車載用アンテナ装置
【課題】外部アンテナの前置増幅器を取り込んで信号ケ−ブルとの接続やシールド対策にも配慮した多機能化を図りつつ、構造が簡素で製造が容易な小型の車載用アンテナ装置を提供すること。
【解決手段】アンテナ装置１には、回路基板２の中央部に配設されたアンテナ素子３，４と、回路基板２の辺縁近傍に配設された外部アンテナ２０用の前置増幅器および該前置増幅器のコネクタ端子１０と、回路基板２を保持すると共に側板７１，７２によってアンテナ素子３，４を矩形状に囲繞する板金の枠体７とが具備されている。枠体７の側板７２には切欠溝７５が形成されていると共に、切欠溝７５から内方へ斜めに延出する折曲舌片７７が設けられており、切欠溝７５に挿入した外部アンテナ２０用の信号ケ−ブル２１が折曲舌片７７に案内されてコネクタ端子１０へ導かれるようにした。
【解決手段】アンテナ装置１には、回路基板２の中央部に配設されたアンテナ素子３，４と、回路基板２の辺縁近傍に配設された外部アンテナ２０用の前置増幅器および該前置増幅器のコネクタ端子１０と、回路基板２を保持すると共に側板７１，７２によってアンテナ素子３，４を矩形状に囲繞する板金の枠体７とが具備されている。枠体７の側板７２には切欠溝７５が形成されていると共に、切欠溝７５から内方へ斜めに延出する折曲舌片７７が設けられており、切欠溝７５に挿入した外部アンテナ２０用の信号ケ−ブル２１が折曲舌片７７に案内されてコネクタ端子１０へ導かれるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ素子を搭載した回路基板に外部アンテナの前置増幅器が配設されている小型の車載用アンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の車室内にＧＰＳ（全地球測位システム）用の受信アンテナやＥＴＣ（自動料金収受システム）用の送受信アンテナ等を設置することが一般化しつつある。このような車載用アンテナ装置の従来例としては、誘電体パッチアンテナを搭載した回路基板をレドーム内に収容して構成され、ダッシュボード上などに据え置いて使用されるものが広く知られている（例えば、特許文献１参照）。また、他の従来例としては、車両のガラス面に放射導体をパターニングすると共に前置増幅器を固設して両者を接続するという構成のものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−２２８８０２号公報（第４−８頁、図６）
【特許文献２】特開平７−９９４０５号公報（第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、車載用のアンテナ装置としては小型のＧＰＳ用アンテナやＥＴＣ用アンテナのほかに、基地局から送信される地上波を受信するためのダイバーシティアンテナも高い需要が見込まれているが、これら用途の異なる複数種類のアンテナ装置を車室内に独立に配設すると、取付作業が煩雑になって見栄えも悪くなってしまう。そこで、本発明者らは、ＧＰＳ用等の小型アンテナ装置の回路基板にダイバーシティアンテナ等の外部アンテナ用の前置増幅器を配設して、アンテナ機構が集約できる多機能化を図ることを検討したが、その場合、小型アンテナ装置には予め、外部アンテナ用の前置増幅器を電磁的にシールドするためのシールド部材や、この前置増幅器に外部アンテナの信号ケ−ブルを無理なく接続させるためのケ−ブル接続機構を設けておく必要があるので、特別な対策を講じないと部品点数が増大して構造が複雑化してしまうという問題が生じる。
【０００４】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、外部アンテナの前置増幅器を取り込んで信号ケ−ブルとの接続やシールド対策にも配慮した多機能化を図りつつ、構造が簡素で製造が容易な小型の車載用アンテナ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するため、本発明の車載用アンテナ装置では、アンテナ素子を搭載した回路基板と、この回路基板の辺縁に沿って延びる側板を有して該回路基板を保持している金属板からなる枠体と、前記回路基板の辺縁近傍に配設された外部アンテナ用の前置増幅器および該前置増幅器のコネクタ端子とを備え、前記枠体には、前記側板から内方へ斜めに延出する切起こし片として形成されて前記コネクタ端子の近傍で前記回路基板の一面に係合可能な折曲舌片と、この折曲舌片の切り起こしによって前記側板に生じる空所を含む切欠溝とが設けられており、前記切欠溝に挿入した前記外部アンテナの信号ケ−ブルが前記折曲舌片に案内されて前記コネクタ端子へ導かれるように構成した。
【０００６】
このように構成された車載用アンテナ装置は、回路基板に搭載されたアンテナ素子とは用途の異なる外部アンテナ用の前置増幅器が該回路基板に配設してあるため、この前置増幅器のコネクタ端子に外部アンテナの信号ケ−ブルの出力端部をコネクタ接続することによってアンテナ機構の集約化が図れる。また、折曲舌片を係合させるなどして板金製の枠体が回路基板を保持しているため、この枠体によって該前置増幅器を電磁的にシールドすることができると共に、この枠体の側板の切欠溝や折曲舌片によって該信号ケ−ブルを損傷の虞なく円滑に対応するコネクタ端子へ導くことができる。それゆえ、この車載用アンテナ装置は、構造を複雑化してなくても外部アンテナに起因するノイズの発生や取付作業の煩雑化を回避することができる。
【０００７】
上記の構成において、外部アンテナが一対のダイバーシティアンテナである場合には、これらダイバーシティアンテナの信号ケ−ブルを接続するための一対のコネクタ端子を、回路基板の略平行に延びる一対の辺縁の近傍に配設すると共に、これら一対の辺縁に沿って延びる一対の側板からそれぞれ内方へ折曲舌片を延出させる構成にしておけばよく、これにより、各ダイバーシティアンテナ用の一対の前置増幅器やそのコネクタ端子を回路基板の両側部にバランスよく配設することができる。
【０００８】
また、上記の構成において、枠体に、側板から内方へ延出して回路基板の他面に係合可能な係合片が設けられていると、回路基板を折曲舌片と係合片とで板厚方向に挟持して容易かつ確実に保持することができるため好ましい。
【０００９】
また、上記の構成において、枠体に、側板とアンテナ素子との間に配置される仕切り板が設けられていると、この仕切り板と側板との間に外部アンテナ用の前置増幅器を配置させてもアンテナ素子に悪影響が及ばなくなるため好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の車載用アンテナ装置は、アンテナ素子が搭載された回路基板に外部アンテナ用の前置増幅器を配設することによって多機能化を図っているが、回路基板を保持する板金の枠体によって該前置増幅器を電磁的にシールドすることができると共に、この枠体の折曲舌片等によって外部アンテナの信号ケ−ブルを対応するコネクタ端子へ損傷の虞なく円滑に導くことができるので、構造を複雑化してなくても外部アンテナに起因するノイズの発生や取付作業の煩雑化を回避することができる。それゆえ、アンテナ機構の集約化が効果的に図れる小型の車載用アンテナ装置を安価に製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係る車載用アンテナ装置の分解斜視図、図２は該アンテナ装置の正面図、図３は該アンテナ装置をブラケットから外した状態を示す背面側の斜視図、図４は図３に対応する正面側の斜視図、図５は該アンテナ装置にダイバーシティアンテナの信号ケ−ブルをコネクタ接続した状態を示す背面側の斜視図、図６は図５から信号ケ−ブルおよびブラケットを省略してケ−ブル挿入部分を明示した説明図、図７は該アンテナ装置および該ダイバーシティアンテナの全体の配置を示す背面図、図８は図７に対応する正面図である。
【００１２】
これらの図に示すアンテナ装置１は、自動車のフロントガラス等のガラス面５０（図７，８参照）の車室側の面に装着して使用される車載用アンテナ装置であり、ガラス面５０の上端中央部に取り付けられるようになっている。このアンテナ装置１は、図示せぬ接地導体層や給電回路等が設けられた回路基板２と、回路基板２の一面（表面）に搭載されたＧＰＳ用のアンテナ素子３およびＥＴＣ用のアンテナ素子４と、回路基板２の他面（裏面）に搭載されたシールドカバー５と、回路基板２の一端部に固設されて送受信回路等の外部回路と接続されるコネクタ部６と、回路基板２を保持してアンテナ素子３，４を囲繞する板金製の枠体７と、３本の固定ねじ９を用いて枠体７に締結固定される板金製のブラケット８と、地上デジタル波を受信する外部アンテナ用の図示せぬ前置増幅器および該前置増幅器のコネクタ端子１０などによって概略構成されている。すなわち、このアンテナ装置１は、ＧＰＳ用アンテナとＥＴＣ用アンテナを兼ね備えた統合アンテナ装置であると共に、外部アンテナである一対のダイバーシティアンテナ２０（図７，８参照）の前置増幅器を組み込んだ多機能なアンテナ装置となっている。
【００１３】
回路基板２には、アンテナ素子３，４と対向する領域に接地導体層が設けられていると共に、シールドカバー５に覆われた領域にアンテナ素子３，４用の電子回路部（給電回路を含む）が設けられている。この回路基板２の左右の辺縁部には、各ダイバーシティアンテナ２０用の前置増幅器および該前置増幅器のコネクタ端子１０が配設されており、回路基板２の２箇所の隅部を切り欠いて形成された逃げ部２ａの近傍に各コネクタ端子１０が実装されている。また、回路基板２のコネクタ部６寄りの略中央には、１本の固定ねじ９が挿通される透孔２ｂが穿設されており、この固定ねじ９の頭部によって透孔２ｂの周縁部が押圧固定されるようになっている。
【００１４】
アンテナ素子３は金属板のプレス加工等によって形成された板金パッチアンテナであり、ＧＰＳ信号の受信に好適な２点給電方式の円偏波パッチアンテナとして製造されている。このアンテナ素子３は、中央に正方形の開口部３０が形成されて外縁部の等間隔な４箇所に第１〜第４の切欠３１〜３４が形成された金属平板からなる放射導体板３５と、放射導体板３５の第１および第２の切欠３１，３２の各最奥部から回路基板２側へ延出する一対の切起こし片として形成された第１の給電脚片３６および第２の給電脚片３７と、放射導体板３５の四隅から回路基板２側へ延出する切起こし片として形成された４片の取付脚片３８と、開口部３０の周縁の等間隔な４箇所から回路基板２側へ延出する切起こし片として形成された４片の短絡脚片３９とによって構成されている。ここで、放射導体板３５は回路基板２上の接地導体層と所定の間隔を存して対向しており、各短絡脚片３９が該接地導体層に半田付けされている。また、一対の給電脚片３６，３７は、接地導体層とは非接触で回路基板２を貫通し、シールドカバー５に覆われた領域で給電回路に接続されている。また、各取付脚片３８は、接地導体層とは非接触で回路基板２を貫通し、シールドカバー５に覆われた領域で図示せぬランドに半田付けされているため、該ランドと該接地導体層との間に静電容量が装荷されることになってアンテナ素子３の小型化に寄与している。このように放射導体板３５の外縁部の４箇所と内縁部の４箇所がそれぞれ取付脚片３８と短絡脚片３９によってバランス良く保持されているため、このアンテナ素子３は回路基板２上に安定的に支持されている。
【００１５】
放射導体板３５の外形は略正八角形であり、取付脚片３８の存する四隅の辺を除く各辺の中央部が内方（径方向）へ切り欠かれて第１〜第４の切欠３１〜３４となっている。そして、第１の切欠３１の最奥部が第１の給電脚片３６の基端部であることから第１の給電部Ｐ１となり、同様に第２の切欠３２の最奥部が第２の給電脚片３７の基端部であることから第２の給電部Ｐ２となる。これら一対の給電部Ｐ１，Ｐ２には、位相が９０度ずれた給電信号が供給されるようになっているため、電気的かつ空間的に直交して振幅が同等の二つの共振モードで放射導体板３５を共振させて円偏波を放射させることができる。
【００１６】
ただし、アンテナ装置１には、ダイバーシティアンテナ２０の前置増幅器を電磁的にシールドするための板金の枠体７が具備されており、グラウンドとして動作するこの枠体７がアンテナ素子３とは異形で該アンテナ素子３を囲繞しているため、枠体７の影響でアンテナ素子３の軸比が若干劣化する可能性がある。そこで、本実施形態例では、第１および第３の切欠３１，３３の切れ込み量を第２および第４の切欠３２，３４の切れ込み量よりも僅かに深くし、図２に示す径寸法Ｄ１が径寸法Ｄ２よりも適宜寸法だけ短くなるように設定することによって、枠体７に起因する軸比の劣化を補正している。すなわち、アンテナ素子３を矩形状に囲繞している枠体７の側板７１，７２は、長辺側の一対の側板７１が第１および第３の切欠３１，３３の切れ込み方向に沿って延び、かつ、短辺側の一対の側板７２が第２および第４の切欠３２，３４の切れ込み方向に沿って延びているので、放射導体板３５を励振させると側板７１に沿う共振モードに比して側板７２に沿う共振モードのほうがグラウンドの影響を強く受けることになり、仮に径寸法Ｄ１が径寸法Ｄ２と同等であると、両モードの共振周波数が相違して軸比が劣化してしまう。しかし、予め径寸法Ｄ１を径寸法Ｄ２よりも適宜寸法だけ短く設定しておけば、かかる軸比の劣化を補正することができる。なお、この枠体７には短辺側の側板７２と平行に一対の仕切り板７３が付設されており、これら仕切り板７３を側板７２とアンテナ素子３との間に配置させることでシールド効果を高めているため、側板７１と仕切り板７３とで画成される略正方形の空間内にアンテナ素子３を配置させることができ、これによっても枠体７に起因する軸比の劣化が抑えられている。
【００１７】
アンテナ素子４は、金属板のプレス加工等によって形成された板金パッチアンテナであり、ＥＴＣ信号の受信に好適な２点給電方式の円偏波パッチアンテナとして製造されているため、ＧＰＳ用のアンテナ素子３に比べて小径かつ低背である。このアンテナ素子４は、金属平板からなり外縁部の等間隔な４箇所に切欠４２を有する放射導体板４１と、この放射導体板４１の外縁部の９０度離れた位置関係にある２箇所の切欠４２の各最奥部から回路基板２側へ延出する一対の切起こし片として形成された第１の給電脚片４３および第２の給電脚片４４と、放射導体板４１の四隅から回路基板２側へ延出する切起こし片として形成された４片の取付脚片４５とによって構成されており、ＧＰＳ用のアンテナ素子３の開口部３０内に放射導体板４１を臨出させている。また、一対の給電脚片４３，４４は、接地導体層とは非接触で回路基板２を貫通し、シールドカバー５に覆われた領域で給電回路に接続されている。また、各取付脚片４５は、接地導体層とは非接触で回路基板２を貫通し、シールドカバー５に覆われた領域で図示せぬランドに半田付けされているため、該ランドと該接地導体層との間に静電容量が装荷されることになってアンテナ素子４の小型化に寄与している。このように放射導体板４１の外縁部の４箇所が取付脚片４５によってバランス良く保持されているため、このアンテナ素子４は回路基板２上に安定的に支持されている。
【００１８】
アンテナ素子４の放射導体板４１は回路基板２上の接地導体層と所定の間隔を存して対向しているが、回路基板２とアンテナ素子３の放射導体板３５との間隔に比べて、回路基板２と放射導体板４１との間隔は狭くなっている。つまり、放射導体板４１は開口部３０を有する放射導体板３５よりも高さ寸法が小さい。こうすることで、同調周波数が異なる２種類のアンテナ素子３，４を回路基板２上にスペース効率良く配置させることができると共に、各放射導体板３５，４１から放射される電波の干渉に起因するノイズの発生を抑制できる。なお、アンテナ素子３にはアンテナ素子４を包囲するように４片の短絡脚片３９が設けられているので、これら短絡脚片３９のシールド効果によっても両アンテナ素子３，４どうしの電磁的なアイソレーションは高められている。
【００１９】
枠体７の短辺側の各側板７２には、ブラケット８側が開放端となっている切欠７４や、反ブラケット８側が開放端となっている略Ｌ字形の切欠溝７５が形成されている。また、枠体７には各側板７２から内方へ延出する切起こし片として、連結片７６、折曲舌片７７および係止片７８が折曲形成されている。連結片７６はねじ挿通孔７６ａや受け部７６ｂを有する切起こし片であって、側板７２に対して略直角に折曲されている。この連結片７６はねじ挿通孔７６ａやその周縁部が回路基板２の逃げ部２ａ内に臨出しているが、受け部７６ｂは逃げ部２ａ近傍でブラケット８側から回路基板２に係合している。折曲舌片７７は側板７２から内方へ斜めに延出する切起こし片であって、反ブラケット８側から回路基板２に係合しており、この折曲舌片７７の先端部はコネクタ端子１０の近傍に位置している。係止片７８は側板７２から内方へ略ハ字形に延出する切起こし片であって、ブラケット８側から回路基板２に係合している。このように連結片７６および係止片７８と折曲舌片７７とで回路基板２の左右の辺縁部を板厚方向に挟持しているため、枠体７は回路基板２を容易かつ確実に保持することができる。なお、枠体７は回路基板２の接地回路等と半田付けによって接続されている。
【００２０】
また、枠体７の切欠７４は連結片７６が切り起こされたことによって側板７２に生じたものであり、この切欠７４にブラケット８の起立片８２の先端部分（ナット部８２ａ）を挿入させると、連結片７６とナット部８２ａとが重なり合うと共に、ナット部８２ａに形成されているねじ螺着孔８２ｂが連結片７６のねじ挿通孔７６ａと連通するようになっている。そして、反ブラケット８側からねじ挿通孔７６ａに挿通した固定ねじ９をねじ螺着孔８２ｂに螺着させることによって、ブラケット８の２箇所の起立片８２がそれぞれ枠体７の対応する連結片７６に締結固定されるようになっている。
【００２１】
枠体７の切欠溝７５は、折曲舌片７７が切り起こされたことによって側板７２に生じる空所を含む略Ｌ字形の切欠であり、この切欠溝７５に挿入したダイバーシティアンテナ２０の信号ケ−ブル２１が折曲舌片７７に案内されてコネクタ端子１０へ導かれるようになっている。すなわち、図７，８に示すように、アンテナ装置１が装着されているガラス面５０の上端中央部の左右両側には、一対のダイバーシティアンテナ２０が例えばフィルムアンテナとして配設されているので、各ダイバーシティアンテナ２０から導出された信号ケ−ブル２１の出力端部を、回路基板２に実装されている一対のコネクタ端子１０にコネクタ接続する必要がある。枠体７に設けられた切欠溝７５および折曲舌片７７は、かかる信号ケ−ブル２１の接続作業を円滑に行うためのものである。また、折曲舌片７７に沿って導かれる信号ケ−ブル２１は金属板のシャープエッジとの接触を回避できるため、走行中の振動などによって信号ケ−ブル２１が損傷する虞もない。
【００２２】
ブラケット８は、放射導体板３５を臨出させる正方形の開口８０を画成している正方形の鍔状プレート８１と、この鍔状プレート８１の３箇所から回路基板２側へ起立して枠体７や回路基板２に締結固定されたＬ字状の起立片８２とによって構成されている。鍔状プレート８１は片面が接着剤などによってガラス面５０に固着され、このガラス面５０側から枠体７の側板７１，７２や仕切り板７３を覆っている。また、各起立片８２には、固定ねじ９を螺着させるためのねじ螺着孔８２ｂを有するナット部８２ａが形成されており、対称な位置にある２個の起立片８２のナット部８２ａは枠体７の対応する連結片７６に締結固定され、残り１個の起立片８２のナット部８２ａは回路基板２の透孔２ｂ周縁部および枠体７の図示せぬねじ孔周縁部に締結固定されている。
【００２３】
このブラケット８は枠体７と一体のシールド部材として機能するが、ブラケット８の鍔状プレート８１がガラス面５０側から枠体７を覆っているので、シールド部材のうちブラケット８のほうが枠体７よりもグラウンドとしてアンテナ素子３に大きな影響を及ぼすことになる。そして、ブラケット８の鍔状プレート８１が正方形であり、かつ、正方形の開口８０内に放射導体板３５を臨出させているので、アンテナ素子３の直交する二つの共振モードにおいて放射導体板３５と鍔状プレート８１の相対位置関係をほとんど同じに設定できる。そのため、枠体７がアンテナ素子３とは異形であっても、シールド部材に起因する軸比の劣化が効果的に回避できるようになっている。
【００２４】
このように本実施形態例に係るアンテナ装置１は、回路基板２上にアンテナ素子３，４を配設してＧＰＳ信号の受信とＥＴＣ信号の送受信が行えるようにしてあると共に、地上デジタル波を受信するダイバーシティアンテナ２０用の前置増幅器および該前置増幅器のコネクタ端子１０を回路基板２の左右の辺縁部に配設してアンテナ機構を集約しているため、多機能で配線が簡素化できてスペースファクタも良好な優れた車載用アンテナ装置となっている。また、このアンテナ装置１はフロントガラス等のガラス面５０に装着され、アンテナ素子３，４の放射導体板を３５，４１をガラス面５０に対向させているので、これら放射導体板３５，４１をＧＰＳ信号やＥＴＣ信号の飛来方向にほぼ正対させることができて良好な感度が期待できる。しかも、ガラス面５０には、図７，８に示すように、各ダイバーシティアンテナ２０がアンテナ装置１の近傍の左右両側に配設されているので、各ダイバーシティアンテナ２０の近傍にその前置増幅器を配置させることができ、それゆえ受信した地上デジタル波の信号の減衰を抑制することができる。
【００２５】
また、このアンテナ装置１はアンテナ素子３の放射導体板３５の開口部３０内に、小径かつ低背なアンテナ素子４の放射導体板４１を臨出させるという配置にしてあるため、各アンテナ素子３，４を回路基板２上にスペース効率良く配置させることができて小型化が容易であると共に、回路基板２に対して放射効率を確保するための煩雑な加工（板厚を部分的に変更する等の加工）を行う必要がない。そして、回路基板２上におけるアンテナ素子３，４の高さ寸法を相違させて放射導体板３５，４１を異なる平面内に保持し、かつ、アンテナ素子３の開口部３０の周縁に沿って複数の短絡脚片３９でアンテナ素子４を包囲しているため、アンテナ素子３，４どうしの電磁的なアイソレーションが高まっている。したがって、各放射導体板３５，４１から放射される電波の干渉に起因するノイズの発生が効果的に抑制されている。なお、これらのアンテナ素子３，４はいずれも板金パッチアンテナなので製造が容易であり、機械的強度も確保しやすい。また、アンテナ素子３，４は２点給電方式の円偏波パッチアンテナなので、広帯域化や軸比特性の向上が図りやすい。
【００２６】
ただし、このアンテナ装置１では、ダイバーシティアンテナ２０用の前置増幅器のシールド部材である枠体７がアンテナ素子３とは異形で該アンテナ素子３を囲繞している関係上、枠体７がアンテナ素子３の軸比に悪影響を及ぼす可能性があるため、アンテナ素子３の放射導体板３５の一方の給電部Ｐ１に対応する径寸法Ｄ１を他方の給電部Ｐ２に対応する径寸法Ｄ２よりも適宜寸法だけ短く設定することによって、電気的かつ空間的に直交する二つの共振モードの共振長に所要の差を生じさせて軸比を補正している。また、枠体７に付設した仕切り板７３を側板７２とアンテナ素子３との間に配置させることによって、シールド効果を高めているだけでなく、枠体７に起因する軸比の劣化も抑制している。
【００２７】
しかも、このアンテナ装置１では、ガラス面５０に固着されるブラケット８を枠体７と一体のシールド部材として機能させると共に、ブラケット８の鍔状プレート８１で枠体７をガラス面５０側から覆うことによって、アンテナ素子３に対する枠体７のグラウンド効果を相対的に低減させている。そして、正方形の鍔状プレート８１に画成された正方形の開口８０内に放射導体板３５を臨出させているため、アンテナ素子３の直交する二つの共振モードにおいて放射導体板３５と鍔状プレート８１の相対位置関係をほとんど同じに設定でき、シールド部材に起因する軸比の劣化が大幅に低減されている。それゆえ、このアンテナ装置１は良好な軸比特性を確保しやすく、９０度位相差回路を設計変更する等の煩雑な軸比補正作業を行う必要はない。
【００２８】
また、このアンテナ装置１は、予めガラス面５０にブラケット８の鍔状プレート８１を固着しておけば、このブラケット８の起立片８２に枠体７の連結片７６を固定ねじ９で締結固定するだけで、アンテナ素子３，４や回路基板２を保持している枠体７をガラス面５０に強固に固定することができる。そして、点検時や修理時には、固定ねじ９の締結を解除するだけで枠体７をガラス面から取り外すことができる。したがって、このアンテナ装置１はガラス面５０に対する着脱が容易であり、取付強度も確保しやすい。しかも、ブラケット８の起立片８２は、そのナット部８２ａを枠体７の側板７２の切欠７４に挿入した状態で連結片７６と締結固定されるため、この切欠７４で起立片８２を高精度に位置決めすることができ、それゆえ枠体７とブラケット８の位置合わせは極めて容易に行える。
【００２９】
また、このアンテナ装置１では、回路基板２の片面に連結片７６および係止片７８を係合させて他面に折曲舌片７７を係合させることによって、回路基板２の左右の辺縁部を板厚方向に挟持するという簡素な支持構造を採用しているため、枠体７は回路基板２を容易かつ確実に保持することができる。しかも、連結片７６の受け部７６ｂがコネクタ端子１０の近傍かつ裏側から回路基板２を支持しているため、ダイバーシティアンテナ２０の信号ケ−ブル２１をコネクタ端子１０にコネクタ接続させる際に回路基板２が押し込まれても、裏側から連結片７６に支持されている回路基板２には撓みが発生せず、よって回路基板２や実装部品の損傷を回避できて信頼性が高まっている。
【００３０】
また、このアンテナ装置１では、ダイバーシティアンテナ２０の前置増幅器を枠体７やブラケット８で覆って電磁的にシールドしているため、該前置増幅器によってアンテナ素子３，４にノイズが発生しないように配慮されているが、この枠体７はダイバーシティアンテナ２０の信号ケ−ブル２１をコネクタ端子１０へ導く機能も併せ持っている。すなわち、信号ケ−ブル２１が枠体７の切欠溝７５や折曲舌片７７を経由してコネクタ端子１０へ導かれるようになっているため、この信号ケ−ブル２１は損傷の虞なく円滑にコネクタ端子１０にコネクタ接続できるようになっている。
【００３１】
なお、本発明は外部アンテナの前置増幅器を付設して多機能化を図った車載用アンテナ装置を対象としており、回路基板２に搭載されるアンテナ素子の構造や個数は上記実施形態例に特定されず適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態例に係るアンテナ装置の分解斜視図である。
【図２】該アンテナ装置の正面図である。
【図３】該アンテナ装置をブラケットから外した状態を示す背面側の斜視図である。
【図４】図３に対応する正面側の斜視図である。
【図５】該アンテナ装置にダイバーシティアンテナの信号ケ−ブルをコネクタ接続した状態を示す背面側の斜視図である。
【図６】図５から信号ケ−ブルおよびブラケットを省略してケ−ブル挿入部分を明示した説明図である。
【図７】該アンテナ装置および該ダイバーシティアンテナの全体の配置を示す背面図である。
【図８】図７に対応する正面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１ アンテナ装置
２ 回路基板
３，４ アンテナ素子
５ シールドカバー
７ 枠体
８ ブラケット
９ 固定ねじ
１０ コネクタ端子
２０ ダイバーシティアンテナ
２１ 信号ケ−ブル
３５ 放射導体板
３６，３７ 給電脚片
３８ 取付脚片
３９ 短絡脚片
４１ 放射導体板
４３，４４ 給電脚片
４５ 取付脚片
５０ ガラス面
７１，７２ 側板
７５ 切欠溝
７６ 連結片
７７ 折曲舌片
７８ 係止片
８１ 鍔状プレート
８２ 起立片
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ素子を搭載した回路基板に外部アンテナの前置増幅器が配設されている小型の車載用アンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の車室内にＧＰＳ（全地球測位システム）用の受信アンテナやＥＴＣ（自動料金収受システム）用の送受信アンテナ等を設置することが一般化しつつある。このような車載用アンテナ装置の従来例としては、誘電体パッチアンテナを搭載した回路基板をレドーム内に収容して構成され、ダッシュボード上などに据え置いて使用されるものが広く知られている（例えば、特許文献１参照）。また、他の従来例としては、車両のガラス面に放射導体をパターニングすると共に前置増幅器を固設して両者を接続するという構成のものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−２２８８０２号公報（第４−８頁、図６）
【特許文献２】特開平７−９９４０５号公報（第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、車載用のアンテナ装置としては小型のＧＰＳ用アンテナやＥＴＣ用アンテナのほかに、基地局から送信される地上波を受信するためのダイバーシティアンテナも高い需要が見込まれているが、これら用途の異なる複数種類のアンテナ装置を車室内に独立に配設すると、取付作業が煩雑になって見栄えも悪くなってしまう。そこで、本発明者らは、ＧＰＳ用等の小型アンテナ装置の回路基板にダイバーシティアンテナ等の外部アンテナ用の前置増幅器を配設して、アンテナ機構が集約できる多機能化を図ることを検討したが、その場合、小型アンテナ装置には予め、外部アンテナ用の前置増幅器を電磁的にシールドするためのシールド部材や、この前置増幅器に外部アンテナの信号ケ−ブルを無理なく接続させるためのケ−ブル接続機構を設けておく必要があるので、特別な対策を講じないと部品点数が増大して構造が複雑化してしまうという問題が生じる。
【０００４】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、外部アンテナの前置増幅器を取り込んで信号ケ−ブルとの接続やシールド対策にも配慮した多機能化を図りつつ、構造が簡素で製造が容易な小型の車載用アンテナ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するため、本発明の車載用アンテナ装置では、アンテナ素子を搭載した回路基板と、この回路基板の辺縁に沿って延びる側板を有して該回路基板を保持している金属板からなる枠体と、前記回路基板の辺縁近傍に配設された外部アンテナ用の前置増幅器および該前置増幅器のコネクタ端子とを備え、前記枠体には、前記側板から内方へ斜めに延出する切起こし片として形成されて前記コネクタ端子の近傍で前記回路基板の一面に係合可能な折曲舌片と、この折曲舌片の切り起こしによって前記側板に生じる空所を含む切欠溝とが設けられており、前記切欠溝に挿入した前記外部アンテナの信号ケ−ブルが前記折曲舌片に案内されて前記コネクタ端子へ導かれるように構成した。
【０００６】
このように構成された車載用アンテナ装置は、回路基板に搭載されたアンテナ素子とは用途の異なる外部アンテナ用の前置増幅器が該回路基板に配設してあるため、この前置増幅器のコネクタ端子に外部アンテナの信号ケ−ブルの出力端部をコネクタ接続することによってアンテナ機構の集約化が図れる。また、折曲舌片を係合させるなどして板金製の枠体が回路基板を保持しているため、この枠体によって該前置増幅器を電磁的にシールドすることができると共に、この枠体の側板の切欠溝や折曲舌片によって該信号ケ−ブルを損傷の虞なく円滑に対応するコネクタ端子へ導くことができる。それゆえ、この車載用アンテナ装置は、構造を複雑化してなくても外部アンテナに起因するノイズの発生や取付作業の煩雑化を回避することができる。
【０００７】
上記の構成において、外部アンテナが一対のダイバーシティアンテナである場合には、これらダイバーシティアンテナの信号ケ−ブルを接続するための一対のコネクタ端子を、回路基板の略平行に延びる一対の辺縁の近傍に配設すると共に、これら一対の辺縁に沿って延びる一対の側板からそれぞれ内方へ折曲舌片を延出させる構成にしておけばよく、これにより、各ダイバーシティアンテナ用の一対の前置増幅器やそのコネクタ端子を回路基板の両側部にバランスよく配設することができる。
【０００８】
また、上記の構成において、枠体に、側板から内方へ延出して回路基板の他面に係合可能な係合片が設けられていると、回路基板を折曲舌片と係合片とで板厚方向に挟持して容易かつ確実に保持することができるため好ましい。
【０００９】
また、上記の構成において、枠体に、側板とアンテナ素子との間に配置される仕切り板が設けられていると、この仕切り板と側板との間に外部アンテナ用の前置増幅器を配置させてもアンテナ素子に悪影響が及ばなくなるため好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の車載用アンテナ装置は、アンテナ素子が搭載された回路基板に外部アンテナ用の前置増幅器を配設することによって多機能化を図っているが、回路基板を保持する板金の枠体によって該前置増幅器を電磁的にシールドすることができると共に、この枠体の折曲舌片等によって外部アンテナの信号ケ−ブルを対応するコネクタ端子へ損傷の虞なく円滑に導くことができるので、構造を複雑化してなくても外部アンテナに起因するノイズの発生や取付作業の煩雑化を回避することができる。それゆえ、アンテナ機構の集約化が効果的に図れる小型の車載用アンテナ装置を安価に製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係る車載用アンテナ装置の分解斜視図、図２は該アンテナ装置の正面図、図３は該アンテナ装置をブラケットから外した状態を示す背面側の斜視図、図４は図３に対応する正面側の斜視図、図５は該アンテナ装置にダイバーシティアンテナの信号ケ−ブルをコネクタ接続した状態を示す背面側の斜視図、図６は図５から信号ケ−ブルおよびブラケットを省略してケ−ブル挿入部分を明示した説明図、図７は該アンテナ装置および該ダイバーシティアンテナの全体の配置を示す背面図、図８は図７に対応する正面図である。
【００１２】
これらの図に示すアンテナ装置１は、自動車のフロントガラス等のガラス面５０（図７，８参照）の車室側の面に装着して使用される車載用アンテナ装置であり、ガラス面５０の上端中央部に取り付けられるようになっている。このアンテナ装置１は、図示せぬ接地導体層や給電回路等が設けられた回路基板２と、回路基板２の一面（表面）に搭載されたＧＰＳ用のアンテナ素子３およびＥＴＣ用のアンテナ素子４と、回路基板２の他面（裏面）に搭載されたシールドカバー５と、回路基板２の一端部に固設されて送受信回路等の外部回路と接続されるコネクタ部６と、回路基板２を保持してアンテナ素子３，４を囲繞する板金製の枠体７と、３本の固定ねじ９を用いて枠体７に締結固定される板金製のブラケット８と、地上デジタル波を受信する外部アンテナ用の図示せぬ前置増幅器および該前置増幅器のコネクタ端子１０などによって概略構成されている。すなわち、このアンテナ装置１は、ＧＰＳ用アンテナとＥＴＣ用アンテナを兼ね備えた統合アンテナ装置であると共に、外部アンテナである一対のダイバーシティアンテナ２０（図７，８参照）の前置増幅器を組み込んだ多機能なアンテナ装置となっている。
【００１３】
回路基板２には、アンテナ素子３，４と対向する領域に接地導体層が設けられていると共に、シールドカバー５に覆われた領域にアンテナ素子３，４用の電子回路部（給電回路を含む）が設けられている。この回路基板２の左右の辺縁部には、各ダイバーシティアンテナ２０用の前置増幅器および該前置増幅器のコネクタ端子１０が配設されており、回路基板２の２箇所の隅部を切り欠いて形成された逃げ部２ａの近傍に各コネクタ端子１０が実装されている。また、回路基板２のコネクタ部６寄りの略中央には、１本の固定ねじ９が挿通される透孔２ｂが穿設されており、この固定ねじ９の頭部によって透孔２ｂの周縁部が押圧固定されるようになっている。
【００１４】
アンテナ素子３は金属板のプレス加工等によって形成された板金パッチアンテナであり、ＧＰＳ信号の受信に好適な２点給電方式の円偏波パッチアンテナとして製造されている。このアンテナ素子３は、中央に正方形の開口部３０が形成されて外縁部の等間隔な４箇所に第１〜第４の切欠３１〜３４が形成された金属平板からなる放射導体板３５と、放射導体板３５の第１および第２の切欠３１，３２の各最奥部から回路基板２側へ延出する一対の切起こし片として形成された第１の給電脚片３６および第２の給電脚片３７と、放射導体板３５の四隅から回路基板２側へ延出する切起こし片として形成された４片の取付脚片３８と、開口部３０の周縁の等間隔な４箇所から回路基板２側へ延出する切起こし片として形成された４片の短絡脚片３９とによって構成されている。ここで、放射導体板３５は回路基板２上の接地導体層と所定の間隔を存して対向しており、各短絡脚片３９が該接地導体層に半田付けされている。また、一対の給電脚片３６，３７は、接地導体層とは非接触で回路基板２を貫通し、シールドカバー５に覆われた領域で給電回路に接続されている。また、各取付脚片３８は、接地導体層とは非接触で回路基板２を貫通し、シールドカバー５に覆われた領域で図示せぬランドに半田付けされているため、該ランドと該接地導体層との間に静電容量が装荷されることになってアンテナ素子３の小型化に寄与している。このように放射導体板３５の外縁部の４箇所と内縁部の４箇所がそれぞれ取付脚片３８と短絡脚片３９によってバランス良く保持されているため、このアンテナ素子３は回路基板２上に安定的に支持されている。
【００１５】
放射導体板３５の外形は略正八角形であり、取付脚片３８の存する四隅の辺を除く各辺の中央部が内方（径方向）へ切り欠かれて第１〜第４の切欠３１〜３４となっている。そして、第１の切欠３１の最奥部が第１の給電脚片３６の基端部であることから第１の給電部Ｐ１となり、同様に第２の切欠３２の最奥部が第２の給電脚片３７の基端部であることから第２の給電部Ｐ２となる。これら一対の給電部Ｐ１，Ｐ２には、位相が９０度ずれた給電信号が供給されるようになっているため、電気的かつ空間的に直交して振幅が同等の二つの共振モードで放射導体板３５を共振させて円偏波を放射させることができる。
【００１６】
ただし、アンテナ装置１には、ダイバーシティアンテナ２０の前置増幅器を電磁的にシールドするための板金の枠体７が具備されており、グラウンドとして動作するこの枠体７がアンテナ素子３とは異形で該アンテナ素子３を囲繞しているため、枠体７の影響でアンテナ素子３の軸比が若干劣化する可能性がある。そこで、本実施形態例では、第１および第３の切欠３１，３３の切れ込み量を第２および第４の切欠３２，３４の切れ込み量よりも僅かに深くし、図２に示す径寸法Ｄ１が径寸法Ｄ２よりも適宜寸法だけ短くなるように設定することによって、枠体７に起因する軸比の劣化を補正している。すなわち、アンテナ素子３を矩形状に囲繞している枠体７の側板７１，７２は、長辺側の一対の側板７１が第１および第３の切欠３１，３３の切れ込み方向に沿って延び、かつ、短辺側の一対の側板７２が第２および第４の切欠３２，３４の切れ込み方向に沿って延びているので、放射導体板３５を励振させると側板７１に沿う共振モードに比して側板７２に沿う共振モードのほうがグラウンドの影響を強く受けることになり、仮に径寸法Ｄ１が径寸法Ｄ２と同等であると、両モードの共振周波数が相違して軸比が劣化してしまう。しかし、予め径寸法Ｄ１を径寸法Ｄ２よりも適宜寸法だけ短く設定しておけば、かかる軸比の劣化を補正することができる。なお、この枠体７には短辺側の側板７２と平行に一対の仕切り板７３が付設されており、これら仕切り板７３を側板７２とアンテナ素子３との間に配置させることでシールド効果を高めているため、側板７１と仕切り板７３とで画成される略正方形の空間内にアンテナ素子３を配置させることができ、これによっても枠体７に起因する軸比の劣化が抑えられている。
【００１７】
アンテナ素子４は、金属板のプレス加工等によって形成された板金パッチアンテナであり、ＥＴＣ信号の受信に好適な２点給電方式の円偏波パッチアンテナとして製造されているため、ＧＰＳ用のアンテナ素子３に比べて小径かつ低背である。このアンテナ素子４は、金属平板からなり外縁部の等間隔な４箇所に切欠４２を有する放射導体板４１と、この放射導体板４１の外縁部の９０度離れた位置関係にある２箇所の切欠４２の各最奥部から回路基板２側へ延出する一対の切起こし片として形成された第１の給電脚片４３および第２の給電脚片４４と、放射導体板４１の四隅から回路基板２側へ延出する切起こし片として形成された４片の取付脚片４５とによって構成されており、ＧＰＳ用のアンテナ素子３の開口部３０内に放射導体板４１を臨出させている。また、一対の給電脚片４３，４４は、接地導体層とは非接触で回路基板２を貫通し、シールドカバー５に覆われた領域で給電回路に接続されている。また、各取付脚片４５は、接地導体層とは非接触で回路基板２を貫通し、シールドカバー５に覆われた領域で図示せぬランドに半田付けされているため、該ランドと該接地導体層との間に静電容量が装荷されることになってアンテナ素子４の小型化に寄与している。このように放射導体板４１の外縁部の４箇所が取付脚片４５によってバランス良く保持されているため、このアンテナ素子４は回路基板２上に安定的に支持されている。
【００１８】
アンテナ素子４の放射導体板４１は回路基板２上の接地導体層と所定の間隔を存して対向しているが、回路基板２とアンテナ素子３の放射導体板３５との間隔に比べて、回路基板２と放射導体板４１との間隔は狭くなっている。つまり、放射導体板４１は開口部３０を有する放射導体板３５よりも高さ寸法が小さい。こうすることで、同調周波数が異なる２種類のアンテナ素子３，４を回路基板２上にスペース効率良く配置させることができると共に、各放射導体板３５，４１から放射される電波の干渉に起因するノイズの発生を抑制できる。なお、アンテナ素子３にはアンテナ素子４を包囲するように４片の短絡脚片３９が設けられているので、これら短絡脚片３９のシールド効果によっても両アンテナ素子３，４どうしの電磁的なアイソレーションは高められている。
【００１９】
枠体７の短辺側の各側板７２には、ブラケット８側が開放端となっている切欠７４や、反ブラケット８側が開放端となっている略Ｌ字形の切欠溝７５が形成されている。また、枠体７には各側板７２から内方へ延出する切起こし片として、連結片７６、折曲舌片７７および係止片７８が折曲形成されている。連結片７６はねじ挿通孔７６ａや受け部７６ｂを有する切起こし片であって、側板７２に対して略直角に折曲されている。この連結片７６はねじ挿通孔７６ａやその周縁部が回路基板２の逃げ部２ａ内に臨出しているが、受け部７６ｂは逃げ部２ａ近傍でブラケット８側から回路基板２に係合している。折曲舌片７７は側板７２から内方へ斜めに延出する切起こし片であって、反ブラケット８側から回路基板２に係合しており、この折曲舌片７７の先端部はコネクタ端子１０の近傍に位置している。係止片７８は側板７２から内方へ略ハ字形に延出する切起こし片であって、ブラケット８側から回路基板２に係合している。このように連結片７６および係止片７８と折曲舌片７７とで回路基板２の左右の辺縁部を板厚方向に挟持しているため、枠体７は回路基板２を容易かつ確実に保持することができる。なお、枠体７は回路基板２の接地回路等と半田付けによって接続されている。
【００２０】
また、枠体７の切欠７４は連結片７６が切り起こされたことによって側板７２に生じたものであり、この切欠７４にブラケット８の起立片８２の先端部分（ナット部８２ａ）を挿入させると、連結片７６とナット部８２ａとが重なり合うと共に、ナット部８２ａに形成されているねじ螺着孔８２ｂが連結片７６のねじ挿通孔７６ａと連通するようになっている。そして、反ブラケット８側からねじ挿通孔７６ａに挿通した固定ねじ９をねじ螺着孔８２ｂに螺着させることによって、ブラケット８の２箇所の起立片８２がそれぞれ枠体７の対応する連結片７６に締結固定されるようになっている。
【００２１】
枠体７の切欠溝７５は、折曲舌片７７が切り起こされたことによって側板７２に生じる空所を含む略Ｌ字形の切欠であり、この切欠溝７５に挿入したダイバーシティアンテナ２０の信号ケ−ブル２１が折曲舌片７７に案内されてコネクタ端子１０へ導かれるようになっている。すなわち、図７，８に示すように、アンテナ装置１が装着されているガラス面５０の上端中央部の左右両側には、一対のダイバーシティアンテナ２０が例えばフィルムアンテナとして配設されているので、各ダイバーシティアンテナ２０から導出された信号ケ−ブル２１の出力端部を、回路基板２に実装されている一対のコネクタ端子１０にコネクタ接続する必要がある。枠体７に設けられた切欠溝７５および折曲舌片７７は、かかる信号ケ−ブル２１の接続作業を円滑に行うためのものである。また、折曲舌片７７に沿って導かれる信号ケ−ブル２１は金属板のシャープエッジとの接触を回避できるため、走行中の振動などによって信号ケ−ブル２１が損傷する虞もない。
【００２２】
ブラケット８は、放射導体板３５を臨出させる正方形の開口８０を画成している正方形の鍔状プレート８１と、この鍔状プレート８１の３箇所から回路基板２側へ起立して枠体７や回路基板２に締結固定されたＬ字状の起立片８２とによって構成されている。鍔状プレート８１は片面が接着剤などによってガラス面５０に固着され、このガラス面５０側から枠体７の側板７１，７２や仕切り板７３を覆っている。また、各起立片８２には、固定ねじ９を螺着させるためのねじ螺着孔８２ｂを有するナット部８２ａが形成されており、対称な位置にある２個の起立片８２のナット部８２ａは枠体７の対応する連結片７６に締結固定され、残り１個の起立片８２のナット部８２ａは回路基板２の透孔２ｂ周縁部および枠体７の図示せぬねじ孔周縁部に締結固定されている。
【００２３】
このブラケット８は枠体７と一体のシールド部材として機能するが、ブラケット８の鍔状プレート８１がガラス面５０側から枠体７を覆っているので、シールド部材のうちブラケット８のほうが枠体７よりもグラウンドとしてアンテナ素子３に大きな影響を及ぼすことになる。そして、ブラケット８の鍔状プレート８１が正方形であり、かつ、正方形の開口８０内に放射導体板３５を臨出させているので、アンテナ素子３の直交する二つの共振モードにおいて放射導体板３５と鍔状プレート８１の相対位置関係をほとんど同じに設定できる。そのため、枠体７がアンテナ素子３とは異形であっても、シールド部材に起因する軸比の劣化が効果的に回避できるようになっている。
【００２４】
このように本実施形態例に係るアンテナ装置１は、回路基板２上にアンテナ素子３，４を配設してＧＰＳ信号の受信とＥＴＣ信号の送受信が行えるようにしてあると共に、地上デジタル波を受信するダイバーシティアンテナ２０用の前置増幅器および該前置増幅器のコネクタ端子１０を回路基板２の左右の辺縁部に配設してアンテナ機構を集約しているため、多機能で配線が簡素化できてスペースファクタも良好な優れた車載用アンテナ装置となっている。また、このアンテナ装置１はフロントガラス等のガラス面５０に装着され、アンテナ素子３，４の放射導体板を３５，４１をガラス面５０に対向させているので、これら放射導体板３５，４１をＧＰＳ信号やＥＴＣ信号の飛来方向にほぼ正対させることができて良好な感度が期待できる。しかも、ガラス面５０には、図７，８に示すように、各ダイバーシティアンテナ２０がアンテナ装置１の近傍の左右両側に配設されているので、各ダイバーシティアンテナ２０の近傍にその前置増幅器を配置させることができ、それゆえ受信した地上デジタル波の信号の減衰を抑制することができる。
【００２５】
また、このアンテナ装置１はアンテナ素子３の放射導体板３５の開口部３０内に、小径かつ低背なアンテナ素子４の放射導体板４１を臨出させるという配置にしてあるため、各アンテナ素子３，４を回路基板２上にスペース効率良く配置させることができて小型化が容易であると共に、回路基板２に対して放射効率を確保するための煩雑な加工（板厚を部分的に変更する等の加工）を行う必要がない。そして、回路基板２上におけるアンテナ素子３，４の高さ寸法を相違させて放射導体板３５，４１を異なる平面内に保持し、かつ、アンテナ素子３の開口部３０の周縁に沿って複数の短絡脚片３９でアンテナ素子４を包囲しているため、アンテナ素子３，４どうしの電磁的なアイソレーションが高まっている。したがって、各放射導体板３５，４１から放射される電波の干渉に起因するノイズの発生が効果的に抑制されている。なお、これらのアンテナ素子３，４はいずれも板金パッチアンテナなので製造が容易であり、機械的強度も確保しやすい。また、アンテナ素子３，４は２点給電方式の円偏波パッチアンテナなので、広帯域化や軸比特性の向上が図りやすい。
【００２６】
ただし、このアンテナ装置１では、ダイバーシティアンテナ２０用の前置増幅器のシールド部材である枠体７がアンテナ素子３とは異形で該アンテナ素子３を囲繞している関係上、枠体７がアンテナ素子３の軸比に悪影響を及ぼす可能性があるため、アンテナ素子３の放射導体板３５の一方の給電部Ｐ１に対応する径寸法Ｄ１を他方の給電部Ｐ２に対応する径寸法Ｄ２よりも適宜寸法だけ短く設定することによって、電気的かつ空間的に直交する二つの共振モードの共振長に所要の差を生じさせて軸比を補正している。また、枠体７に付設した仕切り板７３を側板７２とアンテナ素子３との間に配置させることによって、シールド効果を高めているだけでなく、枠体７に起因する軸比の劣化も抑制している。
【００２７】
しかも、このアンテナ装置１では、ガラス面５０に固着されるブラケット８を枠体７と一体のシールド部材として機能させると共に、ブラケット８の鍔状プレート８１で枠体７をガラス面５０側から覆うことによって、アンテナ素子３に対する枠体７のグラウンド効果を相対的に低減させている。そして、正方形の鍔状プレート８１に画成された正方形の開口８０内に放射導体板３５を臨出させているため、アンテナ素子３の直交する二つの共振モードにおいて放射導体板３５と鍔状プレート８１の相対位置関係をほとんど同じに設定でき、シールド部材に起因する軸比の劣化が大幅に低減されている。それゆえ、このアンテナ装置１は良好な軸比特性を確保しやすく、９０度位相差回路を設計変更する等の煩雑な軸比補正作業を行う必要はない。
【００２８】
また、このアンテナ装置１は、予めガラス面５０にブラケット８の鍔状プレート８１を固着しておけば、このブラケット８の起立片８２に枠体７の連結片７６を固定ねじ９で締結固定するだけで、アンテナ素子３，４や回路基板２を保持している枠体７をガラス面５０に強固に固定することができる。そして、点検時や修理時には、固定ねじ９の締結を解除するだけで枠体７をガラス面から取り外すことができる。したがって、このアンテナ装置１はガラス面５０に対する着脱が容易であり、取付強度も確保しやすい。しかも、ブラケット８の起立片８２は、そのナット部８２ａを枠体７の側板７２の切欠７４に挿入した状態で連結片７６と締結固定されるため、この切欠７４で起立片８２を高精度に位置決めすることができ、それゆえ枠体７とブラケット８の位置合わせは極めて容易に行える。
【００２９】
また、このアンテナ装置１では、回路基板２の片面に連結片７６および係止片７８を係合させて他面に折曲舌片７７を係合させることによって、回路基板２の左右の辺縁部を板厚方向に挟持するという簡素な支持構造を採用しているため、枠体７は回路基板２を容易かつ確実に保持することができる。しかも、連結片７６の受け部７６ｂがコネクタ端子１０の近傍かつ裏側から回路基板２を支持しているため、ダイバーシティアンテナ２０の信号ケ−ブル２１をコネクタ端子１０にコネクタ接続させる際に回路基板２が押し込まれても、裏側から連結片７６に支持されている回路基板２には撓みが発生せず、よって回路基板２や実装部品の損傷を回避できて信頼性が高まっている。
【００３０】
また、このアンテナ装置１では、ダイバーシティアンテナ２０の前置増幅器を枠体７やブラケット８で覆って電磁的にシールドしているため、該前置増幅器によってアンテナ素子３，４にノイズが発生しないように配慮されているが、この枠体７はダイバーシティアンテナ２０の信号ケ−ブル２１をコネクタ端子１０へ導く機能も併せ持っている。すなわち、信号ケ−ブル２１が枠体７の切欠溝７５や折曲舌片７７を経由してコネクタ端子１０へ導かれるようになっているため、この信号ケ−ブル２１は損傷の虞なく円滑にコネクタ端子１０にコネクタ接続できるようになっている。
【００３１】
なお、本発明は外部アンテナの前置増幅器を付設して多機能化を図った車載用アンテナ装置を対象としており、回路基板２に搭載されるアンテナ素子の構造や個数は上記実施形態例に特定されず適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態例に係るアンテナ装置の分解斜視図である。
【図２】該アンテナ装置の正面図である。
【図３】該アンテナ装置をブラケットから外した状態を示す背面側の斜視図である。
【図４】図３に対応する正面側の斜視図である。
【図５】該アンテナ装置にダイバーシティアンテナの信号ケ−ブルをコネクタ接続した状態を示す背面側の斜視図である。
【図６】図５から信号ケ−ブルおよびブラケットを省略してケ−ブル挿入部分を明示した説明図である。
【図７】該アンテナ装置および該ダイバーシティアンテナの全体の配置を示す背面図である。
【図８】図７に対応する正面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１ アンテナ装置
２ 回路基板
３，４ アンテナ素子
５ シールドカバー
７ 枠体
８ ブラケット
９ 固定ねじ
１０ コネクタ端子
２０ ダイバーシティアンテナ
２１ 信号ケ−ブル
３５ 放射導体板
３６，３７ 給電脚片
３８ 取付脚片
３９ 短絡脚片
４１ 放射導体板
４３，４４ 給電脚片
４５ 取付脚片
５０ ガラス面
７１，７２ 側板
７５ 切欠溝
７６ 連結片
７７ 折曲舌片
７８ 係止片
８１ 鍔状プレート
８２ 起立片
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ素子を搭載した回路基板と、この回路基板の辺縁に沿って延びる側板を有して該回路基板を保持している金属板からなる枠体と、前記回路基板の辺縁近傍に配設された外部アンテナ用の前置増幅器および該前置増幅器のコネクタ端子とを備え、
前記枠体には、前記側板から内方へ斜めに延出する切起こし片として形成されて前記コネクタ端子の近傍で前記回路基板の一面に係合可能な折曲舌片と、この折曲舌片の切り起こしによって前記側板に生じる空所を含む切欠溝とが設けられており、前記切欠溝に挿入した前記外部アンテナの信号ケ−ブルが前記折曲舌片に案内されて前記コネクタ端子へ導かれるように構成したことを特徴とする車載用アンテナ装置。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記外部アンテナが一対のダイバーシティアンテナであって、これらダイバーシティアンテナの信号ケ−ブルを接続するための一対の前記コネクタ端子が前記回路基板の略平行に延びる一対の辺縁の近傍に配設されていると共に、これら一対の辺縁に沿って延びる一対の前記側板からそれぞれ内方へ前記折曲舌片が延出していることを特徴とする車載用アンテナ装置。
【請求項３】
請求項１または２の記載において、前記枠体に、前記側板から内方へ延出して前記回路基板の他面に係合可能な係合片が設けられていることを特徴とする車載用アンテナ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項の記載において、前記枠体に、前記側板と前記アンテナ素子との間に配置される仕切り板が設けられていることを特徴とする車載用アンテナ装置。
【請求項１】
アンテナ素子を搭載した回路基板と、この回路基板の辺縁に沿って延びる側板を有して該回路基板を保持している金属板からなる枠体と、前記回路基板の辺縁近傍に配設された外部アンテナ用の前置増幅器および該前置増幅器のコネクタ端子とを備え、
前記枠体には、前記側板から内方へ斜めに延出する切起こし片として形成されて前記コネクタ端子の近傍で前記回路基板の一面に係合可能な折曲舌片と、この折曲舌片の切り起こしによって前記側板に生じる空所を含む切欠溝とが設けられており、前記切欠溝に挿入した前記外部アンテナの信号ケ−ブルが前記折曲舌片に案内されて前記コネクタ端子へ導かれるように構成したことを特徴とする車載用アンテナ装置。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記外部アンテナが一対のダイバーシティアンテナであって、これらダイバーシティアンテナの信号ケ−ブルを接続するための一対の前記コネクタ端子が前記回路基板の略平行に延びる一対の辺縁の近傍に配設されていると共に、これら一対の辺縁に沿って延びる一対の前記側板からそれぞれ内方へ前記折曲舌片が延出していることを特徴とする車載用アンテナ装置。
【請求項３】
請求項１または２の記載において、前記枠体に、前記側板から内方へ延出して前記回路基板の他面に係合可能な係合片が設けられていることを特徴とする車載用アンテナ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項の記載において、前記枠体に、前記側板と前記アンテナ素子との間に配置される仕切り板が設けられていることを特徴とする車載用アンテナ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−１５８９５５（Ｐ２００７−１５８９５５Ａ）
【公開日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３５３８４７（Ｐ２００５−３５３８４７）
【出願日】平成１７年１２月７日（２００５．１２．７）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月７日（２００５．１２．７）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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