JP5476713B2 - コネクタ及びこれを配置したアンテナ、並びにこのアンテナを備えた車両用窓ガラス - Google Patents
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Description
本発明のコネクタは、ホルダ部とピックアップ部とが着脱自在に嵌合できるように構成されている。本発明の実施形態1のコネクタのホルダ部を図1の6面図((a)正面図、(b)右側面図、(c)左側面図、(d)平面図、(e)底面図、(f)背面図(裏面図))を示す。また、図2Aには、本発明のコネクタのピックアップ部の6面図を、図2Bには、図2Aの平面図(d)の切断線A−A'における断面図を示す。図1〜2Bを参照にして、この実施形態のコネクタについて説明する。
図3には、本発明の実施形態2のコネクタのホルダ部10'の6面図((a)正面図、(b)右側面図、(c)左側面図、(d)平面図、(e)底面図、(f)背面図)を示した。図3のコネクタと実施形態1のコネクタとの相違部分について説明する。このコネクタにおいては、ホルダ部10'の接地端子3が一枚の金属板から形成されており、接地端子3の両端部3b,3bが接続されている。そして、絶縁ケース4の底面が欠落しており、底面の代わりに底部固定バー4a,4bが配置されている。給電端子2は、底部固定バー4bにより絶縁ケース4に固定されており、絶縁ケース4の底部から裏面(短手)方向に付きだしてはいない。給電端子2が絶縁ケース4の底部から付きだしていないと、アンテナの放射素子とのハンダ付けが困難になるが、接地端子の両端の接着部3b,3bをガラスアンテナにハンダ付けしておけば、金属製の給電端子2の弾性力を利用してアンテナの放射素子との導通は確保できる。このコネクタのその他の部分は、実施形態1のコネクタとほぼ同じであるので、その他の部分については、実施形態1のコネクタの説明を参照すればよい。
実施形態3は、上述の実施形態1のコネクタを備えた本発明のガラスアンテナである。図4にこのアンテナの配置説明図を、図5にガラス基板5上に装着した実施形態3のアンテナの斜視図を示す。このアンテナは、図4に示すように、誘電体であるガラス基板5上に接地極6と線状の放射素子7とが配置され、放射素子7の一部は、接地極6とコプレーナウェイブガイド線路を構成している。コプレーナウェイブガイド線路(Coplanar Waveguide線路:以下CPW線路という。)とは、誘電体基板上に配置された一定幅の中央導体(この場合、放射素子7の長さLtの部分)が、外側導体(この場合、接地極6のうち中央導体を挟む部分)により所定の間隔で両側から挟まれた伝送線路であり、外側導体を接地導体としておけば、中央導体は特定の特性インピーダンスを有する伝送路とすることができる。なお、中央導体と外側導体の間隔Wは、誘電体基板の誘電率や厚さ、中央導体の幅s、中央導体及び外側導体の導電率、などにより決定される。CPW線路は、図4における放射素子7のLtで示される範囲に形成され、放射素子7の幅s、両側の接地極6との間隔Wで構成される伝送線路である。そして、特性インピーダンスが所定の値、例えば50Ωとなるように、中央導体の幅sと外側導体の距離wとの比が、ガラス基板5の厚さ及び比誘電率、中央導体や接地導体の導電率に基づいて設定される。このCPW線路の形成については、文献(例えば書名:MicrostripLines and Slotlines 出版社:Artech House著者:K.C.Gupta他)に詳述されているように周知事項である。
本発明に係るアンテナが実装されるガラス基板は、車両用のフロントガラス、ドアガラス、サイド窓ガラス及び後部窓ガラス等どのような車両用窓ガラスであってもよく、更には建築用の窓ガラスであってもよく、特に限定されない。図4のような構成とした場合、放射素子7と接地極6の少なくとも一部を隠蔽膜上に形成させることで、車外視において放射素子7の細い直線部分のみを見ることになり、デザイン上好ましい。
<コネクタ1の製作>
図1に示すホルダ部及び図2A,2Bに示すピックアップ部からなるコネクタ1を作製した。但し、給電用端子2の接続ピン2aは、円柱状ではなく、給電用端子2の接着部2bをそのまま90度屈曲させて立ち上げた四角柱状のピンとした。
作製したコネクタ1のピックアップ部21に、図2A,2Bに示すように、特性インピーダンス50Ωの同軸ケーブルを接続し、図4に示すように、ガラス基板上に設置したガラスアンテナの放射素子7の給電部及び接地極6に、このコネクタ1の給電用端子2と接地端子3をハンダ付けで固定した。ガラス基板上に設置したこのコネクタ1を備えたアンテナの斜視図を、図5に示した。
s:3mm
W:1mm
Le:28.5mm
Lt:5mm
d:7mm
とした。
図10の斜視図に示すコネクタ(ホルダ部は図8に示し、ピックアップ部は図2A,2Bに示す構造をしている。)を、図9に示すように、実施例と同様のガラス板5(厚さ3.5mm、ガラスの比誘電率7)上に、銅箔により横300mm×縦150mmの接地極6と、対応する放射素子8とを有するガラスアンテナを形成した。放射素子8は、図9に示すように、接地極6から距離g0だけ離して、給電部を接地極6側にし、受信部を接地極6から遠ざかるようにして放射素子8を配置した。この放射素子8と接地極6の組合せは、モノポールアンテナとなっている。
図9に示す各部の寸法は、
s0:3mm
pd:10mm
LD:28.5mm
g0:13mm
とした。
2:給電用端子
2a:接続ピン
2b:装着部
3:接地用端子
3a:接続部
3b:装着部
3c,3d:固定部
4:絶縁ケース
4a,4b:底部固定バー
5:ガラス基板
6:接地極
7:放射素子
8:放射素子
10,10':ホルダ部
11:コネクタ
12:給電用端子
12a:接続ピン
12b:装着部
12c:固定部
13:接地用端子
13a:接続部
13b:装着部
13c:固定部
14:絶縁ケース
15:ホルダ部
21:ピックアップ部
22:絶縁ケース
23:同軸ケーブル
23a:芯線
23b:外周線
23c:絶縁層
23d:絶縁層
24:接地用導体
24a:接続部
24b:固定部(かしめ部)
25:嵌合端子
25a:嵌合部
25b:芯線固定部(かしめ部)
26:嵌合端子固定絶縁ケース
Claims (4)
- 基板上のガラスアンテナに装着するホルダ部と、前記ホルダ部に着脱自在に嵌合し、同軸ケーブルに接続するピックアップ部とを備えるコネクタであって、
前記ホルダ部は、一端が前記ガラスアンテナへの装着面に対し立ち上がって設置された、所定の幅を有する給電用端子と、前記給電用端子の他端の両側を所定の間隔をもって囲むように配置した接地用端子とを備え、
前記ピックアップ部は、前記ホルダ部に装着された際に前記給電用端子の立ち上がっている端部と嵌合される嵌合端子と、前記嵌合端子と前記同軸ケーブルの芯線とを連結する芯線用導体と、前記同軸ケーブルの外周線と連結され、かつ前記ホルダ部に装着された際に前記接地用端子と接続される接地用導体とを備え、
前記嵌合端子は、前記接地用導体に内包され、
前記ホルダ部に前記ピックアップ部が装着された際の特性インピーダンスは、前記同軸ケーブルと略等しく、
前記コネクタの前記給電用端子と前記接地用端子とは、コプレーナウェイブガイド線路を構成し、
前記接地用端子は、前記ホルダ部のガラスアンテナへの装着面の長手方向両端に突設された装着部を有し、
前記給電用端子は、前記ホルダ部のガラスアンテナへの装着面の短手方向に突設された装着部を有することを特徴とするコネクタ。 - 誘電体基板上に線条の放射素子と接地極とを配置したアンテナ部を有し、
請求項1に記載のコネクタの前記給電用端子と前記放射素子とが接続され、前記コネクタの接地用端子と前記接地極とが接続されたことを特徴とするアンテナ。 - 前記放射素子の一部と前記接地極とは、コプレーナウェイブガイド線路を形成していることを特徴とする請求項2に記載のアンテナ。
- 請求項2又は3に記載のアンテナを備えたことを特徴とする車両用窓ガラス。
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