル）］」は、従来のＦＭ帯用のアンテナの特性を示す。また、「（３／４）λＦＭアンテナの平均利得［ｄＢ］」は、従来のＦＭ帯及びＤＡＢ帯共用のアンテナの特性を示す。従来のＦＭ帯及びＤＡＢ帯共用のアンテナは、２．２ｍ程度の長さが必要となる。また、「第１の実施形態のスポイラアンテナの平均利得［ｄＢ］」は、ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０の特性を示す。
また、横軸の項目は、「ＦＭ帯」の「水平偏波」及び「垂直偏波」と、「ＤＡＢ帯」の「水平偏波」及び「垂直偏波」とを示している。
【００３８】
図４に示すように、「（１／４）λＦＭアンテナの平均利得［ｄＢ］」は、「ＤＡＢ帯」の「水平偏波」が“−１２．４４”であり、「垂直偏波」が“−１５．０８”である。これに対して、「第１の実施形態のスポイラアンテナの平均利得［ｄＢ］」は、「ＤＡＢ帯」の「水平偏波」が“−１０．４０”であり、「垂直偏波」が“−１０．８０”である。結果として、図４の示す測定結果は、本実施形態のＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０が、従来のＦＭ帯用のアンテナに比べて、「ＤＡＢ帯」の受信特性が２ｄＢ〜４ｄＢ向上していることを示している。
【００３９】
また、図４に示すように、「（３／４）λＦＭアンテナの平均利得［ｄＢ］」は、「ＦＭ帯」の「水平偏波」が“−１１．３７”であり、「垂直偏波」が“−９．０９”である。また、「ＤＡＢ帯」の「水平偏波」が“−１０．１２”であり、「垂直偏波」が“−１１．８０”である。
これに対して、「第１の実施形態のスポイラアンテナの平均利得［ｄＢ］」は、「ＦＭ帯」の「水平偏波」が“−１１．５７”であり、「垂直偏波」が“−８．１６”である。また、「ＤＡＢ帯」の「水平偏波」が“−１０．４０”であり、「垂直偏波」が“−１０．８０”である。
結果として、図４の示す測定結果は、本実施形態のＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０が、「ＦＭ帯」と「ＤＡＢ帯」との両方の周波数帯に対して、従来のＦＭ帯及びＤＡＢ帯共用のアンテナと同等の受信特性を有していることを示している。また、本実施形態のＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０は、従来のＦＭ帯及びＤＡＢ帯共用のアンテナが２．２ｍ程度の長さが必要であることに対して、１ｍ程度と小型化を実現している。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態のスポイラアンテナ１は、車体２に取り付けられるリアスポイラ１００（樹脂製部材）と、アンテナ素子１１と、無給電素子１２とを備える。アンテナ素子１１は、リアスポイラ１００内に備えられ、第１の周波数帯（たとえば、ＦＭ帯）に共振可能な長さＬ１（第１の長さ）を有する。無給電素子１２は、リアスポイラ１００内に備えられ、アンテナ素子１１と所定の容量値により容量結合される。すなわち、無給電素子１２は、容量結合部１３を介してアンテナ素子１１と容量結合される。そして、無給電素子１２は、アンテナ素子１１が有する長さＬ１と合算することで、第１の周波数帯（たとえば、ＦＭ帯）とは異なる第２の周波数帯（たとえば、ＤＡＢ帯）に共振可能な長さＬ２（第２の長さ）の領域を少なくとも有する。
【００４１】
このことにより、本実施形態のスポイラアンテナ１は、アンテナ素子１１が、第１の周波数帯（たとえば、ＦＭ帯）を受信するアンテナとして機能し、アンテナ素子１１と無給電素子１２とが連係して第２の周波数帯（たとえば、ＤＡＢ帯）を受信するアンテナとして機能する。その結果、図４に示すように、本実施形態のスポイラアンテナ１は、第１の周波数帯（たとえば、ＦＭ帯）と、第２の周波数帯（たとえば、ＤＡＢ帯）との両方を受信可能にしつつ、アンテナ（ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０）を小型化できる。よって、本実施形態のスポイラアンテナ１は、複数の周波数帯を受信可能なアンテナを小型化でき、当該アンテナをリアスポイラ１００（樹脂製部材）内の限られた空間に搭載できる。
【００４２】
また、本実施形態では、アンテナ素子１１と、無給電素子１２とは、所定の容量値になるように、所定の間隔（たとえば、間隔ｄ１）、及び所定の長さ（たとえば、長さＬ３）で重ねて配置される、すなわち並走させることで容量結合される。すなわち、アンテナ素子１１と、無給電素子１２とは、所定の容量値になるように、所定の間隔（たとえば、間隔ｄ１）を空けて、たとえば、長さＬ３（第３の長さ）を重ねて配置されることで容量結合される。無給電素子１２は、長さＬ２に所定の長さ（たとえば、長さＬ３（第３の長さ））を付加した長さを有する。
これにより、本実施形態のスポイラアンテナ１は、アンテナ素子１１と、無給電素子１２とを重ねて配置するという簡易な手段により、複数の周波数帯（たとえば、ＦＭ帯とＤＡＢ帯との両方の周波数帯）の受信を実現できる。
【００４３】
また、本実施形態では、第２の周波数帯（たとえば、ＤＡＢ帯）が、第１の周波数帯（たとえば、ＦＭ帯）よりも高い。そして、長さＬ１が、第１の周波数帯（たとえば、ＦＭ帯）に含まれる周波数における（１／４）波長の長さであり、長さＬ１と長さＬ２とを合算した長さが、第２の周波数帯（たとえば、ＤＡＢ帯）に含まれる周波数における（３／４）波長の長さである。たとえば、長さＬ１が、第１の周波数帯に応じた第１範囲内における第１波長の１／４の長さであり、長さＬ１と長さＬ２とを合算した長さが、第２の周波数帯に応じた第２範囲内における第２波長の３／４の長さである。具体的に、長さＬ１が、たとえば、（０．７９×λＦＭｍｉｎ／４）以上、（１．２１×λＦＭｍａｘ／４）以下の長さであり、長さＬ１と長さＬ２とを合算した長さが、たとえば、（０．７９×λＤＡＢｍｉｎ×３／４）以上、（１．２１×λＤＡＢｍａｘ×３／４）以下の長さである。
これにより、本実施形態のスポイラアンテナ１は、第１の周波数帯（たとえば、ＦＭ帯）と、第２の周波数帯（たとえば、ＤＡＢ帯）との両方の受信を実現しつつ、アンテナ（ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０）を、第２の周波数帯（たとえば、ＤＡＢ帯）の（３／４）波長の長さ程度に小型化できる。
【００４４】
また、本実施形態では、所定の容量値は、第１の周波数帯（たとえば、ＦＭ帯）の信号を通過させないように定められている。
これにより、本実施形態のスポイラアンテナ１は、第１の周波数帯（たとえば、ＦＭ帯）を受信する際に、無給電素子１２の影響を低減して、第１の周波数帯（たとえば、ＦＭ帯）を効率良く受信できる。また、本実施形態のスポイラアンテナ１は、第２の周波数帯（たとえば、ＤＡＢ帯）を受信する際に、無給電素子１２が機能して、第２の周波数帯（たとえば、ＤＡＢ帯）を効率良く受信できる。
【００４５】
［第２の実施形態］
次に、図面を参照して、第２の実施形態のスポイラアンテナ１ａについて説明する。
図５は、第２の実施形態のスポイラアンテナ１ａの内部構成例を示す図である。なお、スポイラアンテナ１ａの外観は、図１に示す第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
本実施形態のスポイラアンテナ１ａは、第１の実施形態の容量結合部１３の代わりに、コンデンサ１３ａを備えた場合の一例である。
【００４６】
図５に示すスポイラアンテナ１ａは、リアスポイラ１００と、ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ａと、ＡＭ用アンテナ２０とを備えている。なお、図５において、図１に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４７】
ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ａは、１つのアンテナでＦＭ帯とＤＡＢ帯との両方の電波を受信可能なアンテナである。ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ａは、アンテナ素子１１と、無給電素子１２ａと、コンデンサ１３ａと、給電点１４とを備えている。
【００４８】
無給電素子１２ａは、アンテナ素子１１と同様に、絶縁体の被膜で覆われた金属線である導線により構成される。無給電素子１２ａは、リアスポイラ１００内に備えられ、たとえば、アンテナ素子１１とコンデンサ１３ａを介して所定の容量値により容量結合されている。また、無給電素子１２ａは、アンテナ素子１１が有する長さＬ１と合算することで、ＦＭ帯とは異なるＤＡＢ帯（第２の周波数帯の一例）に共振可能な長さＬ２（第２の長さ）の領域を有する。本実施形態による無給電素子１２ａは、第１の実施形態の無給電素子１２とは異なり、容量結合部１３に相当する長さＬ３の導線部分を備えない。
【００４９】
コンデンサ１３ａは、アンテナ素子１１の給電点１４に接続されていない側の一端と、無給電素子１２ａとの間に接続され、アンテナ素子１１と無給電素子１２ａとを所定の容量値により容量結合させる。また、所定の容量値は、第１の実施形態と同様に、たとえば、アンテナ素子１１から無給電素子１２ａにＦＭ帯の信号を通過させないように定められている。本実施形態では、コンデンサ１３ａが容量結合部１３として機能する。
【００５０】
また、本実施形態のＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ａの等価回路は、図３に示す第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。また、本実施形態のＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ａの動作は、容量結合部１３の代わりにコンデンサ１３ａによって、アンテナ素子１１と無給電素子１２ａとを容量結合させる点を除いて、基本的に第１の実施形態のＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０と同様である。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態のスポイラアンテナ１ａによれば、アンテナ素子１１と、無給電素子１２ａとは、所定の容量値を有するコンデンサ１３ａを介して、容量結合される。
これにより、本実施形態のスポイラアンテナ１ａは、第１の実施形態と同様に、複数の周波数帯を受信可能なアンテナを小型化でき、当該アンテナをリアスポイラ１００内の限られた空間に搭載できる。
また、本実施形態のスポイラアンテナ１ａは、コンデンサ１３ａを介して、アンテナ素子１１と無給電素子１２ａとを容量結合させるため、安定した容量結合を実現できる。
【００５２】
［第３の実施形態］
次に、図面を参照して、第３の実施形態のスポイラアンテナ１ｂについて説明する。
図６は、第３の実施形態のスポイラアンテナ１ｂの内部構成例を示す図である。なお、スポイラアンテナ１ｂの外観は、図１に示す第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
本実施形態のスポイラアンテナ１ｂは、第１の実施形態の２本の導線を重ねて配置した容量結合部１３の代わりに、２枚の導電板を、所定の隙間を設けて重ねて配置した容量結合部１３ｂを備えた場合の一例である。
【００５３】
図６に示すスポイラアンテナ１ｂは、リアスポイラ１００と、ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ｂと、ＡＭ用アンテナ２０とを備えている。なお、図６において、図１及び図５に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５４】
ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ｂは、１つのアンテナでＦＭ帯とＤＡＢ帯との両方の電波を受信可能なアンテナである。ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ｂは、アンテナ素子１１と、無給電素子１２ａと、容量結合部１３ｂと、給電点１４とを備えている。
【００５５】
本実施形態のアンテナ素子１１は、給電点１４に接続されていない側の一端に導電板ＰＬ１が接続されている。
また、本実施形態の無給電素子１２ａは、一端に導電板ＰＬ２が接続されている。無給電素子１２ａは、アンテナ素子１１と容量結合部１３ｂを介して所定の容量値により容量結合されている。
【００５６】
容量結合部１３ｂは、対向する２つの導電板（ＰＬ１、ＰＬ２）が所定の間隔で配置されており、アンテナ素子１１と無給電素子１２ａとを所定の容量値により容量結合させる。すなわち、導電板ＰＬ１と、導電板ＰＬ２とは、図７に示すように、所定の容量値になるように、所定の間隔で互いに対向して、好ましくは対面して配置される。また、所定の容量値は、第１の実施形態と同様に、たとえば、アンテナ素子１１から無給電素子１２ａにＦＭ帯の信号を通過させないように定められている。
【００５７】
図７は、本実施形態のＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ｂの構成の一例を示す断面図である。
図７に示すＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ｂにおいて、容量結合部１３ｂは、導電板ＰＬ１と、導電板ＰＬ２との間に、スペーサＳＰ１が配置されている。
導電板（ＰＬ１、ＰＬ２）は、たとえば、金属等の導電体の平板である。また、スペーサＳＰ１は、厚さｄ２の絶縁体（誘電体）の平板である。
導電板ＰＬ１と、導電板ＰＬ２とは、所定の容量値になるように、間隔ｄ２で互いに対向して、好ましくは対面して配置されている。
【００５８】
また、本実施形態のＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ｂの等価回路は、図３に示す第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。また、本実施形態のＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ｂの動作は、容量結合部１３の代わりに容量結合部１３ｂによって、アンテナ素子１１と無給電素子１２ａとを容量結合させる点を除いて、基本的に第１の実施形態のＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０と同様である。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態のスポイラアンテナ１ｂによれば、アンテナ素子１１は、一端に給電点１４が接続され、他端に導電体である導電板ＰＬ１（第１導電板）が接続される。また、無給電素子１２ａは、一端に導電体である導電板ＰＬ２（第２導電板）が接続される。そして、導電板ＰＬ１と、導電板ＰＬ２とは、所定の容量値になるように、所定の間隔（間隔ｄ２）で互いに対向して配置される。
これにより、本実施形態のスポイラアンテナ１ｂは、第１及び第２の実施形態と同様に、複数の周波数帯を受信可能なアンテナを小型化でき、当該アンテナをリアスポイラ１００内の限られた空間に搭載できる。
【００６０】
［第４の実施形態］
次に、図面を参照して、第４の実施形態のスポイラアンテナ１ｃについて説明する。
第４の実施形態では、第１の実施形態のアンテナ素子１１及び無給電素子１２の長さを変更した変形例について説明する。すなわち、第４の実施形態では、アンテナ素子１１を単独で（１／４）λＤＡＢ共振長のアンテナとして機能させるとともに、アンテナ素子１１及び無給電素子１２を（１／４）λＦＭ共振長のアンテナとして機能させる変形例について説明する。
【００６１】
本実施形態のスポイラアンテナ１ｃの構成は、基本的に、図１及び図２に示す第１の実施形態と同様である。本実施形態のスポイラアンテナ１ｃは、アンテナ素子１１及び無給電素子１２の長さが第１の実施形態と異なり、図８に示す等価回路を参照して、該異なる点について説明する。本実施形態において、ＤＡＢ帯が第１の周波数帯に対応し、ＦＭ帯が第２の周波数帯に対応する。また、本実施形態は、第１の周波数帯（たとえば、ＤＡＢ帯）が、第２の周波数帯（たとえば、ＦＭ帯）よりも高い場合の一例である。
【００６２】
図８は、本実施形態のＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０の等価回路を示す図である。
図８に示すＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０において、アンテナ素子１１は、たとえば、ＤＡＢ帯（第１の周波数帯の一例）に共振可能な長さＬ１１（第１の長さ）を有する。また、長さＬ１１は、たとえば、ＤＡＢ帯の中心周波数における波長（λ）の１／４、すなわち（１／４）波長（λ）の長さ（（１／４）λＤＡＢ共振長）になるように設定されている。すなわち、アンテナ素子１１は、ほぼ（１／４）λＤＡＢ共振長の長さＬ１１（≒（１／４）λＤＡＢ共振長）のアンテナであり、ＤＡＢ帯の電波を効率良く受信可能である。つまり、ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０は、ＤＡＢ帯の電波を受信する場合に、アンテナ素子１１が、ＤＡＢ帯の（１／４）波長のアンテナとして機能する。
【００６３】
また、長さＬ１１は、ＤＡＢ帯に応じた所定の波長範囲（第１範囲）内の波長（第１波長）の１／４の長さであってもよい。ここで、所定の波長範囲は、ＤＡＢ帯の最大周波数に対応する波長λＤＡＢｍｉｎに所定の係数を積算した波長からＤＡＢ帯の最小周波数に対応する波長λＤＡＢｍａｘに所定の係数を積算した波長までの範囲である。たとえば、所定の波長範囲は、(１−ｋ)×λＤＡＢｍｉｎ≦λＤＡＢ≦(１＋ｋ)×λＤＡＢｍａｘであり、ｋ＝０．２１である場合には、０．７９×λＤＡＢｍｉｎ≦λＤＡＢ≦１．２１×λＤＡＢｍａｘである。すなわち、長さＬ１１は、（０．７９×λＤＡＢｍｉｎ／４）以上、（１．２１×λＤＡＢｍａｘ／４）以下の長さであってもよい。
【００６４】
また、無給電素子１２は、アンテナ素子１１が有する長さＬ１１と合算することで、ＦＭ帯（第２の周波数帯の一例）に共振可能な長さＬ２１（第２の長さ）を有する。また、長さＬ２１は、たとえば、アンテナ素子１１のＤＡＢ帯による共振に影響を与えないように、Ｌ１１（第１の長さ）よりも長い（１／２）λＤＡＢ共振長の長さである。これにより、無給電素子１２の長さＬ２１と、アンテナ素子１１の長さＬ１１とを合算した長さＬ４１は、ＤＡＢ帯の周波数帯の中心周波数における波長（λ）の３／４の長さ（（１／４）λＤＡＢ共振長＋（１／２）λＤＡＢ共振長）である。また、長さＬ１１と長さＬ２１とを合算した長さＬ４１は、たとえば、容量装荷型アンテナとして機能させるため、ＦＭ帯の中心周波数における波長（λ）の１／４、すなわち（１／４）λの長さより長め（＋α）になるように設定されている。
また、無給電素子１２とアンテナ素子１１との容量結合は、無給電素子１２及びアンテナ素子１１が、容量装荷型アンテナとして機能するように所定の容量値に定められている。すなわち、無給電素子１２の長さＬ２１と、アンテナ素子１１の長さＬ１１とを合算した長さＬ４１（＝Ｌ１１＋Ｌ２１≒（１／４）λＦＭ共振長＋α≒（３／４）λＤＡＢ共振長）は、容量装荷型アンテナとして機能させるため、（１／４）λＦＭ共振長以上に設定され、ＦＭ帯の電波を効率良く受信可能である。つまり、ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０は、ＦＭ帯の電波を受信する場合に、アンテナ素子１１及び無給電素子１２が、ＦＭ帯の（１／４）波長のアンテナとして機能する。ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０の長さＬ４１は、たとえば、１．２ｍ程度の長さとなる。
【００６５】
また、長さＬ１１と長さＬ２１とを合算した長さＬ４１は、ＦＭ帯に応じた所定の波長範囲（第２範囲）内の波長（第２波長）の１／４以上の長さであってもよい。ここで、所定の波長範囲は、ＦＭ帯の最大周波数に対応する波長λＦＭｍｉｎに所定の係数を積算した波長からＦＭ帯の最小周波数に対応する波長λＦＭｍａｘに所定の係数を積算した波長までの範囲である。たとえば、所定の波長範囲は、(１−ｋ)×λＦＭｍｉｎ≦λＦＭ≦(１＋ｋ)×λＦＭｍａｘであり、ｋ＝０．２１である場合には、０．７９×λＦＭｍｉｎ≦λＦＭ≦１．２１×λＦＭｍａｘである。
【００６６】
以上のように、本実施形態のＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０は、ほぼ（１／４）λＤＡＢ共振長のアンテナ素子１１によりＤＡＢ帯の電波を効率良く受信し、容量装荷型アンテナとして機能するほぼ（１／４）λＦＭ共振長のアンテナ素子１１及び無給電素子１２によりＦＭ帯の電波を効率良く受信できる。すなわち、ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０は、アンテナ素子１１の先端に無給電素子１２を付加することにより、ＦＭ帯の電波と、ＤＡＢ帯の電波との両方を効率良く受信できる。
【００６７】
次に、図９を参照して、本実施形態のＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０のアンテナ特性について説明する。
図９は、本実施形態のスポイラアンテナ１ｃのアンテナ特性を示す図である。図９は、従来のＦＭ帯及びＤＡＢ帯共用のアンテナと、本実施形態のスポイラアンテナ１ｃとのアンテナ特性の測定結果を示している。
図９において、縦軸の項目は、上から順に、「（３／４）λＦＭアンテナの平均利得［ｄＢ］」、及び「第４の実施形態のスポイラアンテナの平均利得［ｄＢ］」を示している。
また、横軸の項目は、図４と同様に、「ＦＭ帯」の「水平偏波」及び「垂直偏波」と、「ＤＡＢ帯」の「水平偏波」及び「垂直偏波」とを示している。
【００６８】
図９に示すように、「第４の実施形態のスポイラアンテナの平均利得［ｄＢ］」は、「ＦＭ帯」の「水平偏波」が“−１３．３６”であり、「垂直偏波」が“−１０．９９”である。また、「ＤＡＢ帯」の「水平偏波」が“−１１．３０”であり、「垂直偏波」が“−８．５０”である。
結果として、図９の示す測定結果は、本実施形態のＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０が、「ＦＭ帯」と「ＤＡＢ帯」との両方の周波数帯に対して、従来のＦＭ帯及びＤＡＢ帯共用のアンテナと同等の受信特性を有していることを示している。また、本実施形態のＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０は、従来のＦＭ帯及びＤＡＢ帯共用のアンテナが２．２ｍ程度の長さが必要であることに対して、１．２ｍ程度と小型化を実現している。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態のスポイラアンテナ１ｃは、車体２に取り付けられるリアスポイラ１００と、アンテナ素子１１と、無給電素子１２とを備える。アンテナ素子１１は、リアスポイラ１００内に備えられ、第１の周波数帯（たとえば、ＤＡＢ帯）に共振可能な長さＬ１１（第１の長さ）を有する。無給電素子１２は、リアスポイラ１００内に備えられ、アンテナ素子１１と所定の容量値により容量結合される。そして、無給電素子１２は、アンテナ素子１１が有する長さＬ１１と合算することで、第１の周波数帯（たとえば、ＤＡＢ帯）とは異なる第２の周波数帯（たとえば、ＦＭ帯）に共振可能な長さＬ２１（第２の長さ）を有する。
【００７０】
これにより、図９に示すように、本実施形態のスポイラアンテナ１ｃは、第１の周波数帯（たとえば、ＤＡＢ帯）と、第２の周波数帯（たとえば、ＦＭ帯）との両方を受信可能にしつつ、アンテナ（ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０）を小型化できる。よって、本実施形態のスポイラアンテナ１ｃは、複数の周波数帯を受信可能なアンテナを小型化でき、当該アンテナをリアスポイラ１００内の限られた空間に搭載できる。
【００７１】
また、本実施形態では、第１の周波数帯（たとえば、ＤＡＢ帯）が、第２の周波数帯（たとえば、ＦＭ帯）よりも高く、長さＬ１１が、第１の周波数帯（たとえば、ＤＡＢ帯）に含まれる周波数における（１／４）波長の長さである。また、長さＬ１１と長さＬ２１とを合算した長さが、第２の周波数帯（たとえば、ＦＭ帯）に含まれる周波数における（１／４）波長以上の長さである。たとえば、長さＬ１１が、第１の周波数帯の中心周波数における波長の１／４の長さであり、長さＬ１１と長さＬ２１とを合算した長さＬ４１が、第２の周波数帯の中心周波数における波長の１／４以上の長さである。また、たとえば、長さＬ１１が、第１の周波数帯に応じた第１範囲内（たとえば、０．７９×λＤＡＢｍｉｎ≦λＤＡＢ≦１．２１×λＤＡＢｍａｘ）の波長（第１波長：λＤＡＢ）の１／４の長さであってもよい。また、長さＬ１１と長さＬ２１とを合算した長さＬ４１が、第２の周波数帯に応じた第２範囲（たとえば、０．７９×λＦＭｍｉｎ≦λＦＭ≦１．２１×λＦＭｍａｘ）内の波長（第２波長：λＦＭ）の１／４以上の長さであってもよい。
【００７２】
これにより、本実施形態のスポイラアンテナ１ｃは、第１の周波数帯（たとえば、ＤＡＢ帯）と、第２の周波数帯（たとえば、ＦＭ帯）との両方の受信を実現しつつ、アンテナ（ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０）を、第２の周波数帯（たとえば、ＦＭ帯）の（１／４）波長の長さ＋α程度に小型化できる。
【００７３】
また、本実施形態では、長さＬ２１が、第１の周波数帯（たとえば、ＤＡＢ帯）の中心周波数における波長の１／２の長さである。また、たとえば、長さＬ２１が、前記第１波長（λＤＡＢ）の１／２の長さであってもよい。また、たとえば、長さＬ２１は、前記第１範囲内の第３波長（λＤＡＢ’）の１／２の長さであってもよい。第３波長（λＤＡＢ’）は、第１波長（λＤＡＢ）と同一の長さであってもよいし、第１波長（λＤＡＢ）と異なる長さであってもよい。
これにより、本実施形態のスポイラアンテナ１ｃは、アンテナ素子１１のＤＡＢ帯による共振に対する無給電素子１２の影響を低減できる。
【００７４】
［第５の実施形態］
次に、図面を参照して、第５の実施形態のスポイラアンテナ１ｄについて説明する。
第５の実施形態は、第４の実施形態の変形例であり、アンテナ素子１１の長さＬ１をアンプ３０の接続配線を含めた長さにした場合の一例である。
【００７５】
図１０は、本実施形態のスポイラアンテナ１ｄの内部構成例を示す図である。なお、スポイラアンテナ１ｄの外観は、図１に示す第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
図１０に示すスポイラアンテナ１ｄは、リアスポイラ１００と、ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ｃと、ＡＭ用アンテナ２０ａと、接続コネクタ５０とを備えている。なお、図１０において、図１及び図２に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００７６】
ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ｃは、１つのアンテナでＦＭ帯とＤＡＢ帯との両方の電波を受信可能なアンテナである。ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ｃは、アンテナ素子１１ａと、接続配線１１ｂと、無給電素子１２と、容量結合部１３とを備えている。
アンテナ素子１１ａは、たとえば、絶縁体（誘電体）の被膜で覆われた金属線である導線により構成される。アンテナ素子１１ａは、接続コネクタ５０を介してアンプ３０に接続される接続配線１１ｂと合算した長さが、ＤＡＢ帯（第１の周波数帯の一例）に共振可能な長さになる長さＬ１１（第１の長さ）になるように設定されている。たとえば、アンテナ素子１１ａの長さと、接続配線１１ｂの長さとを合算した長さＬ１１は、（１／４）λＤＡＢ共振長になるように設定されている。
【００７７】
また、無給電素子１２は、アンテナ素子１１ａ及び接続配線１１ｂの長さＬ１１と合算することで、ＦＭ帯（第２の周波数帯の一例）に共振可能な長さＬ２１（第２の長さ）を有する。また、長さＬ１１と長さＬ２１とを合算した長さＬ４１は、たとえば、容量装荷型アンテナとして機能させるため、ＦＭ帯の中心周波数における波長λＦＭの１／４、すなわち（１／４）λＦＭ共振長より長め（＋α）になるように設定されている。
【００７８】
また、アンテナ素子１１ａと、無給電素子１２とは、所定の容量値になるように、間隔ｄ１（所定の間隔）、及び長さＬ３１（所定の長さ）で、それぞれの導線（配線）を重ね合わせて配置されている。長さＬ３１及び間隔ｄ１は、アンテナ素子１１ａ及び無給電素子１２を容量装荷型アンテナとして機能させる容量値になるように、設定されている。間隔ｄ１は、たとえば、３０ｍｍ以下の値である。
【００７９】
ＡＭ用アンテナ２０ａは、ＡＭラジオ用の電波を受信可能なアンテナである。ＡＭ用アンテナ２０ａは、アンテナ素子２１ａと、接続コネクタ５０を介してアンプ３０に接続配線２１ｂとを備えている。
接続配線１１ｂと接続配線２１ｂとは、間隔ｄ３（所定の間隔）で、それぞれの導線（配線）を重ね合わせて配置されている。間隔ｄ３は、ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ｃとＡＭ用アンテナ２０ａとが容量結合する間隔に設定されている。間隔ｄ３は、たとえば、３０ｍｍ以下の値である。
【００８０】
アンテナ素子２１ａは、絶縁体の被膜で覆われた金属線である導線により構成される。アンテナ素子２１ａは、たとえば、メアンダ状の導線パターンを有している。また、アンテナ素子２１ａの長さと接続配線２１ｂの長さとを合算した長さＬ４２は、ＡＭラジオ用の電波を受信可能な長さであるとともに、ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ｃの特性への影響を考慮して設定される。長さＬ４２は、たとえば、ＤＡＢ帯に共振可能な長さに設定されている。
【００８１】
本実施形態のアンプ３０は、接続配線１１ｂによってアンテナ素子１１ａに接続されるとともに、接続配線２１ｂによってアンテナ素子２１ａに接続される。また、本実施形態において、ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ｃ及びＡＭ用アンテナ２０ａの給電点は、接続コネクタ５０としてもよいし、アンプ３０の入力端子（不図示）としてもよい。
接続コネクタ５０は、アンテナ素子１１ａと接続配線１１ｂとを接続するとともに、アンテナ素子２１ａと接続配線２１ｂとを電気的に接続する。
【００８２】
次に、図１１を参照して、本実施形態のＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ｃのアンテナ特性について説明する。
図１１は、本実施形態のスポイラアンテナ１ｄのアンテナ特性を示す図である。図１１に示す例は、ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ｃ及びＡＭ用アンテナ２０ａの各長さの異なる２つの例（「ＴｙｐｅＡ」及び「ＴｙｐｅＢ」）におけるアンテナ特性の測定結果を示している。
【００８３】
図１１において、縦軸の項目は、上から順に、「ＴｙｐｅＡの平均利得［ｄＢ］」、及び「ＴｙｐｅＢの平均利得［ｄＢ］」を示している。
また、横軸の項目は、「ＦＭ帯（７６ＭＨｚ−９０ＭＨｚ）」の「水平偏波」及び「垂直偏波」と、「ＦＭ帯（８７ＭＨｚ−１０８ＭＨｚ）」の「水平偏波」及び「垂直偏波」と、「ＤＡＢ帯」の「水平偏波」及び「垂直偏波」とを示している。
【００８４】
また、「ＴｙｐｅＡ」において、アンテナ素子１１ａの長さが２４０ｍｍであり、接続配線１１ｂの長さが９０ｍｍであり、アンテナ素子１１ａと接続配線１１ｂとを合算した長さＬ１１は、３３０ｍｍである。また、無給電素子１２の長さが８６０ｍｍであり、容量結合部１３の長さＬ３１が２２０ｍｍであり、無給電素子１２の長さから容量結合部１３の長さＬ３１を減算した長さＬ２１は、６４０ｍｍである。また、長さＬ１１と長さＬ２１を合算した長さＬ４１は、９７０ｍｍである。また、アンテナ素子２１ａの長さが１０６５ｍｍであり、接続配線２１ｂの長さが９３ｍｍであり、アンテナ素子２１ａと接続配線２１ｂとを合算した長さＬ４２は、１１５８ｍｍである。
【００８５】
「ＴｙｐｅＡ」の場合、長さＬ１１を（１／４）λとする共振周波数は、ＤＡＢ帯内の２２７ＭＨｚであり、長さＬ４１を（１／４）λとする共振周波数は、ＦＭ帯内の７７．３ＭＨｚである。また、長さＬ４１を（３／４）λとする共振周波数は、ＤＡＢ帯内の１９４ＭＨｚである。
【００８６】
また、「ＴｙｐｅＢ」において、アンテナ素子１１ａの長さが２６０ｍｍであり、接続配線１１ｂの長さが９０ｍｍであり、アンテナ素子１１ａと接続配線１１ｂとを合算した長さＬ１１は、３５０ｍｍである。また、無給電素子１２の長さが８７０ｍｍであり、容量結合部１３の長さＬ３１が２４０ｍｍであり、無給電素子１２の長さから容量結合部１３の長さＬ３１を減算した長さＬ２１は、６３０ｍｍである。また、長さＬ１１と長さＬ２１を合算した長さＬ４１は、９８０ｍｍである。また、アンテナ素子２１ａの長さが１１００ｍｍであり、接続配線２１ｂの長さが９３ｍｍであり、アンテナ素子２１ａと接続配線２１ｂとを合算した長さＬ４２は、１１９３ｍｍである。
【００８７】
「ＴｙｐｅＢ」の場合、長さＬ１１を（１／４）λとする共振周波数は、ＤＡＢ帯内の２１４ＭＨｚであり、長さＬ４１を（１／４）λとする共振周波数は、ＦＭ帯内の７６．５ＭＨｚである。また、長さＬ４１を（３／４）λとする共振周波数は、ＤＡＢ帯内の１８９ＭＨｚである。
【００８８】
図１１に示すように、「ＴｙｐｅＡの平均利得［ｄＢ］」は、「ＦＭ帯（７６ＭＨｚ−９０ＭＨｚ）」の「水平偏波」が“−７．３１”であり、「垂直偏波」が“−４．０９”である。「ＦＭ帯（８７ＭＨｚ−１０８ＭＨｚ）」の「水平偏波」が“−１０．３７”であり、「垂直偏波」が“−７．３５”である。また、「ＤＡＢ帯」の「水平偏波」が“−５．６５”であり、「垂直偏波」が“−４．４０”である。
【００８９】
また、「ＴｙｐｅＢの平均利得［ｄＢ］」は、「ＦＭ帯（７６ＭＨｚ−９０ＭＨｚ）」の「水平偏波」が“−１２．４３”であり、「垂直偏波」が“−８．５０”である。「ＦＭ帯（８７ＭＨｚ−１０８ＭＨｚ）」の「水平偏波」が“−１１．３０”であり、「垂直偏波」が“−８．７４”である。また、「ＤＡＢ帯」の「水平偏波」が“−５．０９”であり、「垂直偏波」が“−３．７２”である。
【００９０】
図１１の示すように、「ＴｙｐｅＡ」と「ＴｙｐｅＢ」とのいずれの場合も、本実施形態のＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ｃが、「ＦＭ帯」と「ＤＡＢ帯」との両方の周波数帯に対して、図９に示す第４の実施形態のＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０と同等以上の受信特性を有している。
このように、本実施形態では、長さＬ１１及び長さＬ４１に、アンテナ素子１１ａとアンプ３０とを接続する接続配線１１ｂの長さを含めるようにしたため、ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ｃの受信特性をさらに向上できる。
【００９１】
次に、図１２を参照して、ＡＭ用アンテナ長とＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ｃのアンテナ特性との関係について説明する。
図１２は、本実施形態のＡＭ用アンテナ長とＤＡＢ帯のアンテナ特性との関係の一例を示す図である。
図１２に示すグラフは、縦軸が「ＴｙｐｅＡ」の場合のＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ｃにおけるＤＡＢ帯の平均利得［ｄＢ］を示し、横軸が、ＡＭ用アンテナ２０ａのアンテナ長（長さＬ４２）を示す。また、該グラフにおいて、特性波形Ｗ１は、「ＤＡＢ帯」の「垂直偏波」の特性波形を示し、特性波形Ｗ２は、「ＤＡＢ帯」の「水平偏波」の特性波形を示す。
【００９２】
本実施形態では、ＡＭ用アンテナ２０ａの接続配線２１ｂと、ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ｃの接続配線１１ｂとを間隔ｄ３で、それぞれの導線（配線）を重ね合わせて配置されて容量結合させている。そのため、図１２の特性波形Ｗ１及び特性波形Ｗ２に示すように、ＡＭ用アンテナ２０ａのアンテナ長（長さＬ４２）を変更することで、ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ｃのＤＡＢ帯の受信特性が変化する。よって、本実施形態では、ＡＭ用アンテナ２０ａのアンテナ長（長さＬ４２）を調整することで、ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ｃの受信特性を向上できる。
【００９３】
以上説明したように、本実施形態のスポイラアンテナ１ｄによれば、ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ｃの長さＬ１１及び長さＬ４１には、アンテナ素子１１ａとアンプ３０とを接続する接続配線１１ｂの長さを含める。すなわち、長さＬ１１及び長さＬ４１は、アンプ３０を起点に設定される。また、長さＬ１１は、ＤＡＢ帯（第１の周波数帯）に応じた所定の波長範囲（第１範囲）内の波長（第１波長）の１／４の長さであり、長さＬ４１は、ＦＭ帯（第２の周波数帯）に応じた所定の波長範囲（第２範囲）内の波長（第２波長）の１／４以上の長さである。
これにより、本実施形態のスポイラアンテナ１ｄは、アンテナ素子１１ａとアンプ３０とを接続する接続配線１１ｂがアンテナとして機能することを考慮するため、第４の実施形態よりさらにＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ｃの受信特性を向上できる。また、本実施形態のスポイラアンテナ１ｄは、リアスポイラ１００（樹脂製部材）内のアンテナをさらに小型化できる。
【００９４】
また、本実施形態では、ＡＭ用アンテナ２０ａの接続配線２１ｂと、ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ｃの接続配線１１ｂとを所定の間隔（間隔ｄ３）で、それぞれの導線（配線）を重ね合わせて配置されて容量結合させて配置する。
これにより、本実施形態のスポイラアンテナ１ｄは、ＡＭ用アンテナ２０ａとＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ｃとを容量結合させることができ、ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０ｃの受信特性をさらに向上できる。
【００９５】
なお、本発明は、前記の各実施形態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で変更可能である。
たとえば、各実施形態において、無給電素子１２（１２ａ）は、直線状に配置される例を説明したが、図１３に示すように、リアスポイラ１００内において、折り曲げて配置してもよい。
図１３は、第１の実施形態のＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０の変形例を示す図である。
ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０は、図１３に示すように導線が折り曲げられた無給電素子１２を備えるようにしてもよい。これにより、ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０は、車体２の横幅の短い自動車に対しても、リアスポイラ１００内の限られた空間に搭載できる。
【００９６】
また、各実施形態において、スポイラアンテナ１（１ａ〜１ｄ）は、ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０（１０ａ〜１０ｃ）の他にＡＭ用アンテナ２０（２０ａ）を備える例を説明したが、ＡＭ用アンテナ２０（２０ａ）を備えずに、ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０（１０ａ〜１０ｃ）のみでもよい。また、各実施形態におけるＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０（１０ａ〜１０ｃ）が、ＡＭ用アンテナを兼ねてもよい。すなわち、ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０（１０ａ〜１０ｃ）が、ＡＭ用アンテナ及びＦＭ用／ＤＡＢ用アンテナとして、使用されてもよい。
また、各実施形態において、スポイラアンテナ１（１ａ〜１ｄ）は、ＦＭ帯とＤＡＢ帯との電波の受信を共用するＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０（１０ａ〜１０ｃ）を備える例を説明したが、他の周波数帯の電波の受信を共用するようにしてもよい。
【００９７】
また、各実施形態において、ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０（１０ａ〜１０ｃ）は、２種類の周波数帯を受信する例を説明したが、これに限定されるものではない。たとえば、ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ１０（１０ａ〜１０ｃ）は、さらに周波数の高い周波数帯の電波を受信するために、２つ以上の無給電素子を備え、容量結合により接続するようにしてもよい。
【００９８】
また、各実施形態において、ＦＭ帯の波長を、ＦＭ帯の中心周波数における波長として説明したが、これに限定されるものではなく、たとえば、ＦＭ帯に含まれる周波数における波長であれば、他の周波数における波長であってもよい。
また、各実施形態において、ＤＡＢ帯の波長を、ＤＡＢ帯の中心周波数における波長として説明したが、これに限定されるものではなく、たとえば、ＤＡＢ帯に含まれる周波数における波長であれば、他の周波数における波長であってもよい。
【００９９】
また、各実施形態の容量結合部１３（１３ｂ）において、無給電素子１２（１２ａ）が車体２側に設けられているが、アンテナ素子１１（２１）を車体２側に設けてもよい。
【０１００】
また、各実施形態において、アンテナ素子１１（１１ａ、２１、２１ａ）及び無給電素子１２（１２ａ）は、絶縁体（誘電体）の被膜で覆われた金属線である導体により構成されているが、誘電体基板上に導線を配線した構成でもよい。さらに、各素子の長さは本発明の効果を損なわない程度のズレを許容するものである。
【０１０１】
また、各実施形態において、一例として、樹脂製部材がリアスポイラ１００である場合の例を説明したが、リアスポイラ１００の代わりに、樹脂製のテールゲートやトランク等であってもよく、車体に取り付けられる樹脂製部材であれば、他の樹脂製部材であってもよい。
【０１０２】
また、各実施形態において、所定の波長範囲に用いる係数ｋの一例として、ｋ＝０．２１を用いる例を説明したが、他の値であってもよい。また、所定の波長範囲の上限値に用いる係数ｋと、下限値に用いる係数ｋとを異なる値にしてもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ  スポイラアンテナ
２  車体
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ  ＦＭ／ＤＡＢ共用アンテナ
１１、１１ａ、２１、２１ａ  アンテナ素子
１１ｂ、２１ｂ  接続配線
１２、１２ａ  無給電素子
１３、１３ｂ  容量結合部
１３ａ  コンデンサ
１４、２２  給電点
２０、２０ａ  ＡＭ用アンテナ
３０  アンプ
４０  ハイマウントストップランプ（ＨＭＳＬ）
４１  ストップランプ用配線
５０  接続コネクタ
１００  リアスポイラ
ＰＬ１、ＰＬ２  導電板
ＳＰ１  スペーサ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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