(57)【要約】【課題】円偏波を送信及び／又は受信可能なループアンテナをフィルム状の誘電体に形成して薄型化と送信及び／又は受信電波の種類の拡大を図った薄型アンテナを提供する。【解決手段】円偏波を送信及び／又は受信する薄型アンテナ１０を構成するに際して、少なくとも１つのループアンテナ１２を、薄いシート状の誘電体１１の上に形成すると共に、このループアンテナ１２の近傍に、ループを構成するアンテナ導体に対して独立した導体から構成される無給電素子１４を配置する。ループアンテナ１２の脇に配置した無給電素子１４は、第１の部分１４Ａと第２の部分１４Ｂとから構成し、第１の部分１４Ａはループアンテナ１２の一部に略平行状態で近接させている。薄いシート状の誘電体１１には透明フィルムを使用することができる。【選択図】図１
2008236780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ループアンテナと、
前記ループアンテナの近傍に配置され、前記ループアンテナに対して、独立した導体から構成される無給電素子と、を備えることを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
前記無給電素子を、前記ループアンテナが形成される面と同じ面上に配置することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
前記無給電素子を、前記ループアンテナの外側に配置することを特徴とする請求項１又は２に記載のアンテナ。
【請求項４】
前記無給電素子を複数個配置することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のアンテナ。
【請求項５】
前記無給電素子は、前記ループアンテナに近接して配置する第１の部分と、この第１の部分に電気的に接続して配置する第２の部分を有し、
前記第１の部分は、前記ループアンテナの一部に対して、平行、或いは平行に近い状態で配置することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のアンテナ。
【請求項６】
前記無給電素子は、前記ループアンテナを略均等に二分する分割線に対して平行、或いは平行に近い部分が存在することを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載のアンテナ。
【請求項７】
前記ループアンテナ及び前記無給電素子を、誘電体上に配置することを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載のアンテナ。
【請求項８】
前記誘電体の一方の表面に接着層を配置し、他方の表面に前記ループアンテナ及び前記無給電素子を配置することを特徴とする請求項７に記載のアンテナ。
【請求項９】
少なくとも前記ループアンテナ及び前記無給電素子を保護する保護膜を配置することを特徴とする請求項７又は８に記載のアンテナ。
【請求項１０】
前記誘電体を透明な絶縁体フィルムで構成し、この絶縁体フィルムを自動車のガラス又は絶縁体で構成された外装部材に設置することを特徴とする請求項７から９の何れか１項に記載のアンテナ。
【請求項１１】
前記誘電体に、前記ループアンテナ及び前記無給電素子を複数個配置することを特徴とする請求項７から１０の何れか１項に記載のアンテナ。
【請求項１２】
前記誘電体に、前記ループアンテナ及び無給電素子を切り離し可能な切断部を備えることを特徴とする請求項１１に記載のアンテナ。
【請求項１３】
前記ループアンテナと中心を同じくする仮想円に接するように配置する略直線状の補助導体を備えることを特徴とする請求項１から１２の何れか１項に記載のアンテナ。
【請求項１４】
前記補助導体は、前記ループアンテナと同じ面に形成される他のアンテナの少なくとも一部であることを特徴とする請求項１３に記載のアンテナ。
【請求項１５】
前記ループアンテナの配置面と同じ面に、他のアンテナを備えることを特徴とする請求項１から１３の何れか１項に記載のアンテナ。
【請求項１６】
前記他のアンテナが、テレビ電波用、ラジオ電波用、自動車のキーレスエントリシステムの信号用、車両盗難防止装置の信号用、及び遠隔エンジン始動装置の信号用の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１４又は１５に記載のアンテナ。
【請求項１７】
２つの給電端子を備えるループアンテナと、前記ループアンテナの近傍に配置され、前記ループアンテナに対して独立した導体から構成される無給電素子と、を備えるアンテナと、
前記２つの給電端子に接続される平衡入出力端子を備える平衡‐不平衡変換手段と、
前記平衡‐不平衡変換手段の不平衡入出力端子に接続される同軸ケーブル、又は給電手段に接続された導体を備えることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項１８】
給電端子を備えるループアンテナと、前記ループアンテナの近傍に配置され、前記ループアンテナに対して独立した導体から構成される無給電素子と、を備えるアンテナと、
前記ループアンテナ及び前記無給電素子から送信する信号を入力するための第１の信号線又は第１のコネクタ、前記ループアンテナ及び無給電素子で受信した信号を外部に引き出すための第２の信号線又は第２のコネクタの少なくとも１つを備えることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項１９】
給電端子を備えるループアンテナと、前記ループアンテナの近傍に配置され、前記ループアンテナに対して独立した導体から構成される無給電素子と、を備えるアンテナと、
前記アンテナの配置面と同じ面に配置される他のアンテナと、
前記ループアンテナ及び前記無給電素子から送信する信号を入力するための第１の信号線又は第１のコネクタ、前記ループアンテナ及び無給電素子で受信した信号を外部に引き出すための第２の信号線又は第２のコネクタの少なくとも１つと、
前記他のアンテナから送信する信号を入力するための第３の信号線又は第３のコネクタ、前記他のアンテナで受信した信号を外部に引き出すための第４の信号線又は第４のコネクタの少なくとも１つと、を備えることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２０】
前記他のアンテナが、複数設置されるテレビ電波用であり、
前記複数のテレビ受信用アンテナの内、テレビ電波を良好に受信可能なアンテナを選択するセレクタを備えることを特徴とする請求項１８に記載のアンテナ装置。
【請求項２１】
給電端子を備えるループアンテナと、前記ループアンテナの近傍に配置され、前記ループアンテナに対して独立した導体から構成される無給電素子と、を備えるアンテナと、
前記アンテナの配置面と同じ面に配置される他のアンテナと、
前記ループアンテナ及び前記無給電素子から送信する信号を入力するための第１の信号線又は第１のコネクタ、前記ループアンテナ及び前記無給電素子で受信した信号を外部に引き出すための第２の信号線又は第２のコネクタの少なくとも１つと、
前記他のアンテナから送信する信号を入力するための第３の信号線又は第３のコネクタ、前記他のアンテナで受信した信号を外部に引き出すための第４の信号線又は第４のコネクタの少なくとも１つと、
前記第１の信号線又は第１のコネクタへ信号を供給、又は前記第２の信号線又は第２のコネクタからの信号を処理する処理手段と、を備えたことを特徴とする処理装置。
【請求項２２】
前記処理手段がナビゲーション装置であることを特徴とする請求項２１に記載の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアンテナ、アンテナ装置、及び処理装置に関し、特に、自動車等の移動体において、移動体のデザインを損ねることなく移動体に取り付けられて使用されるアンテナ、アンテナ装置、及び処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車等の車両（移動体）には、移動中にも電波の受信等を可能にするアンテナが搭載されている。一般に、車両が受信する電波は、長年に渡ってＡＭラジオ用の中波（ＭＷ）とＦＭラジオ用やテレビ用の超短波（ＶＨＦ）や極超短波（ＵＨＦ）が主なものであった。
【０００３】
ところが近年、これらの電波を受信するアンテナに加えて、高周波帯のＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム：全地球測位システム）用のアンテナ、あるいは衛星ディジタル放送用の衛星電波やその再放射波（ギャップフィラー波）を受信するアンテナや、自動車電話や携帯電話等の電話用の電波を送受信するアンテナが車両にとって必要となりつつある。また、ＩＴＳ（高度道路交通システム）の一環として、高速道路や有料道路の料金を自動的に徴収するＥＴＣ（自動料金所システム）や、道路交通情報を提供するＶＩＣＳ（道路交通情報通信システム）の電波ビーコンに対しても電波の送受信を行うアンテナが必要となってきている。更には、車両のドアのロック／アンロックを遠隔制御するためのキーレスエントリシステム、車両の盗難防止装置、エンジン始動を遠隔制御する遠隔エンジン始動装置等のアンテナも車両に必要となってきている。従って、近年の車両は、多くの種類の電波を受信、或いは送信するためのアンテナを搭載しなければならなくなってきている。
【０００４】
このような移動体が送信或いは受信すべき電波の中で、ＧＰＳ用の電波、衛星ディジタル放送用の衛星電波、或いは、ＥＴＣ用の電波には円偏波が使用されている。そして、従来の円偏波アンテナにはパッチアンテナが多く利用されていた。このパッチアンテナとしては、セラミック等の誘電体基板の一面に平面状のアース導体を設置し、他方の面に放射導体を設置する構成が採用されることが多い。この種のパッチアンテナとして、自動車等の移動体の屋根に設置して使用される、ロープロファイル型で水平無指向性の移動体用のパッチアンテナが既に提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１３５０４５号公報（図１，図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１等に開示されているパッチアンテナは、基板を使用するために、アンテナの厚みが大きくなってしまい、薄型化が困難で車両のデザインを損なう虞があった。また、このパッチアンテナを車両の屋根に設置せずにフロントガラス等に設置する場合には、パッチアンテナは一定以上の面積の基板及び平面状アース導体を備える必要があることから、運転者の前方の視界を損なう問題もあった。
【０００７】
このような問題点に対して、前方視界を損なうことのない円偏波アンテナとして、ヘリカルアンテナやクロスダイポールアンテナ等のように、線状導体で構成する円偏波アンテナも提案されているが、この提案のアンテナは、アンテナの高さが高くなったり、移相器、信号合成器或いは信号分配器が必要となってコストアップとなる問題点があった。
【０００８】
そこで、本発明は、アンテナを構成する線状の導体を１つの面を形成するように配置することにより、アンテナを薄型化して車両の内部に搭載可能とし、車両のデザインを損なう虞を無くすと共に、アンテナが視界を遮る虞がなく、更に、給電構造が簡易で、主に円偏波を良好に送信及び／又は受信することが可能なアンテナ、アンテナ装置、及びこのアンテナを用いた処理装置を提供することを目的としている。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、車両に搭載する必要のあるその他のアンテナをできるだけ多くこの薄型アンテナに組み込むことにより、アンテナ搭載スペースを削減し、アンテナのコストを低減したアンテナ、アンテナ装置、及びこのアンテナを用いた処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成する本発明のアンテナ、アンテナ装置、及びこのアンテナを用いた処理装置は、以下の第１から第５の形態をとることができる。
【００１１】
第１の形態は、ループアンテナと、ループアンテナの近傍に配置され、ループアンテナに対して、独立した導体から構成される無給電素子と、を備えることを特徴とするアンテナである。
【００１２】
第２の形態は、２つの給電端子を備えるループアンテナと、ループアンテナの近傍に配置され、ループアンテナに対して独立した導体から構成される無給電素子とを備えるアンテナと、２つの給電端子に接続される平衡入出力端子を備える平衡‐不平衡変換手段と、平衡‐不平衡変換手段の不平衡入出力端子に接続される同軸ケーブル、又は給電手段に接続された導体を備えることを特徴とするアンテナ装置である。
【００１３】
第３の形態は、給電端子を備えるループアンテナと、ループアンテナの近傍に配置され、ループアンテナに対して独立した導体から構成される無給電素子とを備えるアンテナと、ループアンテナ及び無給電素子から送信する信号を入力するための第１の信号線又は第１のコネクタ、ループアンテナ及び無給電素子で受信した信号を外部に引き出すための第２の信号線又は第２のコネクタの少なくとも１つを備えることを特徴とするアンテナ装置である。
【００１４】
第４の形態は、給電端子を備えるループアンテナと、ループアンテナの近傍に配置され、ループアンテナに対して独立した導体から構成される無給電素子とを備えるアンテナと、アンテナの配置面と同じ面に配置される他のアンテナと、ループアンテナ及び無給電素子から送信する信号を入力するための第１の信号線又は第１のコネクタ、ループアンテナ及び無給電素子で受信した信号を外部に引き出すための第２の信号線又は第２のコネクタの少なくとも１つと、他のアンテナから送信する信号を入力するための第３の信号線又は第３のコネクタ、他のアンテナで受信した信号を外部に引き出すための第４の信号線又は第４のコネクタの少なくとも１つとを備えることを特徴とするアンテナ装置である。
【００１５】
第５の形態は、給電端子を備えるループアンテナと、ループアンテナの近傍に配置され、ループアンテナに対して独立した導体から構成される無給電素子とを備えるアンテナと、アンテナの配置面と同じ面に配置される他のアンテナと、ループアンテナ及び無給電素子から送信する信号を入力するための第１の信号線又は第１のコネクタ、ループアンテナ及び無給電素子で受信した信号を外部に引き出すための第２の信号線又は第２のコネクタの少なくとも１つと、他のアンテナから送信する信号を入力するための第３の信号線又は第３のコネクタ、他のアンテナで受信した信号を外部に引き出すための第４の信号線又は第４のコネクタの少なくとも１つと、第１の信号線又は第１のコネクタへ信号を供給、又は第２の信号線又は第２のコネクタからの信号を処理する処理手段とを備えたことを特徴とする処理装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、給電構造が簡単で、円偏波を送信及び／又は受信することができるアンテナ、アンテナ装置、及び処理装置が提供される。また、薄型の誘電体に各種のアンテナを設置することができる上に、車両の誘電体に設置することもできるため、車両デザインを損なう虞がなく、アンテナが損傷したり、盗難被害に合う等の虞がないという効果がある。更に、薄型の誘電体を透明フィルムとすることにより、運転者の視界を遮る虞がないという効果がある。更にまた、車両に搭載する必要のあるその他のアンテナをできるだけ多くこの薄型アンテナに組み込むことにより、複数種類の電波用のアンテナ搭載スペースが削減され、ケーブルを統合することができるので、アンテナの車両への搭載性、取付性が向上し、アンテナの設置コストが低減されるという効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下添付図面を用いて本発明に係る実施の形態を具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。なお、一般に、アンテナは電波の送信と受信の両方を行い得るものであるが、以下に示す実施例では、説明を簡単にするために、アンテナが電波を受信する場合についてのみ説明し、アンテナが電波を送信する場合についてはその説明を省略する。アンテナからの電波の送信が本発明に含まれることは言うまでもない。
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施例の薄型アンテナ１０、及びこれに接続する２本のケーブル２，３を示すものである。第１の実施例のアンテナ１０は、透明フィルム１１の上に、円偏波を送信及び／又は受信（以後送受信と記す）するためのループアンテナ１２とテレビ電波を受信するための２つのＴＶアンテナ１３，７３とを備えている。図１は、薄型アンテナ１０を電波の到来方向の逆方向から見たものである。即ち、薄型アンテナ１０を、例えば自動車のフロントガラスの内側に貼り付けた場合に、これを自動車の車室内側から見たものである。車室内側から見たループアンテナ１２は、透明フィルム１１の左側の部分に配置されている。ループアンテナ１２は右旋円偏波を送受信するために、ループアンテナ１２を構成するアンテナ導体の外側に、後に詳しく説明する無給電素子１４が設けられている。
【００１９】
また、ＴＶアンテナ１３，７３は透明フィルム１１の周囲に沿って設けられており、それぞれの先端部が折り曲げられている。この実施例では、ループアンテナ１２とＴＶアンテナ１３，７３が設けられていない部分の透明フィルム１１は切り取られて孔部１５となっている。この孔部１５は、ループアンテナ１２が配置された透明フィルム１１Ａの部分を囲むように設けられており、ループアンテナ１１が配置された透明フィルム１１Ａの部分が舌片状になっている。以後、この部分を透明フィルムの舌片部１１Ａと言う。更に、ループアンテナ１２を構成するアンテナ導体の両端部には、２つの給電端子１６，１７が設けられており、ＴＶアンテナ１３，７３を構成する線状導体の一方の端部にはアンテナ接続端子１８，７９が設けられている。アンテナ接続端子１８，７９は、この実施例では透明フィルム１１の左上部にあり、ループアンテン１２の給電端子１６，１７の両側に設けられている。更にまた、ループアンテナ１２、無給電素子１４、ＴＶアンテナ１３，７３、及びアンテナ接続端子１８，７９は、同じ導体薄膜、ワイヤ、導電性インク、或いは銅箔等の導体による印刷によって形成すれば良い。
【００２０】
ループアンテナ１２の２つの給電端子１６，１７にはケーブル２を接続することができ、ループアンテナ１２で受信した電波は、このケーブル２によって、所定の受信機、例えば、ＧＰＳレシーバに導かれる。ケーブル２の薄型アンテナ１０側の先端部にはコネクタ２１が接続されており、このコネクタ２１に設けられた２つの接続端子２２，２３がループアンテナ１２の２つの給電端子１６，１７にそれぞれ接続する。２つの接続端子２２，２３は、この実施例ではばね性を備えている。コネクタ２１の透明フィルム１１への接着は、例えば、両面接着テープで行えば良い。ケーブル２は同軸ケーブルであるので、この実施例では給電端子１６，１７の一方が接地されることになる。また、コネクタ２１の内部には、後述するアンプやバランス回路（平衡‐不平衡変換回路）を搭載することができる。
【００２１】
ＴＶアンテナ１３，７３のアンテナ接続端子１８，７９にはそれぞれケーブル３を接続することができる。ＴＶアンテナ１３，７３で受信した電波は、このケーブル３と、これに接続するケーブル４によって、図示しないＴＶチューナ（セレクタ）に導かれる。尚、アンテナ接続端子１８，７９に接続するケーブルは同様の構成であるため、アンテナ接続端子７９に接続するケーブル３，４の図示は省略してある。ケーブル３の薄型アンテナ１０側の先端部にはコネクタ３１が接続されており、このコネクタ３１に設けられた接続端子３２がＴＶアンテナ１３のアンテナ接続端子１８に接続する。コネクタ３１の透明フィルム１１への接着も、例えば、両面接着テープで行えば良い。ケーブル３は単芯ケーブルであり、この実施例では同軸ケーブル４の芯線４１に接続される。この同軸ケーブル４のアース線４２は、別の単芯ケーブル４３によって自動車のボディ４４の一部に導かれ、このボディ４４に貼り付けられた金属箔４５にコネクタ４６で接続される。即ち、同軸ケーブル４のアース線４２は、自動車のボディ４４に交流的に接地される。
【００２２】
図２（ａ）は本発明の薄型アンテナ１０と共に使用する薄型のテレビアンテナ５０の構成を示すものである。テレビアンテナ５０は、透明フィルム１１の上にテレビ電波を受信するための２つのＴＶアンテナ５１，５２を備えている。図２（ａ）は、テレビアンテナ５０を自動車のフロントガラスの内側に設置した場合に、これを自動車の車室内側から見たものである。車室内側から見た２つのＴＶアンテナ５１，５２は透明フィルム１１の周囲に沿って設けられており、この実施例では、２つのＴＶアンテナ５１，５２が設けられていない部分の透明フィルム１１は切り取られて孔部５５となっている。更に、ＴＶアンテナ５１，５２を構成する線状導体の一方の端部には、それぞれアンテナ接続端子５３，５４が設けられている。アンテナ接続端子５３，５４には、図１で説明したケーブル３と同様のケーブルがコネクタを介して接続され、受信した電波はケーブルを通じて同様にＴＶチューナ（セレクタ）に導かれる。
【００２３】
図２（ｂ）は、図１の薄型アンテナ１０と図２（ａ）の薄型テレビアンテナ５０を自動車のフロントガラス１の左右の上部に設置した場合の、受信機８との接続を示す自動車の車室内前方を示すものである。自動車では、受信機８はナビゲーション装置である場合が多いので、以後は受信機８はナビゲーション装置８として説明する。近年のナビゲーション装置８は、地図上に自動車の現在位置を表示して目的地までのルートを示すナビゲーション機能の他に、テレビ画面表示、音楽再生や画像再生、交通情報の表示等の多くの機能を備えている。図３は図２（ｂ）に示した薄型アンテナ１０と薄型テレビアンテナ５０、及びナビゲーション装置８との接続を示す回路図である。
【００２４】
まず、図３を用いて薄型アンテナ１０と薄型テレビアンテナ５０の、ナビゲーション装置８との接続を説明する。薄型アンテナ１０に設けられたループアンテナ１２は、前述のようにコネクタ２１と同軸ケーブル２を用いてナビゲーション装置８に内蔵されたＧＰＳレシーバ８１に接続されている。この実施例では、コネクタ２１にアンプ６が内蔵されており、ループアンテナ１２で電波を受信して得られる信号は、アンプ６で増幅されて出力される。
【００２５】
また、薄型アンテナ１０に設けられた２つのＴＶアンテナ１３，７３は、それぞれコネクタ３１と図示しないケーブル２と同軸ケーブル４によってセレクタ／アンプ４０のセレクタ４７に接続されている。また、薄型テレビアンテナ５０に設けられた２つのＴＶアンテナ５１，５２は、それぞれコネクタ３１と図示しないケーブル２と同軸ケーブル４によってセレクタ／アンプ４０のセレクタ４７に接続されている。セレクタ４７は、受信感度の高いＴＶアンテナ（ＴＶアンテナ１３，７３，５１，５２の何れか）を選択して、その出力がアンプ４８に出力されるようにＴＶアンテナを切り換える。この結果、ＴＶアンテナ１３，７３，５１，５２の何れかが、セレクタ／アンプ４０と同軸ケーブル５を通じて受信機８に内蔵されたＴＶチューナ８２に接続される。ＴＶアンテナ１３，７３，５１，５２は、何れもＴＶ放送電波と、ＦＭ放送電波を受信することができる。
【００２６】
ナビゲーション装置８には、ＧＰＳレシーバ８１、ＴＶチューナ８２の他に、地図情報を記憶するＣＤ、ＤＶＤ、或いはＨＤＤ等で構成される記憶媒体８３と、地図やＴＶ画面を表示する表示器である液晶表示器８４、及び自動車の現在位置の計算や経路案内等を行うコントローラ８５があり、内部バス８６で相互に接続されている。ＴＶチューナ８２や液晶表示器８４は、ナビゲーション装置８に一体的に設けられることもあるが、別に独立して設けられることもある。また、セレクタ／アンプ４０は、ナビゲーション装置８に内蔵されることもある。
【００２７】
コントローラ８５は、ナビゲーション装置８がナビゲーションモードの時に、ループアンテナ１２とＧＰＳレシーバ８１によって受信されたＧＰＳ衛星からの信号に基づいて自動車の現在位置を計算し、この現在位置に対応する地図を地図情報記憶媒体８３から読み出し、読み出した地図を液晶表示器８４に表示すると共に、この地図上に自動車の現在位置を表示する。また、コントローラ８５は、目的地が入力されている場合には、現在位置からこの目的地までの経路を計算して地図上に表示することができる。更に、コントローラ８５は、ナビゲーション装置８がテレビモードの時には、ＴＶアンテナ１３，１７，５１，５２の何れかとＴＶチューナ８２によってＴＶ放送を受信し、受信したＴＶ放送を液晶表示器８４に表示する。
【００２８】
図２（ｂ）に戻ると、この実施例では、ナビゲーション装置８は自動車のセンターコンソールに内蔵されており、セレクタ／アンプ４０は助手席側の足元に内蔵されている。そして、薄型アンテナ１０と薄型テレビアンテナ５０からのケーブル２，４は、自動車のＡピラーに沿って取り付けられてナビゲーション装置８に直接接続されるか、或いはセレクタ／アンプ４０とケーブル５を通じて受信機８に接続される。そして、薄型アンテナ１０と薄型テレビアンテナ５０は、前述のように、透明フィルムを使用して構成されているので、これらをフロントガラス１の上部に取り付けた場合でも、薄型アンテナ１０と薄型テレビアンテナ５０とが自動車の運転者の視界、特に左前方の視界Ｖを妨げることがなくなる。また、この実施例のように、薄型アンテナ１０をフロントガラス１の助手席側に取り付けることにより、ループアンテナ１２が運転者の視界に入りにくくなり、自動車の運転者の視界を妨げにくくなる。
【００２９】
なお、図１に示した薄型アンテナ１０に設けられたループアンテナ１２のＡ‐Ａ線における断面図は図１７（ａ）に示される。図の符号１９は保護膜である。この薄型アンテナ１０は、保護膜１９と反対側の面に貼付した両面接着テープ３９により、図２（ｂ）に示した自動車のフロントガラス１の裏面（車室内側）に貼り付けることができる。また、他の実施形態として、ループアンテナ１２を透明フィルム１１の一方の面に設け、無給電素子１４は透明フィルム１１の他方の面に設けることが可能である。この実施形態を図１７（ｂ）に示す。この形態では保護膜１９が透明フィルム１１の両面に積層され、両面接着テープ３９が無給電素子１４のある側の面に貼付されている。このように、無給電素子１４は、ループアンテナ１２のアンテナ導体がある面と同じ面になくても、アンテナ導体に近接さえしていれば有効である。尚、図示はしないが、保護膜１９は、ループアンテナ１２と無給電素子１４を覆うように設けられていれば良く、透明フィルム１１の全体を覆うように設けなくても良い。更に、ループアンテナ１２と無給電素子１４を一方の面に設け、ＴＶアンテナ１３，７３は他方の面に設けるようにしても良い。
【００３０】
更に別の実施形態として、薄型アンテナ１０や薄型テレビアンテナ５０を、自動車のフロントガラス１に内蔵させることもできる。その実施例を図１７（ｃ）に示す。図１７（ｃ）は、図１７（ａ）と同じ部位における自動車のフロントガラス１の部分断面図である。尚、図示はしないが、薄型アンテナ１０や薄型テレビアンテナ５０を、絶縁体で構成された自動車の外装部材の表面又は内部に設けても良い。
【００３１】
図４（ａ）は、図１に示したループアンテナ１２に接続するコネクタ２１にアンプ（ロー・ノイズ・アンプ）６を内蔵させた形態を示すものである。この構成にすれば、ループアンテナ１２で受信した電波をアンプ６で増幅して同軸ケーブル２でＧＰＳレシーバに導くことができる。図４（ｂ）は図４（ａ）に示したアンプ６の内部構成の一例を示す回路図である。この図において、Ｃはコンデンサ、Ｌはコイル、２４，２６はアンプ、２５はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を示している。ループアンテナ１２がＧＰＳに使用される電波を受信する場合、ＢＰＦ２５の中心周波数は１５７５ＭＨｚであり、帯域はこの周波数を中心にして、上下に１．５ＭＨｚである。
【００３２】
図５（ａ）は図１に示したループアンテナ１２に接続するコネクタ２１に、バランス回路（平衡‐不平衡変換回路のことであり、図にはバランと記載）７とアンプ６とを内蔵させた形態を示すものであり、図５（ｂ），（ｃ）は（ａ）のバランス回路７に使用できる２つの例を示すものである。図５（ｂ）はブリッジ型のバランス回路７の一例、図５（ｃ）ははしご型のバランス回路７の一例を示すものであるが、これらの回路については公知であるので、これ以上の説明を省略する。
【００３３】
ここで、本発明の薄型アンテナ１０が主として受信する円偏波を受信するループアンテナ１２の本発明における構成について説明する。
【００３４】
図６（ａ）は本発明に使用する円偏波用のループアンテナ１２の内の、右旋回の円偏波用のループアンテナ１２の構成を示すものである。右旋回の円偏波は、ＧＰＳ用の電波に使用されている他に、ＥＴＣ用の電波に使用されている。この図は右旋回の円偏波の到来方向からループアンテナ１２を見た状態を示している。図において、符号１６，１７は給電回路又は同軸ケーブルが接続される給電端子であり、この給電端子１６，１７に連絡導体２７を介してアンテナ導体が接続されている。また、符号１４はループアンテナ１２に接続されない独立した線状の導体であり、ループアンテナ１２の外側に配置されている。本発明ではこの線状の導体を無給電素子と呼ぶ。
【００３５】
この実施例のループアンテナ１２のアンテナ導体の形状は正方形であり、その１つの頂点に給電端子１６，１７が設けられている。この実施例では、無給電素子１４は、アンテナ導体の一辺に平行な直線状の導体である第１の部分１４Ａと、この第１の部分１４Ａに電気的に接続する直線状の第２の部分１４Ｂとから構成されている。第２の部分１４Ｂは、第１の部分１４Ａの仮想延長線ＩＥに対して所定の角度で配置されている。この状態を以後、第２の部分１４Ｂは第１の部分に対して曲げられていると言う。第２の部分１４Ｂの折り曲げ方向は、第１の部分１４Ａの仮想延長線ＩＥに対してアンテナ導体側、即ち、アンテナ導体の他の辺がある側に折り曲げられている。この第２の部分１４Ｂは、その自由端側ほど近接するループアンテナ１２のアンテナ導体に対して次第に遠ざかる。そして、この実施例の第２の部分１４Ｂは、給電端子１６，１７の中間点とこれに対向する頂点を結ぶ直線ＣＬに対して平行に配置されている。そして、この実施例では給電端子１６，１７の内の給電端子１７が接地される。
【００３６】
ここで、無給電素子１４の機能について説明する。今、無給電素子１４が無い状態のループアンテナ１２を考えると、特に、周囲（アンテナ導体の全長）が１波長のループアンテナ１２では、これを自動車に取り付けた時に、自動車に対して垂直方向の電界の成分（横成分）のみしか受信しない。これは、ループアンテナ１２のアンテナ導体の形状に関係しない。これに対して、円偏波は時間によって電界の方向が変化する、そして、変化する円偏波を常に受信しないと円偏波を完全に受信したことにはならない。無給電素子１４は、この円偏波の縦成分を受信するために、ループアンテナ１２のアンテナ導体に近接させて設けたものである。更に正確に述べると、無給電素子１４の第２の部分１４Ｂによって円偏波の縦成分を取り込み、アンテナ導体に近接する第１の部分１４Ａによって受信した円偏波の縦成分を、近接するループアンテナ１２のアンテナ導体に結合させるのである。この結果、円偏波の縦成分と横成分とが同相でループアンテナ１２に受信されるのである。即ち、無給電素子１４が第２の部分１４Ｂのみであると、受信した円偏波がループアンテナ１２に伝わり難いので、受信した円偏波を効率的にループアンテナ１２に伝えるために無給電素子１４に第１の部分１４Ａが設けられている。
【００３７】
ループアンテナ１２を構成するアンテナ導体の全長は、送受信する電波の波長に等しく形成されており、ＧＰＳ用の場合、アンテナ導体の一辺の長さは４８ｍｍである。また、無給電素子１４を構成する導体の全長（第１の部分の長さと第２の部分の長さの合計値）は、この実施例ではループアンテナ１２が送受信する電波の約１／２波長の長さであり、約９０ｍｍである。そして、無給電素子１４を構成する導体の全長は、ループアンテナ１２が送受信する電波の約１／２波長より長くすること、及び、ループアンテナ１２が送受信する電波の波長の整数倍とすることも可能である。
【００３８】
なお、この実施例は、比誘電率１の誘電体にループアンテナを設置した場合のものであり、ガラス等の誘電率が高い部材にこのループアンテナを設置する場合は、波長短縮に応じてループアンテナのサイズを小さくすれば良い。
【００３９】
例えば、λ１を誘電体上でのある特定の周波数における電波の波長とし、λ０を自由空間における前述の或る特定の周波数と同じ周波数における電波の波長とし、αをアンテナ周囲の誘電体による波長短縮率とすると、
【００４０】
λ１＝α×λ０
【００４１】
の関係が成り立つので、この波長短縮率αに応じてループアンテナのサイズを小さくすることができるのである。
【００４２】
また、本発明では、無給電素子１４は、ループアンテナ１２を略均等に二分する分割線（図６（ａ）の実施例では中心線ＣＬ）に対して、その分割線の一方の側に位置しており、この分割線を越えて反対側の領域に達することがないように配置される。また、無給電素子１４は、ループアンテナ１２の給電点１６，１７から見たループの対極を結ぶ直線（図６（ａ）の実施例では中心線ＣＬ）に対して平行な成分と、垂直な成分に分けた時に、必ず平行な成分が存在するように、ループアンテナ１２の近傍に配置される。即ち、本発明における無給電素子１４は、中心線ＣＬに対して垂直な成分のみから構成されるものではない。
【００４３】
この理由は、前述のように無給電素子１４が、ループアンテナ１２で受信できない円偏波の成分を受信するために設けられたものであるからである。
【００４４】
図６（ｂ）は本発明に使用する円偏波用のループアンテナ１２の内の、左旋回の円偏波用のループアンテナ１２の構成を示すものである。左旋回の円偏波は、衛星ディジタル放送用の電波に使用されている。この図は左旋回の円偏波の到来方向からループアンテナ１２を見た図である。左旋回の円偏波用のループアンテナ１２が、右旋回の円偏波用のループアンテナ１２と異なる点は、無給電素子１４の位置のみである。よって、右旋回の円偏波用のループアンテナ１２と同じ構成部材には、同じ符号を付してその説明を省略する。図６（ｂ）に示す左旋回の円偏波用のループアンテナ１２では、無給電端子１４の位置は、図６（ａ）に示す右旋回の円偏波用のループアンテナ１２における無給電端子１４の、前述の直線ＣＬに対して線対称の位置である。また、左旋回の円偏波用のループアンテナ１２では、給電端子１６が接地される。
【００４５】
このように、左旋回の円偏波用のループアンテナ１２の無給電端子１４の位置を、右旋回の円偏波用のループアンテナ１２の無給電端子１４の位置と線対称の位置にする理由は、第２の部分１４Ｂで左旋回の円偏波の縦の成分を受信し、第１の部分１４Ａで受信した円偏波の縦の成分をループアンテナ１２に伝えるためである。
【００４６】
図７（ａ）は本発明に使用する円偏波用のループアンテナ１２の内の、右旋回の円偏波用のループアンテナ１２の別の構成を示すものである。この図に示す右旋回の円偏波用のループアンテナ１２は、図６（ａ）で説明した右旋回の円偏波用のループアンテナ１２と同じ方向から見たものであり、図６（ａ）で説明した右旋回の円偏波用のループアンテナ１２と異なる点は、無給電素子１４の位置のみである。よって、図６（ａ）と同じ構成部材には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
図６（ａ）で説明した右旋回の円偏波用のループアンテナ１２では、無給電素子１４は、ループアンテナ１２の左側に設けられていた。一方、図７（ａ）に示す右旋回の円偏波用のループアンテナ１２では、無給電素子１４が、給電端子１６，１７の中間点とこれに対向する頂点を結ぶ直線ＣＬの上にある中心点ＣＰに対して、図６（ａ）の無給電素子１４と点対称の位置、即ち図６（ａ）の無給電素子１４を、中心点ＣＰを中心にして１８０°回転させた位置、に配置されている。右旋回の円偏波用のループアンテナ１２においては、無給電素子１４をこのような点対称の位置に配置してもその効果は変わらない。これは、第２の部分１４Ｂで右旋回の円偏波の縦の成分を受信し、第１の部分１４Ａで受信した円偏波の縦の成分をループアンテナ１２のアンテナ導体に伝えることができるためである。
【００４８】
図７（ｂ）は本発明に使用する円偏波用のループアンテナ１２の内の、左旋回の円偏波用のループアンテナ１２の別の構成を示すものである。この図に示す左旋回の円偏波用のループアンテナ１２は、図６（ｂ）で説明した左旋回の円偏波用のループアンテナ１２と同じ方向から見たものであり、図６（ｂ）で説明した左旋回の円偏波用のループアンテナ１２と異なる点は、無給電素子１４の位置のみである。よって、図６（ｂ）と同じ構成部材には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００４９】
図６（ｂ）で説明した右旋回の円偏波用のループアンテナ１２では、無給電素子１４は、ループアンテナ１２の右側に設けられていた。一方、図７（ｂ）に示す左旋回の円偏波用のループアンテナ１２では、無給電素子１４が、給電端子１６，１７の中間点とこれに対向する頂点を結ぶ直線ＣＬの上にある中心点ＣＰに対して、点対称の位置に配置されている。左旋回の円偏波用のループアンテナ１２においては、無給電素子１４をこのような点対称の位置に配置してもその効果は変わらない。これは、第２の部分１４Ｂで左旋回の円偏波の縦の成分を受信し、第１の部分１４Ａで受信した円偏波の縦の成分をループアンテナ１２のアンテナ導体に伝えることができるためである。
【００５０】
図８（ａ）から図９（ｄ）は、ループアンテナ１２のアンテナ導体の形状が正方形の場合の、ループアンテナ１２に対する無給電素子１４の色々な配置の形態を示すものである。なお、ここでは、図６（ａ），（ｂ）に示す右旋回と左旋回の円偏波用のループアンテナ１２を基本の形とし、アンテナ導体の中心点をＣＰとして説明する。
【００５１】
図８（ａ）は、図６（ａ）のループアンテナ１２における無給電素子１４を、中心点ＣＰに対して９０°左回りに回転させた位置に配置したものである。また、図８（ｂ）は、図６（ｂ）のループアンテナ１２における無給電素子１４を、中心点ＣＰに対して９０度右回りに回転させた位置に配置したものである。無給電素子１４をこのように配置しても、ループアンテナ１２の円偏波の受信性能に差はない。
【００５２】
図８（ｃ）は、図６（ａ）のループアンテナ１２における無給電素子１４の第２の部分１４Ｂを、第１の部分１４Ａに対して折り曲げずに、そのまま第１の部分１４Ａと同じ方向に延長したものである。図６（ｂ）のループアンテナ１２における無給電素子１４の第２の部分１４Ｂを、第１の部分１４Ａに対して折り曲げずに、そのまま第１の部分１４Ａと同じ方向に延長したものも可能である。
【００５３】
一方、図８（ｄ）は、図８（ｃ）の無給電素子１４を、ループアンテナ１２の中心点ＣＰに対して１８０°回転させた位置に配置したものである。左旋回の円偏波用のループアンテナ１２でも同様の配置が可能である。無給電素子１４をこのように配置しても、ループアンテナ１２の円偏波の受信性能に差はない。
【００５４】
図９（ａ）は、図６（ａ）に示したループアンテナ１２の設置位置に対して、ループアンテナ１２の下方に水平方向に補助導体９を配置した例を示すものである。この実施形態については後述する。図９（ｂ）は図６（ａ）に示したループアンテナ１２の無給電素子１４と同様の補助無給電素子１４１を、アンテナ導体の中心点ＣＰに対して点対称の位置にもう１つ配置したものである。また、図９（ｃ）は図６（ａ）に示した無給電素子１４の外側に、これに略平行に補助無給電素子１４２を配置したものである。更に、図９（ｄ）は、図９（ｂ）に示した無給電素子１４と補助無給電素子１４１の外側に、これらに略平行に更に補助無給電素子１４２，１４３をそれぞれ配置したものである。無給電素子の数を増やすと、ループアンテナ１２の円偏波の受信性能が向上する。
【００５５】
図１０は、本発明の第２の実施例の薄型アンテナ２０の構成を示すものであり、第１の実施例の薄型アンテナ１０と同じ方向から見たものである。第２の実施例の薄型アンテナ２０が、図１に示した第１の実施例の薄型アンテナ１０と異なる点は、ＴＶアンテナ１３の配置、及びループアンテナ１２が配置された透明フィルムの舌片部１１Ａが自由端側に延長され、その延長部分に図９（ａ）で説明した補助導体９が設けられている点のみである。この補助導体９は、ループアンテナ１２の外側に、アンテナ導体の中心点ＣＰを中心とする仮想円ＩＣに接するように設けられる（後述の図１１（ａ），（ｂ）参照）。従って、第１実施例の薄型アンテナ１０と同じ部分には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００５６】
図１０に示す透明フィルムの舌片部１１Ａの先端部に設けられた補助導体９は、その全長をループアンテナ１２が受信する電波の波長の１／２に対して、長くするか、短くするかによって、薄型アンテナ２０の指向性を変えることができる。この補助導体９は、図１０に示すように１本でも良いが、複数本配置しても良いものである。また、薄型アンテナ２０に設置されたＴＶアンテナ１３の一部を、図１０に示すように、補助導体として兼用させても良いものである。
【００５７】
図１１（ａ）は補助導体９の長さをループアンテナ１２の受信電波の波長の１／２以上の長さにした実施例を示すものである。このように、補助導体９の長さをループアンテナ１２の受信電波の波長の１／２以上の長さにすると、図１２（ａ）に示すように、ループアンテナ１２の受信の指向性が、アンテナ導体の中心点ＣＰに立てた垂直軸Ｙに対して、補助導体９の反対側の斜め上方を向いた指向軸Ｚとなる。なお、図１２（ａ）には無給電素子１４の図示は省略してある。
【００５８】
図１１（ｂ）は補助導体９の長さをループアンテナ１２の受信電波の波長の１／２未満の長さにした実施例を示すものである。このように、補助導体９の長さをループアンテナ１２の受信電波の波長の１／２未満の長さにすると、図１２（ｂ）に示すように、ループアンテナ１２の受信の指向性が、アンテナ導体の中心点ＣＰに立てた垂直軸Ｙに対して、補助導体９と同じ側の斜め上方を向いた指向軸Ｘとなる。なお、図１２（ｂ）には無給電素子１４の図示は省略してある。
【００５９】
よって、図１１（ａ）に示した補助導体９の長さがループアンテナ１２の受信電波の波長の１／２以上の長さであるループアンテナ１２を有する薄型アンテナ２０を、図１１（ｃ）に示すように、自動車１００の傾斜したフロントガラス１に取り付けると、薄型アンテナ２０の受信の指向軸の方向を、矢印Ｚで示す天頂方向に向けることができる。この結果、薄型アンテナ２０の天頂方向に対する受信性能が向上する。一方、図１１（ｂ）に示した補助導体９の長さがループアンテナ１２の受信電波の波長の１／２未満の長さであるループアンテナ１２を有する薄型アンテナ２０を、図１１（ｃ）に示すように、自動車１００の傾斜したフロントガラス１に取り付けると、薄型アンテナ２０の受信の指向軸の方向を、矢印Ｘで示す水平方向に近い方向に向けることができる。この結果、薄型アンテナ２０の水平に近い方向に対する受信性能が向上する。
【００６０】
図１３（ａ）は、本発明の第３の実施例の薄型アンテナ３０の構成を示すものであり、薄型アンテナ３０を電波の到来方向の逆方向から見た図である。第３の実施例の薄型アンテナ３０が、図１に示した第１の実施例の薄型アンテナ１０と異なる点は、ＴＶアンテナ１３の配置、及びループアンテナ１２が配置された透明フィルムの舌片部１１Ａが横方向に延長され、その延長部分にもループアンテナ１２１と１２２とが設けられている点のみである。従って、第１実施例の薄型アンテナ１０と同じ部分には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００６１】
ループアンテナ１２１は、無給電素子１４１の配置が図６（ｂ）と同様である（この図は電波の到来方向の逆方向から見た図であるので、無給電素子１４１の配置は図６（ｂ）と反対側になっている）ので、左旋回の円偏波を受信するためのループアンテナである。１６１、１７１は給電端子である。また、ループアンテナ１２２は、無給電素子１４２の配置が図６（ａ）と同様である（この図は電波の到来方向の逆方向から見た図であるので、無給電素子１４２の配置は図６（ａ）と反対側になっている）ので、ループアンテナ１２と同様の右旋回の円偏波を受信するためのループアンテナであるが、ループの全長がループアンテナ１２に対して短い。よって、ループアンテナ１２２は、より高い周波数の右旋回の円偏波を受信するものである。１６２、１７２は給電端子である。
【００６２】
なお、第３の実施例の薄型アンテナ３０では、透明フィルムの舌片部１１Ａが横長になっており、第１の実施例の薄型アンテナ１０ではＴＶアンテナ７３とそのアンテナ接続端子７９が配置されていた位置に、給電端子１６１、１６２、１７１、１７２が設けられている。また、この実施例では、透明フィルム１１の右側の部分を延長して延長部１１Ｂが形成されており、ＴＶアンテナ１３はこの延長部１１Ｂで折り返されてＴＶの受信周波数の波長分の長さを確保している。このように、本発明の薄型アンテナ３０には、透明フィルム１１の上に、複数個のループアンテナを搭載することができる。この結果、複数種類の電波用のアンテナ搭載スペースが削減され、ケーブルを統合することができるので、アンテナの車両への搭載性、取付性を向上させ、アンテナの設置コストを低減することができる。
【００６３】
図１３（ｂ）は（ａ）に示した第３の実施例の薄型アンテナ３０の変形例の薄型アンテナ３０Ｓの構成を示すものであり、薄型アンテナ３０Ｓを電波の到来方向の逆方向から見た図である。（ｂ）に示す薄型アンテナ３０Ｓが（ａ）に示した第３の実施例と異なる点は、ループアンテナ１２が配置された透明フィルム１１の舌片部１１Ａが、ＴＶアンテナ１３のアンテナ接続端子１８側にも延長され、その延長部分に車両盗難防止装置において使用される信号の送受信用（セキュリティ用）のアンテナ１５０とそのアンテナ接続端子１５１が設けられている点と、ループアンテナ１２１と１２２とがミシン目１５２により、それぞれ独立に舌片部１１Ａから切り取り可能に設けられている点である。従って、第３の実施例の薄型アンテナ３０と同じ部分には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００６４】
この変形例の薄型アンテナ３０Ｓでは、車両盗難防止が接続できると共に、ループアンテナ１２１と１２２とが、不要の際にはミシン目１５２により削除することができるようになっている。
【００６５】
図１９は、図１３（ｂ）に示した薄型アンテナ３０Ｓに設けられた車両盗難防止装置において使用されるセキュリティ用のアンテナ１５０に車両盗難防止１５０が接続された場合の、薄型アンテナ３０Ｓと薄型テレビアンテナ５０のナビゲーション装置８との接続を説明するものである。セキュリティ用のアンテナ１５０は、コネクタ１５４及びこのコネクタ１５４に接続されるケーブル１５５を介して車両盗難防止装置１５３に接続される。尚、車両盗難防止装置１５３は、ナビゲーション装置８に内蔵されていても良く、また、アンテナ１５０で送受信する信号を増幅するアンプがケーブル１５５の途中、或いはコネクタ１５４内に設けられていても良い。この実施例では、ループアンテナ１２１と１２２とは使用されていない。
【００６６】
薄型アンテナ３０Ｓに設けられたループアンテナ１２は、コネクタ２１と同軸ケーブル２を用いてナビゲーション装置８に内蔵されたＧＰＳレシーバ８１に接続されている。この実施例でも、コネクタ２１にアンプ６が内蔵されている。また、薄型アンテナ３０Ｓに設けられたＴＶアンテナ１３は、コネクタ３１と図示しないケーブル２と同軸ケーブル４によってセレクタ／アンプ４０のセレクタ４７に接続されている。
【００６７】
また、薄型テレビアンテナ５０に設けられた２つのＴＶアンテナ５１，５２は、それぞれコネクタ３１と図示しないケーブル２と同軸ケーブル４によってセレクタ４７とアンプ４８を内蔵したセレクタ／アンプ４０に接続され、その後に同軸ケーブル５を通じてナビゲーション装置８に内蔵されたＴＶチューナ８２に接続されている。ナビゲーション装置８には、ＧＰＳレシーバ８１、ＴＶチューナ８２の他に、地図情報記憶媒体８３、液晶表示器８４、及びコントローラ８５があり、内部バス８６で相互に接続されている。図１９に示した構成は、図３に示した構成において薄型アンテナ１０が薄型アンテナ３０Ｓに置き換わっただけのものであり、各部材の機能は図３において説明したので、これ以上の説明を省略する。
【００６８】
薄型アンテナ３０Ｓには、セキュリティ用のアンテナ１５０の代わりに、或いはセキュリティ用のアンテナ１５０に加えて、自動車のキーレスエントリシステムで使用される信号用のアンテナや、遠隔エンジン始動装置で使用される信号用のアンテナを搭載することができる。この場合には、薄型アンテナ３０Ｓがキーレスエントリシステムや遠隔エンジン始動装置のアンテナとして動作する。また、車両盗難防止装置、キーレスエントリシステムや遠隔エンジン始動装置用のアンテナは、これらの装置を接続しない場合には、切り取ることができる。
【００６９】
図１４（ａ）〜（ｄ）は本発明の薄型アンテナに使用する円偏波用のループアンテナ１２のアンテナ導体の形状を長方形とした場合の無給電素子１４の配置例を示すものである。これらの図は右旋回の円偏波の到来方向からループアンテナ１２を見た図である。
【００７０】
図１４（ａ）のループアンテナ１２は、図６（ａ）に示したループアンテナ１２の平行な辺のアンテナ導体が、左下方向に同じ長さだけ延長された長方形のアンテナ導体を備えるものであり、その１つの頂点に給電端子１６，１７が設けられている。この実施例でも、無給電素子１４は、アンテナ導体の一辺に平行な第１の部分１４Ａと、この第１の部分１４Ａに電気的に接続され、第１の部分１４Ａに対して折り曲げられた状態で接続する第２の部分１４Ｂとから構成されている。第２の部分１４Ｂはアンテナ導体の他の辺に近づく方向に折り曲げられているが、この第２の部分１４Ｂはその自由端部ほど、近接するアンテナ導体の一辺との距離が大きくなっている。そして、給電端子１６，１７は、給電端子１７が接地される。
【００７１】
図１４（ｂ）のループアンテナ１２は、図１４（ａ）のループアンテナ１２と同じ形状の長方形のアンテナ導体を備えるものであり、その１つの頂点に給電端子１６，１７が設けられている。この実施例の無給電素子１４は、図１４（ａ）に示した無給電素子１４が、長方形のアンテナ導体の中心点ＣＰに対して点対称の位置に設けられたものである。そして、給電端子１６，１７は、給電端子１６が接地される。
【００７２】
図１４（ｃ）のループアンテナ１２は、図６（ａ）に示したループアンテナ１２の平行な辺のアンテナ導体が右下方向に同じ長さだけ延長された長方形のアンテナ導体を備えるものであり、その１つの頂点に給電端子１６，１７が設けられている。この実施例でも、無給電素子１４は、アンテナ導体の一辺に平行な第１の部分１４Ａと、この第１の部分１４Ａに電気的に接続し、第１の部分１４Ａに対して折り曲げられた状態で接続する第２の部分１４Ｂとから構成されている。第２の部分１４Ｂはアンテナ導体の他の辺に近づく方向に折り曲げられているが、この第２の部分１４Ｂはその自由端部ほど、近接するアンテナ導体の一辺との距離が大きくなっている。そして、給電端子１６，１７は、給電端子１７が接地される。
【００７３】
図１４（ｄ）のループアンテナ１２は、図１４（ｃ）のループアンテナ１２と同じ形状の長方形のアンテナ導体を備えるものであり、その１つの頂点に給電端子１６，１７が設けられている。この実施例の無給電素子１４は、図１４（ｃ）に示した無給電素子１４が、長方形のアンテナ導体の中心点ＣＰに対して点対称の位置に設けられたものである。そして、給電端子１６，１７は、給電端子１６が接地される。
【００７４】
本発明の薄型アンテナ１０、２０、３０、３０Ｓに使用する円偏波の受信用のループアンテナ１２のアンテナ導体の形状は、前述の正方形と長方形以外にも、種々の形状が可能である。その形状について以下に説明する。
【００７５】
図１５（ａ）はループアンテナ１２のアンテナ導体の形状を六角形とした場合の無給電素子１４の配置の一例を示すものである。この例では、無給電素子１４の第１の部分１４Ａと第２の部分１４Ｂの両方が六角形のアンテナ導体の隣り合う２つの辺に平行に形成されている。第２の部分１４Ｂは隣接する六角形のアンテナ導体の一辺の長さを越えて更に延長されても良いものである。また、無給電素子１４は、この六角形のアンテナ導体の中心点ＣＰに対して、６０度の整数倍だけ回転させた位置に配置することもできる。更に、無給電素子１４の第２の部分１４Ｂは、図１５（ｂ）に示すように、第１の部分１４Ａに対して折り曲げずに、そのまま直線的に延長しても良いものである。
【００７６】
図１５（ｃ）はループアンテナ１２のアンテナ導体の形状を三角形とした場合の無給電素子１２の配置の一例を示すものである。この例では、無給電素子１４の第１の部分１４Ａが三角形のアンテナ導体の給電端子１６に隣り合う１つの辺に平行に形成され、第２の部分１４Ｂは第１の部分１４Ａに対して三角形のアンテナ導体の他の辺に近づく側に折り曲げられている。また、無給電素子１４は、この三角形のアンテナ導体の中心点ＣＰに対して、１２０度だけ左回りに回転させた位置に配置することもできる。
【００７７】
図１５（ｄ）はループアンテナ１２のアンテナ導体の形状が正方形である場合の、無給電素子１４の配置の更に別の例を示すものである。前述の実施例では、無給電素子１４は全てループアンテナ１２のアンテナ導体の外側に配置されていたが、この実施例では、無給電素子１４がループアンテナ１２のアンテナ導体の内部に配置されている点が異なる。このように、無給電素子１４は、ループアンテナ１２のアンテナ導体の形状如何にかかわらず、アンテナ導体の内側に配置することもできる。
【００７８】
以上の実施例では、ループアンテナ１２のアンテナ導体の形状は多角形であったが、アンテナ導体の形状は円形でも良く、その実施例について説明する。
【００７９】
図１６（ａ）はループアンテナ１２のアンテナ導体の形状を円形とした場合の、無給電素子１４の配置の一例を示すものである。この例では、無給電素子１４の第１の部分１４Ａが、円形のアンテナ導体の１つの接線に平行に、かつ円弧から所定距離だけ離れた位置に形成されている。第２の部分１４Ｂは第１の部分１４Ａに対してアンテナ導体に近づく側に折り曲げられて配置されている。この実施例では、第２の部分１４Ｂは、２つの給電端子１６、１７の間と中心点ＣＰとを通る中心線ＣＬに対して平行に配置されている。なお、図１６（ｂ）に示すように、無給電素子１４の第１の部分１４Ａは、ループアンテナ１２の円弧状のアンテナ導体に平行（同心円状）に形成しても良いものである。更に、無給電素子１４の第１の部分１４Ａと第２の部分１４Ｂを、図１６（ｃ）に示すように、共に２つの給電端子１６、１７の間と中心点ＣＰを通る中心線ＣＬに対して平行に配置しても良い。更にまた、図１６（ｄ）に示すように、円形のループアンテナ１２のアンテナ導体の一部を直線的に形成し、無給電素子１４の第１の部分１４Ａに平行な部分１２Ｐを作っても良い。
【００８０】
なお、本発明の薄型アンテナ１０、２０、３０に使用できるループアンテナ１２のアンテナ導体の形状、及び、無給電素子１４の数と配置は、前述の実施例に限定されるものではない。
【００８１】
図１８は、図６（ａ）で説明した本発明の円偏波用の薄型のループアンテナ１２及び無給電素子１４の一実施例における具体的な寸法を説明するための図である。まず、ループアンテナ１２側の諸寸法について説明する。この実施例では、給電端子１６，１７の寸法は、短手方向の長さＥが３ｍｍ、長手方向の長さＦが５ｍｍであり、給電端子１６，１７とアンテナ導体とを結ぶ連絡導体２７の長さＧが１０ｍｍである。また、連絡導体２７の線間寸法Ｈは３ｍｍである。更に、正方形状のアンテナ導体の一辺の長さＫは３０〜３５ｍｍであり、アンテナ導体のパターン幅Ｊは０．３ｍｍである。
【００８２】
次に、無給電素子１４は、アンテナ導体に平行な第１の部分１４Ａの長さＺ１は１５〜２５ｍｍ、第１の部分１４Ａに電気的に接続する第２の部分１４Ｂの長さＺは３５〜４５ｍｍであり、第１の部分１４Ａと第２の部分１４Ｂを加えた全長Ｚが５５〜７５ｍｍである。また、第１の部分１４Ａとアンテナ導体との距離Ｍは１．５〜３．５ｍｍである。
【００８３】
図１８に示す実施例の円偏波用の薄型のループアンテナ１２は、ＧＰＳ用の電波を受信することができる。この実施例の寸法はあくまでも一例であり、受信する電波の周波数が異なれば、前述の寸法は周波数の高低に応じて比例的に増減させることができる。
【００８４】
更に、前述の実施例では、薄型アンテナ１０，２０，３０は、ループアンテナ１２を透明フィルム１１の上に形成し、自動車のフロントガラス１の裏面側に貼付するものを説明したが、ループアンテナ１２は、通常のプリント基板上や、樹脂ケースの表面のような不透明な誘電体の上に形成することができる。このような形態は、通信機能を有する家庭用機器で、通信波として円偏波を用いるもの、例えば、パーソナルコンピュータとその周辺機器との間の無線接続が円偏波によるものや携帯端末等、に有効に適用することができる。更にまた、前述の実施例ではループアンテナ１２をＧＰＳ用として説明したが、本発明のアンテナは円偏波であれば適用可能であり、アンテナの用途がＧＰＳ用に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の第１の実施例の薄型アンテナの構成を示す平面図及びこれに接続するケーブルを説明する図である。
【図２】（ａ）は本発明の薄型アンテナと共に使用する薄型のテレビアンテナの構成を示す平面図、（ｂ）は図１の薄型アンテナと（ａ）の薄型テレビアンテナを自動車のフロントガラスに設置した場合の、ナビゲーション装置との接続を示す自動車の車室内前方の斜視図である。
【図３】図２（ｂ）に示した薄型アンテナと薄型テレビアンテナ及びナビゲーション装置との接続を示す回路図である。
【図４】（ａ）は図１に示したループアンテナとアンプを内蔵するコネクタを先端に取り付けたケーブルとの接続を説明する図、（ｂ）は（ａ）に示したアンプの内部の回路構成の一例を示す回路図である。
【図５】（ａ）は図１に示したループアンテナにバランス回路とアンプとを介してケーブルを接続した状態を示す図、（ｂ）は（ａ）のバランス回路の一例を示す回路図、（ｃ）は（ａ）のバランス回路の他の例を示す回路図である。
【図６】（ａ）は本発明に使用する円偏波アンテナのうちの右旋回の円偏波受信用の薄型アンテナの構成を示す平面図、（ｂ）は本発明に使用する円偏波アンテナのうちの左旋回の円偏波受信用の薄型アンテナの構成を示す平面図である。
【図７】（ａ）は本発明に使用する円偏波アンテナのうちの右旋回の円偏波受信用の薄型アンテナの別の構成を示す平面図、（ｂ）は本発明に使用する円偏波アンテナのうちの左旋回の円偏波受信用の薄型アンテナの別の構成を示す平面図である。
【図８】本発明の薄型アンテナに使用するループアンテナの構成例を円偏波の到来方向から見た図であり、（ａ）は右旋回円偏波を受信するための別の例を示すループアンテナの構成を示す図、（ｂ）は左旋回円偏波を受信するための別の例を示すループアンテナの構成を示す図、（ｃ）は右旋回円偏波を受信するための更に別の例を示すループアンテナの構成を示す図、（ｄ）は右旋回円偏波を受信するための更に別の例を示すループアンテナの構成を示す図である。
【図９】本発明の薄型アンテナに使用する円偏波用のループアンテナの構成例を円偏波の到来方向から見た図であり、（ａ）は図６（ａ）に示したループアンテナの設置位置に対して水平方向に補助導体を配置した例を示す図、（ｂ）は図６（ａ）に示したループアンテナの無給電素子と同様の補助無給電素子を、ループアンテナの中心点に対して点対称の位置に更に設けた例を示す図、（ｃ）は図６（ａ）に示したループアンテナの無給電素子の外側に、これに略平行に補助無給電素子を更に配置した例を示す図、（ｄ）は図６（ｂ）に示したループアンテナの無給電素子と補助無給電素子の外側に、これらに略平行に補助無給電素子を更にそれぞれ配置した例を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施例の薄型アンテナの構成を示す平面図である。
【図１１】（ａ）は補助導体の長さをループアンテナの受信電波の波長の１／２以上の長さにした実施例を示す図、（ｂ）は補助導体の長さをループアンテナの受信電波の波長の１／２未満の長さにした実施例を示す図、（ｃ）は（ａ）と（ｂ）の構成の相違による薄型アンテナの指向性の相違を示す図である。
【図１２】（ａ）は図１１（ａ）に示すループアンテナの受信の指向性を説明する図、（ｂ）は図１１（ｂ）に示すループアンテナの受信の指向性を説明する図である。
【図１３】（ａ）は本発明の第３の実施例の薄型アンテナの構成を示す平面図、（ｂ）は本発明の第３の実施例の変形例の薄型アンテナの構成を示す平面図である。
【図１４】（ａ）〜（ｄ）は本発明の薄型アンテナに使用する円偏波用のループアンテナのアンテナ導体の形状を長方形とした場合の、無給電素子の色々な配置例を示す図である。
【図１５】（ａ）は本発明の薄型アンテナに使用する円偏波用のループアンテナの、アンテナ導体の形状を六角形とした場合の無給電素子の配置の一例を示す図、（ｂ）は本発明の薄型アンテナに使用する円偏波用のループアンテナの、アンテナ導体の形状を六角形とした場合の無給電素子の配置の別の例を示す図、（ｃ）は本発明の薄型アンテナに使用する円偏波用のループアンテナの、アンテナ導体の形状を三角形とした場合の無給電素子の配置の一例を示す図、（ｄ）は本発明の薄型アンテナに使用する円偏波用のループアンテナのアンテナ導体形状を正方形とした場合の無給電素子の配置の更に別の配置例を示す図である。
【図１６】（ａ）は本発明の薄型アンテナに使用する円偏波用のループアンテナのアンテナ導体の形状を円形とした場合の無給電素子の配置の一例を示す図、（ｂ）本発明の薄型アンテナに使用する円偏波用のループアンテナのアンテナ導体の形状を円形とした場合の無給電素子の配置の別の例を示す図、（ｃ）は本発明の薄型アンテナに使用する円偏波用のループアンテナのアンテナ導体の形状を円形とした場合の無給電素子の配置の更に別の例を示す図、（ｄ）は本発明の薄型アンテナに使用する円偏波用のループアンテナのアンテナ導体の形状を円の一部と直線とした場合の無給電素子の配置の例を示す図である。
【図１７】（ａ）は図１のＡ‐Ａ線における局部断面図、（ｂ）は（ａ）の変形実施例の構成を示す局部断面図、（ｃ）は本発明のループアンテナを自動車のフロントガラス等の誘電体に埋め込んだ状態を示す部分断面図である。
【図１８】本発明の無給電素子を備えた円偏波用の薄型のループアンテナの一実施例における具体的な寸法を説明するための図である。
【図１９】図１３（ｂ）に示した薄型アンテナと薄型テレビアンテナ及びナビゲーション装置との接続を示す回路図である。
【符号の説明】
【００８６】
１    フロントガラス
２，３，４，５    ケーブル
６    アンプ
７    バランス回路
８    受信機（ナビゲーション装置）
９    補助導体
１０    第１の実施例の薄型アンテナ
１１    透明フィルム
１２，１２１，１２２    ループアンテナ
１３，５１，５２，７３    ＴＶアンテナ
１４，１４１，１４２    無給電素子
１４Ａ    第１の部分
１４Ｂ    第２の部分
１６，１７，１６１，１６２，１７１，１７２    給電端子
１８，５３，５４，７９    アンテナ接続端子
２１，３１    コネクタ
４０    セレクタ／アンプ
５０    薄型のテレビアンテナ
１５０    セキュリティ用のアンテナ
１５３    車両盗難防止装置
【図１】
2008236780.tif 000003
【図２】
2008236780.tif 000004
【図３】
2008236780.tif 000005
【図４】
2008236780.tif 000006
【図５】
2008236780.tif 000007
【図６】
2008236780.tif 000008
【図７】
2008236780.tif 000009
【図８】
2008236780.tif 000010
【図９】
2008236780.tif 000011
【図１０】
2008236780.tif 000012
【図１１】
2008236780.tif 000013
【図１２】
2008236780.tif 000014
【図１３】
2008236780.tif 000015
【図１４】
2008236780.tif 000016
【図１５】
2008236780.tif 000017
【図１６】
2008236780.tif 000018
【図１７】
2008236780.tif 000019
【図１８】
2008236780.tif 000020
【図１９】
2008236780.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成20年5月21日(2008.5.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電点を備えるループアンテナと、
接続端子を備える第１のアンテナと、を備え、
前記第１のアンテナは、前記ループアンテナのアンテナ導体に対して、独立した導体から構成され、かつ前記ループアンテナの周囲を取り囲むように配置されることを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
前記第１のアンテナの端部は折り返されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
給電点を備えるループアンテナと、
それぞれ接続端子を備える第２及び第３のアンテナと、を備え、
前記第２及び第３のアンテナは、各々前記ループアンテナのアンテナ導体に対して、独立した導体から構成され、かつ前記第２のアンテナと前記第３のアンテナとで、前記ループアンテナの周囲を取り囲むように配置されることを特徴とするアンテナ。
【請求項４】
前記ループアンテナの中心点と給電点を結ぶ直線は、前記第１のアンテナの接続端子と前記第２のアンテナの接続端子との間になるように配置されることを特徴とする請求項３に記載のアンテナ。
【請求項５】
前記ループアンテナ全体が、前記第１のアンテナの接続端子と前記第２のアンテナの接続端子との間に収まるように配置されることを特徴とする請求項３に記載のアンテナ。
【請求項６】
前記ループアンテナの給電点が、前記第１のアンテナの接続端子と前記第２のアンテナの接続端子との間に収まるように配置されることを特徴とする請求項３に記載のアンテナ。
【請求項７】
前記第１及び／又は第２のアンテナの端部は折り返されていることを特徴とする請求項３から６の何れか１項に記載のアンテナ。
【請求項８】
前記給電点は、前記ループアンテナを構成するアンテナ導体に対して上方向に配置され、かつ前記第２及び第３のアンテナの接続端子は、前記第２及び第３のアンテナを構成するアンテナ導体に対して上方向に配置されることを特徴とする請求項３から７の何れか１項に記載のアンテナ。
【請求項９】
前記ループアンテナは略正方形のアンテナ導体であって、
前記アンテナ導体の略正方形の１つの頂点に給電点を備え、アンテナ導体の略正方形における給電点を備える頂点が上方向に配置されることを特徴とする請求項８に記載のアンテナ。
【請求項１０】
前記ループアンテナはＧＰＳ又はＥＴＣ用の電波を受信し、前記第２及び第３のアンテナはＴＶ放送電波又はＦＭ放送電波を受信するものであることを特徴とする請求項３から９の何れか１項に記載のアンテナ。
【請求項１１】
前記アンテナは、自動車の運転席と反対側のフロントガラスの上部に設けられることを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載のアンテナ。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明はアンテナに関し、特に、自動車等の移動体において、移動体のデザインを損ねることなく移動体に取り付けられて使用されるアンテナに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
そこで、本発明は、アンテナを構成する線状の導体を１つの面を形成するように配置することにより、アンテナを薄型化して車両の内部に搭載可能とし、車両のデザインを損なう虞を無くすと共に、アンテナが視界を遮る虞がなく、更に、給電構造が簡易で、主に円偏波を良好に送信及び／又は受信することが可能なアンテナを提供することを目的としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また、本発明の他の目的は、車両に搭載する必要のあるその他のアンテナをできるだけ多くこの薄型アンテナに組み込むことにより、アンテナ搭載スペースを削減し、アンテナのコストを低減したアンテナを提供することにある。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
前記目的を達成する本発明のアンテナは、次の第１と第２の形態をとることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
第１の形態は、給電点を備えるループアンテナと、接続端子を備える第１のアンテナとを備え、第１のアンテナは、ループアンテナのアンテナ導体に対して、独立した導体から構成され、かつループアンテナの周囲を取り囲むように配置されることを特徴とするアンテナである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
第２の形態は、給電点を備えるループアンテナと、それぞれ接続端子を備える第２及び第３のアンテナとを備え、第２及び第３のアンテナは、各々ループアンテナのアンテナ導体に対して、独立した導体から構成され、かつ第２のアンテナと第３のアンテナとで、ループアンテナの周囲を取り囲むように配置されることを特徴とするアンテナである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明によれば、給電構造が簡単で、円偏波を送信及び／又は受信することができるアンテナが提供される。また、薄型の誘電体に各種のアンテナを設置することができる上に、車両の誘電体に設置することもできるため、車両デザインを損なう虞がなく、アンテナが損傷したり、盗難被害に合う等の虞がないという効果がある。更に、薄型の誘電体を透明フィルムとすることにより、運転者の視界を遮る虞がないという効果がある。更にまた、車両に搭載する必要のあるその他のアンテナをできるだけ多くこの薄型アンテナに組み込むことにより、複数種類の電波用のアンテナ搭載スペースが削減され、ケーブルを統合することができるので、アンテナの車両への搭載性、取付性が向上し、アンテナの設置コストが低減されるという効果もある。