(57)【要約】【課題】所望の送受信特性を確保しつつ、小型化する。【解決手段】車載アンテナを、車両のリアガラスを誘電体基板とする平面アンテナ１１によって構成し、平面アンテナ１１を、リアガラスの車室内側表面上に配置された導電性薄膜等からなる放射導体２１および放射導体２１を外側から囲む接地導体２２を備えて構成し、放射導体２１の内部に貫通孔からなる中抜き部２３を設け、この中抜き部２３においてリアガラスの車室内側表面が露出するようにした。【選択図】      図３
2004214821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板の同一の表面上に設けられた放射素子および該放射素子の外縁部から外側に向かい離間した位置で前記外縁部の周囲を囲む接地導体を備える車載アンテナであって、
前記放射素子は、前記誘電体基板の前記表面を露出させる中抜き部を備えることを特徴とする車載アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載アンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば車両用窓ガラスの車室内側の同一の表面上に設けられた放射導体および放射導体の外縁部から外側に向かい離間した位置で放射導体の縁部の周囲を囲む略環状の接地導体を備える平面アンテナが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２５２５２０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術の一例に係る平面アンテナを車両に搭載する際に、例えばフロントガラスやリアガラス等の車両用窓ガラスに配置する場合には、車両の乗員の視野が妨げられてしまうことを防止すると共に、車両の外観性が損なわれてしまうことを防止することが望まれている。
これに伴い、所望の送受信特性を確保しつつ、平面アンテナを小型化することが望まれている。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、所望の送受信特性を確保しつつ、小型化することが可能な車載アンテナを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の発明の車載アンテナは、誘電体基板（例えば、実施の形態でのリアガラス２）の同一の表面（例えば、実施の形態での車室内側表面２Ａ）上に設けられた放射素子および該放射素子（例えば、実施の形態での放射導体２１）の外縁部から外側に向かい離間した位置で前記外縁部の周囲を囲む接地導体を備える車載アンテナであって、前記放射素子は、前記誘電体基板の前記表面を露出させる中抜き部（例えば、実施の形態での中抜き部２３）を備えることを特徴としている。
【０００６】
上記構成の車載アンテナによれば、放射素子の内部に中抜き部を設けることによって、中抜き部を設けない放射素子に比べて、所望の感度特性を確保しつつ、共振周波数を低下させることができる。これにより、中抜き部を設けた放射素子に対して所望の共振周波数を確保する際には、中抜き部を設けない放射素子に比べて寸法をより小さく、つまり誘導体基板の表面上における放射素子の面積を低減することができる。
すなわち、誘導体基板の表面上における放射素子の表面の寸法は、対象とする電波の波長に応じて設定されることから、中抜き部を設けることに起因する共振周波数の低下分を補うようにして、放射素子の表面の寸法を小さくすることができる。
これに伴い、接地導体の表面の寸法を低減することができ、車載アンテナを小型化することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車載アンテナの一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態による車載アンテナ１０は、例えば図１および図２に示すように、車両１の窓ガラスのうち、例えばリアガラス２の周縁部２ａの車室内側表面２Ａ上に配置されている。
そして、この車載アンテナ１０は、例えば人工衛星を利用して車両の位置を測定するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）通信網からの測位信号を受信したり、ＧＰＳによる位置情報を利用して緊急通報等を行う際に利用されるＧＰＳアンテナや、例えば路側無線装置と車載器との狭域無線通信ＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｓｈｏｒｔ  Ｒａｎｇｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）によって、各種の情報提供サービスから配信されるデータを受信したり、自動料金収受の処理を実行する際に利用されるＤＳＲＣアンテナや、例えば人工衛星を利用した放送や各種の情報提供サービスから配信されるデータを受信するアンテナや、例えば人工衛星や適宜の基地局との移動体通信に利用される移動体通信用アンテナ等とされている。
【０００８】
車載アンテナ１０は、例えば、リアガラス２を誘電体基板として、リアガラス２の車室内側表面２Ａ上に配置された平面アンテナ１１を備えて構成され、平面アンテナ１１は、例えば図３に示すように、リアガラス２の車室内側表面２Ａ上に配置された導電性薄膜等からなる放射導体２１および接地導体２２を備えて構成されている。
【０００９】
放射導体２１は、例えば２対の対向する２辺を有する略４角形の導電性薄膜において、隣接する２辺が略直交してなる２対の対向する２つの隅部のうち、一対の２つの隅部が切除されて、略直線状の摂動部２１ａ，２１ａが形成されなり、これらの摂動部２１ａ，２１ａによって、円偏波のモードが生起されるように構成されている。
さらに、放射導体２１の内部には貫通孔とされる中抜き部２３が設けられ、この中抜き部２３においてリアガラス２の車室内側表面２Ａが露出するようにされ、放射導体２１は、例えば所定幅の帯状導体の両端部が互いに接続されてなる略環状に形成されている。
ここで、中抜き部２３の内縁部は、放射導体２１の外縁部から内側に向かい所定幅だけ離間した位置において、外縁部の形状に沿うような形状を有するように形成されている。
このため、中抜き部２３の内縁部の２対の対向する２つの隅部のうち、一対の２つの隅部には、放射導体２１の外縁部に形成された一対の略直線状の摂動部２１ａ，２１ａに沿うような略直線状のコーナー部２３ａ，２３ａが形成されている。
そして、放射導体２１は、適宜の給電線（図示略）に接続され、適宜の高周波電流が給電されている。
【００１０】
接地導体２２は、例えば略４角形環状の導電性薄膜とされ、適宜のアース線（図示略）に接続されて常時接地されており、車室内側表面２Ａ上に設けられた放射導体２１の外縁部から外側に向かい離間した位置で、この外縁部の周囲を囲むように配置されている。
これにより、放射導体２１の外縁部と、接地導体２２の内縁部との間においては、誘電体基板とされるリアガラス２の車室内側表面２Ａが露出しており、平面アンテナ１１は、いわば放射導体２１と接地導体２２との間で共振回路が形成されることでアンテナとして機能するようになっている。
【００１１】
ここで、平面アンテナ１１のアンテナ特性、例えば送受信対象となる電波の共振周波数および周波数帯域を所望の値に設定するようにして、誘電体基板とされるリアガラス２の誘電率や、放射導体２１の２対の対向する２辺の各長さや、放射導体２１の外縁部と接地導体２２の内縁部との間の距離等が適宜の値に設定されている。
例えば、放射導体２１の２対の対向する２辺の各長さは、所望の共振周波数を確保する際に、中抜き部２３を設けない状態で設定した長さに比べて、所定の程度だけ小さくなるような長さに設定されている。
【００１２】
すなわち、放射素子２１の内部に中抜き部２３を設けることによって、放射素子２１と同等の外形寸法を有する放射導体において中抜き部２３を設けない場合に比べて、共振周波数を低下させることができる。
これにより、例えば図４に示すように、中抜き部２３を設けない状態で所望の共振周波数を確保するようにして設定した平面アンテナ３０の放射導体３１の外形寸法（例えば、２対の対向する２辺の各長さＬｂ）に対して、中抜き部２３を設けた放射素子２１の外形寸法（例えば、２対の対向する２辺の各長さＬａ）をより小さく設定することで、中抜き部２３を設けることに起因する共振周波数の低下分を補うことができる。
なお、図４において、中抜き部２３を設けない平面アンテナ３０は、略矩形の導電性薄膜の一対の隅部を切り欠いてなる摂動部３１ａ，３１ａを具備する放射導体３１と、この放射導体３１の外縁部から外側に向かい離間した位置で、この外縁部の周囲を囲むように配置された接地導体３２とを備えて構成されている。
【００１３】
例えば図５（ａ）に示すように、この車載アンテナ１０の所望の共振周波数の電波に対する感度つまり利得の鉛直軸（図１に示すＺ軸）周りの平均値（平均感度）ｄＢａの仰角θに応じた変化は、例えば図５（ｂ）に示す中抜き部２３を設けない平面アンテナ３０の平均感度ｄＢｂと、ほぼ同等の変化を示すことがわかる。
また、例えば図６（ａ）に示すように、鉛直軸Ｚ（図１に示すＺ軸）と車両の前後軸Ｘ（図１に示すＸ軸）とを含む平面内における、車載アンテナ１０の所望の共振周波数の電波に対する感度Ｄａの仰角θに応じた変化では、例えば図６（ｂ）に示す中抜き部２３を設けない平面アンテナ３０の感度Ｄｂと同様に、所望の指向性を確保することができることがわかる。
【００１４】
上述したように、本実施の形態による車載アンテナ１０によれば、放射導体２１の内部に中抜き部２３を設けることによって、中抜き部２３を設けない放射導体３０に比べて、所望の感度特性を確保しつつ、共振周波数を低下させることができる。これにより、中抜き部２３を設けた放射導体２１に対して所望の共振周波数を確保する際には、中抜き部２３を設けない放射導体３０に比べて外形寸法をより小さくすることができる。これに伴い、接地導体２２の外形寸法を低減することができ、車載アンテナ１０を小型化することができる。
【００１５】
なお、上述した本実施の形態においては、平面アンテナ１１を導電性薄膜からなる放射導体２１および接地導体２２によって構成したが、これに限定されず、例えば放射導体２１の代わりに、半導体等からなる放射素子を備えてもよい。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明の車載アンテナによれば、放射素子に中抜き部を設けることによって、中抜き部を設けない放射素子に比べて、所望の感度特性を確保しつつ、共振周波数を低下させることができる。これにより、中抜き部を設けた放射素子に対して所望の共振周波数を確保する際には、中抜き部を設けない放射素子に比べて寸法をより小さく、つまり誘導体基板の表面上における放射素子の面積および接地導体の面積を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車載アンテナを搭載した車両の斜視図である。
【図２】図１に示す車載アンテナの断面図である。
【図３】図１に示す車載アンテナの平面図である。
【図４】図１に示す車載アンテナおよび中抜き部を設けない平面アンテナの平面図である。
【図５】図５（ａ）は図１に示す車載アンテナの平均感度の仰角θに応じた変化の一例を示すグラフ図であり、図５（ｂ）は図４に示す中抜き部を設けない平面アンテナの平均感度の仰角θに応じた変化の一例を示すグラフ図である。
【図６】図６（ａ）は図１に示す車載アンテナの鉛直軸Ｚと車両の前後軸Ｘとを含む平面内における感度の仰角θに応じた変化の一例を示すグラフ図であり、図６（ｂ）は図４に示す中抜き部を設けない平面アンテナの鉛直軸Ｚと車両の前後軸Ｘとを含む平面内における感度の仰角θに応じた変化の一例を示すグラフ図である。
【符号の説明】
２  リアガラス（誘電体基板）
１０  車載アンテナ
１１  平面アンテナ
２１  放射導体（放射素子）
２２  接地導体
２３  中抜き部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004214821.tif 000006
【図５】
2004214821.tif 000007
【図６】
2004214821.tif 000008