(57)【要約】【課題】所望の送受信特性を確保しつつ、複数の平面アンテナの配置に要する面積を低減する。【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して、リアガラスの車室内側表面上に配置された第１平面アンテナ１１と、第１平面アンテナ１１の内部に配置された第２平面アンテナ１２とを備えて構成した。第１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第１放射導体２１および第１放射導体２１を外側から囲む第１接地導体２２を備えて構成し、第１放射導体２１の内部に貫通孔からなる中抜き部２３を設けた。第１放射導体２１の中抜き部２３にて露出する車室内側表面上に、第２放射導体３１および第２放射導体３１を外側から囲む第２接地導体３２からなる第２平面アンテナ１２を配置した。【選択図】      図３
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【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第１放射素子および該第１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第１放射素子の外縁部の周囲を囲む第１接地導体を備える車載アンテナであって、
前記第１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、
前記中抜き部で露出する前記表面上に、第２放射素子および該第２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第２放射素子の外縁部の周囲を囲む第２接地導体を備え、
前記中抜き部の内縁部は、前記第２接地導体の外縁部から外側に向かい離間した位置で前記第２接地導体の外縁部の周囲を囲むように配置されてな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。
しかも、例えば、互いに異なる周波数帯域を対象とする複数の平面アンテナを車両用窓ガラスに配置する場合には、各平面アンテナに対して所望の送受信特性を確保しつつ、複数の平面アンテナの配置に要する面積を低減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、複数の平面アンテナの配置に要する面積を低減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）上に設けられた第１放射素子（例えば、実施の形態での第１放射導体２１）および該第１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第１放射素子の外縁部の周囲を囲む第１接地導体（例えば、実施の形態での第１接地導体２２）を備える車載アンテナであって、前記第１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、前記中抜き部で露出する前記表面上に、第２放射素子（例えば、実施の形態での第２放射導体３１）および該第２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第２放射素子の外縁部の周囲を囲む第２接地導体（例えば、実施の形態での第２接地導体３２）を備え、前記中抜き部の内縁部は、前記第２接地導体の外縁部から外側に向かい離間した位置で前記第２接地導体の外縁部の周囲を囲むように配置されてな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、先ず、第１接地導体により外側から囲まれる第１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、中抜き部を設けた第１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第１放射素子の面積を低減することができる。
さらに、第１放射素子の中抜き部に、他の周波数帯域つまり第１接地導体および第１放射素子からなる第１の平面アンテナが対象とする周波数帯域よりも高い周波数帯域を対象とする第２接地導体および第２放射素子からなる第２の平面アンテナを配置することにより、複数の異なる平面アンテナを配置する際に要する面積を小さくすることができる。
しかも、例えば各平面アンテナに具備される増幅回路等の回路を共通化することによって、車載アンテナを小型化することができると共に、構成に要する費用を削減することができる。
【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上に配置された複数、例えば２つの第１平面アンテナ１１と、第１平面アンテナ１１の内部に配置された第２平面アンテナ１２とを備えて構成され、例えば図３に示すように、第１平面アンテナ１１は、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第１放射導体２１および第１接地導体２２を備えて構成され、第２平面アンテナ１２は、車室内側表面２Ａ上に配置された導電性薄膜等からなる第２放射導体３１および第２接地導体３２を備えて構成されている。
【０００９】
第１平面アンテナ１１の第１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、略直線状の第１摂動部２１ａ，２１ａが形成されなり、これらの第１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、第１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、第１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、第１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、第１放射導体２１の外縁部に形成された一対の略直線状の第１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、第１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】
第１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上に設けられた第１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、第１放射導体２１の外縁部と、第１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、第１平面アンテナ１１は、いわば第１放射導体２１と第２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、第１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、第１放射導体２１の２対の対向する２辺の各長さや、第１放射導体２１の外縁部と第１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。
そして、例えば、第１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、第１放射素子２１の内部に中抜き部２３を設けることによって、第１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、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放射導体の外形寸法に対して、中抜き部２３を設けた第１放射素子２１の外形寸法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。
【００１３】
第２平面アンテナ１２は、第１平面アンテナ１１の第１放射導体２１の中抜き部２３内に配置されており、第２平面アンテナ１２の第２放射導体３１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、略直線状の第２摂動部３１ａ，３１ａが形成されなり、これらの第２摂動部３１ａ，３１ａ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。そして、第２放射導体３１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。
【００１４】
第２接地導体３２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上に設けられた第２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ている。これにより、第２放射導体３１の外縁部と、第２接地導体３２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が露出している。
さらに、第２接地導体３２は、第１平面アンテナ１１の第１放射導体２１の中抜き部２３内に配置されることにより、第２接地導体３２の外縁部と、第１放射導体２１の内縁部との間において、誘電体基板とされるリアガラス２の車室内側表面２Ａが露出している。
そして、第２平面アンテナ１２は、いわば第２放射導体３１と第２接地導体３２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。
【００１５】
ここで、第２平面アンテナ１２の送受信対象となる電波の共振周波数（例えば、５．８ＧＨｚ等）は、第１平面アンテナ１１の送受信対象となる電波の共振周波数（例えば、１．７５ＧＨｚ等）よりも大きな値に設定され、さらに、第１平面アンテナ１１の共振周波数に対して適宜の整数倍の値とならないように設定されている。
そして、各平面アンテナ１１，１２に対しては単一の増幅回路が具備され、回路が共通化されている。
【００１６】
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、第１放射導体２１に中抜き部２３を設けることによって、中抜き部２３を設けない放射素子に比べて、誘導体基板の表面上における第１放射素子２１の外形寸法を小さくすることができる。
さらに、第１放射素子２１の中抜き部２３に、他の周波数帯域を対象とする第２接地導体３２および第２放射導体３１を配置することにより、複数の異なる各平面アンテナ１１，１２を配置する際に要する面積を小さくすることができる。
しかも、各平面アンテナ１１，１２に具備される増幅回路等の回路を共通化することによって、車載アンテナ１０を小型化することができると共に、構成に要する費用を削減することができる。
【００１７】
なお、上述した本実施の形態においては、第１平面アンテナ１１の第１放射導体２１の中抜き部２３内に第２平面アンテナ１２を配置するとしたが、これに限定されず、例えば第１平面アンテナ１１の第１放射導体２１の中抜き部２３内に複数の異なる平面アンテナを配置してもよい
さらに、第２平面アンテナ１２の第２放射導体３１の内部に中抜き部を設け、この中抜き部の内部に他の平面アンテナを配置してもよい。
【００１８】
なお、上述した本実施の形態においては、各平面アンテナ１１，１２を導電性薄膜からなる各放射導体２１，３１および各接地導体２２，３２によって構成したが、これに限定されず、例えば各放射導体２１，３１の代わりに、半導体等からなる放射素子を備えてもよい。
【００１９】
【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、第１接地導体により外側から囲まれる第１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、誘導体基板の表面上における第１放射素子の寸法を低減することができる。
さらに、第１放射素子の中抜き部に、他の周波数帯域を対象とする第２接地導体および第２放射素子を配置することにより、複数の異なる平面アンテナを配置する際に要する面積を小さくすることができる。
しかも、例えば各平面アンテナに具備される増幅回路等の回路を共通化することによって、車載アンテナを小型化することができると共に、構成に要する費用を削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。
【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  第１放射導体（第１放射素子）
２２  第１接地導体
２３  中抜き部
３１  第２放射導体（第２放射素子）
３２  第２接地導体
【図１】
2004214823.tif 000003
【図２】
2004214823.tif 000004
【図３】
2004214823.tif 000005