JP2007053723A - アンテナ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 被取付部に対してアンテナ本体を所望の向きに取り付けることが可能な、アンテナ装置を提供すること。
【解決手段】 ポール型アンテナ装置70は、上下方向に延在するシリンダ40を持つポール型アンテナ本体10と、クリップ72と、アンテナ本体をクリップに対して可動自在に連結する自在継手74とから構成される。自在継手70は、クリップ72の底部から延在する延在部741と、延在部の先端に設けられたボールジョイント742と、シリンダに取り付けられるハーフシリンダ743と、ハーフシリンダに固定されて、ボールジョイント742を把持する把持部744とから構成される。ボールジョイント742と把持部744との間に、滑り止め用のリング状パッキン745が設けられている。把持部744は、ハーフシリンダ743の中央部より下方で固定されている。
【選択図】 図19
【解決手段】 ポール型アンテナ装置70は、上下方向に延在するシリンダ40を持つポール型アンテナ本体10と、クリップ72と、アンテナ本体をクリップに対して可動自在に連結する自在継手74とから構成される。自在継手70は、クリップ72の底部から延在する延在部741と、延在部の先端に設けられたボールジョイント742と、シリンダに取り付けられるハーフシリンダ743と、ハーフシリンダに固定されて、ボールジョイント742を把持する把持部744とから構成される。ボールジョイント742と把持部744との間に、滑り止め用のリング状パッキン745が設けられている。把持部744は、ハーフシリンダ743の中央部より下方で固定されている。
【選択図】 図19
Description
本発明は、アンテナ装置に関し、特に、人工衛星からの電波(以下「衛星波」とも呼ぶ。)または地上での電波(以下「地上波」とも呼ぶ。)を受信してデジタルラジオ放送を聴取することが可能なデジタルラジオ受信機用のパーソナルタイプの小型アンテナ装置の取り付け構造に関する。
最近、衛星波または地上波を受信して、デジタルラジオ放送を聴取可能にしたデジタルラジオ受信機が開発され、米国において実用化されている。このデジタルラジオ受信機は、一般には、自動車等の移動体に搭載され、周波数が約2.3GHz帯の電波を受信してラジオ放送を聴取することが可能である。すなわち、デジタルラジオ受信機は、モバイル放送を聴取することが可能なラジオ受信機である。受信電波の周波数が約2.3GHz帯なので、そのときの受信波長(共振波長)λは約128.3mmである。尚、地上波は、衛星波を一旦、地球局で受信した後、周波数を若干シフトし、直線偏波で再送信したものである。すなわち、衛星波は円偏波であるの対して、地上波は直線偏波である。
このようにデジタルラジオ放送では、約2.3GHz帯の周波数の電波が使用されるので、その電波を受信するアンテナ装置は、室外に設置されなければならない。
デジタルラジオ受信機としては、自動車に搭載されるもの、家屋などに設置されるもの、さらに、バッテリを電源として持ち運びができる可搬型のものがある。
可搬型のデジタルラジオ受信機の具体例として、可搬型音響機器等の可搬型電子機器が提供されている。この可搬型電子機器では、デジタルラジオ放送を聴取するためのデジタルチューナに加えて、例えばコンパクトディスク(CD)等の光ディスクを再生するための光ディスクドライブや、アンプ、スピーカを一体的に筐体に内蔵している。
一方、約2.3GHz帯の周波数の電波を受信するアンテナとしては、種々の構造のものが提案されている。その形状で大別すると、パッチアンテナである平面型(平板型)と、ループアンテナやヘリカルアンテナ等の円筒型とがある。このような平面型アンテナや円筒型アンテナは、前述した可搬型電子機器の筐体とは別体の状態で用意され、筐体に内蔵されたデジタルラジオチューナに対してケーブルおよびコネクタを介して接続され、使用される。
尚、一般的に円筒型アンテナが平面型アンテナよりも使用されている。その理由は、広い指向性がアンテナを円筒型に形成することによって達成されるからである。
次に、円筒型アンテナの一つであるヘリカルアンテナについて説明する(例えば、特許文献1参照)。ヘリカルアンテナは、円筒または円柱(以下「円筒」と呼ぶ。)状部材の周りに少なくとも1本の導線をヘリックス状(螺旋状)に巻いた構造をしており、上述した円偏波を効率良く受信することができる。したがって、ヘリカルアンテナは、専ら衛星波を受信するために使用される。円筒状部材の材料としてはプラスチックなどの絶縁材料が使用される。また、導線の本数としては、受信感度を向上させるために、例えば、4本等のように複数本が使用されるのが一般的である。一方、円筒状部材に複数本の導線をヘリックス状に巻くのは実際には非常に困難である。その為、可撓性の絶縁フィルム部材の一面上に複数本の導線から成るアンテナパターンを印刷したもの(以下「アンテナパターン付き絶縁フィルム部材」と呼ぶ)を作製し、そのアンテナパターン付き絶縁フィルム部材を上記一面が外周面となるように円筒状に丸めることによって、ヘリカルアンテナを製造することが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
尚、円筒状部材の周りに複数本の導線をヘリックス状(螺旋状)に巻いた構造のヘリカルアンテナの場合、そのヘリカルアンテナの複数本のへリックス導線で受信された複数の衛星波(円偏波)は、移相器によってそれらの位相をシフトすることにより互いに位相を一致させて(調整して)合成された後、低雑音増幅器(LNA)によって増幅され、受信機本体へ送られる。ここで、ヘリカルアンテナと移相器とLNAとの組合せは、アンテナ装置と呼ばれる。
また、円筒状部材の外周面にアンテナパターンを形成して成るヘリカルアンテナと、その円筒状部材の外周面にアンテナパターンと連続して(接続して)形成されたフェーズシフタパターンを形成して成る移相器とを含むアンテナ装置も提案されている(例えば、特許文献3参照)。
このようなアンテナ装置は、防水のために、有頭で筒状の外装ケース(シリンダ)内に収容される。従って、アンテナ装置全体の外観形状は、ポール形状を呈することになる。その為、このような外観を持つアンテナ装置はポール型アンテナ装置と呼ばれる。ポール型アンテナ装置は、例えば、ポケットなどにクリップなどで挟んだ状態で携帯して使用されるので、人体に近接して配置されることになる。
尚、ポール型アンテナ装置ではないが、クリップに関する技術が従来から種々提案されている。例えば、平板状のGPSアンテナをパソコンの画面パネルに着脱自在に取り付けることができ、しかも水平面を容易に規定できるようにした、GPSアンテナの取付機構が知られている(例えば、特許文献4参照)。この特許文献4に開示されているGPSアンテナの取付機構は、携帯用パーソナルコンピュータの画面パネルを挟持するクリップと、このクリップの一端で支持される軸体と、この軸体の他端側に固定された平板状のベースとを備える。このような構成のGPSアンテナの取付機構では、ベースを軸体を中心に回転可能とし、ベース上にGPSアンテナを載置する。
又、クリップの向きを回転させて使用可能なクリップ構造に関する技術も提案されている(例えば、特許文献5参照)。この特許文献5に開示されているクリップ構造は、略U字形をなすことによって形成される挟み込み部へ薄物たる被クリップ体を挟み込み可能なクリップ本体と、そのクリップ本体の開口側が弧を描くように回動可能及び回動停止可能であるように固定するクリップ固定体とを備える。クリップ固定体に対して、クリップ本体の回動軸方向にクリップ本体を付勢させる弾性体を設けることで、クリップ本体をクリップ固定体方向へ付勢させ、クリップ本体の回動及び回動停止を達成している。
このようなポール型アンテナ装置において、従来においては、クリップはポール型アンテナ本体の外装ケース(シリンダ)のシリンダ部に固定的に取り付けられている。ポール型アンテナ装置のアンテナ指向性等のアンテナ特性を考慮に入れると、人工衛星からの電波を効率良く受信するためには、ポール型アンテナ本体の頂上部が常に天頂方向を向いていることが好ましい。
ポケットにポール型アンテナ装置をクリップで挟む場合には、ポール型アンテナ本体の頂上部を天頂方向に容易に向けることができる。この場合、ポール型アンテナ本体は人体に近接して配置されることになるので、そのアンテナ特性が人体の影響を受ける恐れがある。従って、ポール型アンテナ本体はなるべく人体から離れた位置でかつなるべく上方の位置に取り付けることが望ましい。
そこで、例えば帽子のつばにポール型アンテナ装置をクリップで挟むことによって、ポール型アンテナ装置を取り付けることが考えられる。しかしながら、この場合、クリップは外装ケースのシリンダ部に固定的に取り付けられているので、帽子のつば(被取付部)に対して、ポール型アンテナ本体の頂上部を天頂方向に向けるように、ポール型アンテナ装置を取り付けることが困難になる。
このような問題は、ポール型アンテナ装置の場合に限らず、平面型アンテナ装置の場合にも同様に起こり得る。
尚、特許文献4に開示された取付機構では、軸体を中心としてベースを回転し、かつベースを保持する必要があるので、ベースを保持する保持力を強くできない。したがって、アンテナ本体の体勢(位置)を安定して長時間維持し続けることは困難である。
一方、特許文献5に開示されたクリップ構造は、クリップの向きを回転させて使用可能なものを開示しているが、クリップ本体をクリップ固定体に対して回動及び回動停止を可能とするために、クリップ固定体に対して、クリップ本体の回動軸方向にクリップ本体を付勢させる弾性体を設けることが必要となる。すなわち、特許文献5に開示されたクリップ構造では部品点数が増加してしまう。
また、特許文献5に開示されたクリップ構造は、クリップの向きを回転させて使用するものであるので、本発明が対象しているように、クリップによってアンテナを安定して支持するものとは技術思想が全く異なる。換言すれば、特許文献5に開示されたクリップ構造は、クリップを回転させる必要があるため、クリップである物を支えるような構成にはなっておらず、容易にクリップが回転可能な構造となっている。これに対して、本発明が対象としているのは、クリップでアンテナ本体を支持する必要があるので、一旦位置決めされた後は、その位置を維持してアンテナ本体を支える必要がある。したがって、特許文献5に開示されたクリップ構造でも、特許文献4と同様に、アンテナ体の体勢(位置)を安定して長時間維持し続けることは困難である。
したがって、本発明の課題は、被取付部に対してアンテナ本体を所望の向きに取り付けることが可能な、アンテナ装置を提供することにある。
本発明の他の課題は、被取付部に対してアンテナ本体の頂上部を天頂方向に向けるように取り付けることが可能な、アンテナ装置を提供することにある。
本発明の更に他の課題は、アンテナ本体の体勢(位置)を安定して長時間維持し続けることが可能な、アンテナ装置を提供することにある。
本発明のもっと他の課題は、部品点数が少ないアンテナ装置を提供することにある。
本発明によれば、アンテナ本体(10;10A)と、クリップ(72;72A)と、前記アンテナ本体を前記クリップに対して取付方向可変に連結する継手(74;74A;74B)とを有するアンテナ装置(70;70A)が得られる。
本発明の第1の態様によるアンテナ装置(70;70A)では、前記継手(74;74A)が、前記アンテナ本体(10;10A)を前記クリップ(72)に対して可動自在に連結する自在継手から構成されている。前記自在継手(74;74A)は、前記クリップ(72)の底部(72a)から延在する延在部(741)と、該延在部の先端に設けられたボールジョイント(742)と、前記アンテナ本体に取り付けられる固定部材(743;743A)と、該固定部材に固定されて、前記ボールジョイントを把持する把持部(744)とから構成される。
上記本発明の第1の態様によるアンテナ装置において、前記ボールジョイントと前記把持部との間に、滑り止め用のリング状パッキン(745)を更に有することが好ましい。
前記アンテナ本体は、上下方向に延在するシリンダ(40)を持つポール型アンテナ本体(10)であって良い。この場合、前記固定部材は、前記リシンダに取り付けられるハーフシリンダ(743)から構成されて良い。前記把持部は、前記ハーフシリンダの中央部より下方で固定されていることが好ましい。また、前記把持部(744)は、上壁、下壁、右壁、および左壁を有し、少なくとも前記下壁、前記右壁、および前記左壁の各々に、前記延在部の直径より大きい幅の切欠き(744a)が形成されていることが望ましい。
また、前記アンテナ本体は、平面型アンテナ本体(10A)であって良い。この場合、前記固定部材は、前記平面型アンテナ本体の底部に取り付けられた基部(743A)から構成されて良い。前記把持部は、前記基部の中央に固定されていることが好ましい。また、前記把持部(744)は、四方に4つの壁を有し、前記4つの壁の各々に、前記延在部の直径より大きい幅の切欠き(744a)が形成されていることが望ましい。
本発明の第2の態様によるアンテナ装置では、前記自在継手は、前記アンテナ本体に取り付けられる固定部材と、該固定部材からから延在する延在部と、該延在部の先端に設けられたボールジョイントと、前記クリップの底部に固定されて、前記ボールジョイントを把持する把持部とから構成される。
上記本発明の第2の態様によるアンテナ装置において、前記ボールジョイントと前記把持部との間に、滑り止め用のリング状パッキンを更に有することが好ましい。
前記アンテナ本体は、上下方向に延在するシリンダを持つポール型アンテナ本体であって良い。この場合、前記固定部材は、前記リシンダに取り付けられるハーフシリンダから構成されて良い。前記延在部は、前記ハーフシリンダの中央部より下方から延在していることが望ましい。
また、前記アンテナ本体は、平面型アンテナ本体であって良い。この場合、前記固定部材は、前記平面型アンテナ本体の底部に取り付けられた基部から構成されて良い。前記延在部は、前記基部の中央から延在していることが望ましい。
本発明の第3の態様によるアンテナ装置では、前記継手(74B)は、前記アンテナ本体(10)を前記クリップ(72A)に対して取付角度可変で着脱自在に連結する着脱式継手から構成されている。前記着脱式継手(74B)は、前記アンテナ本体に取り付けられる固定部材(743)と、該固定部材に取り付けられた受け部(746)と、前記クリップ(72A)に取り付けられて、前記受け部と嵌合する突出部(747)とから構成される。前記アンテナ本体は、上下方向に延在するシリンダ(40)を持つポール型アンテナ本体(10)であって良い。この場合、前記固定部材は、前記シリンダに取り付けられるハーフシリンダ(747)から構成されて良い。前記受け部(746)は、前記ハーフシリンダの中央部より下方で固定されていることが好ましい。
また、本発明の第3の態様によるアンテナ装置において、前記クリップ(72A)は前記固定部材(743)に対して(360/N)度(Nは3以上の整数)の角度ずつ、その向きを変えて取り付け可能であって良い。具体的には、前記Nが4であって良く、この場合、前記クリップ(72A)は前記固定部材(743)に対して90度の角度ずつ、その向きを変えて取り付け可能である。前記受け部(746)は、実質的に中空の四角形状をしており、その内部に前記突出部を受け入れる受入空間(746a)を持ち、前記突出部(747)は、前記受け部の前記受入空間内に嵌合可能な大きさの実質的に八角筒の形状をしていて良い。この場合、前記受け部(746)は、その四隅に前記突出部(747)を位置決めするための4つの円柱状突起(746−1)と、これら4つの円柱状突起間を接続する上壁(746U)、下壁(746D)、左壁(746L)、および右壁(746R)とを備え、前記突出部(747)は、上壁(747U)、下壁(747D)、左壁(747L)、および右壁(747R)と、これらの壁間を連結して、前記4つの円柱状突起と摺接する4つの面取り壁(747−1)とを備えることが望ましい。そして、前記受け部の前記上壁、前記下壁、前記左壁、および前記右壁の各々の内壁は、前記突出部を着脱自在に係合するための係合突起(746−2)を持ち、前記突出部の前記上壁、前記下壁、前記左壁、および前記右壁の各々の外壁は、前記係合突起と係合する係合凹部(747−2)を持つことが好ましい。
尚、上記括弧内の符号は、本発明の理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、これらに限定されないのは勿論である。
本発明では、継手を用いてアンテナ本体をクリップに対して取付方向可変に連結しているので、被取付部に対してアンテナ本体を所望の向きに取り付けることができるという効果を奏する。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1および図2を参照して、本発明の理解を容易にするために、本発明が適用されるポール型アンテナ本体10について説明する。図示のポール型アンテナ本体10は、デジタルラジオ受信機用のアンテナ装置であって、可搬型電子機器(図示せず)の筐体に内蔵されたデジタルラジオチューナ(図示せず)に対してケーブル31およびコネクタ(図示せず)を介して接続され、使用される。
尚、後述するように、本発明に係るポール型アンテナ装置は、図1に示されたポール型アンテナ本体10に、更にクリップと継手とが取り付けられた構造を有する。換言すれば、ポール型アンテナ本体10は継手を介してクリップに対して取付方向可変に取り付けられている。
図示のポール型アンテナ本体10は、図2に示されるような可撓性の絶縁フィルム部材20を筒状に丸めて形成された筒体11を有する。図2において、(A)は絶縁フィルム部材20の第1の面20−1を示し、(B)は絶縁フィルム部材20の第2の面20−2を示す。絶縁フィルム部材20は、ヘリカルアンテナ部分20Hとフェーズシフタ部分20Pとから構成される。ヘリカルアンテナ部分20Hは、実質的に平行四辺形の形状をしており、フェーズシフタ部分20Pは、実質的に矩形の形状をしている。
絶縁フィルム部材20の一対の側辺間を、第1の面20−1が内周面となるように接続することにより、図1に示されるような、筒体11が形成される。一対の側辺間の接続は、例えば、両面接着テープや接着剤、半田付けなどによって行われる。
ヘリカルアンテナ部分20Hの第1の面20−1上には、第1乃至第4の導体21,22,23,24から成るアンテナパターンが形成されている。図示の第1乃至第4の導体21〜24の各々は、ポール型アンテナ装置10の長手方向で2回反対方向へ屈曲した状態で、側辺と平行に延在して形成されている。従って、上述したように絶縁フィルム部材20を筒体11に丸めると、第1乃至第4の導体21〜24の各々は、筒体11の内周面に、ポール型アンテナ装置10の長手方向で2回反対方向へ屈曲した状態で、へリックス状に延在して形成されることになる。第1乃至第4の導体21〜24から成るアンテナパターンはヘリカルアンテナとして働く。
このように、第1乃至第4の導体21〜24の各々がポール型アンテナ本体10の長手方向で屈曲しているので、導体を屈曲しない場合に比較して、ポール型アンテナ本体10の高さを低くすることができる。
フェーズシフタ部分20Pの第1の面20−1上には、上記アンテナパターンと電気的に接続されたフェーズシフタパターン25が形成されている。従って、上述したように絶縁フィルム部材20を筒体11に丸めると、筒体11の内周面にフェーズシフタパターン25が形成されることになる。このフェーズシフタパターン25は移相器として働く。
フェーズシフタ部分20Pの第2の面20−2上には、グランドパターン27が形成されている。すなわち、グランドパターン27は、フェーズシフタパターン25が形成された場所と対向する面に形成されている。従って、上述したように絶縁フィルム部材20を筒体11に丸めると、筒体11の外周面で、且つフェーズシフタパターン25が形成された場所と対向する面にグランドパターン27が形成されることになる。このグランドパターン27は、フェーズシフタパターン25を覆うように設けられたシールド部材として働く。
ポール型アンテナ本体10は、筒体11を覆う有頭で筒状の外装ケース(シリンダ)40を更に有する。この外装ケース40の内径は、筒体11の直径よりも大きい。
上述したように、ヘリカルアンテナ部分20Hを構成する第1乃至第4の導体21〜24から成るアンテナパターンが、筒体11の内周面20−1に形成されているので、アンテナパターンと外装ケース40の内壁とが直接接触することはない。従って、ポール型アンテナ本体10のアンテナ特性が外装ケース40の影響を受けるのを防止することができる。また、シールド部材として働くグランドパターン27がフェーズシフタパターン25の外側に配置されるので、ポール型アンテナ本体10のアンテナ特性が人体の影響を受けるのを防止することができる。その結果、本実施の形態に係るポール型アンテナ本体10は、使用中においても所望のアンテナ特性を得ることができる。
図示の例では、ヘリカルアンテナ部分20Hの外周面の先端部に第1の環状クッション材51が巻かれている。また、この第1の環状クッション材51の直下に第2の環状クッション材52がヘリカルアンテナ部分20Hの外周面に巻かれている。第2の環状クッション材52の厚さは、筒体11と外装ケース40との間の隙間より若干厚めである。第1および第2の環状のクッション材51、52は、例えば、発砲ウレタンなどの材料から成る。
このように、ヘリカルアンテナ部分20Hの外周面の先端部に第1の環状クッション材51を巻くことにより、ヘリカルアンテナ部分20Hの先端部の誘電率を変動させることができ、それにより、ポール型アンテナ本体10のアンテナ周波数特性を調整することが可能となる。従って、第1の環状クッション材51の厚さ、太さを変更することにより、ポール型アンテナ本体10のアンテナ周波数特性を変更することが可能となる。とにかく、第1の環状クッション材51は、ポール型アンテナ本体10のアンテナ周波数特性を調整する特性調整手段として働く。
一方、第2の環状クッション材52は、外装ケース40の内壁とヘリカルアンテナ部分20Hとの間のクッション的な役割を果たし、外装ケース40の内壁とヘリカルアンテナ部分20Hとの間の隙間を一定に保つことができる。これにより、外装ケース40に対するヘリカルアンテナ部分20Hの極端な傾きを防ぐことができるので、ポール型アンテナ本体10の指向性のばらつきを抑制することが可能となる。ここで、上述したように、第2の環状クッション材52の厚さがヘリカルアンテナ部分20Hと外装ケース40の内壁との間の隙間より若干厚いので、第2の環状クッション材52は外装ケース40に圧入されることになる。この結果、外装ケース40の内壁とヘリカルアンテナ部分20Hとの間の距離を一定に保つことができる。とにかく、第2の環状クッション材52は、筒体11と外装ケース40の内壁との間の間隔を一定に保持する間隔保持手段として働く。
ポール型アンテナ本体10は、基板32を備える。この基板32上には低雑音増幅器(後述する)などの電子部品が搭載されている。この低雑音増幅器はフェーズシフタパターン25の出力端子25aとケーブル31の一端とに接続される。
ヘリカルアンテナ部分20Hの4本の導体21〜24で受信された複数の衛星波(円偏波)は、フェーズシフタパターン25によってそれらの位相をシフトすることにより互いに位相を一致させて(調整して)合成された後、低雑音増幅器(LNA)によって増幅され、ケーブル31を介して受信機本体(図示せず)へ送られる。
図1に加えて図3乃至図5をも参照して、ポール型アンテナ本体10は、ケーブル31に摺動自在に取り付けられたブーツ33と、外装ケース40の下端に後述するように取り付けられたアンダーキャップ(ボトムカバー)34と、防水用のパッキン35とを更に備える。ブーツ33はポリウレタン製である。
アンダーキャップ34にブーツ33とパッキン35とを入れ、そこに基板32を挿入することにより、ケーブル31側の防水機能と基板固定機能とを持たせている。
図6はアンダーキャップ34の断面図である。図6に示されるように、アンダーキャップ34は、その上端側に、基板32の両側端部321が挿入される切り欠き341を持つ。アンダーキャップ34には、基板32圧入の際に戻らないよう、爪342が付けられている。また、アンダーキャップ34の下端には、ブーツ33が貫通される開口343が空けられている。
一方、基板32は、その両側面から側方へ突出した両側端部321を有する。この基板32の両側端部321には、図3に示されるように、アンダーキャップ34の爪342に収まるような切り欠き321aが形成されている。
図7はパッキン35を示す図で、(A)は正面図、(B)は平面図、(C)は(B)のB−B断面図である。図6及び図7に示されるように、パッキン35の外径D2は、アンダーキャップ34の内径D1よりも大きい。パッキン35には、基板32の下端部322が挿入される切り欠き351が形成されている。
このように、アンダーキャップ34にパッキン35が圧入され、基板32でその圧入状態が固定されることにより、ケーブル31側の防水機能を持たせている。その際、基板32も外装ケース40内で固定されるので、基板32の位置決めもできる。
図8を参照すると、外装ケース40は、シリンダ部41とトップカバー42とから構成される。シリンダ部41の内壁には、基板31の両側端部321が挿入される溝411が切られている。
図9はポール型アンテナ本体10の外観を示す正面図であり、図10はポール型アンテナ本体10の断面図を示す。トップカバー42はシリンダ部41の上端に超音波溶着によって接合されている。ボトムカバー(アンダーキャップ)34は、シリンダ部41の下端に超音波溶着によって接合されている。従って、ポール型アンテナ装置10はネジを使用しない構造なので、部品点数を削減することができる。
図11乃至図14を参照して、基板32と筒体11との配置関係について説明する。筒体11は、基板32の両側端部321が挿入される切り欠き11aを有する。
図13に示されるように、低雑音増幅器(LNA)61を搭載した基板31の一部は、筒体11の内部に挿入される。筒体11に形成された出力端子25aは、図14に示されるように、半田62により基板31(低雑音増幅器61)と接続される。
このように、基板31の一部を筒体11の内部に挿入するので、ポール型アンテナ装置10の長手方向のサイズを短縮することができる。又、筒体11と基板31(低雑音増幅器61)との間の接続を、可撓性の絶縁フィルム部材20に形成した出力端子25aを用いて行うので、従来のポール型アンテナ装置において必要であった特別な(専用の)ターミナル部品が不要となり、部品点数を削減することができる。
図15に図1に示した(すなわち、第1及び第2の環状クッション材51、52を備えた)ポール型アンテナ本体10及び従来(すなわち、第1及び第2の環状クッション材51、52の無い)ポール型アンテナ本体のリターンロス特性を示す。図15において、横軸は周波数(GHz)であり、縦軸はリターンロス(dB)である。図15において、実線が本発明によるポール型アンテナ本体10のリターンロス特性を示し、一点鎖線が従来のポール型アンテナ装置のリターンロス特性を示す。
中心周波数(2.33875GHz)において、ポール型アンテナ本体10のリターンロスが−19.685dBであるのに対して、従来のポール型アンテナ本体のリターンロスが−16.398dBであった。従って、ポール型アンテナ本体10のリターンロス特性が改善されていることが分かる。
図16乃至図19を参照して、本発明の第1の実施の形態に係るポール型アンテナ装置70について説明する。図16において、(A)はポール型アンテナ装置70の正面図、(B)はポール型アンテナ装置70の右側面図、(C)はポール型アンテナ装置70の左側面図、(D)はポール型アンテナ装置70の平面図、(E)はポール型アンテナ装置70の底面図である。図17はポール型アンテナ装置70の斜視図であり、図18はポール型アンテナ装置70の分解斜視図であり、図19はポール型アンテナ装置70の分解右側面図である。
図示のポール型アンテナ装置70は、ポール型アンテナ本体10と、クリップ72と、ポール型アンテナ本体10をクリップ72に対して可動自在に連結するための自在継手74とを有する。
自在継手74は、クリップ72の底部72aから延在する延在部741と、この延在部741の先端に設けられたボールジョイント742と、アンテナ本体10の外装ケース(シリンダ)40に取り付けられるハーフリシンダ743と、このハーフシリンダ743の中央部より下方に固定されて、ポールジョイント742を把持する把持部744とを有する。ボールジョイント742は把持部744に圧入される。尚、これら延在部741、ボールジョイント742、および把持部744は、ABS樹脂などの樹脂材料で構成されている。図示の例では、アンテナ本体10に取り付けられる固定部材としてハーフシリンダ743を使用している。
尚、ボールジョイント742と把持部744との間には滑り止め用のリング状パッキン745が設けられる。
図示の例では、把持部744には、その上壁、下壁、左壁、および右壁の4箇所に、切欠き744aが形成されている。各切欠き744aの幅は延在部741の直径よりやや大きい。すなわち、延在部741が切欠き744aの中に収容されることが可能である。これにより、クリップ72をアンテナ本体10に対して上方向、下方向、左方向、および右方向に曲げることが可能となる。
尚、本例では、切欠き744aを把持部744の上壁、下壁、左壁、および右壁の4箇所に設けているが、上壁を除く、右壁、左壁、および下壁の3箇所にのみ設けても良い。この場合、クリップ72をアンテナ本体10に対して、下方向、左方向、および右方向に曲げることができる。
尚、図示の例では、把持部744をハーフリシンダ743の中央部より下方に固定しているので、ポール型アンテナ装置70のアンテナ特性の影響を少なくすることができる。
上述した実施の形態では、ボールジョイント742をクリップ72側に設け、把持部744をアンテナ本体10側に設けているが、逆にしても良い。すなわち、ポールジョイント742をアンテナ本体10側に設け、把持部744をクリップ72側に設けても良い。
図20は、クリップ72をアンテナ本体10に対して下方向へ曲げた状態を示す正面図である。図21は、クリップ72をアンテナ本体10に対して右方向へ曲げた状態を示す左側面図である。
図22および図23に、ポール型アンテナ装置70を帽子80のつば81にクリップ72で取り付けた状態を示す。図22および図23から明らかなように、帽子80のつば81にポール型アンテナ装置70をクリップ72で挟んで取り付ける場合でも、ポール型アンテナ本体10の頂上部を容易に天頂方向に向けることができる。
換言すれば、どのような取り付け場所(被取付部)に対しても、ポール型アンテナ本体10の頂上部をアンテナ指向性の良い天頂方向に向けた状態で、ポール型アンテナ装置70を取り付けることが可能である。
図24乃至図27を参照して、本発明の第2の実施の形態に係る平面型アンテナ装置70Aについて説明する。図24において、(A)は平面型アンテナ装置70Aの正面図、(B)は平面型アンテナ装置70Aの底面図、(C)は平面型アンテナ装置70Aの右側面図、(D)は平面型アンテナ装置70Aの左側面図、(E)は平面型アンテナ装置70Aの背面図である。図25は平面型アンテナ装置70Aの斜視図であり、図26は平面型アンテナ装置70Aの分解斜視図であり、図27は平面型アンテナ装置70Aの分解正面図である。
図示の平面型アンテナ装置70Aは、ポール型アンテナ本体10の代わりに、平面型(円盤型)アンテナ本体10Aを備えると共に自在継手の構成が後述するように変更されている点を除いて、図16乃至図19に図示したポール型アンテナ装置70と同様の構成を有する。従って、自在継手に74Aの参照符号を付してある。
平面型アンテナ本体10Aは、内部にパッチアンテナ(図示せず)を搭載している。
自在継手74Aは、ハーフシリンダ743の代わりに、平面型アンテナ本体10Aの底部に取り付けられる基部743Aを有する点を除いて、図16乃至図19に図示した自在継手74と同様の構成を有する。基部743Aの中央に把持部744が固定されている。すなわち、本実施の形態では、平面型アンテナ本体10Aに取り付けられる固定部材として、基部743Aを備えている。
図28は、平面型アンテナ装置70Aを、平面型のアンテナ本体10A側とクリップ72側とに分解して示した分解斜視図である。
このような構造の平面型アンテナ装置70Aによれば、被取付部に対して平面型アンテナ本体10Aを任意の向きに自在に取り付けることができる。
上述した第2の実施の形態でも、ボールジョイント742をクリップ72側に設け、把持部744をアンテナ本体10A側に設けているが、逆にしても良い。すなわち、ポールジョイント742をアンテナ本体10A側に設け、把持部744をクリップ72側に設けても良い。
図29、図30、図31、および図32を参照して、本発明の第3の実施の形態に係るポール型アンテナ装置に使用される、クリップ72Aおよび継手74Bについて説明する。すなわち、本発明の第3の実施の形態に係るポール型アンテナ装置は、図18及び図19に示したポール型アンテナ本体10を備えるものであるが、簡略化のために、このポール型アンテナ本体10の図示を省略してある。図16乃至図19に示したものと同様の機能を有するものには同一の参照符号を付し、以下では説明の簡略化のために、異なる点ついてのみ詳細に説明する。
上述した本発明の第1の実施の形態に係るポール型アンテナ装置70および本発明の第2の実施の形態に係る平面型アンテナ装置70Aにおいて使用される、クリップ72は、洗濯挟みのように手で挟持部を開いて物を挟んでとめる型のクリップである。これに対して、本発明の第3の実施の形態に係るポール型アンテナ装置に使用される、クリップ72Aは、略U字形状をしており、スライドさせて物を挟んでとめる型のクリップである。
また、上述した本発明の第1の実施の形態に係るポール型アンテナ装置70および本発明の第2の実施の形態に係る平面型アンテナ装置70Aにおいて使用される、継手74、74Aは、アンテナ本体10、10Aをクリップ72に対して可動自在に連結する自在継手から構成されている。これに対して、本発明の第3の実施の形態に係るポール型アンテナ装置に使用される、継手74Bは、アンテナ本体10をクリップ72Aに対して取付角度可変で着脱自在に連結する着脱式継手から構成されている。
着脱式継手74Bは、アンテナ本体10に取り付けられる固定部材として、図19及び図20に示したものと同様に、シリンダ40に取り付けられるハーフシリンダ743を有する。クリップ72Aは、このハーフシリンダ743に対して着脱自在に取り付け可能である。図示の例では、クリップ72Aは、ハーフシリンダ743に対して90度の角度ずつ、その向きを変えて取り付け可能である。
図29および図30は、クリップ72Aの開口721がハーフシリンダ743に対して上方向を向くように、クリップ72Aがハーフシリンダ743に取り付けられる例を示している。以下では、この取付状態を「上向取付状態」と呼ぶことにする。図29において、(A)は上向取付状態を示す分解右側面図であり、(B)は上向取付状態を右側前方よりから見た分解斜視図であり、(C)は上向取付状態を右側後方よりから見た分解斜視図であり、(D)は上向取付状態を前方右よりからみた分解斜視図である。また、図30において、(A)は上向取付状態を示す組立右側面図であり、(B)は上向取付状態を右側前方よりから見た組立斜視図であり、(C)は上向取付状態を右側後方よりから見た組立斜視図であり、(D)は上向取付状態を前方右よりからみた組立斜視図である。
一方、図31および図32は、クリップ72Aの開口721がハーフシリンダ743に対して右方向を向くように、クリップ72Aがハーフシリンダ743に取り付けられる例を示している。以下では、この取付状態を「右向取付状態」と呼ぶことにする。図31において、(A)は右向取付状態を示す分解右側面図であり、(B)は右向取付状態を右側前方よりから見た分解斜視図であり、(C)は右向取付状態を右側後方よりから見た分解斜視図であり、(D)は左方取付状態を前方右よりからみた分解斜視図である。また、図40において、右向取付状態を示す組立右側面図であり、(B)は右向取付状態を右側前方よりから見た組立斜視図であり、(C)は右向取付状態を右側後方よりから見た組立斜視図であり、(D)は右向取付状態を前方右よりからみた組立斜視図である。
勿論、図示は省略するが、クリップ72Aの開口721をハーフシリンダ743に対して下方向又は左方向を向けるように、クリップ72Aをハーフシリンダ743に取り付けることも可能である。換言すれば、「下向取付状態」や「左向取付状態」も可能である。
着脱式継手74Bは、把持部744の代わりに受け部746を備え、延在部741とボールジョイント742の代わりに突出部747を備えている。受け部746は、ハーフシリンダ743の中央部より下方に固定して設けられている。突出部747は、クリップ72Aの底部72aに固定して設けられている。図30又は図32に示されるように、受け部746に突出部747を嵌合することによって、クリップ72Aが取付角度可変にハーフシリンダ743に取り付けられる。
次に、図33乃至図35を参照して、受け部746付きハーフシリンダ743について詳細に説明する。図33において、(A)は受け部746付きハーフシリンダ743の正面図、(B)は受け部743付きハーフシリンダ743の平面図、(C)は受け部746付きハーフシリンダ743の右側面図、(D)は(A)のC−C線断面図、(E)は(A)のD−D線断面図である。図34は図33(A)の丸で囲んだ部分Eの受け部746の拡大図であり、図35は図33(E)の丸で囲んだ部分Fの受け部746の拡大図である。
受け部746は、実質的に中空の四角筒形状をしており、その内部に後述する突出部747を受け入れる受入空間746aが形成されている。より詳細には、受け部746は、ハーフシリンダ743から離れるについて径が小さくなるような中空の四角筒形状をしている。
受け部746は、図34に示されるように、その四隅に後述する突出部747を位置決めするための4つの円柱状突起746−1を備える。受け部746は、これら4つの円柱状突起746−1間を接続する上壁746U、下壁746D、左壁746L、および右壁746Rから構成される。そして、上壁746U、下壁746D、左壁746L、および右壁746Rの各々の内壁には、後述する突出部747を着脱自在に係合するための係合突起746−2が形成されている。
次に、図36乃至図40を参照して、突出部747付きクリップ72Aについて詳細に説明する。図36において、(A)は突出部747付きクリップ72Aの正面図、(B)は突出部747付きクリップ72Aの平面図、(C)は突出部747付きクリップ72Aの右側面図、(D)は突出部747付きクリップ72Aの左側面図、(E)は突出部747付きクリップ72Aの底面図、(F)は突出部747付きクリップ72Aの背面図である。図37は図36(A)のG−G線断面図である。図38は図37のH−H線断面図である。図39は図37のI−I線断面図である。図40は図36(C)のJ−J線断面図である。
最初に、クリップ72Aについて説明する。クリップ72Aは、略U字形状をして、開口721を介して物を挟み込み可能な部材からなる。詳述すると、クリップ72Aは、固定片722と、この固定片722に対して移動可能な移動片723とから構成されている。固定片722の底部72aに、後述する突出部747が固定して取り付けられている。尚、図示の例では、クリップ72Aと突出部747とは射出成形により一体に構成されている。
図37及び図38に示されるように、固定片722は、開口721近傍に矩形状孔722aを持つ。一方、可動片723は、この矩形状孔722aに遊嵌する突起723aを持つ。また、固定片722は、開口721とは反対側の矩形状孔722aの近傍で可動片723側へ突出する突起722bを持つ。
次に、突出部747について説明する。突出部747は、上記受け部746の受入空間746a内に嵌合可能な大きさの実質的に八角筒の形状をしている。詳述すると、突出部747は、上壁747U、下壁747D、左壁747L、及び右壁747Rと、これらの壁間を連結する4つの面取り壁747−1とから成る。受け部746に突出部747を嵌合する際、これら4つの面取り壁747−1の外壁は、前述した受け部746の対応する4つの円柱状突起746−1と摺接して、受け部746と突出部747とが位置決めされる。したがって、4つの面取り壁747−1は受け部746を位置決めするための位置決め壁として働く。また、上壁747U、下壁747D、左壁747L、及び右壁747Rの各々の外壁には、上記係合突起746−2と係合する係合凹部747−2が形成されている。
このような構成のクリップ72Aおよび継手74Bを備えたポール型アンテナ装置によれば、ポール型アンテナ本体10をクリップ72Aに対して90度刻みで4方向に着脱自在に連結することができる。これにより、従来のアンテナ装置と比較して、アンテナ装置を種々の広範囲な部分に取り付けることが可能となる。また、ポール型アンテナ本体10の取付方向が広がるので、従来のアンテナ装置よりも受信感度良く所望の電波を受信することが可能となる。
尚、上記本発明の第3の実施の形態に係るアンテナ装置においては、ポール型アンテナ本体10をクリップ72Aに対して90度刻みの4方向に取付方向を可変することが可能であるが、受け部746および突出部747の形状を変更することで、45度刻みの8方向に取り付け方向を可変することも可能になることは、当業者であれば容易に理解できるであろう。従って、一般的には、アンテナ本体をクリップに対して(360/N)度刻みのN方向(Nは3以上の整数)に取付方向を可変にすることができる。
以上、本発明について好ましい実施の形態によって説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に限定しないのは勿論である。例えば、上記実施の形態において説明したポール型アンテナ装置や平面型アンテナ装置は、デジタルラジオ受信機用のパーソナルタイプで小型のアンテナ装置に適しているが、これに限定される訳ではなく、GPS受信機用のアンテナ装置や、他の衛星波、地上波を受信するための移動体通信用のアンテナ装置としても適用可能である。
10 ポール型アンテナ本体
10A 平面型アンテナ本体
40 外装ケース(シリンダ)
70 ポール型アンテナ装置
70A 平面型アンテナ装置
72、72A クリップ
72a 底部
721 開口
722 固定片
722a 矩形状孔
722b 突起
723 可動片
723a 突起
74、74A 自在継手
74B 着脱式継手
741 延在部
742 ボールジョイント
743 ハーフシリンダ(固定部材)
743A 基部(固定部材)
744 把持部
744a 切欠き
745 リング状パッキン
746 受け部
746a 受入空間
746U 上壁
746D 下壁
746L 左壁
746R 右壁
746−1 円柱状突起
746−2 係合突起
747 突出部
747U 上壁
747D 下壁
747L 左壁
747R 右壁
747−1 面取り壁(位置決め壁)
747−2 係合凹部
10A 平面型アンテナ本体
40 外装ケース(シリンダ)
70 ポール型アンテナ装置
70A 平面型アンテナ装置
72、72A クリップ
72a 底部
721 開口
722 固定片
722a 矩形状孔
722b 突起
723 可動片
723a 突起
74、74A 自在継手
74B 着脱式継手
741 延在部
742 ボールジョイント
743 ハーフシリンダ(固定部材)
743A 基部(固定部材)
744 把持部
744a 切欠き
745 リング状パッキン
746 受け部
746a 受入空間
746U 上壁
746D 下壁
746L 左壁
746R 右壁
746−1 円柱状突起
746−2 係合突起
747 突出部
747U 上壁
747D 下壁
747L 左壁
747R 右壁
747−1 面取り壁(位置決め壁)
747−2 係合凹部
Claims (25)
- アンテナ本体と、クリップと、前記アンテナ本体を前記クリップに対して取付方向可変に連結する継手とを有するアンテナ装置。
- 前記継手が、前記アンテナ本体を前記クリップに対して可動自在に連結する自在継手から構成される請求項1に記載のアンテナ装置。
- 前記自在継手は、
前記クリップの底部から延在する延在部と、
該延在部の先端に設けられたボールジョイントと、
前記アンテナ本体に取り付けられる固定部材と、
該固定部材に固定されて、前記ボールジョイントを把持する把持部と
を有することを特徴とする請求項2に記載のアンテナ装置。 - 前記ボールジョイントと前記把持部との間に、滑り止め用のリング状パッキンを更に有する、請求項3に記載のアンテナ装置。
- 前記アンテナ本体は、上下方向に延在するシリンダを持つポール型アンテナ本体であって、前記固定部材は、前記リシンダに取り付けられるハーフシリンダから構成される、請求項3又は4に記載のアンテナ装置。
- 前記把持部が、前記ハーフシリンダの中央部より下方で固定されている、請求項5に記載のアンテナ装置。
- 前記把持部は、上壁、下壁、右壁、および左壁を有し、少なくとも前記下壁、前記右壁、および前記左壁の各々に、前記延在部の直径より大きい幅の切欠きが形成されている、請求項5又は6に記載のアンテナ装置。
- 前記アンテナ本体は、平面型アンテナ本体であって、前記固定部材は、前記平面型アンテナ本体の底部に取り付けられた基部である、請求項3又は4に記載のアンテナ装置。
- 前記把持部が、前記基部の中央に固定されている、請求項8に記載のアンテナ装置。
- 前記把持部は、四方に4つの壁を有し、前記4つの壁の各々に、前記延在部の直径より大きい幅の切欠きが形成されている、請求項8又は9に記載のアンテナ装置。
- 前記自在継手は、
前記アンテナ本体に取り付けられる固定部材と、
該固定部材からから延在する延在部と、
該延在部の先端に設けられたボールジョイントと、
前記クリップの底部に固定されて、前記ボールジョイントを把持する把持部と
を有することを特徴とする請求項2に記載のアンテナ装置。 - 前記ボールジョイントと前記把持部との間に、滑り止め用のリング状パッキンを更に有する、請求項11に記載のアンテナ装置。
- 前記アンテナ本体は、上下方向に延在するシリンダを持つポール型アンテナ本体であって、前記固定部材は、前記シリンダに取り付けられるハーフシリンダから構成される、請求項11又は12に記載のアンテナ装置。
- 前記延在部が、前記ハーフシリンダの中央部より下方から延在している、請求項13に記載のアンテナ装置。
- 前記アンテナ本体は、平面型アンテナ本体であって、前記固定部材は、前記平面型アンテナ本体の底部に取り付けられた基部である、請求項11又は12に記載のアンテナ装置。
- 前記延在部が、前記基部の中央から延在している、請求項15に記載のアンテナ装置。
- 前記継手は、前記アンテナ本体を前記クリップに対して取付角度可変で着脱自在に連結する着脱式継手から構成される、請求項1に記載のアンテナ装置。
- 前記着脱式継手は、
前記アンテナ本体に取り付けられる固定部材と、
該固定部材に取り付けられた受け部と、
前記クリップに取り付けられて、前記受け部と嵌合する突出部と
を有することを特徴とする請求項17に記載のアンテナ装置。 - 前記アンテナ本体は、上下方向に延在するシリンダを持つポール型アンテナ本体であって、前記固定部材は、前記シリンダに取り付けられるハーフシリンダから構成される、請求項18に記載のアンテナ装置。
- 前記受け部が、前記ハーフシリンダの中央部より下方で固定されている、請求項19に記載のアンテナ装置。
- 前記クリップは前記固定部材に対して(360/N)度(Nは3以上の整数)の角度ずつ、その向きを変えて取り付け可能である、請求項18乃至20のいずれか1つに記載のアンテナ装置。
- 前記Nが4であり、前記クリップは前記固定部材に対して90度の角度ずつ、その向きを変えて取り付け可能である、請求項21に記載のアンテナ装置。
- 前記受け部は、実質的に中空の四角形状をしており、その内部に前記突出部を受け入れる受入空間を持ち、
前記突出部は、前記受け部の前記受入空間内に嵌合可能な大きさの実質的に八角筒の形状をしている、
請求項22に記載のアンテナ装置。 - 前記受け部は、その四隅に前記突出部を位置決めするための4つの円柱状突起と、これら4つの円柱状突起間を接続する上壁、下壁、左壁、および右壁とを備え、
前記突出部は、上壁、下壁、左壁、および右壁と、これらの壁間を連結して、前記4つの円柱状突起と摺接する4つの面取り壁とを備える、
請求項23に記載のアンテナ装置。 - 前記受け部の前記上壁、前記下壁、前記左壁、および前記右壁の各々の内壁は、前記突出部を着脱自在に係合するための係合突起を持ち、
前記突出部の前記上壁、前記下壁、前記左壁、および前記右壁の各々の外壁は、前記係合突起と係合する係合凹部を持つ、
請求項24に記載のアンテナ装置。
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