(57)【要約】【課題】アンテナの配置位置に自由度を持たせることができるアンテナ装置を提供する。【解決手段】ガラス１８とＭＳアンテナ１２との間に誘電体１６を配置する。さらに、誘電体１６に密着させた状態でガラス１８と誘電体１６との間に整合用誘電体２４を配置する。ガラス１８とＭＳアンテナ１２との間における電波の実効航路長Ｌｅと、この電波の波長λと、ガラス１８とＭＳアンテナ１２との間で定在波を生じさせる反射波の位相ずれに相当する補正定数αと、正の整数Ｎとの間に、Ｌｅ≒（λ／２）×Ｎ＋αの関係が成立するため、ＭＳアンテナ１２の利得が低下することがない。また、電波送受信時には、整合用誘電体２４内及び誘電体１６内では、電波の波長が短縮するので、ＭＳアンテナ１２の適正配置位置がガラス１８に近付く。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内に配置され、少なくとも、前記車室外から送信された電波をガラスを介して前記車室内で受信する、あるいは、前記車室内で電波を放射し前記ガラスを介して前記電波を前記車室外へ送信するアンテナと、
前記ガラスと前記アンテナとの間に配置され、前記ガラスと前記アンテナとの間における前記電波の実効航路長をＬｅ、前記電波の波長をλ、前記ガラスと前記アンテナとの間で定在波を生じさせる反射波の位相ずれに相当する補正定数をα、正の整数をＮとしたときに、Ｌｅ≒（λ／２）×Ｎ＋αの関係を成立させる誘電体と、
を備えたことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記誘電体に密着した状態で前記ガラスと前記誘電体との間に配置され、前記誘電体との境界を電波が伝搬する際に前記電波の反射を抑えるため、前記誘電体の誘電率と異なる誘電率を有する第１整合用誘電体をさらに備えた、
ことを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記誘電体に密着した状態で前記誘電体と前記アンテナとの間に配置され、前記誘電体との境界を電波が伝搬する際に前記電波の反射を抑える第２整合用誘電体をさらに備えた、
ことを特徴とする請求項２記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記第１整合用誘電体は、前記ガラスと密着した状態で配置され、前記ガラスの誘電率と前記誘電体の誘電率との間の誘電率を有する、
ことを特徴とする請求項２又は請求項３記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載されたアンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両には、車室外と車室内との間で電波を用いて通信を行う通信装置が設けられたものがあり、その例が下記の特許文献１及び特許文献２に記載されている。
【０００３】
特許文献１には、車室外と車室内との境界でもあるガラス（例えば、フロントガラス等）と、電波を送受信するアンテナとの間に誘電体を介在させることで、電波の共振周波数のずれを調整し、アンテナ利得を向上させることが開示されている。
【０００４】
しかしながら、先行技術１に開示されている技術では、ガラスからアンテナへ向けて伝搬する電波（あるいは、アンテナからガラスへ向けて伝搬する電波）の一部が、誘電体で反射されてしまうことがある。この結果、アンテナが受信する電波の強度（あるいは、アンテナから放射されて誘電体を経た電波の強度）そのものが弱められてしまう。従って、アンテナ利得が低下してしまう欠点がある。
【０００５】
また、特許文献２には、ガラスとアンテナとの間で、アンテナやガラスによって反射された反射波と、車室外からガラスを透過した放射波又はアンテナから放射された放射波とによって定在波を生じさせるような位置やその近傍にアンテナを配置し、車室外と車室内との間で電波の送受信を行う技術が開示されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献２に開示されている技術は、電波の反射が少なくなるような位置にアンテナを配置するものであるため、アンテナ利得が向上するような位置（アンテナの適正配置位置）が限られてしまう。この結果、アンテナの配置位置に自由度があまりないという欠点があった。
【０００７】
またさらに、アンテナの構造や意匠上の理由により、アンテナの適正配置位置にアンテナを配置できない場合がある。このような場合には、やむを得ず他の位置にアンテナを配置するため、アンテナ利得が低下してしまうという欠点があった。
【０００８】
【特許文献１】
特開平８−１６２８４３号公報
【特許文献２】
特開２００２−２４６８１７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑み、アンテナの配置位置に自由度を持たせることができるアンテナ装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、車室内に配置され、少なくとも、前記車室外から送信された電波をガラスを介して前記車室内で受信する、あるいは、前記車室内で電波を放射し前記ガラスを介して前記電波を前記車室外へ送信するアンテナと、前記ガラスと前記アンテナとの間に配置され、前記ガラスと前記アンテナとの間における前記電波の実効航路長をＬｅ、前記電波の波長をλ、前記ガラスと前記アンテナとの間で定在波を生じさせる反射波の位相ずれに相当する補正定数をα、正の整数をＮとしたときに、Ｌｅ≒（λ／２）×Ｎ＋αの関係を成立させる誘電体と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、アンテナが電波受信に用いられる場合には、車室外から送信された電波がガラスを経ると、この電波は、まず、誘電体を透過する。次いで、誘電体を経た電波は、アンテナによって受信される。一方、アンテナが電波送信に用いられる場合には、アンテナから放射された電波は、まず、誘電体を透過する。次いで、誘電体を経た電波は、さらにガラスを経て、車室外に送信される。
【００１２】
これらの場合において、ガラスとアンテナとの間における電波の実効航路長Ｌｅと、この電波の波長（空気中を伝搬する電波の波長）λと、ガラスとアンテナとの間で定在波を生じさせる反射波の位相ずれに相当する補正定数αと、正の整数（すなわち、自然数）Ｎとの間に、Ｌｅ≒（λ／２）×Ｎ＋αの関係が成立する。ここで、実効航路長とは、電波が自由空間を伝搬したと考えた時の等価な航路長をいう。本請求項１に係る発明では、上記実効航路長Ｌｅがほぼ（λ／２）×Ｎ＋αとなる位置にアンテナが配置されるため、アンテナ利得が低下することがない。
【００１３】
ここで、電波が誘電体を透過する際には、誘電体の誘電率は空気の誘電率よりも大きいため、誘電体内では、電波の伝搬速度が遅くなる。すなわち、誘電体内では、電波が空気中を伝搬する場合（波長がλの場合）よりも電波の波長が短くなる（いわゆる、波長短縮が生じる。）。この結果、ガラスとアンテナとの間に誘電体を配置しない場合に比べて、アンテナ利得が大きくなるような位置（アンテナの適正配置位置）が、ガラス側に変更される。すなわち、ガラスとアンテナとの間に誘電体を配置することにより、ガラスとアンテナとの間に誘電体を配置しない場合に比べて、アンテナの適正配置位置をガラスに近付けることができる。
【００１４】
このような誘電体の介在によってアンテナの適正配置位置がガラスに近付いた距離（ガラスとアンテナとの間に誘電体を配置しない場合の適正配置位置からの距離）は、誘電体の誘電率や、電波の伝搬方向における誘電体の外形寸法に応じて変化する。従って、誘電体の誘電率や上記外形寸法を適宜変更すれば、アンテナの適正配置位置を自由に変更できる（例えば、アンテナをよりガラスに近付けて配置できる。）。
【００１５】
このように本請求項１に記載の発明は、アンテナの配置位置に自由度を持たせることができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記誘電体に密着した状態で前記ガラスと前記誘電体との間に配置され、前記誘電体との境界を電波が伝搬する際に前記電波の反射を抑えるため、前記誘電体の誘電率と異なる誘電率を有する第１整合用誘電体をさらに備えた、ことを特徴とする。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、電波の伝搬方向において、第１整合用誘電体の両端（すなわち、第１整合用誘電体と誘電体との境界、及びこの境界とは反対側の第１整合用誘電体の他の境界）では、誘電体の誘電率と第１整合用誘電体の誘電率とが異なることから、電波が伝搬する際に、この電波が反射することがなくなる。従って、これらの境界では、電波の強度が低下することがないので、アンテナ利得が向上する。
【００１８】
またさらに、第１整合用誘電体の誘電率も空気の誘電率よりも大きいため、第１整合用誘電体内では、上記誘電体と同様に波長短縮が生じる。この結果、第１整合用誘電体は、誘電体と協働してアンテナの適正配置位置を変更する。
【００１９】
従って、本請求項２に記載の発明は、アンテナ利得をより一層向上させることができるだけでなく、アンテナの配置位置に自由度を持たせることができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記誘電体に密着した状態で前記誘電体と前記アンテナとの間に配置され、前記誘電体との境界を電波が伝搬する際に前記電波の反射を抑える第２整合用誘電体をさらに備えた、ことを特徴とする。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、電波の伝搬方向において、第１整合用誘電体と誘電体との境界、及びこの境界とは反対側の第１整合用誘電体の他の境界を電波が伝搬する際に、これらの境界では、電波の反射が生じない。さらに、第２整合用誘電体と誘電体との境界、及びこの境界とは反対側の第２整合用誘電体の他の境界を電波が伝搬する際に、これらの境界でも、電波の反射が生じることはない。すなわち、第１整合用誘電体の境界と第２整合用誘電体の境界では、電波の反射が生じないのでアンテナ利得が低下することがない。
【００２２】
またさらに、第２整合用誘電体の誘電率は、空気の誘電率よりも大きいので、第２整合用誘電体内でも、いわゆる波長短縮が生じる。この結果、第２整合用誘電体は、第１整合用誘電体及び誘電体と協働して、アンテナの適正配置位置を変更する。
【００２３】
従って、本請求項３に記載の発明は、アンテナ利得をより一層向上させることができるだけでなく、アンテナの配置位置に自由度を持たせることができる。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３記載の発明において、前記第１整合用誘電体は、前記ガラスと密着した状態で配置され、前記ガラスの誘電率と前記誘電体の誘電率との間の誘電率を有する、ことを特徴とする。
【００２５】
請求項４に記載の発明によれば、ガラス、第１整合用誘電体、誘電体の各誘電率は、順に大きくなる、あるいは、順に小さくなる。この結果、ガラスと第１整合用誘電体との境界、及び第１整合用誘電体と誘電体との境界を電波が伝搬する際には、これらの境界で電波の反射が生じない。従って、電波の強度が低下しないので、アンテナ利得が向上する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
図１には、本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置１０が示されている。アンテナ装置１０は、車両の車室内に設けられており、アンテナとしてのマイクロストリップアンテナ（以下、ＭＳアンテナと略す。）１２と、誘電体１６とを備えている。ＭＳアンテナ１２は、同軸ケーブル（図示省略）に接続された状態で基板１４に固定されている。
【００２７】
ＭＳアンテナ１２は、電波の送受信面１２Ａをガラス（例えば、フロントガラス等）１８と対向した状態で車室内に配置されている。ＭＳアンテナ１２は、車室外から送信された電波をガラス１８を介して車室内で受信したり、車室内で電波を放射しガラス１８を介してこの電波を車室外へ送信する。
【００２８】
このＭＳアンテナ１２とガラス１８との間には、誘電率ε１の誘電体１６が配置されている。この誘電体１６は、電波の伝搬方向の外形寸法がｌｌとされている。ここで、外形寸法ｌ１は、電波の伝搬方向において、電波が誘電体１６内部を伝搬する距離をいう。
【００２９】
このようなアンテナ装置１０では、ガラス１８とＭＳアンテナ１２との間における電波の実効航路長をＬｅ、この電波の波長（空気中を伝搬する電波の波長）をλ、ガラス１８とＭＳアンテナ１２との間で定在波を生じさせる反射波の位相ずれに相当する補正定数をα、正の整数（すなわち、自然数）をＮとしたときに、誘電体１６によってＬｅ≒（λ／２）×Ｎ＋αの関係が成立するものとされている。
【００３０】
次に、本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置１０の作用について説明する。
【００３１】
車室外から送信された電波を車室内のＭＳアンテナ１２が受信する際には、車室外から電波が送信されてガラス１８を経ると、この電波は、まず、誘電体１６を透過する。次いで、誘電体１６を経た電波は、ＭＳアンテナ１２によって受信される。
【００３２】
この場合において、ガラス１８を透過した電波は、ＭＳアンテナ１２に受信されると共に、このＭＳアンテナ１２の基板１４によってその一部が反射される。次いで、この反射波は、ガラス１８に入射すると、ガラス１８を透過する透過波と、このガラス１８によって反射される反射波とに分かれる。これらの電波は、以後、ガラス１８やＭＳアンテナの基板１４に入射する度に同様の動作を繰り返す。この結果、ガラス１８とＭＳアンテナ１２との間には定在波が生じる。ガラス１８とＭＳアンテナ１２との間における電波の実効航路長Ｌｅと、この電波の波長λと、ガラス１８とＭＳアンテナ１２との間で定在波を生じさせる反射波の位相ずれに相当する補正定数αと、正の整数Ｎとの間に、Ｌｅ≒（λ／２）×Ｎ＋αの関係が成立する（すなわち、上記実効航路長Ｌｅがほぼ（λ／２）×Ｎ＋αとなる位置にＭＳアンテナ１２が配置される）ため、ＭＳアンテナ１２の利得（アンテナ利得）が低下することがない。
【００３３】
一方、ＭＳアンテナ１２が電波を放射してこの電波を車室外へ送信する際には、ＭＳアンテナ１２から放射された電波は、まず、誘電体１６を透過する。次いで、誘電体１６を経た電波は、さらにガラス１８を経て、車室外に送信される。
【００３４】
この場合において、ＭＳアンテナ１２から放射された電波は、ガラス１８を透過する透過波と、このガラス１８によってＭＳアンテナ１２側に反射される反射波とに分かれる。この反射波は、ＭＳアンテナ１２に結合し再びガラス１８側に放射される再放射波と、ＭＳアンテナ１２の基板１４によって反射される再反射波とにさらに分かれる。これらの電波は、以後、ガラス１８、ＭＳアンテナ１２、基板１４に入射する度に同様の動作を繰り返す。この結果、ガラス１８とＭＳアンテナ１２との間、及びガラス１８と基板１４との間には定在波が生じる。ガラス１８とＭＳアンテナ１２との間における電波の実効航路長Ｌｅと、この電波の波長λと、ガラス１８とＭＳアンテナ１２との間で定在波を生じさせる反射波の位相ずれに相当する補正定数αと、正の整数Ｎとの間に、Ｌｅ≒（λ／２）×Ｎ＋αの関係が成立する（すなわち、上記実効航路長Ｌｅがほぼ（λ／２）×Ｎ＋αとなる位置にＭＳアンテナ１２が配置される）ため、ＭＳアンテナ１２の利得（アンテナ利得）が低下することがない。
【００３５】
ここで、アンテナ装置１０の電波送受信時において、電波が誘電体１６を透過する際には、誘電体１６の誘電率ε１は空気の誘電率ε０よりも大きい（ε１＞ε０）ため、誘電体１６内では、電波の伝搬速度が遅くなる。すなわち、誘電体１６内では、電波が空気中を伝搬する場合（波長がλの場合）よりも電波の波長が短くなる。この結果、ガラス１８とＭＳアンテナ１２との間に誘電体１６を配置しない場合（例えば、ガラス１８とＭＳアンテナ１２との距離が電波の約１／２波長の場合。図１における破線部を参照。）に比べて、上記アンテナ利得が大きくなるような位置（ＭＳアンテナ１２の適正配置位置）が、ガラス１８側に変更される。すなわち、ガラス１８とＭＳアンテナ１２との間に誘電体１６を配置することにより、ガラス１８とＭＳアンテナ１２との間に誘電体１６を配置しない場合に比べて、ＭＳアンテナ１２の適正配置位置をガラス１８に近付けることができる。
【００３６】
このような誘電体１６の介在によってＭＳアンテナ１２の適正配置位置がガラス１８に近付いた距離（ガラス１８とＭＳアンテナ１２との間に誘電体１６を配置しない場合の適正配置位置からの距離）は、誘電体１６の誘電率ε１や、電波の伝搬方向における誘電体１６の外形寸法ｌ１に応じて変化する。従って、誘電体１６の誘電率ε１や上記外形寸法ｌ１を適宜変更すれば、ＭＳアンテナ１２の適正配置位置を自由に変更できる（例えば、ＭＳアンテナ１２が電波受信や電波送信に用いられている場合に、ＭＳアンテナ１２をよりガラス１８に近付けて配置できる。）。
【００３７】
以上説明したように本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置１０は、ＭＳアンテナ１２の配置位置（適正配置位置）に自由度を持たせることができる。
（第１の実施の形態の変形例）
次いで、本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置１０の変形例について説明する。
【００３８】
図２に示されるように、アンテナ装置１０は、ＭＳアンテナ１２と誘電体１６とを密着させた状態としてもよい。さらに、図３に示されるように、アンテナ装置１０は、ＭＳアンテナ１２と誘電体１６とを密着させた状態とすると共に、この誘電体１６をガラス１８にも密着させた状態としてもよい。また、ＭＳアンテナ１２を誘電体１６の内部に埋め込んでもよい。これらの場合においても、上述した本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置１０と同様に、ＭＳアンテナ１２の配置位置に自由度を持たせることができる。
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ装置２０について説明する。図４に示されるように、アンテナ装置２０は、本発明の第１の実施の形態で説明したアンテナ装置１０において、ＭＳアンテナ１２と誘電体１６とを密着させた状態とし、さらに、第１整合用誘電体としての整合用誘電体２４を備えたものである。なお、本発明の第１の実施の形態と同一構成及び同一作用の箇所には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３９】
アンテナ装置２０の整合用誘電体２４は、ガラス１８と離間しており、誘電体１６に密着した状態でガラス１８と誘電体１６との間に配置されている。
【００４０】
ここで、整合用誘電体２４の誘電率ε２は、誘電体１６の誘電率ε１と異なっており、空気の誘電率をε０としてε２＝（ε０×ε１）１／２に設定されている。さらに、電波の伝搬方向における整合用誘電体２４の外形寸法がｌ２とされている。ここで、外形寸法ｌ２とは、電波の伝搬方向において、電波が整合用誘電体２４内部を伝搬する距離をいう。整合用誘電体２４の外形寸法ｌ２は、電波が整合用誘電体２４の内部を伝搬する場合に、この整合用誘電体２４内で電波の実効波長が１／４波長となる長さとされている。すなわち、上記外形寸法ｌ２は、ｌ２＝λ／（４×ε２１／２）に設定されている。このような整合用誘電体２４は、誘電体１６との境界２６を電波が伝搬する際に、この電波の反射を抑える。なお、ここでは、誘電体１６の外形寸法ｌ１は、電波の伝搬方向における境界２６とアンテナ１２の送受信面１２Ａとの距離とされる。
【００４１】
このようなアンテナ装置２０では、誘電体１６及び整合用誘電体２４をガラス１８とＭＳアンテナ１２との間に介在させてもＬｅ≒（λ／２）×Ｎ＋αの関係が成立するものとされている（ただし、ガラス１８とＭＳアンテナ１２との間における電波の実効航路長をＬｅ、この電波の波長をλ、ガラス１８とＭＳアンテナ１２との間で定在波を生じさせる反射波の位相ずれに相当する補正定数をα、正の整数をＮとする。）。
【００４２】
次に、本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ装置２０の作用について説明する。
【００４３】
車室外から送信された電波を車室内のＭＳアンテナ１２が受信する際には、車室外から送信された電波がガラス１８を経ると、この電波は、まず、整合用誘電体２４を透過する。次いで、電波が整合用誘電体２４を経ると、電波は、誘電体１６を透過する。さらに、誘電体１６を経た電波は、ＭＳアンテナ１２によって受信される。一方、ＭＳアンテナ１２が電波を放射してこの電波を車室外へ送信する際には、ＭＳアンテナ１２から放射された電波は、まず、誘電体１６を透過し、次いで、整合用誘電体２４を透過する。さらに、誘電体１６を経た電波は、さらにガラス１８を経て、車室外に送信される。
【００４４】
アンテナ装置２０の電波送受信時には、本発明の第１の実施の形態で説明した仕組みと同様の仕組みにより、ガラス１８とＭＳアンテナ１２との間には定在波が生じる。ガラス１８とＭＳアンテナ１２との間における電波の実効航路長Ｌｅと、この電波の波長λと、ガラス１８とＭＳアンテナ１２との間で定在波を生じさせる反射波の位相ずれに相当する補正定数αと、正の整数Ｎとの間に、Ｌｅ≒（λ／２）×Ｎ＋αの関係が成立する（すなわち、上記実効航路長Ｌｅがほぼ（λ／２）×Ｎ＋αとなる位置にＭＳアンテナ１２が配置される）ため、ＭＳアンテナ１２の利得（アンテナ利得）が低下することがない。
【００４５】
ここで、電波が整合用誘電体２４と誘電体１６との境界２６、及び境界２６とは反対側の境界２７を電波が伝搬する際に、この電波は、これらの境界２６、２７で反射されることがない。この結果、電波が整合用誘電体２４及び誘電体１６を伝搬する際に、整合用誘電体２４及び誘電体１６の介在によって電波の強度が低下することがない。さらに、整合用誘電体２４の誘電率ε２及び誘電体１６の誘電率ε１は、空気の誘電率ε０（ε０＝１）よりも大きいため（すなわち、ε０＜ε２＜ε１）、整合用誘電体２４内や誘電体１６内では、電波の伝搬速度が遅くなる。すなわち、整合用誘電体２４内及び誘電体１６内では、電波が空気中を伝搬する場合よりも電波の波長が短くなる。この結果、ガラス１８とＭＳアンテナ１２との間に誘電体１６や整合用誘電体２４を配置しない場合に比べて、ＭＳアンテナ１２の適正配置位置が、ガラス１８側に変更される。すなわち、ガラス１８とＭＳアンテナ１２との間に整合用誘電体２４及び誘電体１６を配置することにより、ガラス１８とＭＳアンテナ１２との間に整合用誘電体２４及び誘電体１６を配置しない場合に比べて、ＭＳアンテナ１２の適正配置位置をガラス１８に近付けることができる。
【００４６】
このような整合用誘電体２４及び誘電体１６の介在によってＭＳアンテナ１２の適正配置位置がガラス１８に近付いた距離（ガラス１８と誘電体１６との間に整合用誘電体２４及び誘電体１６を配置しない場合のアンテナ１２の適正配置位置からの距離）Ｌは、誘電体１６の誘電率ε１や、電波の伝搬方向における誘電体１６の外形寸法ｌ１に応じて変化し、以下の式▲１▼によって求められる。
【００４７】
Ｌ＝（１−１／ε１１／４）λ／４＋（ε１１／２−１）ｌ１      …▲１▼
ただし、式▲１▼におけるλは、空気中を電波が伝搬する場合におけるこの電波の波長である。
【００４８】
従って、誘電体１６の誘電率ε１や、上記外形寸法ｌ１（ひいては、誘電体１６の誘電率ε１に従う整合用誘電体２４の誘電率ε２、さらには、整合用誘電体２４の上記外形寸法ｌ２）を適宜変更すれば、ＭＳアンテナ１２の利得を大きく低下させずにＭＳアンテナ１２の適正配置位置を自由に変更できる。
【００４９】
以上説明したように本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ装置２０は、アンテナ利得を向上させるに留まらず、ＭＳアンテナ１２の配置位置に自由度を持たせることができる。
（第２の実施の形態の変形例）
次いで、本発明の第２の実施の形態の変形例について説明する。
【００５０】
図５に示されるように、アンテナ装置２０は、ＭＳアンテナ１２と誘電体１６とを離間させた状態としてもよい。
【００５１】
また、図６に示されるように、アンテナ装置２０は、整合用誘電体２４とガラス１８とを密着させた状態としてもよい。また、ＭＳアンテナ１２を誘電体１６の内部に埋め込んでもよい。またさらに、アンテナ装置２０は、ガラス１８と整合用誘電体２４とを密着させた状態で、誘電体１６とＭＳアンテナ１２とを離間させてもよい。図６に示される変形例では、ガラス１８の誘電率をε３（ε３＝５）として、整合用誘電体２４の誘電率ε２をε２＝（ε１×ε３）１／２に設定すれば、境界２６及び境界２７で電波の反射を抑えることができる。
【００５２】
具体的には、この図６に示されるようなアンテナ装置２０では、整合用誘電体２４は、ガラス１８の誘電率ε３と誘電体の誘電率ε１との間の誘電率を有すればよい。
【００５３】
例えば、誘電体１６をテフロン（登録商標）からなる誘電体（誘電率ε１＝２）とすると共に、整合用誘電体２４をＡＢＳ樹脂からなる誘電体（誘電率ε２＝３）とすると、ガラス１８の誘電率ε３、整合用誘電体２４の誘電率ε２、誘電体１６の誘電率ε１は、順に小さくなる。
【００５４】
この他の例として、誘電体１６をセラミックからなる誘電体（誘電率ε１＝２５）とすると共に、整合用誘電体２４をセラミックからなる誘電体（誘電率ε２＝１１）としてもよい。この場合には、ガラス１８の誘電率ε３、整合用誘電体２４の誘電率ε２、誘電体１６の誘電率ε１は、順に大きくなる。
【００５５】
これらの例では、境界２６、２７で電波の反射が生じることが抑えられる。従って、電波の強度が低下しないので、アンテナ利得が向上する。
【００５６】
このように、図５や図６に示される場合においても、上述した本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ装置２０と同様に、アンテナ利得を向上させるに留まらず、ＭＳアンテナ１２の配置位置に自由度を持たせることができる。
（第３の実施の形態）
以下に、本発明の第３の実施の形態に係るアンテナ装置２８について説明する。
【００５７】
図７に示されるように、アンテナ装置２８は、本発明の第１及び第２の実施の形態で説明した誘電体１６及び整合用誘電体２４を備えており、さらに、第２整合用誘電体としての整合用誘電体３４を備えたものである。誘電体１６には、ガラス１８と離間した整合用誘電体２４が密着している。また、整合用誘電体３４は、アンテナ１２と離間しており、誘電体１６に密着した状態で誘電体１６とアンテナ１２との間に配置されている。整合用誘電体３４の誘電率ε４は、整合用誘電体２４の誘電率と同じくε４＝（ε０×ε１）１／２に設定されている（すなわち、ε４＝ε２）。また、電波の伝搬方向における整合用誘電体２４の外形寸法も整合用誘電体２４と同様にｌ２に設定されている。このような整合用誘電体１６は、誘電体１６との境界３６、及び境界３６とは反対側の境界３７を電波が伝搬する際に、この電波の反射を抑える。
【００５８】
このようなアンテナ装置２８では、誘電体１６及び整合用誘電体２４、３４をガラス１８とＭＳアンテナ１２との間に介在させてもＬｅ≒（λ／２）×Ｎ＋αの関係が成立するものとされている（ただし、ガラス１８とＭＳアンテナ１２との間における電波の実効航路長をＬｅ、この電波の波長をλ、ガラス１８とＭＳアンテナ１２との間で定在波を生じさせる反射波の位相ずれに相当する補正定数をα、正の整数をＮとする。）。
【００５９】
次に、本発明の第３の実施の形態に係るアンテナ装置２８の作用について説明する。
【００６０】
ＭＳアンテナ１２が電波を受信する際には、整合用誘電体２４及び誘電体１６を経た電波は、整合用誘電体３４を透過する。電波が整合用誘電体３４を経ると、ＭＳアンテナ１２に受信される。一方、ＭＳアンテナ１２が電波を放射してこの電波を車室外へ送信する際には、ＭＳアンテナ１２から放射された電波は、まず、整合用誘電体３４を透過し、次いで、誘電体１６及び整合用誘電体２４へと伝搬する。
【００６１】
アンテナ装置２８の電波送受信時には、本発明の第１の実施の形態で説明した仕組みと同様の仕組みにより、ガラス１８とＭＳアンテナ１２との間には定在波が生じる。ガラス１８とＭＳアンテナ１２との間における電波の実効航路長Ｌｅと、この電波の波長λと、ガラス１８とＭＳアンテナ１２との間で定在波を生じさせる反射波の位相ずれに相当する補正定数αと、正の整数Ｎとの間に、Ｌｅ≒（λ／２）×Ｎ＋αの関係が成立する（すなわち、上記実効航路長Ｌｅがほぼ（λ／２）×Ｎ＋αとなる位置にＭＳアンテナ１２が配置される）ため、ＭＳアンテナ１２の利得（アンテナ利得）が低下することがない。
【００６２】
ここで、整合用誘電体３４と誘電体１６との境界３６、及び境界３６と反対側の整合用誘電体３４の境界３７では、電波の反射が抑えられる。なお、本発明の第２の実施の形態で説明したように、境界２６、２７でも同様に電波の反射が抑えられる。この結果、電波の強度が低下することがないので、ＭＳアンテナ１２の利得が低下することがない。またさらに、整合用誘電体３４の誘電率ε４は、空気の誘電率ε０よりも大きいので、整合用誘電体３４内でも、電波が空気中を伝搬する場合よりも電波の波長が短くなる。この結果、ガラス１８とＭＳアンテナ１２との間に誘電体１６及び整合用誘電体２４、３４を配置しない場合に比べて、ＭＳアンテナ１２の適正配置位置が、ガラス１８側に変更される。すなわち、ガラス１８とＭＳアンテナ１２との間に整合用誘電体２４、３４及び誘電体１６を配置することにより、ガラス１８とＭＳアンテナ１２との間に整合用誘電体２４、３４及び誘電体１６を配置しない場合に比べて、ＭＳアンテナ１２の適正配置位置をガラス１８に近付けることができる。
【００６３】
このように、アンテナ装置２８では、ＭＳアンテナ１２と整合用誘電体３４とが離間して配置されていても、アンテナ利得が低下することがない。またさらに、ＭＳアンテナ１２と整合用誘電体３４とが離間しているので、アンテナ装置２８は、ＭＳアンテナ１２の適正配置位置をより一層自由に変更できる。
【００６４】
以上説明したように、本発明の第３の実施の形態に係るアンテナ装置２８は、アンテナ利得を向上させるに留まらず、ＭＳアンテナ１２の配置位置により一層自由度を持たせることができる。
（第３の実施の形態の変形例）
次いで、本発明の第３の実施の形態の変形例について説明する。
【００６５】
アンテナ装置２８は、ＭＳアンテナ１２を整合用誘電体３４の内部に埋め込んだものとしてもよい。この場合には、境界３６とＭＳアンテナ１２の送受信面１２Ａとの距離ｌ３は、アンテナ利得を考慮して適宜選択すればよい。
【００６６】
また、図８に示されるように、アンテナ装置２８は、整合用誘電体２４とガラス１８とを密着させた状態としてもよい。
【００６７】
これらの変形例においても、上述した本発明の第３の実施の形態に係るアンテナ装置２８と同様に、ＭＳアンテナ１２の利得を向上させるに留まらず、ＭＳアンテナ１２の配置位置に自由度を持たせることができる。
【００６８】
以上、本発明の第１乃至第３の実施の形態について説明したが、上述した第２及び第３の実施の形態において、整合用誘電体２４が、ガラス１８に密着すると共に誘電体１６に密着する場合には、整合用誘電体２４の誘電率ε２は、
ε２＝（ε１×ε３）１／２
に設定される。このように、整合用誘電体２４の誘電率が電波の伝搬方向の両端（すなわち、境界２６、２７）に接する物質の誘電率に基づいて設定されることで、これらの境界２６、２７で電波が反射することを抑えることができる。
【００６９】
また、本発明の第１乃至第３の実施の形態で説明したアンテナ装置１０、２０、２８は、ＥＴＣ車載ユニットやＧＰＳ車載ユニットのアンテナ装置として好適である。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、アンテナの配置位置に自由度を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置の概略を示す側断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係るアンテナ装置の変形例である。
【図３】第１の実施の形態に係るアンテナ装置の他の変形例である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ装置の概略を示す側断面図である。
【図５】第２の実施の形態に係るアンテナ装置の変形例である。
【図６】第２の実施の形態に係るアンテナ装置の他の変形例である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係るアンテナ装置の概略を示す側断面図である。
【図８】第３の実施の形態に係るアンテナ装置の変形例である。
【符号の説明】
１０    アンテナ装置
１２    アンテナ
１６    誘電体
１８    ガラス
２０    アンテナ装置
２４    整合用誘電体（第１整合用誘電体）
２８    アンテナ装置
３４    整合用誘電体（第２整合用誘電体）
【図１】
2005033475.tif 000003
【図２】
2005033475.tif 000004
【図３】
2005033475.tif 000005
【図４】
2005033475.tif 000006
【図５】
2005033475.tif 000007
【図６】
2005033475.tif 000008
【図７】
2005033475.tif 000009
【図８】
2005033475.tif 000010