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WO2022201851A1 - アンテナ装置 - Google Patents

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Publication number
WO2022201851A1
WO2022201851A1 PCT/JP2022/003304 JP2022003304W WO2022201851A1 WO 2022201851 A1 WO2022201851 A1 WO 2022201851A1 JP 2022003304 W JP2022003304 W JP 2022003304W WO 2022201851 A1 WO2022201851 A1 WO 2022201851A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
antenna
frequency band
ground
impedance
antenna device
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/003304
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
高志 野崎
典孝 寺下
Original Assignee
株式会社ヨコオ
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ヨコオ filed Critical 株式会社ヨコオ
Priority to US18/283,451 priority Critical patent/US20240170845A1/en
Priority to JP2023508721A priority patent/JPWO2022201851A1/ja
Priority to CN202280023498.6A priority patent/CN117044041A/zh
Priority to EP22774653.4A priority patent/EP4318808A1/en
Publication of WO2022201851A1 publication Critical patent/WO2022201851A1/ja

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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/325—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
    • H01Q1/3275—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle mounted on a horizontal surface of the vehicle, e.g. on roof, hood, trunk
    • H—ELECTRICITY
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/48—Earthing means; Earth screens; Counterpoises
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    • H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • H01Q1/521—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas
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    • H01Q19/10—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
    • H01Q19/106—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces using two or more intersecting plane surfaces, e.g. corner reflector antennas
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    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
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    • H01Q9/0421—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with a shorting wall or a shorting pin at one end of the element
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an antenna device.
  • Patent Document 1 discloses an integrated antenna.
  • the first and second telephone antennas in the integrated antenna disclosed in Patent Document 1 have limited corresponding frequency bands and are not compatible with wideband radio waves.
  • one example of the object of the present invention is to realize an antenna device that can handle radio waves in a wide frequency band.
  • a ground portion a main body portion facing the ground portion and having an open end portion, and a feed portion extending from the main body portion in a direction toward the ground portion and having a feed point. and a parasitic element for impedance adjustment of the antenna, which has a first end spaced apart from the open end.
  • an antenna device that is compatible with radio waves in a wide frequency band.
  • FIG. 1 It is the perspective view which looked the antenna device 1 of 1st Embodiment from (a) left rear, (b) right front, and (c) right rear. It is a schematic view of the antenna 2, and (a) the case where the length of the antenna 20 is half the length of the radio wave of the corresponding frequency band, and (b) the case where the length of the antenna 20 is 4 of the radio wave of the corresponding frequency band. It shows the case of 1/1 length.
  • 4A and 4B are Smith charts showing impedance characteristics of the antenna 10 when (a) there is no parasitic element 30 and (b) there is a parasitic element 30; 4 is a Smith chart showing impedance characteristics of the antenna 10 without the parasitic element 30.
  • FIG. 6 is a Smith chart showing the impedance characteristics of the antenna 10 when the parasitic element 30 is present.
  • 4 is a Smith chart showing impedance characteristics of the antenna 10 when there is a parasitic element 30 and a capacitor is connected in series with the antenna 10.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between VSWR and frequency in the antenna device 1.
  • FIG. 3A is a diagram showing an example of the antenna device 1
  • FIG. 3B is a Smith chart showing the impedance characteristics of the antenna 10 when the distance between the parasitic element 30 and the antenna 10 is changed.
  • 3A is a diagram showing an example of the antenna device 1
  • FIG. 3B is a Smith chart showing impedance characteristics of the antenna 10 when the longitudinal length of the parasitic element 30 is changed.
  • FIG. 3A is a diagram showing an example of the antenna device 1, and FIG. 3B is a Smith chart showing impedance characteristics of the antenna 10 when the longitudinal length of the parasitic element 30 is changed.
  • (a) A diagram showing an example of the antenna device 1, and (b) Smith chart showing the impedance characteristics of the antenna 10 when the width of the parasitic element 30 is changed.
  • (a) A diagram showing an example of the antenna device 1, and (b) Smith chart showing the impedance characteristics of the antenna 10 when the width of the parasitic element 30 is changed.
  • (a) A diagram showing an example of the antenna device 1, and (b) Smith chart showing impedance characteristics of the antenna 10.
  • FIG. (a) A diagram showing an example of the antenna device 1, and (b) Smith chart showing impedance characteristics of the antenna 10.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of the antenna device 100 according to the second embodiment; It is a perspective view of the antenna device 100 in 2nd Embodiment, (a) when it sees from the left front, (b) shows the case where it sees from the right front.
  • the antenna device 1 is a vehicle antenna device used in a vehicle (vehicle with wheels) (not shown).
  • the antenna device 1 is mounted, for example, on the upper surface (including the roof and back door) of the vehicle, below the upper surface, or inside the instrument panel.
  • the antenna device 1 may be positioned in a part of the vehicle other than the inside of the roof or the instrument panel, such as a spoiler of the vehicle or an overhead console. Further, the antenna device 1 may be an antenna device other than for vehicles.
  • the antenna device 1 has an antenna 2 , a ground portion 3 , a parasitic element 30 , a circuit board 50 and a holding member 60 .
  • Antenna 2 functions as two antennas each capable of corresponding to a different frequency band. These two antennas are referred to below as antenna 10 and antenna 20 .
  • the antenna 2 includes a feeding section 12 (described later) that functions as a third antenna.
  • the direction from the ground part 3 to the antenna 2 is the upward direction, and the opposite direction is the downward direction.
  • the direction in which the upper portion of the parasitic element 30 (first extending portion 31 described later) extends toward the second extending portion 11B of the element 11 described later is defined as the forward direction, and the opposite direction is defined as the rearward direction.
  • the direction orthogonal to the up-down direction and the front-back direction be a left-right direction.
  • the front-back direction is sometimes called the "X direction”
  • the left-right direction is called the “Y direction”
  • the up-down direction is called the "Z direction”.
  • the backward direction is sometimes called +X direction
  • the left direction is called +Y direction
  • the upward direction is called +Z direction.
  • the left-right direction is sometimes called the “horizontal direction” or “width direction”
  • the up-down direction is sometimes called the “vertical direction” or “height direction”.
  • the ground portion 3 functions as a ground for the antenna 2 and the parasitic element 30 of the antenna device 1 .
  • the ground portion 3 may function as a ground for some of the antennas 2 .
  • the ground portion 3 may function as the ground for the antenna 10 and another ground portion may function as the ground for the antenna 20 .
  • the ground portion 3 is formed as an integral metal plate (sheet metal), as shown in FIG.
  • the ground portion 3 may be composed of a plurality of separate metal plates.
  • the ground portion 3 may be configured such that a metal plate on which the antenna 10 is provided and another metal plate on which the antenna 20 is provided are electrically connected.
  • the ground portion 3 may be formed in a shape other than a plate as long as it functions as a ground for the antenna of the antenna device 1 .
  • the ground portion 3 may be configured by freely combining a metal member and a non-metal member as long as the ground portion 3 functions as a ground for the antenna of the antenna device 1 .
  • the ground part 3 may be configured to include a metal plate and a resin insulator.
  • the ground part 3 may be composed of a single board in which a conductor pattern is formed on a printed circuit board (PCB).
  • the ground portion 3 is formed of a substantially quadrilateral member when viewed in the vertical direction.
  • substantially quadrilateral or “rectangle” refers to a shape consisting of four sides, including squares and rectangles. It may be curved, or at least some of the corners may be curved.
  • a notch (concave portion) or protrusion (convex portion) may be provided on a part of the sides.
  • Antenna 10 is a broadband antenna for mobile communication based on an inverted L antenna (see FIGS. 1 and 2).
  • the antenna 10 is compatible with radio waves in the 699 MHz to 894 MHz band (corresponding to the “first frequency band”) for GSM, UMTS, and LTE, for example.
  • the antenna 10 is not limited to this, and may be compatible with radio waves in some (for example, only for 5G) frequency bands among those for GSM, UMTS, LTE, and 5G.
  • the antenna 10 may support radio waves in frequency bands other than those for GSM, UMTS, and LTE.
  • the antenna 10 may be, for example, an antenna compatible with radio waves in the frequency band used for telematics, V2X (Vehicle to Everything: vehicle-to-vehicle communication, road-to-vehicle communication), Wi-Fi, Bluetooth, and the like. Note that Wi-Fi and Bluetooth are registered trademarks.
  • the antenna 10 has an element 11 and a feeding section 12 .
  • the element 11 is an element that resonates in the radio frequency band corresponding to the antenna 10 together with the feeding section 12 .
  • the element 11 is connected to the upper end of the feed section 12 as shown in FIG.
  • connection is not limited to being physically connected, but includes “electrically connected”. Also, the electrical connection is not limited to connecting with a conductor, but includes connecting with an electronic circuit, an electronic component, and the like.
  • the element 11 is a horizontally extending plate-like member, faces the ground portion 3 via the holding member 60, and has an L-shaped bent front portion when viewed from above.
  • the element 11 has a first extending portion 11A and a second extending portion 11B.
  • the first extending portion 11A is a portion formed so as to extend forward from the power supply portion 12 . Also, the first extending portion 11A is formed so as to face the ground portion 3 in the vertical direction.
  • the second extending portion 11B is a portion extending rightward from the front portion of the first extending portion 11A.
  • the first extending portion 11A and the second extending portion 11B form a shape in which the element 11 is bent rightward when viewed from above.
  • An end portion 11C of the second extending portion 11B forms an open end portion, and as shown in FIG. 1, faces the front end portion of the parasitic element 30 with a gap therebetween in the front-rear direction.
  • the term “end portion” does not mean an exact end as indicated by a dotted line in FIG. 1(a), but means a certain area including the end.
  • the power feeding portion 12 is a plate-like member formed to extend upward from the circuit board 50 .
  • a feeding point 12 ⁇ /b>A electrically connected to the circuit board 50 is provided at the lower end of the feeding section 12 .
  • the power feeding part 12 forms a substantially semicircular shape that forms an arc downward when viewed in the left-right direction. Therefore, the upper end portion of the power supply portion 12 is longer in the front-rear direction (hereinafter sometimes referred to as width) than the lower end portion.
  • the shape of the power feeding portion 12 is not limited to the semicircular shape, and may be another shape such as a polygonal shape, and the length of the upper end portion of the power feeding portion 12 in the front-rear direction may be longer than that of the lower end portion.
  • the power supply unit 12 can operate in the 3.3 to 5 GHz frequency band (“second frequency band”). (equivalent to ).
  • the length along the shape of the antenna 10 from the feed point 12A to the end 11C is approximately a quarter of the wavelength of the radio waves in the 699 MHz to 894 MHz band (as an example, the center frequency, 699 MHz in the example of FIG. 3). equal to 1 (indicated by the arrow numbered 1 in FIG. 2).
  • the sensitivity of the antenna 10 in the corresponding frequency band can be improved by setting the length of the antenna 10 to approximately a quarter of the radio wavelength of the corresponding frequency band.
  • Antenna 20 is a wideband antenna for mobile communication based on a folded monopole antenna (see FIGS. 1 and 2).
  • the antenna 20 as well as the feeding section 12 are compatible with radio waves in the 2 GHz band (eg, 1710 to 2170 MHz, corresponding to the "third frequency band").
  • the antenna 20 is not limited to this, and may correspond to radio waves in a part of the 2 GHz band.
  • the antenna 20 may support radio waves in frequency bands for GSM, UMTS, LTE, and 5G.
  • the antenna 20 may be, for example, an antenna compatible with radio waves in the frequency band used for telematics, V2X (Vehicle to Everything: vehicle-to-vehicle communication, road-to-vehicle communication), Wi-Fi, Bluetooth, and the like.
  • the antenna 20 may support communication by MIMO (Multiple-Input Multiple-Output), as will be described later.
  • Antenna 20 has element 21 and shares feeding section 12 with antenna 10 .
  • the element 21 is a flat plate-like conductive member, and is formed to extend rearward from the upper end portion of the power supply portion 12 .
  • the element 21 has a first extending portion 21A and a second extending portion 21B.
  • the first extending portion 21A is a portion that extends horizontally and rearward from the upper end portion of the power feeding portion 12 .
  • the second extending portion 21B is a portion extending downward from the rear end portion of the first extending portion 21A.
  • the lower end portion of the second extending portion 21B is connected to the ground portion 3 using a connector such as a screw, and is electrically connected to the ground portion 3 as well.
  • a method such as soldering or welding may be used to connect the second extending portion 21B and the ground portion 3 .
  • the length along the shape of the antenna 20 from the connection portion from the feeding point 12A to the ground portion 3, that is, from the feeding point 12A to the short-circuit end is approximately half the wavelength of the 2 GHz band radio wave (as an example, the center frequency). equal to 1 (indicated by the arrow with the number circled and number 3 in FIG. 2(a)).
  • the length of the antenna 20 should be approximately 1/4 of the wavelength of the corresponding frequency band radio wave (as an example, the center frequency) (indicated by the arrow with the number circled 3 in FIG. 2(b)). , the sensitivity of the antenna 20 in the corresponding frequency band can be improved.
  • the wavelengths of the corresponding frequency bands indicated by the arrows with the number circled 1 in FIG. 2(b) are the same as those in FIG. 2(a).
  • the parasitic element 30 is a plate-like conductive member mechanically and electrically connected to the ground portion 3 and has a function of adjusting the impedance of the antenna 10 .
  • the parasitic element 30 includes a first extending portion 31 extending in the front-rear direction and a second extending portion 32 extending downward from the rear end portion of the first extending portion 31 (see FIGS. 1 and 2).
  • the first extending portion 31 is a portion formed in a substantially rectangular shape when viewed from above.
  • the first extending portion 31 extends in the front-rear direction and vertically faces the ground portion 3 via the holding member 60 .
  • the distance (vertical height) of the first extension portion 31 from the ground portion 3 is shorter than the wavelength of the corresponding frequency band (699 MHz to 894 MHz) of the antenna 10, and the first extension portion 11A and the second extension portion 11B and substantially equal to the distance from the ground portion 3 of the first extending portion 21A.
  • the front end portion of the first extending portion 31 faces the end portion 11C in the front-rear direction.
  • the distance (D1 in FIG. 2A) of the first extension portion 31 from the ground portion 3 is the distance (D2 in FIG. 2A) from the ground portion 3 of the first extension portion 11A and the second extension portion 11B. ) does not necessarily have to be equal to Therefore, the front end of the first extending portion 31 may be positioned downward or upward from the end of the second extending portion 11B.
  • the second extending portion 32 is a portion formed in a rectangular shape when viewed in the horizontal direction, and extends vertically to connect the rear end portion of the first extending portion 31 and the ground portion 3 .
  • the lower end portion of the second extending portion 32 is connected to the ground portion 3 using a connector such as a screw, and is also electrically connected to the ground portion 3 .
  • the length along the shape of the first extending portion 31 and the second extending portion 32 from the front end portion of the first extending portion 31 to the short-circuit end is indicated by the arrow circled number 2 in FIGS. there is A method such as soldering or welding may be used to connect the second extending portion 32 and the ground portion 3 .
  • the extending direction of the first extending portion 11A, the second extending portion 11B, and the first extending portion 21A, and the extending direction of the first extending portion 31 are not limited to the direction parallel to the surface of the ground portion 3.
  • a direction inclined at a predetermined angle from a direction parallel to the surface of the ground portion 3 may also be used.
  • the first extending portion 11A, the second extending portion 11B (element 11), and the first extending portion 21A correspond to the "main body portion" in the present disclosure.
  • the circuit board 50 is a rectangular member attached to the upper surface of the ground portion 3 and electrically connected to the feeding point 12A.
  • a capacitor (not shown) is provided on the circuit board 50 and connected in series with the antennas 10 and 20 via the feed point 12A. The capacity of the capacitor is appropriately set according to the characteristics of the antenna 10. FIG.
  • the holding member 60 is a member made of an insulating material such as resin, and has a function of supporting the antennas 10 and 20 and the parasitic element 30 . Specifically, the holding member 60 holds the antennas 10 and 20 and the parasitic element 30 on its upper surface and maintains the shapes of the antennas 10 and 20 and the parasitic element 30 . Further, the holding member 60 supports the first extending portion 11A, the second extending portion 11B, and the first extending portion 21A so that the distance from the ground portion 3 is constant.
  • the holding member 60 has two locking portions 61 each having an L-shaped upper end on a plane facing each of the first extending portion 11A of the element 11 of the antenna 10 and the first extending portion 31 of the parasitic element 30. are set one by one.
  • the engaging portions 61 are inserted into the hole portion 11D of the first extension portion 11A of the element 11 of the antenna 10 and the hole portion 31A formed in the first extension portion 31 of the parasitic element 30, and are slid in the front-rear direction. retains element 11. By doing so, positioning of the element 11 of the antenna 10 and the parasitic element 30 with respect to the holding member 60 is facilitated, and furthermore, the distance between the element 11 (21) of the antenna 10 (20) and the parasitic element 30 is increased. It is kept constant to maintain stable antenna performance.
  • a rib may be provided near the edge of the holding member 60 to position the element 11 (21) of the antenna 10 (20) and the parasitic element 30 with respect to the holding member 60.
  • the element 11 (element 21) of the antenna 10 (20) is fixed and held to the holding member 60 by integral molding, welding/welding, or screwing without providing such a locking portion 61 or hole (notch).
  • holding by means of the locking portion 61 and the hole (notch) has the advantage of facilitating assembly because such equipment and jigs are not required.
  • FIGS. 3(a) and 4 The impedance characteristics of the antenna 10 without the parasitic element 30 are shown in FIGS. 3(a) and 4.
  • FIG. 3(a) shows the impedance of the antenna 10 normalized by 50 ⁇ (ohms) with a dotted line graph on the Smith chart, and the start and end points of the graph are 600 MHz and 1000 MHz. Markers numbered 1 and 2 on the graph correspond to the minimum value (699 MHz) and maximum value (894 MHz) of the corresponding frequency band of the antenna 10 .
  • FIG. 4 shows only the distribution in the corresponding frequency band of the antenna 10 in FIG. 3(a) as a solid line.
  • the impedance of the antenna 10 is distributed along a circle of equal resistance (indicated by a solid line) on the Smith chart.
  • the impedance of the antenna 10 is adjusted to be distributed above the real number axis of the Smith chart.
  • the impedance is in the upper half of the Smith chart in order to perform impedance matching and adjust to a constant impedance (for example, 50 ohms) from 699 MHz to 894 MHz.
  • FIGS. 3(b) and 5 The impedance characteristics of the antenna 10 when the parasitic element 30 is installed are shown in FIGS. 3(b) and 5.
  • FIG. 3B shows the impedance characteristic (dotted line) and the distribution (solid line) of VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) 3.5.
  • the range of impedance characteristics and the normalization method are the same as in FIG. 3(a).
  • FIG. 5 shows only the distribution in the corresponding frequency band of the antenna 10 in FIG. 3(b).
  • the impedance of antenna 10 is distributed mostly above the real axis of the Smith chart. Comparing FIG. 4 and FIG. 5, the shape of the impedance distribution changes and moves into or near the shaded area as indicated by the dotted line arrow in FIG.
  • the impedance distribution shape in FIG. 3(b) forms an arc with a large curvature and falls within a certain range on the Smith chart.
  • FIG. 6 is a Smith chart showing impedance characteristics of the antenna 10 when the parasitic element 30 is present and a capacitor of 3.5 pF is added in series to the antenna 10 .
  • the capacitor increases the capacitance component of the impedance, causing the impedance graph to slide downward as indicated by the "series C" arrow in FIG. 3(b).
  • the impedance is distributed in an arc around VSWR 3.5 around the 1.0 value (50 ⁇ ) on the real number axis, and within a certain range It's settled.
  • the VSWR of the antenna 10 to which the 3.5 pF capacitor is added falls within 3.5 or less in the frequency band from 699 MHz to 894 MHz.
  • the parasitic element 30 contributes to the adjustment of the impedance characteristics of the antenna 10 and exhibits good VSWR characteristics over a wide band.
  • the pF capacitor is provided on the circuit board 50 shown in FIG. 1A, and is supplied with a current that contributes to the adjustment of the impedance characteristics of the antenna 10 via the feeding point 12A in FIG.
  • the parasitic element 30 can adjust the impedance characteristics of the antenna 10 depending on its position and shape. Therefore, in order to match the impedance characteristics of the antenna 10 with the design conditions, etc., the parasitic element 30 can take various shapes and positions other than the positions and shapes shown in FIG. The relationship between the position and shape of the parasitic element 30 and the impedance characteristics of the antenna 10 will be described below.
  • FIG. 8 shows the relationship between the configuration of the antenna 10 and the impedance of the antenna 10 (without capacitor connection) with respect to the distance between the front end portion of the first extension portion 31 and the end portion of the second extension portion 11B.
  • the distance (distance d) between the front end portion of the first extension portion 31 and the end portion of the second extension portion 11B is in the range of 1 mm or more and 4 mm or less. changed by 1 mm.
  • the distance d is changed by shifting the parasitic element 30 back and forth while maintaining the shape of the parasitic element 30 .
  • the distribution of the impedance of the antenna 10 changes by adjusting the distance d.
  • the distance d is widened, the parasitic capacitance between the antenna 10 and the parasitic element 30 becomes smaller, the inductor component becomes larger, and it moves above the Smith chart over a wide band.
  • the impedance characteristics of the antenna 10 can be adjusted.
  • 9A and 10A the configuration showing the length of the first extension portion 31 in the front-rear direction, and the relationship between the length of the first extension portion 31 and the impedance of the antenna 10 (without capacitor connection) is shown.
  • the length L of the first extending portion 31 is changed by 5 mm within a range of 47 mm or more and 82 mm or less. The distance between the front end portion of the first extending portion 31 and the end portion 11C was maintained at 1 mm.
  • FIG. 9A and 10A the configuration showing the length of the first extension portion 31 in the front-rear direction, and the relationship between the length of the first extension portion 31 and the impedance of the antenna 10 (without capacitor connection) is shown.
  • the length L of the first extending portion 31 is changed by 5 mm within a range of 47 mm or more and 82 mm or less. The distance between the front end portion of the first extending portion 31 and the end portion 11C was maintained at 1 mm.
  • the longitudinal length L of the first extending portion 31 of the parasitic element 30 is greater than the longitudinal length of the first extending portion 11A of the antenna 10 arranged to face it. 10(a), it is shorter than the longitudinal length of the first extending portion 11A of the antenna 10 arranged to face it.
  • the impedance distribution of the antenna 10 changes by adjusting the length of the first extending portion 31 in the front-rear direction. In this way, it is possible to distribute the impedance above the real number axis on the Smith chart, preferably in the vicinity of or within a certain range like the shaded area in FIG.
  • the impedance characteristic of the antenna 10 can also be adjusted by changing the width of the parasitic element 30 .
  • 11(a) and 12(a) show the configuration showing the width of the first extension portion 31, and the relationship between the width, that is, the length in the horizontal direction and the impedance of the antenna 10 (without capacitor connection).
  • the width W of the first extending portion 31 is changed by 5 mm within a range of 10 mm or more and 30 mm or less.
  • the distance between the front end portion of the first extending portion 31 and the end portion 11C was set to 1 mm, and the length in the front-rear direction was set to 67 mm.
  • the width W of the first extension portion 31 of the parasitic element 30 is narrower than the width of the first extension portion 31 shown in FIG. 1, and in FIG. It is made wider than the width of the extending portion 31 .
  • the impedance distribution of the antenna 10 changes by changing the width of the first extending portion 31.
  • FIG. it is possible to distribute the impedance above the real number axis on the Smith chart, preferably in the vicinity of or within a certain range like the shaded area in FIG.
  • FIGS. show.
  • the impedance of the antenna 10 is generally distributed above the real number axis of the Smith chart.
  • the width and length of the first extending portion 31 and the distance from the end portion 11C contributes to impedance adjustment.
  • FIG. 16 An antenna device 100 according to the second embodiment is shown in FIGS. 16 and 17.
  • the antenna device 100 includes a ground portion 103, an antenna 102 (antennas 110 and 120), a parasitic element 130, a circuit board 150, a holding member (not shown) holding the antenna 102, and a holding member (not shown) holding these members.
  • a housing 101 covering from the inside is provided.
  • the antenna device 100 also includes a flat patch antenna 170 (used for GNSS (Global Navigation Satellite System)) placed on the circuit board 150, and two bent rod-shaped Wi-Fi/Bluetooth antennas.
  • An antenna 140 (corresponding to the 2.4/5 GHz band) and two bent plate-shaped Sub6 antennas 175 (corresponding to the frequency band below 6 GHz) are provided.
  • the Wi-Fi/Bluetooth antenna 140 is not limited to a rod shape, and may be formed by punching out a plate shape or a conductor plate, or may be formed by forming a conductor pattern on a PCB.
  • the antenna device 100 includes a rod-shaped V2X monopole antenna 180 extending upward from the circuit board 150 and a V2X antenna 190 having a parasitic element 192 and a radiating element 191 .
  • the patch antenna 170 arranged on the circuit board 150 is arranged substantially in the center of the circuit board 150 .
  • the radiating elements 191 of the V2X monopole antenna 180 and the V2X antenna 190 are arranged on a line that passes through substantially the center of the patch antenna 170 in the horizontal direction with the patch antenna 170 interposed therebetween.
  • Parasitic elements 192 are arranged at predetermined intervals on both sides of the radiating element 191 in the V2X antenna 190 in the front-rear direction.
  • a parasitic element is arranged only in the V2X antenna 190 on the left side with respect to the patch antenna 170, but a parasitic element may be arranged in the V2X monopole antenna 180 on the right side.
  • the V2X antenna 190 has directivity in the forward direction, and the V2X monopole antenna 180 has directivity in the right direction.
  • the antenna device 100 can improve the directional gain in the left direction by providing the left V2X antenna 190 with the parasitic element 192 .
  • Each of the two Wi-Fi/Bluetooth antennas 140 is arranged on a line passing through substantially the center of the patch antenna 170 at positions separated in the left-right direction with the patch antenna 170 interposed therebetween. Furthermore, each of the two Wi-Fi/Bluetooth antennas 140 is arranged between the antenna 120 and the parasitic element 130 in the front-to-rear direction, so that interference is suppressed and the size is reduced.
  • the patch antenna 170 is applied to an antenna of a satellite positioning system capable of receiving circularly polarized signals by various feeding methods such as a two-point feeding method and a four-point feeding method.
  • a satellite positioning system capable of receiving circularly polarized signals by various feeding methods such as a two-point feeding method and a four-point feeding method.
  • any antenna compatible with satellite wave signals such as a laminated antenna, a multi-resonant antenna, and a parasitic element, may be used.
  • Antenna device 100 includes antenna 110, antenna 120, parasitic element 130, and holding member (not shown) on the left and right sides, respectively. These members are arranged substantially symmetrically on the left and right. Antenna 110, antenna 120, and parasitic element 130 arranged in the left direction will be mainly described below with reference to FIG. Antenna 110, antenna 120, and parasitic element 130 arranged in the right direction have the same configurations as those in the left direction, and thus description thereof is omitted.
  • the ground part 103 is a horizontally extending rectangular member and has the same function as the ground part 3 . That is, the ground portion 103 functions as a ground for the antennas 110 and 120 and the parasitic element 130 of the antenna device 100 . The ground portion 103 functions as a common ground for the antennas 110 and 120, similarly to the ground portion 3.
  • Antenna 110 is a broadband antenna for mobile communication based on an inverted L antenna, which has the same function as antenna 10 . Also, the antenna 110 has an element 111 and a feeding section 112 .
  • the element 111 is a plate-like member extending horizontally.
  • the element 111 is formed so as to extend rearward from the power supply portion 112 and vertically faces the ground portion 103 .
  • An end portion 111C which is an open end, is formed at the rear end portion of the element 111 and faces the parasitic element 130 in the front-rear direction.
  • the power feeding portion 112 is formed to extend upward from the upper surface of the circuit board 150 .
  • the power supply portion 112 has a power supply point 112A which is in contact with the circuit board 150 at its lower end and is electrically connected thereto.
  • the upper end portion (on the element 111 side) of the power supply portion 112 has a longer width in the front-rear direction than the lower end portion (on the circuit board 150 side).
  • the length along the shape of the antenna 110 from the feed point 112A to the end 111C is a quarter wavelength of radio waves in the 699 MHz to 894 MHz band. equal.
  • Antenna 120 is a wideband antenna for mobile communication based on a folded monopole antenna. Like the antenna 20, the antenna 120 is compatible with radio waves in the 2 GHz band (eg, 1710-2170 MHz). Also, the antenna 120 may support radio waves in frequency bands for GSM, UMTS, LTE, and 5G. The antenna 120 may be, for example, an antenna that supports radio waves in the frequency band used for telematics, V2X (Vehicle to Everything: vehicle-to-vehicle communication, road-to-vehicle communication), Wi-Fi, Bluetooth, and the like.
  • V2X Vehicle to Everything: vehicle-to-vehicle communication, road-to-vehicle communication
  • Wi-Fi Wireless Fidelity
  • Antenna 120 has element 121 and shares feeding section 112 with antenna 110 .
  • the element 121 is a flat plate-like conductive member, and is formed to extend rightward from the upper end of the power supply portion 112 (FIG. 17(b)).
  • the element 121 has a first extending portion 121A and a second extending portion 121B.
  • the first extending portion 121A is a portion that extends rightward from the upper end portion of the power feeding portion 112 .
  • the second extending portion 121B is a portion extending downward from the right end portion of the first extending portion 121A.
  • a lower end portion of the second extending portion 121B is mechanically and electrically connected to the ground portion 103 .
  • the connection between the second extending portion 121B and the ground portion 103 is performed by a joining method using a connector such as a screw or by soldering or welding.
  • frequency radio wave is approximately equal to half the wavelength.
  • the parasitic element 130 is a plate-like conductive member mechanically and electrically connected to the ground portion 103, and has a function of adjusting the impedance of the antenna 110, like the parasitic element 30 (Fig. 17(a)). )).
  • the parasitic element 130 includes a first extending portion 131 extending in the left-right direction and the front-rear direction, and a second extending portion 132 extending downward from the right end portion of the first extending portion 131 .
  • the first extending portion 131 is a portion that is bent in an L shape when viewed from above.
  • the first extending portion 131 faces the ground portion 103 in the vertical direction.
  • the height of the first extending portion 131 from the ground portion 103 is substantially equal to the height of the element 111 from the ground portion 103 .
  • the first extending portion 131 extends leftward from the upper end of the second extending portion 132 and bends forward at the left end.
  • the front end of the first extending portion 131 forms an open end and faces the end 111C of the element 111 with a gap therebetween.
  • the second extending portion 132 is a portion formed in a rectangular shape when viewed in the front-rear direction, and extends vertically to connect the right end portion of the first extending portion 131 and the ground portion 103 .
  • a lower end portion of the second extending portion 132 is mechanically and electrically connected to the ground portion 103 using a connector such as a screw.
  • the connection between the second extending portion 132 and the ground portion 103 is performed by a joining method using a connector such as a screw or by soldering or welding.
  • the circuit board 150 is a rectangular member arranged above the ground portion 103 and electrically connected to the feeding point 112A. Circuit board 150 is provided with a capacitor (not shown), which is connected in series with antennas 110 and 120 via feed point 112A.
  • the impedance characteristics of the antenna 110 are the length along the shape of the parasitic element 130 (indicated by the arrow circled number 2 in FIG. 17A), the width Or it is adjusted by the distance from the antenna 10 .
  • antenna 110 exhibits desired impedance characteristics.
  • the antenna 110 can exhibit good VSWR characteristics in the corresponding frequency band by connecting with a capacitor on the circuit board 150 .
  • the antenna devices 1 and 100 have ground portions 3 and 103, antennas 2 and 102, and parasitic elements 30 and .
  • the antennas 2 and 102 are composed of elements 11 and 111 (corresponding to “main body portions”) facing the ground portions 3 and 103 and having open ends, a feed section 12, 112 extending and having a feed point 12A, 112A.
  • the parasitic elements 30 , 130 have first ends spaced from the open ends of the elements 11 , 111 and are used for impedance adjustment of the antennas 10 , 110 .
  • the impedance characteristics of the antennas 10, 110 can be adjusted, and the performance of the antennas 10, 110 can be improved over a wide band.
  • the length from the feeding points 12A, 112A to the open end through the antennas 10, 110 corresponds to the corresponding frequency band of the antennas 10, 110.
  • radio waves in the corresponding frequency band can be transmitted and received satisfactorily.
  • the distance between the elements 11, 111 and the ground portions 3, 103 is shorter than the wavelength of the corresponding frequency band of the antennas 10, 110.
  • the height of the antenna device 1, 100 can be reduced, that is, the vertical height can be suppressed and the size can be reduced.
  • the parasitic elements 30 and 130 contribute to the realization of miniaturization. Specifically, as shown in FIGS. 3 and 7, the parasitic elements 30 and 130 adjust the impedance of the antennas 10 and 110 to improve the VSWR characteristics over a wide band. Therefore, in the above-described embodiment, the elements 11 and 111 are arranged at low positions to realize the miniaturization of the entire device. The realization of miniaturization allows the antenna devices 1 and 100 to be arranged in a narrow space.
  • the parasitic elements 30 and 130 are arranged so as to increase the inductance component of the impedance of the corresponding frequency band.
  • the impedance can be distributed upward on the Smith chart as shown in FIG. 5, and impedance adjustment (FIG. 6) using elements such as capacitors can be facilitated. If the impedance of the corresponding frequency band is located above the real number axis on the Smith chart, by increasing the conductance component using a capacitor, the impedance distribution slides downward on the Smith chart, making impedance adjustment easier. be able to.
  • the impedance is adjusted to fall within a certain range around 50 ⁇ on the Smith chart. (Fig. 6). Thereby, good VSWR characteristics can be obtained.
  • the feeding portion 12 has a larger width (longitudinal length) than the feeding point 12A at the connection portion with the element 11 . Therefore, it is possible to obtain high performance over a wide band by supporting frequency bands higher than the corresponding frequency band.
  • the antennas 2 and 102 are provided with second extension parts 21B and 121B (corresponding to “connecting parts") that connect the first extending parts 21A and 121A (corresponding to “main parts”) and the ground parts 3 and 103.
  • the antennas 2 and 102 have the function of the antennas 20 and 120 corresponding to frequency bands different from the frequency bands supported by the antennas 10 and 110 and the frequency bands supported by the feeding section 12 .
  • the distance D2 (corresponding to the “first distance”) in the vertical direction from the ground portion 3 at the end of the second extending portion 11B is the distance D1 (corresponding to “first distance”) in the vertical direction from the ground portion 3 at the front end of the first extending portion 31 equivalent to "second distance”).
  • the vertical distance of the front end portion of the element 111 from the ground portion 103 is the same as the vertical distance of the front end portion of the first extending portion 131 from the ground portion 103 .
  • the height of the antenna devices 1 and 100 is reduced.
  • the height in the vertical direction can be suppressed and the size can be reduced.
  • Reference Signs List 1 100 antenna devices 2, 102 antennas 3, 103 ground portions 12, 112 feeding portions 12A, 112A feeding points 30, 130 parasitic element 50 circuit board 60 holding member

Landscapes

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  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

グランド部と、前記グランド部に対向するとともに開放された開放端部を有する本体部と、前記本体部から前記グランド部の方向に延在し、給電点を有する給電部と、を有するアンテナと、前記開放端部に対して間隔を空けて位置する第１端部を有する、前記アンテナのインピーダンス調整用の無給電素子と、を備えるアンテナ装置。

Description

アンテナ装置
　本発明は、アンテナ装置に関する。
　特許文献１には、統合アンテナが開示されている。
特開２０１０－８１５００号公報
　特許文献１に開示されている統合アンテナにおける第１電話用アンテナと第２電話用アンテナは、各々の対応する周波数帯域が限られており、広帯域の電波に対応可能になっていない。
　上記課題に鑑み、本発明の目的の一例は、広い周波数帯域の電波に対応可能なアンテナ装置を実現することである。
　本発明の一態様は、グランド部と、前記グランド部に対向するとともに開放された開放端部を有する本体部と、前記本体部から前記グランド部の方向に延在し、給電点を有する給電部と、を有するアンテナと、前記開放端部に対して間隔を空けて位置する第１端部を有する、前記アンテナのインピーダンス調整用の無給電素子とを備えるアンテナ装置である。
　本発明の一態様によれば、広い周波数帯域の電波に対応可能なアンテナ装置を実現することができる。
第１実施形態のアンテナ装置１を（ａ）左後方、（ｂ）右前方、（ｃ）右後方から視た斜視図である。 アンテナ２の概要図であり（ａ）アンテナ２０の長さを対応周波数帯の電波長の２分の１の長さとした場合と（ｂ）アンテナ２０の長さを対応周波数帯の電波長の４分の１の長さとした場合を示す。 （ａ）無給電素子３０が無い場合と、（ｂ）無給電素子３０がある場合における、アンテナ１０のインピーダンス特性を表すスミスチャートである。 無給電素子３０が無い場合における、アンテナ１０のインピーダンス特性を示すスミスチャートである。 無給電素子３０が有る場合における、アンテナ１０のインピーダンス特性を示すスミスチャートである。 無給電素子３０が有り、コンデンサがアンテナ１０に直列に接続された場合における、アンテナ１０のインピーダンス特性を示すスミスチャートである。 アンテナ装置１における、周波数に対するＶＳＷＲの関係を示すグラフである。 （ａ）アンテナ装置１の一例を示す図と、（ｂ）無給電素子３０とアンテナ１０との間隔を変化させた場合における、アンテナ１０のインピーダンス特性を示すスミスチャートである。 （ａ）アンテナ装置１の一例を示す図と、（ｂ）無給電素子３０の前後長を変化させた場合における、アンテナ１０のインピーダンス特性を示すスミスチャートである。 （ａ）アンテナ装置１の一例を示す図と、（ｂ）無給電素子３０の前後長を変化させた場合における、アンテナ１０のインピーダンス特性を示すスミスチャートである。 （ａ）アンテナ装置１の一例を示す図と、（ｂ）無給電素子３０の幅を変化させた場合における、アンテナ１０のインピーダンス特性を示すスミスチャートである。 （ａ）アンテナ装置１の一例を示す図と、（ｂ）無給電素子３０の幅を変化させた場合における、アンテナ１０のインピーダンス特性を示すスミスチャートである。 （ａ）アンテナ装置１の一例を示す図と、（ｂ）アンテナ１０のインピーダンス特性を示すスミスチャートである。 （ａ）アンテナ装置１の一例を示す図と、（ｂ）アンテナ１０のインピーダンス特性を示すスミスチャートである。 （ａ）アンテナ装置１の一例を示す図と、（ｂ）アンテナ１０のインピーダンス特性を示すスミスチャートである。 第２実施形態におけるアンテナ装置１００の分解斜視図である。 第２実施形態におけるアンテナ装置１００の斜視図であり、（ａ）左前方から視た場合と、（ｂ）右前方から視た場合を示す。
　本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
　以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を説明する。各図面に示される同一又は同等の構成要素、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。
＝＝第１実施形態＝＝
  ＜＜アンテナ装置１の概要＞＞
  図１及び図２を参照しつつ、本実施形態におけるアンテナ装置１の概要を説明する。
　アンテナ装置１は、不図示の車両（車輪の付いた乗物）で使用される車両用アンテナ装置である。本実施形態では、アンテナ装置１は、例えば、車両の上面（ルーフ、バックドア含む）や、上面の下方、または、インストルメントパネル内部に装着される。但し、アンテナ装置１は、車両のスポイラーや、オーバーヘッドコンソール等、ルーフやインストルメントパネル内部以外の車両の部位に位置しても良い。また、アンテナ装置１は、車両用以外のアンテナ装置であっても良い。
　アンテナ装置１は、アンテナ２と、グランド部３と、無給電素子３０と、回路基板５０と、保持部材６０とを有する。アンテナ２は、各々が異なる周波数帯域に対応可能な２つのアンテナとして機能する。これらの２つのアンテナを、以下ではアンテナ１０及びアンテナ２０とする。加えて、アンテナ２は、第３のアンテナとして機能する給電部１２（後述）を備える。
　以下の説明では、図１に示すようにグランド部３からアンテナ２に向かう方向を上方向とし、その逆の方向を下方向とする。無給電素子３０の上部（後述する第１延伸部３１）が後述するエレメント１１の第２延伸部１１Ｂに向けて延びる方向を前方向とし、その逆の方向を後方向とする。また、上下方向及び前後方向に直交する方向を左右方向とする。
　なお、図１に示されるように、前後方向を「Ｘ方向」と、左右方向を「Ｙ方向」と、上下方向を「Ｚ方向」と呼ぶことがある。後方向を＋Ｘ方向、左方向を＋Ｙ方向、上方向を＋Ｚ方向と呼ぶことがある。また、左右方向を「横方向」又は「幅方向」と、上下方向を「縦方向」又は「高さ方向」と呼ぶことがある。
　なお、上述した方向等の定義については、特記した場合を除き、本明細書の他の実施形態においても共通である。
＜グランド部３＞
  グランド部３は、アンテナ装置１が有するアンテナ２及び無給電素子３０のグランドとして機能する。但し、グランド部３は、アンテナ２のうち、一部のアンテナのグランドとして機能しても良い。例えば、グランド部３は、アンテナ１０のグランドとして機能し、別のグランド部が、アンテナ２０のグランドとして機能しても良い。
　また、本実施形態では、グランド部３は、図１に示されるように、一体の金属板（板金）として形成されている。但し、グランド部３は、複数の別体の金属板で構成されても良い。例えば、グランド部３は、アンテナ１０が設けられる金属板と、アンテナ２０が設けられる別の金属板とが、電気的に接続される構成であっても良い。
　なお、グランド部３は、アンテナ装置１が有するアンテナのグランドとして機能する部材であれば、板状以外で形成されても良い。また、グランド部３は、アンテナ装置１が有するアンテナのグランドとして機能すれば、金属製の部材と、金属製以外の部材とを自由に組み合わせて構成しても良い。例えば、グランド部３は、金属板と、樹脂製の絶縁体とを含む構成であっても良い。また、グランド部３は、プリント基板（ＰＣＢ：Printed-Circuit Board）に導体パターンが形成された一枚の基板で構成されても良い。
　また、グランド部３は、図１に示すように、上下方向視において、略四辺形の部材で形成されている。以下の説明において、「略四辺形」または「矩形」とは、例えば、正方形や長方形を含む、４つの辺からなる形状をいい、例えば、少なくとも一部の角が辺に対して斜めに切り欠かれていても良いし、少なくとも一部の角に曲線を含んでいても良い。さらに、「略四辺形」「矩形」の形状では、辺の一部に切り欠き（凹部）や出っ張り（凸部）が設けられていても良い。
＜アンテナ１０＞
  アンテナ１０は、逆Ｌアンテナを基とした移動通信用の広帯域アンテナである（図１、図２参照）。本実施形態では、アンテナ１０は、例えば、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ、ＬＴＥ用の６９９ＭＨｚ～８９４ＭＨｚ帯（「第１周波数帯」に相当）の電波に対応している。但し、アンテナ１０は、これに限られず、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ、ＬＴＥ、５Ｇ用のうち、一部の（例えば、５Ｇ用のみ）周波数帯の電波に対応しても良い。
　また、アンテナ１０は、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ、ＬＴＥ用以外の周波数帯の電波に対応しても良い。アンテナ１０は、例えば、テレマティクス、Ｖ２Ｘ（Vehicle to Everything：車車間通信、路車間通信）、Ｗｉ－Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等に使用される周波数帯の電波に対応するアンテナであっても良い。なお、Ｗｉ－Ｆｉ及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈは登録商標である。
　アンテナ１０は、エレメント１１と、給電部１２とを有する。エレメント１１は、給電部１２とともにアンテナ１０の対応する電波の周波数帯で共振するエレメントである。エレメント１１は、図１に示されるように、給電部１２の上端部に接続されている。
　なお、「接続される」とは、物理的に接続されることに限定されず、「電気的に接続される」ことを含む。また、電気的接続とは、導体でつなぐことに限定されず、電子回路、電子部品等でつなぐことを含む。
　エレメント１１は、水平に延びる板状の部材であり、保持部材６０を介してグランド部３と対向し、上面視で前部においてＬ字型に屈曲した形状を備える。エレメント１１は、第１延伸部１１Ａと、第２延伸部１１Ｂとを有する。
　第１延伸部１１Ａは、給電部１２から前方に延びるように形成される部位である。また、第１延伸部１１Ａは、グランド部３と上下方向に対向するように形成される。
　第２延伸部１１Ｂは、第１延伸部１１Ａの前部から右方向に延びる部位である。本実施形態において、第１延伸部１１Ａと第２延伸部１１Ｂとによって、エレメント１１は上面視で右方向に屈曲した形状を形成する。第２延伸部１１Ｂの端部１１Ｃは開放端部を形成し、図１に示すように、無給電素子３０の前方向の端部と間隔を空けて、前後方向に対向する。なお、「端部」とは、図１（ａ）に点線で示すように厳密な端を意味するものではなく、端を含む一定の領域を意味する。
　給電部１２は、回路基板５０から上方向に延びるように形成された平板上の部材である。給電部１２の下端部には、回路基板５０と電気的に接続された給電点１２Ａが設けられている。
　給電部１２は、左右方向に視て下方向に円弧を形成した略半円形状を形成する。そのため、給電部１２の上端部は、下端部よりも前後方向の長さ（以下、幅と呼ぶ場合がある）が長い。なお、給電部１２の形状は半円形状に限らず、多角形状など別の形状として、給電部１２の上端部の前後方向の長さを下端部よりも長くしてもよい。
　給電部１２上端部の前後方向の長さ（左右方向に視た場合の給電部１２の幅）を大きくとることにより、給電部１２は、３．３～５ＧＨｚ周波数帯（「第２周波数帯」に相当）に対応するアンテナとして機能する。
　給電点１２Ａから端部１１Ｃに至るまでの、アンテナ１０の形状に沿った長さは、６９９ＭＨｚ～８９４ＭＨｚ帯の電波（一例として、中心周波数、図３の例では６９９ＭＨｚ ）の波長の略４分の１に等しい（図２にて番号丸数字１の矢印で示す）。アンテナ１０の長さを対応周波数帯の電波長の略４分の１とすることで、対応周波数帯におけるアンテナ１０の感度を良好することができる。
　＜アンテナ２０＞
  アンテナ２０は、折り曲げモノポールアンテナを基とした移動通信用の広帯域アンテナである（図１、図２参照）。本実施形態では、アンテナ２０は、給電部１２とともに２ＧＨｚ帯（例えば、１７１０～２１７０ＭＨｚ、「第３周波数帯」に相当）の電波に対応している。但し、アンテナ２０は、これに限られず、２ＧＨｚ帯のうち、一部の周波数帯の電波に対応しても良い。
　また、アンテナ２０は、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ、ＬＴＥ、５Ｇ用の周波数帯の電波に対応しても良い。アンテナ２０は、例えば、テレマティクス、Ｖ２Ｘ（Vehicle to Everything：車車間通信、路車間通信）、Ｗｉ－Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等に使用される周波数帯の電波に対応するアンテナであっても良い。さらに、アンテナ２０は、後述するように、ＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）による通信に対応しても良い。
　アンテナ２０は、エレメント２１を有し、給電部１２をアンテナ１０と共有する。
　エレメント２１は、平板状の導電性部材であり、給電部１２の上端部から後方向に延びるように形成される。エレメント２１は、第１延伸部２１Ａと第２延伸部２１Ｂとを有する。
　第１延伸部２１Ａは、給電部１２の上端部から水平、かつ後方向に延びる部位である。第２延伸部２１Ｂは、第１延伸部２１Ａの後端部から下方向に延びる部位である。第２延伸部２１Ｂの下端部は、グランド部３にネジなどの接続具を用いて接続され、電気的にもグランド部３と接続される。なお、第２延伸部２１Ｂとグランド部３との接続には、半田付けや溶着などの方法が用いられても良い。
　給電点１２Ａからグランド部３との接続部、すなわち給電点１２Ａから短絡端までのアンテナ２０の形状に沿った長さは、２ＧＨｚ帯の電波（一例として、中心周波数）の波長の略２分の１に等しい（図２（ａ）にて番号丸数字３の矢印で示す）。アンテナ２０の長さを対応周波数帯の電波長の２分の１とすることで、対応周波数帯におけるアンテナ２０の感度を良好にすることができる。
　なお、図２（ｂ）に示すようにアンテナ２０の端部を開放端とすることも可能である。この場合は、アンテナ２０の長さを対応周波数帯の電波（一例として、中心周波数）の波長の略４分の１（図２（ｂ）にて番号丸数字３の矢印で示す）とすることで、対応周波数帯におけるアンテナ２０の感度を良好にできる。なお、図２（ｂ）にて番号丸数字１の矢印で示す対応周波数帯の波長は図２（ａ）と同様である。
　＜無給電素子３０＞
  無給電素子３０は、グランド部３に機械的及び電気的に接続された平板状の導電性部材であり、アンテナ１０のインピーダンスを調整する機能を有する。無給電素子３０は、前後方向に延びる第１延伸部３１と、第１延伸部３１の後端部から下方向に延びる第２延伸部３２とを備える（図１、図２参照）。
　第１延伸部３１は、上面視で略矩形に形成された部位である。第１延伸部３１は、前後方向に延び、保持部材６０を介してグランド部３と上下方向に対向する。第１延伸部３１のグランド部３からの距離（上下方向高さ）は、アンテナ１０の対応周波数帯（６９９ＭＨｚ～８９４ＭＨｚ）の波長よりも短く、また、第１延伸部１１Ａ、第２延伸部１１Ｂ及び第１延伸部２１Ａのグランド部３からの距離とほぼ等しい。図１に示すように、第１延伸部３１の前端部は、端部１１Ｃと前後方向において対向する。
　なお、第１延伸部３１のグランド部３からの距離（図２（ａ）のＤ１）は第１延伸部１１Ａ及び第２延伸部１１Ｂのグランド部３からの距離（図２（ａ）のＤ２）と必ずしも等しくする必要はない。したがって、第１延伸部３１の前端部が、第２延伸部１１Ｂの端部よりも下方向または上方向に位置してもよい。
　第２延伸部３２は、左右方向視で矩形に形成された部位であり、上下に延びて第１延伸部３１の後端部とグランド部３とを接続する。第２延伸部３２の下端部は、グランド部３にネジなどの接続具を用いて接続されるが、電気的にもグランド部３と接続される。この第１延伸部３１の前端部から短絡端までの第１延伸部３１と第２延伸部３２の形状に沿った長さを図２（ａ）、（ｂ）の矢印丸数字２で示している。なお、第２延伸部３２とグランド部３との接続には、半田付けや溶着などの方法が用いられても良い。
　なお、第１延伸部１１Ａ、第２延伸部１１Ｂ及び第１延伸部２１Ａの延びる方向、また、第１延伸部３１の延びる方向は、グランド部３の面に対して平行な方向に限られず、グランド部３の面に対して平行な方向から所定の角度で傾斜する方向でも良い。第１延伸部１１Ａ及び第２延伸部１１Ｂ（エレメント１１）並びに第１延伸部２１Ａは、本開示における「本体部」に相当する。
　＜回路基板５０＞
  回路基板５０は、グランド部３の上面に取り付けられた矩形の部材であり、給電点１２Ａと電気的に接続される。回路基板５０には、コンデンサ（不図示）が備えられ、給電点１２Ａを介してアンテナ１０、２０と直列に接続される。コンデンサの容量は、アンテナ１０の特性に応じて適当に設定される。
　＜保持部材６０＞
  保持部材６０は、樹脂等の絶縁体によって形成された部材であり、アンテナ１０、２０及び無給電素子３０を支持する機能を有する。詳細には、保持部材６０は、その上面にアンテナ１０、２０及び無給電素子３０を載置し、アンテナ１０、２０及び無給電素子３０の形状を維持する。また保持部材６０は、第１延伸部１１Ａ、第２延伸部１１Ｂ及び第１延伸部２１Ａを、グランド部３からの距離が一定となるように支持する。
　また、保持部材６０は、アンテナ１０のエレメント１１の第１延伸部１１Ａと無給電素子３０の第１延伸部３１の各々と対向する平面上に上端がＬ字状の係止部６１を２つずつ設けている。それら係止部６１は、アンテナ１０のエレメント１１の第１延伸部１１Ａの孔部１１Ｄと無給電素子３０の第１延伸部３１に形成された孔部３１Ａに挿入され、前後方向にスライドされることでエレメント１１を保持する。このようにすることで、保持部材６０に対するアンテナ１０のエレメント１１と無給電素子３０との位置決めが容易となり、さらに、アンテナ１０（２０）のエレメント１１（２１）と無給電素子３０との間隔が一定に保たれて安定したアンテナ性能を維持できる。
　なお、保持部材６０の縁部付近にリブを設けて、当該保持部材６０に対してアンテナ１０（２０）のエレメント１１（２１）や無給電素子３０を位置決めするようにしてもよい。
　当然、このような係止部６１や孔（切欠き）を設けず、一体成形や溶着・溶接、ネジ留めによりアンテナ１０（２０）のエレメント１１（エレメント２１）を保持部材６０に固定して保持するようにしてもよい。なお、その場合、一体成形や溶着・溶接するための設備やネジ留めするための治具等が必要となる。一方、係止部６１と孔（切欠き）により保持する場合、そのような設備や治具が不要となるため組立が容易に行えるという利点がある。
　＜無給電素子３０の配置＞
  以下に説明するように、アンテナ１０のインピーダンス特性は、無給電素子３０のサイズまたは位置によって調整される。
　無給電素子３０が無い状態におけるアンテナ１０のインピーダンス特性を図３（ａ）及び図４に示す。図３（ａ）は、アンテナ１０のインピーダンスを５０Ω（オーム）で正規化したスミスチャート上に点線のグラフで示したものであり、グラフの始点と終点は、６００ＭＨｚと１０００ＭＨｚである。また、グラフ上の番号１、２のマーカは、アンテナ１０の対応周波数帯の最小値（６９９ＭＨｚ）と最大値（８９４ＭＨｚ）に対応する。図４は、図３（ａ）のうち、アンテナ１０の対応周波数帯における分布だけを実線として表示したものである。
　図示の様に、アンテナ１０のインピーダンスは、スミスチャート上で等抵抗円（実線で図示）に沿うように分布している。本実施形態では無給電素子３０を設置することにより、アンテナ１０のインピーダンスを、スミスチャートの実数軸上方に分布するよう調整する。詳細は後述するが、インピーダンスマッチングを実施して、６９９ＭＨｚから８９４ＭＨｚにおいて一定のインピーダンス（例えば５０オーム）に調整するには、インピーダンスがスミスチャート上で上半面に入っていることが好ましいためである。
　無給電素子３０を設置した場合における、アンテナ１０のインピーダンス特性を図３（ｂ）及び図５に示す。図３（ｂ）には、インピーダンス特性（点線）と、ＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio）３．５の分布（実線）が示される。インピーダンス特性の範囲、正規化の方法は図３（ａ）と同じである。図５は、図３（ｂ）のうち、アンテナ１０の対応周波数帯における分布だけを表示したものである。図示の通り、アンテナ１０のインピーダンスは、スミスチャートの実数軸の上方に大部分が分布する。図４と図５を比較すると、インピーダンスの分布形状が変化するとともに、図４の点線矢印で示すように網掛範囲内またはその近傍に移動している。また、図３（ｂ）におけるインピーダンスの分布形状は図３（ａ）と異なり、曲率の大きな円弧を形成し、スミスチャート上で一定の範囲内に収まっている。
　図６は、無給電素子３０がある状態で、さらに３．５ｐＦのコンデンサをアンテナ１０に直列付加した場合の、アンテナ１０のインピーダンス特性を示すスミスチャートである。コンデンサによってインピーダンスのキャパシタンス成分が増加し、図３（ｂ）に「直列Ｃ」の矢印で示す様に、インピーダンスのグラフは、下方にスライドする。この結果、図３（ｂ）及び図６に示すように、インピーダンスは実数軸上の１．０値（５０Ω）を中心にして、ＶＳＷＲ３．５付近で円弧状に分布し、一定の範囲内に収まっている。
　また、図７で示すように、３．５ｐＦのコンデンサを付加したアンテナ１０のＶＳＷＲは、６９９ＭＨｚ～８９４ＭＨｚの周波数帯において３．５以下に収まる。このように無給電素子３０は、アンテナ１０のインピーダンス特性の調整に寄与し、広帯域に亘って良好なＶＳＷＲ特性を発揮する。なお、３．５
ｐＦのコンデンサは、図１（ａ）に示す回路基板５０に設けられ、図２における給電点１２Ａを介して、アンテナ１０のインピーダンス特性の調整に寄与する電流が供給される。
　上述の様に無給電素子３０は、その位置や形状によって、アンテナ１０のインピーダンス特性を調整することが可能である。したがって、アンテナ１０のインピーダンス特性を設計条件等に合ったものとするために、無給電素子３０は、図１などで示す位置及び形状以外にも様々な形状または位置を採ることが可能である。以下では、無給電素子３０の位置及び形状とアンテナ１０のインピーダンス特性との関係について説明する。
　（無給電素子３０とアンテナ１０との間隔）
  一例として、無給電素子３０とアンテナ１０との間隔を変更することによって、アンテナ１０のインピーダンス特性を調整することが可能である。第１延伸部３１の前端部と第２延伸部１１Ｂの端部との間隔に対するアンテナ１０の構成と、そのアンテナ１０（コンデンサ接続無し）のインピーダンスの関係を図８に示す。
　図８（ａ）に示すアンテナ装置１のアンテナ１０の構成では、第１延伸部３１の前端部と第２延伸部１１Ｂの端部との間隔（間隔ｄ）は、１ｍｍ以上４ｍｍ以下の範囲で１ｍｍずつ変更されている。無給電素子３０の形状は維持したまま、前後にずらすことによって間隔ｄは変更されている。
　図８（ｂ）のスミスチャートに示すように、間隔ｄを調整することによってアンテナ１０のインピーダンスの分布が変化することが分かる。間隔ｄを拡げると、アンテナ１０の無給電素子３０との間の寄生容量が小さくなってインダクタ成分が大きくなり、広帯域にわたり、スミスチャートの上に移動する。このようにインピーダンスの分布を変化させることにより、インピーダンスをスミスチャート上で実数軸の上方、好ましくは、図４の網掛部のような一定の範囲内に収まるように分布させることが可能となる。
　（無給電素子３０の長さ）
  また、一例として、無給電素子３０の長さを変更することによって、アンテナ１０のインピーダンス特性を調整することが可能である。図９（ａ）及び図１０（ａ）では、第１延伸部３１の前後方向の長さを示す構成、及びその第１延伸部３１の長さに対するアンテナ１０（コンデンサ接続無し）のインピーダンスの関係を示している。図９（  ａ） 及び図１０（ａ）において、第１延伸部３１の長さＬは、４７ｍｍ以上８２ｍｍ以下の範囲で、５ｍｍずつ変更している。第１延伸部３１の前端部と、端部１１Ｃとの間隔は１ｍｍとして維持した。なお、図９（ａ） では、無給電素子３０の第１延伸部３１の前後方向の長さＬは、それと対向するように配置されたアンテナ１０の第１延伸部１１Ａの前後方向の長さより長くし、図１０（ａ ）では、それと対向するように配置されたアンテナ１０の第１延伸部１１Ａの前後方向の長さより短くしている。
　図９（ｂ）及び図１０（ｂ）のスミスチャートに示すように、第１延伸部３１の前後方向の長さを調整することによってアンテナ１０のインピーダンスの分布が変化することが分かる。このように、インピーダンスをスミスチャート上で実数軸の上方、好ましくは、図４の網掛部のように一定の範囲近傍、または範囲内に収まるように分布させることが可能となる。
　（無給電素子３０の幅）
  無給電素子３０の幅を変更することによっても、アンテナ１０のインピーダンス特性を調整することが可能である。図１１（ａ）及び図１２（ａ）では、第１延伸部３１の幅を示す構成、及びその幅、すなわち左右方向の長さに対するアンテナ１０（コンデンサ接続無し）のインピーダンスの関係を示している。図１１（ａ）及び図１２（ａ）において、第１延伸部３１の幅Ｗは、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下の範囲で、５ｍｍずつ変更されている。第１延伸部３１の前端部と、端部１１Ｃとの間隔は１ｍｍとし、前後方向の長さは６７ｍｍとした。図１１（ａ）では、無給電素子３０の第１延伸部３１の幅Ｗは、図１で示す第１延伸部３１の幅より狭くし、図１２（ａ）では、図１で示す第１延伸部３１の幅より広くしている。
　図１１（ｂ）及び図１２（ｂ）のスミスチャートに示すように、第１延伸部３１の幅を変えることによってアンテナ１０のインピーダンスの分布が変化することが分かる。このように、インピーダンスをスミスチャート上で実数軸の上方、好ましくは、図４の網掛部のように一定の範囲近傍、または範囲内に分布させることが可能となる。
　（無給電素子３０のバリエーション）
  上記考慮のもとで設計された無給電素子３０の例を、第１延伸部３１の幅、長さ、及び第２延伸部１１Ｂの端部との間隔を示して、図１３～図１５に表す。各図に示す例のいずれにおいても、アンテナ１０のインピーダンスは、概ねスミスチャートの実数軸上方に分布している。このように第１延伸部３１の幅、長さ、及び端部１１Ｃとの間隔には様々なバリエーションが存在し、インピーダンスの調整に寄与することが分かる。
　＝＝第２実施形態＝＝
  第２実施形態によるアンテナ装置１００を図１６及び図１７に示す。
　アンテナ装置１００は、グランド部１０３と、アンテナ１０２（アンテナ１１０及びアンテナ１２０）と、無給電素子１３０と、回路基板１５０と、アンテナ１０２を保持する保持部材（不図示）と、これらの部材を上から覆う筐体１０１を備える。また、アンテナ装置１００には、回路基板１５０上に載置された平板状のパッチアンテナ１７０（ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）に使用される）、折曲げられた棒状の２つのWi-Fi/Bluetoothアンテナ１４０（２．４／５ＧＨｚ帯に対応）、及び、折り曲げられた板状の２つのＳｕｂ６アンテナ１７５（６ＧＨｚ未満の周波数帯に対応）が備わる。なお、Wi-Fi/Bluetoothアンテナ１４０は、棒状に限ることなく、板状や導体板を打ち抜いて形成する、または、ＰＣＢ に導体パターンを形成するようにしてもよい。加えて、アンテナ装置１００には、回路基板１５０から上方向に延びる棒状のＶ２Ｘモノポールアンテナ１８０、及び、無給電素子１９２と放射素子１９１とを有するＶ２Ｘアンテナ１９０が備わる。
　回路基板１５０に配置されたパッチアンテナ１７０は、回路基板１５０の略中央に配置されている。また、Ｖ２Ｘモノポールアンテナ１８０とＶ２Ｘアンテナ１９０の放射素子１９１は、パッチアンテナ１７０を挟んで、左右方向に当該パッチアンテナ１７０の略中心を通る線上に配置されている。そして、Ｖ２Ｘアンテナ１９０における放射素子１９１の前後方向の両側には無給電素子１９２が所定の間隔を空けて配置されている。図１６ではパッチアンテナ１７０に対して左方向側のＶ２Ｘアンテナ１９０のみに無給電素子を配置しているが、右方向側のＶ２Ｘモノポールアンテナ１８０に対して無給電素子を配置してもよい。
　なお、Ｖ２Ｘアンテナ１９０は前方向に指向特性を有し、Ｖ２Ｘモノポールアンテナ１８０は右方向に指向特性を有する。アンテナ装置１００は、特に左方向のＶ２Ｘアンテナ１９０に無給電素子１９２を持たせることで、左方向への指向性の利得を向上させることができる。
　２つのWi-Fi/Bluetoothアンテナ１４０の各々は、パッチアンテナ１７０を挟んで左右方向に離れた位置において、当該パッチアンテナ１７０の略中心を通る線上に配置されている。さらに、２つのWi-Fi/Bluetoothアンテナ１４０の各々は、前後方向において、アンテナ１２０と無給電素子１３０との間に配置され、干渉を抑えた配置となると共に小型化がなされている。
　パッチアンテナ１７０は、２点給電方式や４点給電方式など、様々な給電方式による円偏波信号を受信可能とする衛星測位システムのアンテナに適用されるものである。パッチアンテナ構造としても積層型アンテナや多共振アンテナ、さらに無給電素子を付加するなど、衛星波信号に対応したアンテナであれば良い。
　アンテナ装置１００は、アンテナ１１０と、アンテナ１２０と、無給電素子１３０と、保持部材（不図示）とを、左部と右部において、それぞれ１つずつ備える。これらの部材は、左右で略対称に配置される。以下では、左方向に配置されたアンテナ１１０、アンテナ１２０、及び無給電素子１３０について図１７を用いて主に説明する。右方向に配置されたアンテナ１１０、アンテナ１２０、及び無給電素子１３０は、左方向と同様の構成を持つため、説明を省略する。
　グランド部１０３は、水平に延びる矩形の部材であり、グランド部３と同様の機能を有する。すなわち、グランド部１０３は、アンテナ装置１００が有するアンテナ１１０及びアンテナ１２０、無給電素子１３０のグランドとして機能する。グランド部１０３は、グランド部３と同様、アンテナ１１０と、アンテナ１２０との共通のグランドとして機能する。グランド部１０３は、図１６に示されるように、一体の金属板（板金）として形成されている。但し、グランド部１０３は、複数の別体の金属板で構成されても良い。
　アンテナ１１０は、アンテナ１０と同様の機能を備えた、逆Ｌアンテナを基とした移動通信用の広帯域アンテナである。また、アンテナ１１０は、エレメント１１１と、給電部１１２とを有する。
　エレメント１１１は、水平に延びる板状の部材である。エレメント１１１は、給電部１１２から後方向に延びるように形成され、グランド部１０３と上下に対向する。エレメント１１１の後端部には、開放端である端部１１１Ｃが形成され、無給電素子１３０と前後方向に対向する。
　給電部１１２は、回路基板１５０上面から上方向に延びるように形成される。給電部１１２は下端部において回路基板１５０と接触し、さらに電気的に接続される給電点１１２Ａを有する。なお、給電部１１２の上端部（エレメント１１１側）は、前後方向の幅が下端部（回路基板１５０側）よりも長い形状になっている。
　図１７（ｂ）に矢印（丸数字１）で示すように、給電点１１２Ａから端部１１１Ｃまで、アンテナ１１０の形状に沿った長さは、６９９ＭＨｚ～８９４ＭＨｚ帯の電波の４分の１波長に等しい。アンテナ１１０の長さを対応周波数帯の波長の４分の１とすることで、対応周波数帯におけるアンテナ１１０の感度を良好にすることができる。
　アンテナ１２０は、折り曲げモノポールアンテナを基とした移動通信用の広帯域アンテナである。アンテナ１２０は、アンテナ２０と同様に、２ＧＨｚ帯（例えば、１７１０～２１７０ＭＨｚ）の電波に対応している。また、アンテナ１２０は、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ、ＬＴＥ、５Ｇ用の周波数帯の電波に対応しても良い。アンテナ１２０は、例えば、テレマティクス、Ｖ２Ｘ（Vehicle to Everything：車車間通信、路車間通信）、Ｗｉ－Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等に使用される周波数帯の電波に対応するアンテナであっても良い。
　アンテナ１２０は、エレメント１２１を有し、給電部１１２をアンテナ１１０と共有する。
　エレメント１２１は、平板状の導電性部材であり、給電部１１２の上端部から右方向に延びるように形成される（図１７（ｂ））。エレメント１２１は、第１延伸部１２１Ａと第２延伸部１２１Ｂとを有する。
　第１延伸部１２１Ａは、給電部１１２の上端部から右方に延びる部位である。第２延伸部１２１Ｂは、第１延伸部１２１Ａの右端部から下方に延びる部位である。第２延伸部１２１Ｂの下端部は、グランド部１０３に機械的及び電気的に接続される。なお、第２延伸部１２１Ｂとグランド部１０３との接続には、ネジなど接合具を介しての接合方法や、半田付けや溶着などの方法が用いられる。
　図１７（ｂ）に矢印（丸数字３）で示すように、給電点１１２Ａから第２延伸部１２１Ｂの下端部まで、アンテナ１２０の形状に沿った電気長は、２ＧＨｚ帯の電波（例えば、中心周波数の電波）の略２分の１波長に等しい。アンテナ１２０の電気長を対応周波数帯の電波の２分の１波長とすることで、対応周波数帯におけるアンテナ１２０の感度を良好にすることができる。
　無給電素子１３０は、グランド部１０３に機械的及び電気的に接続された平板状の導電性部材であり、無給電素子３０と同様、アンテナ１１０のインピーダンスを調整する機能を有する（図１７（ａ））。無給電素子１３０は、左右方向及び前後方向に延びる第１延伸部１３１と、第１延伸部１３１の右端部から下方に延びる第２延伸部１３２とを備える。
　第１延伸部１３１は、上面視でＬ字に屈曲するように形成された部位である。第１延伸部１３１は、上下方向においてグランド部１０３と対向する。第１延伸部１３１のグランド部１０３からの高さは、エレメント１１１のグランド部１０３からの高さとほぼ等しい。
　第１延伸部１３１は、第２延伸部１３２の上端部から左方向に延び、左端部において前方に屈曲する。第１延伸部１３１の前端部は開放端を形成し、エレメント１１１の端部１１１Ｃと間隔を空けて対向する。
　第２延伸部１３２は、前後方向視で矩形に形成された部位であり、上下に延びて第１延伸部１３１の右端部とグランド部１０３とを接続する。第２延伸部１３２の下端部は、ネジなどの接続具を用いて機械的及び電気的にグランド部１０３と接続される。なお、第２延伸部１３２とグランド部１０３との接続には、ネジなど接合具を介しての接合方法や、半田付けや溶着などの方法が用いられる。
　回路基板１５０は、グランド部１０３の上方に配置された矩形の部材であり、給電点１１２Ａと電気的に接続される。回路基板１５０には、コンデンサ（不図示）が備えられ、給電点１１２Ａを介してアンテナ１１０、１２０と直列に接続される。
　上記のような構成においても、第１実施形態と同様に、アンテナ１１０のインピーダンス特性は、無給電素子１３０の形状に沿った長さ（図１７（ａ）において矢印丸数字２として示す）、幅またはアンテナ１０との間隔によって調整される。このような調整によって無給電素子１３０が設計された結果、アンテナ１１０は、所望のインピーダンス特性を発揮する。加えて、アンテナ１１０は、回路基板１５０にあるコンデンサとの接続によって、対応周波数帯において良好なＶＳＷＲ特性を発揮できる。
　＜効果＞
  上記の各実施形態において、アンテナ装置１、１００は、グランド部３、１０３と、アンテナ２、１０２と、無給電素子３０、１３０とを有する。アンテナ２、１０２は、グランド部３、１０３に対向するとともに開放された開放端部を有するエレメント１１、１１１（「本体部」に相当）と、エレメント１１、１１１からグランド部３、１０３の方向に延在し、給電点１２Ａ、１１２Ａを有する給電部１２、１１２と、を有する。無給電素子３０、１３０は、エレメント１１、１１１の開放端部に対して間隔を空けて位置する第１端部を有し、アンテナ１０、１１０のインピーダンス調整に用いられる。
　上記構成によれば、無給電素子３０、１３０を設けることによってアンテナ１０、１１０のインピーダンス特性を調整し、アンテナ１０、１１０の性能を広帯域に亘って良好にできる。
　上記構成に加えて、給電点１２Ａ、１１２Ａからアンテナ１０、１１０を通じて開放端部に至るまでの長さは、アンテナ１０、１１０の対応周波数帯に対応する長さである。
　このような構成とすることで、対応周波数帯の電波を良好に送受信できる。
　上記構成に加えて、エレメント１１、１１１と、グランド部３、１０３との距離は、アンテナ１０、１１０の対応周波数帯の波長より短い。
　上記のように構成することによって、アンテナ装置１、１００を低背化し、すなわち上下高さを抑えて小型化することができる。小型化の実現には、無給電素子３０、１３０が寄与している。詳細に述べると、図３及び図７に示すように、無給電素子３０、１３０によってアンテナ１０、１１０のインピーダンスが調整され、広帯域に亘ってＶＳＷＲ特性を向上させることができる。そのため、上記実施形態ではエレメント１１、１１１を低い位置に配置し、装置全体の小型化を実現している。小型化の実現により、アンテナ装置１、１００は、狭い空間内に配置することができる。
　上記構成に加えて、無給電素子３０、１３０は、対応周波数帯のインピーダンスのインダクタンス成分を増加させるように配置される。
　上記のように構成することにより、図５のように、スミスチャート上の上方へインピーダンスを分布させ、コンデンサなどの素子を用いたインピーダンス調整（図６）を容易にすることができる。対応周波数帯のインピーダンスがスミスチャート上において実数軸の上方に位置すれば、コンデンサを用いてコンダクタンス成分を増加させることによって、インピーダンスの分布をスミスチャート上で下方へスライドさせ、インピーダンス調整を容易にすることができる。
　上記各実施形態では、対応周波数帯のインピーダンスのキャパシタンス成分を増加させるコンデンサをアンテナ１０、１１０に接続させることにより、インピーダンスがスミスチャート上で５０Ωを中心とした一定の範囲内に収まるように調整される（図６）。これにより、良好なＶＳＷＲ特性を得ることができる。
　給電部１２は、エレメント１１との接続部分において、給電点１２Ａより大きな幅（前後長）を持つ。そのため、対応周波数帯より高い周波数帯に対応し、広い帯域に亘って高い性能を得られる。
　アンテナ２、１０２は、第１延伸部２１Ａ、１２１Ａ（「本体部」に相当）とグランド部３、１０３とを接続する第２延伸部２１Ｂ、１２１Ｂ（「接続部」に相当）を備える。
　この構成によりアンテナ２、１０２は、アンテナ１０、１１０の対応周波数帯及び給電部１２の対応周波数帯のいずれとも異なる周波数帯に対応するアンテナ２０、１２０の機能を有する。
　第２延伸部１１Ｂの端部のグランド部３からの上下方向における距離Ｄ２（「第１距離」に相当）は、第１延伸部３１の前端部のグランド部３からの上下方向における距離Ｄ１（「第２距離」に相当）と同じである。また、エレメント１１１の前端部のグランド部１０３からの上下方向における距離は、第１延伸部１３１の前端部のグランド部１０３からの上下方向における距離と同じである。
　このようにエレメント１１、１１１の端部と、これに対向する無給電素子１３０、１３０の端部を同じ高さに揃えて面一とすることにより、アンテナ装置１、１００を低背化、すなわち上下方向高さを抑え、小型化することができる。
１、１００   アンテナ装置
２、１０２   アンテナ
３、１０３   グランド部
１２、１１２   給電部
１２Ａ、１１２Ａ   給電点
３０、１３０   無給電素子
５０   回路基板
６０   保持部材
 

Claims (9)

  1. 　グランド部と、
    　前記グランド部に対向するとともに開放された開放端部を有する本体部と、前記本体部から前記グランド部の方向に延在し、給電点を有する給電部と、を有するアンテナと、
    　前記開放端部に対して間隔を空けて位置する第１端部を有する、前記アンテナのインピーダンス調整用の無給電素子と、
    　を備えるアンテナ装置。
  2. 　前記給電点から前記アンテナを通じて前記開放端部に至るまでの長さは、第１周波数帯に対応する長さである、
    　請求項１に記載のアンテナ装置。
  3. 　前記長さは、
    　前記第１周波数帯の波長の略４分の１ である、
    　請求項２に記載のアンテナ装置。
  4. 　前記本体部と、前記グランド部との距離は、前記第１周波数帯の波長より短い 、請求項２または３に記載のアンテナ装置。
  5. 　前記無給電素子は、
    　前記第１周波数帯のインピーダンスのインダクタンス成分を増加させるように配置される、
    　請求項２から４の何れか１項に記載のアンテナ装置。
  6. 　前記アンテナに接続され、前記第１周波数帯のインピーダンスのキャパシタンス成分を増加させるコンデンサ をさらに備える、
    　請求項２から５のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
  7. 　前記給電部は、
    　前記第１周波数帯より高い第２周波数帯に対応するよう、前記本体部との接続部分において、前記給電点の部分より大きな幅を持つ、
    　請求項２から６のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
  8. 　前記アンテナは、
    　前記第１周波数帯及び前記第２周波数帯のいずれとも異なる第３周波数帯に対応する よう、前記本体部と前記グランド部とを接続する接続部を備える、
    　請求項７項に記載のアンテナ装置。
  9. 　前記グランド部の垂直方向において、前記第１端部の前記グランド部からの第１距離は、前記開放端部の前記グランド部からの第２距離と同じである 、
    　請求項１から８のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
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