(57)【要約】【課題】本発明は、アンテナ装置に関し、簡素な構成で周波数の互いに異なる複数の電磁波を送受信することにある。【解決手段】金属板１２上に誘電体基板１４を挟んで対向するように形成されたアンテナパターン１６を有し、該アンテナパターン１６による伝送線路に対して給電が行われることにより誘電体基板１４の表面から電磁波を漏出させて放射するアンテナ装置において、アンテナパターン１６を、入力端１８から終端２０にかけて、直列にキャパシタンス成分２２が、また、並列にインダクタンス成分２４がそれぞれ一つずつ交互に接続される構造を有するように形成する。【選択図】図１
2007325118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板上に誘電体を挟んで対向するように形成されたアンテナパターンを有し、該アンテナパターンによる伝送線路に対して給電が行われることにより前記誘電体の表面から電磁波を漏出させて放射するアンテナ装置であって、
前記アンテナパターンは、入力端から終端にかけて、直列にキャパシタンス成分が、また、並列にインダクタンス成分がそれぞれ一つずつ交互に接続される構造を有することを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
電磁波の放射方向は、前記キャパシタンス成分及び／又は前記インダクタンス成分の大きさに応じて調整される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】
前記キャパシタンス成分及び／又は前記インダクタンス成分の大きさを動的に制御する指向性制御手段を備える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】
前記アンテナパターンが、互いに直交する方向に分岐し、かつ、互いに位相を９０°ずらして給電される一対のストリップ線路を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項記載のアンテナ装置。
【請求項５】
軸比は、前記一対のストリップ線路の長さ及び／又は幅に応じて調整されることを特徴とする請求項４記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置に係り、特に、例えば車両等に搭載されて複数のメディアに対応して電磁波を送受信することが可能なアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数のメディアに対応して電磁波を送受信することが可能なアンテナ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このアンテナ装置は、各メディアに対応して周波数特性が互いに異なるアンテナ素子を有している。そして、それら複数のアンテナ素子は、一つのアンテナユニット内に、ある一のアンテナ装置が他のアンテナ装置の導波器として作用するような位置関係に配設されている。
【特許文献１】特開２００４−３２８３３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来のアンテナ装置において、一つのアンテナユニット内に設けられた複数のアンテナ素子は、各々独立したアンテナを構成している。従って、複数のメディアに対応して電磁波を送受信するためには、それらの電磁波の送受信にそれぞれ適したアンテナ素子を設けることが必要となり、給電線としての接続ケーブルを各々接続することが必要であり、このため、装置自体が大型化してしまう。
【０００４】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、簡素な構成で周波数の互いに異なる複数の電磁波を送受信することが可能なアンテナ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的は、金属板上に誘電体を挟んで対向するように形成されたアンテナパターンを有し、該アンテナパターンによる伝送線路に対して給電が行われることにより前記誘電体の表面から電磁波を漏出させて放射するアンテナ装置であって、前記アンテナパターンは、入力端から終端にかけて、直列にキャパシタンス成分が、また、並列にインダクタンス成分がそれぞれ一つずつ交互に接続される構造を有するアンテナ装置により達成される。
【０００６】
この態様の発明において、アンテナパターンによる伝送線路の入力端から終端に向けて給電が行われる場合、誘電体の表面から放射される電磁波は、その電磁波の周波数に応じた方向に指向性を有する。すなわち、電磁波の周波数に応じて異なる方向に電磁波が放射される。また、かかる構成においては、複数の電磁波を放射するうえで、単一の伝送線路を設けることとすればよい。従って、本発明によれば、簡素な構成で周波数の互いに異なる複数の電磁波を送受信することができる。
【０００７】
尚、上記したアンテナ装置において、電磁波の放射方向は、前記キャパシタンス成分及び／又は前記インダクタンス成分の大きさに応じて調整されることとしてもよい。
【０００８】
この場合、前記キャパシタンス成分及び／又は前記インダクタンス成分の大きさを動的に制御する指向性制御手段を備えることとすればよい。
【０００９】
また、上記したアンテナ装置において、前記アンテナパターンが、互いに直交する方向に分岐し、かつ、互いに位相を９０°ずらして給電される一対のストリップ線路を有することとすれば、円偏波や楕円偏波の電磁波の送受信を実現することができる。
【００１０】
更に、上記したアンテナ装置において、軸比は、前記一対のストリップ線路の長さ及び／又は幅に応じて調整されることとすれば、送受信可能な電磁波の偏波を調整することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡素な構成で周波数の互いに異なる複数の電磁波を送受信することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を用いて、本発明の具体的な実施形態について説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の第１実施例であるアンテナ装置１０の構成図を示す。尚、図１（Ａ）には側面図を、図１（Ｂ）には平面図を、それぞれ示す。図２は、本実施例のアンテナ装置１０の等価回路を示す。また、図３は、本実施例のアンテナ装置１０における給電の方向と電波の最大放射方向との関係を表した図を示す。
【００１４】
本実施例のアンテナ装置１０は、車両に搭載されており、車両において使用される周波数の互いに異なる複数の電磁波（例えば、ＧＰＳシステムに用いられる１．５ＧＨｚ帯の電波と、ＶＩＣＳシステムに用いられる２．５ＧＨｚ帯の電波と、ＥＴＣシステムに用いられる５．８ＧＨｚ帯の電波との３つの電波）をそれぞれ送受信電波として外部へ放射する装置である。
【００１５】
図１に示す如く、アンテナ装置１０は、接地導体である金属板１２と、その金属板１２上を覆うように配設された誘電体基板１４と、その誘電体基板１４上に形成されたアンテナ導体であるアンテナパターン１６と、を備えている。すなわち、接地された金属板１２上に誘電体基板１４を挟んで対向するように形成されたアンテナパターン１６を有している。アンテナパターン１６は、誘電体基板１４の表面に直線状に延在して形成されている。
【００１６】
また、アンテナ装置１０は、電磁波が伝搬する際の挙動を示す誘電率及び透磁率が共に見かけ上で負となり得る構造体（左手系媒質；いわゆるメタマテリアル）により成っている。誘電体基板１４は、例えばテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂やガラスエポキシ樹脂などの材料により成っており、また、金属板１２及びアンテナパターン１６は共に、銅やチタンなどの金属材料により成っている。
【００１７】
金属板１２と誘電体基板１４とアンテナパターン１６とは、電磁波が伝搬する伝送線路を構成している。かかる伝送線路には、同軸ケーブルを介して給電が行われる。この場合、給電された電磁波は、伝送線路の一端である入力端１８（図１において左端）から、他端である終端２０（図１において右端）に向けて伝送される。終端２０は、抵抗により終端されている。
【００１８】
アンテナパターン１６は、左手系媒質を実現すべく、入力端１８から終端２０にかけて、直列にキャパシタンス成分２２（それぞれの成分値をＣ２とする。）が接続され、かつ、接地側との間で並列にインダクタンス成分２４（それぞれの成分値をＬ２とする。）が接続された構造を有している。これらキャパシタンス成分２２及びインダクタンス成分２４はそれぞれ、入力端１８から終端２０にかけて一つずつ交互に接続されたものとなっている。尚、キャパシタンス成分２２及びインダクタンス成分２４は共に、電波の使用波長に比べて十分に小さな金属粒子により構成されている。
【００１９】
アンテナパターン１６は、また、右手系媒質を実現すべく、入力端１８から終端２０にかけて、接地側との間で並列にキャパシタンス成分３０（それぞれの成分値をＣ１とする。）が接続されかつ直列にインダクタンス成分３２（それぞれの成分値をＬ１とする。）が接続された構造を有している。キャパシタンス成分３０及びインダクタンス成分３２はそれぞれ、入力端１８から終端２０にかけて一つずつ交互に接続されたものとなっている。尚、キャパシタンス成分３０及びインダクタンス成分３２は共に、電波の使用波長に比べて十分に小さな金属粒子により構成されている。
【００２０】
かかるアンテナ装置１０の構成において、入力端１８から給電がなされると、その電磁波が入力端１８から終端２０に向けて伝送線路内を伝搬し、終端抵抗により終端される。そして、この電磁波が伝送線路内を伝搬する過程では、その電磁波の一部が誘電体基板１４の表面から漏出し、電波として外部へ放射される。
【００２１】
この際、誘電体基板１４の表面から漏出する電波の最大放射方向θは、使用電磁波の周波数に応じて変化し、次式（１）で表すことができる。尚、最大放射方向θは誘電体基板１４の表面に垂直な方向を０°とし、給電によって伝送線路内に電磁波が伝搬する方向側を＋と、その電磁波の伝搬する方向とは反対の方向側を−とする。また、ｋ０は自由空間での波数であり、βは誘電体線路の伝搬定数であって次式（２）で表される。また、ωは電磁波の周波数である。
【００２２】
θ＝ａｒｃｓｉｎ（β／ｋ０）                              ・・・（１）
β＝ω・√（Ｌ１・Ｃ１）−１／（ω・√（Ｌ２・Ｃ２））    ・・・（２）
この（２）式に関し、電磁波の周波数ωが比較的大きいときは、その第１項が第２項に比べて優勢となり、一方、電磁波の周波数ωが比較的小さいときは、その第２項が第１項に比べて優勢となる。このため、電磁波の周波数ωが比較的大きいときは、比較的小さいときに比べて、βが＋側の値を示し、最大放射方向θが電磁波の伝搬する方向側となる。この場合、アンテナ装置１０は、キャパシタンス成分２２及びインダクタンス成分２４が存在しないものとほぼ等価な状態になり、キャパシタンス成分３０及びインダクタンス成分３２が入力端１８から終端２０にかけて一つずつ交互に接続されたものとほぼ等価な状態となる。また、電磁波の周波数ωが比較的小さいときは、比較的大きいときに比べて、βが−側の値を示し、最大放射方向θが電磁波の伝搬する方向とは正反対の方向側となる。この場合、アンテナ装置１０は、キャパシタンス成分３０及びインダクタンス成分３２が存在しないものとほぼ等価な状態になり、キャパシタンス成分２２及びインダクタンス成分２４が入力端１８から終端２０にかけて一つずつ交互に接続されたものとほぼ等価な状態になる。
【００２３】
すなわち、キャパシタンス成分３０及びインダクタンス成分３２は、電磁波が高周波にあるときほど機能し易く、低周波のときほど機能し難いものとなっており、一方、キャパシタンス成分２２及びインダクタンス成分２４は、電磁波が低周波にあるときほど機能し易く、高周波のときほど機能し難いものとなっている。
【００２４】
この点、本実施例のアンテナ装置１０においては、使用電磁波の周波数に応じて、誘電体基板１４の表面から漏出させる電波の最大放射方向を、少なくともアンテナパターン１６における入力端１８から終端２０へ向かう給電方向とは正反対の方向側を含んで、その給電方向からその正反対の方向にかけての範囲（ｘ−ｚ平面内）で異ならせることができる。具体的には、電波の最大放射方向を、図３に示す如く、電磁波の周波数が比較的大きいときは比較的小さいときに比べて入力端１８から終端２０へ向かう給電方向側とし、逆に電磁波の周波数が比較的小さいときは比較的大きいときに比べて終端２０から入力端１８へ向かう反給電方向側とすることができる。
【００２５】
例えば、ＧＰＳシステムに用いられる電波の帯域（１．５ＧＨｚ帯）において、キャパシタンス成分３０及びインダクタンス成分３２が機能し難く、キャパシタンス成分２２及びインダクタンス成分２４が機能し易いものである状況においては、給電時における使用周波数がＥＴＣシステムに対応した５．８ＧＨｚ帯であるときは、アンテナパターン１６は、上記したキャパシタンス成分２２及びインダクタンス成分２４が存在しないものとほぼ等価な状態になり、入力端１８から終端２０にかけて、接地側との間で並列にキャパシタンス成分３０が接続されかつ直列にインダクタンス成分３２が接続された構造とほぼ等価な状態になる。この場合には、キャパシタンス成分３０及びインダクタンス成分３２はそれぞれ、入力端１８から終端２０にかけて一つずつ交互に接続されたものとほぼ等価となり、アンテナパターン１６として通常どおりの右手系媒質が実現される。
【００２６】
すなわち、５．８ＧＨｚ帯においては、右手系媒質として、電磁波の放射される方向が入力端１８から終端２０へ向かう側となる。このため、アンテナ装置１０において、給電時における使用周波数がＥＴＣシステムに対応した５．８ＧＨｚ帯である場合には、誘電体基板１４の表面から漏出する電波の最大放射方向が、給電方向と同じ方向（前方向）へ向かうこととなる。尚、この際、電波の最大放射方向の角度θは、キャパシタンス成分２２及びインダクタンス成分２４の成分値Ｃ２，Ｌ２に比べてキャパシタンス成分３０及びインダクタンス成分３２の成分値Ｃ１，Ｌ１の影響を受け易く、その成分値Ｃ１，Ｌ１に応じたものとなる。
【００２７】
また、上記と同じ状況において給電時における使用周波数がＧＰＳシステムに対応した１．５ＧＨｚ帯であるときは、アンテナパターン１６は、入力端１８から終端２０にかけて直列にキャパシタンス成分２２が接続されかつ接地側との間で並列にインダクタンス成分２４が接続された構造とほぼ等価な状態になる。この場合には、キャパシタンス成分２２及びインダクタンス成分２４はそれぞれ、入力端１８から終端２０にかけて一つずつ交互に接続されたものほぼ等価となり、アンテナパターン１６として左手系媒質が実現される。
【００２８】
すなわち、１．５ＧＨｚ帯においては、左手系媒質として、電磁波の放射される方向が入力端１８から終端２０へ向かう方向とは反対方向の側となる。このため、アンテナ装置１０において、給電時における使用周波数がＧＰＳシステムに対応した１．５ＧＨｚ帯である場合には、誘電体基板１４の表面から漏出する電波の最大放射方向が、給電方向と逆の方向（後方向）へ向かうこととなる。尚、この際、電波の最大放射方向の角度は、キャパシタンス成分３０及びインダクタンス成分３２の成分値Ｃ１，Ｌ１に比べてキャパシタンス成分２２及びインダクタンス成分２４の成分値Ｃ２，Ｌ２の影響を受け易く、その成分値Ｃ２，Ｌ２に応じたものとなる。
【００２９】
更に、上記と同じ状況において給電時における使用周波数がＶＩＣＳシステムに対応した２．５ＧＨｚ帯であるときは、アンテナパターン１６は、入力端１８から終端２０にかけて、直列にキャパシタンス成分２２及びインダクタンス成分３２が接続され、かつ、接地側との間で並列にインダクタンス成分２４及びキャパシタンス成分３０が接続された構造とほぼ等価な状態になる。この場合には、アンテナパターン１６として右手系媒質と左手系媒質との両特性を合成した特性が実現される。
【００３０】
すなわち、１．５ＧＨｚ帯と５．８ＧＨｚ帯との中間の２．５ＧＨｚ帯においては、電磁波の放射される方向が、右手系媒質と左手系媒質との両特性を合成したものに対応したものとなる。このため、アンテナ装置１０において、給電時における使用周波数がＶＩＣＳシステムに対応した２．５ＧＨｚ帯である場合には、誘電体基板１４の表面から漏出する電波の最大放射方向が、その表面にほぼ垂直な方向へ向かうこととなる（β＝０，θ＝０）。
【００３１】
このように、本実施例のアンテナ装置１０においては、誘電体基板１４の表面から漏出させる電波の最大放射方向を、電磁波の周波数に応じて、アンテナパターン１６における給電方向からその給電方向とは正反対の反給電方向にかけての範囲で異ならせること、具体的には、ＥＴＣシステムに対応した５．８ＧＨｚ帯においては給電方向と同じ方向（前方向）とし、また、ＧＰＳシステムに対応した１．５ＧＨｚ帯においてはその給電方向と正反対の方向（後方向）とし、更には、ＶＩＣＳシステムに対応した２．５ＧＨｚ帯においては誘電体基板１４の表面にほぼ垂直な方向とすることができる。
【００３２】
また、本実施例のアンテナ装置１０においては、上記の如く誘電体基板１４の表面から漏出させる電波の最大放射方向が電磁波の周波数に応じて異なるが、これら周波数の互いに異なる複数の電波を放射するうえでは、金属板１２と誘電体基板１４とアンテナパターン１６とによる単一の伝送線路を設けることとすればよく、それぞれの対応周波数ごとに伝送線路を設けることは不要である。従って、本実施例のアンテナ装置１０によれば、簡素な構成で周波数の互いに異なる複数の電波を送受信することが可能となっており、複数のメディアに対応した送受信を実現することが可能となっている。このため、アンテナ素子や給電線としての接続ケーブルをそれぞれのメディアの周波数に対応して複数設ける必要はなく、アンテナ装置自体の小型化を図ることが可能である。
【００３３】
また、本実施例において、上記（２）式に関し、βは、キャパシタンス成分３０及びインダクタンス成分３２の成分値Ｃ１，Ｌ１又はキャパシタンス成分２２及びインダクタンス成分２４の成分値Ｃ２，Ｌ２に応じて変動する。このため、電波の最大放射方向θも、キャパシタンス成分３０及びインダクタンス成分３２の大きさＣ１，Ｌ１又はキャパシタンス成分２２及びインダクタンス成分２４の大きさＣ２，Ｌ２に応じて調整されることができる。従って、本実施例の構成によれば、各メディアのアンテナ指向性に関する電波の、誘電体基板１４表面からの最大放射方向を、キャパシタンス成分３０及びインダクタンス成分３２の大きさＣ１，Ｌ１やキャパシタンス成分２２及びインダクタンス成分２４の大きさＣ２，Ｌ２を変化させて任意の方向に制御することが可能となっている。
【００３４】
この点、上記の各成分値Ｃ１，Ｌ１，Ｃ２，Ｌ２を適当に設定することで、複数のメディア（例えば、上記した１．５ＧＨｚ帯のＧＰＳシステム、２．５ＧＨｚ帯のＶＩＣＳシステム、及び５．８ＧＨｚ帯のＥＴＣシステムの３つのメディア）に対応した周波数帯の電波の最大放射方向を、図３に示す如く、高い周波数帯では入力端１８から終端２０へ向かう給電方向側に、低い周波数帯では終端２０から入力端１８へ向かう反給電方向側に、また、それらの中間の周波数帯では誘電体基板１４の表面にほぼ垂直な方向に、それぞれ調整することが可能である。また、各メディアの周波数帯ではすべて電波の最大放射方向を、誘電体基板１４の表面にほぼ垂直な方向から終端２０側に傾かせることなく、図４（Ａ）に示す如く、高い周波数帯では誘電体基板１４の表面にほぼ垂直な方向に、それより低い周波数帯では終端２０から入力端１８へ向かう反給電方向側に、それぞれ調整することが可能であり（θ≦０）、更に、図４（Ｂ）に示す如く、各メディアの周波数帯ではすべて終端２０から入力端１８へ向かう反給電方向側のみに調整することも可能である（θ＜０）。
【００３５】
このため、本実施例のアンテナ装置１０が、例えば図５に示す如く、車両のフロントガラス面を通じて、最大放射方向が車両進行方向の水平方向に近い方から順に、ＥＴＣシステムに対応した５．８ＧＨｚ帯、ＶＩＣＳシステムに対応した２．５ＧＨｚ帯、及びＧＰＳシステムに対応した１．５ＧＨｚ帯の電波が放射されるように車両に搭載される際において、その搭載が金属板１２と誘電体基板１４とアンテナパターン１６とからなる伝送線路をフロントガラス面に平行に延びるように配置したものであっても、また、上記の搭載が上記の伝送線路を車体に平行にすなわち水平方向に延びるように配置したものであっても、各電波をフロントガラス面を通じて車体斜め上方の所望方向へ放射することが可能である。
【実施例２】
【００３６】
上記した第１実施例では、アンテナ装置１０が、誘電体基板１４の表面に直線状に延在して形成されたアンテナパターン１６を有することにより、直線偏波アンテナを実現することとしている。これに対して、本発明の第２実施例においては、円偏波アンテナ或いは楕円偏波アンテナを実現することとしている。
【００３７】
図６は、本発明の第２実施例であるアンテナ装置１００の平面図を示す。尚、本実施例において、上記した第１実施例で示す構成と同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略又は簡略する。
【００３８】
本実施例のアンテナ装置１００は、上記第１実施例のアンテナ装置１０と同様に、車両に搭載されており、車両において使用される周波数の互いに異なる複数の電磁波をそれぞれ送受信電波として外部へ放射する装置であって、金属板１２と、誘電体基板１４と、を備えている。また、アンテナ装置１００は、誘電体基板１４上に形成されたアンテナ導体であるアンテナパターン１０２を備えている。
【００３９】
アンテナパターン１０２は、誘電体基板１４の表面に、入力端１８から直線状に一本延びると共に、その線の入力端１８とは反対側にある分岐点１０４から２本の線に分岐するように形成されている。アンテナパターン１０２における分岐点１０４からの２本の分岐線１０２ａ，１０２ｂは、互いに直交する（９０°の角度をなす）ように配置される。アンテナパターン１０２は、銅やチタンなどの金属材料により成っている。
【００４０】
金属板１２と誘電体基板１４とアンテナパターン１０２とは、電磁波が伝搬する伝送線路を構成している。かかる伝送線路には、同軸ケーブルを介して給電が行われる。この場合、給電された電磁波は、入力端１８から分岐点１０４を経由して分岐線１０２ａ，１０２ｂのそれぞれの終端１０６ａ，１０６ｂに向けて伝送される。終端１０６ａ，１０６ｂは共に、抵抗により終端されている。
【００４１】
アンテナパターン１０２の分岐線１０２ａ，１０２ｂは、左手系媒質を実現すべく、分岐点１０４から終端１０６ａ，１０６ｂにかけて、直列にキャパシタンス成分２２が接続され、かつ、接地側との間で並列にインダクタンス成分２４が接続された構造を有している。分岐線１０２ａは、分岐点１０４からその分岐点１０４から見て直近のキャパシタンス成分２２まで直線距離Ｌ１を有し、また、分岐線１０２ａは、分岐点１０４からその分岐点１０４から見て直近のキャパシタンス成分２２まで直線距離Ｌ２を有する。直線距離Ｌ１，Ｌ２の一方（図６においては直連距離Ｌ１）は、他方（図６においては直線距離Ｌ２）に比べ送受信電波の１／４波長ほど長く設定される。すなわち、分岐線１０２ａ，１０２ｂの何れか一方は、送受信信号の位相が互いに９０°ずれるように、他方のものよりも分岐点１０４から直近のキャパシタンス成分２４までを送受信電波の１／４波長の長さだけ長く形成される。
【００４２】
分岐線１０２ａ，１０２ｂは、また、右手系媒質を実現すべく、分岐点１０４から終端１０６ａ，１０６ｂにかけて、接地側との間で並列にキャパシタンス成分３０が接続されかつ直列にインダクタンス成分３２が接続された構造を有している。
【００４３】
上記したアンテナ装置１００の構成において、入力端１８から給電がなされると、その電磁波が入力端１８から分岐点１０４を経由して分岐線１０２ａ，１０２ｂの終端１０６ａ，１０６ｂそれぞれに向けて伝送線路内を伝搬し、終端抵抗により終端される。そして、この電磁波が伝送線路内を伝搬する過程では、その電磁波の一部が誘電体基板１４の表面から漏出し、電波として外部へ放射される。
【００４４】
この際、誘電体基板１４の表面から漏出される電波の最大放射方向は、２つの分岐線１０２ａ，１０２ｂのそれぞれを用いて漏出される電波の指向性を合成したものとなり、使用電磁波の周波数に応じて、アンテナパターン１０２の各分岐線１０２ａ，１０２ｂにおける給電による電磁波の伝搬方向からその伝搬方向とは反対の方向にかけての範囲で異なるものとなる。
【００４５】
具体的には、各分岐線１０２ａ，１０２における電波の最大放射方向はそれぞれ、電磁波の周波数が比較的大きいときは比較的小さいときに比べて分岐点１０４から終端１０６ａ，１０６ｂへ向かう給電方向側となり、逆に電磁波の周波数が比較的小さいときは比較的大きいときに比べて終端１０６ａ，１０６ｂから入力端１０４へ向かう反給電方向側となる。そして、合成波の最大放射方向は、電磁波の周波数が比較的大きいときは比較的小さいときに比べて入力端１８からの給電方向側となり、逆に電磁波の周波数が比較的小さいときは比較的大きいときに比べて入力端１８へ向かう反給電方向側となる。
【００４６】
例えば、合成波の最大放射方向は、ＥＴＣシステムに対応した５．８ＧＨｚ帯においては、入力端１８から分岐点１０４への給電方向と同じ方向（前方向）とされ、また、ＧＰＳシステムに対応した１．５ＧＨｚ帯においてはその給電方向と逆の方向（後方向）とされ、更には、ＶＩＣＳシステムに対応した２．５ＧＨｚ帯においては誘電体基板１４の表面にほぼ垂直な方向とされる。
【００４７】
また、かかる構成においては、分岐線１０２ａにおける送受信信号と分岐路１０２ｂにおける送受信信号とが９０°位相をずらして合成された合成波が得られる。従って、アンテナ装置１００においては、アンテナパターン１０２の有する互いに直交する一対の分岐線１０２ａ，１０２ｂと、移相器として位相を９０度ずらすための構成とにより、円偏波や楕円偏波の電波を送受信することが可能である。
【００４８】
また、本実施例のアンテナ装置１００においては、誘電体基板１４の表面から漏出させる電波の最大放射方向が電磁波の周波数に応じて異なるが、これら周波数の互いに異なる複数の電波を放射するうえでは、金属板１２と誘電体基板１４とアンテナパターン１０２とによる単一の伝送線路を設けることとすればよく、それぞれの対応周波数ごとに伝送線路を設けることは不要である。従って、本実施例のアンテナ装置１００においても、上記した第１実施例のアンテナ装置１０と同様に、簡素な構成で周波数の互いに異なる複数の電波を送受信することが可能であり、このため、アンテナ素子や給電線としての接続ケーブルをそれぞれのメディアの周波数に対応して複数設ける必要はなく、アンテナ装置自体の小型化を図ることが可能となっている。
【００４９】
尚、本実施例のアンテナ装置１００においては、アンテナパターン１０２の一対の分岐線１０２ａ，１０２ｂからなるそれぞれの金属ストリップ線路の幅及び長さの少なくとも一方を変えることにより、分岐線１０２ａ，１０２ｂ間の給電の分配量を変えて楕円偏波の軸比を調整することが可能である。この点、アンテナ装置１００が送受信可能な電磁波の偏波を調整することが可能となっている。
【００５０】
また、本実施例のアンテナ装置１００においては、アンテナパターン１０２の分岐線１０２ａ，１０２ｂをそれぞれ、図７に示す如く、入力端１８から分岐点１０４を通る直線に対して０°及び９０°の角度をなすように配置することとしてもよいし、また、図８に示す如く、入力端１８から分岐点１０４を通る直線に対してそれぞれ４５°の角度をなすように配置することとしてもよい。但し、両構成とも、分岐点１０４に位相を９０°ずらす移相器１１０を設けることが必要である。
【００５１】
尚、上記の第１及び第２実施例においては、キャパシタンス成分２２及びインダクタンス成分２４の大きさ（Ｃ２，Ｌ２）やキャパシタンス成分３０及びインダクタンス成分３２の大きさ（Ｃ１，Ｌ１）に応じて、アンテナ指向性に関する各電波の最大放射方向を任意の方向に制御することが可能であるが、これらの成分値Ｃ２，Ｌ２，Ｃ１，Ｌ１をそれぞれ動的に変化させて電波の最大放射方向を適宜制御することとしてもよい。この際、各成分値Ｃ２，Ｌ２，Ｃ１，Ｌ１を動的に変化させる手法としては、バリキャップ（バラクター）やＲＦ−ＭＥＭＳ等の技術を利用することとすればよく、かかる構成によれば、電波の最大放射方向を場合に応じて時々刻々と変化させることが可能となる。
【００５２】
また、上記の第１及び第２実施例においては、１．５ＧＨｚ帯のＧＰＳシステムと、２．５ＧＨｚ帯のＶＩＣＳシステムと、５．８ＧＨｚ帯のＥＴＣシステムとの３つのメディアを搭載するシステムに適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、それら３つのメディアのうちの少なくとも２つのメディアを搭載するシステムに適用することとすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１実施例であるアンテナ装置の構成図である。
【図２】本実施例のアンテナ装置の等価回路である。
【図３】本実施例のアンテナ装置における給電の方向と電波の最大放射方向との関係を表した図である。
【図４】本実施例のアンテナ装置における電波の最大放射方向の一例を表した図である。
【図５】本実施例のアンテナ装置を車両に搭載した一例を表した図である。
【図６】本発明の第２実施例であるアンテナ装置の平面図である。
【図７】本実施例のアンテナ装置の一例の構成図である。
【図８】本実施例のアンテナ装置の一例の構成図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０，１００  アンテナ装置
１２  金属板
１４  誘電体基板
１６，１０２  アンテナパターン
１８  入力端
２０，１０６ａ，１０６ｂ  終端
１０４  分岐点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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