JP2588458B2 - Gps電波受信アンテナ装置 - Google Patents
Gps電波受信アンテナ装置Info
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- JP2588458B2 JP2588458B2 JP4094769A JP9476992A JP2588458B2 JP 2588458 B2 JP2588458 B2 JP 2588458B2 JP 4094769 A JP4094769 A JP 4094769A JP 9476992 A JP9476992 A JP 9476992A JP 2588458 B2 JP2588458 B2 JP 2588458B2
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Description
(この発明においてGPS電波という)を受信するアン
テナ装置に関するものである。
中心として±1MHz程度の周波数範囲をもって送信さ
れており、普通には、スパイラル線状の受波素子による
スパイラル型アンテナが用いられるが、構造を簡単化す
るなどのため、円形状の受波素子による円板型アンテナ
を、電波を送信する衛星が地平線に近い低い位置にある
場合でも受信感度が良好に得られるように、水平方向の
指向性をなるべく大きくしたものも用いられている。
電波受信アンテナ装置を構成する場合、電波の周波数が
非常に高いため、受波素子の具体的な形状や寸法は実験
的に、いわゆるカット・アンド・トライによって求めら
れている。
ート、ヨットなど軽量小型船舶や小型自動車にまで利用
される状況にあるので、必然、アンテナ装置はなるべく
小型で性能のよいものが望まれているという課題があ
る。
な受波素子を形成する導体板、つまり、受波導体板を絶
縁基板上に設けてGPS電波を受信するアンテナ装置で
あって、上記の絶縁基板を実効誘電率が3程度の材質に
設定するとともに、厚みを2.4mm程度に設定する絶
縁基板手段と、上記の受波導体板を直径が58mm程度
の円板状に形成するとともに、絶縁基板の上面側に添わ
せて配置する受波素子手段と、上記の受波導体板の直径
の中心点から11mm程度の位置点に受信リードを接続
するとともに、受信リードを絶縁基板の下面側に導出す
る受信リード手段と、上記の受信リードの周囲を欠除し
たアース用導体板を絶縁基板の下面側の全面に添わせて
配置するアース導体板手段と、上記の受波導体板の中心
点と受信リードの位置点とを結ぶ線に対して45゜程度
の角度で交差する線を中心として、受波導体板の外周の
両側に切り欠きを設ける偏波合成用切欠手段と下面側に
GPS電波の受信信号を増幅する増幅回路を設けた増幅
回路配線基板の上面側を前記アース用導体板の下面側に
添わせて配置する増幅回路配線基板手段と、 前記受信リ
ードを前記増幅回路配線基板の下面側に導出するととも
に、前記受信リードを前記増幅回路の配線の入力部分に
接続する回路接続手段と 前記受波導体板の中心点を前記
絶縁基板を貫通するアースリードによて前記アース用導
体板に短絡するアンテナ中心接地手段とを設けるなどに
よって、上記の課題を解決し得るようにしたものであ
る。
寸法は各図に示すとおりであり、図1において、アンテ
ナ基板Aは、絶縁基板1・受波導体板2・アース用導体
板3・受信リード4を、各部材として構成してある。
高周波絶縁材料であり、好適には、厚さ2.4mmで実
効誘電率が3〜3.3のグラスファイバー入りポリヘニ
レンオキサイド樹脂材を用いて形成する。
面を形成するアース用導体板3とは、薄い銅板であり、
好適には、厚さ0.018mm(18ミクロン)程度の
ものを用いて形成し、絶縁基板1の上面側に添わせて受
波導体板2を配置し、また、絶縁基板1の下面側に添わ
せてアース用導体板を配置してある。
板3の3つの部材は接着剤で固定して一体に構成する
が、好適には、両面プリント配線基板状に形成したもの
を用いて、上記の所要のパターンをエッチング加工によ
り形成する。
さい円形状に形成され、後記の受信リード4の接続用穴
と、後記の偏波用の切り欠き2aとが形成されている。
また、アース用導体板3は、絶縁基板1と同一の外形に
し、後記の受信リード4を絶縁して導出するために、受
信リード4の周囲を欠除して形成されており、好適に
は、この欠除部分3aの直径を3mmにして形成してあ
る。
線であり、受波導体板2の所定の位置点2b、つまり、
受波導体板2の直径の中心点2cから11mmの位置点
に、ハンダ付けなどの導電接続によって接続され、絶縁
基板1の下面側に導出してあり、好適には、直径が0.
5mm程度の銅線で形成する。
め、これを偏波合成して受波するための切り欠き部分で
あり、受波導体板2の直径の中心点2cと受信リード4
の位置点2bとを結ぶ線2dに対して45°の線2eを
中心として、受波導体板2の外周の両側に設けてある。
取り付けるための穴であり、アンテナ基板Aの外周付近
であって、受波導体板2を外れた外側に位置する点に貫
通して設けてある。
縁基板11・アース用導体板12・増幅回路配線13・
増幅回路素子14を各部材として構成してある。そし
て、絶縁基板11は、高周波絶縁材料の基板であり、好
適には、厚さ1.2mmで実効誘電率が4〜5のグラス
フアィバー入りエポキシ樹脂材を用いて形成する。
GPS電波の受信信号を増幅回路を形成する増幅回路配
線とは、薄い銅板であり、好適には、厚さ0.018m
m(18ミクロン)程度のものを用いて形成し、絶縁基
板11の上面側に添わせてアース用導体板12を配置
し、また、絶縁基板11の下面側に添わせて増幅回路配
線13を配置してある。
回路配線13の3つの部材は接着剤で固定して一体に構
成するが、好適には、両面プリント配線基板状に形成し
たものを用いて、上記の所要のパターンをエッチング加
工により形成する。
一の外形にし、上記の受信リード4を絶縁して導入する
ために、絶縁基板11の受信リード用導入穴12aの周
囲部分を欠除して形成されており、好適には、この欠除
部分12bの直径を3mmにして形成するほか、要所に
後記のアース用スルーホールが形成してある。
増幅回路の構成に必要な配線とインダクタンス素子部分
のパターンを含むものを図6(B)ようなパターンで形
成するとともに、パターンのアースを要する要所にスル
ーホールを設けてアース用導体板12と導電接続してあ
る。
要なコンデンサー・抵抗・トランジスターなどの素子部
品であり、いずれもペレット状の素子を用い、ハンダ付
けなどの導電接続によって増幅回路配線13のパターン
の所要位置に接続してある。
好適には、GN1010型FETトランジスターを用
い、増幅回路の各段利得が10dB程度で合計30dB
程度になるようにしてある。
子INに配置されるインダクタンスL1のみを、いわゆ
る「コの字」連続状のパターンで形成し、他の段の各イ
ンダクタンスL2〜L6は、単なる直線パターンの長さ
によってインダクタンス成分を形成している。
ランジスターの入力側にはインダクタンスを設けない
で、増幅の帯域幅が狭くなり過ぎて発振現象を起こすの
を防止しており、また、出力端子OUTは、増幅出力を
取り出す端子の役目と、他の部分にある電源回路から供
給される動作用直流電源を与える役目とを兼ねている。
テナ基板Aに取り付けるための穴であり、増幅回路配線
基板Aの外周付近に位置する点に貫通して設けるととも
に、適宜のパターンによる座15aを下面側に設けたス
ルーホールにしてアース用導体板12と金属材的、か
つ、電導的に接続してあり、後記のように、座15aの
側から、ハンダ付けなどの電導接続によってアンテナ基
板Aの下面側に密着させて固定し得るようにしてある。
部分を電磁的に遮蔽して外界から電波などとの結合を除
くとともに、アンテナ基板Aの外力による変形を保護す
るためのもので、金属板を浅い帽子を逆さまにしたよう
な形状に形成し、上側に張り出した「つば状」部分21
aであってアンテナ基板Aの取付穴5に対応する位置に
取付ネジ穴21bを設けるとともに、後記の出力用ケー
ブルDを導出するための切欠部分21cを設けてあり、
好適には、厚さ0.7mm程度の鉄板を用いて形成し、
防錆加工をほどこしてある。
は、図1のアンテナ基板Aの下面側に、受信リード4の
穴位置を一致させながら、図2の増幅回路配線基板Bの
上面を密着状に合わせるとともに、受信リード4の下端
側を増幅回路配線13の入力端子INのパターン部分
に、また、取付穴15の座15aをアース用導体板3
に、ハンダ付けなどの導電接続によって固定することに
より、アンテナ基板Aと増幅回路配線基板Bとを一体に
固定する。
UTとアース端子とのパターン部分にケーブルDの一端
をハンダ付けなどの電導接続によって接続するととも
に、ケーブルDの他端にコネクターEを接続したもので
ある。
付アンテナ200は、図4の増幅回路付アンテナ100
のアンテナ基板1の下面側に図3のシールド覆Cの「つ
ば状」部分21aの上面側を合わせ、取付穴5と取付ネ
ジ穴21bとを一致させて取付ネジ22により締め付け
て一体に固定したものである。
て実施することができる。
スL2〜L6を「コの字」連続状のパターンなどの適宜
のパターンにして形成する。
子OUTから供給せずに、別個の電源専用の端子を設け
て、別個の電源線により供給する。
ように、四隅切取形の四角形にして、小型の材料で済ま
せる。
容し得る範囲で、僅かに変更する。
ールド覆保持型増幅回路付アンテナ200を、GPS電
波の透過に支障の無い材質で形成された防水構造のカバ
ーの内部に、収納する。
どの軽量金属板で形成したもの、または、樹脂材で形成
して上面側に金属皮膜を施したものにする。
えば、樹脂材のネジにして、受波導体板2の水平高さ付
近に他の導電体が存在しないようにするか、もしくは、
取付ネジを皿ネジにする。また、取付穴5をネジ穴に変
えるとともに取付ネジ穴21bを取付穴に変えて取付ネ
ジ22を下側からネジ込むようにするなどにより、取付
ネジ22の上端部分が受波導体板2の水平高さ以下にな
るようにする。
Aにおける受波導体板2の中心点、つまり、図1または
図7における中心点2Cを、絶縁基板1を貫通するアー
スリード20によって、アース用導体板3に接続する。
0を、図8(A)のように、ハトメ金具によって構成す
るとともに、図8(B)のように、増幅回路配線基板B
のアース用導体板12に接触させることにより、増幅回
路配線基板Bのアース側と導電接続するように構成す
る。また、必要に応じて、図8(B)のハトメ金具によ
るアースリード20の周囲と受波導体版2とをハンダつ
けするとともに、ハトメ金具の中央の穴を利用してハン
ダを流し込むことにより、ハトメ金具を下面側のアース
用導体板3と増幅回路配線基板Bのアース用導体板12
とにハンダ付けして、増幅回路配線基板Bのアース側と
導電接続するように構成する。
20を、図8(C)のように、導体線をハンダ付けして
構成するとともに、この導体線によるアースリード20
を増幅回路配線基板Bのアース回路配線部分21にハン
ダ付けして、増幅回路配線基板Bのアース側と導電接続
するように構成する。
S電波の周波数に対して受信能率を高めるべくカットア
ンドトライにより、材質と各部の寸法を選定してあるの
で、アンテナ基板Aでは、絶縁基板の誘電体損失が少な
く、かつ、比較的に実効誘電率が大きいため、図のよう
な小型のものでも、5〜6dBi程度の高感度で指向性
の広いアンテナ素子が得られる。
の誘電率が大きいため、同調回路などの回路パターンを
小型にして全体を小型に形成でき、アンテナ基板Aの下
面側のアース用導体板に隠くすに密着させて構成してい
るので、受信リードをごく短くでき、各回路構成におけ
る配線損失を極力少ないものにして形成することができ
る。
きるため、他の配置物に体する静電容量を少なくし得る
ので、増幅回路の比較的近くに筐体などの金属体を近接
して配置することができ、他の構成体から独立したシー
ルド覆保持型増幅回路付アンテナ200として構成した
場合にも、シールド覆Cを浅い小型のものにして、高さ
をごく低くした薄型小型のものにして提供し得るなどの
特長がある。
斜視図
Claims (3)
- 【請求項1】 受波素子を形成する導体板(以下、受波
導体板という)を絶縁基板上に設けてGPS電波を受信
するアンテナ装置であって、 a.前記絶縁基板を実効誘電率が3程度の材質に設定す
るとともに、厚みを2.4mm程度に設定する絶縁基板
手段と、 b.前記受波導体板を直径が58mm程度の円板状に形
成するとともに、前記絶縁基板の上面側に添わせて配置
する受波素子手段と、 c.前記受波導体板の直径の中心点から11mm程度の
位置点に受信リードを接続するとともに、前記受信リー
ドを前記絶縁基板の下面側に導出する受信リード手段
と、 d.前記受信リードの周囲を欠除したアース用導体板を
前記絶縁基板の下面側の全面に添わせて配置するアース
導体板手段と、 e.前記受波導体板の中心点と前記受信リードの位置点
とを結ぶ線に対して45゜程度の角度で交差する線を中
心として、前記受波導体板の外周の両側に切り欠きを設
ける偏波合成用切欠手段と f.下面側にGPS電波の受信信号を増幅する増幅回路
を設けた増幅回路配線基板の上面側を前記アース用導体
板の下面側に添わせて配置する増幅回路配線基板手段
と、 g.前記受信リードを前記増幅回路配線基板の下面側に
導出するとともに、前記受信リードを前記増幅回路の配
線の入力部分に接続する回路接続手段と h.前記受波導体板の中心点を前記絶縁基板を貫通する
アースリードによて前記アース用導体板に短絡するアン
テナ中心接地手段とを具備することを特徴とするアンテ
ナ装置。 - 【請求項2】i.前記アースリードを、前記増幅回路配
線基板のアース用導体板に接触させ、または、前記増幅
回路基板のアース回路配線部分に接続することにより、
前記増幅回路配線基板のアース側と導通接続するアンテ
ナ/増幅回路アース手段をさらに具備することを特徴と
する請求項1記載のアンテナ装置。 - 【請求項3】j.深さが7mm程度で直径が70mm程
度の底面をもつシールド覆を前記アース用導体の下面側
に配置するシールド手段をさらに具備することを特徴と
する請求項1又は2記載のアンテナ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4094769A JP2588458B2 (ja) | 1991-03-22 | 1992-03-21 | Gps電波受信アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3-132327 | 1991-03-22 | ||
JP13232791 | 1991-03-22 | ||
JP4094769A JP2588458B2 (ja) | 1991-03-22 | 1992-03-21 | Gps電波受信アンテナ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05327332A JPH05327332A (ja) | 1993-12-10 |
JP2588458B2 true JP2588458B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=15078730
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4094769A Expired - Lifetime JP2588458B2 (ja) | 1991-03-22 | 1992-03-21 | Gps電波受信アンテナ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2588458B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4719719B2 (ja) * | 2007-06-22 | 2011-07-06 | 原田工業株式会社 | アンテナ素子の接続部の防水接続構造 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0157810U (ja) * | 1987-10-07 | 1989-04-11 | ||
JPH03220802A (ja) * | 1990-01-26 | 1991-09-30 | Pioneer Electron Corp | マイクロストリップアンテナ |
-
1992
- 1992-03-21 JP JP4094769A patent/JP2588458B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05327332A (ja) | 1993-12-10 |
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