JPH0641216U - 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１１を接着剤１２により回
路基板１３に直接積層して固定し、平面アンテナ素子１
１，回路基板１３を一体的に固着すると共に回路基板１
３をケース部材１４に半田付けすることにより平面アン
テナ素子部１１，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、平面アンテナ素子１１，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の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表示部１とアンテナ表示部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、外装ケース４内に並設され、 収容されていた。

【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】

本考案は平板状の受信面を有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、出力する回路が搭載された 回路基板とを有する平面アンテナ装置であって、 一面が開放されたケースを有し、 前記平面アンテナ素子の非受信面と前記回路基板の接地面とを突合わせて接着 し、互いに接着された前記平面アンテナ素子及び前記回路基板を前記回路基板が 前記ケース内に配設されるように前記ケースの開放面に係合させ、互いに接着さ れた前記平面アンテナ素子及び前記回路基板により前記ケースの開放面を被覆す る構成としてなる平面アンテテ装置。

【０００８】

【作用】

平面アンテナ素子と回路基板とは互いの面が突当たるように接着され、固定さ れ、ケースの開放面に係合する。

【０００９】 このとき、平面アンテナ素子と回路基板とは一体的に非受信面と接地面とが互 いに突当たるように積層され、固着されるため、装置本体の取付面積を小さくで きる。

【００１０】 また、平面アンテナ素子部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は本考案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内に収容され、内部ケース 部材６はさらに外装ケース部材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 。

【００１４】 装置本体５は後述する取付用貫通孔を介してネジ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。

【００１５】 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などに固定する構成とされている 。

【００１６】 装置本体５には後述するコネクタが設けられていて、このコネクタにケーブル １０が接続される。ケーブル１０は内部ケース部材６及び外装ケース部材７を貫 通して、外部に引き出される。

【００１７】 図２は本考案の一実施例の装置本体５の分解斜視図を示す。同図中、１１は平 面アンテナ素子、１３は回路基板、１４はケース部材、１５はカバー部材を示す 。

【００１８】 図３に平面アンテナ素子部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、接続し 、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。

【００１９】 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。

【００２０】 図４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１３ａ及びコネクタ１３ｃを半田付けした構 成とされている。

【００２１】 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。

【００２２】 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、 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_-2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。

【００２３】 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。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。

【００２４】 図５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。

【００２５】 回路基板１３上には図５に示すようにアンプ１３ｄ，１３ｅでバンドパスフィ ルタ１３ｆを挟んで接続してなるローノイズアンプ（ＬＮＡ）が構成されている 。

【００２６】 図６に平面アンテナ素子と回路基板との分解斜視図を示す。平面アンテナ素子 １１と回路基板１３とは平面アンテナ素子１１の接地面、つまり、ピン１１ｃが 突出した側の面と回路基板１３の接地面、つまり、電子部品非実装面とを互いに 対向させ、互いの接地面間に接着剤１２を塗布して、突合わせることにより接着 される。

【００２７】 このとき、ピン１１ｃはスルーホール１３ａ_-2を貫通して、回路基板１３の部 品実装面側に突出し、部品実装面側で回路基板１３に半田付けされる。

【００２８】 なお、接着剤１２は導電性でも、非導電性でもよい。また、両面テープ等でも よく、要は平面アンテナ素子１１と回路基板１３とを確実に固着できるものであ ればよい。

【００２９】 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。

【００３０】 ケース部材１４の上端部には平面アンテナ素子１１の位置決め用凸部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すことにより形成されている。さ らに、ケース部材１４の外側面には前述の内部ケース部材６に固定するための取 付用穴部１４ｅ_-1〜１４ｅ_-4が形成された取付部１４ｆ_-1〜１４ｆ_-4が形成され ると共に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。

【００３１】 ケース部材１４には回路基板１３の凸部１３ａが係合する凹部１４ｂが形成さ れた上端側の開口部より平面アンテナ素子１１及び回路基板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対向して装着され、実装面の縁部 がケース部材１４の爪部１４ｃ_-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。

【００３２】 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。

【００３３】 ケース部材１４の下面側にはカバー部材１５が係止される。

【００３４】 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１５ｂ_-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。 カバー部材１５はケース部材１４の下側開口部に周縁部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がカバー部 材１５の係合孔１５ｄ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。

【００３５】 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の実装面はその周囲を平面アンテナ素子１１の接地面 及び、又は回路基板１３の接地面とケース部材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。

【００３６】 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。

【００３７】 また、一体化されることにより、装置と共にコネクタ１３ｃがケース部材１２ より外部に突出しているため検査装置と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。

【００３８】 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と回路基板 １３とは半田付け及び接着剤１２により固定され、回路基板１３とケース部材１ ４とは半田付けにより固定でき、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し、部品点数も少ないため、組立性が良好とな り、また、平面アンテナ素子１１、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。

【００３９】

【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回路基板の構成図である。

【図５】本考案の一実施例の回路基板の回路構成図であ
る。

【図６】本考案の一実施例の平面アンテナ素子と回路基
板との分解斜視図である。

【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 １２ 接着剤 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】 平板状の受信面を有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
   素子で受信した信号を処理し、出力する回路が搭載され
   た回路基板とを有する平面アンテナ装置であって、 一面が開放されたケースを有し、 前記平面アンテナ素子の非受信面と前記回路基板の接地
   面とを突合わせて接着し、互いに接着された前記平面ア
   ンテナ素子及び前記回路基板を前記回路基板が前記ケー
   ス内に配設されるように前記ケースの開放面に係合さ
   せ、互いに接着された前記平面アンテナ素子及び前記回
   路基板により該ケースの開放面を被覆する構成としてな
   る平面アンテテ装置。