(57)【要約】【課題】共通のケース５に複数のアンテナを備える場合においてアンテナ同士の相互干渉を低減してアンテナ性能の良好に維持しつつ小型化を図る。【解決手段】共通のケース内に設けられた互いに周波数帯が異なる第１アンテナとしてのＡＭ／ＦＭアンテナ３０と、第２アンテナとしてのＳＤＡＲＳアンテナ４０若しくはＧＰＳアンテナ５０とを備える場合に、容量エレメント３５の導体本体部３６から付加導体部３７が延出されており、付加導体部３７は、第２アンテナの周波数帯における実効波長の１／４の長さの、導体本体部３６と平行に延びる平行帯状部３７ａを有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通のケース内に設けられた互いに周波数帯が異なる第１及び第２アンテナを備え、
前記第１アンテナの導体本体部から付加導体部が延出され、
前記付加導体部は、前記導体本体部の縁に沿って間隔をあけて延びる、前記第２アンテナの周波数帯に応じた所定長の部分を有する、アンテナ装置。
【請求項２】
前記第２アンテナの周波数帯における前記導体本体部の電界が高い領域に対応させて前記付加導体部の所定長の部分を配置する、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記付加導体部の所定長の部分が、前記第２アンテナの周波数帯における実効波長の略１／４の長さである請求項１又は２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
水平方向における前記第１及び第２アンテナの離間距離が、前記第２アンテナの周波数帯における波長の略１／２以内である、請求項１から３のいずれか一項に記載のアンテナ装
【請求項５】
前記第２アンテナが水平面内で無指向性であり、前記付加導体部が存在しない場合と比較して、所定の仰角における前記第２アンテナの最大利得と最小利得の差が小さい、請求項１から４のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記ケース内に第３アンテナを備え、
前記第３アンテナは、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナと周波数帯が異なり、前記導体本体部から別の付加導体部が延出され、
前記別の付加導体部は、前記導体本体部の縁に沿って間隔をあけて延びる、前記第３アンテナの周波数帯に応じた所定長の部分を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記第３アンテナの周波数帯における前記導体本体部の電界が高い領域に対応させて前記別の付加導体部の所定長の部分を配置する、請求項６に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記別の付加導体部の所定長の部分が、前記第３アンテナの周波数帯における実効波長の略１／４の長さである請求項６又は７に記載のアンテナ装置。
【請求項９】
水平方向における前記第１及び第３アンテナの離間距離が、前記第３アンテナの周波数帯における波長の略１／２以内である、請求項６から８のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
前記第３アンテナが水平面内で無指向性であり、前記付加導体部が存在しない場合と比較して、所定の仰角における前記第３アンテナの最大利得と最小利得の差が小さい、請求項６から９のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項１１】
前記付加導体部が、前記導体本体部とは別部品であって前記導体本体部に固定ないし一体化されている、請求項１から１０のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項１２】
前記第１アンテナがＡＭ／ＦＭアンテナであって、前記ＡＭ／ＦＭアンテナの容量エレメントが前記導体本体部と前記付加導体部とを有している、請求項１から１１のいずれか一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、共通のケース内に２つ以上のアンテナを備える車載用に適したアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車載用アンテナ装置のケース内に収納されるメディアとしては、ＡＭ／ＦＭ用アンテナ（ＡＭ及びＦＭ放送用アンテナ）や、電話用アンテナ（３Ｇや４Ｇ）、ＧＮＳＳ（全世界的航法衛星システム：ＧＰＳやＧＬＯＮＡＳＳやＧＡＬＩＬＥＯなどを含めた総称）、ＳＤＡＲＳ（北米衛星デジタルオーディオ・ラジオサービス：ＸＭやＳｉｒｉｕｓを含めた総称）、ＤＡＢ（欧州圏を中心に採用されているデジタル音声放送）、ＩＴＳやＤＳＲＣといった高度道路交通システム用アンテナが採用されており、今後は、更に増えてくることが予測される。
【０００３】
移動体用アンテナに求められる性能は、水平面内において無指向性であることが一般的であり、上記の各アンテナは、ケース内の限られた空間内に構成しなければならない為、組み込まれるアンテナ素子の構造（波長によるサイズ）やアンテナ同士の干渉の影響を考慮した内部構成（レイアウト）とする必要がある。
【０００４】
特にＧＮＳＳやＳＤＡＲＳアンテナといった衛星系受信用アンテナには、仰角方向への指向性が必要となることと、アンテナ装置の外観デザインで規定された空間内にアンテナを配置する為に、小型化に適したアンテナとする必要があり、平面アンテナ（パッチアンテナ）が用いられている。このパッチアンテナの指向特性には、無指向性（指向性に歪みや偏差がないこと）が望まれており、他のアンテナと複合化する上では、このパッチアンテナの指向特性に影響が無いよう、限られた空間内で他のメディアと共存出来るようなアンテナレイアウトが課題である。この時、他メディアの特性が劣化しないことは必須である。
【０００５】
現状は、他のメディアとのアンテナ同士の距離を離した（一定の距離を設けた）レイアウトが必要であり、特にＡＭ／ＦＭ用アンテナとの統合が必要となるシャークフィン形状のアンテナ装置では、統合化における小型化に対し問題があった。
【０００６】
一般的にシャークフィン形状のアンテナ装置内のメディア配列は、アンテナ装置前方から高さの低いＳＤＡＲＳやＧＮＳＳといった衛星系受信用アンテナ、次にアンテナの高さが必要となるＡＭ/ＦＭ用アンテナとなることから、アンテナ装置の長さ方向のサイズが必要となってくる。ＡＭ/ＦＭ用エレメントの真下にＳＤＡＲＳやＧＮＳＳアンテナを配置しない理由は、ＳＤＡＲＳやＧＮＳＳアンテナは衛星系受信用である為、高仰角(特に天頂)方向に利得が良好となるアンテナ特性が必要となるからである。
【０００７】
図３６Ａから図３６Ｅは、ＡＭ／ＦＭアンテナ前方にＳＤＡＲＳアンテナ又はＧＰＳアンテナ（ＧＮＳＳアンテナの１例）を配置した場合のシャークフィン形状のアンテナ装置の従来例を示す。ここで、後述する容量エレメントとしての容量装荷板３１が細くなっている方をアンテナ装置の前側とし、便宜上アンテナ装置を後側からみた状態を正面とし、後側よりアンテナ装置をみて左側の側面を左側面、右側の側面を右側面とする。また、前後方向を長さ方向、上下方向を高さ方向、左右方向を幅方向と表現する場合もある。図３６Ａは上記従来例の左側面図、図３６Ｂは上記従来例のＡＭ／ＦＭアンテナと、ＳＤＡＲＳアンテナ又はＧＰＳアンテナとをグラウンドプレーン（Ground Plane；アース導体）上に配置した基準モデルの斜視図、図３６Ｃは基準モデルの背面図（アンテナ装置を前側から見た図）、図３６Ｄは基準モデルの右側面図、図３６Ｅは基準モデルの各部の寸法（単位ｍｍ）を示す説明図である。なお、図３６Ａ及び図３６Ｃでアンテナ装置の前後、上下、左右を示している。
【０００８】
これらの図に示すように、アンテナ装置の従来例は、ベース１０とベース１０上に被せられるシャークフィン形状のカバー２０とで外装ケース５が構成され、ベース１０とカバー２０とで囲まれた内部空間にＡＭ／ＦＭアンテナ３０と、その前方に位置するＳＤＡＲＳアンテナ４０又はＧＰＳアンテナ５０とを収容したものである。ベース１０上にはＡＭ／ＦＭアンテナ３０の受信信号を増幅する増幅器等を搭載した回路基板６０が固定されている。
【０００９】
ＡＭ／ＦＭアンテナ３０は容量装荷板３１とこれに一端（上端）が接続されたコイルエレメント３２とを有し、容量装荷板３１はカバー２０の天井近傍に支持され、コイルエレメント３２の他端（下端）は回路基板６０に接続されている。
【００１０】
ＳＤＡＲＳアンテナ４０又はＧＰＳアンテナ５０はＡＭ／ＦＭアンテナ３０の前方のベース１０上に固定されている。ＳＤＡＲＳアンテナ４０はパッチアンテナであり、その外形は縦横１８ｍｍ×１８ｍｍ、厚み４ｍｍである。ＧＰＳアンテナ５０はパッチアンテナであり、その外形は縦横２０ｍｍ×２０ｍｍ、厚み４ｍｍである。
【００１１】
ＡＭ／ＦＭアンテナ３０の容量装荷板３１の長さをＬ１、最大高さをＴ、最大幅をＷ１としたとき、図３６Ｅに記載の通り、Ｌ１：８９ｍｍ、Ｔ：２４ｍｍ、Ｗ１：２１ｍｍである。後述の測定データは図３６Ｂから図３６Ｄのように車体ルーフに相当するグラウンドプレーン７０上にＡＭ／ＦＭアンテナ３０と、ＳＤＡＲＳアンテナ４０又はＧＰＳアンテナ５０とを配置した基準モデルで測定しており、容量装荷板３１のグラウンドプレーン７０上の高さＨ：３４.９ｍｍ、容量装荷板３１とＳＤＡＲＳアンテナ４０（又はＧＰＳアンテナ５０）間のグラウンドプレーン７０に沿った前後方向（水平方向）の離間距離Ｇ１：１０.３ｍｍ、容量装荷板３１とＳＤＡＲＳアンテナ４０（又はＧＰＳアンテナ５０）間のグラウンドプレーン７０に垂直な高さ方向の離間距離Ｇ２：２６.２ｍｍである。
【００１２】
図３７はアンテナ測定系の説明図であり、測定対象のアンテナを中心としてＸＹＺ直交３軸を規定し、ＸＹ平面が水平面、これに垂直な軸がＺ軸となり、測定ポイントＰの方位角φは、Ｘ軸を０°として、測定ポイントＰからＸＹ平面に下ろした垂線のＸＹ平面上の位置Ｐ’をＸ軸を基準とした反時計回りの角度で規定する。仰角θは、ＸＹ平面と測定ポイントＰとの成す角でありＸＹ平面上で０°、Ｚ軸方向のときに９０°とする。ＳＤＡＲＳ及びＧＰＳアンテナでは、所定の角度θ（仰角）毎における水平面（ＸＹ平面）内の方位角φ＝０〜３６０°の特性が必要となる。
【００１３】
図３６Ｂの基準モデルにおいては、グラウンドプレーン７０上に、パッチアンテナであるＳＤＡＲＳアンテナ４０（又はＧＰＳアンテナ５０）、容量装荷板３１及びコイルエレメント３２を設け、図示のようにＸＹＺ直交３軸を規定した場合を示す。ＸＹ平面はグラウンドプレーン７０上にあり、Ｘ軸は容量装荷板３１の前後方向（後方向きが＋）、Ｙ軸は容量装荷板３１の左右方向、Ｚ軸はグラウンドプレーン７０に垂直な方向である。
【００１４】
図３８はパッチアンテナであるＳＤＡＲＳアンテナ単体の参考モデル（アンテナ特性の目標となる）の説明図であり、グラウンドプレーン７０上に、パッチアンテナであるＳＤＡＲＳアンテナ４０を単独で設け、図示のようにＸＹＺ直交３軸を規定した場合を示す。ＸＹ平面はグラウンドプレーン７０上にあり、Ｚ軸はグラウンドプレーン７０に垂直な方向である。
【００１５】
図３９は図３８の参考モデルの場合であって、ＳＤＡＲＳ周波数帯の周波数２３３２.５ＭＨｚ〜２３４５ＭＨｚでの仰角２０°のときの方位角（φ＝０〜３６０°）と円偏波利得（ｄＢic）との関係を示す指向特性図である。図４０は同じく仰角４０°の場合の指向特性図、図４１は同じく仰角６０°の場合の指向特性図である。
【００１６】
図４２は図３６Ｂの基準モデル（寸法関係は図３６Ｅの通り）の場合であって、ＳＤＡＲＳ周波数帯の周波数２３３２.５ＭＨｚ〜２３４５ＭＨｚでの仰角２０°のときの方位角と円偏波利得（ｄＢic）との関係を示す指向特性図である。図４３は同じく仰角４０°の場合の指向特性図、図４４は同じく仰角６０°の場合の指向特性図である。図３９から図４１の参考モデルと比較して、図４２から図４４の基準モデルでは水平面内指向性に歪みが生じて悪化し、利得（ｄＢic）の変動が大きくなっている。
【００１７】
図４５はＳＤＡＲＳアンテナ単体の参考モデル、及びＡＭ／ＦＭアンテナの容量装荷板とＳＤＡＲＳアンテナとの水平方向の距離（図３６Ａ，図３６ＥのＧ１）が０ｍｍ〜６４ｍｍ｛６４ｍｍ≒λ／２、但し、ここではλ＝λＳＤＡＲＳ（２３３２.５ＭＨｚのときの波長≒１２８ｍｍ)｝である基準モデルの場合の、周波数２３３２.５ＭＨｚでの仰角と平均利得との関係を示すグラフであり、仰角０°はＳＤＡＲＳ地上波に対する直線偏波平均利得、仰角２０°から６０°はＳＤＡＲＳ衛星波に対する円偏波平均利得を表している。ここで、平均利得は、対象となる測定面内における方位角φ＝０°〜３６０°で測定された利得値の平均値である。なお、ＳＤＡＲＳアンテナの地上波に要求される仰角は、「仰角０°」であり、ＳＤＡＲＳアンテナの衛星波に要求される仰角は「仰角２０°〜６０°」である。図４６は同じく周波数２３３８.７５ＭＨｚでの仰角と平均利得との関係を示すグラフであり、図４７は同じく周波数２３４５ＭＨｚでの仰角と平均利得との関係を示すグラフである。図４５から図４７に示されるように、仰角が大きくなると参考モデルと比較して基準モデルの平均利得の低下が目立ってくる。
【００１８】
図４８はＳＤＡＲＳアンテナ単体の参考モデル、及びＡＭ／ＦＭアンテナの容量装荷板とＳＤＡＲＳアンテナとの水平方向の距離Ｇ１が０ｍｍ〜６４ｍｍである基準モデルの場合の、周波数２３３２.５ＭＨｚでの仰角と最小円偏波利得（ｄＢic）との関係を示すグラフであり、仰角２０°〜６０°の範囲の衛星波に対する最小利得を測定している。ここで、最小利得は対象となる測定面内における方位角φ＝０°〜３６０°で測定された利得値の最小値である。図４９は同じく周波数２３３８.７５ＭＨｚでの仰角と最小利得との関係を示すグラフ、図５０は同じく周波数２３４５ＭＨｚでの仰角と最小利得との関係を示すグラフである。図４８から図５０に示されるように、ＳＤＡＲＳアンテナ単体の参考モデルが最も最小利得が高く、容量装荷板とＳＤＡＲＳアンテナと間の距離Ｇ１が０ｍｍで最小利得が最も小さく、距離Ｇ１が大きくなるほど参考モデルと比べた利得低下は小さくなる。
【００１９】
図５１は２３３２.５０ＭＨｚ〜２３４５.００ＭＨｚのそれぞれの周波数帯における仰角０°（地上波受信）のときのリップル（最大利得−最小利得）を示すグラフである。ＳＤＡＲＳアンテナ単体の参考モデルが最もリップルが小さく、容量装荷板とＳＤＡＲＳアンテナと間の距離Ｇ１が０ｍｍでリップルが最も大きく、容量装荷板とＳＤＡＲＳアンテナと間の距離Ｇ１が大きくなるほどリップルは小さくなり、参考モデルに近づく。
【００２０】
図５２はＧＰＳアンテナ単体の参考モデル及び図３６Ｂの基準モデル（ＧＰＳアンテナを配置したもの）における、周波数１５７５.４２ＭＨｚでの仰角と平均利得との関係を示すものであり、ＧＰＳアンテナ単体の参考モデル、及び容量装荷板とＧＰＳアンテナとの水平方向距離Ｇ１が０ｍｍ〜９５ｍｍ｛９５ｍｍ≒λ／２、但し、ここではλ＝λＧＰＳ（１５７５.４２ＭＨｚのときの波長≒１９０ｍｍ)｝である基準モデルとを対比している。ＧＰＳアンテナに要求される仰角は「仰角１０°〜９０°」である。この場合も、ＧＰＳアンテナ単体の参考モデルが最も平均利得が高く、容量装荷板とＧＰＳアンテナと間の距離Ｇ１が０ｍｍで平均利得が最も小さく、距離Ｇ１が大きくなるほど参考モデルと比べた利得低下は小さくなる。
【００２１】
図４５〜図５２の測定結果からみると、特にＳＤＡＲＳアンテナでは、衛星波の最小利得の低下が顕著で、これは指向性に歪みが生じてしまっているといえる。ＳＤＡＲＳ及びＧＰＳアンテナ共に単体である参考モデルの性能を目標とした場合、参考モデル性能同等とする為には、アンテナ間距離をＳＤＡＲＳアンテナでは６４ｍｍ（λＳＤＡＲＳ／２）以上、ＧＰＳアンテナでは９５ｍｍ（λＧＰＳ／２）以上設ける必要があり、アンテナ間距離(波長)にアンテナ特性が依存していることがわかる。
【００２２】
図５３Ａから図５３Ｃは、ＡＭ／ＦＭアンテナ３０とＳＤＡＲＳアンテナ４０とを組み合わせた基準モデルにおいて、ＳＤＡＲＳアンテナ４０からＳＤＡＲＳ帯の電波（左旋円偏波）を送信した場合の、ＡＭ／ＦＭアンテナの容量装荷板３１の電界分布を示す。図５３Ａの右側面図の枠内、図５３Ｂの正面図の枠内の明度の高い所（色が薄い部分）が電界の高い所である。このように容量装荷板３１に電界の高い所が存在すると、ＳＤＡＲＳアンテナ４０の放射に影響を及ぼす。すなわち、アンテナの放射源が複数存在することになることから、指向性に偏差が生じる原因となる。この電界分布の強弱はアンテナ間距離（波長λ）に依存する為、距離をλ／２以上離すことで参考モデルと同等性能が得られることは、この分布が弱くなるからである。なお、図５３Ｃの左側面図においては、電界の高い所は存在していない。
【００２３】
また、ＡＭ／ＦＭアンテナ３０とＧＰＳアンテナ５０とを組み合わせた基準モデルにおいて、ＧＰＳアンテナ５０からＧＰＳ帯の電波（右旋円偏波）を送信した場合の、ＡＭ／ＦＭアンテナの容量装荷板３１の電界分布を図５４Ａから図５４Ｃに示す。図５４Ｃの左側面図の枠内の明度の高い所（色が薄い部分）が電界の高い所である。この場合も容量装荷板３１に電界の高い所が存在すると、ＧＰＳアンテナ４０の放射に影響を及ぼす。すなわち、アンテナの放射源が複数存在することになることから。指向性に偏差が生じる原因となる。なお、図５４Ａの背面図（アンテナ装置を前側から見た図）及び図５４Ｂの右側面図においては、電界の高い所は存在していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２４】
【特許文献１】特許４９９２７６２号公報  特許文献１は互いに異なる周波数帯域を有する複数のアンテナを有する車載統合アンテナを示す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
近年、シャークフィンアンテナと呼ばれる車載用アンテナ装置が開発されている。このような車載用アンテナ装置は、ケース内の限られた空間内に複数種のアンテナを組み込む必要があり、そのような場合でも組み込まれたアンテナ同士の干渉によるアンテナ電気特性の劣化が少なく、良好なアンテナ電気特性を維持できるようにすることが要望されている。
【００２６】
しかしながら、上記従来例の構成では、限られたケース内の空間に複数のアンテナを設けると、アンテナ同士の距離が十分に取れず、指向性等のアンテナ性能に悪影響が出るという問題があり、一方、ケース内においてアンテナ同士の距離を大きくしようとすると、ケースが大きくなり、小型化できないという問題が生じ、上記要望を満たすことができない。
【００２７】
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、共通のケース内に複数のアンテナを設ける場合に、アンテナ同士の相互干渉を低減してアンテナ性能を良好に維持しつつ小型化を図ることの可能な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】
【００２８】
本発明のある態様はアンテナ装置である。このアンテナ装置は、共通のケース内に設けられた互いに周波数帯が異なる第１及び第２アンテナを備え、
前記第１アンテナの導体本体部から付加導体部が延出され、前記付加導体部は、前記導体本体部の縁に沿って間隔をあけて延びる、前記第２アンテナの周波数帯に応じた所定長の部分を有する。
【００２９】
前記態様において、前記第２アンテナの周波数帯における前記導体本体部の電界が高い領域に対応させて前記付加導体部の所定長の部分を配置するとよい。
【００３０】
前記態様において、前記付加導体部の所定長の部分が、前記第２アンテナの周波数帯における実効波長の略１／４の長さであるとよい。
【００３１】
前記態様において、水平方向における前記第１及び第２アンテナの離間距離が、前記第２アンテナの周波数帯における波長の略１／２以内であるとよい。
【００３２】
前記態様において、前記第２アンテナが水平面内で無指向性であり、前記付加導体部が存在しない場合と比較して、所定の仰角における前記第２アンテナの最大利得と最小利得の差が小さいとよい。
【００３３】
前記態様において、前記ケース内に第３アンテナを備え、前記第３アンテナは、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナと周波数帯が異なり、前記導体本体部から別の付加導体部が延出され、前記別の付加導体部は、前記導体本体部の縁に沿って間隔をあけて延びる、前記第３アンテナの周波数帯に応じた所定長の部分を有する構成であるとよい。
【００３４】
前記第３アンテナの周波数帯における前記導体本体部の電界が高い領域に対応させて前記別の付加導体部の所定長の部分を配置するとよい。
【００３５】
前記別の付加導体部の所定長の部分が、前記第３アンテナの周波数帯における実効波長の略１／４の長さであるとよい。
【００３６】
水平方向における前記第１及び第３アンテナの離間距離が、前記第３アンテナの周波数帯における波長の略１／２以内であるとよい。
【００３７】
前記第３アンテナが水平面内で無指向性であり、前記付加導体部が存在しない場合と比較して、所定の仰角における前記第３アンテナの最大利得と最小利得の差が小さいとよい。
【００３８】
前記態様において、前記付加導体部が、前記導体本体部とは別部品であって前記導体本体部に固定ないし一体化されているとよい。
【００３９】
前記態様において、前記第１アンテナがＡＭ／ＦＭアンテナであって、前記ＡＭ／ＦＭアンテナの容量エレメントが前記導体本体部と前記付加導体部とを有しているとよい。
【００４０】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００４１】
本発明に係るアンテナ装置によれば、共通のケース内に複数のアンテナを備える場合において、アンテナ同士が近接することによる干渉の影響を低減可能である。このため、良好なアンテナ特性（指向性及び利得）を維持しつつアンテナ相互間隔を小さくして小型化することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係るアンテナ装置の実施の形態１（ＡＭ／ＦＭアンテナ前方にＳＤＡＲＳアンテナを配置する場合）の構造を示す右側断面図。
【図２Ａ】実施の形態１において、ＡＭ／ＦＭアンテナが有する容量エレメントとしての容量装荷板の導体本体部に、別体の付加導体部を付加する場合の分解右側面図。
【図２Ｂ】実施の形態１において、容量装荷板の導体本体部に、別体の導体部を接続、固定した状態の右側面図。
【図３Ａ】実施の形態１の主要構成部分の配置を示す背面図（アンテナ装置を前側から見た図）。
【図３Ｂ】同じく右側面図。
【図３Ｃ】実施の形態１の主要構成部分の寸法関係を示す説明図。
【図４Ａ】実施の形態１において、ＳＤＡＲＳアンテナでＳＤＡＲＳ帯の電波を送信した場合の容量装荷板の導体本体部及びこれに一体化された付加導体部の電界分布を示す右側面図。
【図４Ｂ】同じく背面図。
【図４Ｃ】同じく左側面図。
【図５Ａ】実施の形態１において、容量装荷板の導体本体部及び付加導体部の右側面の電流状態（位相０°）を示す説明図。
【図５Ｂ】同じく導体部の右側面の電流状態（位相１８０°）を示す説明図。
【図６】実施の形態１の効果を確認するための測定モデルを示す説明図。
【図７】実施の形態１の効果を確認するための測定モデルにおいて、パッチアンテナであるＳＤＡＲＳアンテナの水平面（ＸＹ面）内指向性であって、仰角２０°の場合の方位と利得（ｄＢic）との関係を示す指向特性図。
【図８】同じく仰角４０°の場合の指向特性図。
【図９】同じく仰角６０°の場合の指向特性図。
【図１０】前記ＳＤＡＲＳアンテナ単体、導体部の付加がない基準モデル（従来例）、及び実施の形態１（測定モデル）の場合の、仰角２０°のときの平均利得（Average Gain；単位ｄＢic）の比較を示す説明図。
【図１１】同じく仰角３０°のときの説明図。
【図１２】同じく仰角４０°のときの説明図。
【図１３】同じく仰角５０°のときの説明図。
【図１４】同じく仰角６０°のときの説明図。
【図１５】前記ＳＤＡＲＳアンテナ単体、導体部の付加がない基準モデル（従来例）、及び実施の形態１（測定モデル）の場合の、仰角２０°のときの最小利得（minimum Gain；単位ｄＢic）の比較を示す説明図。
【図１６】同じく仰角３０°のときの説明図。
【図１７】同じく仰角４０°のときの説明図。
【図１８】同じく仰角５０°のときの説明図。
【図１９】同じく仰角６０°のときの説明図。
【図２０】前記ＳＤＡＲＳアンテナ単体、導体部の付加がない基準モデル（従来例）、及び実施の形態１（測定モデル）の場合の、仰角２０°のときのリップル（最大利得−最小利得）の比較を示す説明図。
【図２１】同じく仰角３０°のときのリップルの比較を示す説明図。
【図２２】同じく仰角４０°のときのリップルの比較を示す説明図。
【図２３】同じく仰角５０°のときのリップルの比較を示す説明図。
【図２４】同じく仰角６０°のときのリップルの比較を示す説明図。
【図２５Ａ】本発明に係る実施の形態２（ＡＭ／ＦＭアンテナ前方にＧＰＳアンテナを配置する場合）の主要構成部分をグラウンドプレーン上に配置した測定モデルにおいて、ＧＰＳアンテナの周波数帯の電波を送信した場合の容量装荷板の導体本体部及びこれに一体化された付加導体部の電界分布を示す背面図。
【図２５Ｂ】同じく右側面図。
【図２５Ｃ】同じく左側面図。
【図２６Ａ】実施の形態２において、容量装荷板及びこれに一体化された付加導体部の左側面の電流状態（位相０°）を示す説明図。
【図２６Ｂ】同じく導体部の左側面の電流状態（位相１８０°）を示す説明図。
【図２７】パッチアンテナであるＧＰＳアンテナ単体、導体部の付加がない基準モデル（従来例）、及び実施の形態２の測定モデルの場合の、仰角１０°〜９０°と平均利得との関係を示すグラフ。
【図２８Ａ】実施の形態３（ＡＭ／ＦＭアンテナ後方にＳＤＡＲＳアンテナを配置する場合）の主要構成部分の背面図。
【図２８Ｂ】同じく右側面図。
【図２８Ｃ】同じく左側面図。
【図２９Ａ】実施の形態４（ＡＭ／ＦＭアンテナ後方にＧＰＳアンテナを配置する場合）の主要構成部分の背面図。
【図２９Ｂ】同じく右側面図。
【図２９Ｃ】同じく左側面図。
【図３０Ａ】実施の形態５（ＡＭ／ＦＭアンテナ前方にＳＤＡＲＳアンテナとＧＰＳアンテナを配置する場合）の主要構成部分の背面図。
【図３０Ｂ】同じく右側面図。
【図３０Ｃ】同じく左側面図。
【図３１Ａ】実施の形態６（ＡＭ／ＦＭアンテナ前方にＳＤＡＲＳアンテナ、後方にＧＰＳアンテナを配置する場合）の主要構成部分の背面図。
【図３１Ｂ】同じく右側面図。
【図３１Ｃ】同じく左側面図。
【図３２Ａ】実施の形態７（ＡＭ／ＦＭアンテナ前方にＧＰＳアンテナ、後方にＳＤＡＲＳアンテナを配置する場合）の主要構成部分の背面図。
【図３２Ｂ】同じく右側面図。
【図３２Ｃ】同じく左側面図。
【図３３Ａ】実施の形態８におけるＡＭ／ＦＭアンテナの容量装荷板の構成を示す右側面図。
【図３３Ｂ】同じく左側面図。
【図３４Ａ】実施の形態９におけるＡＭ／ＦＭアンテナの容量装荷板の構成を示す右側面図。
【図３４Ｂ】同じく左側面図。
【図３５Ａ】実施の形態１０におけるＡＭ／ＦＭアンテナの容量装荷板の構成を示す右側面図。
【図３５Ｂ】同じく左側面図。
【図３６Ａ】ＡＭ／ＦＭアンテナ前方にＳＤＡＲＳアンテナ又はＧＰＳアンテナを配置した場合のアンテナ装置の従来例を示す左側面図。
【図３６Ｂ】上記従来例のＡＭ／ＦＭアンテナと、ＳＤＡＲＳアンテナ又はＧＰＳアンテナとをグラウンドプレーン上に配置した基準モデルの斜視図。
【図３６Ｃ】同じく背面図。
【図３６Ｄ】同じく右側面図。
【図３６Ｅ】基準モデルの各部の寸法を示す説明図。
【図３７】アンテナ測定系の説明図。
【図３８】パッチアンテナであるＳＤＡＲＳアンテナ単体の参考モデルの説明図。
【図３９】参考モデルの水平面内指向性であって、仰角２０°の場合の方位と利得との関係を示す指向特性図。
【図４０】同じく仰角４０°の場合の指向特性図。
【図４１】同じく仰角６０°の場合の指向特性図。
【図４２】図３３Ｂの基準モデルの場合のＳＤＡＲＳアンテナの水平面内指向性であって、仰角２０°の場合の方位と利得との関係を示す指向特性図。
【図４３】同じく仰角４０°の場合の指向特性図。
【図４４】同じく仰角６０°の場合の指向特性図。
【図４５】ＳＤＡＲＳアンテナ単体の参考モデル、及びＡＭ／ＦＭアンテナの容量装荷板とＳＤＡＲＳアンテナとの距離が０ｍｍ〜６４ｍｍ（略λ／２）となった場合の、周波数２３３２.５ＭＨｚでの仰角と平均利得との関係を示すグラフ。
【図４６】同じく周波数２３３８.７５ＭＨｚでの仰角と平均利得との関係を示すグラフ。
【図４７】同じく周波数２３４５ＭＨｚでの仰角と平均利得との関係を示すグラフ。
【図４８】ＳＤＡＲＳアンテナ単体の参考モデル、及びＡＭ／ＦＭアンテナの容量装荷板とＳＤＡＲＳアンテナとの距離が０ｍｍ〜６４ｍｍとなった場合の、周波数２３３２.５ＭＨｚでの仰角と最小利得との関係を示すグラフ。
【図４９】同じく周波数２３３８.７５ＭＨｚでの仰角と最小利得との関係を示すグラフ。
【図５０】同じく周波数２３４５ＭＨｚでの仰角と最小利得との関係を示すグラフ。
【図５１】２３３２.５０ＭＨｚ〜２３４５.００ＭＨｚのそれぞれの周波数帯における仰角０°のときのリップル（最大利得−最小利得）を示すグラフ。
【図５２】ＧＰＳアンテナ単体の参考モデル、及び容量装荷板とＧＰＳアンテナとの距離が０ｍｍ〜９５ｍｍ（略λ／２）となった場合の、周波数１５７５.４２ＭＨｚでの仰角と平均利得との関係を示すグラフ。
【図５３Ａ】ＡＭ／ＦＭアンテナとＳＤＡＲＳアンテナとを組み合わせた基準モデルにおいて、容量装荷板の電界分布を示す右側面図。
【図５３Ｂ】同じく背面図。
【図５３Ｃ】同じく左側面図。
【図５４Ａ】ＡＭ／ＦＭアンテナとＧＰＳアンテナとを組み合わせた基準モデルにおいて、容量装荷板の電界分布を示す背面図。
【図５４Ｂ】同じく右側面図。
【図５４Ｃ】同じく左側面図。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００４４】
実施の形態１
図１は第１アンテナとしてのＡＭ／ＦＭアンテナの前方に第２アンテナとしてのＳＤＡＲＳアンテナを配置した本発明に係るアンテナ装置の実施の形態１を示す。このアンテナ装置１は、外装ケース５となるベース１０とベース上に被せられるカバー２０（例えばシャークフィン形状）で囲まれた内部空間にＡＭ／ＦＭアンテナ３０とＳＤＡＲＳアンテナ４０とを収容したものである。ベース１０上にはＡＭ／ＦＭアンテナ３０の受信信号を増幅する増幅器等を搭載した回路基板６０が固定されている。ＡＭ／ＦＭアンテナ３０は容量エレメントとしての容量装荷板３５とこれに一端（上端）が接続されたコイルエレメント３２とを有し、容量装荷板３５はカバー２０の天井近傍に支持され、コイルエレメント３２の他端（下端）は回路基板６０に接続されている。ＳＤＡＲＳアンテナ４０はＡＭ／ＦＭアンテナ３０の前方のベース１０上に固定されている。ＳＤＡＲＳアンテナ４０はパッチアンテナである。なお、ベース１０の底面には車体ルーフを貫通して取り付けられる中空の取付金具７が固定されており、ＡＭ／ＦＭアンテナ３０、ＳＤＡＲＳアンテナ４０の受信／送信信号を車体側に導くためのケーブル（図示省略）が取付金具７を貫通して車体内に引き込まれている。
【００４５】
なお、図１において、紙面の左右方向の右側がアンテナ装置の前側、左側が後側であり、紙面の上下方向がアンテナ装置の上下方向である。また、図３Ａで紙面の左右方向の右側がアンテナ装置の左側、右側がアンテナ装置の左側である。ここでは、容量装荷板３５が細くなっている方をアンテナ装置の前側とし、便宜上前側からアンテナ装置をみた状態を背面図とし、後側よりアンテナ装置をみて左側の側面を左側面、右側の側面を右側面とする。また、前後方向を長さ方向、上下方向を高さ方向、左右方向を幅方向と表現する場合もある。
【００４６】
従来例と異なる所は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、導体板で形成される容量装荷板３５が、従来の容量装荷板３１に相当する導体本体部３６と、所定の幅で帯状に形成されて導体本体部３６の右側面の下縁３６ａに対向して平行に延びる平行帯状部３７ａを有する付加導体部３７とを備えることにある。導体本体部３６はカバー２０の天井面に沿うように断面略Ｕ字状に導体板で形成されたものである。付加導体部３７は平行帯状部３７ａの一端を導体本体部３６に接続すると共に平行帯状部３７ａを導体本体部３６の右側面の前側下縁３６ａに小間隔で対向させる連絡接続部３７ｂを有する。平行帯状部３７ａの導体本体部３６の下縁３６ａに沿った長さは、ＳＤＡＲＳアンテナ４０の周波数帯に応じて所定長に設定される。具体的には、ＳＤＡＲＳアンテナ４０の周波数帯における実効波長の１／４の長さに設定される（実効波長の略１／４の長さであってもよい）。また、ＳＤＡＲＳアンテナ４０の周波数帯における導体本体部３６の電界が高い領域に対応させて、付加導体部３７の所定長の部分、つまり平行帯状部３７ａを配置する必要があり、後述のように導体本体部３６の右側面の前側下縁部が電界の高い領域となるので、平行帯状部３７ａを導体本体部３６の右側面の前側下縁３６ａに対向させている。
【００４７】
容量装荷板３５は、図２Ａのように、導体本体部３６とは別体の付加導体部３７を用意し、図２Ｂのように導体本体部３６と付加導体部３７との接続部位３９を溶接、ハンダ付け、リベット止め、バネ接触等で電気的に接続する。但し、導体本体部３６と付加導体部３７とを予め一体品として形成、加工したものでもよい。
【００４８】
図３Ａは実施の形態１の主要構成部分である容量装荷板３５及びＳＤＡＲＳアンテナ４０のグラウンドプレーン７０上の配置を示す背面図（アンテナ装置を前側から見た図）、図３Ｂは同じく右側面図、図３Ｃは実施の形態１の容量装荷板３５が有する付加導体部３７の寸法関係を示す説明図である。なお、容量装荷板３５に接続しているコイルエレメントの図示は省略している。グラウンドプレーン７０は車体ルーフに相当する金属板である。容量装荷板３５の導体本体部３６の寸法及びグラウンドプレーン７０からの高さ位置は、従来例における容量装荷板３１と同じであり、図３Ｃのように付加導体部３７の平行帯状部３７ａの長さＬ２は２８ｍｍ、幅Ｗ２は３ｍｍ、連絡接続部３７ｂの長さ（導体本体部３６と平行帯状部３７ａ間の対向間隔）Ｇは３ｍｍである。自由空間で考えた場合、平行帯状部３７ａの長さＬ２はＳＤＡＲＳ周波数の波長の１／４（≒３２ｍｍ）であればよいが、実施の形態１の場合、ベース１０と樹脂で形成されるカバー２０からなる外装ケース５内に収容されていることから、波長の短縮効果により、Ｌ２は実効波長の略１／４で２８ｍｍとなり、自由空間の場合よりも短くなっている。なお、付加導体部３７以外の構成部品の寸法関係は従来例の図３６Ｅに示されたものと同じである。
【００４９】
図３Ａから図３Ｃの配置及び寸法関係において、ＳＤＡＲＳアンテナ４０からＳＤＡＲＳ帯の電波（左旋円偏波）を送信した場合の、ＡＭ／ＦＭアンテナの容量装荷板３５（導体本体部３６及び付加導体部３７）の電界分布を図４Ａから図４Ｃに示す。図４Ａは右側面図、図４Ｂは背面図、図４Ｃは左側面図である。図４Ａから図４Ｃにおいて、明度の高い所（色が薄い部分）が電界の高い所である。図４Ａから導体本体部３６の右側面前側の下縁部の電界が高く、また、その部分に対向する付加導体部３７の電界も高くなっていることがわかる（図４Ａ，図４Ｂの枠内参照）。
【００５０】
また、図５Ａに容量装荷板３５（導体本体部３６及び付加導体部３７）の右側面の電流分布（位相０°）を示し、図５Ｂは容量装荷板の右側面の電流分布（位相１８０°）を示す。矢印のサイズが電流の大きさを表し、矢印の向きが電流の流れる向きを表している。また、矢印の密集度合が電流の強さを表している。これらの図から、容量装荷板３５における導体本体部３６の右側面前側の下縁部（図５Ａ，図５Ｂの方形枠Ｐ１内）の導体本体部表面に流れる電流の向きに対して、これと逆向きの電流が付加導体部３７の部分（方形枠Ｐ２内）に生じていることがわかる。つまり、導体本体部３６の右側面前側の下縁部（方形枠Ｐ１内）の電流の向きと、それに対向する付加導体部３７の部分（方形枠Ｐ２内）の表面に流れる電流の向きは逆向きとなり、方形枠Ｐ１内の電流と方形枠Ｐ１内の電流とが打ち消し合い、導体本体部３６の右側面前側の下縁部の電界が高くなっていることに起因する指向特性の乱れ（偏差）を少なくすることができる。この実証データは図７から図２４で後述する。
【００５１】
図６は実施の形態１の効果を確認するための測定モデルを示す説明図であり、グラウンドプレーン７０上に、パッチアンテナであるＳＤＡＲＳアンテナ４０、容量装荷板３５（導体本体部３６と付加導体部３７とからなる）、及びコイルエレメント（図示省略）を設け、図示のようにＸＹＺ直交３軸を規定した場合を示す。ＸＹ平面はグラウンドプレーン７０上にあり、Ｘ軸は容量装荷板３５の前後方向（後方向きが＋）、Ｙ軸は容量装荷板３５の左右方向、Ｚ軸はグラウンドプレーン７０に垂直な方向である。なお、図６の測定モデルの付加導体部３７以外の各部材の寸法及び位置関係（相互距離）は図３６Ｅの基準モデルと同じである。
【００５２】
図７は、図６の測定モデルにおいて、パッチアンテナであるＳＤＡＲＳアンテナの水平面（ＸＹ面）内における指向性であって、仰角２０°の場合の方位と円偏波利得（ｄＢic）との関係を示す指向特性図、図８は同じく仰角４０°の場合の指向特性図、図９は同じく仰角６０°の場合の指向特性図である。特に図９の仰角６０°の場合は周波数２３３２.５ＭＨｚ〜２３４５ＭＨｚの間において水平面内指向特性が円に近くなっていることがわかる。つまり、ＳＤＡＲＳアンテナ単体の指向性と同等まで改善できていることが確認できる。
【００５３】
図１０は前記ＳＤＡＲＳアンテナ単体、導体部の付加がない基準モデル（従来例）、及び実施の形態１（測定モデル）の場合の、仰角２０°のときの円偏波平均利得（Average Gain；単位ｄＢic）の比較を示す説明図、図１１は同じく仰角３０°のときの説明図、図１２は同じく仰角４０°のときの説明図、図１３は同じく仰角５０°のときの説明図、図１４は同じく仰角６０°のときの説明図である。図１０から図１４のように、円偏波平均利得については、周波数２３３２.５ＭＨｚ〜２３４５ＭＨｚの間においてアンテナ単体、基準モデル、及び実施の形態１（測定モデル）の三者の間に大きな差異は見られない。
【００５４】
図１５は前記ＳＤＡＲＳアンテナ単体、導体部の付加がない基準モデル（従来例）、及び実施の形態１（測定モデル）の場合の、仰角２０°のときの円偏波最小利得（minimum Gain；単位ｄＢic）の比較を示す説明図、図１６は同じく仰角３０°のときの説明図、図１７は同じく仰角４０°のときの説明図、図１８は同じく仰角５０°のときの説明図、図１９は同じく仰角６０°のときの説明図である。図１５から図１９のように、円偏波最小利得については、周波数２３３２.５ＭＨｚ〜２３４５ＭＨｚの間において実施の形態１（測定モデル）は基準モデルよりも大幅に改善し、ＳＤＡＲＳアンテナ単体と同等レベルとなっている。
【００５５】
図２０は前記ＳＤＡＲＳアンテナ単体、導体部の付加がない基準モデル（従来例）、及び実施の形態１（測定モデル）の場合の、仰角２０°のときのリップル（最大利得−最小利得）の比較を示す説明図、図２１は同じく仰角３０°のときのリップルの比較を示す説明図、図２２は同じく仰角４０°のときのリップルの比較を示す説明図、図２３は同じく仰角５０°のときのリップルの比較を示す説明図、図２４は同じく仰角６０°のときのリップルの比較を示す説明図である。図２０から図２４のように、リップルについては、周波数２３３２.５ＭＨｚ〜２３４５ＭＨｚの間において実施の形態１（測定モデル）は基準モデルよりも大幅に改善し、ＳＤＡＲＳアンテナ単体と同等レベルとなっている。つまり、容量装荷板３５の存在がＳＤＡＲＳアンテナの指向特性に悪影響を及ぼさないように構成できている。
【００５６】
本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。
【００５７】
(1) 図１から図５Ａ，図５Ｂに示すように、共通の外装ケース５内に設けられた互いに周波数帯が異なる第１アンテナ（ＡＭ／ＦＭアンテナ３０）及び第２アンテナ（ＳＤＡＲＳアンテナ４０）を備える場合において、ＡＭ／ＦＭアンテナ３０の容量装荷板となる導体本体部３６から付加導体部３７を延出し、ＳＤＡＲＳアンテナ４０の周波数帯における導体本体部３６の電界が高い領域に対応させて付加導体部３７の平行帯状部３７ａを配置し、かつ平行帯状部３７ａの長さをＳＤＡＲＳアンテナ４０の周波数帯における実効波長の略１／４の長さに設定することで、ＳＤＡＲＳアンテナ４０の水平面内指向性を理想的な無指向性に近づけることができる。すなわち、導体本体部３６の電界が高い領域における電流方向と逆向きの電流が平行帯状部３７ａに誘起することで、導体本体部３６の電界が高い領域における電流を打ち消し、その領域に起因する指向性の変動を抑制できる。
【００５８】
(2) 従って、ＡＭ／ＦＭアンテナ３０とＳＤＡＲＳアンテナ４０との離間距離が十分大きくとれない場合でも、ＳＤＡＲＳアンテナ４０の最大利得と最小利得の差が小さい無指向性に近い良好な指向特性が得られる。例えば、ＡＭ／ＦＭアンテナ３０とＳＤＡＲＳアンテナ４０との離間距離がＳＤＡＲＳアンテナ４０の周波数帯における波長λＳＤＡＲＳの略１／２以内であっても無指向性に近い良好な指向特性を確保でき、ひいては外装ケース５の小型化が可能である。図６の測定モデルでは、図３６Ａで規定しているＡＭ／ＦＭアンテナの容量装荷板とＳＤＡＲＳアンテナとの距離Ｇ１が１０.３ｍｍ（λＳＤＡＲＳ／８未満）であり、ＳＤＡＲＳ帯の１／２波長に比べて大幅に短いがＳＤＡＲＳアンテナ単体の参考モデルと同等のアンテナ特性が得られている。
【００５９】
実施の形態２
本発明に係るアンテナ装置の実施の形態２は、図１に示した実施の形態１のＳＤＡＲＳアンテナの代わりに第２アンテナとしてのＧＰＳアンテナ５０を設置（つまりＡＭ／ＦＭアンテナ前方にＧＰＳアンテナ５０を配置）する構成である。この場合、図２５Ａから図２５Ｃに示すように、容量装荷板３５は、導体本体部３６と、導体本体部３６の左側面の前側下縁３６ｂに対向して平行に延びる平行帯状部３８ａを有する付加導体部３８とを備えるが、平行帯状部３８ａの導体本体部３６の前側下縁３６ｂに沿った長さは、ＧＰＳアンテナ５０の周波数帯における実効波長の１／４の長さ（≒４５ｍｍ）に設定される（実効波長の略１／４の長さであってもよい）。また、ＧＰＳアンテナ５０の周波数帯における導体本体部３６の電界が高い領域に対応させて平行帯状部３８ａを配置する必要がある。
【００６０】
図２５Ａは、実施の形態２の主要構成部分をグラウンドプレーン７０上に配置した測定モデルにおいて、ＧＰＳアンテナの周波数帯の電波（右旋円偏波）を送信した場合の容量装荷板（導体本体部及び導体部）の電界分布を示す背面図（アンテナ装置を前側から見た図）、図２５Ｂは同じく右側面図、図２５Ｃは同じく左側面図である。図２５Ａから図２５Ｃにおいて、明度の高い所（色が薄い部分）が電界の高い所である。図２５Ａから図２５Ｃによって導体本体部３６の左側面前側の下縁部の電界が高く、また、その部分に対向する付加導体部３８の電界も高くなっていることがわかる。
【００６１】
また、図２６Ａに容量装荷板３５（導体本体部３６及び付加導体部３８）の左側面の電流分布（位相０°）を示し、図２６Ｂは容量装荷板３５の左側面の電流分布（位相１８０°）を示す。これらの図から、容量装荷板３５における導体本体部３６の左側面前側の下縁部（図２６Ａ，図２６Ｂの方形枠Ｐ３内）の電流（導体本体部表面を流れる電流）の向きと、それに対向する付加導体部３８の部分（図２６Ａ，図２６Ｂの方形枠Ｐ４内）の電流（付加導体部表面に流れる電流）の向きは逆向きとなっていることがわかり、方形枠Ｐ３内の電流と方形枠Ｐ４内の電流とが打ち消し合い、導体本体部３６の左側面前側の下縁部の電界が高くなっていることに起因する指向特性の乱れ（偏差）を少なくすることができる。
【００６２】
図２７はパッチアンテナであるＧＰＳアンテナ単体、導体部の付加がない基準モデル（従来例）、及び実施の形態２（測定モデル）の場合の、仰角１０°〜９０°と円偏波平均利得（ｄＢic）との関係を示すグラフである。この図から、基準モデルよりも実施の形態２の測定モデルの方が円偏波平均利得が高く、ＧＰＳアンテナ単体に近い値が得られていることがわかる。とくに、仰角が高い方の改善度が顕著で、仰角９０°で１.９ｄＢic、仰角８０°で１.５ｄＢic、仰角７０°で０.８ｄＢic、仰角６０°で０.３ｄＢic改善されていることが確認できる。また、仰角９０°軸比において、目標となるＧＰＳアンテナ単体モデルで１.５ｄＢであるのに対し、基準モデルで７.７ｄＢ、実施の形態２で２.０ｄＢと改善していることを確認している。
【００６３】
上記のように、実施の形態２によれば、図２７より、ＡＭ／ＦＭアンテナ３０とＧＰＳアンテナ５０との離間距離がλＧＰＳの略１／２以下でもＧＰＳアンテナとしての良好なアンテナ特性が得られる。
【００６４】
実施の形態３
本発明に係るアンテナ装置の実施の形態３は、図１に示した実施の形態１のＡＭ／ＦＭアンテナ前方に配置したＳＤＡＲＳアンテナを、ＡＭ／ＦＭアンテナ後方に配置する構成である。
【００６５】
図２８ＡはＡＭ／ＦＭアンテナ後方にＳＤＡＲＳアンテナを配置した本発明に係るアンテナ装置の実施の形態３の主要構成部分をグラウンドプレーン７０上に配置したモデルの背面図（アンテナ装置を前側から見た図）であり、図２８Ｂは同じく右側面図、図２８Ｃは同じく左側面図である。このアンテナ装置は、図１に示されたような、外装ケース５となるベース１０とベース上に被せられるカバー２０（例えばシャークフィン形状）で囲まれた内部空間に、ＡＭ／ＦＭアンテナ３０、及びその後方にＳＤＡＲＳアンテナ４０を収容したものである。
【００６６】
この場合、導体板で形成される容量装荷板３５が、導体本体部３６と、導体本体部３６の後側下縁３６ｃと平行に延びる平行帯状部３７ａを有する付加導体部３７とを備える。導体本体部３６の電界が高い領域が導体本体部３６の右側面の後側下縁部となるため、付加導体部３７は平行帯状部３７ａは導体本体部３６の右側面の後側下縁３６ｃに小間隔で対向するように配置される。平行帯状部３７ａの導体本体部３６の後側下縁３６ｃに沿った長さは、ＳＤＡＲＳアンテナ４０の周波数帯における実効波長の１／４の長さに設定される（実効波長の略１／４の長さであってもよい）。
【００６７】
その他の構成は実施の形態１と同様でよく、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００６８】
実施の形態４
本発明に係るアンテナ装置の実施の形態４は、図２５Ａから図２５Ｃに示した実施の形態２のＡＭ／ＦＭアンテナ前方に配置したＧＰＳアンテナを、ＡＭ／ＦＭアンテナ後方に配置する構成である。
【００６９】
図２９ＡはＡＭ／ＦＭアンテナ後方にＧＰＳアンテナを配置した本発明に係るアンテナ装置の実施の形態４の主要構成部分をグラウンドプレーン７０上に配置したモデルの背面図（アンテナ装置を前側から見た図）であり、図２９Ｂは同じく右側面図、図２９Ｃは同じく左側面図である。このアンテナ装置は、図１に示されたような、外装ケース５となるベース１０とベース上に被せられるカバー２０（例えばシャークフィン形状）で囲まれた内部空間に、ＡＭ／ＦＭアンテナ３０、及びその後方にＧＰＳアンテナ５０を収容したものである。
【００７０】
この場合、導体板で形成される容量装荷板３５が、導体本体部３６と、導体本体部３６の後側下縁３６ｃと平行に延びる平行帯状部３８ａを有する付加導体部３８とを備えるが、導体本体部３６の電界が高い領域が導体本体部３６の右側面の後側下縁部となるため、付加導体部３８の平行帯状部３８ａは導体本体部３６の右側面の後側下縁３６ｃに小間隔で対向するように配置される。平行帯状部３８ａの導体本体部３６の後側下縁３６ｃに沿った長さは、ＧＰＳアンテナ５０の周波数帯における実効波長の１／４の長さに設定される（実効波長の略１／４の長さであってもよい）。
【００７１】
その他の構成は実施の形態２と同様でよく、実施の形態２と同様の効果を得ることができる。
【００７２】
実施の形態５
本発明に係るアンテナ装置の実施の形態５は、図１に示した実施の形態１のＳＤＡＲＳアンテナをＡＭ／ＦＭアンテナ前方に設置し、さらに、ＡＭ／ＦＭアンテナ前方であり、かつ、ＳＤＡＲＳアンテナ後方にＧＰＳアンテナを追加して設置する構成である。
【００７３】
図３０ＡはＡＭ／ＦＭアンテナ前方にＳＤＡＲＳアンテナとＧＰＳアンテナを配置した本発明に係るアンテナ装置の実施の形態５の主要構成部分をグラウンドプレーン７０上に配置したモデルの背面図（アンテナ装置を前側から見た図）であり、図３０Ｂは同じく右側面図、図３０Ｃは同じく左側面図である。このアンテナ装置は、図１に示されたような、外装ケース５となるベース１０とベース上に被せられるカバー２０（例えばシャークフィン形状）で囲まれた内部空間に、ＡＭ／ＦＭアンテナ３０、及びその前方にＳＤＡＲＳアンテナ４０とＧＰＳアンテナ５０を収容したものである。ここでは、ＡＭ／ＦＭアンテナ３０が第１アンテナ、ＳＤＡＲＳアンテナ４０が第２アンテナ、及びＧＰＳアンテナ５０が第３アンテナに対応する。実施の形態５においては、前からＳＤＡＲＳアンテナ４０、ＧＰＳアンテナ５０、ＡＭ／ＦＭアンテナ３０の順に配列されているが、ＳＤＡＲＳアンテナ４０とＧＰＳアンテナ５０の配置が逆になってもよい。
【００７４】
導体板で形成される容量装荷板３５は、導体本体部３６と、導体本体部３６の右側面の前側下縁３６ａに対し平行に延びる平行帯状部３７ａを有する付加導体部３７（ＳＤＡＲＳアンテナ４０に対応）と、導体本体部３６の左側面の前側下縁３６ｂに対し平行に延びる平行帯状部３８ａを有する付加導体部３８（ＧＰＳアンテナ５０に対応）とを備える。導体本体部３６の前側下縁３６ａに沿った平行帯状部３７ａの長さは、ＳＤＡＲＳアンテナ４０の周波数帯における実効波長の１／４の長さに設定される（実効波長の略１／４の長さであってもよい）。導体本体部３６の前側下縁３６ｂに沿った平行帯状部３８ａの長さは、ＧＰＳアンテナ５０の周波数帯における実効波長の１／４の長さに設定される（実効波長の略１／４の長さであってもよい）。
【００７５】
その他の構成は実施の形態１と同様と考えてよい。この実施の形態５では、ＡＭ／ＦＭアンテナ３０の前方にＳＤＡＲＳアンテナ４０とＧＰＳアンテナ５０を配置した場合であっても、ＳＤＡＲＳアンテナ４０とＧＰＳアンテナ５０の両者がＡＭ／ＦＭアンテナ３０の近傍に存在することに起因する各アンテナ４０，５０の指向特性の乱れを軽減し、無指向性に近い良好な指向特性を確保でき、ひいてはケース５の小型化が可能である。
【００７６】
実施の形態６
本発明に係るアンテナ装置の実施の形態６は、図１に示した実施の形態１のＳＤＡＲＳアンテナをＡＭ／ＦＭアンテナ前方に設置し、さらに、ＡＭ／ＦＭアンテナ後方にＧＰＳアンテナを追加して設置する構成である。
【００７７】
図３１ＡはＡＭ／ＦＭアンテナ前方にＳＤＡＲＳアンテナを、ＡＭ／ＦＭアンテナ後方にＧＰＳアンテナを配置した本発明に係るアンテナ装置の実施の形態６の主要構成部分をグラウンドプレーン７０上に配置したモデルの背面図（アンテナ装置を前側から見た図）であり、図３１Ｂは同じく右側面図、図３１Ｃは同じく左側面図である。このアンテナ装置は、図１に示されたような、外装ケース５となるベース１０とベース上に被せられるカバー２０（例えばシャークフィン形状）で囲まれた内部空間に、ＡＭ／ＦＭアンテナ３０、その前方にＳＤＡＲＳアンテナ４０、及びＡＭ／ＦＭアンテナ３０の後方にＧＰＳアンテナ５０を収容したものである。つまり、前からＳＤＡＲＳアンテナ４０、ＡＭ／ＦＭアンテナ３０、ＧＰＳアンテナ５０の順に配列されている。ここでは、ＡＭ／ＦＭアンテナ３０が第１アンテナ、ＳＤＡＲＳアンテナ４０が第２アンテナ、及びＧＰＳアンテナ５０が第３アンテナに対応する。
【００７８】
導体板で形成される容量装荷板３５は、導体本体部３６と、導体本体部３６の右側面の前側下縁３６ａに対し平行に延びる平行帯状部３７ａを有する付加導体部３７（ＳＤＡＲＳアンテナ４０に対応）と、導体本体部３６の右側面の後側下縁３６ｃに対し平行に延びる平行帯状部３８ａを有する付加導体部３８（ＧＰＳアンテナ５０に対応）とを備える。導体本体部３６の右側面の前側下縁３６ａに沿った平行帯状部３７ａの長さは、ＳＤＡＲＳアンテナ４０の周波数帯における実効波長の１／４の長さに設定される（実効波長の略１／４の長さであってもよい）。導体本体部３６の右側面の後側下縁３６ｃに沿った平行帯状部３８ａの長さは、ＧＰＳアンテナ５０の周波数帯における実効波長の１／４の長さに設定される（実効波長の略１／４の長さであってもよい）。
【００７９】
その他の構成は実施の形態１と同様と考えてよい。この実施の形態６では、ＡＭ／ＦＭアンテナ３０の前方にＳＤＡＲＳアンテナ４０、ＡＭ／ＦＭアンテナ３０の後方にＧＰＳアンテナ５０を配置した場合であっても、ＳＤＡＲＳアンテナ４０とＧＰＳアンテナ５０の両者がＡＭ／ＦＭアンテナ３０の近傍に存在することに起因する各アンテナ４０，５０の指向特性の乱れを軽減し、両アンテナ４０，５０共に無指向性に近い良好な指向特性を確保でき、ひいてはケース５の小型化が可能である。
【００８０】
実施の形態７
本発明に係るアンテナ装置の実施の形態７は、図１に示した実施の形態１のＳＤＡＲＳアンテナをＡＭ／ＦＭアンテナ後方に設置し、さらに、ＡＭ／ＦＭアンテナ前方にＧＰＳアンテナを追加して設置する構成である。
【００８１】
図３２ＡはＡＭ／ＦＭアンテナ前方にＧＰＳアンテナを、ＡＭ／ＦＭアンテナ後方にＳＤＡＲＳアンテナを配置した本発明に係るアンテナ装置の実施の形態７の主要構成部分をグラウンドプレーン７０上に配置したモデルの背面図（アンテナ装置を前側から見た図）であり、図３２Ｂは同じく右側面図、図３２Ｃは同じく左側面図である。このアンテナ装置は、図１に示されたような、外装ケース５となるベース１０とベース上に被せられるカバー２０（例えばシャークフィン形状）で囲まれた内部空間に、ＡＭ／ＦＭアンテナ３０、その前方にＧＰＳアンテナ５０、及びＡＭ／ＦＭアンテナ３０の後方にＳＤＡＲＳアンテナ４０を収容したものである。つまり、前からＧＰＳアンテナ５０、ＡＭ／ＦＭアンテナ３０、ＳＤＡＲＳアンテナ４０の順に配列されている。ここでは、ＡＭ／ＦＭアンテナ３０が第１アンテナ、ＳＤＡＲＳアンテナ４０が第２アンテナ、及びＧＰＳアンテナ５０が第３アンテナに対応する。
【００８２】
導体板で形成される容量装荷板３５は、導体本体部３６と、左側面の前側下縁３６ｂに対向して平行に延びる平行帯状部３８ａを有する付加導体部３８（ＧＰＳアンテナ５０に対応）と、導体本体部３６の右側面の後側下縁３６ｃに対し平行に延びる平行帯状部３７ａを有する付加導体部３７（ＳＤＡＲＳアンテナ４０に対応）とを備える。導体本体部３６の左側面の前側下縁３６ｂに沿った平行帯状部３８ａの長さは、ＧＰＳアンテナ５０の周波数帯における実効波長の１／４の長さに設定される（実効波長の略１／４の長さであってもよい）。また、導体本体部３６の右側面の後側下縁３６ｃに沿った平行帯状部３７ａの長さは、ＳＤＡＲＳアンテナ４０の周波数帯における実効波長の１／４の長さに設定される（実効波長の略１／４の長さであってもよい）。
【００８３】
その他の構成は実施の形態１と同様と考えてよい。この実施の形態７では、ＡＭ／ＦＭアンテナ３０の前方にＧＰＳアンテナ５０、ＡＭ／ＦＭアンテナ３０の後方にＳＤＡＲＳアンテナ４０を配置した場合であっても、ＳＤＡＲＳアンテナ４０とＧＰＳアンテナ５０の両者がＡＭ／ＦＭアンテナ３０の近傍に存在することに起因するアンテナ４０，５０の指向特性の乱れを軽減し、無指向性に近い良好な指向特性を確保でき、ひいてはケース５の小型化が可能である。
【００８４】
実施の形態８
図３３Ａは実施の形態８におけるＡＭ／ＦＭアンテナ（第１アンテナ）の容量装荷板の構成を示す右側面図、図３３Ｂは同じく左側面図である。この場合、導体板で形成される容量装荷板３５は、導体本体部３６と、右側面の後縁３６ｄに対向して平行に延びる平行帯状部３７１ａを有する付加導体部３７１（ＳＤＡＲＳアンテナやＧＰＳアンテナ等の第２アンテナに対応）とを備える。導体本体部３６の右側面の後縁３６ｄに沿った平行帯状部３７１ａの長さは、第２アンテナの周波数帯における実効波長の１／４の長さに設定される（実効波長の略１／４の長さであってもよい）。容量装荷板の構成以外は前述の実施の形態１と同様である。
【００８５】
この実施の形態８の構成は、第２アンテナの周波数帯における導体本体部３６の電界が高い領域が導体本体部３６の右側面の後縁３６ｄ近傍であって、これに平行帯状部３７１ａが対向する配置となったときに、有効である。すなわち、第２アンテナがＡＭ／ＦＭアンテナの近傍に存在することに起因する指向特性の乱れを軽減できる。
【００８６】
実施の形態９
図３４Ａは実施の形態９におけるＡＭ／ＦＭアンテナ（第１アンテナ）の容量装荷板の構成を示す右側面図、図３４Ｂは同じく左側面図である。この場合、導体板で形成される容量装荷板３５は、導体本体部３６と、右側面の後側下縁３６ｃに対向して平行に延びる平行帯状部３７２ａを有する付加導体部３７２（ＳＤＡＲＳアンテナやＧＰＳアンテナ等の第２アンテナに対応）とを備える。ここで、付加導体部３７２は導体本体部３６の下縁よりも内側に入り込むように形成されている。例えば、導体本体部３６の一部を逆Ｌ字状切欠３７０で分離することで、導体本体部３６と一体の付加導体部３７２を形成できる。導体本体部３６の右側面の後側下縁３６ｃに沿った平行帯状部３７２ａの長さは、第２アンテナの周波数帯における実効波長の１／４の長さに設定される（実効波長の略１／４の長さであってもよい）。容量装荷板の構成以外は前述の実施の形態１と同様である。
【００８７】
この実施の形態９の構成は、第２アンテナの周波数帯における導体本体部３６の電界が高い領域が導体本体部３６の右側面の後側下縁３６ｃ近傍であって、これに平行帯状部３７２ａが対向する配置となったときに有効である。すなわち、第２アンテナがＡＭ／ＦＭアンテナの近傍に存在することに起因する指向特性の乱れを軽減できる。
【００８８】
実施の形態１０
図３５Ａは実施の形態１０におけるＡＭ／ＦＭアンテナ（第１アンテナ）の容量装荷板の構成を示す右側面図、図３５Ｂは同じく左側面図である。この場合、導体板で形成される容量装荷板３５は、導体本体部３６と、右側面の前側下縁３６ａに対向して平行に延びる平行帯状部３７３ａを有する付加導体部３７３（ＳＤＡＲＳアンテナやＧＰＳアンテナ等の第２アンテナに対応）とを備える。ここで、付加導体部３７３は導体本体部３６の下縁よりも内側に入り込むように形成されている。例えば、導体本体部３６の一部を逆Ｌ字状切欠３７１で分離することで、導体本体部３６と一体の付加導体部３７３を形成できる。導体本体部３６の右側面の前側下縁３６ａに沿った平行帯状部３７３ａの長さは、第２アンテナの周波数帯における実効波長の１／４の長さに設定される（実効波長の略１／４の長さであってもよい）。容量装荷板の構成以外は前述の実施の形態１と同様である。
【００８９】
この実施の形態１０の構成は、第２アンテナの周波数帯における導体本体部３６の電界が高い領域が導体本体部３６の右側面の前側下縁３６ａ近傍であって、これに平行帯状部３７３ａが対向する配置となったときに有効である。すなわち、第２アンテナがＡＭ／ＦＭアンテナの近傍に存在することに起因する指向特性の乱れを軽減できる。
【００９０】
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。
【００９１】
本発明の各実施の形態において、第１アンテナとしてＡＭ／ＦＭアンテナを、これと周波数帯が異なる第２アンテナとしてＳＤＡＲＳアンテナ又はＧＰＳアンテナを例示したが、互いに周波数帯が異なるアンテナ同士の組合せの場合にも本発明は適用可能である。
【００９２】
第１アンテナの導体本体部から付加導体部が延出される位置は、第１及び第２アンテナの位置関係に応じて適宜変更可能であり、各実施の形態に図示した配置に限定されない。
【符号の説明】
【００９３】
１  アンテナ装置
５  外装ケース
７  取付金具
１０  ベース
２０  カバー
３０  ＡＭ／ＦＭアンテナ
３１，３５  容量装荷板
３２  コイルエレメント
３６  導体本体部
３７，３８，３７１，３７２，３７３  付加導体部
３７ａ，３８ａ，３７１ａ，３７２ａ，３７３ａ  平行帯状部
３９  接続部位
４０  ＳＤＡＲＳアンテナ
５０  ＧＰＳアンテナ
６０  回路基板
７０  グラウンドプレーン
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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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【図１４】
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【図１５】
2018067894.tif 000023
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2018067894.tif 000026
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
2018067894.tif 000029
【図２２】
2018067894.tif 000030
【図２３】
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【図２４】
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【図２５Ａ】
2018067894.tif 000033
【図２５Ｂ】
2018067894.tif 000034
【図２５Ｃ】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図２７】
2018067894.tif 000038
【図２８Ａ】
2018067894.tif 000039
【図２８Ｂ】
2018067894.tif 000040
【図２８Ｃ】
2018067894.tif 000041
【図２９Ａ】
2018067894.tif 000042
【図２９Ｂ】
2018067894.tif 000043
【図２９Ｃ】
2018067894.tif 000044
【図３０Ａ】
2018067894.tif 000045
【図３０Ｂ】
2018067894.tif 000046
【図３０Ｃ】
2018067894.tif 000047
【図３１Ａ】
2018067894.tif 000048
【図３１Ｂ】
2018067894.tif 000049
【図３１Ｃ】
2018067894.tif 000050
【図３２Ａ】
2018067894.tif 000051
【図３２Ｂ】
2018067894.tif 000052
【図３２Ｃ】
2018067894.tif 000053
【図３３Ａ】
2018067894.tif 000054
【図３３Ｂ】
2018067894.tif 000055
【図３４Ａ】
2018067894.tif 000056
【図３４Ｂ】
2018067894.tif 000057
【図３５Ａ】
2018067894.tif 000058
【図３５Ｂ】
2018067894.tif 000059
【図３６Ａ】
2018067894.tif 000060
【図３６Ｂ】
2018067894.tif 000061
【図３６Ｃ】
2018067894.tif 000062
【図３６Ｄ】
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【図３６Ｅ】
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【図３７】
2018067894.tif 000065
【図３８】
2018067894.tif 000066
【図３９】
2018067894.tif 000067
【図４０】
2018067894.tif 000068
【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
2018067894.tif 000071
【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
2018067894.tif 000074
【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
2018067894.tif 000078
【図５１】
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【図５２】
2018067894.tif 000080
【図５３Ａ】
2018067894.tif 000081
【図５３Ｂ】
2018067894.tif 000082
【図５３Ｃ】
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【図５４Ａ】
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【図５４Ｂ】
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【図５４Ｃ】
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