JP2009100184A - アンテナ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】安定した受信性能を有するアンテナ装置を実現する。
【解決手段】アンテナ装置10における基板1の表面側に、ノイズを遮断するシールド部材4に覆われた複数の電子部品2を備えるとともに、その基板1の裏面側に無線信号を受信するアンテナ3を備えることによって、電子部品2が発するノイズにより、そのアンテナ3での無線信号の受信が妨げられることを低減することを可能にし、そのアンテナ装置10が、安定した受信性能を有するようにした。
【選択図】図1
【解決手段】アンテナ装置10における基板1の表面側に、ノイズを遮断するシールド部材4に覆われた複数の電子部品2を備えるとともに、その基板1の裏面側に無線信号を受信するアンテナ3を備えることによって、電子部品2が発するノイズにより、そのアンテナ3での無線信号の受信が妨げられることを低減することを可能にし、そのアンテナ装置10が、安定した受信性能を有するようにした。
【選択図】図1
Description
本発明は、アンテナ装置に関する。
従来、ケーブルモデム装置におけるRFコネクタを残して、回路基板をシールドケースで覆い、テレビジョン信号としての分配出力にデジタル信号の影響が及ぶことを抑制する技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
また、無線モジュール装置における回路基板をシールドケースで覆い、そのシールドケースの外側にアンテナを配設することで、回路基板とアンテナとの間のノイズの相互作用を低減する技術が知られている(例えば、特許文献2,3,4参照。)。
また、所定の情報通信を行う端末装置における回路基板をシールドケースで覆い、AV機器に内蔵することで、そのAV機器にノイズの影響が及び難くする技術が知られている(例えば、特許文献5参照。)。
特開2006−60474号公報
特開2004−120361号公報
特開2003−298344号公報
特開2002−353842号公報
特開2001−184532号公報
また、無線モジュール装置における回路基板をシールドケースで覆い、そのシールドケースの外側にアンテナを配設することで、回路基板とアンテナとの間のノイズの相互作用を低減する技術が知られている(例えば、特許文献2,3,4参照。)。
また、所定の情報通信を行う端末装置における回路基板をシールドケースで覆い、AV機器に内蔵することで、そのAV機器にノイズの影響が及び難くする技術が知られている(例えば、特許文献5参照。)。
しかしながら、上記従来技術の場合、回路基板をシールドケースで覆っても、シールドケースを挟んで回路基板に対向するように配されたアンテナには、その回路基板上の電子部品から発せられたノイズのうち、そのシールドケースでは遮蔽しきれなかったノイズが作用してしまうことがあり、アンテナの受信性能が不安定になることがあるという問題があった。
本発明の目的は、安定した受信性能を有するアンテナ装置を提供することである。
以上の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、
無線信号を受信するアンテナと、
前記アンテナを介して受信した無線信号を処理するRF回路を構成する複数の電子部品と、
前記アンテナと、前記複数の電子部品とが実装される基板と、
を備えるアンテナ装置において、
前記複数の電子部品は、前記基板の一方の面側に配され、前記アンテナは、前記基板の他方の面側に配されて、
前記基板の一方の面には、前記複数の電子部品を覆うシールド部材が備えられることを特徴とする。
無線信号を受信するアンテナと、
前記アンテナを介して受信した無線信号を処理するRF回路を構成する複数の電子部品と、
前記アンテナと、前記複数の電子部品とが実装される基板と、
を備えるアンテナ装置において、
前記複数の電子部品は、前記基板の一方の面側に配され、前記アンテナは、前記基板の他方の面側に配されて、
前記基板の一方の面には、前記複数の電子部品を覆うシールド部材が備えられることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のアンテナ装置において、
前記アンテナは、前記RF回路との接続経路を調整可能な接続経路調整手段を介して、前記RF回路と接続されていることを特徴とする。
前記アンテナは、前記RF回路との接続経路を調整可能な接続経路調整手段を介して、前記RF回路と接続されていることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、
無線信号を受信するアンテナと、
前記アンテナを介して受信した無線信号を処理するRF回路を構成する複数の電子部品と、
前記アンテナと、前記複数の電子部品とが配設される基板と、
を備えるアンテナ装置において、
前記複数の電子部品は、前記基板の一方の面側に配され、
前記アンテナは、前記基板の他方の面側に配されるとともに、前記RF回路との接続経路を調整可能な接続経路調整手段を介して、前記RF回路と接続され、
前記基板の一方の面には、前記複数の電子部品を覆い、ノイズを遮蔽するシールド部材が備えられることを特徴とする。
無線信号を受信するアンテナと、
前記アンテナを介して受信した無線信号を処理するRF回路を構成する複数の電子部品と、
前記アンテナと、前記複数の電子部品とが配設される基板と、
を備えるアンテナ装置において、
前記複数の電子部品は、前記基板の一方の面側に配され、
前記アンテナは、前記基板の他方の面側に配されるとともに、前記RF回路との接続経路を調整可能な接続経路調整手段を介して、前記RF回路と接続され、
前記基板の一方の面には、前記複数の電子部品を覆い、ノイズを遮蔽するシールド部材が備えられることを特徴とする。
本発明によれば、アンテナ装置は、基板の一方の面(例えば、表面)側に、ノイズを遮断するシールド部材に覆われた複数の電子部品を備えるとともに、基板の他方の面(例えば、裏面)側にアンテナを備えているので、電子部品が発するノイズにより、アンテナにおける無線信号の受信が妨げられることを低減することができる。
特に、アンテナは、ノイズ源となる電子部品から離すように、電子部品が実装された基板の面(表面)と反対面(裏面)に備えられているので、そのアンテナには、電子部品から発せられるノイズの影響が及び難くなっており、アンテナにおける無線信号の受信が一層妨げられ難くなっている。
従って、アンテナ装置は、電子部品が発するノイズに妨害され難く、基板に配されたアンテナにより、所定の無線信号を好適に受信することができるので、安定した受信性能を有することが可能になる。
特に、アンテナは、ノイズ源となる電子部品から離すように、電子部品が実装された基板の面(表面)と反対面(裏面)に備えられているので、そのアンテナには、電子部品から発せられるノイズの影響が及び難くなっており、アンテナにおける無線信号の受信が一層妨げられ難くなっている。
従って、アンテナ装置は、電子部品が発するノイズに妨害され難く、基板に配されたアンテナにより、所定の無線信号を好適に受信することができるので、安定した受信性能を有することが可能になる。
以下、図を参照して、本発明に係るアンテナ装置の実施形態を詳細に説明する。なお、本実施形態におけるアンテナ装置は、例えば、車両に搭載して使用することと、ユーザが携帯して使用することが可能なポータブル型のナビゲーション装置(PND;personal navigation device)に備えられ、GPS(Global Positioning System)信号を受信するGPS受信用アンテナ装置として説明する。
なお、発明の範囲は、図示例に限定されない。
なお、発明の範囲は、図示例に限定されない。
アンテナ装置10は、図1、図2に示すように、基板1と、基板1の一方の面側である表側の面に実装された複数の電子部品2…と、基板1の他方の面側である裏側の面に実装されて無線信号を受信するアンテナ3と、基板1の表面側に配されている複数の電子部品2…を覆うシールド部材4と、当該アンテナ装置10をナビゲーション装置の装置本体に接続するためのコネクタ部5等を備えている。
基板1は、例えば、所定の配線が形成されている板状のプリント配線板である。
この基板1の表面に複数の電子部品2…が配設され、それら複数の電子部品2…を覆うようにシールド部材4が配設されている。また、基板1の裏面にアンテナ3が配設されている。
なお、基板1の表面における、シールド部材5に覆われない位置に、コネクタ部5が配設されている。
この基板1の表面に複数の電子部品2…が配設され、それら複数の電子部品2…を覆うようにシールド部材4が配設されている。また、基板1の裏面にアンテナ3が配設されている。
なお、基板1の表面における、シールド部材5に覆われない位置に、コネクタ部5が配設されている。
複数の電子部品2は、アンテナ3を介して受信した無線信号(例えば、GPS信号)を処理するRF(Radio Frequency)回路20を構成するように、基板1の表面に実装されている。なお、この複数の電子部品2には、アンテナ3から出力されたGPS信号に基づき、ナビゲーション装置の現在位置を測位するための所定の処理を実行するチップセット2a、2bが含まれている。
そして、アンテナ3から出力されたGPS信号に基づいて、複数の電子部品2により構成されるRF回路20が実行する測位処理によって、ナビゲーション装置が搭載されている車両や、ナビゲーション装置を所持するユーザの2次元的な現在位置(緯度、経度)が測位されるようになっている。なお、ナビゲーション装置の構成や動作は従来公知のものと同様であるので、ここでは詳述しない。
そして、アンテナ3から出力されたGPS信号に基づいて、複数の電子部品2により構成されるRF回路20が実行する測位処理によって、ナビゲーション装置が搭載されている車両や、ナビゲーション装置を所持するユーザの2次元的な現在位置(緯度、経度)が測位されるようになっている。なお、ナビゲーション装置の構成や動作は従来公知のものと同様であるので、ここでは詳述しない。
また、図1に示すように、RF回路20における信号入力部21とアンテナ3側の信号出力部22との間には、アンテナ3とRF回路20との間の接続経路を調整するための接続経路調整手段としての接続経路調整部2cが設けられている。
つまり、アンテナ3は、接続経路調整部2cを介してRF回路20と接続されており、アンテナ3が受信して出力したGPS信号は、信号出力部22、接続経路調整部2c、信号入力部21を通じて、RF回路20に入力されるようになっている。
この接続経路調整部2cは、碁盤の目状に配され、格子状に形成された配線からなり、その格子をなす配線の一部を欠損させる調整を行い、アンテナ3とRF回路20との接続距離や接続経路を調節することを可能としている。
つまり、アンテナ3は、接続経路調整部2cを介してRF回路20と接続されており、アンテナ3が受信して出力したGPS信号は、信号出力部22、接続経路調整部2c、信号入力部21を通じて、RF回路20に入力されるようになっている。
この接続経路調整部2cは、碁盤の目状に配され、格子状に形成された配線からなり、その格子をなす配線の一部を欠損させる調整を行い、アンテナ3とRF回路20との接続距離や接続経路を調節することを可能としている。
具体的には、図3(a)に示すように、例えば、6枡分の格子からなる接続経路調整部2cを備える試作段階のアンテナ装置10において、図3(b)に示すように、その接続経路調整部2cの格子をなす配線の一部を削り取るなど徐々に欠損させて、そのアンテナ装置10におけるNF(Noise Figure;ノイズ指数)値とゲイン値とが所望する値となる接続経路調整部2cの配線経路を探す。つまり、接続経路調整部2cにおける配線の格子を一本ずつ欠損させていき、NF値とゲイン値とが所望する値となる配線経路のパターン形状を探すようにして、NF値とゲイン値とを調整する。
こうして、幾つかの試作における配線経路の中から、例えば、NF値が1.4[dB]以下、ゲイン値が20[dB]以上となるような、最適な接続距離や接続経路を有する配線経路を、アンテナ装置10における接続経路調整部2cの配線パターンとして選出し決定する。
こうして、幾つかの試作における配線経路の中から、例えば、NF値が1.4[dB]以下、ゲイン値が20[dB]以上となるような、最適な接続距離や接続経路を有する配線経路を、アンテナ装置10における接続経路調整部2cの配線パターンとして選出し決定する。
そして、図3(c)に示すような、接続経路調整部2cの配線経路が、例えば、NF値が1.0[dB]、ゲイン値が30[dB]となる、アンテナ装置10における接続経路調整部2cの最適な配線パターンとして決定されると、その配線パターン形状に応じて、アンテナ装置10の量産が進められることとなる。
なお、接続経路調整部2cの最適なパターン形状は、RF回路20を構成する電子部品2やその配置によって異なるので、新たなアンテナ装置(RF回路)を設計、製造する際に、このような配線経路の選定作業を行うこととなる。
なお、接続経路調整部2cの最適なパターン形状は、RF回路20を構成する電子部品2やその配置によって異なるので、新たなアンテナ装置(RF回路)を設計、製造する際に、このような配線経路の選定作業を行うこととなる。
アンテナ3は、例えば、無線信号であるGPS信号を受信するアンテナであり、地球低軌道に打ち上げられた複数のGPS衛星から送信されるGPS信号(アルマナック(概略軌道情報)やエフェメリス(詳細軌道情報)など)を受信して、その受信したGPS信号をRF回路20に出力する。
なお、このアンテナ3は、アンテナ軸3aを基板1の裏側から表側に挿通させて、RF回路20の信号出力部22に半田付けされるなどして、RF回路20に接続されている。
なお、このアンテナ3は、アンテナ軸3aを基板1の裏側から表側に挿通させて、RF回路20の信号出力部22に半田付けされるなどして、RF回路20に接続されている。
シールド部材4は、例えば、電子部品2から発せられる電磁波などのノイズを遮蔽可能な金属材料からなり、その内側に複数の電子部品2…を収容するように覆うことができる略箱状のケース体である。
そして、シールド部材4は、その内側に収容した電子部品2が発するノイズがシールド部材4の外側に漏れないように、基板1の表面側を覆っている。
そして、シールド部材4は、その内側に収容した電子部品2が発するノイズがシールド部材4の外側に漏れないように、基板1の表面側を覆っている。
コネクタ部5は、例えば、アンテナ装置10をナビゲーション装置の装置本体に接続するケーブルの端子などを差し込むためのジャックであり、基板1の表面においては、このコネクタ部5を残して、他の電子部品2…がシールド部材4に覆われている。
このように、アンテナ装置10において、基板1の表面に電子部品2を備え、その基板1の裏面にアンテナ3を備えることによって、アンテナ3をノイズ源となる電子部品2から離間するとともに、発せられたノイズが回り込み難いように、アンテナ3を電子部品2とは反対側の面に配しているので、そのアンテナ3に電子部品2が発するノイズが作用し難くなっている。
また、基板1の表面側の電子部品2は、ノイズを遮蔽するシールド部材4に覆われているので、電子部品2が発するノイズは、アンテナ3に及び難くなっており、アンテナ3におけるGPS信号の受信が妨げられ難くなっている。
また、基板1の表面側の電子部品2は、ノイズを遮蔽するシールド部材4に覆われているので、電子部品2が発するノイズは、アンテナ3に及び難くなっており、アンテナ3におけるGPS信号の受信が妨げられ難くなっている。
以上のように、本発明に係るアンテナ装置10は、基板1の一方の面である表面に、ノイズを遮断するシールド部材4に覆われた複数の電子部品2を備えるとともに、基板1の他方の面である裏面にアンテナ3を備えているので、電子部品2が発するノイズにより、アンテナ3におけるGPS信号の受信が妨げられることを低減することができる。
特に、アンテナ3は、ノイズ源となる電子部品2から離すように、電子部品2が実装された基板1の面(表面)と反対面(裏面)に備えられているので、基板1の裏面のアンテナ3には、その表面の電子部品2から発せられるノイズの影響が及び難くなっており、アンテナ3におけるGPS信号の受信が一層妨げられ難くなっている。
特に、アンテナ3は、ノイズ源となる電子部品2から離すように、電子部品2が実装された基板1の面(表面)と反対面(裏面)に備えられているので、基板1の裏面のアンテナ3には、その表面の電子部品2から発せられるノイズの影響が及び難くなっており、アンテナ3におけるGPS信号の受信が一層妨げられ難くなっている。
従って、アンテナ装置10は、基板1の裏面に配されたアンテナ3により、GPS信号を好適に受信することができるので、基板1の表面に配された電子部品2が発するノイズに妨害されることなく、安定した受信性能を有することができる。
そして、アンテナ装置10は、このような構成、構造を有することによって、アンテナ3をアンテナ装置10に一体的に取り付ける1モジュール化することが可能となり、アンテナ装置10を1モジュール化しても好適な受信性能を有することが可能になっている。
そして、アンテナ装置10は、このような構成、構造を有することによって、アンテナ3をアンテナ装置10に一体的に取り付ける1モジュール化することが可能となり、アンテナ装置10を1モジュール化しても好適な受信性能を有することが可能になっている。
更に、アンテナ装置10は、アンテナ装置10におけるNF値とゲイン値とが好適な値となるように、配線経路の配線パターンを調整することができる接続経路調整部2cを備えているので、より一層安定した受信性能をアンテナ装置10に付与することができる。
なお、以上の実施の形態においては、アンテナ装置10は、ナビゲーション装置に備えられるとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、アンテナ装置10をその他の装置や機器に備え、それら装置や機器に応じた無線信号を受信するようにしてもよい。
また、接続経路調整部2cの形状は、本実施形態で示した格子状であることに限らず、その格子の数は任意であり、またその他の任意の形状(例えば、蜘蛛の巣状、マトリックス状など)であってもよい。
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
1 基板
2 電子部品
2a、2b チップセット
2c 接続経路調整部(接続経路調整手段)
20 RF回路
21 信号入力部
22 信号出力部
3 アンテナ
3a アンテナ軸
4 シールド部材
5 コネクタ部
10 アンテナ装置
2 電子部品
2a、2b チップセット
2c 接続経路調整部(接続経路調整手段)
20 RF回路
21 信号入力部
22 信号出力部
3 アンテナ
3a アンテナ軸
4 シールド部材
5 コネクタ部
10 アンテナ装置
Claims (3)
- 無線信号を受信するアンテナと、
前記アンテナを介して受信した無線信号を処理するRF回路を構成する複数の電子部品と、
前記アンテナと、前記複数の電子部品とが実装される基板と、
を備えるアンテナ装置において、
前記複数の電子部品は、前記基板の一方の面側に配され、前記アンテナは、前記基板の他方の面側に配されて、
前記基板の一方の面には、前記複数の電子部品を覆うシールド部材が備えられることを特徴とするアンテナ装置。 - 前記アンテナは、前記RF回路との接続経路を調整可能な接続経路調整手段を介して、前記RF回路と接続されていることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。
- 無線信号を受信するアンテナと、
前記アンテナを介して受信した無線信号を処理するRF回路を構成する複数の電子部品と、
前記アンテナと、前記複数の電子部品とが配設される基板と、
を備えるアンテナ装置において、
前記複数の電子部品は、前記基板の一方の面側に配され、
前記アンテナは、前記基板の他方の面側に配されるとともに、前記RF回路との接続経路を調整可能な接続経路調整手段を介して、前記RF回路と接続され、
前記基板の一方の面には、前記複数の電子部品を覆うシールド部材が備えられることを特徴とするアンテナ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007269020A JP2009100184A (ja) | 2007-10-16 | 2007-10-16 | アンテナ装置 |
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JP2009100184A true JP2009100184A (ja) | 2009-05-07 |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10112605A (ja) * | 1996-10-04 | 1998-04-28 | Aiwa Co Ltd | アンテナ装置及びこれを使用した携帯用通信装置 |
JP2004088444A (ja) * | 2002-08-27 | 2004-03-18 | Alps Electric Co Ltd | アンテナユニット |
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2007
- 2007-10-16 JP JP2007269020A patent/JP2009100184A/ja active Pending
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