(57)【要約】  車載アンテナ装置１は、車両の所定部位に配置される、ヘリカル部Ｈ及び給電部２１を備えたヘリカル構造のアンテナ素子２６を有する。アンテナ素子２６の一端には容量装荷素子２５が電気的に接続されている。ヘリカル部Ｈには、ディスクリートなコンデンサＣ１１が並列接続されており、コンデンサＣ１１の一方の端部は、容量装荷素子２５から物理的に離間してヘリカル部Ｈに接続されている。車載アンテナ装置１は、アンテナ素子２６の給電部２１からみて２つ以上の共振点が存在する。
2020153420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の所定部位に配置されるヘリカル構造のアンテナ素子と、
前記アンテナ素子の一端と接続されている容量装荷素子と、
前記アンテナ素子の一部のヘリカル部に並列接続される容量性リアクタンス素子と、を備え、
前記アンテナ素子の給電部からみて２つ以上の共振点が存在する、
車載アンテナ装置。
【請求項２】
前記アンテナ素子の一部の前記ヘリカル部と前記容量性リアクタンス素子とを有する並列接続部及び前記容量装荷素子の間が、前記アンテナ素子の別の異なる一部のヘリカル部である、請求項１に記載の車載アンテナ装置。
【請求項３】
前記アンテナ素子の一部の前記ヘリカル部と前記容量性リアクタンス素子とを有する並列接続部及び前記給電部の間が、前記アンテナ素子の別の異なる一部のヘリカル部である、請求項１又は２に記載の車載アンテナ装置。
【請求項４】
２つ以上の前記容量性リアクタンス素子を備え、
前記ヘリカル部の異なる部位に前記容量性リアクタンス素子が並列接続されている、
請求項１から３のいずれか一項に記載の車載アンテナ装置。
【請求項５】
２つの前記容量性リアクタンス素子のうち、直近の端部同士が物理的に離れて前記アンテナ素子のヘリカル部に並列接続されている、
請求項４に記載の車載アンテナ装置。
【請求項６】
前記容量装荷素子は、前記車両と対向し、面、帯、線、ミアンダ、及びフラクタルの少なくとも１つの形状を含み、前記アンテナ素子の端部であって前記車両の所定部位から離れる方向の端部に接続されている、
請求項１から５のいずれか一項に記載の車載アンテナ装置。
【請求項７】
それぞれ異なる周波数の信号を増幅する増幅回路を実装した複数の回路基板をさらに備え、
前記複数の回路基板は、物理的に離間し、かつ、互いに異なる構造の前記アンテナ素子の給電部との接続インタフェースが形成されている、
請求項１から６のいずれか一項に記載の車載アンテナ装置。
【請求項８】
前記複数の回路基板の１つは、ＦＭ増幅回路を実装したＦＭ用回路基板であり、
前記複数の回路基板の他の１つは、ＡＭ増幅回路を実装したＡＭ用回路基板であり、
前記ＦＭ用回路基板の前記接続インタフェースは、前記給電部と導通する信号経路の背面に導体膜を有する構造を有し、
前記ＡＭ用回路基板の前記接続インタフェースは、前記給電部と導通する信号経路の背面において、インピーダンスが高い部分には導体膜が存在しない構造を有する、
請求項７に記載の車載アンテナ装置。
【請求項９】
前記複数の回路基板の少なくとも一部が、前記車両に対して所定角度で固定される、
請求項８に記載の車載アンテナ装置。
【請求項１０】
前記ヘリカル部は、導線を巻回して形成される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の車載アンテナ装置。
【請求項１１】
アンテナケースと、
前記アンテナケースとともに、前記アンテナ素子及び前記容量装荷素子を収容する空間を形成するアンテナベースと、をさらに備える、
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の車載アンテナ装置。
【請求項１２】
ヘリカル構造のアンテナ素子と、
前記アンテナ素子の一端と接続されている容量装荷素子と、
前記アンテナ素子の一部である第１ヘリカル部に並列接続される容量性リアクタンス素子と、
前記第１ヘリカル部と前記容量性リアクタンス素子とからなる並列接続部と、前記容量装荷素子と、の間に形成される第２ヘリカル部と、を備え、
前記第２ヘリカル部は、第１波帯で動作する第１アンテナエレメントの一部であり、
前記容量性リアクタンス素子は、第２波帯で動作する第２アンテナエレメントの一部であり、
前記容量装荷素子及び前記第１ヘリカル部は、第３波帯で動作する第３アンテナエレメントの一部である、
車載アンテナ装置。
【請求項１３】
前記第２波帯は前記第１波帯よりも周波数が高く、
前記第３波帯は前記第１波帯よりも周波数が低い、
請求項１２に記載の車載アンテナ装置。
【請求項１４】
前記第１波帯が、ＦＭ放送波帯であり、
前記第２波帯が、ＤＴＶ波帯又はＤＡＢ  ＢａｎｄIII帯であり、
前記第３波帯が、ＡＭ放送波帯である、
請求項１２又は１３に記載の車載アンテナ装置。
【請求項１５】
車両の所定部位に配置され、一端が給電部に接続されるヘリカル構造のアンテナ素子と、
前記アンテナ素子の他端と接続されている容量装荷素子と、
前記容量装荷素子及び前記給電部の少なくとも一方から離間されて、前記アンテナ素子に並列接続される容量性リアクタンス素子と、を備える、
車載アンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の周波数帯域で使用可能な車載アンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一台で複数の周波数帯の信号を受信可能な車載アンテナ装置として、特許文献１，２，３に開示されたアンテナ装置が知られている。特許文献１に開示されたアンテナ装置では、アンテナベース上に配置されたアンテナ基板に、それぞれ異なる周波数帯域で使用可能な２つのエレメントを形成している。特許文献１では、２つのエレメントの間隔を１０ｍｍとしたときにＡＭ放送受信電圧減衰量が飽和することから、エレメント間隔を約１０ｍｍ以上としている。【０００３】
特許文献２に開示されたアンテナ装置では、２つの同調コイルの一端をそれぞれ共通トップ容量部に並列接続し、他端を共通の給電部に接続することで、複数の周波数帯の受信を可能にしている。特許文献３に開示されたアンテナ装置では、２つの同調コイルの一端をそれぞれ共通トップ容量部に並列接続し、他端を別々の給電部に接続することで、複数の周波数帯の受信を可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１９９８６５号公報
【特許文献２】特開２０１５−１１５７４２号公報
【特許文献３】特開２０１５−１３３６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されたアンテナ装置では、エレメント間で距離をとる必要があるため、必然的にアンテナ基板が大きくなり、小型化に限界がある。特許文献２，３に開示されたアンテナ装置では、２つの同調コイル間で相互結合が発生するとともに、各同調コイルと接地面（車両ルーフ、アンテナベース）との間の浮遊容量が発生する。そのため、各同調コイルのリアクタンスを決定し、使用する周波数や利得などを調整するときは、各同調コイルの配置間隔、コイルの巻回方向、各同調コイルと接地面との距離などを考慮する必要があり、リアクタンスを決定する際の構造上の制約条件が多くなる場合がある。【０００６】
本発明の目的の一例は、車載アンテナ装置において、小型であり、かつ、複数の周波数帯を使用する際のリアクタンスの調整が容易であることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、車両の所定部位に配置されるヘリカル構造のアンテナ素子と、前記アンテナ素子の一端と接続されている容量装荷素子と、前記アンテナ素子の一部のヘリカル部に並列接続される容量性リアクタンス素子と、を備え、前記アンテナ素子の給電部からみて２つ以上の共振点が存在する車載アンテナ装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の上記態様によれば、車載アンテナ装置において、小型であり、かつ、複数の周波数帯を使用する際のリアクタンスの調整が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態の車載アンテナ装置の構造例を示す模式図。
【図２】アンテナ部の周波数−リターンロス特性図。
【図３】第１変形例の要部構造例を示す模式図。
【図４】第１変形例に係るアンテナ部の周波数−リターンロス特性図。
【図５】第２変形例の要部構造例を示す模式図。
【図６】第２変形例に係るアンテナ部の周波数−リターンロス特性図。
【図７】第３変形例の要部構造例を示す模式図。
【図８】第３変形例に係るアンテナ部の周波数−リターンロス特性図。
【図９】第４変形例の要部構造例を示す模式図。
【図１０Ａ】他の変形例を示す模式図。
【図１０Ｂ】他の変形例を示す模式図。
【図１０Ｃ】他の変形例を示す模式図。
【図１０Ｄ】他の変形例を示す模式図。
【図１０Ｅ】他の変形例を示す模式図。
【図１１】第２実施形態の車載アンテナ装置の構造例を示す模式図。
【図１２】第３実施形態の車載アンテナ装置の他の構造例を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を説明する。各実施の形態は、本発明の構成等を限定するものではなく、例示である。
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る車載アンテナ装置１の構造例を示す模式図である。第１実施形態の車載アンテナ装置１は、例えば車両ルーフ等の所定部位に取り付けて使用される。図１において、車載アンテナ装置１が取り付けられる車両の前進方向を「前」又は「前方」、その反対方向を「後」又は「後方」といい、両者を区別する必要がない場合は「長手方向」という。従って、通常の車両においては、運転席からフロントガラスに向かう方向が「前」、運転席からリアガラスに向かう方向が「後」となる。また、車両の前進方向右側を「右」又は「右方向」、前進方向左側を「左」又は「左方向」といい、両者を区別する必要がない場合は「幅方向」という。また、車両の重力方向を「下」又は「下方」、その反対方向を「上」又は「上方」という。
【００１１】
車載アンテナ装置１は、車両ルーフに固定されるアンテナベース１０と、このアンテナベース１０を上方から覆う電波透過性のアンテナケース１１と、を有する。アンテナケース１１は、前方に向かうにつれて車両ルーフからの高さが小さくなる流線形に成形され、これにより、空気抵抗を低減させる構造をなしている。ただし、本発明はこれに限定されず、アンテナケース１１とアンテナベース１０との間に、アンテナベース１０の周縁に沿って配置される防水用パッド部材を設ける構成としてもよい。また、前後に向かうにつれて車両ルーフからの高さが小さくなるような形状に成型されたアンテナケースであってもよい。
【００１２】
アンテナベース１０は略楕円状であり、長手方向の中心軸線が車両の進行方向と平行になるように取り付けられる。つまり、車両の前方はアンテナベース１０の前方、車両の後方はアンテナベース１０の後方、車両の幅方向はアンテナベース１０の幅方向となる。アンテナベース１０は、略中央部の導電ベース１０１と、導電ベース１０１を固定するための絶縁ベース１０２とを有する。アンテナケース１１は、上方から絶縁ベース１０２を覆う。導電ベース１０１には、車載アンテナ装置１を車両ルーフに固定するための取付機構１２が設けられている。
【００１３】
アンテナベース１０にはアンテナ部２０が配置される。アンテナベース１０及びアンテナケース１１によって、アンテナ部２０及び容量装荷素子２５の収容空間が形成され、図１に示される矢線方向にアンテナケース１１を移動することで、アンテナ部２０及び容量装荷素子２５が上述した収容空間に収容される。アンテナベース１０には、基板５０が設けられている。アンテナ部２０は導電ベース１０１上に形成され、かつ、後述するようにインダクタＬ０及びＬ１１が形成される。これに対し、基板５０はアンテナ部２０から離間して絶縁ベース１０２上に形成される。基板５０に設けられたグランド（ＧＮＤ）は導電ベース１０１に電気的に接続されている。アンテナ部２０は基板５０上に設けられた給電部２１に接続線２４を介して接続されている。このような構成とすることで、基板５０のＧＮＤがインダクタＬ０及びＬ１１から離間する位置に配置され、インダクタＬ０及びＬ１１がＧＮＤから受ける影響を低減することが可能である。基板５０には、それぞれ異なる周波数の信号を増幅する増幅回路である第１波帯増幅回路、第２波帯増幅回路及び第３波帯増幅回路が設けられている。第１実施形態では、第１波帯をＦＭ（frequency modulation）放送波帯（７６〜１０８ＭＨｚ）、第２波帯をＤＴＶ（digital television）波帯（地デジ帯：４７０〜７１０ＭＨｚ）、第３波帯をＡＭ（amplitude modulation）放送波帯（５２２ｋＨｚ〜１７１０ｋＨｚ）とした。しかし、これに限らず、ＢａｎｄIII波帯（１７４〜２４０ＭＨｚ帯）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）（２．４〜２．５ＧＨｚ帯）、ＩＴＳ（intelligent transport systems：高度道路交通システム、７００MHz帯）等の任意の波帯を第１波帯〜第３波帯として用いることができる。
【００１４】
第１実施形態においては、第１波帯増幅回路は、ＦＭ放送波帯の電波を増幅するＦＭ放送増幅回路である。また、第２波帯増幅回路は、ＤＴＶ波帯の電波を増幅するＤＴＶ増幅回路、第３波帯増幅回路は、ＡＭ放送波帯の電波を増幅するＡＭ放送増幅回路である。好ましくは、基板５０の接続インタフェースは、給電部２１と導通する信号経路の背面において、信号経路と対向する部分には、ＧＮＤが存在しない構造を有する。しかし、後述するように、この接続インタフェースは、給電部２１と導通する信号経路の背面の一部にＧＮＤが存在する構造としてもよい。
【００１５】
次に、アンテナ部２０について説明する。アンテナ部２０は、容量装荷素子２５と、アンテナ素子２６とを有する。容量装荷素子２５は導電体であり、例えば、金属板で形成されている。しかし、容量装荷素子２５は、パターンで形成されていてもよいし、その他の手法で形成してもよい。アンテナ素子２６は、ヘリカル部Ｈと、給電接続部２２と、導電ベース１０１上に形成された基台２７とを有し、接続線２４を介して基板５０上の給電部２１に接続されている。第１実施形態では、ヘリカル部Ｈは、ボビン等の支持体の周囲に一本の導線を巻回して形成されるが、その他の手法で形成してもよい。以下では、ヘリカル部Ｈにおける巻線のピッチが均等であるものとして説明するが、ヘリカル部Ｈは、ピッチが異なる領域を有するように形成されてもよい。
【００１６】
ヘリカル部Ｈには、容量性リアクタンス素子であるコンデンサＣ１１が並列接続されている。コンデンサＣ１１における容量装荷素子２５側の端部（以下、一方の端部と記載する）は、ヘリカル部Ｈに接続部２３を介して電気的に接続されている。ここで、コンデンサＣ１１は、ヘリカル部Ｈと容量装荷素子２５との接続部から離間した位置でヘリカル部Ｈに電気的に接続されている。その結果、ヘリカル部Ｈにおける容量装荷素子２５との接続部と、コンデンサＣ１１の一方の端部が接続された接続部２３との間にインダクタＬ０が形成される。給電接続部２２及び接続部２３は、導体で形成され、ヘリカル部Ｈに電気的に接続される。
【００１７】
また、コンデンサＣ１１におけるアンテナベース１０側の端部（以下、他方の端部と記載する）は給電接続部２２を介してヘリカル部Ｈに電気的に接続されている。その結果、接続部２３と給電接続部２２との間にインダクタＬ１１が形成される。容量装荷素子２５の形状には特に制限はない。しかし、好ましくは、容量装荷素子２５は車両と対向し、その形状としては面、帯、線、ミアンダ又はフラクタル等の形状が挙げられる。図示されるように、第１実施形態では、容量装荷素子２５は、アンテナ素子２６の端部であって車両ルーフから離れる方向の端部に電気的に接続される。しかし、容量装荷素子２５は、車両ルーフに限らず、所望により車両の任意の部位に設けることができる。
【００１８】
このように、第１実施形態では、インダクタンス（コイル）を並列に接続するのではなく、インダクタンスにディスクリートのコンデンサを並列に接続する構成とした。図１では、直列接続されたインダクタＬ０及びインダクタＬ１１に対して、容量性リアクタンス素子であるコンデンサＣ１１の一方の端部を、接続部２３を介して接続した構成になっている。また、コンデンサＣ１１の他方の端部は、アンテナ素子２６の基端と共に、給電接続部２２及び接続線２４を介して基板５０上の給電部２１に電気的に接続され、コンデンサＣ１１はヘリカル構造のアンテナ素子２６に並列に接続される。
【００１９】
その結果、インダクタＬ０とインダクタＬ１１との間の相互結合の影響が小さくなるので、多共振アンテナを構成するにあたっての自由度が高くなる。また、インダクタンス（コイル）を並列に接続する構成と比較して、第１実施形態ではインダクタンスにコンデンサを並列に接続する構成としているので、インダクタンス間の結合の影響を考慮せずとも多共振アンテナの構成が得られる。
【００２０】
また、インダクタンスが１つなので、容量装荷素子とインダクタンス（コイル）との浮遊容量による性能低下の影響を低減することが可能である。
【００２１】
図１の車載アンテナ装置１における周波数とリターンロスとの関係を図２に示す。図示されるように、車載アンテナ装置１は、アンテナ素子２６の給電部２１からみて２つの共振点が存在し、共振周波数ｆ１及びｆ２付近でリターンロスが小さくなっている。ｆ３は並列共振周波数である。共振周波数ｆ１はインダクタＬ０のインダクタンス値、共振周波数ｆ２はインダクタＬ１１のインダクタンス値、並列共振周波数ｆ３はインダクタＬ１１とコンデンサＣ１１とにより形成される並列回路により関連して各値が定まる。コンデンサＣ１１のキャパシタンス値及びインダクタＬ０、Ｌ１１のインダクタンス値は、ｆ１がＦＭ放送波帯に対応する共振周波数、ｆ２がＤＴＶに対応する共振周波数、ｆ１＜ｆ３＜ｆ２となるように設定される。
【００２２】
その結果、共振周波数ｆ１付近のＦＭ放送波帯と共振周波数ｆ２付近のＤＴＶ波帯とでリターンロスがそれぞれ小さくなっており、車載アンテナ装置１は、ＦＭ放送波帯及びＤＴＶ波帯の電波を受信することができる。ＡＭ放送波受信については、アンテナが共振していなくてもある程度のアンテナサイズが得られれば、十分に実用的な受信性能が得られる。従って、図２においてはＡＭ放送波帯に対応する共振周波数は出現していないものの、車載アンテナ装置１をある程度大きくすることでＡＭ放送波を受信することができる。
【００２３】
図１の車載アンテナ装置１は、容量装荷素子２５、インダクタＬ０及びインダクタＬ１１により形成される第１アンテナエレメントによって主に第１周波数帯、例えばＦＭ放送波帯の電波を受信する。また、容量装荷素子２５、インダクタＬ０、及びコンデンサＣ１１により形成される第２アンテナエレメントによって主に第２周波数帯、例えば地デジ帯付近の電波を受信する。さらに、容量装荷素子２５、インダクタＬ０及びインダクタＬ１１により形成される第１アンテナエレメントによって第３周波数帯、例えばＡＭ放送波帯の電波を受信する。
【００２４】
インダクタＬ０及びインダクタＬ１１のインダクタンス値は、上述したｆ１＜ｆ３＜ｆ２、かつｆ３が並列共振周波数という関係を満たすように定められる。また、インダクタＬ１１のインダクタンス値を大きくすると第２周波数帯のアンテナのＱ値（Quality Factor）が高くなって帯域が狭くなるので、インダクタＬ１１のインダクタンス値を小さくして第２周波数帯の帯域を広くすることも可能である。
【００２５】
第１実施形態におけるキャパシタンス値及びインダクタンス値を以下に示す。
Ｃ１１＝２．４ (pF)、Ｌ０＝５２ (nH)、Ｌ１１＝５５０ (nH)
上記のように設定することで、図２のように共振周波数ｆ１をＦＭ放送波帯、共振周波数ｆ２をＤＴＶ波帯とすることができた。その結果、車載アンテナ装置１はＦＭ放送波帯及びＤＴＶ波帯での電波の受信を行うことができ、かつ、ＡＭ放送波の受信を行うこともできた。
【００２６】
以上のように、第１実施形態によれば、小型で多周波数の電波受信が可能な車載アンテナ装置が得られる。この車載アンテナ装置は、ＡＭ放送波帯、ＦＭ放送波帯、及びＤＴＶ波帯の電波を１つのアンテナ素子で受信でき、製品サイズの小型化が可能となる。また、インダクタンス間の結合の影響やインダクタンスと金属との間の浮遊容量による結合の影響が抑えられるので、受信する周波数帯の調整が簡略化される。
【００２７】
第１実施形態では、ＡＭ放送波帯とＦＭ放送波帯と地デジ帯との複数受信アンテナの例を示したが、上述したように、ＡＭ放送波帯の電波の受信については、アンテナが共振していなくてもある程度のアンテナサイズが得られれば、十分に実用的な受信性能が得られる。また、インダクタＬ０、Ｌ１１のインダクタンス値、コンデンサＣ１１のキャパシタンス値を変更することで共振周波数ｆ１、ｆ２及び並列共振周波数ｆ３を変更することができる。第１実施形態では第１波帯をＦＭ放送波帯、第２波帯をＤＴＶ波帯としているが、上述したｆ１＜ｆ３＜ｆ２関係が維持されるのであれば、第１波帯及び第２波帯をそれぞれ他の波帯とすることもできる。例えば第１波帯をＦＭ放送波帯、第２波帯をＤＡＢ  ＢａｎｄIII帯（３ＧＨｚ以下）としてもよく、あるいは、例えば第１波帯をＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）波帯、第２波帯をＤＡＢ  ＢａｎｄIII帯としてもよい。
【００２８】
＜第１変形例＞
第１実施形態の車載アンテナ装置１は、アンテナ素子２６に１つのコンデンサが並列接続されているのに対し、第１変形例では、２つのコンデンサＣ２１、Ｃ２２をアンテナ素子２６の異なる部位に並列接続した。アンテナ素子２６を除いた構成は、第１実施形態の車載アンテナ装置１と同様である。
【００２９】
第１変形例におけるアンテナ素子２６を図３に示す。図示されるように、アンテナ部２０のヘリカル部Ｈには、コンデンサＣ２１、Ｃ２２が並列接続されている。詳細には、コンデンサＣ２１の一方の端部は、接続部２３ａを介して、ヘリカル部Ｈと容量装荷素子２５（図示省略）との接続部から離間した位置でヘリカル部Ｈに電気的に接続されている。その結果、ヘリカル部Ｈにおける容量装荷素子２５との接続部と、接続部２３ａと、の間にインダクタＬ０が形成される。
【００３０】
また、接続部２３ａと、給電接続部２２と、の間において、コンデンサＣ２１の他方の端部とコンデンサＣ２２の一方の端部とが接続部２３ｂを介してヘリカル部Ｈに電気的に接続されている。コンデンサＣ２２の他方の端部は給電接続部２２を介してヘリカル部Ｈに接続されている。
【００３１】
また、ヘリカル部Ｈにおいて、接続部２３ａと接続部２３ｂとの間にインダクタＬ２１が形成される。さらに、接続部２３ｂと給電接続部２２との間にインダクタＬ２２が形成される。
【００３２】
第１変形例の車載アンテナ装置１における周波数とリターンロスとの関係を図４に示す。図示されるように、車載アンテナ装置１は、アンテナ素子２６の給電部２１からみて３つの共振点が存在し、共振周波数ｆ１、ｆ２及びｆ４付近でリターンロスが小さくなっている。ｆ３、ｆ５は並列共振周波数である。コンデンサＣ２１及びＣ２２のキャパシタンス値と、インダクタＬ０、Ｌ２１及びＬ２２のインダクタンス値とは、ｆ１がＦＭ放送波帯に対応する共振周波数、ｆ２がＤＴＶ波帯に対応する共振周波数、ｆ４がＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）波帯に対応する共振周波数、ｆ１＜ｆ３＜ｆ２＜ｆ５＜ｆ４、かつ、ｆ３及びｆ５が並列共振周波数となるように設定される。その結果、共振周波数ｆ１付近のＦＭ放送波帯、共振周波数ｆ２付近のＤＴＶ波帯及び共振周波数ｆ４付近のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）波帯でリターンロスがそれぞれ小さくなっている。車載アンテナ装置１は、ＦＭ放送波帯、ＤＴＶ波帯の電波を受信し、かつＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）波帯の電波を送受信することができる。
【００３３】
第１実施形態と同様に、ＡＭ放送波の受信については、アンテナが共振していなくてもある程度のアンテナサイズが得られれば十分に実用的な受信性能が得られる。上述したｆ１＜ｆ３＜ｆ２＜ｆ５＜ｆ４、かつ、ｆ３及びｆ５が並列共振周波数となる関係を満たすために、インダクタＬ２２のインダクタンス値はインダクタＬ２１のインダクタンス値よりも小さくし、インダクタＬ０のインダクタンス値はインダクタＬ２１のインダクタンス値よりも小さくする。
【００３４】
車両から最も離れ、かつ、容量性リアクタンス素子であるコンデンサはコンデンサＣ２１である。上述したインダクタンス値の関係から、アンテナ素子２６では、コンデンサＣ２１が並列接続されない部分のインダクタンスが小さいことが好ましい。第１変形例では、コンデンサＣ２１が並列接続されない部分であるインダクタＬ２２のインダクタンス値は２０ (nH)であり、インダクタＬ０、Ｌ２１のインダクタンス値よりも小さい値となっている。
【００３５】
第１変形例におけるキャパシタンス値及びインダクタンス値は、Ｃ２１＞Ｃ２２、Ｌ２１＞Ｌ０＞Ｌ２２の関係を有する。
【００３６】
以上のように、第１変形例によれば、小型で多周波数の電波の受信が可能な車載アンテナ装置が得られる。この車載アンテナ装置は、ＡＭ放送波帯、ＦＭ放送波帯、ＤＴＶ波帯及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）波帯の電波を１つのアンテナ素子で受信でき、製品サイズの小型化が可能となる。また、インダクタンス間の結合の影響やインダクタンスと金属との間の結合の影響が抑えられるので、受信する周波数帯の調整が簡略化される。
【００３７】
第１変形例では、ＡＭ放送波帯、ＦＭ放送波帯、地デジ帯及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）波帯の複数受信アンテナの例を示したが、上述したように、ＡＭ放送波帯の電波の受信については、アンテナが共振していなくてもある程度のアンテナサイズが得られれば、十分に実用的な受信性能が得られる。また、インダクタＬ０、Ｌ２１及びＬ２２のインダクタンス及びコンデンサＣ２１、Ｃ２２の値をそれぞれ変更することで、共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ４及び並列共振周波数ｆ３、ｆ５を変更することができる。従って、第１変形例では第１波帯、第２波帯及び第３波帯をＦＭ放送波帯、地デジ波帯及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）波帯としたが、例えばインダクタＬ０、Ｌ２１及びＬ２２のインダクタンス値を変更することで、他の波帯を用いることもできる。例えば、地デジ帯に代えてＢａｎｄIII波帯を用いる場合には、インダクタＬ０、Ｌ２１のインダクンス値は、Ｌ０＞Ｌ２１の関係となるように変更される。
【００３８】
＜第２変形例＞
第２変形例では、第１変形例と同様にアンテナ素子２６の異なる部位に２つのコンデンサを並列接続した。第２変形例におけるアンテナ素子２６は、コンデンサＣ２２に代えて、コンデンサＣ２２よりもキャパシタンス値が大きいコンデンサＣ２３を用いた。その他の構成は第１変形例と同様である。
【００３９】
第２変形例におけるアンテナ素子２６を図５に示す。
第１変形例では、車載アンテナ装置１において共振周波数ｆ４が共振周波数ｆ２よりも大きく、かつ、並列共振周波数ｆ５が共振周波数ｆ２より大きく共振周波数ｆ４より小さくなる例を示した。
【００４０】
一方、第２変形例では、車載アンテナ装置１において、共振周波数ｆ４が共振周波数ｆ２よりも小さく共振周波数ｆ１よりも大きい値をとり、かつ、並列共振周波数ｆ６が共振周波数ｆ１よりも大きく共振周波数ｆ４よりも小さい例を示す。
【００４１】
図５において、インダクタＬ０、Ｌ２１、Ｌ２２、Ｃ２１は図３と共通である。一方、上述のように、図５のコンデンサＣ２３は、図３のコンデンサＣ２２、すなわちコンデンサＣ２１のキャパシタンス値よりもコンデンサＣ２２のキャパシタンス値が小さい値（Ｃ２１＞Ｃ２２）である場合とは異なり、そのキャパシタンス値はコンデンサＣ２１のキャパシタンス値よりも大きい値（Ｃ２１＜Ｃ２３）となっている。
このようにコンデンサＣ２３のキャパシタンスを設定することで、共振周波数ｆ１と共振周波数ｆ２との間に共振周波数ｆ４が出現し、かつ、共振周波数ｆ１と共振周波数ｆ４との間に並列共振周波数ｆ６が出現する。
【００４２】
第２変形例の車載アンテナ装置１における周波数とリターンロスとの関係を図６に示す。図４と同様に、車載アンテナ装置１は、アンテナ素子２６の給電部２１からみて３つの共振点が存在し、共振周波数ｆ１、ｆ４及びｆ２付近でリターンロスが小さくなっている。また、ｆ３、ｆ６は並列共振周波数である。図示されるように、共振周波数及び並列共振周波数は、ｆ１＜ｆ６＜ｆ４＜ｆ３＜ｆ２となっている。
【００４３】
第２変形例におけるキャパシタンス値及びインダクタンス値は、Ｃ２１＜Ｃ２３、Ｌ２１＞Ｌ０＞Ｌ２２の関係を有する。
【００４４】
第２変形例においても、小型で多周波数の電波の受信が可能な車載アンテナ装置が得られる。この車載アンテナ装置は、ＡＭ放送波帯、ＦＭ放送波帯、ＤＴＶ波帯及び共振周波数ｆ４付近の波帯の電波を１つのアンテナ素子で受信でき、製品サイズの小型化が可能となる。また、インダクタンス間の結合の影響やインダクタンスと金属との間の結合の影響が抑えられるので、受信する周波数帯の調整が簡略化される。
【００４５】
また、他の実施形態と同様に、ＡＭ放送波帯の電波の受信については、アンテナが共振していなくてもある程度のアンテナサイズが得られれば、十分に実用的な受信性能が得られ、かつ、抵抗、インダクタ及びコンデンサの各値をそれぞれ変更することで共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ４及び並列共振周波数ｆ３、ｆ６を変更することができる。これにより、車載アンテナ装置１においてＦＭ放送波帯、地デジ帯に代えて他の波帯の電波を受信するように構成することもできる。
【００４６】
＜第３変形例＞
第３変形例は、アンテナ素子２６の異なる部位に２つのコンデンサＣ２１、Ｃ２３を並列接続する点は第２変形例と共通する。しかし、第３変形例においては、コンデンサＣ２３の他端は給電接続部２２ではなく、インダクタＬ２２の他端に電気的に接続されている点で、第２変形例とは異なる。その他の構成については第２変形例と同様である。
【００４７】
従って、第３変形例では、コンデンサＣ２３の他端と給電接続部２２との間にインダクタＬ４がさらに設けられた構成となっている。アンテナ素子２６を除いた構成は、第１〜第２変形例の車載アンテナ装置１と同様である。
【００４８】
第３変形例におけるアンテナ素子２６を図７に示す。
図７に示されるように、インダクタＬ２１の一方の端部とコンデンサＣ２１の一方の端部は、接続部２３ａを介してヘリカル部Ｈに電気的に接続されている。インダクタＬ２１の他方の端部とコンデンサＣ２１の他方の端部は、コンデンサＣ２３の一方の端部とともに接続部２３ｂを介してインダクタＬ２２の一端に電気的に接続されている。コンデンサＣ２３の他方の端部とインダクタＬ２２の他方の端部は、接続部２３ｃを介してインダクタＬ２２の他端に電気的に接続されている。この接続部２３ｃは給電接続部２２とは離間しており、ヘリカル部Ｈにおけるこの離間した部位がインダクタＬ４となる。
【００４９】
図７に示される模式図は、図５に示される模式図のコンデンサＣ２３とインダクタＬ２２とで構成される並列回路と給電接続部２２との間にインダクタＬ４を追加したものとなっている。
【００５０】
第３変形例の車載アンテナ装置１における周波数とリターンロスとの関係を図８に示す。第３変形例においても、第２変形例と同様に、車載アンテナ装置１は、アンテナ素子２６の給電部２１からみて３つの共振点が存在し、共振周波数付近でリターンロスが小さくなっている。
【００５１】
第２変形例の図６と比較すると、図８においては、インダクタＬ４が追加されたことで、共振周波数ｆ２及びｆ４は共振周波数ｆ２'及びｆ４'と低域側に移動しており、並列共振周波数ｆ３、ｆ６は変化していない。また、変動幅は小さいものの、共振周波数ｆ１も低域側に移動して共振周波数ｆ１'となっている。これらの図から、第３変形例では、共振周波数が低い周波数へとシフトしていることが示される。
【００５２】
以上のことから、インダクタＬ４を追加したことで、共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ４はそれぞれ低域側に移動し、共振周波数ｆ１'、ｆ２'、ｆ４'となっているが、並列共振周波数ｆ３、ｆ６は変化せず、かつ、図示されるように、共振周波数及び並列共振周波数は、ｆ１'＜ｆ６＜ｆ４'＜ｆ３＜ｆ２'となっている。
【００５３】
第３変形例におけるキャパシタンス値及びインダクタンス値は、Ｃ２１＜Ｃ２３、Ｌ２１＞Ｌ４＞Ｌ０＞Ｌ２２の関係を有する。
【００５４】
第３変形例においても、小型で多周波数の電波の受信が可能な車載アンテナ装置が得られる。特に、並列回路と給電接続部２２との間にインダクタＬ４を追加することで、共振周波数を低い周波数へとシフト可能であることが示される。この車載アンテナ装置は、ＡＭ放送波帯、共振周波数ｆ１'、ｆ４'、ｆ２'付近の波帯の電波を１つのアンテナ素子で受信でき、製品サイズの小型化が可能となる。また、インダクタンス間の結合の影響やインダクタンスと金属との間の結合の影響が抑えられるので、受信する周波数帯の調整が簡略化される。
また、他の実施形態と同様に、ＡＭ放送波帯の電波の受信については、アンテナが共振していなくてもある程度のアンテナサイズが得られれば、十分に実用的な受信性能が得られる。
【００５５】
＜第４変形例＞
第４変形例は、アンテナ素子２６の異なる部位に２つのコンデンサＣ２１、Ｃ２３を並列接続する点は第２変形例と共通する。しかし、第４変形例においては、２つの容量性リアクタンス素子のうち、直近の端部同士が物理的に離れてアンテナ素子のヘリカル部に並列接続されている点で、第２変形例とは異なる。具体的には、コンデンサＣ２１の他方の端部は接続部２３ｂを介してアンテナ素子２６に電気的に接続される。また、コンデンサＣ２３の一方の端部は、コンデンサＣ２１の他方の端部から物理的に離れた位置で接続部２３ｃを介してアンテナ素子２６に電気的に接続されている。
【００５６】
第４変形例におけるアンテナ素子２６を図９に示す。
図９に示されるように、ヘリカル部Ｈにおいて、コンデンサＣ２１の他方の端部が電気的に接続された接続部２３ｂと、コンデンサＣ２３の一方の端部が接続された接続部２３ｃとの間にインダクタＬ５が形成されている。また、ヘリカル部Ｈにおいて、コンデンサＣ２３の一方の端部が接続された接続部２３ｃと給電接続部２２との間にインダクタＬ２２が形成される。接続部２３ｂと接続部２３ｃとの間の距離は、インダクタＬ５がＬ１のインダクタンス値よりも小さくかつＬ０のインダクタンス値よりも大きくなる距離とした。アンテナ素子２６を除いた構成は、第１〜第３変形例の車載アンテナ装置１と同様である。
【００５７】
図９に示される模式図は、図５に示される模式図の２つの並列回路の間にインダクタＬ５を追加したものとなっている。
第４変形例の車載アンテナ装置１における周波数とリターンロスとの関係は、図８と同様になる。従って、インダクタＬ５を追加したことで、共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ４はそれぞれ低域側に移動するが、並列共振周波数ｆ３、ｆ６は変化せず、かつ、図８に示されるように、共振周波数及び並列共振周波数は、ｆ１'＜ｆ６＜ｆ４'＜ｆ３＜ｆ２'となる。
【００５８】
第４変形例におけるキャパシタンス値及びインダクタンス値は、Ｃ２１＜Ｃ２３、Ｌ２１＞Ｌ５＞Ｌ０＞Ｌ２２の関係を有する。
【００５９】
第４変形例においても、小型で多周波数の電波の受信が可能な車載アンテナ装置が得られる。特に、２つの並列回路の間にインダクタＬ５を追加したことで、共振周波数及び並列共振周波数を低い周波数へとシフトして共振周波数及び反共振周波数を調整することが可能であることが示される。
【００６０】
この車載アンテナ装置は、ＡＭ放送波帯、共振周波数ｆ１'、ｆ４'、ｆ２'付近の波帯を１つのアンテナ素子で受信でき、製品サイズの小型化が可能となる。インダクタンス間の結合の影響やインダクタンスと金属との間の結合の影響が抑えられるので、受信する周波数帯の調整が簡略化される。
また、他の実施形態と同様に、ＡＭ放送波帯の電波の受信については、アンテナが共振していなくてもある程度のアンテナサイズが得られれば、十分に実用的な受信性能が得られる。
【００６１】
＜他の変形例＞
第１〜第４変形例ではヘリカル部Ｈにコンデンサを並列接続する例を示した。しかし、これらの実施形態に示した例に限らず、本発明には、アンテナ素子のヘリカル部に１つ又は複数のディスクリートの容量性リアクタンス素子を種々の形態で並列接続する形態が含まれる。
【００６２】
図１０Ａ〜図１０Ｅに第１実施形態の他の変形例を示す。図１０Ａは、図１に示される車載アンテナ装置１において、コンデンサＣ１１の他方の端部を、接続部２３ｂを介して給電接続部２２から物理的に離間してヘリカル部Ｈに電気的に接続した例を示す。この例では、接続部２３ｂと給電接続部２２との間にインダクタＬ６がさらに形成される。
【００６３】
図１０Ｂは、図１に示される車載アンテナ装置１において、コンデンサＣ１１の一方の端部を容量装荷素子２５（図示省略）に電気的に接続した例を示す。図１の例ではコンデンサＣ１１の一方の端部が電気的に接続される接続部２３と容量装荷素子２５との間にインダクタＬ０が形成されるが、図１０Ｂの例では、インダクタＬ０は、コンデンサＣ１１の他方の端部が電気的に接続される接続部２３ａと給電接続部２２との間に形成される。
【００６４】
図１０Ｃは、図３に示される車載アンテナ装置１において、コンデンサＣ２１の一方の端部を容量装荷素子２５（図示省略）に電気的に接続するとともに、コンデンサＣ２２の他方の端部を、給電接続部２２から物理的に離間された接続部２３ｂを介して電気的に接続した例を示す。図３の例では容量装荷素子２５とコンデンサＣ２１の一方の端部との間にインダクタＬ０が形成されるが、図１０Ｃの例では、接続部２３ｂと給電接続部２２との間にインダクタＬ０が形成される。
【００６５】
図１０Ｄは、図３に示される車載アンテナ装置１において、コンデンサＣ２１の一方の端部を容量装荷素子２５（図示省略）に電気的に接続し、コンデンサＣ２１の他方の端部は、ヘリカル部ＨにおいてコンデンサＣ２２の一方の端部から物理的に離間された接続部２３ａを介して電気的に接続している。さらに、コンデンサＣ２２の他方の端部は、ヘリカル部Ｈにおいて給電接続部２２から物理的に離間された接続部２３ｃを介して電気的に接続している。図１０Ｄの例では、接続部２３ａと接続部２３ｂとの間にインダクタＬ７０が形成され、かつ、接続部２３ｃと給電接続部２２との間にインダクタＬ７１が形成される。
【００６６】
図１０Ｅでは、図３に示される車載アンテナ装置１において、コンデンサＣ２１の一方の端部をヘリカル部Ｈにおいて容量装荷素子２５（図示省略）から物理的に離間された接続部２３ａを介して電気的に接続している。そして、コンデンサＣ２１の他方の端部をヘリカル部ＨにおいてコンデンサＣ２２の一方の端部から物理的に離間された接続部２３ｂを介して電気的に接続している。
さらに、コンデンサＣ２２の一方の端部は、ヘリカル部Ｈにおいて接続部２３ｃを介して電気的に接続している。コンデンサＣ２２の他方の端部は、ヘリカル部Ｈにおいて給電接続部２２から物理的に離間された接続部２３ｄを介して電気的に接続している。図１０Ｅの例では、接続部２３ａと容量装荷素子２５との間にインダクタＬ８０が形成され、接続部２３ｂと接続部２３ｃとの間にインダクタＬ８１が形成され、かつ、接続部２３ｄと給電接続部２２との間にインダクタＬ８２が形成される。
【００６７】
このように、任意の数のディスクリートなコンデンサをヘリカル部Ｈに並列接続することができ、かつ、各コンデンサの端部を容量装荷素子２５及び給電接続部２２に電気的に接続するか、物理的に離間した位置に電気的に接続するかを任意に決定することができる。
従って、所望される共振周波数の数及びそれぞれの周波数に応じて、ヘリカル部Ｈに接続するコンデンサの数及びその接続する位置を決定して、所望の性能を有する車載アンテナ装置１を得ることができる。
【００６８】
＜第２実施形態＞
以下、図１１を参照して第２実施形態を説明する。図１１は、第２実施形態の車載アンテナ装置２の構造例を示す模式図である。第１実施形態及びその変形例におけるアンテナ装置１は、１つの回路基板上にそれぞれ異なる周波数の信号を増幅する増幅回路を設ける構成とした。一方、第２実施形態における車載アンテナ装置２は、それぞれ増幅回路が設けられるとともに物理的に離間して配置された３つの回路基板を有する。
【００６９】
車載アンテナ装置２は、回路基板の構成が異なる点を除いて、図１に示す車載アンテナ装置の構成例と共通の構成を有する。このため、共通する構成については同一の符号を付与して詳細な説明を省略する。
【００７０】
図示されるように、車載アンテナ装置２には、それぞれ異なる周波数の信号を増幅する増幅回路である第１波帯用基板５１、第２波帯用基板５２、第３波帯用基板５３を実装した複数の回路基板が設けられている。これらの回路基板は、物理的に離間し、かつ、給電部２１との接続インタフェースが形成されている。例えば、図１１に示されるように、回路基板同士を接続する構成、すなわち、第１波帯用基板５１と第２波帯用基板５２とを接続線２４１で接続し、第２波帯用基板５２と第３波帯用基板５３とを接続線２４２で接続する構成としてもよい。あるいは、接続線２４が各回路基板に接続される構成、すなわち、接続線２４が第１波帯用基板５１、第２波帯用基板５２及び第３波帯用基板５３の各々に接続される構成としてもよい。
【００７１】
第１波帯用基板５１は、ＦＭ放送波帯の電波の増幅回路としてのＦＭ増幅回路を実装したＦＭ用回路基板である。また、第２波帯用基板５２は、ＤＴＶ波帯の電波の増幅回路としてのＤＴＶ増幅回路を実装したＤＴＶ用回路基板、第３波帯用基板５３は、ＡＭ放送波帯の電波の増幅回路としてのＡＭ増幅回路を実装したＡＭ用回路基板である。
【００７２】
また、第１波帯用基板５１、第２波帯用基板５２及び第３波帯用基板５３を実装した回路基板の一部又は全部は、車両に対して所定角度で固定される。第２実施形態では、これらの回路基板はいずれも車両に対して平行に固定されるものとした。
このように、周波数帯域ごとに増幅回路を回路基板に設けて各増幅回路を物理的に離間して配置することで、アイソレーション特性を改善することが可能になる。また、各周波数帯域の電波を受信する受信回路をそれぞれ独立に設計することが可能になる。
【００７３】
＜第３実施形態＞
第２実施形態では、ＦＭ放送波帯、ＤＴＶ波帯及びＡＭ放送波帯の増幅回路をそれぞれ別個の回路基板に配置したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、３つの増幅回路を２つの回路基板に配置してもよい。この場合、一方の回路基板には１つの増幅回路が配置され、他方の回路基板には２つの増幅回路が配置される。
【００７４】
以下、図１２を参照して第３実施形態を説明する。図１２は、第３実施形態の車載アンテナ装置の他の構造例を示す模式図である。上述した第１実施形態における車載アンテナ装置１は、１つの回路基板上にそれぞれ異なる周波数の信号を増幅する増幅回路を設ける構成とした。しかし、物理的に離間した２つの回路基板のそれぞれに任意の数の増幅回路を設ける構成としてもよい。例えば、一方の回路基板に増幅回路を１つ設け、他方の回路基板には増幅回路を２つ設けることも可能である。
【００７５】
図１２に示される車載アンテナ装置３は、ＡＭ放送波帯の増幅回路が設けられた回路基板５５と、ＦＭ放送波帯の増幅回路とＤＴＶ波帯の増幅回路とが設けられた回路基板５６とを有する。従って、車載アンテナ装置３では、ＡＭ増幅回路とＦＭ増幅回路及びＤＴＶ増幅回路とが物理的に離間して配置される。回路基板５５及び回路基板５６は、物理的に離間し、かつ、給電部２１との接続インタフェースが形成されている。例えば、図１２に示されるように、接続線２４が各回路基板に接続される構成、すなわち、接続線２４３が回路基板５５及び回路基板５６の各々に接続される構成としてもよい。あるいは、図１１のように回路基板同士を接続する構成、すなわち、回路基板５５と回路基板５６とを接続する構成としてもよい。車載アンテナ装置３は、回路基板の構成が異なる点を除いて、図１に示す車載アンテナ装置の構成例と共通の構成を有する。このため、共通する構成については同一の符号を付与して詳細な説明を省略する。
【００７６】
回路基板５６におけるＦＭ増幅回路及びＤＴＶ増幅回路の信号経路はマイクロストリップラインを有する構造である。マイクロストリップラインとは、基板裏面に導体箔を形成した誘電体基板の表面に所望のインピーダンスを有するように調整した線状或いは帯状の導体箔を形成した構造を持つ伝送線路のことである。
【００７７】
ここで、ＡＭ増幅回路の信号経路の近くに、ＧＮＤパターンやＧＮＤと同電位の部品、例えばＡＭＰ基板を保持する金属製からなるベースなどが配置されると、信号経路とＧＮＤパターンやＧＮＤと同電位の部品との間で浮遊容量が発生するおそれがある。
【００７８】
すなわち、ＡＭ放送波帯ではインピーダンスが高いので、浮遊容量によってＡＭ放送波帯の信号が減衰することとなり、受信感度が低下してしまう。このことから、車載アンテナ装置３では、回路基板５６上のＦＭ増幅回路及びＤＴＶ増幅回路は、基板裏面に導体箔を形成したマイクロストリップラインを有する構成とする。その結果、回路基板５６は、給電部２１と導通する信号経路の背面に導体膜が存在する構造を有する。
【００７９】
回路基板５５上のＡＭ増幅回路は、信号経路が形成された基板裏面のＧＮＤとなる導体箔を一部有していない構成とする。その結果、回路基板５５は、給電部２１と導通する信号経路の背面に導体膜が存在しない構造を有する。
このような構造とすることで、ＡＭ放送波帯の電波を受信する回路で浮遊容量が発生することを抑えることができ、受信感度の向上が可能となる。例えば、以下の表１に示されるように、９９９ｋＨｚ（ＡＭ放送波帯）においてゲインが０．６ｄＢ改善する。
［表１］
gain  （dB）
比較例       ３．０
実施形態３   ３．６
Δ       ＋０．６
【００８０】
第３実施形態では、回路基板５５、５６を別個のものとしているので、ＡＭ放送波帯の電波を受信する受信回路（ＡＭ受信回路）とＦＭ放送波帯の電波を受信する受信回路（ＦＭ受信回路）とを一つの基板に構成するよりも簡単な構成となる。例えば、各回路基板を別々とすることで、同一の基板上に各回路を構成する場合に生じる設計上の制約が緩和される。
より具体的には、ＡＭ受信回路とＦＭ受信回路とを一つの基板に構成した場合、ＡＭ受信回路では、ＦＭ受信回路のマイクロストリップラインを避けるようにして信号ラインパターンを形成する必要がある。しかしながら、第３実施形態では、各回路基板５５、５６を別個に形成することで、ＡＭ増幅回路にはマイクロストリップラインがそもそも構成されない。この結果、第３実施形態のＡＭ増幅回路では、マイクロストリップラインを考慮する必要がなく、信号ラインパターンも最短でレイアウトができる。また、このように信号ラインパターンの距離を短くする結果、ノイズの混入を低減することができ、さらにＡＭ放送波帯ゲインを改善することができるので、アンテナの性能も向上する。
【００８１】
回路基板５５は、信号経路の裏面にあたる一部分のみＧＮＤパターンを有さない構成にしてもよい。この場合も浮遊容量の発生を抑制することができるので、受信感度向上の効果が得られる。
また、回路基板５５は、絶縁ベース１０２と平行となるよう基板を配置せず、平行よりもある角度を持たせた状態で配置、又は垂直に配置することもできる。このような配置によって、さらにＧＮＤとの離間距離をとることができる。これにより、浮遊容量の発生をさらに抑制することができるので、アンテナの受信感度をさらに向上させ得る。さらにまた、回路基板５５を絶縁ベース１０２に対して垂直に配置することで、基板の配置スペースを省スペース化することもできる。回路基板５６を、絶縁ベース１０２に対して所定の角度を持たせた状態で配置してもよく、あるいは、絶縁ベース１０２に対して垂直に配置してもよい。
また、ベース１０のすべてが金属ベース１０１で構成されてもよい。
【００８２】
上述の実施形態及び変形例より、以下の態様もいえる。
【００８３】
第１の態様は、車両の所定部位に配置されるヘリカル構造のアンテナ素子と、前記アンテナ素子の一端と接続されている容量装荷素子と、前記アンテナ素子の一部のヘリカル部に並列接続される容量性リアクタンス素子と、を備え、前記アンテナ素子の給電部からみて２つ以上の共振点が存在する、車載アンテナ装置である。これにより、小型であり、かつ、複数の周波数帯を使用する際のリアクタンスの調整が容易となる。
【００８４】
第１の態様において、前記アンテナ素子の一部の前記ヘリカル部と前記容量性リアクタンス素子とを有する並列接続部及び前記容量装荷素子の間が、前記アンテナ素子の別の異なる一部のヘリカル部であってもよい。これにより、インダクタンス間の相互結合の影響が小さくなるので、多共振アンテナを構成するにあたって自由度が高くなる。
【００８５】
第１の態様において、前記アンテナ素子の一部の前記ヘリカル部と前記容量性リアクタンス素子とを有する並列接続部及び前記給電部の間が、前記アンテナ素子の別の異なる一部のヘリカル部であってもよい。これにより、インダクタンス間の相互結合の影響が小さくなるので、多共振アンテナを構成するにあたって自由度が高くなる。
【００８６】
第１の態様において、２つ以上の前記容量性リアクタンス素子を備え、前記ヘリカル部の異なる部位に前記容量性リアクタンス素子が並列接続されてもよい。これにより、１つのアンテナ素子で多周波数帯の電波を受信することができ、製品サイズの小型化が可能となる。また、インダクタンス間の結合の影響やインダクタンスと金属との間の結合の影響を抑制可能である。従って、受信する周波数帯の調整が簡略化される。
【００８７】
第１の態様において、２つの前記容量性リアクタンス素子のうち、直近の端部同士が物理的に離れて前記アンテナ素子のヘリカル部に並列接続されてもよい。これにより、２つの並列回路の間にインダクタンスが設けられることで、共振周波数及び並列共振周波数を低い周波数へとシフトすることができる。従って、共振周波数及び並列共振周波数の調整が可能になる。
【００８８】
第１の態様において、前記容量装荷素子は、前記車両と対向し、面、帯、線、ミアンダ、及びフラクタルの少なくとも１つの形状を含み、前記アンテナ素子の端部であって前記車両の所定部位から離れる方向の端部に接続されてもよい。これにより、多共振アンテナを構成するにあたって自由度が高くなる。
【００８９】
第１の態様において、それぞれ異なる周波数の信号を増幅する増幅回路を実装した複数の回路基板をさらに備え、前記複数の回路基板は、物理的に離間し、かつ、互いに異なる構造の前記アンテナ素子の給電部との接続インタフェースが形成されてもよい。これにより、アイソレーション特性を改善することが可能になる。
【００９０】
第１の態様において、前記複数の回路基板の１つは、ＦＭ増幅回路を実装したＦＭ用回路基板であり、前記複数の回路基板の他の１つは、ＡＭ増幅回路を実装したＡＭ用回路基板であり、前記ＦＭ用回路基板の前記接続インタフェースは、前記給電部と導通する信号経路の背面に導体膜を有する構造を有し、前記ＡＭ用回路基板の前記接続インタフェースは、前記給電部と導通する信号経路の背面において、インピーダンスが高い部分には導体膜が存在しない構造を有してもよい。これにより、ＡＭ放送帯域の電波の受信する受信回路で浮遊容量が発生することを抑制することができ、受信感度の向上が可能となる。
【００９１】
第１の態様において、前記複数の回路基板の少なくとも一部が、前記車両に対して所定角度で固定されてもよい。これにより、さらにグランドとの離間距離をとることができ、浮遊容量の発生をさらに抑制することができる。よって、アンテナの受信感度をさらに向上させ得る。
【００９２】
第１の態様において、前記ヘリカル部は、導線を巻回して形成されてもよい。
【００９３】
第１の態様において、アンテナケースと、前記アンテナケースとともに、前記アンテナ素子及び前記容量装荷素子を収容する空間を形成するアンテナベースと、をさらに備えてもよい。
【００９４】
第２の態様は、ヘリカル構造のアンテナ素子と、前記アンテナ素子の一端と接続されている容量装荷素子と、前記アンテナ素子の一部である第１ヘリカル部に並列接続される容量性リアクタンス素子と、前記第１ヘリカル部と前記容量性リアクタンス素子とからなる並列接続部と、前記容量装荷素子と、の間に形成される第２ヘリカル部と、を備え、前記第２ヘリカル部は、第１波帯で動作する第１アンテナエレメントの一部であり、前記容量性リアクタンス素子は、第２波帯で動作する第２アンテナエレメントの一部であり、前記容量装荷素子及び前記第１ヘリカル部は、第３波帯で動作する第３アンテナエレメントの一部である、車載アンテナ装置である。これにより、小型であり、かつ、複数の周波数帯を使用する際のリアクタンスの調整が容易となる。
【００９５】
第２の態様において、前記第２波帯は前記第１波帯よりも周波数が高く、前記第３波帯は前記第１波帯よりも周波数が低くてもよい。
【００９６】
第２の態様において、前記第１波帯が、ＦＭ放送波帯であり、前記第２波帯が、ＤＴＶ波帯又はＤＡＢ  ＢａｎｄIII帯であり、前記第３波帯が、ＡＭ放送波帯であってもよい。
【００９７】
第３の態様は、車両の所定部位に配置され、一端が給電部に接続されるヘリカル構造のアンテナ素子と、前記アンテナ素子の他端と接続されている容量装荷素子と、前記容量装荷素子及び前記給電部の少なくとも一方から離間されて、前記アンテナ素子に並列接続される容量性リアクタンス素子と、を備える、車載アンテナ装置である。これにより、小型であり、かつ、複数の周波数帯を使用する際のリアクタンスの調整が容易となる。
【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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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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