JPH0641215U - 平面アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＧＰＳ（Global Positioning System ）等
で、平面アンテナ素子を用いて電波を受信するための平
面アンテナ装置に関し、小型でノイズの影響を受けにく
い平面アンテナ装置を提供することを目的とする。 【構成】 平面アンテナ素子部１１を取付板１２を介し
て回路基板１３に積層して配置し、半田付けし、平面ア
ンテナ素子部１１，取付板１２，回路基板１３を一体的
に固着すると共に取付板１２及び回路基板１３をケース
部材１４に一体的に半田付けすることにより平面アンテ
ナ素子部１１，取付板１２，回路基板１３，ケース部材
１４を一体的に固定する。また、ケース部材１４にカバ
ー部材１５を取付け、取付板１２，ケース部材１４，カ
バー部材１５により回路基板１３をシールドする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は平面アンテナ装置に係り、特にＧＰＳ（Global Positioning System ）等で平面アンテナ素子を用いて電波を受信するための平面アンテナ装置に関す る。

【０００２】

【従来の技術】

ＧＰＳは複数個のＧＰＳ衛星という人工衛星から地上に放射される電波を利用 して、利用者の現在位置（緯度、経度、高度）を知るシステムで、通常、アンテ ナユニット、受信部、信号処理部、表示部等で構成されている。

【０００３】 人工衛星からの電波はアンテナユニットで受信され、増幅された後、受信部に 供給される。受信部ではアンテナユニットからの信号を復調した後、信号処理部 に供給する。信号処理部は受信部からの復調データに基づいて測位等の信号処理 が行なわれる。表示部では信号処理部で測位された測位結果を地図上に表示する 。

【０００４】 図１０に従来のアンテナユニットの概略構成図を示す。アンテナユニットは通 常電波を電気信号に変換するアンテナ素子部１とアンテナ素子部１で変換された 電気信号を増幅するローノイズアンプが形成された回路部２とで構成されている 。アンテナ素子部１は小型化のために絶縁基板１ａ上に導電性薄膜１ｂを形成し てなる平面アンテナ素子が用いられる。アンテナ素子部１と回路部２とは夫々別 体で構成され、ケーブル３により互いに接続され、外部ケース４内に並設され、 収納されていた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかるに、従来のアンテナユニットは、アンテナ素子部と回路部とが夫々別体 で構成されており、アンテナ素子部と回路部とは並設され、ケーブルにより接続 されていたため、設置面積が大きくなってしまうと共に、ケーブルからノイズが 侵入しやすい等の問題点があった。

【０００６】 本考案は上記の点に鑑みてなされたもので、小型でノイズの影響を受けにくい 平面アンテナ装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、電波を受信する平面アンテナ素子と、平面アンテナ素子と接続され 、平面アンテナ素子で受信した信号を処理し、出力する回路が形成された回路基 板と、回路基板を収納する収納ケースとを有する平面アンテナ装置であって、 一面に平面アンテナ素子が取付けられ、他面に、回路基板が取付けられ、前記 アンテナ素子と前記回路基板とを積層して保持する取付板を具備し、前記回路基 板を前記収納ケースに固定することにより前記平面アンテナ素子及び前記回路基 板を前記収納ケースと一体化する構成としてなる。

【０００８】

【作用】

平面アンテナ素子は取付板の一面に取付けられ、回路基板は取付板の他面に取 付けられる。回路基板を収納ケースに固定することにより平面アンテナ素子が収 納ケースに一体的に保持される。

【０００９】 このとき、平面アンテナ素子はその受信面が回路基板に平行に積層されるよう に取付部材により取付けられるため、装置本体の取付面積を小さくできる。

【００１０】 また、平面アンテナ素子と回路基板とを近接して設けることができるため、ノ イズが侵入しにくくなると共に、信号損失も小さくできる。

【００１１】

【実施例】

図１は本発明の一実施例の構成図を示す。同図中、５は平面アンテナ装置本体 を示す。平面アンテナ装置本体５は内部ケース部材６内に収納され、内部ケース 部材６はさらに内部ケース部材６にネジ留めされた外装ケース部材７により被覆 される。

【００１２】 内部ケース部材６は上ケース部材６ａ及び下ケース部材６ｂよりなり上ケース 部材６ａと下ケース部材６ｂとの接合部分には樹脂製のパッキン６ｃが配設され 、内部を密閉状態に保持する構成とされている。

【００１３】 下ケース部材６ｂ内部には装置本体５の取付用ネジ穴６ｂ-1が形成されている 。装置本体５は後述する取付孔を介してネジ８をネジ穴６ｂ-1に螺入することに より下ケース部材６ｂに固定される。

【００１４】 また、下ケース部材６ｂの外側部にはマグネット９ａ，９ｂの取付部６ｂ-2が 形成されている。マグネット９ａ，９ｂは取付部６ｂ-2にネジ留めされる。マグ ネット９ａ，９ｂにより装置を自動車のボディ等に固定する構成とされている。

【００１５】 装置本体５には後述するコネクタが設けられ、このコネクタにはケーブル１０ が接続される。ケーブル１０は内部ケース部材６及び外部ケース部材７を貫通し て、外部に引き出される。

【００１６】 図２は本考案の一実施例の装置本体５の要部の分解斜視図を示す。同図中、１ １は平面アンテナ素子、１２は取付板、１３は回路基板、１４はケース部材、１ ５はカバー部材を示す。

【００１７】 図３に平面アンテナ素子１１の構成図を示す。平面アンテナ素子１１は誘電体 セラミクス等の誘電体材料よりなる基板１１ａ上に金属等の導電材料よりなる導 電薄膜１１ｂを形成してなる。導電薄膜１１ｂはピン１１ｃを介して外部と接続 される。ピン１１ｄは導電薄膜１１ｂ上より基板１１ａに形成されたスルーホー ル１１ｄに挿入され、頭部１１ｃ-1が導電薄膜１１ｂと半田付けされ、接触し、 他端１１ｃ-2は基板１１ａ裏面に突出される。ピン１１ｄの他端１１ｃ-2が外部 回路と接続され、導電薄膜１１ｂと電気的に接続される。

【００１８】 なお、基板１１ａの材料としては誘電体セラミクスの他、ＰＰＯ材等の樹脂材 料も考えられるが、ＰＰＯ材は基板形成時に打抜き、切削加工が必要となり、成 型が容易でない。これに対して誘電体セラミクスは金型に入れて焼結するだけで 成型が行なえ、成型が容易であるため、本実施例では基板１１ａは誘電体セラミ クスで形成されている。

【００１９】 平面アンテナ素子１１は取付板１２に両面テープや接着剤により固定される。 図４に取付板１２の構成図を示す。取付板１２は一枚の金属板をプレス加工等に より打抜き、爪部等を折曲することにより形成される。

【００２０】 取付板１２には平面アンテナ素子１１の位置決め用爪部１２ａ-1〜１２ａ-7， 回路基板１３の取付用爪部１２ｂ-1〜１２ｂ-4，ケース部材１４の位置決め用穴 部１２ｃ-1〜１２ｃ-4，平面アンテナ素子１１の接続ピン１１ｃの貫通孔１２ｄ ，取付板１２の固定用貫通孔１２ｅ-1〜１２ｅ-4が一体的に形成されている。 爪部１２ａ-1〜１２ａ-7は取付板１２の上面に切起こされ、爪部１２ｂ-1〜１２ ｂ-4は取付板１２の爪部１２ａ-1〜１２ａ-7が切起こされた面とは反対の下面に 切起こされている。

【００２１】 平面アンテナ素子１１はピン１１ｃが突出する面に接着剤等が塗布され、取付 板１２の爪部１２ａ-1〜１２ａ-7が切起こされた上面と密着され、取付板１２に 固着される。このとき、平面アンテナ素子１１の側面は爪部１２ａ-1〜１２ａ-7 により保持され、ピン１１ｃは貫通孔１２ｄを貫通して、取付板１２の裏面に突 出する。

【００２２】 取付板１２の貫通孔１２ｅ-1〜１２ｅ-4に前述のネジ８が挿入され、ネジ８を 内部ケース部材６の取付部６ｂ-1に螺入することにより装置本体５が内部ケース 部材６内に固定される。

【００２３】 図５に回路基板１３の構成図を示す。回路基板１３は配線がプリントされた絶 縁基板１３ａ上に電子部品チップ１３ｂ及びコネクタ１３ｃを半田付けした構成 とされている。

【００２４】 絶縁基板１３ａは略正方形状で、その一部に凸部１３ａ-1を有する。また、絶 縁基板１３ａには取付板１２の爪部１２ｂ-1〜１２ｂ-4に対応して、切欠部１３ ａ-2〜１３ａ-5が形成されている。

【００２５】 電子部品チップ１３ｂは絶縁基板１３ａ上に表面実装され、コネクタ１３ｃは 出力端子となり絶縁基板１３ａの凸部１３ａ-1上に半田付け等により固着され、 その接続部１３ｃ-1は凸部１３ａ-1からさらに外方に突出する構成とされている 。

【００２６】 また、絶縁基板１３ａ上には平面アンテナ素子１１のピン１１ｃに対応してス ルーホール１３ａ-6が形成されており、電子部品チップ１３ｂの実装面とは反対 側の非実装面より平面アンテナ素子１１のピン１１ｃが貫通し、実装面側に突出 し、ピン１１ｃは実装面側で半田付けされ、回路との接続が行なわれる。

【００２７】 回路基板１３は電子部品チップ１３ｂの実装面が下面となり、ケース部材１４ に固定される。

【００２８】 図６に回路基板１３上に形成される回路のブロック構成図を示す。

【００２９】 回路基板１３上には図６に示すようにアンプ１３ｄ，１３ｅでバンドパスフィ ルタ１３ｆを挟んでなるローノイズアンプ（ＬＮＡ）が構成されていて、平面ア ンテナ素子１１で受信した信号を増幅して出力する。

【００３０】 図７にケース部材１４の構成図を示す。ケース部材１４は一枚の金属板をプレ ス加工等で打抜いた後、折曲、溶接することにより筒状に形成されている。

【００３１】 ケース部材１４の端面には取付板１２の穴部１２ｃ-1〜１２ｃ-4に対応して凸 部１４ａ-1〜１４ａ-4及び、回路基板１３の凸部１３ａ-1と係合する凹部１４ｂ が形成されている。また、ケース部材１４の内側面には回路基板１３を位置決め し、かつ、固定するための爪部１４ｃ-1〜１４ｃ-4が対向する二辺に形成されて いる。爪部１４ｃ-1〜１４ｃ-4は側板部をくさび状に切起こすことにより形成さ れている。ケース部材１４の外側面には下端部付近にカバー部材１５の係止用の 凸部１４ｄが四辺に夫々３個ずつ形成されている。

【００３２】 ケース部材１４には回路基板１３の凸部１３ａ-1が係合する凹部１４ｂが形成 された端面側の開口部より回路基板１３が装着される。回路基板１３はその電子 部品実装面が開口部に向って装着され、実装面の縁部がケース部材１４の爪部１ ４ｃ-1〜１４ｃ-4に突当たり、位置決めされる。このとき、回路基板１３の凸部 １３ａ-1はケース部材１４の凹部１４ｂと係合し、コネクタ１３ｃと共にケース 部材１４の外部に突出する構成とされている。

【００３３】 回路基板１３はケース部材１４の爪部１４ｃ-1と半田付けされ、ケース部材１ ４に固定される。半田付けによりケース部材１４は回路基板１３のアースと接続 され、回路基板１３側面を外部からシールドする構成とされている。

【００３４】 また、ケース部材１４には回路基板１３上面から取付板１２が装着される。

【００３５】 取付板１２は爪部１２ｂ-1〜１２ｂ-4が回路基板１３の切欠部１３ａ-2〜１３ ａ-5を貫通して、回路基板１３の電子部品チップ１３ｂ実装面に突出すると共に 、貫通孔１２ｃ-1〜１２ｃ-4にはケース部材１４の端部に形成された凸部１４ａ -1〜１４ａ-4が係合する。爪部１２ｂ-1〜１２ｂ-4は回路基板１３の電子部品チ ップ１３ｂの実装面に半田付けされ、取付板１２がケース部材１４に固定される 。

【００３６】 また、ケース部材１４の下面側にはカバー部材１５が係止される。

【００３７】 図８にカバー部材１５の構成図を示す。カバー部材１５は一枚の金属板をプレ ス加工等により打抜き、折曲、溶接することにより形成される。カバー部材１５ はケース部材１４の開口部に対応した平板部１５ａとその周囲に形成された周縁 部１５ｂとより構成されている。周縁部１５ｂ-1〜１５ｂ-4は平板部１５ａの四 辺夫々に平板部１５ａに対して直角に折曲された構成をなし、各辺の周縁部１５ ｂ-1〜１５ｂ-4は夫々３枚の係合片１５ｄを有する。係合片１５ｄにはケース部 材１４の下端付近に形成された凸部１４ｄと係合する係合孔１５ｃが形成される 。また、係合片１５ｄの先端部１５ｅは外方に向って折曲しており、ケース部材 １４への取付けが容易に行なえる構成とされている。

【００３８】 カバー部材１５はケース部材１４の下部開口部に周縁部１５ｂ-1〜１５ｂ-4を 突当て、押し込むことによりケース部材１４の凸部１４ｄで周縁部１５ｂ-1〜１ ５ｂ-4が外方に開かれつつ、押込まれ、ケース部材１４の凸部１４ｄ-1〜１４ｄ -12 がカバー部材１５の係合孔１５ｃと係合した後、周縁部１５ｂ-1〜１５ｂ-4 が復元して、ケース部材１４に係止される。

【００３９】 以上により、取付板１２及びカバー部材１５はケース部材１４に導通状態で取 付けられる。回路基板１３はその周囲を取付板１２，ケース部材１４，カバー部 材１５よりなる金属板により完全に包囲され、ケース部材１４と回路基板１３の アースとが接続されることにより、外部と完全にシールドされる構成とされてい る。

【００４０】 図９は平面アンテナ装置の要部組立て図を示す。図９に示すように本実施例の 構成によれば、平面アンテナ素子部１１と回路基板１３とが一体化できるため、 小型化が可能であると共に、平面アンテナ素子部１１との接続も直接行なえるた め、ノイズが侵入しにくいと共に信号損失も最小限とすることができる。

【００４１】 また、装置本体５が一体化されると共にコネクタ１３ｃがケース部材１４より 外部に突出しているため、装置本体５の検査装置への接続が容易に行え、検査効 率を向上させることができると共に外装ケースへの取付けも容易となり、組立性 を向上させることができる。

【００４２】 さらに、装置本体５の組立てにおいても、平面アンテナ素子部１１，取付板１ ２，回路基板１３，ケース部材１４を積層し、半田付けし、固定でき、半田付け 後はカバー部材１５をケース部材１４に取付けるだけで組み付けが完了するため 、組立性が良好となり、また、平面アンテナ素子部１１，取付板１２，回路基板 １３，ケース部材１４は半田付けにより一体的に固着されるため、振動や衝撃に 対して強い構造となっている。

【００４３】

【考案の効果】

上述の如く、本考案によれば、平面アンテナ素子部は回路基板が収納された収 納ケースに回路基板に積層して直接的に付けられるため、設置面積を小さくでき ると共に強度を向上させることができ、平面アンテナ素子部と回路基板とを近接 して設けることができ接続を最短距離で行なえるため、平面アンテナ素子部と回 路基板間でノイズが侵入しにくいと共に信号損失を減少させることができ、また 、構造が簡単であるため、組立性が良好である等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の概略構成図である。

【図２】本考案の一実施例の装置本体の分解斜視図であ
る。

【図３】本考案の一実施例の平面アンテナ素子の構成図
である。

【図４】本考案の一実施例の取付板の構成図である。

【図５】本考案の一実施例の回路基板の構成図である。

【図６】本考案の一実施例の回路基板の回路構成図であ
る。

【図７】本考案の一実施例のケース部材の構成図であ
る。

【図８】本考案の一実施例のカバー部材の構成図であ
る。

【図９】本考案の一実施例の装置本体の組立図である。

【図１０】従来の一例の概略構成図である。

【符号の説明】

１１ 平面アンテナ素子部 １２ 取付板 １３ 回路基板 １４ ケース部材 １５ カバー部材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電波を受信する平面アンテナ素子と、該
   平面アンテナ素子と接続され、該平面アンテナ素子部で
   受信した信号を処理し、出力する回路が形成された回路
   基板と、該回路基板を収納する収納ケースとを有する平
   面アンテナ装置であって、 一面に前記平面アンテナ素子が取付けられ、他面に、前
   記回路基板が取付けられ、前記平面アンテナ素子と前記
   回路基板とを積層して保持する取付板を具備し、前記回
   路基板を前記収納ケースに固定することにより前記平面
   アンテナ素子及び前記回路基板を前記収納ケースと一体
   化する構成としてなる平面アンテナ装置。