(57)【要約】【課題】それぞれ対象周波数帯の異なる複数のアンテナ素子をよりコンパクトに配置しながら、各素子間の干渉等を防止し、安定した状態で送受信動作させる。【解決手段】アンテナ基板３１上に並列配置したＧＰＳ用アンテナ素子３２とＥＴＣ用アンテナ素子３３のうち、ＥＴＣ用アンテナ素子３３は、素子パターン３３１  が形成される誘電体板３３２  の側面を接地板３３３  で包囲する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ誘電体板上に形成した互いに対象周波数帯が異なる複数のアンテナ素子を同一アンテナ基板上に配置する複合アンテナ装置であって、
上記複数のアンテナ素子のうち、少なくとも１つのアンテナ素子は、形成される誘電体板の側面を接地板で包囲することを特徴とする複合アンテナ装置。
【請求項２】
上記誘電体板の側面を接地板で包囲したアンテナ素子は、指向性を有することを特徴とする請求項１記載の複合アンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車の各種通信用アンテナを統合した複合アンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、自動車においては急速にインテリジェント化が進んでおり、これに連れて従来より一般的に装備していたＡＭ／ＦＭ用の各アンテナに加えて、ナビゲーション装置としてのＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ：全地球測位システム）用やＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ：道路交通情報通信システム）の電波ビーコン受信用、テレビチューナ用、さらには有料自動車道料金所のＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｔｏｌｌ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ：自動料金収受システム）用と、それぞれ対象周波数帯の異なるアンテナを自動車の車体に設置しなければならない。
【０００３】
しかしながら、多数のアンテナを別々に車体に取付けるものとすると、外観の点ばかりでなく、配線の取り回しが複雑になるなど、不都合な点が多々生じる。
【０００４】
そこで、現時点ではまだそのようなアンテナは実用化されていないが、ある程度用途が似通った複数のアンテナ類を一体的に構成することが考えられる。
【０００５】
図３は、互いに対象周波数帯の異なる２つの平面アンテナを隣接して一体に構成した場合を例示するものである。同図で、アンテナ基板１１上に、それぞれ矩形の誘電体板上に素子パターンをプリント形成したＧＰＳ用のアンテナ素子１２とＥＴＣ用のアンテナ素子１３をそれぞれ隣接配置している。
【０００６】
同図中、各アンテナ素子１２，１３からはそれぞれアンテナケーブル１２ａ，１３ａが延在されており、ＧＰＳ用のアンテナ素子１２のアンテナケーブル１２ａの他端は図示しないナビゲーション装置へ、ＥＴＣ用のアンテナ素子１３のアンテナケーブル１３ａの他端は図示しないＥＴＣユニットにそれぞれ接続される。
【０００７】
ＧＰＳ用のアンテナ素子１２は、例えば円形のマイクロパッチアンテナで構成され、１．５７［ＧＨｚ］で全周囲から送られてくるＧＰＳ放送からの電波の受信のみに用いられる。
【０００８】
一方、ＥＴＣ用のアンテナ素子１３は、１対角を切欠いた矩形のマイクロパッチアンテナで構成され、５．８［ＧＨｚ］で所定の方向、具体的には車両の前方斜め上の方向に位置するＥＴＣゲートの送受信部との間で送受信を行なう。
【０００９】
図示する如くＧＰＳ用のアンテナ素子１２に対してＥＴＣ用のアンテナ素子１３の放射方向を略４５°異ならせているのは、ＧＰＳ用のアンテナ素子１２とＥＴＣ用のアンテナ素子１３を隣接するものとしながらも、これらのアンテナ素子１２，１３が相互に干渉し、特にＥＴＣ側のアンテナ素子１３での送受信が阻害されて、有料道路ゲートでの料金収受処理ができなくなってしまうのを回避するための措置である。
【００１０】
しかしながら、このように一方のアンテナ素子の放射方向を他のアンテナ素子の放射方向と異ならせて配置すると、図示する如く斜めに配置した側のアンテナ素子１３のアンテナケーブル１３ａをアンテナ素子１２のアンテナケーブル１２ａに比して、より長く取り回す必要があり、装置の回路実装上不利となる。
【００１１】
また、アンテナ素子１３をアンテナ素子１２に対して斜めに配置している分、アンテナ基板１１の横方向のサイズが大きくなってしまい、装置全体の小型化を阻む要因となる。
【００１２】
図４は、アンテナ基板２１上に上記ＧＰＳ用のアンテナ素子１２とＥＴＣ用のアンテナ素子１３とを同一放射方向に揃えて配置したものである。この場合、アンテナ素子１２，１３の間に充分大きな間隔ｄ１をとることで相互の干渉を防ぎ、ＧＰＳ用のアンテナ素子１２だけでなくＥＴＣ用のアンテナ素子１３の安定した動作を保証するようにしたものである。
【００１３】
しかしながら、図４に示した如くアンテナ基板２１の横幅が非常に大きなものとなってしまい、装置の小型化が不可能となるので、現実的ではない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した如く、それぞれ対象周波数帯の異なる複数のアンテナ素子を同一放射方向に揃えて近接配置し、且つその干渉を防いで個々のアンテナを安定して動作させることは困難であった。
【００１５】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、それぞれ対象周波数帯の異なる複数のアンテナ素子をよりコンパクトに配置しながら、各素子間の干渉等を防止し、安定した状態で送受信動作させることが可能な複合アンテナ装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、それぞれ誘電体板上に形成した互いに対象周波数帯が異なる複数のアンテナ素子を同一アンテナ基板上に配置する複合アンテナ装置であって、上記複数のアンテナ素子のうち、少なくとも１つのアンテナ素子は、形成される誘電体板の側面を接地板で包囲することを特徴とする。
【００１７】
このような構成とすれば、それぞれ対象周波数帯の異なる複数のアンテナ素子をよりコンパクトに配置しながら、特に他のアンテナ素子の影響を受け易いアンテナ素子を形成した誘電体板の側面を接地板で包囲することにより、近接する他のアンテナ素子との干渉を回避し、個々のアンテナ素子を安定した状態で送受信動作させることが可能となる。
【００１８】
請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記誘電体板の側面を接地板で包囲したアンテナ素子は、指向性を有することを特徴とする。
【００１９】
このような構成とすれば、上記請求項１記載の発明の作用に加えて、接地板でアンテナ素子を包囲することでそのアンテナの放射ビームを絞ることとなり、特に指向性を持つアンテナ素子の利得を向上させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下本発明をＧＰＳ及びＥＴＣ用の複合アンテナ装置に適用した場合の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
図１（Ａ）はその外観構成を示すもので、アンテナ基板３１上に、それぞれ矩形の誘電体板上に素子パターンをプリント形成したＧＰＳ用のアンテナ素子３２とＥＴＣ用のアンテナ素子３３を方向を揃えて近接配置している。
【００２２】
同図中、各アンテナ素子３２，３３からはそれぞれアンテナケーブル３２ａ，３３ａが同一方向に延在されており、ＧＰＳ用のアンテナ素子３２のアンテナケーブル３２ａの他端は図示しないナビゲーション装置へ、ＥＴＣ用のアンテナ素子３３のアンテナケーブル３３ａの他端は図示しないＥＴＣユニットにそれぞれ接続される。
【００２３】
特にＥＴＣ用のアンテナ素子３３に関しては、図１（Ｂ）でその断面構造も示すように、アンテナ素子パターン３３１を形成した矩形の誘電体板３３２の側面４面及び底面を包囲するようにして、金属、例えば銅板により構成されるアース板３３３を配設するものとする。
【００２４】
上述したように、ＧＰＳ用のアンテナ素子３２の影響を受け易いＥＴＣ用のアンテナ素子３３に対して、その誘電体板３３２の側面及び底面をアース板３３３で包囲したことにより、ＧＰＳ用のアンテナ素子３２との間隔ｄ２を図示する如く、ごく小さく設定しながらも、ＧＰＳ用のアンテナ素子３２との干渉を回避し、ＧＰＳ用のアンテナ素子３２とＥＴＣ用のアンテナ素子３３を共に安定した状態で動作させることができる。
【００２５】
加えて、ＥＴＣ用のアンテナ素子３３に関しては、誘電体板３３２の側面をアース板３３３で包囲することで、そのアンテナの放射ビームパターンを絞ることとなるので、指向性を有するアンテナ素子であるＥＴＣ用のアンテナ素子３３の利得を向上させることができる。
【００２６】
図２は、上記ＥＴＣ用のアンテナ素子３３を構成するアース板３３３がある場合とない場合の各種特性を比較して示すものであり、図２（Ａ）が周波数ｆ＝５．８２０［ＭＨｚ］時のアンテナ放射パターン、図２（Ｂ）が角度−平均利得特性、図２（Ｃ）が角度−軸比特性である。いずれにおいても、アース板３３３がある場合を実線で、アース板３３３がない場合を波線で示している。
【００２７】
図２（Ａ）のアンテナ放射パターンでは、アース板３３３を有する方が、指向性がより前方に偏よっていることを示している。
【００２８】
図２（Ｂ）の角度−平均利得特性では、アース板３３３を有する方が、例えば±９０°の位置近傍、真横方向で０．５［ｄＢ］〜０．７［ｄＢ］程度、＋６０°の位置で１．６［ｄＢ］程度向上しており、総じてアース板３３３を有している方が高い利得を得ていることがわかる。
【００２９】
図２（Ｃ）の角度軸比特性では、特に正面０°方向からプラスの方向にかけてアース板３３３を有する方がより低い値となっており、他のアンテナとは干渉しにくいことがわかる。
【００３０】
その他、本発明は上記実施の形態に限らず、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能であるものとする。
【００３１】
さらに、上記実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施の形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題の少なくとも１つが解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも１つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、それぞれ対象周波数帯の異なる複数のアンテナ素子をよりコンパクトに配置しながら、特に他のアンテナ素子の影響を受け易いアンテナ素子を形成した誘電体板の側面を接地板で包囲することにより、近接する他のアンテナ素子との干渉を回避し、個々のアンテナ素子を安定した状態で送受信動作させることが可能となる。
【００３３】
請求項２記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、接地板でアンテナ素子を包囲することでそのアンテナの放射ビームを絞ることとなり、特に指向性を持つアンテナ素子の利得を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る複合アンテナ装置の外観構成を示す斜視図（図１（Ａ））と同図（Ａ）のＩ−Ｉ線に沿った断面構造を示す断面図（図１（Ｂ））。
【図２】同実施形態に係るアンテナ放射パターン（図２（Ａ））と、角度−平均利得特性（図２（Ｂ））及び角度−軸比特性（図２（Ｃ））を示す図。
【図３】従来の複合アンテナ装置の構成を例示する図。
【図４】従来の複合アンテナ装置の構成を例示する図。
【符号の説明】
３１…アンテナ基板
３２…（ＧＰＳ用）アンテナ素子
３３…（ＥＴＣ用）アンテナ素子
３３１…アンテナ素子パターン
３３２…誘電体板
３３３…アース板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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