JP2018182722A - Antenna device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna device suitable for an information communication antenna use such as a sleeve antenna.SOLUTION: An antenna device 1 includes a sleeve antenna 30 including: a linear internal conductor 31; an insulator 32 covering the internal conductor 31; an external conductor 33 further covering the insulator 32; and a mountain-shaped conductor 34 connecting with the external conductor 33 at its upper edge. The internal conductor 31 is exposed to the outside upward of the upper edge of the mountain-shaped conductor 34. This achieves good directional characteristics and average gain.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、車載用に適したアンテナ装置に係り、特にスリーブアンテナ等の情報通信系アンテナを具備するアンテナ装置に関する。   The present invention relates to an antenna device suitable for use in vehicles, and more particularly to an antenna device equipped with an information communication antenna such as a sleeve antenna.

近年、シャークフィンアンテナと呼ばれる車載用アンテナ装置が開発されている。車載用アンテナ装置には、AM/FMアンテナ等の放送系受信アンテナ以外の、スリーブアンテナ等の情報通信系アンテナ(例えば車車間通信、路車間通信用アンテナ)を搭載する動きがある。スリーブアンテナ等の情報通信系アンテナの場合、直線偏波、とくに垂直偏波であり、かつ水平面内の指向特性が無指向性であることが要求され、また、所要の利得が確保できる必要がある。   In recent years, on-vehicle antenna devices called shark fin antennas have been developed. There is a movement to mount an information communication system antenna (for example, an inter-vehicle communication, a road-to-vehicle communication antenna) such as a sleeve antenna other than a broadcast system receiving antenna such as an AM / FM antenna in the on-vehicle antenna device. In the case of an information communication antenna such as a sleeve antenna, it is required that the polarization characteristic is linear polarization, particularly vertical polarization, and that the directivity in the horizontal plane be nondirectional, and that the required gain be secured. .

また、限られたケース内の空間に、前記情報通信系アンテナと、それ以外のアンテナ、例えば衛星用平面アンテナ等を近接して設けると、アンテナ同士の距離が十分に取れず、アンテナの利得が低下した。一方、ケース内においてアンテナ同士の距離を大きくしようとすると、ケースが大きくなり、小型化できなかった。   In addition, if the information communication antenna and the other antenna, for example, a flat antenna for satellite, etc., are provided close to each other in a limited case space, the distance between the antennas can not be sufficiently obtained, and the antenna gain is increased. It has fallen. On the other hand, when trying to increase the distance between the antennas in the case, the case became larger and miniaturization could not be achieved.

複数種のアンテナを同一ケース内に収容した公知文献としては、例えば下記特許文献1がある。   As a known document in which a plurality of types of antennas are accommodated in the same case, there is, for example, the following Patent Document 1.

特開2015−139211号公報JP, 2015-139211, A

本発明は、スリーブアンテナ等の情報通信系アンテナ用途に好適なアンテナ装置である。   The present invention is an antenna device suitable for information communication system antenna applications such as a sleeve antenna.

さらに、本発明は、異種アンテナが近接した場合でも特性の劣化が少なく、小型化に適したアンテナ装置である。   Furthermore, the present invention is an antenna device suitable for miniaturization, with less deterioration of characteristics even when different types of antennas are in close proximity.

本発明の第1の態様はアンテナ装置である。このアンテナ装置は、内部導体と、前記内部導体を覆う絶縁体と、前記絶縁体をさらに覆う外部導体と、上縁で前記外部導体に接続する山状導体とを有するスリーブアンテナを備え、
前記山状導体は、上縁から下縁に放射状に広がり、
前記内部導体は、前記山状導体の上縁よりも上方では外部に露出していることを特徴とする。
A first aspect of the present invention is an antenna device. The antenna device includes a sleeve antenna having an inner conductor, an insulator covering the inner conductor, an outer conductor further covering the insulator, and a mountain conductor connected to the outer conductor at an upper edge thereof.
The chevrons extend radially from the upper edge to the lower edge,
The inner conductor is exposed to the outside above the upper edge of the mountain-like conductor.

本発明の第2の態様もアンテナ装置である。このアンテナ装置は、同軸コネクタの一方の連結部材が設けられた基板と、
前記同軸コネクタの他方の連結部材側に設けられたスリーブアンテナとを備え、
前記一方の連結部材に前記他方の連結部材を連結して、前記スリーブアンテナを前記基板に対して立設したことを特徴とする。
The second aspect of the present invention is also an antenna device. This antenna device comprises a substrate provided with one of the coupling members of the coaxial connector;
And a sleeve antenna provided on the other connection member side of the coaxial connector,
The other connection member is connected to the one connection member, and the sleeve antenna is provided upright on the substrate.

第2の態様における前記スリーブアンテナは、前記他方の連結部材の中心導体に接続される内部導体と、前記内部導体を覆う絶縁体と、前記絶縁体をさらに覆いかつ前記他方の連結部材の外周導体に接続される外部導体と、上縁で前記外部導体に接続する山状導体とを有し、
前記山状導体は、上縁から下縁に放射状に広がり、
前記内部導体は、前記山状導体の上縁よりも上方では外部に露出しているとよい。
The sleeve antenna in the second aspect includes an inner conductor connected to a central conductor of the other connection member, an insulator covering the inner conductor, and an outer periphery conductor of the other connection member further covering the insulator. And an angled conductor connected to the outer conductor at the upper edge,
The chevrons extend radially from the upper edge to the lower edge,
The inner conductor may be exposed to the outside above the upper edge of the mountain-like conductor.

本発明の第3の態様はアンテナ装置である。このアンテナ装置は、内部導体と、外部導体と、前記内部導体と前記外部導体とを所定間隔に保持する絶縁体と、前記外部導体の上端に接続する山状導体とを有するスリーブアンテナを備え、
前記山状導体は、上縁から下縁に放射状に広がり、
前記内部導体は、前記山状導体の上縁よりも上方では前記外部導体より突出していることを特徴とする。
A third aspect of the present invention is an antenna device. The antenna device includes a sleeve antenna having an inner conductor, an outer conductor, an insulator for holding the inner conductor and the outer conductor at a predetermined distance, and a mountain conductor connected to an upper end of the outer conductor.
The chevrons extend radially from the upper edge to the lower edge,
The inner conductor is characterized in that it protrudes from the outer conductor above the upper edge of the mountain-like conductor.

前記内部導体と、前記外部導体と、前記山状導体とが絶縁体板に設けられたアンテナ基板を有するとよい。   It is preferable to have an antenna substrate in which the inner conductor, the outer conductor, and the mountain conductor are provided on an insulator plate.

前記アンテナ基板は、前記絶縁体板の片面のみに前記内部導体と、前記外部導体と、前記山状導体とが形成されているとよい。   The antenna substrate may have the inner conductor, the outer conductor, and the mountain conductor formed on only one side of the insulator plate.

前記山状導体は、前記外部導体の軸方向に対し鋭角を成して傾いているとよい。   The mountain conductor may be inclined at an acute angle with respect to the axial direction of the outer conductor.

ベースとケースとで囲まれた内部空間に、前記スリーブアンテナと、前記スリーブアンテナとは別の異種アンテナとが配置されているとよい。   The sleeve antenna and a different kind of antenna different from the sleeve antenna may be disposed in an inner space surrounded by the base and the case.

前記異種アンテナが平面アンテナであり、前記平面アンテナは指向方向が前記ベースの上向きとなる配置であり、前記スリーブアンテナは前記ベースに対し立設した配置であって、前記スリーブアンテナと前記平面アンテナの中心との距離Dが、
D≦λ+λ/4
(但し、前記スリーブアンテナの動作周波数の波長:λ、前記平面アンテナの動作周波数の波長:λ
であるとよい。
The different type of antenna is a planar antenna, the planar antenna is disposed such that the pointing direction is directed upward of the base, and the sleeve antenna is disposed upright with respect to the base, the sleeve antenna and the planar antenna The distance D to the center is
D ≦ λ 1 + λ 2/ 4
(However, the wavelength of the operating frequency of the sleeve antenna: λ 1 , the wavelength of the operating frequency of the flat antenna: λ 2 )
It is good.

前記スリーブアンテナの前記ベースからの高さは、70mm以下であるとよい。   The height of the sleeve antenna from the base may be 70 mm or less.

以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。   Arbitrary combinations of the above-described components, and conversions of the expression of the present invention among methods, systems, etc. are also effective as aspects of the present invention.

本発明に係るアンテナ装置は、スリーブアンテナ等の情報通信系アンテナ用途に適したアンテナを備えており、例えば車載用の車車間通信、路車間通信を行うのに適した特性を得ることができる。   The antenna device according to the present invention includes an antenna suitable for information communication system antenna applications such as a sleeve antenna, and can obtain characteristics suitable for performing, for example, vehicle-to-vehicle communication and road-to-vehicle communication for vehicles.

本発明に係るアンテナ装置の実施の形態1の前後方向断面を示す側断面図。FIG. 1 is a side cross-sectional view showing a front-rear direction cross section of an antenna device according to a first embodiment of the present invention. 実施の形態1の分解斜視図。FIG. 2 is an exploded perspective view of the first embodiment. 実施の形態1において、インナーケースを半断面とした斜視図。FIG. 7 is a perspective view of the inner case in a half section in the first embodiment. 実施の形態1において、インナーケースを省略した斜視図。The perspective view which abbreviate | omitted the inner case in Embodiment 1. FIG. 実施の形態1におけるV2X用のスリーブアンテナの縦断面図。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a sleeve antenna for V2X in the first embodiment. 実施の形態1におけるV2X用のスリーブアンテナを装着するための同軸コネクタ近傍を基板下方から見た部分斜視図。FIG. 10 is a partial perspective view of the vicinity of the coaxial connector for mounting the sleeve antenna for V2X in Embodiment 1 as viewed from below the substrate. 実施の形態1において、水平面に対し垂直なV2X用のスリーブアンテナの水平面の指向性を示すシミュレーションによる指向特性図。FIG. 10 is a directivity characteristic diagram by simulation showing directivity of a horizontal surface of a V2X sleeve antenna perpendicular to a horizontal surface in the first embodiment. 実施の形態1におけるV2X用のスリーブアンテナが、水平面の垂線に対し5°傾斜したときの水平面の指向性を示すシミュレーションによる指向特性図。The directivity characteristic view by simulation which shows the directivity of the horizontal surface when the sleeve antenna for V2X in Embodiment 1 inclines 5 degrees with respect to the perpendicular of a horizontal surface. 実施の形態1におけるV2X用のスリーブアンテナが、水平面の垂線に対し10°傾斜したときの水平面の指向性を示すシミュレーションによる指向特性図。The directivity characteristic view by simulation which shows the directivity of the horizontal surface when the sleeve antenna for V2X in Embodiment 1 inclines 10 degrees with respect to the perpendicular of a horizontal surface. 山状導体と外部導体の軸方向との成す角度αが異なるモデル1〜3のスリーブアンテナに対応する指向特性及び平均利得をそれぞれ示す説明図。Explanatory drawing which respectively shows the directional characteristic and average gain corresponding to the sleeve antenna of the models 1-3 from which the angle (alpha) which the angled conductor and the axial direction of an outer conductor form comprise differs. 山状導体と外部導体の軸方向との成す角度αが異なるモデル4〜6のスリーブアンテナに対応する指向特性及び平均利得をそれぞれ示す説明図。Explanatory drawing which respectively shows the directional characteristic and average gain corresponding to the sleeve antenna of the models 4-6 from which the angle (alpha) which the angled conductor and the axial direction of an outer conductor comprise differs. モノポールアンテナ単独、及び異なる距離で平面アンテナが近接配置されたモデル11〜14の指向特性及び平均利得をそれぞれ示す説明図。Explanatory drawing which shows the directivity characteristic and average gain of the monopole antenna alone, and the models 11-14 by which the planar antenna was closely arranged by different distance, respectively. 実施の形態1に示したスリーブアンテナ単独、及び異なる距離で平面アンテナが近接配置されたモデル21〜24の指向特性及び平均利得をそれぞれ示す説明図。Explanatory drawing which shows the directivity characteristic and average gain of the sleeve antenna shown in Embodiment 1, and the models 21-24 by which the planar antenna was closely arranged by different distance, respectively. 垂直ダイポールアンテナに平面アンテナが近接配置されたモデルの指向特性を示す説明図。Explanatory drawing which shows the directional characteristic of the model by which the plane antenna was closely arranged by the vertical dipole antenna. 実施の形態1に示したスリーブアンテナの地板(金属製のベース相当)からの上下方向高さHと平均利得との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the up-and-down direction height H from the main board (equivalent metal base) of a sleeve antenna shown in Embodiment 1, and average gain. 本発明に係るアンテナ装置の実施の形態2であって、前後方向断面を示す側断面図。It is Embodiment 2 of the antenna apparatus which concerns on this invention, Comprising: The side sectional view which shows a front-back direction cross section. 同じくインナーケースを半断面とした斜視図。Similarly the perspective view which made the inner case a half section. 実施の形態2におけるV2X用のアンテナ基板の主面を示す斜視図。FIG. 16 is a perspective view showing the main surface of an antenna substrate for V2X in the second embodiment. 実施の形態3におけるV2X用のアンテナ基板の主面の反対面を示す斜視図。FIG. 18 is a perspective view showing the opposite surface of the main surface of the antenna substrate for V2X in the third embodiment. 実施の形態2における基板に対し略垂直なV2X用のスリーブアンテナの水平面の指向性を、実施の形態1におけるV2X用のスリーブアンテナと対比して示すシミュレーションによる指向特性図。FIG. 16 is a directivity characteristic diagram by simulation, which shows directivity in a horizontal plane of a V2X sleeve antenna substantially perpendicular to a substrate in the second embodiment, in comparison with the V2X sleeve antenna in the first embodiment. 実施の形態2における基板に対し略垂直なV2X用のスリーブアンテナと、実施の形態3における基板に対し略垂直なV2X用のスリーブアンテナの水平面の指向性を対比して示すシミュレーションによる指向特性図。FIG. 16 is a directivity characteristic diagram based on a simulation showing contrast in the horizontal plane of the V2X sleeve antenna substantially perpendicular to the substrate in the second embodiment and the V2X sleeve antenna substantially perpendicular to the substrate in the third embodiment.

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same or equivalent components, members, processes, and the like shown in the drawings are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted as appropriate. In addition, the embodiments do not limit the invention, and are merely examples, and all the features described in the embodiments and the combination thereof are not necessarily essential to the invention.

図1から図6を用いて本発明に係るアンテナ装置の実施の形態1を説明する。ここでは、アンテナ装置1の前後及び上下方向を図1中に示す。図1において、紙面の左側がアンテナ装置1の前側、紙面の右側がアンテナ装置1の後側、紙面の上側がアンテナ装置1の上側、紙面の下側がアンテナ装置1の下側である。図1から図6において、アンテナ装置1は、金属製のベース5と、ベース5上にネジで固定される絶縁性の基板7と、基板7を内側にしてベース5の上側を覆うようにベース5にネジ止めされる電波透過性のインナーケース6とを有している。また、アンテナ装置1において、ベース5とインナーケース6とで囲まれた内部空間、つまり基板7の上面に、前からSXM(衛星ラジオ)用の平面アンテナ(パッチアンテナ)10、GPS用の平面アンテナ(パッチアンテナ)20及びV2X用のスリーブアンテナ30の順に配置されている。スリーブアンテナ30の動作周波数はDSRC帯であるが、TEL帯であってもよい。インナーケース6の前部天井面にはSXM用の平面アンテナ10の上面に対向する金属板からなる無給電素子15が配置、固定されている。基板7上に搭載されたSXM用の平面アンテナ10及びGPS用の平面アンテナ20の指向方向は、基板7の垂直上方、つまり天頂方向(地面に対する鉛直線の上向き方向)である。ベース5とインナーケース6との間には防水パッキン9が介在して防水構造となっている。インナーケース6を覆うように例えばシャークフィン形状のアウターケースがベースに固定されるが、アウターケースの図示は省略する。   The first embodiment of the antenna device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. Here, the front and back and up and down directions of the antenna device 1 are shown in FIG. In FIG. 1, the left side of the paper is the front side of the antenna device 1, the right of the paper is the rear side of the antenna device 1, the upper side of the paper is the upper side of the antenna device 1, and the lower side of the paper is the lower side of the antenna device 1. 1 to 6, the antenna device 1 includes a base 5 made of metal, an insulating substrate 7 fixed by screws on the base 5, and a base so that the substrate 7 is inside and the upper side of the base 5 is covered. A radio wave transmitting inner case 6 screwed to 5 is provided. Further, in the antenna device 1, a planar antenna (patch antenna) 10 for SXM (satellite radio) and a planar antenna for GPS in the inner space surrounded by the base 5 and the inner case 6, that is, the upper surface of the substrate 7 from the front (Patch antenna) 20 and sleeve antenna 30 for V2X are arranged in this order. The operating frequency of the sleeve antenna 30 is in the DSRC band, but may be in the TEL band. On the front ceiling surface of the inner case 6, a parasitic element 15 made of a metal plate facing the upper surface of the flat antenna 10 for SXM is disposed and fixed. The pointing directions of the planar antenna 10 for SXM and the planar antenna 20 for GPS mounted on the substrate 7 are vertically above the substrate 7, that is, the zenith direction (the upward direction of the vertical line to the ground). A waterproof packing 9 is interposed between the base 5 and the inner case 6 to form a waterproof structure. For example, a shark fin-shaped outer case is fixed to the base so as to cover the inner case 6, but the outer case is not shown.

ベース5には、その底面から下方に突出する凸部5aが設けられており、凸部5aの下端面に開口するネジ穴5bが形成されている。凸部5aは車体ルーフ等の取付相手側部材の取付穴を貫通するものであり、取付相手側部材のベース5載置面の反対面にキャプチャーファスナー(取付部品)60をネジ穴5bに螺合するボルト61で装着し、締め付けることでベース5が取付相手側に固定されるようになっている。防水のためにベース5と取付相手側との間に防水シール62が介在している。ベース5にはケーブル引出孔5cが形成されているが、各アンテナ10,20,30に接続するケーブルの図示は省略している。   The base 5 is provided with a projection 5a projecting downward from the bottom surface thereof, and a screw hole 5b is formed in the lower end surface of the projection 5a. The convex portion 5a passes through the mounting hole of the mounting counterpart member such as the vehicle roof, and the capture fastener (attachment part) 60 is screwed into the screw hole 5b on the surface opposite to the base 5 mounting surface of the mounting counterpart member. The base 5 is fixed to the mounting counterpart by mounting and tightening with a bolt 61. A waterproof seal 62 is interposed between the base 5 and the mounting counterpart for waterproofing. Although the cable lead-out hole 5c is formed in the base 5, illustration of the cable connected to each antenna 10, 20, 30 is omitted.

図5に示すように、絶縁性の基板7の上面には、同軸コネクタ40(一方の連結部材としてのレセプタクル41と、他方の連結部材としてのプラグ45の組からなる)のレセプタクル41が上向きに固定され、レセプタクル41と嵌合するプラグ45と一体的にV2X用のスリーブアンテナ30が組み立てられている。スリーブアンテナ30は同軸構造を有するプラグ45と、プラグ45の中心導体45aに接続される直線状の内部導体31と、内部導体31の外周を覆う絶縁体32と、絶縁体32の外周をさらに覆いかつプラグ45の外周導体45bに接続される真っ直ぐな円筒状の外部導体33と、上縁で外部導体33に接続する山状導体34とを有している。以下では、山状とは、上縁から下縁に放射状に広がると共に上縁から下縁に向かうに連れて高さが低くなる形状、すなわち中空の円錐や角錐などの錐体の底面が存在しない形状をいうものする。プラグ45の中心導体45aの下方先端は、平面アンテナ10,20の放射素子よりも下方に延びている。プラグ45の中心導体45aに接続するレセプタクル41側の中心導体41aの下方先端は、平面アンテナ10,20の放射素子よりも下方に延びて基板7を貫通している。山状導体34の上縁より上方では絶縁体32と外部導体33とは存在せず内部導体31が外部に露出している。内部導体31と絶縁体32と外部導体33とは、内部導体31を中心導体とする同軸構造を成している。山状導体34と外部導体33の軸方向(上下方向)とのなす角度αは、90°未満、つまり鋭角であり、とくに略10°〜略30°程度が好ましい。スリーブアンテナ30の動作周波数の波長をλとすると、山状導体34の上縁から下縁までの長さはλ/4であり、山状導体34の上縁から上方の内部導体31の上下方向の長さもλ/4である。 As shown in FIG. 5, on the upper surface of the insulating substrate 7, the receptacle 41 of the coaxial connector 40 (composed of a combination of the receptacle 41 as one connecting member and the plug 45 as the other connecting member) is directed upward. A sleeve antenna 30 for V2X is assembled integrally with the plug 45 fixed and fitted with the receptacle 41. The sleeve antenna 30 further covers the plug 45 having a coaxial structure, the linear inner conductor 31 connected to the central conductor 45 a of the plug 45, the insulator 32 covering the outer periphery of the inner conductor 31, and the outer periphery of the insulator 32. Further, it has a straight cylindrical outer conductor 33 connected to the outer peripheral conductor 45 b of the plug 45 and a mountain conductor 34 connected to the outer conductor 33 at the upper edge. In the following, the term “mountain-like” means a shape that extends radially from the upper edge to the lower edge and decreases in height from the upper edge to the lower edge, that is, there is no base of a cone such as a hollow cone or pyramid. I say the shape. The lower end of the central conductor 45 a of the plug 45 extends below the radiation elements of the planar antennas 10 and 20. The lower end of the central conductor 41a on the side of the receptacle 41 connected to the central conductor 45a of the plug 45 extends below the radiation elements of the planar antennas 10 and 20 and penetrates the substrate 7. Above the upper edge of the mountain-shaped conductor 34, the insulator 32 and the outer conductor 33 do not exist, and the inner conductor 31 is exposed to the outside. The inner conductor 31, the insulator 32, and the outer conductor 33 have a coaxial structure in which the inner conductor 31 is a central conductor. The angle α between the angle conductor 34 and the axial direction (vertical direction) of the outer conductor 33 is less than 90 °, that is, an acute angle, and preferably about 10 ° to about 30 °. When the wavelength of the operating frequency of the sleeve antenna 30 to lambda 1, the length of the upper edge of the mountain-shaped conductor 34 to the lower edge is λ 1/4, from the upper edge of the mountain-shaped conductor 34 above the inner conductor 31 length in the vertical direction is λ 1/4.

レセプタクル41は方形フランジ部42を一体に有し、方形フランジ部42で基板7にネジ止め、固定されている。レセプタクル41に対してプラグ45が嵌合、連結された状態では、プラグ45側の中心導体45aがレセプタクル41側の中心導体41aに接続し、プラグ45側の外周導体45bがレセプタクル41側の外周導体41bに接続する。図5では、外側にネジが形成された外周導体41bに外周導体45bが螺合する構成を図示するが、ネジが形成されていない外周導体41bの外側に外周導体45bが差し込まれて嵌まる構造でもよい。   The receptacle 41 integrally has a square flange portion 42 and is screwed and fixed to the substrate 7 by the square flange portion 42. When the plug 45 is fitted and connected to the receptacle 41, the central conductor 45a on the plug 45 side is connected to the central conductor 41a on the receptacle 41 side, and the outer peripheral conductor 45b on the plug 45 side is the outer peripheral conductor on the receptacle 41 Connect to 41b. Although FIG. 5 illustrates a configuration in which the outer peripheral conductor 45b is screwed onto the outer peripheral conductor 41b having a screw formed on the outer side, a structure in which the outer peripheral conductor 45b is inserted and fitted to the outer side of the outer peripheral conductor 41b having no screw formed. May be.

図6に示すように、基板7を貫通して下面に達したレセプタクル41の中心導体41aは基板7下面のマイクロストリップ線路8にハンダ付けで接続される。さらに図1に示すベース5のケーブル引出孔5cの近傍位置にてマイクロストリップ線路8に中心導体が接続された同軸ケーブル(図示せず)でベース5のケーブル引出孔5cを貫通して外部に引き出される。外周導体41bは基板7のグラウンド導体に接続され、さらに前記同軸ケーブルの外部導体に接続される。   As shown in FIG. 6, the center conductor 41 a of the receptacle 41 which penetrates the substrate 7 and reaches the lower surface is soldered to the microstrip line 8 on the lower surface of the substrate 7. Further, the coaxial cable (not shown) whose center conductor is connected to the microstrip line 8 at a position near the cable lead hole 5c of the base 5 shown in FIG. 1 penetrates the cable lead hole 5c of the base 5 and is pulled out to the outside. Be The outer peripheral conductor 41 b is connected to the ground conductor of the substrate 7 and is further connected to the outer conductor of the coaxial cable.

<同軸コネクタ使用の長所>
アンテナ装置1は、スリーブアンテナ30を同軸コネクタ40で基板7に取り付ける構造であり、スリーブアンテナ30の下部に一体的に固定されたプラグ45をレセプタクル41に嵌めるだけでスリーブアンテナ30を基板7に対し確実に垂直に立設することができる。したがって、スリーブアンテナを基板にハンダ付けして基板に垂直に立設させるよりも製造容易である(ハンダ付けの場合、スリーブアンテナが基板に対し完全な垂直にならず傾くことがある)。また、内部導体31が外部導体33及びレセプタクル41側の外周導体41bで覆われているので、プラグ45側の外周導体45bの螺合の影響を受けにくい。
<The advantage of using a coaxial connector>
The antenna device 1 has a structure in which the sleeve antenna 30 is attached to the substrate 7 by the coaxial connector 40, and the sleeve antenna 30 can be mounted on the substrate 7 simply by fitting the plug 45 integrally fixed to the lower portion of the sleeve antenna 30 into the receptacle 41. It can be erected vertically. Therefore, it is easier to manufacture than soldering the sleeve antenna to the substrate and setting it upright on the substrate (in the case of soldering, the sleeve antenna may not be perfectly perpendicular to the substrate). In addition, since the inner conductor 31 is covered with the outer conductor 33 and the outer peripheral conductor 41 b on the receptacle 41 side, it is difficult to be affected by the screwing of the outer conductor 45 b on the plug 45 side.

図7はスリーブアンテナ30が水平面に対して垂直の場合の、直線偏波かつ垂直偏波における水平面内の指向性を示すシミュレーションによる特性図であり、図8は水平面に対する垂線から5°傾けたスリーブアンテナ30の垂直偏波における水平面の指向性を示すシミュレーションによる特性図であり、図9は水平面に対する垂線から10°傾けたスリーブアンテナ30の水平面の指向性を示すシミュレーションによる特性図である。図7から図9では、スリーブアンテナ30と金属製のベース5のみでシミュレーションを行い、中心から角度0°に向かう方向がアンテナ装置1の前方向である。指向性を示す特性図における最大利得から最少利得を減じた利得偏差は、図7で0dBi、図8で0.6dBi、図9で1.7dBiである。   FIG. 7 is a simulation characteristic diagram showing directivity in a horizontal plane in linear polarization and vertical polarization when the sleeve antenna 30 is perpendicular to the horizontal plane, and FIG. 8 is a sleeve inclined 5 ° from a perpendicular to the horizontal plane. FIG. 9 is a characteristic diagram by simulation showing directivity of the horizontal plane in vertical polarization of the antenna 30, and FIG. 9 is a characteristic diagram by simulation showing directivity of the sleeve antenna 30 inclined at 10 ° from a perpendicular to the horizontal plane. In FIGS. 7 to 9, the simulation is performed only with the sleeve antenna 30 and the metal base 5, and the direction from the center toward the angle 0 ° is the front direction of the antenna device 1. The gain deviation obtained by subtracting the minimum gain from the maximum gain in the directivity characteristic diagram is 0 dBi in FIG. 7, 0.6 dBi in FIG. 8, and 1.7 dBi in FIG.

図7から図9に示すように、スリーブアンテナ30の水平面に対する垂線方向から傾く角度が小さいと、利得偏差が小さくなってスリーブアンテナ30の水平面の指向性がよくなる(理想的な無指向性に近づく)。スリーブアンテナ30は、同軸コネクタ40を取付部品として利用して基板7の垂直方向に立設されているので、製造組立時に傾斜することが無く、水平面の指向性を良好に維持できる。   As shown in FIGS. 7 to 9, when the inclination angle of the sleeve antenna 30 from the vertical direction with respect to the horizontal plane is small, the gain deviation is small and the directivity of the sleeve antenna 30 in the horizontal plane is improved (close to ideal nondirectionality). ). Since the sleeve antenna 30 is erected in the vertical direction of the substrate 7 using the coaxial connector 40 as a mounting part, the sleeve antenna 30 does not incline at the time of manufacturing and assembly, and the directivity of the horizontal surface can be well maintained.

<山状導体34と外部導体軸方向とが成す角度αと利得>
図10は山状導体34が完全に閉じた角度α=0°のモデル1、角度α=10°のモデル2、角度α=30°のモデル3の各々についてシミュレーションによる垂直偏波の水平面内指向特性と平均利得[dBi]とを示した説明図、図11は角度α=60°のモデル4、角度α=80°のモデル5、角度α=90°のモデル6の各々についてシミュレーションによる垂直偏波の水平面内指向特性と平均利得[dBi]とを示した説明図である。図10と図11では、中心から角度0°に向かう方向がアンテナ装置1の前方向である。各モデル共に指向特性に大きな差異はないが、平均利得は、モデル2(角度α=10°)及びモデル3(角度α=30°)が大きく、角度αが略10°〜略30°程度であると平均利得が高くなることがわかる。
<Angle α between the mountain-like conductor 34 and the direction of the outer conductor axis and the gain>
FIG. 10 shows vertical polarization in the horizontal plane by simulation for each of model 1 at angle α = 0 °, model 2 at angle α = 10 ° and model 3 at angle α = 30 ° in which mountain conductor 34 is completely closed. An explanatory view showing characteristics and average gain [dBi]. FIG. 11 is a vertical deviation by simulation for each of model 4 at angle α = 60 °, model 5 at angle α = 80 °, and model 6 at angle α = 90 ° It is explanatory drawing which showed the horizontal direction directivity characteristic of a wave, and average gain [dBi]. In FIGS. 10 and 11, the direction from the center toward the angle 0 ° is the front direction of the antenna device 1. There is no significant difference in directivity characteristics for each model, but the average gain is large at model 2 (angle α = 10 °) and model 3 (angle α = 30 °), and angle α is approximately 10 ° to approximately 30 °. It can be seen that the average gain is high if there is any.

<平面アンテナが近接する場合の山状導体34の長所>
図12のモデル11はモノポールアンテナ単独の場合、モデル12〜14はモノポールアンテナに近接して平面アンテナ(パッチアンテナ)が同一地板上に配置されており、モノポールアンテナと平面アンテナの中心との地板に平行な平面上の距離Dがそれぞれ32mm、57.4mm、82.8mmの場合の、モノポールアンテナに関するシミュレーションによる垂直偏波の水平面内指向特性を示す。ここで、平面アンテナの動作周波数であるSXM帯の波長をλとしたとき、32mm=λ/4に相当する。モノポールアンテナの動作周波数であるDSRC帯の波長をλとしたとき、57.4mm=32mm+λ/2に相当する。また、82.8mm=32mm+λに相当する。
<Advantages of mountain conductor 34 when planar antennas are close to each other>
In the case of the model 11 of FIG. 12 in the case of a monopole antenna alone, in the models 12 to 14, the planar antenna (patch antenna) is disposed close to the monopole antenna on the same ground plane, and the monopole antenna and the center of the planar antenna In the plane parallel to the ground plane, the vertical polarization in the horizontal plane is simulated by simulation for monopole antennas when the distance D on the plane is 32 mm, 57.4 mm, and 82.8 mm, respectively. Here, when the wavelength of the SXM band is the operation frequency of the planar antenna were as lambda 2, which corresponds to a 32mm = λ 2/4. When the wavelength of the DSRC band which is the operating frequency of the monopole antenna was lambda 1, which corresponds to 57.4mm = 32mm + λ 1/2 . In addition, equivalent to 82.8mm = 32mm + λ 1.

図12のモデル12〜14からわかるように、モノポールアンテナの近くに平面アンテナが存在するときは、モノポールアンテナ単独のモデル11に比較して水平面内指向性がかなり劣化している。   As can be seen from the models 12 to 14 in FIG. 12, when a planar antenna is present near the monopole antenna, the directivity in the horizontal plane is considerably deteriorated as compared with the model 11 of the monopole antenna alone.

図13のモデル21はスリーブアンテナ単独の場合、モデル22〜24はスリーブアンテナに近接して平面アンテナが同一地板上に配置されており、スリーブアンテナと平面アンテナの中心との地板に平行な平面上の距離Dがそれぞれ32mm、57.4mm、82.8mmの場合の、スリーブアンテナに関するシミュレーションによる垂直偏波の水平面内指向特性を示す。図13では、スリーブアンテナの山状導体34の角度α=30°であり、平面アンテナの動作周波数(SXM帯)及びスリーブアンテナの動作周波数(DSRC帯)は図12と同じとした。   In the case of the sleeve antenna alone in the model 21 of FIG. 13, the planar antennas are disposed on the same ground plane in close proximity to the sleeve antennas and the models 22 to 24 are on a plane parallel to the ground plane between the sleeve antenna and the center of the planar antenna. In the case of the distance D of 32 mm, 57.4 mm and 82.8 mm, respectively, the directivity characteristics in the horizontal plane of the vertical polarization by simulation for the sleeve antenna are shown. In FIG. 13, the angle α of the mountain-shaped conductor 34 of the sleeve antenna is 30 °, and the operating frequency of the flat antenna (SXM band) and the operating frequency of the sleeve antenna (DSRC band) are the same as in FIG.

図13のモデル22〜24からわかるように、スリーブアンテナの近くに平面アンテナが存在しても、具体的にはスリーブアンテナの中心から82.8mm(=λ+λ/4)以内に平面アンテナの中心が存在しても、スリーブアンテナの水平面内指向性の劣化は少なく、モノポールアンテナのモデル12〜14よりも指向特性が優れている。 As it can be seen from the model 22 to 24 in FIG. 13, even if there is a planar antenna in the vicinity of the sleeve antenna, specifically 82.8mm from the center of the sleeve antenna (= λ 1 + λ 2/ 4) the planar antenna within Even when the center of the sleeve antenna exists, deterioration of the directivity in the horizontal plane of the sleeve antenna is small, and the directivity characteristic is superior to that of the monopole antenna models 12-14.

図14は垂直ダイポールアンテナ80に近接して平面アンテナ81が同一地板82上に配置されたモデルであり、垂直ダイポールアンテナ80と平面アンテナ81の中心との距離Dが32mmの場合の、垂直ダイポールアンテナ80に関するシミュレーションによる垂直偏波の水平面内指向特性を示す。図14では、平面アンテナ81の動作周波数(SXM帯)及び垂直ダイポールアンテナ80の動作周波数(DSRC帯)は図12と同じとした。垂直ダイポールアンテナ80の近くに平面アンテナ81が存在しても、水平面内指向性の劣化は少ない。一方、垂直ダイポールアンテナ80は上下方向の高さがスリーブアンテナよりも大きくなるきらいがある。   FIG. 14 shows a model in which the planar antenna 81 is disposed on the same ground plate 82 in proximity to the vertical dipole antenna 80 and the distance D between the vertical dipole antenna 80 and the center of the planar antenna 81 is 32 mm. 21 shows horizontal plane directivity characteristics of vertical polarization by simulation for 80. In FIG. 14, the operating frequency (SXM band) of the planar antenna 81 and the operating frequency (DSRC band) of the vertical dipole antenna 80 are the same as in FIG. 12. Even when the planar antenna 81 is present near the vertical dipole antenna 80, there is little deterioration of directivity in the horizontal plane. On the other hand, the vertical dipole antenna 80 is likely to be greater in height in the vertical direction than the sleeve antenna.

図12から図14に示すように、山状導体34を有するスリーブアンテナ30は、平面アンテナが近くにあっても、モノポールアンテナよりも水平面の指向性が良好となる。さらに、スリーブアンテナ30は、垂直ダイポールアンテナと同程度に良好な水平面の指向性を得ることができると共に、垂直ダイポールアンテナよりも上下方向の高さを低くすることができる。   As shown in FIG. 12 to FIG. 14, the sleeve antenna 30 having the mountain-shaped conductor 34 has better directivity in the horizontal plane than the monopole antenna even when the planar antenna is nearby. Furthermore, the sleeve antenna 30 can obtain the directivity of the horizontal plane as good as that of the vertical dipole antenna, and can make the height in the vertical direction lower than that of the vertical dipole antenna.

<スリーブアンテナ30の上下方向の高さ>
図15はスリーブアンテナ30の上下方向の高さHと平均利得との関係を示す実測による特性図である。FR−4基板の両面を導体で覆った一辺が300mmの地板となる平板(金属製のベース5に相当)に同軸コネクタ40を設け、同軸コネクタ40に上下方向の高さ(平板からの高さH)を45mm、50mm、60mm、70mm、80mmとしたスリーブアンテナ30を嵌めて(装着して)、各々について測定を行った。スリーブアンテナ30の受信周波数をDSRC帯の5887.5MHzとした。
<Height of sleeve antenna 30 in the vertical direction>
FIG. 15 is a characteristic diagram by measurement showing the relationship between the height H in the vertical direction of the sleeve antenna 30 and the average gain. The coaxial connector 40 is provided on a flat plate (corresponding to the base 5 made of metal) which is a ground plate of 300 mm on one side of which both sides of the FR-4 substrate are covered with a conductor, and the height in the vertical direction of the coaxial connector 40 (height from flat plate H) The sleeve antenna 30 which made 45 mm, 50 mm, 60 mm, 70 mm, and 80 mm was fitted (it mounted), and it measured about each. The reception frequency of the sleeve antenna 30 is 5887.5 MHz in the DSRC band.

一般的にアンテナ素子の上下方向の高さが低くなるとアンテナ素子の平均利得は低下する。しかし、図15に示すように、スリーブアンテナ30の上下方向の高さが70mm以下であっても、スリーブアンテナ30の垂直偏波における水平面平均利得[dBi]に大きな変化は見られない。このため、スリーブアンテナ30は、上下方向の高さが70mm以下であっても上下方向の高さに拘わらず十分な平均利得を得ることができる。   Generally, when the height in the vertical direction of the antenna element decreases, the average gain of the antenna element decreases. However, as shown in FIG. 15, even if the height of the sleeve antenna 30 in the vertical direction is 70 mm or less, no significant change is observed in the horizontal plane average gain [dBi] in the vertical polarization of the sleeve antenna 30. Therefore, the sleeve antenna 30 can obtain a sufficient average gain regardless of the height in the vertical direction even if the height in the vertical direction is 70 mm or less.

本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。   According to the present embodiment, the following effects can be achieved.

(1) アンテナ装置1は、内部導体31と、内部導体31を覆う絶縁体32と、絶縁体32をさらに覆う外部導体33と、上縁で外部導体33に接続する山状導体34とを有するスリーブアンテナ30を用いている。したがって、垂直偏波の水平面内指向特性を理想的な無指向性に近づけることが可能であり、所要の利得を確保できる。このため、車載用等の情報通信系アンテナとして好適に利用できる。特に、山状導体34と外部導体33の軸方向との成す角度αを略10°〜略30°程度に設定することで、平均利得を高くすることが可能になる。 (1) The antenna device 1 has the inner conductor 31, the insulator 32 covering the inner conductor 31, the outer conductor 33 further covering the insulator 32, and the mountain-shaped conductor 34 connected to the outer conductor 33 at the upper edge A sleeve antenna 30 is used. Therefore, it is possible to make the directivity in the horizontal plane of vertical polarization close to the ideal non-directivity, and the required gain can be secured. Therefore, it can be suitably used as an information communication antenna for vehicles, etc. In particular, by setting the angle α between the mountain-shaped conductor 34 and the axial direction of the outer conductor 33 to about 10 ° to about 30 °, the average gain can be increased.

(2) 同軸コネクタ40のレセプタクル41が設けられた基板7と、同軸コネクタ40のプラグ45側に設けられたスリーブアンテナ30とを備え、レセプタクル41にプラグ45を連結して、スリーブアンテナ30を基板7に対して垂直に立設している。このため、スリーブアンテナ30を基板7にハンダ付けしてスリーブアンテナ30を上下方向に立設させるよりもアンテナ装置1の製造組立が容易となる。つまり、従来のハンダ付けの場合、スリーブアンテナが基板に対し完全な垂直にならず傾くことがあり、これを解消しようとすると却って手間かがかかる。同軸コネクタ40を取付に用いることで、スリーブアンテナ30を基板7に対して確実に垂直に立設可能となる。このため、指向性に偏りが生じにくく、理想的な無指向性に近づけることが可能である。 (2) The substrate 7 provided with the receptacle 41 of the coaxial connector 40 and the sleeve antenna 30 provided on the plug 45 side of the coaxial connector 40 are connected, and the plug 45 is connected to the receptacle 41 to form the sleeve antenna 30 It stands vertically to 7. For this reason, the manufacturing and assembly of the antenna device 1 becomes easier than when the sleeve antenna 30 is soldered to the substrate 7 and the sleeve antenna 30 is erected in the vertical direction. That is, in the case of conventional soldering, the sleeve antenna may not be perfectly perpendicular to the substrate and may be inclined. By using the coaxial connector 40 for mounting, the sleeve antenna 30 can be set up perpendicularly to the substrate 7 securely. For this reason, it is possible for the bias to be less likely to occur and to be close to the ideal non-directivity.

(3) 山状導体34を有するスリーブアンテナ30は、平面アンテナが近くにあっても、指向特性の劣化が少なく、モノポールアンテナよりも水平面の指向性が良好となる。さらに、スリーブアンテナ30は、垂直ダイポールアンテナと同程度に良好な水平面の指向性を得ることができると共に、垂直ダイポールアンテナよりも上下方向の高さを低くすることができる。このため、小型化に適したアンテナ装置を提供可能である。 (3) The sleeve antenna 30 having the mountain-like conductor 34 has less deterioration of the directivity characteristics even when the flat antenna is near, and the directivity in the horizontal plane becomes better than that of the monopole antenna. Furthermore, the sleeve antenna 30 can obtain the directivity of the horizontal plane as good as that of the vertical dipole antenna, and can make the height in the vertical direction lower than that of the vertical dipole antenna. Therefore, it is possible to provide an antenna device suitable for miniaturization.

(4) スリーブアンテナ30は、金属製のベース5を基準とした上下方向の高さが70mm以下であっても、十分な平均利得を得ることができ、シャークフィンアンテナ装置に適用可能である。 (4) The sleeve antenna 30 can obtain a sufficient average gain even if the height in the vertical direction with respect to the metal base 5 is 70 mm or less, and is applicable to a shark fin antenna device.

図16から図18を用いて本発明に係るアンテナ装置の実施の形態2を説明する。実施の形態2のアンテナ装置2は、前述の実施の形態1のスリーブアンテナ30の代わりにV2X用のスリーブアンテナ80を設けたアンテナ基板70が用いられている。アンテナ基板70は、基板7に対し略垂直に立設、固定されている。アンテナ基板70は、絶縁体板90の主面(片面)に、直線状の内部導体パターン81と、内部導体パターン81の両側に平行に設けられる直線状の外部導体パターン83と、外部導体パターン83の上端に接続する山状導体パターン84とを有するスリーブアンテナ80を備える。山状導体パターン84は内部導体パターン81を挟んだ外部導体パターン83の両側に設けられている。具体的には、山状導体パターン84は内部導体パターン81に関して線対称に配置された直線状パターンであって、外部導体パターン83の軸方向に対し鋭角を成して下向きに傾いている。これらの内部導体パターン81、外部導体パターン83及び山状導体パターン84は、例えば、絶縁体板90への導体の印刷、絶縁体板90に貼り付けた導体箔のエッチング等で形成される。内部導体パターン81とこれを挟むように配置される外部導体パターン83とは絶縁体板90の主面において所定間隔に保持されている。山状導体パターン84は、前述の実施の形態1における山状導体34を内部導体パターン31を通る平面で切断した断面形状に相当する2次元的な導体パターンを構成するものである。内部導体パターン81は、山状導体パターン84の上縁(上端)よりも上方では外部導体パターン83より突出している。絶縁体板90の主面の反対面には導体パターン等は形成されていない(何も設けられていない)。   Second Embodiment The antenna device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 16 to 18. The antenna apparatus 2 of the second embodiment uses an antenna substrate 70 provided with a V2X sleeve antenna 80 instead of the sleeve antenna 30 of the first embodiment described above. The antenna substrate 70 is erected and fixed substantially perpendicularly to the substrate 7. The antenna substrate 70 has a linear inner conductor pattern 81 on the main surface (one side) of the insulator plate 90, a linear outer conductor pattern 83 provided parallel to both sides of the inner conductor pattern 81, and an outer conductor pattern 83. And a sleeve antenna 80 having a mountain-shaped conductor pattern 84 connected to the upper end of the sleeve. The mountain-shaped conductor patterns 84 are provided on both sides of the outer conductor pattern 83 across the inner conductor pattern 81. Specifically, the mountain-shaped conductor pattern 84 is a linear pattern arranged in line symmetry with respect to the inner conductor pattern 81, and is inclined downward at an acute angle with respect to the axial direction of the outer conductor pattern 83. The inner conductor pattern 81, the outer conductor pattern 83, and the mountain-shaped conductor pattern 84 are formed by, for example, printing of a conductor on the insulator plate 90, etching of a conductor foil attached to the insulator plate 90, or the like. The inner conductor pattern 81 and the outer conductor pattern 83 disposed so as to sandwich the inner conductor pattern 81 are held at a predetermined distance on the main surface of the insulator plate 90. The mountain-shaped conductor pattern 84 constitutes a two-dimensional conductor pattern corresponding to a cross-sectional shape obtained by cutting the mountain-shaped conductor 34 in the first embodiment described above at a plane passing through the inner conductor pattern 31. The inner conductor pattern 81 protrudes from the outer conductor pattern 83 above the upper edge (upper end) of the mountain-shaped conductor pattern 84. No conductor pattern or the like is formed on the opposite surface of the main surface of the insulator plate 90 (nothing is provided).

スリーブアンテナ80の動作周波数における絶縁体板90上の実効波長をλ1eとすると、山状導体パターン84の上端から下端までの長さはλ1e/4であり、山状導体パターン84の上端から上方の内部導体パターン81の上下方向の長さもλ1e/4である。また、スリーブアンテナ80の給電点は、基板7に差し込まれたアンテナ基板70の下端部にあり、内部導体パターン81の下端部81aが、図示しない同軸ケーブルの中心導体に接続され、外部導体パターン83の下端部83aは同軸ケーブルの外部導体に接続される。その他の構成は前述の実施の形態1と同様である。 If the effective wavelength on the dielectric plate 90 at the operating frequency of the sleeve antenna 80 and lambda 1e, the length from the top end of the mountain-shaped conductor pattern 84 to the lower end is a lambda 1e / 4, from the upper end of the mountain-shaped conductor patterns 84 The length of the upper internal conductor pattern 81 in the vertical direction is also λ 1 e / 4. The feeding point of the sleeve antenna 80 is at the lower end of the antenna substrate 70 inserted into the substrate 7, and the lower end 81 a of the inner conductor pattern 81 is connected to the central conductor of the coaxial cable (not shown). The lower end 83a of the is connected to the outer conductor of the coaxial cable. The other configuration is the same as that of the first embodiment described above.

図20は実施の形態2における基板7に対し略垂直なV2X用のスリーブアンテナ80の水平面の指向性を、実施の形態1におけるV2X用のスリーブアンテナ30と対比して示すシミュレーションによる指向特性図である。実施の形態2のV2X用のスリーブアンテナ80は平面的(2次元的)な山状導体パターン84を用いているにもかかわらず、前述の実施の形態1のスリーブアンテナ30に近い指向特性が得られている。   FIG. 20 is a directional characteristic diagram by simulation showing directivity of the horizontal surface of the V2X sleeve antenna 80 substantially perpendicular to the substrate 7 in the second embodiment in comparison with the V2X sleeve antenna 30 in the first embodiment. is there. Although the sleeve antenna 80 for V2X of the second embodiment uses the planar (two-dimensional) mountain-shaped conductor pattern 84, the directivity characteristic similar to that of the sleeve antenna 30 of the first embodiment described above is obtained. It is done.

実施の形態2のアンテナ装置2は、スリーブアンテナ80を絶縁体板90の片面に形成したアンテナ基板70を用いるため、前述の実施の形態1における立体的な山状導体34を持つスリーブアンテナ30に比べて安価に構成できる。また、スリーブアンテナ30に比べて構造が簡単であるので、生産時のバラツキが少ない。このため、生産性が向上する。   Since the antenna device 2 of the second embodiment uses the antenna substrate 70 in which the sleeve antenna 80 is formed on one side of the insulator plate 90, the sleeve antenna 30 having the three-dimensional mountain conductor 34 in the first embodiment described above is used. It can be configured at low cost. In addition, since the structure is simple as compared with the sleeve antenna 30, variation during production is small. Therefore, the productivity is improved.

図19は本発明に係るアンテナ装置の実施の形態3であって、V2X用のスリーブアンテナを有するアンテナ基板70Aの主面の反対面を示す。この場合、アンテナ基板70Aの主面は図18と同じである。絶縁体板90の主面の反対面に裏側外部導体パターン86が設けられている。裏側外部導体パターン86は多数のスルーホール87を介して主面側の外部導体パターン83(図18)に接続されている。アンテナ基板70Aの主面の反対面以外の構成は前述の実施の形態2と同様である。   FIG. 19 is a third embodiment of the antenna device according to the present invention, and shows the opposite surface of the main surface of the antenna substrate 70A having a sleeve antenna for V2X. In this case, the main surface of the antenna substrate 70A is the same as FIG. A backside external conductor pattern 86 is provided on the opposite surface of the main surface of the insulator plate 90. The back side outer conductor pattern 86 is connected to the outer conductor pattern 83 (FIG. 18) on the main surface side through a large number of through holes 87. The configuration other than the opposite surface of the main surface of the antenna substrate 70A is the same as that of the second embodiment described above.

図21は前述の実施の形態2における基板7に対し略垂直なV2X用のスリーブアンテナ80と、実施の形態3における基板7に対し略垂直なV2X用のスリーブアンテナ(裏側外部導体パターン86付き)の水平面の指向性を対比して示すシミュレーションによる指向特性図である。前述の実施の形態2の方が、実施の形態3よりも全方位において利得が少し上回っている。前述の実施の形態2の場合は、外部導体パターン83間の内部導体パターン81も電波の放射に寄与できているからである。   FIG. 21 shows a V2X sleeve antenna 80 substantially perpendicular to the substrate 7 in the second embodiment described above, and a V2X sleeve antenna substantially perpendicular to the substrate 7 in the third embodiment (with the back side outer conductor pattern 86). It is a directivity characteristic view by simulation which contrasts and shows directivity of a horizontal surface of. The gain of the second embodiment is slightly higher than that of the third embodiment in all directions. In the case of the second embodiment described above, the inner conductor patterns 81 between the outer conductor patterns 83 can also contribute to the radiation of radio waves.

以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。   Although the present invention has been described above by taking the embodiment as an example, it is understood by those skilled in the art that various modifications can be made to each component and each processing process of the embodiment within the scope of the claims. It is a place. The following describes the modification.

本発明の各実施の形態では、車載用、とくに車体ルーフ等に装着することを前提としてインナーケースの前側の高さが低く、後側が高く設定されているが、用途に応じてケース構造は任意である。   In each embodiment of the present invention, the height of the front side of the inner case is set low and the rear side is set high on the premise that the inner case is mounted on a vehicle roof, etc. However, the case structure is optional depending on the application. It is.

実施の形態1において、スリーブアンテナを取り付けている同軸コネクタの基板裏面に直接同軸ケーブルを接続してベース底面より引き出す構造も可能である。   In the first embodiment, it is also possible to connect the coaxial cable directly to the back surface of the substrate of the coaxial connector to which the sleeve antenna is attached and pull it out from the bottom of the base.

実施の形態2,3で用いたアンテナ基板70,70Aは図16及び図17に示すようにアンテナ装置2の前後方向に沿うように設けられているが、アンテナ装置2の左右方向に沿うように設けられていても良い。   The antenna substrates 70 and 70A used in the second and third embodiments are provided along the front-rear direction of the antenna device 2 as shown in FIGS. It may be provided.

スリーブアンテナと共にケース内に収容される別のアンテナとして平面アンテナを例示したが、別種のアンテナが収容されていてもよい。   Although a planar antenna is illustrated as another antenna accommodated in a case with a sleeve antenna, another kind of antenna may be accommodated.

また、各実施の形態において、V2X用のスリーブアンテナ30,80とGPS用平面アンテナ20の間に板状の板金で形成されたTEL用アンテナが設けられていても良い。   In each embodiment, a TEL antenna formed of a plate-like sheet metal may be provided between the V2X sleeve antennas 30, 80 and the GPS flat antenna 20.

1 アンテナ装置
5 ベース
6 インナーケース
7 基板
10,20 平面アンテナ
30,80 スリーブアンテナ
31 内部導体
32 絶縁体
33 外部導体
34 山状導体
40 同軸コネクタ
41 レセプタクル
45 プラグ
70,70A アンテナ基板
81 内部導体パターン
83 外部導体パターン
84 山状導体パターン
90 絶縁体板
Reference Signs List 1 antenna device 5 base 6 inner case 7 substrate 10, 20 planar antenna 30, 80 sleeve antenna 31 internal conductor 32 insulator 33 external conductor 34 angled conductor 40 coaxial connector 41 receptacle 45 plug 70, 70A antenna substrate 81 internal conductor pattern 83 Outer conductor pattern 84 Mountain conductor pattern 90 Insulator plate

Claims (10)

内部導体と、前記内部導体を覆う絶縁体と、前記絶縁体をさらに覆う外部導体と、上縁で前記外部導体に接続する山状導体とを有するスリーブアンテナを備え、
前記山状導体は、上縁から下縁に放射状に広がり、
前記内部導体は、前記山状導体の上縁よりも上方では外部に露出している、アンテナ装置。
A sleeve antenna having an inner conductor, an insulator covering the inner conductor, an outer conductor further covering the insulator, and a mountain conductor connected to the outer conductor at an upper edge thereof;
The chevrons extend radially from the upper edge to the lower edge,
The antenna device, wherein the inner conductor is exposed to the outside above the upper edge of the mountain-like conductor.
同軸コネクタの一方の連結部材が設けられた基板と、
前記同軸コネクタの他方の連結部材側に設けられたスリーブアンテナとを備え、
前記一方の連結部材に前記他方の連結部材を連結して、前記スリーブアンテナを前記基板に対して立設した、アンテナ装置。
A substrate provided with one coupling member of the coaxial connector;
And a sleeve antenna provided on the other connection member side of the coaxial connector,
The antenna apparatus which connected the said other connection member to the said one connection member, and erected the said sleeve antenna with respect to the said board | substrate.
前記スリーブアンテナは、前記他方の連結部材の中心導体に接続される内部導体と、前記内部導体を覆う絶縁体と、前記絶縁体をさらに覆いかつ前記他方の連結部材の外周導体に接続される外部導体と、上縁で前記外部導体に接続する山状導体とを有し、
前記山状導体は、上縁から下縁に放射状に広がり、
前記内部導体は、前記山状導体の上縁よりも上方では外部に露出している請求項2に記載のアンテナ装置。
The sleeve antenna has an inner conductor connected to the central conductor of the other connection member, an insulator covering the inner conductor, and an outer member further covering the insulator and connected to the outer periphery conductor of the other connection member A conductor and a chevron conductor connected to the outer conductor at the upper edge,
The chevrons extend radially from the upper edge to the lower edge,
The antenna device according to claim 2, wherein the inner conductor is exposed to the outside above the upper edge of the mountain-like conductor.
内部導体と、外部導体と、前記内部導体と前記外部導体とを所定間隔に保持する絶縁体と、前記外部導体の上端に接続する山状導体とを有するスリーブアンテナを備え、
前記山状導体は、上縁から下縁に放射状に広がり、
前記内部導体は、前記山状導体の上縁よりも上方では前記外部導体より突出している、アンテナ装置。
The sleeve antenna includes an inner conductor, an outer conductor, an insulator for holding the inner conductor and the outer conductor at a predetermined distance, and a mountain conductor connected to an upper end of the outer conductor.
The chevrons extend radially from the upper edge to the lower edge,
The antenna device, wherein the inner conductor protrudes from the outer conductor above the upper edge of the mountain-like conductor.
前記内部導体と、前記外部導体と、前記山状導体とが絶縁体板に設けられたアンテナ基板を有する請求項4に記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 4, further comprising: an antenna substrate in which the inner conductor, the outer conductor, and the mountain conductor are provided on an insulator plate. 前記アンテナ基板は、前記絶縁体板の片面のみに前記内部導体と、前記外部導体と、前記山状導体とが形成されている請求項5に記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 5, wherein the internal conductor, the external conductor, and the mountain conductor are formed on only one side of the insulator plate in the antenna substrate. 前記山状導体は、前記外部導体の軸方向に対し鋭角を成して傾いている請求項1,3から6のいずれか一項に記載のアンテナ装置。   The antenna device according to any one of claims 1 to 6, wherein the mountain-shaped conductor is inclined at an acute angle with respect to the axial direction of the outer conductor. ベースとケースとで囲まれた内部空間に、前記スリーブアンテナと、前記スリーブアンテナとは別の異種アンテナとが配置されている請求項1から7のいずれか一項に記載のアンテナ装置。   The antenna device according to any one of claims 1 to 7, wherein the sleeve antenna and a different kind of antenna different from the sleeve antenna are disposed in an inner space surrounded by a base and a case. 前記異種アンテナが平面アンテナであり、前記平面アンテナは指向方向が前記ベースの上向きとなる配置であり、前記スリーブアンテナは前記ベースに対し立設した配置であって、
前記スリーブアンテナと前記平面アンテナの中心との距離Dが、
D≦λ+λ/4
(但し、前記スリーブアンテナの動作周波数の波長:λ、前記平面アンテナの動作周波数の波長:λ
である請求項8に記載のアンテナ装置。
The different type of antenna is a planar antenna, and the planar antenna is disposed such that the pointing direction is directed upward of the base, and the sleeve antenna is disposed upright with respect to the base.
The distance D between the sleeve antenna and the center of the planar antenna is
D ≦ λ 1 + λ 2/ 4
(However, the wavelength of the operating frequency of the sleeve antenna: λ 1 , the wavelength of the operating frequency of the flat antenna: λ 2 )
The antenna device according to claim 8.
前記スリーブアンテナの前記ベースからの高さは、70mm以下である請求項8又は9に記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 8, wherein a height of the sleeve antenna from the base is 70 mm or less.
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