JP4992762B2

JP4992762B2 - 車載統合アンテナ

Info

Publication number: JP4992762B2
Application number: JP2008049907A
Authority: JP
Inventors: 一郎重富
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2008-02-29
Filing date: 2008-02-29
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2028-02-29
Also published as: JP2009207076A

Description

本発明は、互いに異なる周波数帯域を有する複数のアンテナがグランド地板上に搭載され、前記複数のアンテナの各々が複数の給電ケーブルの各々に接続されてなる車載統合アンテナに関する。

近年、車両が高機能化することに伴って、互いに異なる周波数帯域を有する複数のアンテナがグランド地板上に搭載されてなる多周波対応の車載統合アンテナが供されている。この種の車載統合アンテナは意匠性の観点から車外ではなくインパネ（インストルメントパネル）に内蔵されるのが一般的である。ところが、インパネという限られた空間に配置される構成では、安定した性能に必要なグランド地板のサイズを十分に確保することが困難であり、アンテナと各種ＥＣＵとを接続する給電ケーブルにリターン電流が漏洩し、そのリターン電流が漏洩する影響により、指向性が安定しないという状況を招いている。このような問題に対し、筒状のシュペルトップを給電ケーブルの端部に装荷することにより、リターン電流が漏洩する影響を回避する構成が開示されている（例えば特許文献１参照）。
特開２０００−７７９３２号公報

しかしながら、上記した特許文献１に記載されているようなシュペルトップを装荷する構成はアンテナ全体の低姿勢化及び小型化に逆行するものであり、得策であるとは言い難い。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、リターン電流が漏洩する影響を未然に回避することができ、安定した指向性を実現することができ、しかも、アンテナ全体の低姿勢化及び小型化をも実現することができる車載統合アンテナを提供することにある。

請求項１に記載した発明によれば、互いに異なる周波数帯域を有する複数のアンテナが搭載されているグランド地板をプリント基板により構成し、複数のアンテナの各々に給電する複数の給電ケーブルの各々に対応して複数のアンテナの各々が送受信する電波の１波長の約４分の１の長さを有する漏洩電流阻止部をプリント基板上にストリップラインにより形成したので、漏洩電流阻止部を形成することにより、リターン電流が漏洩する影響を未然に回避することができ、安定した指向性を実現することができる。しかも、漏洩電流阻止部をプリント基板上にストリップラインにより形成したので、誘電率が「１」である空間に漏洩電流阻止部を形成する場合よりもプリント基板の誘電率により漏洩電流阻止部の長さを短縮することができ、部品点数が増大することもない。また、漏洩電流阻止部を平面状に構成することができ、アンテナ全体の低姿勢化及び小型化をも実現することができる。

請求項２に記載した発明によれば、互いに異なる周波数帯域を有する複数のアンテナが搭載されているグランド地板を多層基板からなるプリント基板により構成し、複数のアンテナの各々に給電する複数の給電ケーブルの各々に対応して複数のアンテナの各々が送受信する電波の１波長の約４分の１の長さを有する漏洩電流阻止部を多層基板にあって複数のアンテナの実装面とグランド面との間の層に形成したので、漏洩電流阻止部を形成することにより、リターン電流が漏洩する影響を未然に回避することができ、安定した指向性を実現することができる。しかも、漏洩電流阻止部からの輻射による影響を未然に回避することができる。

請求項３に記載した発明によれば、漏洩電流阻止部をグランド地板の端部に形成したので、リターン電流が漏洩する影響をより確実に回避することができる。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。図１は車載統合アンテナの全体構成を概略的に示している。車載統合アンテナ１は、８００ＭＨｚ帯域の電話通信用のアンテナ２，３、１５００ＭＨｚ帯域のＧＰＳ受信用のアンテナ４、２５００ＭＨｚ帯域のＶＩＣＳ受信用のアンテナ５、５８００ＭＨｚ帯域のＥＴＣ通信用のアンテナ６がグランド地板７上に実装されて構成されている。

電話通信用のアンテナ２は、グランド地板７の一部が切起こされて線状のエレメントが形成されてなる変形折り返しアンテナにより構成され、そのエレメントの一端部２ａは給電ケーブル（同軸ケーブル）８の内部導体８ａが接続されて給電点とされている。給電ケーブル８の内部導体８ａの接続箇所は半田９により半田付けされている。電話通信用のアンテナ３は、グランド地板７の一部が切起こされて線状のエレメントが形成されてなる変形折り返しアンテナにより構成され、そのエレメントの一端部３ａは給電ケーブル（同軸ケーブル）１０の内部導体１０ａが接続されて給電点とされている。給電ケーブル１０の内部導体１０ａの接続箇所は半田１１により半田付けされている。尚、これら電話通信用のアンテナ２と電話通信用のアンテナ３とは非対称の形状である。また、図１では、グランド地板７の切欠かれた箇所を明記していない。

ＧＰＳ受信用のアンテナ４は、板状のエレメント（金属板）１２を搭載した矩形状の誘電体１３がサブ基板１４に実装されて構成されている。ＶＩＣＳ受信用のアンテナ５は、サブ基板１４上に形成された導体パターン１５により構成されている。板状のエレメント１２の一部及びパターン１５の一部は給電ケーブル（同軸ケーブル）１６の内部導体（図示せず）が接続されて給電点とされている。尚、サブ基板１４は台座（図示せず）によりグランド地板７の面方向に対して所定角度だけ傾斜されている。

ＥＴＣ通信用のアンテナ６は、板状のエレメント（金属板）１７を搭載した矩形状の誘電体１８がサブ基板１９に実装されて構成されている。板状のエレメント１７の一部は給電ケーブル（同軸ケーブル）２０の内部導体（図示せず）が接続されて給電点とされている。尚、サブ基板１９も台座（図示せず）によりグランド地板７の面方向に対して所定角度だけ傾斜されている。

グランド地板７は、プリント基板により構成され、その表面７ａは上記した各種アンテナ２〜６が実装されるアンテナ実装面とされ、その裏面７ｂは全体が導体により形成されてグランド面とされている。上記した電話通信用のアンテナ２に給電する給電ケーブル８、電話通信用３のアンテナに給電する給電ケーブル１０、ＧＰＳ受信用のアンテナ４及びＶＩＣＳ受信用のアンテナ５に給電する給電ケーブル１６、ＥＴＣ通信用のアンテナ６に給電する給電ケーブル２０は、各々がグランド地板７の一辺側から同一方向に引出される態様でグランド地板７の表面７ａ上に配置されている。そして、それら給電ケーブル８，１０，１６，２０の各々に対応して「コ」字状の漏洩電流阻止部２１〜２４がグランド地板７の表面７ａ上の端部にストリップラインにより形成されている。

漏洩電流阻止部２１〜２４は、スルーホール（図示せず）を介してグランド地板７の裏面７ｂと導通されており、図２に示すように、その長手方向の寸法（給電ケーブル８，１０，１６，２０の延設方向の寸法）（図２中「ａ」にて示す）は各々が対応するアンテナにより送受信される電波の１波長の約４分の１の長さに形成されていると共に、その左右対称となる中心部で給電ケーブル８，１０，１６，２０の外部導体（編組線）８ｂ，１０ｂ，１６ｂ，２０ｂが接続されている。電波の１波長の約４分の１の長さとは、電波の１波長の概ね４分の１の長さであり、電波の１波長の４分の１の長さを中心として前後にある程度の幅を持たせた長さである。給電ケーブル８，１０，１６，２０の外部導体８ｂ，１０ｂ，１６ｂ，２０ｂの接続箇所は半田２５〜２８により半田付けされている。この場合、給電ケーブル８，１０，１６，２０の外部導体８ｂ，１０ｂ，１６ｂ，２０ｂはシース（保護被覆）の一部が剥がされることで漏洩電流阻止部２１〜２４に接続されている。尚、図２は、漏洩電流阻止部２１を代表して示している。

ここで、グランド地板７のサイズに着目すると、車載統合アンテナ１が車両に搭載されるという制約から、そのサイズは小さい方が望ましい。その一方で、グランド地板７のサイズが十分に確保されていないと、上記した給電ケーブル８，１０，１６，２０にリターン電流が漏洩し、そのリターン電流が漏洩する影響により、指向性が安定しないという状況を招く。安定した性能を得るには、グランド地板７の一辺の長さは一般的にはアンテナにより送受信される電波の１波長の２分の１の長さが必要であり、本実施形態では電話通信用の８００ＭＨｚ帯域に対応して「１９０ｍｍ」が必要である。

そこで、本実施形態は、グランド地板７をプリント基板により構成し、漏洩電流阻止部２１〜２４をストリップラインにより形成することにより、グランド地板７のサイズが十分に確保されていなくとも、リターン電流が漏洩する影響を未然に回避し、安定した指向性を実現している。つまり、グランド地板７の一辺の長さ（図１中「Ｌ１」，「Ｌ２」にて示す）は「１９０ｍｍ」未満であっても良く、例えば「９０ｍｍ」であっても良い。

以上に説明したように本実施形態によれば、車載統合アンテナ１において、グランド地板７をプリント基板により構成し、互いに異なる周波数帯域を有する複数のアンテナ２〜６の各々に給電する複数の給電ケーブル８，１０，１６，２０の各々に対応して漏洩電流阻止部２１〜２４をグランド地板７上にストリップラインにより形成したので、リターン電流が漏洩する影響を未然に回避することができ、安定した指向性を実現することができる。しかも、漏洩電流阻止部２１〜２４をグランド地板７上にストリップラインにより形成したので、誘電率が「１」である空間に漏洩電流阻止部を形成する場合よりもプリント基板の誘電率により漏洩電流阻止部２１〜２４の長さを短縮することができ、部品点数が増大することもない。また、漏洩電流阻止部２１〜２４を平面状に構成することができ、アンテナ全体の低姿勢化及び小型化をも実現することができる。さらに、漏洩電流阻止部２１〜２４をグランド地板７の端部に形成したので、リターン電流が漏洩する影響をより確実に回避することができる。

本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形または拡張することができる。
互いに異なる周波数帯域を有する複数のアンテナは、上記した用途以外のアンテナであっても良い。
グランド地板７を多層基板からなるプリント基板により構成し、漏洩電流阻止部２１〜２４を多層基板にあって複数のアンテナ２〜６の実装面とグランド面との間の層に形成しても良く、そのように構成すれば、漏洩電流阻止部２１〜２４からの輻射による影響をも未然に回避することができる。
漏洩電流阻止部２１〜２４にインピーダンス整合機能を持たせるように構成しても良く、そのように構成すれば、アンテナ性能を漏洩電流阻止部２１〜２４により調整することもできる。

本発明の一実施形態を示す外観斜視図漏洩電流阻止部を示す平面図

符号の説明

図面中、１は車載統合アンテナ、２，３は電話通信用のアンテナ２（アンテナ）、４はＧＰＳ受信用のアンテナ（アンテナ）、５はＶＩＣＳ受信用のアンテナ（アンテナ）、６はＥＴＣ通信用のアンテナ（アンテナ）、７はグランド地板、８，１０，１６，２０は給電ケーブル、２１〜２４は漏洩電流阻止部である。

Claims

互いに異なる周波数帯域を有する複数のアンテナがグランド地板上に搭載され、前記複数のアンテナの各々が複数の給電ケーブルの各々に接続されてなる車載統合アンテナであって、
前記グランド地板をプリント基板により構成し、前記複数の給電ケーブルの各々に対応して前記複数のアンテナの各々が送受信する電波の１波長の約４分の１の長さを有する漏洩電流阻止部を前記プリント基板上にストリップラインにより形成したことを特徴とする車載統合アンテナ。
互いに異なる周波数帯域を有する複数のアンテナがグランド地板上に搭載され、前記複数のアンテナの各々が複数の給電ケーブルの各々に接続されてなる車載統合アンテナであって、
前記グランド地板を多層基板からなるプリント基板により構成し、前記複数の給電ケーブルの各々に対応して前記複数のアンテナの各々が送受信する電波の１波長の約４分の１の長さを有する漏洩電流阻止部を前記多層基板にあって前記複数のアンテナの実装面とグランド面との間の層に形成したことを特徴とする車載統合アンテナ。
請求項１または２に記載した車載統合アンテナにおいて、
前記漏洩電流阻止部を前記グランド地板の端部に形成したことを特徴とする車載統合アンテナ。