統合アンテナ
【課題】 ダイバーシティを構成する送受信用アンテナと受信用アンテナとの間で高いアイソレーションを有する統合アンテナを提供する。
【解決手段】電話用アンテナ１１０は、所定の周波数帯で送受信を行うＴＲｘ用アンテナ１１１と、受信のみを行うＲｘ用アンテナ１１２とからなるダイバーシティ構成となっており、ＴＲｘ用アンテナ１１１の近傍に無給電素子１１３が配置されている。無給電素子１１３をその接地点１１３ｂの近傍でＬ字状に屈曲させることで、接地点１１３ｂをＲｘ用アンテナ１１２の給電点１１２ａに近接させており、これによりＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間で高いアイソレーションを実現している。
【解決手段】電話用アンテナ１１０は、所定の周波数帯で送受信を行うＴＲｘ用アンテナ１１１と、受信のみを行うＲｘ用アンテナ１１２とからなるダイバーシティ構成となっており、ＴＲｘ用アンテナ１１１の近傍に無給電素子１１３が配置されている。無給電素子１１３をその接地点１１３ｂの近傍でＬ字状に屈曲させることで、接地点１１３ｂをＲｘ用アンテナ１１２の給電点１１２ａに近接させており、これによりＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間で高いアイソレーションを実現している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される統合アンテナに関し、特にＥＴＣ、ＶＩＣＳ等のアンテナにさらに電話用アンテナを搭載して統合した車載用の統合アンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、１枚の共用グランドの上にＥＴＣ（Electronic Toll Collection System）、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）、ＧＰＳ（Global Positioning System）等に用いるそれぞれのアンテナを一体的に配置した統合アンテナが開発されている。例えば特許文献１では、ＶＩＣＳ用アンテナとＧＰＳ用アンテナが１つの複合基板上に配置され、指向性の異なるＥＴＣ用アンテナが別の基板上に配置されており、この２つの基板が１枚の共用グランドの中央付近に配置されている。なお、基板の各アンテナを搭載する面と反対側の面には、ほぼ全面に基板用グランドが形成されている。
【０００３】
一方、近年は携帯電話などに用いる電話用アンテナも車両に搭載したいというニーズが高まっており、電話用アンテナの設置スペースの確保が困難なことから、従来の統合アンテナにさらに電話用アンテナも統合させることが強く望まれている。電話用アンテナでは、８００ＭＨｚ帯の周波数帯が用いられている。また、好適な受信特性を得るために、電話用アンテナをダイバーシティ構成とすることが望まれている。ダイバーシティ構成の電話用アンテナを備えた車載用統合アンテナとして、例えば特許文献２に記載のものが知られている。
【０００４】
ダイバーシティ構成の電話用アンテナを備えた統合アンテナの一例を、図１４に示す。同図に示す統合アンテナ９００では、共通地板９０１の略中央にＧＰＳ用アンテナ９０２が配置されており、共通地板９０１がＧＰＳ用アンテナ９０２のグランドとして作用する。また、ＧＰＳ用アンテナ９０２を挟んでその左右に電話用アンテナ９０３、９０４が配置されている。
【０００５】
電話用アンテナ９０３及び９０４は、同じ周波数帯で動作するアンテナであり、これを用いてダイバーシティを構成することで、高い受信特性が得られるようにしている。ここで、電話用アンテナ９０３を送受信用のアンテナ（以下ではＴＲｘ用アンテナと称する。）とし、電話用アンテナ９０４を受信専用のアンテナ（Ｒｘ用アンテナと称する。）としている。
【０００６】
電話用アンテナ９０３及び９０４として、図１５に示すような逆Ｆ型アンテナを用いることができる。図１５は、電話用アンテナ９０３、９０４を示す斜視図であり、ＧＰＳ用アンテナ９０２の図示を省略している。電話用アンテナ９０３、９０４は、それぞれの給電点が給電ケーブル９０５、９０６に接続され、接地点が共に共通地板９０１に接続されている。また、電話用アンテナ９０３が好適な放射特性を有するように、無給電素子９０７が電話用アンテナ９０３に略平行に配設されている。無給電素子９０７は、接地点が共通地板９０１に接続され、給電点は有していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−０５６７７３号公報
【特許文献２】特開２００７−１２４０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ＴＲｘ用アンテナとＲｘ用アンテナとを統合アンテナに組み込んでダイバーシティ構成とした場合には、ＴＲｘ用アンテナからの送信波がＲｘ用アンテナに漏れてしまうといった問題があった。すなわち、ＴＲｘ用アンテナとＲｘ用アンテナとの間で十分なアイソレーションを確保するのが困難といった問題があった。特に、ＴＲｘ用アンテナに図１５に示すような無給電素子が近接配置された場合には、ＴＲｘ用アンテナとＲｘ用アンテナとの間のアイソレーションが著しく低下するといった問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、ダイバーシティを構成するＴＲｘ用アンテナとＲｘ用アンテナとの間で高いアイソレーションを有する統合アンテナ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】
【００１０】
本発明の統合アンテナの第１の態様は、電話用アンテナを別のアンテナとともに共通地板上に配置して統合させた統合アンテナであって、前記電話用アンテナは、少なくとも放射部が前記共通地板の対向する２つの端辺に近接してそれぞれと平行に配設された第１のアンテナ及び第２のアンテナと、前記第１のアンテナに近接してこれと平行に配設された無給電素子と、を備えてダイバーシティに構成され、前記無給電素子の接地点側が前記第２のアンテナ側に折り曲げられて、前記無給電素子の接地点が、前記第１のアンテナの給電点と前記第２のアンテナの給電点との間に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の統合アンテナの他の態様は、前記電話用アンテナの送受信波の波長をλとするとき、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとが０．１１λ以上０．１４λ以下の距離を隔てて配設され、前記無給電素子の接地点が前記第２のアンテナの給電点から０．０９λ以下の距離の位置に配置されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の統合アンテナの他の態様は、前記第２のアンテナの給電点及び接地点が前記第１のアンテナ側に折り曲げられて、前記第２のアンテナの給電点及び接地点が前記第１のアンテナの給電点に近接して配置されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の統合アンテナの他の態様は、前記電話用アンテナの送受信波の波長をλとするとき、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとが０．１１λ以上０．１４λ以下の距離を隔てて配設され、前記無給電素子の接地点が前記第２のアンテナの給電点から０．０６λ以下の距離の位置に配置されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の統合アンテナの他の態様は、前記第１のアンテナの放射部と給電点と接地点とが、前記共通地板の端辺に沿って直線状に配置されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の統合アンテナの他の態様は、前記第１のアンテナは送受信用アンテナであることを特徴とする。
【００１６】
本発明の統合アンテナの他の態様は、前記第１のアンテナ及び前記第２のアンテナは、逆Ｆ型アンテナであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ダイバーシティを構成するＴＲｘ用アンテナとＲｘ用アンテナとの間で高いアイソレーションを有する統合アンテナを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る統合アンテナの平面図である。
【図２】第１実施形態に係る統合アンテナの斜視図である。
【図３】第１実施形態に係る統合アンテナのＶＳＷＲ特性、ゲイン特性、及びアイソレーション特性を示すグラフである。
【図４】第１の比較例のＶＳＷＲ特性、ゲイン特性、及びアイソレーション特性を示すグラフである。
【図５】第２の比較例のＶＳＷＲ特性、ゲイン特性、及びアイソレーション特性を示すグラフである。
【図６】第３の比較例のＶＳＷＲ特性、ゲイン特性、及びアイソレーション特性を示すグラフである。
【図７】第１の実施形態と第１〜第３の比較例のアイソレーションの比較図である。
【図８】第２の実施形態の統合アンテナの構成を示す斜視図である。
【図９】第２の実施形態の統合アンテナのＶＳＷＲ特性、ゲイン特性、及びアイソレーション特性を示すグラフである。
【図１０】第３の実施形態の統合アンテナの構成を示す斜視図である。
【図１１】第３の実施形態の統合アンテナのＶＳＷＲ特性、ゲイン特性、及びアイソレーション特性を示すグラフである。
【図１２】第４実施形態の統合アンテナの構成を示す斜視図である。
【図１３】第４の比較例のＶＳＷＲ特性、ゲイン特性、及びアイソレーション特性を示すグラフである。
【図１４】従来のダイバーシティ構成の電話用アンテナを備えた統合アンテナの平面図及び側面図である。
【図１５】逆Ｆアンテナを用いた電話用アンテナの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態における統合アンテナについて、図面を参照して詳細に説明する。同一機能を有する各構成部については、図示及び説明簡略化のため、同一符号を付して示す。本発明の統合アンテナは、ＥＴＣ、ＶＩＣＳ等のアンテナを搭載した車両用の統合アンテナに、さらに電話用アンテナを統合したものである。
【００２０】
本発明の第１の実施形態に係る統合アンテナを、図１、２を用いて説明する。図１は、第１の実施形態の統合アンテナ１００の構成を示す平面図であり、図２は、統合アンテナ１００の斜視図である。本実施形態の統合アンテナ１００は、電話用アンテナ１１０を別のアンテナ１０１と統合して構成されたものである。図１では、別のアンテナ１０１の一例としてＧＰＳ用アンテナを搭載した実施形態例を示している。但し、図２では、ＧＰＳ用アンテナ１０１の図示を省略している。本実施形態では、これに限定されず、例えばＧＰＳ用アンテナ１０１に隣接してさらにＥＴＣ用アンテナを搭載したものでもよい。ＥＴＣ用アンテナは、共通地板１０２に対し所定の角度だけ傾けて載置される。
【００２１】
ＧＰＳ用アンテナ１０１は、共通地板１０２の略中央に非接触に配置されており、共通地板１０２がＧＰＳ用アンテナ１０１の反射板として作用する。また、電話用アンテナ１１０は、所定の周波数帯で送受信を行うＴＲｘ用アンテナ１１１と、受信のみを行うＲｘ用アンテナ１１２とからなるダイバーシティ構成となっており、両アンテナ１１１、１１２がＧＰＳ用アンテナ１０１を挟んで共通地板１０２の左右両端辺に平行に配置されている。ＴＲｘ用アンテナ１１１の近傍には、無給電素子１１３が配置されており、無給電素子１１３の長手方向の少なくとも一部がＴＲｘ用アンテナ１１１と平行となっている。無給電素子１１３は、電話用アンテナ１１０の放射特性を改善するために設けられたものである。ここでは、無給電素子１１３をＴＲｘ用アンテナ１１１の近傍に配置しているが、これに限らずＲｘ用アンテナ１１２の近傍に配置してもよい。
【００２２】
以下では、ＴＲｘ用アンテナ１１１の使用周波数帯を送受信用周波数帯Ｆ１とし、Ｒｘ用アンテナ１１２の使用周波数帯を受信用周波数帯Ｆ２とする。一例として、それぞれの周波数帯を、Ｆ１＝８２４〜９２５ＭＨｚ、Ｆ２＝８４３〜８７５ＭＨｚとし、それぞれの周波数帯で好適に調整したときの特性を以下で説明する。
【００２３】
ＴＲｘ用アンテナ１１１及びＲｘ用アンテナ１１２として、ここでは逆Ｆ型アンテナが用いられており、それぞれが共通地板１０２上の対向する２つの端辺に略平行に配置されている。ＴＲｘ用アンテナ１１１及びＲｘ用アンテナ１１２のそれぞれの給電点１１１ａ、１１２ａは、所定のケーブルに接続されて給電され、それぞれの接地点１１１ｂ，１１２ｂは、共通地板１０２に接続されている。
【００２４】
本実施形態の電話用アンテナ１１０では無給電素子１１３の接地点１１３ｂをＲｘ用アンテナ１１２の給電点１１２ａに近接させることで、ＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間で高いアイソレーションを実現させる構成としている。無給電素子１１３の接地点１１３ｂをＲｘ用アンテナ１１２の給電点１１２ａに近接させるために、無給電素子１１３をその接地点１１３ｂの近傍でＬ字状に屈曲させ、その先端に接地点１１３ｂを設けている。これにより、接地点１１３ｂは共通地板１０２の中央側に配置され、Ｒｘ用アンテナ１１２の給電点１１２ａに近接して配置されることになる。接地点１１３ｂは、共通地板１０２に接続されている。
【００２５】
電話用アンテナ１１０で送受信する電波の波長をλとするとき、電話用アンテナ１１０の寸法の一例を以下に説明する。ＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間の距離を０．１１λ〜０．１４λとしたとき、無給電素子１１３の接地点１１３ｂとＲｘ用アンテナ１１２の給電点１１２ａとの距離を、０．０９λ以下とするのが好ましい。無給電素子１１３の接地点１１３ｂを、０．０９λ以下の距離まで給電点１１２ａに近接させることにより、ＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間で高いアイソレーションを実現させることが可能となる。
【００２６】
以下では、ＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間の距離を０．１３λとし、無給電素子１１３の接地点１１３ｂとＲｘ用アンテナ１１２の給電点１１２ａとの距離を０．０７λまで近接させたとき、ＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間で高いアイソレーション特性が得られることを説明する。電話用アンテナ１１０の特性を図３に示す。同図において、（ａ）、（ｂ）はそれぞれＴＲｘ用アンテナ１１１及びＲｘ用アンテナ１１２のＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio）特性、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれＴＲｘ用アンテナ１１１及びＲｘ用アンテナ１１２のゲイン特性、（ｅ）はＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間のアイソレーション特性（Ｓ２1）、をそれぞれ示している。
【００２７】
ＴＲｘ用アンテナ１１１のＶＳＷＲ特性は、図３（ａ）に示す送受信周波数帯Ｆ１において十分低くなるように調整されている。また、Ｒｘ用アンテナ１１２のＶＳＷＲ特性も、図３（ｂ）に示す受信周波数帯Ｆ２において十分低くなるように調整されている。同様にゲイン特性についても、ＴＲｘ用アンテナ１１１のゲイン特性が送受信周波数帯Ｆ１において十分高くなるように調整され、Ｒｘ用アンテナ１１２のゲイン特性が受信周波数帯Ｆ２において十分高くなるように調整されている。このときのＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間のアイソレーション特性は、図３（ｅ）に示すように、送受信周波数帯Ｆ１及び受信周波数帯Ｆ２を含む広い周波数帯でＳ２１が小さくなっており、高いアイソレーションが得られていることがわかる。
【００２８】
次に、電話用アンテナ１１０との比較例として、無給電素子９０９が直線状に形成された図１４、１５に示した従来例の電話用アンテナ（以下では、第１の比較例とする）について、そのアイソレーション特性等を図４を用いて説明する。図４は、図３と同様に、（ａ）、（ｂ）にＶＳＷＲ特性を、（ｃ）、（ｄ）にゲイン特性、及び（ｅ）にアイソレーション特性（Ｓ２1）をそれぞれ示している。但し、ＴＲｘ用アンテナ１１１と９０３、Ｒｘ用アンテナ１１２と９０４、及び共通地板２０１と９０７は、いずれも同じ形状で同じ寸法のものとしている。図１４、１５に示した統合アンテナ９００では、統合アンテナ１００に比べて、無給電素子９０７の接地点９０７ｂがＲｘ用アンテナ９０４の給電点９０４ａから離れた位置に配置されている。
【００２９】
図３（ｅ）と図４（ｅ）との比較より、本実施形態では第１の比較例より高いアイソレーション特性（低いＳ２１）が得られており、無給電素子１１３の接地点１１３ｂをＲｘ用アンテナ１１２の給電点１１２ａに近接させる方が高いアイソレーション特性が得られることがわかる。また、ＶＳＷＲ特性及びゲイン特性では、本実施形態と第１の比較例との間で大きな差が見られないことから、無給電素子１１３をＬ字状に屈曲させて接地点１１３ｂをＲｘ用アンテナ１１２の給電点１１２ａに近接させても、ゲイン特性等のアンテナ特性が劣化することはない。
【００３０】
本実施形態では、無給電素子１１３の接地点１１３ｂとＲｘ用アンテナ１１２の給電点１１２ａとの距離を０．０７λまで近接させているが、別の第２の比較例として、この距離を０．０９λを超えて例えば０．１λとした場合のアイソレーション特性について、図５を用いて以下に説明する。図５は、第２の比較例のＶＳＷＲ特性、ゲイン特性、及びアイソレーション特性を示すグラフである。図５（ａ）、（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性、及び同図（ｃ）、（ｄ）に示すゲイン特性は、いずれも図４に示した第１の比較例と同程度となっている。また、同図（ｅ）に示すアイソレーション特性は、第１の比較例に比べて若干高くなっているものの、本実施形態に比べると低いことがわかる。
【００３１】
上記の第２の比較例のアンテナ特性より、無給電素子１１３をＬ字形状に屈曲させてその接地点１１３ｂをＲｘ用アンテナ１１２の給電点１１２ａに近接させても、その距離が０．０９λを超える場合には、アイソレーション特性を十分に高くすることができないことがわかる。本実施形態の統合アンテナ１００では、ＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間の距離を０．１１λ〜０．１４λとしたとき、無給電素子１１３の接地点１１３ｂとＲｘ用アンテナ１１２の給電点１１２ａとの距離を、０．０９λ以下とするのがよい。
【００３２】
さらに別の比較例として、ＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間の距離を、０．１１λ〜０．１４λの範囲で最も大きい０．１４λとしたときの第３の比較例について、以下に説明する。ＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間のアイソレーションを高くするためには、両者の距離を大きくするのが好ましいが、統合アンテナをできるだけ小型化したいといったニーズがあるため、ＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間の距離を十分に大きくすることはできない。そこで、第３の比較例として、無給電素子を第１の比較例と同様にＬ字状に折り曲げないで直線状とし、ＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間の距離を、第１の比較例より０．０２λ大きい０．１４λとしたときのアンテナ特性を図６に示す。
【００３３】
図６（ａ）、（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性、及び図６（ｃ）、（ｄ）に示すゲイン特性は、いずれも図４に示した第１の比較例と同程度となっている。また、図６（ｅ）に示すアイソレーション特性も第１の比較例と同程度であり、本実施形態に比べると低いことがわかる。これより、ＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間の距離を、０．１３λから０．１４λに大きくしても、アイソレーション特性を十分に高めるのは困難であることがわかる。ＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間の距離を若干大きくするよりも、本実施形態のように、無給電素子１１３の接地点１１３をＲｘ用アンテナ１１２の給電点１１２ａに近接させる方が、Ｒｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間のアイソレーションを高くすることができる。
【００３４】
ＴＲｘ用アンテナとＲｘ用アンテナとの間のアイソレーション特性について、第１の実施形態におけるアイソレーション特性の最低値（Ｓ２１の最高値）を、第１〜第３の比較例における最低値と比較した結果を図７に示す。図７は、横軸を無給電素子の接地点とＲｘ用アンテナの給電点との間の距離とし、縦軸をアイソレーション（Ｓ２1の符号を逆としたもの）としたときの各ケースのアイソレーション最低値をプロットしたものである。符号１０は、第１の実施形態におけるアイソレーションの大きさを示し、符号１１〜１３は、それぞれ第１〜第３の比較例におけるアイソレーションの大きさを示している。同図より、第１の実施形態におけるＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間のアイソレーション１０が、第１〜第３の比較例に比べて十分高いことがわかる。
【００３５】
本発明の第２の実施形態に係る統合アンテナを、図８を用いて説明する。図８は、第２の実施形態の統合アンテナ２００の構成を示す斜視図である。なお、ここでは、別のアンテナの一例であるＧＰＳ用アンテナ１０１の図示を省略している。本実施形態の統合アンテナ２００では、無給電素子１１３をＬ字状に屈曲させるのに加えて、電話用アンテナ２１０のＲｘ用アンテナ２１２もＬ字状に屈曲させることにより、無給電素子１１３の接地点１１３ｂとＲｘ用アンテナ２１２の給電点２１２ａとをさらに近接させている。ＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ２１２との間の距離が０．１１λ〜０．１４λのとき、無給電素子１１３の接地点１１３ｂとＲｘ用アンテナ２１２の給電点２１２ａとの距離を０．０６λ以下とするのがよい。
【００３６】
上記のように、無給電素子１１３の接地点１１３ｂとＲｘ用アンテナ２１２の給電点２１２ａとを、第１の実施形態よりさらに近接させたときのアイソレーション特性を、図９を用いて説明する。図９は、本実施形態のＶＳＷＲ特性、ゲイン特性、及びアイソレーション特性を示すグラフである。ここでは、無給電素子１１３の接地点１１３ｂとＲｘ用アンテナ２１２の給電点２１２ａとの距離を０．０４λとしている。図９（ｅ）に示す本実施形態のアイソレーション特性を図３（ｅ）に示した第１の実施形態のアイソレーション特性と比較すると、第１の実施形態より本実施形態の方がさらに高いアイソレーション特性が得られることがわかる。
【００３７】
無給電素子の接地点とＲｘ用アンテナの給電点との距離をさらに小さくした本発明の第３の実施形態に係る統合アンテナを、図１０を用いて説明する。図１０は、第３の実施形態の統合アンテナ３００の構成を示す斜視図である。ここでも、別のアンテナの一例であるＧＰＳ用アンテナ１０１の図示を省略している。本実施形態では、無給電素子１１３の接地点１１３ｂとＲｘ用アンテナ３１２の給電点３１２ａとの距離をさらに小さくするために、接地点３１２ｂに接続される部分でＲｘ用アンテナ３１２をさらに９０度折り曲げることで、給電点３１２ａを無給電素子１１３の接地点１１３ｂに近接させている。図１０に示す実施形態例では、Ｒｘ用アンテナ３１２を接地点３１２ｂに接続される部分で折り曲げることで、無給電素子１１３の接地点１１３ｂとＲｘ用アンテナ３１２の給電点３１２ａとの距離を０．０３λにしている。
【００３８】
上記のように、無給電素子１１３の接地点１１３ｂとＲｘ用アンテナ３１２の給電点３１２ａとをさらに近接させたときのアイソレーション特性を、図１１を用いて説明する。図１１は、本実施形態のＶＳＷＲ特性、ゲイン特性、及びアイソレーション特性を示すグラフである。図１１（ｅ）に示す本実施形態のアイソレーション特性を図９（ｅ）に示した第２の実施形態のアイソレーション特性と比較すると、本実施形態の方が第２の実施形態よりさらに高いアイソレーション特性が得られていることがわかる。
【００３９】
上記のいずれの実施形態においても、ＴＲｘ用アンテナ１１１を直線状とし、共通地板１０２の左端辺に平行に配置していたが、第４の比較例として、ＴＲｘ用アンテナ１１１もＬ字状に屈曲させた統合アンテナの一例を図１２に示す。同図では、第３の実施形態の統合アンテナ３００に対し、ＴＲｘ用アンテナ９１１をＬ字状に屈曲させることで、ＴＲｘ用アンテナ９１１の給電点９１１ａ、無給電素子１１３の接地点１１３ｂ、及びＲｘ用アンテナ３１２の給電点３１２ａを相互に近接させている。
【００４０】
図１２において、無給電素子１１３の接地点１１３ｂとＲｘ用アンテナ３１２の給電点３１２ａとの距離は、第３の実施形態の場合と同じ０．０３λにしている。このように構成された第４の比較例におけるＶＳＷＲ特性、ゲイン特性、及びアイソレーション特性を図１３に示す。図１３（ｅ）より、ＴＲｘ用アンテナ９１１もＬ字状に屈曲させて給電点９１１ａをＲｘ用アンテナ３１２の給電点３１２ａに近接させると、アイソレーション特性は却って低下してしまう。これより、無給電素子１１３の接地点１１３ｂとＲｘ用アンテナ３１２の給電点３１２ａのみを近接させ、ＴＲｘ用アンテナは直線状に配置したＴＲｘ用アンテナ１１１を用いるのがよい。
【００４１】
なお、本実施の形態における記述は、本発明に係る統合アンテナの一例を示すものであり、これに限定されるものではない。本実施の形態における統合アンテナの細部構成及び詳細な動作等に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１００、３００、４００、５００、６００、７００、９００ 統合アンテナ
１０１、９０２ ＧＰＳ用アンテナ
１０２、２０１、６０２、８０２、９０１ 地板
６０２ａ 電流遮断部
１１０、３１０、５１０、９０３、９０４ 電話用アンテナ
１１１ ＴＲｘ用アンテナ
１１１ａ、１１２ａ、３１２ａ 給電点
１１１ｂ，１１２ｂ、１１３ｂ、３１２ｂ、５１３ｂ 接地点
１１２、３１２ Ｒｘ用アンテナ
１１３、５１３、９０９ 無給電素子
１２０、３２０、５２０ 電話用基板
１２１、１２２、３２２、５２１ アンテナ素子形成部
１２３ 基板主部
４２４、７２４ 地板
４２５ 分離スリット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される統合アンテナに関し、特にＥＴＣ、ＶＩＣＳ等のアンテナにさらに電話用アンテナを搭載して統合した車載用の統合アンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、１枚の共用グランドの上にＥＴＣ（Electronic Toll Collection System）、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）、ＧＰＳ（Global Positioning System）等に用いるそれぞれのアンテナを一体的に配置した統合アンテナが開発されている。例えば特許文献１では、ＶＩＣＳ用アンテナとＧＰＳ用アンテナが１つの複合基板上に配置され、指向性の異なるＥＴＣ用アンテナが別の基板上に配置されており、この２つの基板が１枚の共用グランドの中央付近に配置されている。なお、基板の各アンテナを搭載する面と反対側の面には、ほぼ全面に基板用グランドが形成されている。
【０００３】
一方、近年は携帯電話などに用いる電話用アンテナも車両に搭載したいというニーズが高まっており、電話用アンテナの設置スペースの確保が困難なことから、従来の統合アンテナにさらに電話用アンテナも統合させることが強く望まれている。電話用アンテナでは、８００ＭＨｚ帯の周波数帯が用いられている。また、好適な受信特性を得るために、電話用アンテナをダイバーシティ構成とすることが望まれている。ダイバーシティ構成の電話用アンテナを備えた車載用統合アンテナとして、例えば特許文献２に記載のものが知られている。
【０００４】
ダイバーシティ構成の電話用アンテナを備えた統合アンテナの一例を、図１４に示す。同図に示す統合アンテナ９００では、共通地板９０１の略中央にＧＰＳ用アンテナ９０２が配置されており、共通地板９０１がＧＰＳ用アンテナ９０２のグランドとして作用する。また、ＧＰＳ用アンテナ９０２を挟んでその左右に電話用アンテナ９０３、９０４が配置されている。
【０００５】
電話用アンテナ９０３及び９０４は、同じ周波数帯で動作するアンテナであり、これを用いてダイバーシティを構成することで、高い受信特性が得られるようにしている。ここで、電話用アンテナ９０３を送受信用のアンテナ（以下ではＴＲｘ用アンテナと称する。）とし、電話用アンテナ９０４を受信専用のアンテナ（Ｒｘ用アンテナと称する。）としている。
【０００６】
電話用アンテナ９０３及び９０４として、図１５に示すような逆Ｆ型アンテナを用いることができる。図１５は、電話用アンテナ９０３、９０４を示す斜視図であり、ＧＰＳ用アンテナ９０２の図示を省略している。電話用アンテナ９０３、９０４は、それぞれの給電点が給電ケーブル９０５、９０６に接続され、接地点が共に共通地板９０１に接続されている。また、電話用アンテナ９０３が好適な放射特性を有するように、無給電素子９０７が電話用アンテナ９０３に略平行に配設されている。無給電素子９０７は、接地点が共通地板９０１に接続され、給電点は有していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−０５６７７３号公報
【特許文献２】特開２００７−１２４０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ＴＲｘ用アンテナとＲｘ用アンテナとを統合アンテナに組み込んでダイバーシティ構成とした場合には、ＴＲｘ用アンテナからの送信波がＲｘ用アンテナに漏れてしまうといった問題があった。すなわち、ＴＲｘ用アンテナとＲｘ用アンテナとの間で十分なアイソレーションを確保するのが困難といった問題があった。特に、ＴＲｘ用アンテナに図１５に示すような無給電素子が近接配置された場合には、ＴＲｘ用アンテナとＲｘ用アンテナとの間のアイソレーションが著しく低下するといった問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、ダイバーシティを構成するＴＲｘ用アンテナとＲｘ用アンテナとの間で高いアイソレーションを有する統合アンテナ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】
【００１０】
本発明の統合アンテナの第１の態様は、電話用アンテナを別のアンテナとともに共通地板上に配置して統合させた統合アンテナであって、前記電話用アンテナは、少なくとも放射部が前記共通地板の対向する２つの端辺に近接してそれぞれと平行に配設された第１のアンテナ及び第２のアンテナと、前記第１のアンテナに近接してこれと平行に配設された無給電素子と、を備えてダイバーシティに構成され、前記無給電素子の接地点側が前記第２のアンテナ側に折り曲げられて、前記無給電素子の接地点が、前記第１のアンテナの給電点と前記第２のアンテナの給電点との間に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の統合アンテナの他の態様は、前記電話用アンテナの送受信波の波長をλとするとき、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとが０．１１λ以上０．１４λ以下の距離を隔てて配設され、前記無給電素子の接地点が前記第２のアンテナの給電点から０．０９λ以下の距離の位置に配置されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の統合アンテナの他の態様は、前記第２のアンテナの給電点及び接地点が前記第１のアンテナ側に折り曲げられて、前記第２のアンテナの給電点及び接地点が前記第１のアンテナの給電点に近接して配置されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の統合アンテナの他の態様は、前記電話用アンテナの送受信波の波長をλとするとき、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとが０．１１λ以上０．１４λ以下の距離を隔てて配設され、前記無給電素子の接地点が前記第２のアンテナの給電点から０．０６λ以下の距離の位置に配置されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の統合アンテナの他の態様は、前記第１のアンテナの放射部と給電点と接地点とが、前記共通地板の端辺に沿って直線状に配置されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の統合アンテナの他の態様は、前記第１のアンテナは送受信用アンテナであることを特徴とする。
【００１６】
本発明の統合アンテナの他の態様は、前記第１のアンテナ及び前記第２のアンテナは、逆Ｆ型アンテナであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ダイバーシティを構成するＴＲｘ用アンテナとＲｘ用アンテナとの間で高いアイソレーションを有する統合アンテナを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る統合アンテナの平面図である。
【図２】第１実施形態に係る統合アンテナの斜視図である。
【図３】第１実施形態に係る統合アンテナのＶＳＷＲ特性、ゲイン特性、及びアイソレーション特性を示すグラフである。
【図４】第１の比較例のＶＳＷＲ特性、ゲイン特性、及びアイソレーション特性を示すグラフである。
【図５】第２の比較例のＶＳＷＲ特性、ゲイン特性、及びアイソレーション特性を示すグラフである。
【図６】第３の比較例のＶＳＷＲ特性、ゲイン特性、及びアイソレーション特性を示すグラフである。
【図７】第１の実施形態と第１〜第３の比較例のアイソレーションの比較図である。
【図８】第２の実施形態の統合アンテナの構成を示す斜視図である。
【図９】第２の実施形態の統合アンテナのＶＳＷＲ特性、ゲイン特性、及びアイソレーション特性を示すグラフである。
【図１０】第３の実施形態の統合アンテナの構成を示す斜視図である。
【図１１】第３の実施形態の統合アンテナのＶＳＷＲ特性、ゲイン特性、及びアイソレーション特性を示すグラフである。
【図１２】第４実施形態の統合アンテナの構成を示す斜視図である。
【図１３】第４の比較例のＶＳＷＲ特性、ゲイン特性、及びアイソレーション特性を示すグラフである。
【図１４】従来のダイバーシティ構成の電話用アンテナを備えた統合アンテナの平面図及び側面図である。
【図１５】逆Ｆアンテナを用いた電話用アンテナの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態における統合アンテナについて、図面を参照して詳細に説明する。同一機能を有する各構成部については、図示及び説明簡略化のため、同一符号を付して示す。本発明の統合アンテナは、ＥＴＣ、ＶＩＣＳ等のアンテナを搭載した車両用の統合アンテナに、さらに電話用アンテナを統合したものである。
【００２０】
本発明の第１の実施形態に係る統合アンテナを、図１、２を用いて説明する。図１は、第１の実施形態の統合アンテナ１００の構成を示す平面図であり、図２は、統合アンテナ１００の斜視図である。本実施形態の統合アンテナ１００は、電話用アンテナ１１０を別のアンテナ１０１と統合して構成されたものである。図１では、別のアンテナ１０１の一例としてＧＰＳ用アンテナを搭載した実施形態例を示している。但し、図２では、ＧＰＳ用アンテナ１０１の図示を省略している。本実施形態では、これに限定されず、例えばＧＰＳ用アンテナ１０１に隣接してさらにＥＴＣ用アンテナを搭載したものでもよい。ＥＴＣ用アンテナは、共通地板１０２に対し所定の角度だけ傾けて載置される。
【００２１】
ＧＰＳ用アンテナ１０１は、共通地板１０２の略中央に非接触に配置されており、共通地板１０２がＧＰＳ用アンテナ１０１の反射板として作用する。また、電話用アンテナ１１０は、所定の周波数帯で送受信を行うＴＲｘ用アンテナ１１１と、受信のみを行うＲｘ用アンテナ１１２とからなるダイバーシティ構成となっており、両アンテナ１１１、１１２がＧＰＳ用アンテナ１０１を挟んで共通地板１０２の左右両端辺に平行に配置されている。ＴＲｘ用アンテナ１１１の近傍には、無給電素子１１３が配置されており、無給電素子１１３の長手方向の少なくとも一部がＴＲｘ用アンテナ１１１と平行となっている。無給電素子１１３は、電話用アンテナ１１０の放射特性を改善するために設けられたものである。ここでは、無給電素子１１３をＴＲｘ用アンテナ１１１の近傍に配置しているが、これに限らずＲｘ用アンテナ１１２の近傍に配置してもよい。
【００２２】
以下では、ＴＲｘ用アンテナ１１１の使用周波数帯を送受信用周波数帯Ｆ１とし、Ｒｘ用アンテナ１１２の使用周波数帯を受信用周波数帯Ｆ２とする。一例として、それぞれの周波数帯を、Ｆ１＝８２４〜９２５ＭＨｚ、Ｆ２＝８４３〜８７５ＭＨｚとし、それぞれの周波数帯で好適に調整したときの特性を以下で説明する。
【００２３】
ＴＲｘ用アンテナ１１１及びＲｘ用アンテナ１１２として、ここでは逆Ｆ型アンテナが用いられており、それぞれが共通地板１０２上の対向する２つの端辺に略平行に配置されている。ＴＲｘ用アンテナ１１１及びＲｘ用アンテナ１１２のそれぞれの給電点１１１ａ、１１２ａは、所定のケーブルに接続されて給電され、それぞれの接地点１１１ｂ，１１２ｂは、共通地板１０２に接続されている。
【００２４】
本実施形態の電話用アンテナ１１０では無給電素子１１３の接地点１１３ｂをＲｘ用アンテナ１１２の給電点１１２ａに近接させることで、ＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間で高いアイソレーションを実現させる構成としている。無給電素子１１３の接地点１１３ｂをＲｘ用アンテナ１１２の給電点１１２ａに近接させるために、無給電素子１１３をその接地点１１３ｂの近傍でＬ字状に屈曲させ、その先端に接地点１１３ｂを設けている。これにより、接地点１１３ｂは共通地板１０２の中央側に配置され、Ｒｘ用アンテナ１１２の給電点１１２ａに近接して配置されることになる。接地点１１３ｂは、共通地板１０２に接続されている。
【００２５】
電話用アンテナ１１０で送受信する電波の波長をλとするとき、電話用アンテナ１１０の寸法の一例を以下に説明する。ＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間の距離を０．１１λ〜０．１４λとしたとき、無給電素子１１３の接地点１１３ｂとＲｘ用アンテナ１１２の給電点１１２ａとの距離を、０．０９λ以下とするのが好ましい。無給電素子１１３の接地点１１３ｂを、０．０９λ以下の距離まで給電点１１２ａに近接させることにより、ＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間で高いアイソレーションを実現させることが可能となる。
【００２６】
以下では、ＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間の距離を０．１３λとし、無給電素子１１３の接地点１１３ｂとＲｘ用アンテナ１１２の給電点１１２ａとの距離を０．０７λまで近接させたとき、ＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間で高いアイソレーション特性が得られることを説明する。電話用アンテナ１１０の特性を図３に示す。同図において、（ａ）、（ｂ）はそれぞれＴＲｘ用アンテナ１１１及びＲｘ用アンテナ１１２のＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio）特性、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれＴＲｘ用アンテナ１１１及びＲｘ用アンテナ１１２のゲイン特性、（ｅ）はＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間のアイソレーション特性（Ｓ２1）、をそれぞれ示している。
【００２７】
ＴＲｘ用アンテナ１１１のＶＳＷＲ特性は、図３（ａ）に示す送受信周波数帯Ｆ１において十分低くなるように調整されている。また、Ｒｘ用アンテナ１１２のＶＳＷＲ特性も、図３（ｂ）に示す受信周波数帯Ｆ２において十分低くなるように調整されている。同様にゲイン特性についても、ＴＲｘ用アンテナ１１１のゲイン特性が送受信周波数帯Ｆ１において十分高くなるように調整され、Ｒｘ用アンテナ１１２のゲイン特性が受信周波数帯Ｆ２において十分高くなるように調整されている。このときのＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間のアイソレーション特性は、図３（ｅ）に示すように、送受信周波数帯Ｆ１及び受信周波数帯Ｆ２を含む広い周波数帯でＳ２１が小さくなっており、高いアイソレーションが得られていることがわかる。
【００２８】
次に、電話用アンテナ１１０との比較例として、無給電素子９０９が直線状に形成された図１４、１５に示した従来例の電話用アンテナ（以下では、第１の比較例とする）について、そのアイソレーション特性等を図４を用いて説明する。図４は、図３と同様に、（ａ）、（ｂ）にＶＳＷＲ特性を、（ｃ）、（ｄ）にゲイン特性、及び（ｅ）にアイソレーション特性（Ｓ２1）をそれぞれ示している。但し、ＴＲｘ用アンテナ１１１と９０３、Ｒｘ用アンテナ１１２と９０４、及び共通地板２０１と９０７は、いずれも同じ形状で同じ寸法のものとしている。図１４、１５に示した統合アンテナ９００では、統合アンテナ１００に比べて、無給電素子９０７の接地点９０７ｂがＲｘ用アンテナ９０４の給電点９０４ａから離れた位置に配置されている。
【００２９】
図３（ｅ）と図４（ｅ）との比較より、本実施形態では第１の比較例より高いアイソレーション特性（低いＳ２１）が得られており、無給電素子１１３の接地点１１３ｂをＲｘ用アンテナ１１２の給電点１１２ａに近接させる方が高いアイソレーション特性が得られることがわかる。また、ＶＳＷＲ特性及びゲイン特性では、本実施形態と第１の比較例との間で大きな差が見られないことから、無給電素子１１３をＬ字状に屈曲させて接地点１１３ｂをＲｘ用アンテナ１１２の給電点１１２ａに近接させても、ゲイン特性等のアンテナ特性が劣化することはない。
【００３０】
本実施形態では、無給電素子１１３の接地点１１３ｂとＲｘ用アンテナ１１２の給電点１１２ａとの距離を０．０７λまで近接させているが、別の第２の比較例として、この距離を０．０９λを超えて例えば０．１λとした場合のアイソレーション特性について、図５を用いて以下に説明する。図５は、第２の比較例のＶＳＷＲ特性、ゲイン特性、及びアイソレーション特性を示すグラフである。図５（ａ）、（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性、及び同図（ｃ）、（ｄ）に示すゲイン特性は、いずれも図４に示した第１の比較例と同程度となっている。また、同図（ｅ）に示すアイソレーション特性は、第１の比較例に比べて若干高くなっているものの、本実施形態に比べると低いことがわかる。
【００３１】
上記の第２の比較例のアンテナ特性より、無給電素子１１３をＬ字形状に屈曲させてその接地点１１３ｂをＲｘ用アンテナ１１２の給電点１１２ａに近接させても、その距離が０．０９λを超える場合には、アイソレーション特性を十分に高くすることができないことがわかる。本実施形態の統合アンテナ１００では、ＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間の距離を０．１１λ〜０．１４λとしたとき、無給電素子１１３の接地点１１３ｂとＲｘ用アンテナ１１２の給電点１１２ａとの距離を、０．０９λ以下とするのがよい。
【００３２】
さらに別の比較例として、ＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間の距離を、０．１１λ〜０．１４λの範囲で最も大きい０．１４λとしたときの第３の比較例について、以下に説明する。ＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間のアイソレーションを高くするためには、両者の距離を大きくするのが好ましいが、統合アンテナをできるだけ小型化したいといったニーズがあるため、ＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間の距離を十分に大きくすることはできない。そこで、第３の比較例として、無給電素子を第１の比較例と同様にＬ字状に折り曲げないで直線状とし、ＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間の距離を、第１の比較例より０．０２λ大きい０．１４λとしたときのアンテナ特性を図６に示す。
【００３３】
図６（ａ）、（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性、及び図６（ｃ）、（ｄ）に示すゲイン特性は、いずれも図４に示した第１の比較例と同程度となっている。また、図６（ｅ）に示すアイソレーション特性も第１の比較例と同程度であり、本実施形態に比べると低いことがわかる。これより、ＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間の距離を、０．１３λから０．１４λに大きくしても、アイソレーション特性を十分に高めるのは困難であることがわかる。ＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間の距離を若干大きくするよりも、本実施形態のように、無給電素子１１３の接地点１１３をＲｘ用アンテナ１１２の給電点１１２ａに近接させる方が、Ｒｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間のアイソレーションを高くすることができる。
【００３４】
ＴＲｘ用アンテナとＲｘ用アンテナとの間のアイソレーション特性について、第１の実施形態におけるアイソレーション特性の最低値（Ｓ２１の最高値）を、第１〜第３の比較例における最低値と比較した結果を図７に示す。図７は、横軸を無給電素子の接地点とＲｘ用アンテナの給電点との間の距離とし、縦軸をアイソレーション（Ｓ２1の符号を逆としたもの）としたときの各ケースのアイソレーション最低値をプロットしたものである。符号１０は、第１の実施形態におけるアイソレーションの大きさを示し、符号１１〜１３は、それぞれ第１〜第３の比較例におけるアイソレーションの大きさを示している。同図より、第１の実施形態におけるＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ１１２との間のアイソレーション１０が、第１〜第３の比較例に比べて十分高いことがわかる。
【００３５】
本発明の第２の実施形態に係る統合アンテナを、図８を用いて説明する。図８は、第２の実施形態の統合アンテナ２００の構成を示す斜視図である。なお、ここでは、別のアンテナの一例であるＧＰＳ用アンテナ１０１の図示を省略している。本実施形態の統合アンテナ２００では、無給電素子１１３をＬ字状に屈曲させるのに加えて、電話用アンテナ２１０のＲｘ用アンテナ２１２もＬ字状に屈曲させることにより、無給電素子１１３の接地点１１３ｂとＲｘ用アンテナ２１２の給電点２１２ａとをさらに近接させている。ＴＲｘ用アンテナ１１１とＲｘ用アンテナ２１２との間の距離が０．１１λ〜０．１４λのとき、無給電素子１１３の接地点１１３ｂとＲｘ用アンテナ２１２の給電点２１２ａとの距離を０．０６λ以下とするのがよい。
【００３６】
上記のように、無給電素子１１３の接地点１１３ｂとＲｘ用アンテナ２１２の給電点２１２ａとを、第１の実施形態よりさらに近接させたときのアイソレーション特性を、図９を用いて説明する。図９は、本実施形態のＶＳＷＲ特性、ゲイン特性、及びアイソレーション特性を示すグラフである。ここでは、無給電素子１１３の接地点１１３ｂとＲｘ用アンテナ２１２の給電点２１２ａとの距離を０．０４λとしている。図９（ｅ）に示す本実施形態のアイソレーション特性を図３（ｅ）に示した第１の実施形態のアイソレーション特性と比較すると、第１の実施形態より本実施形態の方がさらに高いアイソレーション特性が得られることがわかる。
【００３７】
無給電素子の接地点とＲｘ用アンテナの給電点との距離をさらに小さくした本発明の第３の実施形態に係る統合アンテナを、図１０を用いて説明する。図１０は、第３の実施形態の統合アンテナ３００の構成を示す斜視図である。ここでも、別のアンテナの一例であるＧＰＳ用アンテナ１０１の図示を省略している。本実施形態では、無給電素子１１３の接地点１１３ｂとＲｘ用アンテナ３１２の給電点３１２ａとの距離をさらに小さくするために、接地点３１２ｂに接続される部分でＲｘ用アンテナ３１２をさらに９０度折り曲げることで、給電点３１２ａを無給電素子１１３の接地点１１３ｂに近接させている。図１０に示す実施形態例では、Ｒｘ用アンテナ３１２を接地点３１２ｂに接続される部分で折り曲げることで、無給電素子１１３の接地点１１３ｂとＲｘ用アンテナ３１２の給電点３１２ａとの距離を０．０３λにしている。
【００３８】
上記のように、無給電素子１１３の接地点１１３ｂとＲｘ用アンテナ３１２の給電点３１２ａとをさらに近接させたときのアイソレーション特性を、図１１を用いて説明する。図１１は、本実施形態のＶＳＷＲ特性、ゲイン特性、及びアイソレーション特性を示すグラフである。図１１（ｅ）に示す本実施形態のアイソレーション特性を図９（ｅ）に示した第２の実施形態のアイソレーション特性と比較すると、本実施形態の方が第２の実施形態よりさらに高いアイソレーション特性が得られていることがわかる。
【００３９】
上記のいずれの実施形態においても、ＴＲｘ用アンテナ１１１を直線状とし、共通地板１０２の左端辺に平行に配置していたが、第４の比較例として、ＴＲｘ用アンテナ１１１もＬ字状に屈曲させた統合アンテナの一例を図１２に示す。同図では、第３の実施形態の統合アンテナ３００に対し、ＴＲｘ用アンテナ９１１をＬ字状に屈曲させることで、ＴＲｘ用アンテナ９１１の給電点９１１ａ、無給電素子１１３の接地点１１３ｂ、及びＲｘ用アンテナ３１２の給電点３１２ａを相互に近接させている。
【００４０】
図１２において、無給電素子１１３の接地点１１３ｂとＲｘ用アンテナ３１２の給電点３１２ａとの距離は、第３の実施形態の場合と同じ０．０３λにしている。このように構成された第４の比較例におけるＶＳＷＲ特性、ゲイン特性、及びアイソレーション特性を図１３に示す。図１３（ｅ）より、ＴＲｘ用アンテナ９１１もＬ字状に屈曲させて給電点９１１ａをＲｘ用アンテナ３１２の給電点３１２ａに近接させると、アイソレーション特性は却って低下してしまう。これより、無給電素子１１３の接地点１１３ｂとＲｘ用アンテナ３１２の給電点３１２ａのみを近接させ、ＴＲｘ用アンテナは直線状に配置したＴＲｘ用アンテナ１１１を用いるのがよい。
【００４１】
なお、本実施の形態における記述は、本発明に係る統合アンテナの一例を示すものであり、これに限定されるものではない。本実施の形態における統合アンテナの細部構成及び詳細な動作等に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１００、３００、４００、５００、６００、７００、９００ 統合アンテナ
１０１、９０２ ＧＰＳ用アンテナ
１０２、２０１、６０２、８０２、９０１ 地板
６０２ａ 電流遮断部
１１０、３１０、５１０、９０３、９０４ 電話用アンテナ
１１１ ＴＲｘ用アンテナ
１１１ａ、１１２ａ、３１２ａ 給電点
１１１ｂ，１１２ｂ、１１３ｂ、３１２ｂ、５１３ｂ 接地点
１１２、３１２ Ｒｘ用アンテナ
１１３、５１３、９０９ 無給電素子
１２０、３２０、５２０ 電話用基板
１２１、１２２、３２２、５２１ アンテナ素子形成部
１２３ 基板主部
４２４、７２４ 地板
４２５ 分離スリット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電話用アンテナを別のアンテナとともに共通地板上に配置して統合させた統合アンテナであって、
前記電話用アンテナは、
少なくとも放射部が前記共通地板の対向する２つの端辺に近接してそれぞれと平行に配設された第１のアンテナ及び第２のアンテナと、
前記第１のアンテナに近接してこれと平行に配設された無給電素子と、を備えてダイバーシティに構成され、
前記無給電素子の接地点側が前記第２のアンテナ側に折り曲げられて、前記無給電素子の接地点が、前記第１のアンテナの給電点と前記第２のアンテナの給電点との間に配置されている
ことを特徴とする統合アンテナ。
【請求項２】
前記電話用アンテナの送受信波の波長をλとするとき、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとが０．１１λ以上０．１４λ以下の距離を隔てて配設され、前記無給電素子の接地点が前記第２のアンテナの給電点から０．０９λ以下の距離の位置に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の統合アンテナ。
【請求項３】
前記第２のアンテナの給電点及び接地点が前記第１のアンテナ側に折り曲げられて、前記第２のアンテナの給電点及び接地点が前記第１のアンテナの給電点に近接して配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の統合アンテナ。
【請求項４】
前記電話用アンテナの送受信波の波長をλとするとき、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとが０．１１λ以上０．１４λ以下の距離を隔てて配設され、前記無給電素子の接地点が前記第２のアンテナの給電点から０．０６λ以下の距離の位置に配置されている
ことを特徴とする請求項３に記載の統合アンテナ。
【請求項５】
前記第１のアンテナの放射部と給電点と接地点とが、前記共通地板の端辺に沿って直線状に配置されている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の統合アンテナ。
【請求項６】
前記第１のアンテナは送受信用アンテナである
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の統合アンテナ。
【請求項７】
前記第１のアンテナ及び前記第２のアンテナは、逆Ｆ型アンテナである
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の統合アンテナ。
【請求項１】
電話用アンテナを別のアンテナとともに共通地板上に配置して統合させた統合アンテナであって、
前記電話用アンテナは、
少なくとも放射部が前記共通地板の対向する２つの端辺に近接してそれぞれと平行に配設された第１のアンテナ及び第２のアンテナと、
前記第１のアンテナに近接してこれと平行に配設された無給電素子と、を備えてダイバーシティに構成され、
前記無給電素子の接地点側が前記第２のアンテナ側に折り曲げられて、前記無給電素子の接地点が、前記第１のアンテナの給電点と前記第２のアンテナの給電点との間に配置されている
ことを特徴とする統合アンテナ。
【請求項２】
前記電話用アンテナの送受信波の波長をλとするとき、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとが０．１１λ以上０．１４λ以下の距離を隔てて配設され、前記無給電素子の接地点が前記第２のアンテナの給電点から０．０９λ以下の距離の位置に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の統合アンテナ。
【請求項３】
前記第２のアンテナの給電点及び接地点が前記第１のアンテナ側に折り曲げられて、前記第２のアンテナの給電点及び接地点が前記第１のアンテナの給電点に近接して配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の統合アンテナ。
【請求項４】
前記電話用アンテナの送受信波の波長をλとするとき、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとが０．１１λ以上０．１４λ以下の距離を隔てて配設され、前記無給電素子の接地点が前記第２のアンテナの給電点から０．０６λ以下の距離の位置に配置されている
ことを特徴とする請求項３に記載の統合アンテナ。
【請求項５】
前記第１のアンテナの放射部と給電点と接地点とが、前記共通地板の端辺に沿って直線状に配置されている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の統合アンテナ。
【請求項６】
前記第１のアンテナは送受信用アンテナである
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の統合アンテナ。
【請求項７】
前記第１のアンテナ及び前記第２のアンテナは、逆Ｆ型アンテナである
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の統合アンテナ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−６６７１３（Ｐ２０１１−６６７１３Ａ）
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１６０９２（Ｐ２００９−２１６０９２）
【出願日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
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