JP2020096207A - Antenna device - Google Patents
Antenna device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020096207A JP2020096207A JP2017072311A JP2017072311A JP2020096207A JP 2020096207 A JP2020096207 A JP 2020096207A JP 2017072311 A JP2017072311 A JP 2017072311A JP 2017072311 A JP2017072311 A JP 2017072311A JP 2020096207 A JP2020096207 A JP 2020096207A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- loading element
- band
- bandiii
- antenna device
- antenna
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q11/00—Electrically-long antennas having dimensions more than twice the shortest operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q11/02—Non-resonant antennas, e.g. travelling-wave antenna
- H01Q11/08—Helical antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/28—Combinations of substantially independent non-interacting antenna units or systems
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
- H01Q9/32—Vertical arrangement of element
- H01Q9/36—Vertical arrangement of element with top loading
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
Landscapes
- Details Of Aerials (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Support Of Aerials (AREA)
Abstract
Description
本発明は、共通のケース内に複数のアンテナを備えるアンテナ装置に関する。 The present invention relates to an antenna device including a plurality of antennas in a common case.
近年、シャークフィンアンテナと呼ばれる車載用アンテナ装置が開発されている。車載用アンテナ装置には、AM/FM放送受信用アンテナに加え、DAB(Digital Audio Broadcast)用アンテナを搭載する動きがある(例えば、下記特許文献1)。
In recent years, a vehicle-mounted antenna device called a shark fin antenna has been developed. There is a movement to mount a DAB (Digital Audio Broadcast) antenna in addition to an AM/FM broadcast receiving antenna in an in-vehicle antenna device (for example,
限られたケース内の空間に複数のアンテナを設けると、アンテナ同士の距離を十分に確保出来ず、アンテナの利得が低下するという問題があった。一方、ケース内においてアンテナ同士の距離を大きくしようとすると、ケースが大きくなり、小型化できないという問題があった。 If a plurality of antennas are provided in a limited space within the case, there is a problem in that the distance between the antennas cannot be secured sufficiently and the gain of the antennas decreases. On the other hand, if the distance between the antennas in the case is increased, the case becomes large and there is a problem that the size cannot be reduced.
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、共通のケース内に複数のアンテナを備え、アンテナ利得の低下を抑制しつつ小型化を図ることの可能なアンテナ装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide an antenna device that includes a plurality of antennas in a common case and that can be downsized while suppressing a decrease in antenna gain. To do.
本発明のある態様は、アンテナ装置である。このアンテナ装置は、
共通のケース内に設けられた第1及び第2アンテナを備え、
前記第1アンテナは、第1容量装荷素子を有し、第1共振周波数帯で共振し、
前記第2アンテナは、第2容量装荷素子を有し、前記第1共振周波数帯よりも高い第2共振周波数帯で共振し、
前記第2容量装荷素子が前記第1容量装荷素子よりも前方に位置する。
One aspect of the present invention is an antenna device. This antenna device
A first and a second antenna provided in a common case,
The first antenna has a first capacitive loading element, resonates in a first resonance frequency band,
The second antenna has a second capacitive loading element, and resonates in a second resonance frequency band higher than the first resonance frequency band,
The second capacitive loading element is located in front of the first capacitive loading element.
前記第1及び第2容量装荷素子は、前後方向における存在範囲が重複しなくてもよい。 The existing ranges of the first and second capacitive loading elements may not overlap in the front-back direction.
前記共通のケース内に設けられた第3アンテナを備え、
前記第3アンテナは、前記第2共振周波数帯よりも高い第3共振周波数帯で共振し、前記第2容量装荷素子よりも前方に位置してもよい。
A third antenna provided in the common case,
The third antenna may resonate in a third resonance frequency band higher than the second resonance frequency band, and may be located in front of the second capacitive loading element.
前記第1及び第2容量装荷素子、並びに前記第3アンテナは、前後方向における存在範囲が重複しなくてもよい。 The presence ranges of the first and second capacitive loading elements and the third antenna may not overlap in the front-rear direction.
前記第1アンテナは、前記第1容量装荷素子と第1給電点との間に第1ヘリカル素子を有し、
前記第2アンテナは、前記第2容量装荷素子と第2給電点との間に第2ヘリカル素子を有してもよい。
The first antenna has a first helical element between the first capacitive loading element and a first feeding point,
The second antenna may include a second helical element between the second capacitive loading element and the second feeding point.
前記第1及び第2容量装荷素子が共に板金部品であってもよい。 Both the first and second capacitive loading elements may be sheet metal parts.
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above constituent elements and one obtained by converting the expression of the present invention between methods and systems are also effective as an aspect of the present invention.
本発明によれば、共通のケース内に複数のアンテナを備え、アンテナ利得の低下を抑制しつつ小型化を図ることの可能なアンテナ装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an antenna device that includes a plurality of antennas in a common case and that can be downsized while suppressing a decrease in antenna gain.
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the same or equivalent constituent elements, members, and the like shown in each drawing are denoted by the same reference numerals, and duplicated description will be omitted as appropriate. In addition, the embodiments do not limit the invention, but are exemplifications, and all features and combinations described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.
図1は、本発明の実施の形態に係るアンテナ装置1の、アウターケース2を省略した斜視図である。図2は、同左側面図である。図3は、アンテナ装置1の分解斜視図である。図1及び図3により、アンテナ装置1の互いに直交する前後、上下、左右の各方向を定義する。上下方向は、金属ベース19及び樹脂ベース20に対して垂直な方向である。金属ベース19及び樹脂ベース20に対して取付け先(例えば車両)の存在する方向が下方向である。前後方向は、アンテナ装置1の長手方向である。左右方向は、アンテナ装置1の幅方向である。前方向は、アンテナ装置1を車両に取り付けた場合の進行方向である。左右方向は、進行方向である前方を見た状態を基準に定める。
FIG. 1 is a perspective view of an
アンテナ装置1は、車載用シャークフィンアンテナであり、車両のルーフ等に取り付けられる。アンテナ装置1は、アウターケース2内に、第1アンテナとしてのAM/FM容量装荷素子3及びAM/FMヘリカル素子5、第2アンテナとしてのBandIII容量装荷素子8及びBandIIIヘリカル素子10、並びに第3アンテナとしてのL−Band素子16、を備える。また、他にGPS(Global Positioning System)やXM(衛星ラジオ放送)アンテナ等を備えてもよい。
The
AM帯の周波数は522kHz〜1710kHzであり、FM帯の周波数は76MHz〜108MHzであり、第1アンテナは、AM帯及び第1共振周波数帯としてのFM帯の受信用である。DABには、周波数が1452MHz〜1492MHzのL−Band周波数帯と、周波数が174MHz〜240MHzであるBandIII周波数帯と、があり、第2アンテナは、第2共振周波数帯としてのBandIII周波数帯の受信用であり、第3アンテナは、第3共振周波数帯としてのL−Band周波数帯の受信用である。 The AM band frequency is 522 kHz to 1710 kHz, the FM band frequency is 76 MHz to 108 MHz, and the first antenna is for receiving the AM band and the FM band as the first resonance frequency band. The DAB has an L-Band frequency band having a frequency of 1452 MHz to 1492 MHz and a BandIII frequency band having a frequency of 174 MHz to 240 MHz, and the second antenna is for receiving the BandIII frequency band as the second resonance frequency band. And the third antenna is for receiving the L-Band frequency band as the third resonance frequency band.
アウターケース2は、電波透過性の合成樹脂製(PCやPET、ABS樹脂等の樹脂製の成型品)であり、両側面が内側に湾曲したシャークフィン形状とされている。アウターケース2と共に各素子を収容する内部空間を構成するベースは、金属ベース19及び樹脂ベース20を組み合わせたものである。金属ベース19は、樹脂ベース20より小面積であり、樹脂ベース20上にネジ止め等により取り付けられる(固定される)。樹脂ベース20は、アウターケース2にネジ止め等により取り付けられる(固定される)。パッド13は、エラストマーやゴム等の環状の弾性部材であり、アウターケース2と樹脂ベース20とにより全周に渡って挟持され(押圧され)、アウターケース2と樹脂ベース20との間を水密封止する。シール部材21は、エラストマーやウレタンやゴム等の環状の弾性部材であり、樹脂ベース20の下面とアンテナ装置1の取付け先の車体(例えば車両ルーフ)との間に挟持され、両者の間を水密封止する。導体であるボルト(車体取付用ネジ)23は、導体であるキャプチャーファスナー22を介して金属ベース19に螺合し、アンテナ装置1を車両のルーフ等に固定する。キャプチャーファスナー22及びボルト23を介して、車両のルーフ等と金属ベース19とが互いに電気的に接続される。
The
ホルダ4は、電波透過性の合成樹脂製(PCやPET、ABS樹脂等の樹脂製の成型品)であり、アウターケース2の内側にネジ止め等により取り付けられる(固定される)。ホルダ4は、第1容量装荷素子としてのAM/FM容量装荷素子3がネジ止め等により取り付けられる(固定される)と共に、BandIII素子保持部4aに第2容量装荷素子としてのBandIII容量装荷素子8を保持し、BandIII基板保持部4bにBandIII基板9を保持する。
The
AM/FM容量装荷素子3は、例えば錫めっき鋼板(導体板)を加工して形成される板状部品である。AM/FMヘリカル素子5は、AM/FMヘリカル素子ホルダ6に巻き付けられた導線である。AM/FMヘリカル素子ホルダ6は、ホルダ4にスナップフィット等で取り付けられる(固定される)。AM/FMヘリカル素子5の上方の端末5aは、AM/FM容量装荷素子3に半田付け等により電気的に接続される。AM/FMヘリカル素子ホルダ6の前方下部には、AM/FM接続金具7が取り付けられる。AM/FMヘリカル素子5の下方の端末は、AM/FM接続金具7に巻き付けられて半田付けされる、又はカシメられることで電気的に接続される。AM/FM接続金具7は、AM/FM導体板バネ15に係合保持される(挟持される)。AM/FM導体板バネ15は、AM/FMアンプ基板14に設けられる。AM/FMアンプ基板14は、金属ベース19上にネジ止め等により取り付けられ(固定され)、金属ベース19に略平行とされる。AM/FM容量装荷素子3及びAM/FMヘリカル素子5は、全体としてFM周波数帯で共振する構成となっており、AM/FM接続金具7とAM/FM導体板バネ15との接点が給電点となっている。給電点では、AM/FMヘリカル素子5のインダクタンスを高くする(巻数を多くする)ことでBandIII周波数帯におけるインピーダンスを高くして、AM/FM容量装荷素子3とBandIII容量装荷素子8との結合を緩和している。このため、AM/FM容量装荷素子3とBandIII容量装荷素子8とを互いに近づけてもBandIII周波数帯の平均利得を確保することができる。
The AM/FM
BandIII基板9には、BandIII容量装荷素子8が半田付けされる。BandIII容量装荷素子8は、例えば錫めっき鋼板等の金属からなる。板金とすることで、特許文献1のように基板の導体パターンとする場合と比較して、生産性が高く低コストである。BandIII基板9には、図25に示すコンデンサC及びコイルLを並列に接続したLC回路、又は図26に示すコンデンサCが設けられている。図25に示すLC回路はFM周波数帯の信号を通過させないフィルタとして作用し、図26に示すコンデンサCは、AM/FM周波数帯の信号を通過させないフィルタとして作用し、AM/FM容量装荷素子3とBandIII容量装荷素子8との結合を緩和する。BandIIIヘリカル素子10は、BandIIIヘリカル素子ホルダ11に巻き付けられた導線である。BandIIIヘリカル素子ホルダ11は、BandIII基板9の下面にネジ止めされる。BandIIIヘリカル素子10は、BandIII容量装荷素子8の下面且つ左右方向略中心に配置される。このような構造とすることにより、アウターケース2のデザインの略中心となる位置にBandIIIヘリカル素子10が配置されるため、ケースデザインを細くできる。BandIIIヘリカル素子10の上方の端末は、BandIII基板9に巻き付けられてはんだ付けされ、BandIII基板9に設けられたLC回路(図25)又はコンデンサC(図26)に電気的に接続される。BandIIIヘリカル素子ホルダ11の前方下部には、BandIII接続金具12が取り付けられる。BandIII接続金具12がBandIIIヘリカル素子ホルダ11の前方下部に取り付けられる事によって、AM/FMヘリカル素子5とBandIIIヘリカル素子10との離間が大きくとれるため、さらに結合を低減でき、互いの性能劣化を防止することができる。BandIIIヘリカル素子10の下方の端末は、BandIII接続金具12に巻き付けられて半田付けされる、またはカシメられることで電気的に接続される。BandIII接続金具12は、BandIII導体板バネ18に係合保持される(挟持される)。BandIII導体板バネ18は、DABアンプ基板17に設けられる。DABアンプ基板17は、金属ベース19上にネジ止め等により取り付けられ(固定され)、金属ベース19に略平行とされる。BandIII容量装荷素子8及びBandIIIヘリカル素子10並びに図25に示すLC回路又は図26に示すコンデンサCは、全体としてBandIII周波数帯で共振する構成となっており、BandIII接続金具12とBandIII導体板バネ18との接点が給電点となっている。図25に示すLC回路又は図26に示すコンデンサCを設けることにより、AM/FM容量装荷素子3とBandIII容量装荷素子8とを例えば10mm以内まで互いに近づけてもAM/FM周波数帯の平均利得を確保することができる。
The BandIII
DABアンプ基板17には、L−Band素子16が立設される。図1〜図3では図示を省略したが、L−Band素子16は、図4及び図5に示すように、基板16aの両面に印刷(形成)された導体パターンである。基板16aの一方及び他方の面のL−Band素子16及び導体パターンは、スルーホールにより互いに電気的に接続される。L−Band素子16の一部である導体パターン16bは、L−Bandアンテナの給電点であり、L−Band素子16の下端部に設けられると共に、DABアンプ基板17に半田付け等により電気的に接続される。L−Band素子16の一部である導体パターン16cは、インピーダンス調整用に設けられる。導体パターン16cの一部である接続部16eは、半田付け等によりDABアンプ基板17のグランドに電気的に接続される。導体パターン16cは省略してもよい。L−Band素子16とは別に基板16aの両面に印刷された導体パターン16fは、DABアンプ基板17に対する基板16aの固定用であり、L−Band素子16とは接続されず、DABアンプ基板17に半田付け等により固定される。基板16aは、導体パターン16b、16e、16fのDABアンプ基板17への半田付けにより、DABアンプ基板17の上面且つ左右方向の略中心に固定され、DABアンプ基板17に対し垂直に、すなわち金属ベース19に対し垂直に立設される。このような構造とすることにより、金属ベース19に対して左右対称となる位置にL−Band素子16が配置されるため、指向性が略等方性を有し受信性能に適したものとなる。また、アウターケース2のデザインの略中心となる位置にL−Band素子16が高さを確保して配置されるため利得を劣化させずにケースデザインを細くできる。
The L-
L−Band周波数帯の平均利得を向上させるために、AM/FM容量装荷素子3及びAM/FMヘリカル素子5の高調波の周波数と、BandIII容量装荷素子8及びBandIIIヘリカル素子10の高調波の周波数と、の少なくとも一方は、L−Band周波数帯に存在しないことが望ましい。
In order to improve the average gain in the L-Band frequency band, the harmonic frequency of the AM/FM
(BandIII容量装荷素子8の形状)
図6は、図3のBandIII容量装荷素子8を左前方から見た斜視図である。図7は、同右後方から見た斜視図である。BandIII容量装荷素子8は、好ましくは1つの板金部品からなり、金属ベース19に対して立設される。BandIII容量装荷素子8は、第1部分としての立設部8aと、第2部分としての頂部8bと、を有する。立設部8aは、好ましくは、金属ベース19に垂直な平面であり、かつAM/FM容量装荷素子3の左右側面と非平行である。AM/FM容量装荷素子3の左右側面に対して立設部8aを非平行とすることで、立設部8aとAM/FM容量装荷素子3の左右側面との前後方向離間距離が同じであれば、立設部8aとAM/FM容量装荷素子3の左右側面が平行である場合と比較して、BandIII容量装荷素子8とAM/FM容量装荷素子3との結合が緩和される。立設部8aは、好ましくは前方から後方に向かって金属ベース19に対する高さが高くなる形状であり、例えば三角形である。頂部8bは、AM/FMアンプ基板14に対向する(金属ベース19及び樹脂ベース20に対向する)平面であり、立設部8aの上端(金属ベース19の反対側)から屈曲した(折れ曲がった)部分である。立設部8aの上縁(金属ベース19の反対側の縁)と、頂部8bの左縁とが、互いに接する。頂部8bは、立設部8aと比較して、金属ベース19に対する角度が小さい。頂部8bの右縁は、BandIII容量装荷素子8の外縁である。BandIII容量装荷素子8の高さは例えば70mm以下であり、頂部8bの左右幅寸法は例えば2〜15mmである。BandIII容量装荷素子8は、容量値が例えば2〜4pFになるように寸法及び形状が設定される。
(Shape of Band III capacitive loading element 8)
FIG. 6 is a perspective view of the Band III
図8は、BandIII容量装荷素子8が頂部8bを有するアンテナ装置1と、BandIII容量装荷素子8が頂部8bを有さないアンテナ装置と、の各々における、BandIII帯の周波数と平均利得との関係を示す、シミュレーションによる特性図である。図8に示すように、アンテナ装置1は、BandIII容量装荷素子8が頂部8bを有するため、頂部8bを有さない場合と比較して、BandIII容量装荷素子8の面積が大きくなるため、BandIII周波数帯の平均利得が向上する。
FIG. 8 shows the relationship between the frequency in the Band III band and the average gain in each of the
図9は、BandIII容量装荷素子8が金属ベース19に対して立設され頂部8bの立設部8aの反対側に接続される追加立設部を有するアンテナ装置と、追加立設部を有さないアンテナ装置1と、の各々における、BandIII帯の周波数と平均利得との関係を示す、シミュレーションによる特性図である。図9に示すように、BandIII容量装荷素子8が追加立設部を有する場合は、追加立設部を有さない場合と比較してBandIII周波数帯の平均利得が向上する。これは、追加立設部を設ける構成により、BandIII容量装荷素子8の面積が大きくなるためである。なお、BandIII容量装荷素子8の形状は、容量値等の設計条件を満たす形状であれば、どのような形状であっても良いが、BandIII周波数帯の平均利得の確保よりもFM周波数帯の平均利得の確保を優先する場合は、BandIII容量装荷素子8が追加立設部を有さないことが望ましい。
FIG. 9 shows an antenna device in which the BandIII
図10は、BandIII容量装荷素子8の第1変形例を示す斜視図である。本変形例のBandIII容量装荷素子8は、図6の頂部8bが頂部8dに置き換わったものである。頂部8dは、頂部8bと比較して、自身の左右方向中間部(図示の例では中央部)において立設部8aと接続される点で相違し、その他の点で一致する。
FIG. 10 is a perspective view showing a first modified example of the Band III
図11は、BandIII容量装荷素子8が頂部8bを有する場合(図6)と頂部8dを有する場合(図10)の各々におけるアンテナ装置1の、BandIII帯の周波数と平均利得との関係を示す、シミュレーションによる特性図である。図11に示すように、BandIII容量装荷素子8が頂部8bを有する場合と頂部8dを有する場合とでは、BandIII周波数帯の平均利得はほとんど変わらない。
FIG. 11 shows the relationship between the frequency in the Band III band and the average gain of the
図12は、図11と同じ各場合におけるアンテナ装置1の、FM帯の周波数と平均利得との関係を示す、シミュレーションによる特性図である。ここでは海外のFM周波数帯88MHz〜108MHzにおける結果を示す。図12に示すように、BandIII容量装荷素子8が頂部8bを有する場合と頂部8dを有する場合とでは、FM周波数帯の平均利得はほとんど変わらない。
FIG. 12 is a characteristic diagram by simulation showing the relationship between the frequency in the FM band and the average gain of the
図6と図10のBandIII容量装荷素子8を比較すると、図6の方は1枚の金属板を折り曲げて形成することができる。したがって、生産性の観点では、図10のBandIII容量装荷素子8よりも図6のBandIII容量装荷素子8のほうが優れている。
Comparing the band III
図13は、BandIII容量装荷素子8の第2変形例を示す左前方から見た斜視図である。図14は、同右後方から見た斜視図である。これらの図に示すように、BandIII容量装荷素子8は、上方に行くにつれて金属ベース19に対する角度が小さくなるように部分的に又は全体的に湾曲した形状であってもよい。
FIG. 13 is a perspective view showing a second modified example of the Band III
(L−Band、BandIII、及びAM/FMの前後位置関係)
図1〜図3に示すように、アンテナ装置1の前方から後方に向かって、L−Band素子16、BandIII容量装荷素子8、AM/FM容量装荷素子3の順に位置している。ここで、周波数の高い周波数帯から順にL−Band周波数帯、BandIII周波数帯、AM/FM周波数帯であることから、長さの短い順(高さの低い)にL−Band素子16、BandIII容量装荷素子8、AM/FM容量装荷素子3となる。すなわち、BandIII容量装荷素子8はL−Band素子16より長い必要があり、AM/FM容量装荷素子3はBandIII容量装荷素子8より長い必要がある。このため、図1〜図3に示すようにL−Band素子16、BandIII容量装荷素子8、AM/FM容量装荷素子3の順に前方から配置することで、そうでない順に前方から配置した場合と比較して、前方から後方に向かって高くなる形状のアウターケース2の上下方向の高さが高くなるのを抑制することができる。また、共振するのに必要となるインダクタンスが小さい順(インダクタンスを構成するために必要なエリアが小さい順)に、L−Band素子16、BandIII容量装荷素子8、AM/FM容量装荷素子3であることから、L−Band素子16、BandIII容量装荷素子8、AM/FM容量装荷素子3の順に前方から配置することで、アウターケース2の上下方向の高さが高くなるのを抑制することができる。
(L-Band, BandIII, and AM/FM front-rear positional relationship)
As shown in FIGS. 1 to 3, the L-
図15は、BandIII容量装荷素子8及びBandIIIヘリカル素子10の共振周波数をFM周波数帯とし、AM/FM容量装荷素子3及びAM/FMヘリカル素子5の共振周波数帯をBandIII周波数帯とする、周波数の入替を行ったアンテナ装置と、周波数の入替を行わないアンテナ装置1と、の各々における、FM帯の周波数と平均利得との関係を示す、シミュレーションによる特性図である。周波数の入替は、BandIII容量装荷素子8及びAM/FM容量装荷素子3の形状は変更せず、BandIIIヘリカル素子10及びAM/FMヘリカル素子5のインダクタンス値を調整することで行った。図15に示すように、周波数の入替を行うと、FM周波数帯の平均利得が著しく低下する。これは、容量装荷素子の高さが低くなり、面積も小さくなるためである。このため、BandIII容量装荷素子8、AM/FM容量装荷素子3の順に前方から位置するのが望ましい。L−Band素子16の共振周波数帯をFM周波数帯又はBandIII周波数帯にしても同様なので、L−Band素子16、BandIII容量装荷素子8、AM/FM容量装荷素子3の順に前方から位置しているのが望ましい。
In FIG. 15, the resonance frequency of the BandIII
図16は、BandIII容量装荷素子8とAM/FM容量装荷素子3を図2と略同形状としたアンテナ装置1の簡易左側面図である。図17は、図16と比較してBandIII容量装荷素子8の後方下部を後方に延長してAM/FM容量装荷素子3の前後方向存在範囲内に入り込ませたアンテナ装置の簡易左側面図である。BandIII容量装荷素子8の後縁は、下方に行くほど後方に行くように斜めになっている。BandIII容量装荷素子8の後部形状が異なる他は、図16及び図17の構成は互いに一致する。
FIG. 16 is a simplified left side view of the
図18は、BandIII容量装荷素子8とAM/FM容量装荷素子3の前後方向存在範囲が重複しないアンテナ装置1(BandIII容量装荷素子8後方延長無し(図16))と、重複するアンテナ装置(BandIII容量装荷素子8後方延長有り(図17))と、の各々における、FM帯の周波数と平均利得との関係を示す、シミュレーションによる特性図である。BandIII容量装荷素子8の後方下部を後方に延長してAM/FM容量装荷素子3の前後方向存在範囲内に入り込ませることは、BandIII容量装荷素子8の面積を大きくする効果を有するが、図18に示すようにFM周波数帯の平均利得低下の要因となる。このため、AM/FM容量装荷素子3とBandIII容量装荷素子8とは、前後方向における存在範囲が重複しないのが望ましい。L−Band素子16とBandIII容量装荷素子8とについても同様であるので、L−Band素子16とBandIII容量装荷素子8とは、前後方向における存在範囲が重複しないのが望ましい。
FIG. 18 shows an antenna device 1 (BandIII
(BandIII容量装荷素子8とAM/FM容量装荷素子3の形状)
図19は、図16と比較してAM/FM容量装荷素子3の前方下部を斜めカットしたアンテナ装置1の簡易左側面図である(AM/FM容量装荷素子3下方カット)。図19における斜めカットの方向は、AM/FM容量装荷素子3の前縁が、下方に行くほど後方に行く方向である。図20は、図16と比較してBandIII容量装荷素子8の後方下部を斜めカットしたアンテナ装置1の簡易左側面図である(BandIII容量装荷素子8下方カット)。図20における斜めカットの方向は、BandIII容量装荷素子8の後縁が、下方に行くほど前方に行く方向である。図21は、AM/FM容量装荷素子3を図19と同形状とし、BandIII容量装荷素子8を図20と同形状とした、アンテナ装置1の簡易左側面図である(両者下方カット)。
(Shapes of Band III
FIG. 19 is a simplified left side view of the
図22は、図16、図19〜図21の各アンテナ装置1における、FM帯の周波数と平均利得との関係を示す、シミュレーションによる特性図である。図22に示すように、AM/FM容量装荷素子3の前方下部、及びBandIII容量装荷素子8の後方下部、の少なくとも一方を斜めカットして、AM/FM容量装荷素子3の下部とBandIII容量装荷素子8の下部との前後方向の間隔を長くすることで、FM周波数帯の平均利得を向上させることができる。図22に示すように、AM/FM容量装荷素子3の前方下部とBandIII容量装荷素子8の方向下部の両者を斜めカットすると、AM/FM容量装荷素子3の下部とBandIII容量装荷素子8の下部との前後方向の間隔が最長となるので、FM周波数帯の平均利得を一番向上させることができる。
FIG. 22 is a characteristic diagram by simulation showing the relationship between the frequency in the FM band and the average gain in each of the
図23は、図16と比較してAM/FM容量装荷素子3の前方上部を斜めカットしたアンテナ装置の簡易左側面図である。図23における斜めカットの方向は、AM/FM容量装荷素子3の前縁が、上方に行くほど後方に行く方向である。図24は、図16のアンテナ装置1(AM/FM容量装荷素子3前方上部カット無し)と図23のアンテナ装置(AM/FM容量装荷素子3前方上部カット有り)の各々における、FM帯の周波数と平均利得との関係を示す、シミュレーションによる特性図である。図24に示すように、AM/FM容量装荷素子3の前方上部を斜めカットしてAM/FM容量装荷素子3の上部とBandIII容量装荷素子8の上部との前後方向の間隔を長くすると、FM周波数帯の平均利得は低下する。このため、AM/FM容量装荷素子3とBandIII容量装荷素子8との前後方向の間隔を長くするためにカットする場合、上部よりも下部をカットするのが望ましい。
FIG. 23 is a simplified left side view of the antenna device in which the upper front portion of the AM/FM
本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。 According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) BandIII容量装荷素子8が頂部8b又は頂部8dを有するため、頂部8b及び頂部8dを有さない場合と比較して、同じ高さであればBandIII容量装荷素子8の面積を大きくすることができ、アンテナ装置1のBandIII周波数帯の平均利得を向上させることができる(図8、図11)。
(1) Since the Band III
(2) BandIII容量装荷素子8が、金属ベース19に対して立設され頂部8bの立設部8aの反対側に接続される追加立設部(立設部8aと同じ高さ範囲内において立設部8aと対向して頂部8bの右縁に接続される追加立設部(容量装荷部))を有する場合、追加立設部を有さない場合と比較して、BandIII容量装荷素子8の面積が大きくなるため、BandIII周波数帯の平均利得を向上することができる(図9)。
(2) The BandIII
(3) BandIII容量装荷素子8が頂部8bを有する1つの板金部品である場合(図6)、1つの板金部品でない場合(図10)に比べてBandIII容量装荷素子8の生産性が高い。
(3) The productivity of the Band III
(4) アンテナ装置1の前方から後方に向かって、L−Band素子16、BandIII容量装荷素子8、AM/FM容量装荷素子3の順に位置するため(前方から後方に向かって第3アンテナ、第2アンテナ、第1アンテナの順に位置するため)、アンテナ利得の低下を抑制しつつ小型化(低背化)を図ることができる。
(4) Since the L-
(5) BandIII容量装荷素子8とAM/FM容量装荷素子3の前後方向存在範囲が重複しない(第1及び第2アンテナの前後方向存在範囲が重複しない)ため、アンテナ装置1のFM周波数帯の平均利得の低下を抑制できる(図18)。同様に、BandIII容量装荷素子8とL−Band素子16の前後方向存在範囲が重複しない(第2及び第3アンテナの前後方向存在範囲が重複しない)ため、アンテナ装置1のBandIII周波数帯の平均利得の低下を抑制できる。
(5) Since the band III
(6) AM及びFM周波数帯の受信用にAM/FMヘリカル素子5を有し、BandIII周波数帯の受信用にBandIIIヘリカル素子10を有するため、回路上での分波が不要である。また、AM/FMヘリカル素子5及びBandIIIヘリカル素子10のインダクタンス調整により、一方の共振周波数の整数倍が他方の共振周波数帯に入らないようにすることができ、高感度化に有利である。
(6) Since the AM/FM
(7) 図25に示すLC回路によれば、AM/FM容量装荷素子3とBandIII容量装荷素子8との結合が抑制され、FM周波数帯の平均利得低下を抑制できる。図26に示すコンデンサCによれば、AM/FM容量装荷素子3とBandIII容量装荷素子8との結合が抑制され、AM及びFM周波数帯の平均利得の低下を抑制できる。
(7) According to the LC circuit shown in FIG. 25, the coupling between the AM/FM
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。 Although the present invention has been described with the embodiment as an example, it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to each component and each process of the embodiment within the scope of the claims. By the way. Hereinafter, modified examples will be described.
図27は、本発明の他の実施の形態に係るアンテナ装置1Aの、アウターケース2を省略した斜視図である。アンテナ装置1Aは、実施の形態1のものと比較して、AM/FM容量装荷素子3の形状をミアンダ状に変更し、かつAM/FM容量装荷素子3が左右二分割された(頂部が分離された)点で相違し、その他の点で一致する。AM/FM容量装荷素子3が図27のような形状である場合も、前述の実施の形態と同様の効果を奏することができる。さらに、アンテナ装置1AのAM/FM容量装荷素子3は左右に分割され、頂部が空間を有する構成となるため、AM/FM容量装荷素子3の頂部が結合した構成(頂部が空間を有さない構成)である場合と比較して、BandIII容量装荷素子8とAM/FM容量装荷素子3との結合が緩和される。
FIG. 27 is a perspective view of an antenna device 1A according to another embodiment of the present invention with the
BandIII容量装荷素子8とBandIIIヘリカル素子10とL−Band素子16とを、例えば単一の基板に設けるなどして一体化してもよい。この場合、BandIII容量装荷素子8及びBandIIIヘリカル素子10に相当する部分と、L−Band素子16に相当する部分との間に、L−Band周波数帯の信号を遮断する帯域通過阻止フィルタ(BEF)を挿入することが望ましい。
The Band III
L−Band周波数帯を使用しない場合、L−Band素子16を削除してもよい。この場合、L−Band素子16が無いことで小型化に有利である。なお、この場合も上記の理由からBandIII容量装荷素子8、AM/FM容量装荷素子3の順に前方から位置しているのが望ましい。
When the L-Band frequency band is not used, the L-
図25に示すLC回路又は図26に示すコンデンサCは、設計上不要であれば省略してもよい。また、図25に示すLC回路又は図26に示すコンデンサC以外であっても、BandIII周波数帯の信号を通すフィルタ等であれば、どのような構成であってもよい。実施の形態で示した具体的な数値(周波数や角度)や形状等は一例に過ぎず、要求される仕様に応じて適宜変更可能である。 The LC circuit shown in FIG. 25 or the capacitor C shown in FIG. 26 may be omitted if it is unnecessary in design. Further, other than the LC circuit shown in FIG. 25 or the capacitor C shown in FIG. 26, any configuration may be used as long as it is a filter or the like that passes a signal in the Band III frequency band. The specific numerical values (frequency and angle), shape, and the like shown in the embodiments are merely examples, and can be appropriately changed according to required specifications.
1 アンテナ装置、2 アウターケース(アンテナケース)、3 AM/FM容量装荷素子(第1容量装荷素子)、4 ホルダ、4a BandIII素子保持部、4b BandIII基板保持部、5 AM/FMヘリカル素子、6 AM/FMヘリカル素子ホルダ、7 AM/FM接続金具、8 BandIII容量装荷素子(第2容量装荷素子)、9 BandIII基板、10 BandIIIヘリカル素子、11 BandIIIヘリカル素子ホルダ、12 BandIII接続金具、13 パッド、14 AM/FMアンプ基板、15 AM/FM導体板バネ、16 L−Band素子、17 DABアンプ基板、18 BandIII導体板バネ、19 金属ベース、20 樹脂ベース、21 シール部材、22 キャプチャーファスナー、23 ボルト 1 Antenna Device, 2 Outer Case (Antenna Case), 3 AM/FM Capacitance Loading Element (First Capacitance Loading Element), 4 Holder, 4a BandIII Element Holding Part, 4b BandIII Substrate Holding Part, 5 AM/FM Helical Element, 6 AM/FM helical element holder, 7 AM/FM connection fitting, 8 BandIII capacity loading element (second capacity loading element), 9 BandIII substrate, 10 BandIII helical element, 11 BandIII helical element holder, 12 BandIII connection fitting, 13 pad, 14 AM/FM amplifier board, 15 AM/FM conductor plate spring, 16 L-Band element, 17 DAB amplifier board, 18 BandIII conductor plate spring, 19 metal base, 20 resin base, 21 seal member, 22 capture fastener, 23 bolt
Claims (6)
前記第1アンテナは、第1容量装荷素子を有し、第1共振周波数帯で共振し、
前記第2アンテナは、第2容量装荷素子を有し、前記第1共振周波数帯よりも高い第2共振周波数帯で共振し、
前記第2容量装荷素子が前記第1容量装荷素子よりも前方に位置する、アンテナ装置。 A first and a second antenna provided in a common case,
The first antenna has a first capacitive loading element, resonates in a first resonance frequency band,
The second antenna has a second capacitive loading element, and resonates in a second resonance frequency band higher than the first resonance frequency band,
An antenna device in which the second capacitive loading element is located in front of the first capacitive loading element.
前記第3アンテナは、前記第2共振周波数帯よりも高い第3共振周波数帯で共振し、前記第2容量装荷素子よりも前方に位置する、請求項1又は2に記載のアンテナ装置。 A third antenna provided in the common case,
The antenna device according to claim 1 or 2, wherein the third antenna resonates in a third resonance frequency band higher than the second resonance frequency band, and is located in front of the second capacitive loading element.
前記第2アンテナは、前記第2容量装荷素子と第2給電点との間に第2ヘリカル素子を有する、請求項1から4のいずれか一項に記載のアンテナ装置。 The first antenna has a first helical element between the first capacitive loading element and a first feeding point,
The antenna device according to claim 1, wherein the second antenna includes a second helical element between the second capacitive loading element and a second feeding point.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017072311A JP2020096207A (en) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | Antenna device |
PCT/JP2018/010550 WO2018180627A1 (en) | 2017-03-31 | 2018-03-16 | Antenna device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017072311A JP2020096207A (en) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | Antenna device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020096207A true JP2020096207A (en) | 2020-06-18 |
Family
ID=63675822
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017072311A Pending JP2020096207A (en) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | Antenna device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020096207A (en) |
WO (1) | WO2018180627A1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020121748A1 (en) * | 2018-12-12 | 2020-06-18 | 原田工業株式会社 | Antenna device |
WO2020153420A1 (en) * | 2019-01-24 | 2020-07-30 | 株式会社ヨコオ | Vehicle-mounted antenna device |
JP7399497B2 (en) * | 2021-12-13 | 2023-12-18 | 原田工業株式会社 | Low profile composite antenna device |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101192298B1 (en) * | 2011-01-25 | 2012-10-17 | 인팩일렉스 주식회사 | Unified antenna for shark fin type |
JP5876863B2 (en) * | 2013-12-11 | 2016-03-02 | 原田工業株式会社 | Compound antenna device |
JP2016208383A (en) * | 2015-04-27 | 2016-12-08 | 原田工業株式会社 | Composite antenna device |
-
2017
- 2017-03-31 JP JP2017072311A patent/JP2020096207A/en active Pending
-
2018
- 2018-03-16 WO PCT/JP2018/010550 patent/WO2018180627A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2018180627A1 (en) | 2018-10-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11855340B2 (en) | Antenna device | |
JP7326412B2 (en) | antenna device | |
US8816917B2 (en) | Antenna device | |
JP2022095953A (en) | Antenna device | |
JP4913900B1 (en) | Antenna device | |
US10819000B2 (en) | Composite antenna device | |
JP7526242B2 (en) | Antenna Device | |
WO2018180627A1 (en) | Antenna device | |
US20240014557A1 (en) | Antenna device |