WO2019188072A1 - 車両用アンテナ装置 - Google Patents
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- H01Q5/314—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors
Definitions
- the present invention relates to a vehicle antenna device, and more particularly to a vehicle antenna device suitable for thinning.
- antenna devices such as pillar antennas, roof mount antennas, glass antennas, etc.
- pillar antennas that are mounted on a vehicle and that support a plurality of frequency bands, for example, AM / FM bands.
- a pillar antenna with a large amount of protrusion is highly likely to be bent due to contact or the like.
- the roof mount antenna since the roof mount antenna has a high ground clearance, it is necessary to knock down or remove the roof mount antenna in a three-dimensional parking lot or an automatic car wash machine.
- the glass antenna requires a specific development for each vehicle type, and there is a problem that the development cost is increased.
- the antenna element when an antenna device is built in a spoiler, the antenna element is configured in a plate shape and connected to a circuit board to have a flat shape.
- the antenna device for a vehicle there may be a problem of vibration of the vehicle. . That is, a large load may be applied to the connection portion between the antenna element and the circuit board due to the weight of the antenna element itself and the vibration of the vehicle. Such a load on the connection portion may cause a contact failure in electrical connection between the antenna element and the circuit board.
- the increase in the number of parts and the increase in assembly man-hours lead to an increase in cost. Therefore, there has been a demand for a vehicle antenna device that is inexpensive and suitable for thinning.
- the present invention is intended to provide a vehicular antenna device suitable for thinning with an inexpensive structure while preventing deterioration of antenna characteristics.
- a vehicle antenna device is an antenna element having a flat plate-like portion, and has an antenna capacity that functions as a capacitive antenna corresponding to the first frequency band.
- the circuit board is fixed to the antenna element at a position close to the position where the coil of the circuit board is placed and far from the position where the amplifier circuit is placed. Therefore, the circuit board is fixed to the end portion of the antenna element by providing an interval between the fixed portion formed of the same member at the end portion of the antenna element and having no influence on the coupling with the coil. And a fixing part.
- the antenna element has a rectangular shape
- the circuit board has a rectangular shape
- the fixed portion is formed of the same member at the end of the short side of the antenna element, and the antenna element and the circuit board are connected in the longitudinal direction. What is fixed is sufficient.
- the fixing portion may be configured by bending the planar plate-like portion of the antenna element so as to sandwich the circuit board.
- the fixing portion may be any one having a claw portion that fixes the circuit board so that it does not move in a direction different from the direction in which the circuit board is sandwiched.
- the fixing part may be configured so that the circuit board is fixed by bending both sides of the flat plate-like part at a right angle and bending the top of the bent side part to the upper side of the circuit board.
- the fixing part may be any part as long as the part overlapping the central circuit board is cut out.
- the fixing portion may be provided in the vicinity of the fixing portion and may have a clip portion for fixing the vehicle antenna device to the vehicle.
- circuit board on which the coil and the amplifier circuit are placed may be covered with an insulating resin.
- the feeding line of the antenna element may have a spring-like part for suppressing a load on the feeding part to which the feeding line is connected.
- a grounding bracket serving as the ground of the circuit board may be provided, and the grounding bracket may be directly grounded to the conductive member of the vehicle body.
- grounding bracket may cover a cable connecting portion where the signal cable is connected to the circuit board.
- the vehicle antenna device of the present invention has the advantage of being suitable for thinning with an inexpensive structure while preventing deterioration of antenna characteristics.
- FIG. 1 is a schematic view for explaining details of the vehicle antenna device of the present invention.
- FIG. 2 is a schematic enlarged view for explaining a fixing portion of the vehicle antenna device of the present invention.
- FIG. 3 is a schematic enlarged side view for explaining the vicinity of the fixed portion of the vehicle antenna device of the present invention.
- FIG. 1 is a schematic diagram for explaining details of the vehicle antenna device of the present invention
- FIG. 1 (a) is a top view
- FIG. 1 (b) is a side view.
- the vehicle antenna device of the present invention is mainly composed of an antenna element 10, a circuit board 20, a coil 30, an amplifier circuit 40, and a fixed portion 50.
- these components may be incorporated in a vehicle body, for example, a vehicle roof or a spoiler.
- the antenna element 10 has a flat plate-like portion 11.
- the planar plate-like part 11 is the main part of the antenna element 10.
- the antenna element 10 has an antenna capacity that functions as a capacitive antenna corresponding to the first frequency band.
- the first frequency band refers to, for example, a radio AM band.
- the area of the antenna element 10 of the present invention may be determined so that the planar plate-like portion 11 has an antenna capacity that can receive the first frequency band so as to function as a capacitive antenna.
- the antenna element 10 may be formed by processing a metal plate, for example. That is, it is only necessary to form the flat plate-like portion by cutting the metal plate into, for example, a rectangular shape.
- the planar plate-like portion of the antenna element 10 only needs to have an antenna capacity that functions as a capacitive antenna corresponding to the first frequency band, and thus has an antenna capacity substantially equivalent to the planar plate-like portion. It may be a meander-shaped element. Further, a feed line 12 formed of the same member as the antenna element 10 is provided at the end of the antenna element 10. The power supply line 12 may be formed in a pin shape, for example, by bending an end portion of the flat plate-like portion 11. As described above, the antenna element 10 and the feeder line 12 may be integrally formed by sheet metal processing or the like of one conductive plate member of the same member.
- the circuit board 20 has a power feeding unit 21 to which the power feeding line 12 of the antenna element 10 is connected. That is, the feed line 12 of the antenna element 10 is connected to the feed unit 21.
- the circuit board 20 may be a general printed board, for example.
- a coil 30 and an amplifier circuit 40 which will be described later are placed on the circuit board 20.
- the circuit board 20 is connected to a signal cable 60 connected to a tuner or the like provided in the vehicle.
- the antenna element 10 is provided as a printed board
- the circuit board 20 and the board may be shared. That is, a single printed board can be used as the antenna element 10 and the circuit board 20.
- the coil 30 is placed on the circuit board 20 and is electrically connected to a power feeding unit 21 to which the power feeding line 12 of the antenna element 10 is connected so that the antenna element 10 has an antenna length corresponding to the second frequency band. Is.
- the length of the coil 30 is determined so that the antenna element 10 has an antenna length corresponding to the second frequency band. That is, the coil 30 is for compensating for the shortage of the antenna length so that the antenna element 10 functions as a resonant antenna with respect to the second frequency band.
- the second frequency band may be a frequency band such as a radio FM band, DAB (Digital Audio Broadcast), or UHF (Ultra-High Frequency).
- the coil 30 is connected in series between the antenna element 10 and the amplifier circuit 40.
- the coil 30 may be formed by winding a conducting wire in a spiral shape.
- the coil 30 is placed on the circuit board 20 so that the antenna element 10 exists in the axial direction. That is, they are arranged so that the axial direction is parallel to the line connecting the antenna element 10 and the amplifier circuit 40.
- the present invention is not limited to such an arrangement. If the length of the coil 30 is within the width of the circuit board 20, the line connecting the antenna element 10 and the amplifier circuit 40 may be used. You may arrange
- the amplifier circuit 40 is placed on the circuit board 20 and connected to the coil 30.
- the amplifier circuit is for amplifying a signal received by the antenna element 10.
- the fixing unit 50 is for fixing the circuit board 20 to the antenna element 10.
- the fixed portion 50 is formed of the same member at the end of the antenna element 10. By the fixing portion 50, the antenna element 10 is fixed at a position near the position where the coil 30 of the circuit board 20 is placed and far from the position where the amplifier circuit 40 is placed. At this time, the fixing portion 50 is configured to fix the circuit board 20 to the end portion of the antenna element 10 with an interval from the coil 30 so as not to be affected by the coupling with the coil 30.
- FIG. 2 is a schematic enlarged view for explaining a fixing portion of the vehicle antenna device of the present invention
- FIG. 2 (a) is a top view thereof
- FIG. 2 (b) is a side view thereof
- FIG. 2 (c) is a rear view thereof.
- the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same parts.
- the fixing portion 50 is configured by bending and forming the planar plate-like portion 11 of the antenna element 10 so as to sandwich both side portions of the circuit board 20. More specifically, the fixing portion 50 is configured to bend the both side portions of the flat plate-like portion 11 at a right angle and sandwich the circuit board 20 from both sides.
- the top part 52 of the bent side part 51 is bend
- the fixing part 50 has a claw part 53 for fixing the circuit board 20 so as not to move in a direction different from the direction in which the circuit board 20 is sandwiched.
- the claw portion 53 is configured such that the tip of the fixing portion 50 extending in the direction of the amplifier circuit 40 is bent toward the circuit board 20 on the back surface side of the circuit board 20 and pierced into the circuit board 20.
- claw portion 53 is also formed of the same member as the antenna element 10 and is thus electrically connected to the feeder line 12. Therefore, the nail
- the fixing portion 50 is configured with a minimum protrusion amount on the side of the circuit board 20 where the coil 30 is placed, and is configured so as not to be affected by the coupling with the coil 30. .
- the position where the top portion 52 of the fixing portion 50 is bent upward is also the position where the side portion of the coil 30 is avoided and the bent top portion 52 is not coupled to the coil 30.
- the fixing portion 50 is not present on the back side of the circuit board 20 on which the coil 30 is placed. That is, the claw portion 53 is arranged along both side portions of the circuit board 20. As a result, it is possible to separate as much as possible conductors that can cause the Q value of the coil 30 to decrease. Therefore, it is possible to prevent the performance of the coil 30 from being deteriorated and to prevent the antenna gain from being lowered.
- the vehicle antenna device of the present invention has a shape suitable for thinning because the antenna element 10 and the circuit board 20 are both rectangular and both are flat plate-like bodies. And the fixing
- the vehicle antenna device of the present invention when embedded in a vehicle body such as a vehicle roof, it may be directly grounded to the conductive member of the vehicle body.
- a grounding bracket 65 serving as the ground of the circuit board 20 may be provided.
- the grounding bracket 65 is directly grounded to the conductive member of the vehicle body. That is, it becomes a part of the ground of the antenna element 10 which is a grounded antenna.
- the ground bracket 65 when the antenna element 10 is disposed in parallel to the top roof of the vehicle, the ground bracket 65 may be any one that is directly grounded to the conductive member of the body disposed at an angle different from the roof surface.
- the grounding bracket 65 may be directly grounded to a vehicle pillar provided substantially perpendicular to the vehicle roof.
- the pillar is a conductive member, a current can flow in the ground direction (vertical direction) through the pillar. Therefore, even if the antenna element 10 has a horizontally polarized wave that is embedded in parallel to the vehicle roof (horizontal direction) as a main polarized wave, the sensitivity of the vertically polarized wave, which is a polarized wave substantially perpendicular to the roof surface, can be improved. Is possible.
- the grounding bracket 65 may be configured to sandwich both side portions of the circuit board 20 in the longitudinal direction. Specifically, the grounding bracket 65 is formed by bending a conductive plate member by sheet metal processing or the like, and is provided with a predetermined screw hole 66 so as to be directly grounded to the vehicle body. . What is necessary is just to fasten together with a vehicle body using a volt
- the side wall top portion 67 of the ground bracket 65 is configured to be bent to the upper surface side of the circuit board 20 and fixed to the circuit board 20.
- the grounding bracket 65 is electrically connected to the ground of the circuit board 20 and serves as the ground of the circuit board 20.
- the grounding bracket 65 may be configured to be grounded to the vehicle body using another metal joint or the like.
- the vehicle antenna device of the present invention may be covered with a mold resin or a resin cover.
- the circuit board 20 on which the coil 30 and the amplifier circuit 40 are placed may be covered with an insulating resin 70 as indicated by a broken line.
- the periphery of the circuit board 20 of the vehicle antenna device may be molded with the insulating resin 70.
- the insulating resin 70 may be a cover made of a resin case. If the resin case is hard, the circuit board 20 can be further protected even when stress is applied to the fixing portion 50 that fixes the antenna element 10 and the circuit board 20. Further, when the circuit board 20 is sandwiched between resin cases, packing, adhesion, or the like is performed, or the circuit board 20 is covered with a resin mold, the circuit board 20 can be waterproofed.
- the fixing portion 50 is configured not to cover the circuit element placed on the circuit board 20.
- FIG. 2C when viewed from the back surface side of the circuit board 20, the fixing part 50 is in a state where a portion overlapping the circuit board 20 at the center is cut out. That is, the claw portion 53 extends in the direction of the amplifier circuit 40 from both sides of the power supply line 12 and is configured to pierce the circuit board 20 through both sides of the coil 30 while avoiding the coil 30.
- the fixing portion 50 provided at the end of the flat plate-like portion 11 has a notch in a portion overlapping the central circuit board 20 to prevent the fixing portion 50 from being coupled to the coil 30 and to insulative resin. It is possible to prevent adverse effects on circuit elements due to 70.
- the grounding bracket 65 when the periphery of the circuit board 20 is resin-molded, the grounding bracket 65 is also mounted on the circuit board 20. It is preferable to be configured not to cover the top. As shown in FIG. 2C, the grounding bracket 65 is configured not to cover the circuit element of the circuit board 20.
- the cable connecting portion 61 to which the signal cable 60 is connected to the circuit board 20 may be configured to be covered with a grounding bracket 65.
- FIG. 3 is a schematic side view for explaining the vicinity of the fixed portion of the vehicle antenna device of the present invention.
- the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2 denote the same components.
- the insulating resin 70 is an example of a cover made of a resin case.
- the vehicle antenna device of the present invention may have a clip portion 71.
- the clip portion 71 is provided in the vicinity of the fixing portion 50, and is for fixing the vehicle antenna device to the vehicle.
- fixing to the vehicle includes fixing to the vehicle roof or spoiler.
- the clip part 71 is preferably arranged at a position in the vicinity of the power supply part 21 so that a load due to vibration or the like is not applied to the electrical connection position between the power supply line 12 of the antenna element 10 and the power supply part 21 of the circuit board 20 as much as possible.
- the insulating resin 70 may be provided integrally.
- the feeder 12 of the antenna element 10 may be provided with a spring-like portion 13.
- the spring-like part 13 functions to suppress a load on the power supply part 21 to which the power supply line 12 is connected.
- the feed line 12 is bent and the planar plate-like portion 11 of the antenna element 10 vibrates, it is absorbed by the spring-like portion 13 constituted by this bend. As a result, a direct load is not applied to the electrical connection position between the power supply line 12 and the power supply unit 21.
- the antenna element has a certain amount of weight such as a flat plate-like body obtained by cutting a metal plate, it is more firmly fixed to the circuit board by the fixing portion. It is fixed and does not cause poor contact. Further, since the fixed portion does not adversely affect the coil, it is possible to prevent deterioration of the antenna characteristics. Further, even when the resin molding is performed, the circuit elements placed on the circuit board are not adversely affected.
- vehicle antenna device of the present invention is not limited to the illustrated examples described above, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the gist of the present invention.
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Abstract
アンテナ特性の劣化を防止しつつ安価な構造で薄型化に適した車両用アンテナ装置を提供する。 車両用アンテナ装置は、アンテナエレメント10と回路基板20とコイル30とアンプ回路40と固定部50とからなる。アンテナエレメント10は、第1周波数帯に対応する容量アンテナとして機能する。回路基板20は、アンテナエレメント10の給電線12が接続される給電部21を有する。コイル30は、アンテナエレメント10が第2周波数帯に対応するアンテナ長を有するように給電部21に電気的に接続される。固定部50は、コイル30が載置される位置に近くアンプ回路40が載置される位置から遠い位置で回路基板20をアンテナエレメント10に固定するためにアンテナエレメント10の端部に同一部材で形成される。固定部50は、コイル30との結合の影響が出ない程度に間隔を設けられる。
Description
本発明は車両用アンテナ装置に関し、特に、薄型化に適した車両用アンテナ装置に関する。
車両に搭載される複数の周波数帯に対応するアンテナ装置、例えば、AM/FM帯に対応するアンテナ装置には、ピラーアンテナやルーフマウントアンテナ、ガラスアンテナ等、種々のものが存在する。しかしながら、突出量の多いピラーアンテナは、接触等により折れ曲がる可能性が高いものである。また、ルーフマウントアンテナは、地上高が高くなるため立体駐車場や自動洗車機等において倒したり取り外す必要がある。また、ガラスアンテナは車種毎に固有の開発が必要となり開発コスト等が高くなる問題もある。
そして、近来では車両のデザイン性も重視されてきており、車両に搭載されるアンテナ装置は極力車両の美観を損ねないようなものが求められている。そこで、外観を損ねないようにスポイラに内蔵するアンテナ装置も種々開発されている(例えば特許文献1や特許文献2)。
例えばスポイラにアンテナ装置を内蔵する場合、アンテナエレメントを板状に構成し、回路基板に接続して平面形状としているが、車両用のアンテナ装置故、車両の振動等が問題となる場合があった。即ち、アンテナエレメント自体の重さや車両の振動により、アンテナエレメントと回路基板の接続部に大きな負荷がかかる場合があった。このような接続部の負荷は、アンテナエレメントと回路基板との間の電気的接続の接触不良等を招くおそれがあった。このような接触不良を避けるために、例えば別途接続端子を設けたり固定するためのケースを用いたりすることが考えられる。しかしながら、何れの場合も部品点数の増加や組み立て工数の増加等、コストアップに繋がるものであった。したがって、安価な構造で薄型化に適した車両用アンテナ装置が望まれていた。
本発明は、斯かる実情に鑑み、アンテナ特性の劣化を防止しつつ安価な構造で薄型化に適した車両用アンテナ装置を提供しようとするものである。
上述した本発明の目的を達成するために、本発明による車両用アンテナ装置は、平面板状部を有するアンテナエレメントであって、第1周波数帯に対応する容量アンテナとして機能するようなアンテナ容量を有し、アンテナエレメントの端部に同一部材で形成される給電線を有するアンテナエレメントと、アンテナエレメントの給電線が接続される給電部を有する回路基板と、回路基板に載置され、アンテナエレメントが第2周波数帯に対応するアンテナ長を有するようにアンテナエレメントの給電線が接続される給電部に電気的に接続されるコイルと、回路基板に載置され、コイルに接続されるアンプ回路と、回路基板のコイルが載置される位置に近く、アンプ回路が載置される位置から遠い位置で回路基板をアンテナエレメントに固定するためにアンテナエレメントの端部に同一部材で形成される固定部であって、コイルとの結合の影響が出ない程度にコイルとの間隔を設けて回路基板をアンテナエレメントの端部に固定する固定部と、を具備するものである。
ここで、アンテナエレメントは、長方形状であり、回路基板は、長方形状であり、固定部はアンテナエレメントの短辺の端部に同一部材で形成され、アンテナエレメント及び回路基板は、長手方向に連結固定されるものであれば良い。
また、固定部は、回路基板を挟み込むようにアンテナエレメントの平面板状部を折り曲げ形成することで構成されるものであれば良い。
また、固定部は、さらに、回路基板を挟み込む方向とは異なる方向に回路基板が動かないように固定する爪部を有するものであれば良い。
また、固定部は、平面板状部の両側部を直角に折り曲げ、折り曲げられた側部の頂部を回路基板上側に折り曲げて回路基板を固定するように構成されるものであれば良い。
また、固定部は、その中央の回路基板と重なる部分が切り欠かれるものであれば良い。
さらに、固定部の近傍に設けられ、車両用アンテナ装置を車両に固定するためのクリップ部を有するものであっても良い。
また、コイル及びアンプ回路が載置される回路基板は、絶縁性樹脂により覆われるものであっても良い。
また、アンテナエレメントの給電線は、給電線が接続される給電部への負荷を抑えるためのばね状部を有するものであっても良い。
さらに、回路基板のグラウンドとなる接地用ブラケットを有し、該接地用ブラケットは、車両のボディの導電性部材に直接接地されるものであっても良い。
また、接地用ブラケットは、回路基板に信号ケーブルが接続されるケーブル接続部を覆うものであっても良い。
本発明の車両用アンテナ装置には、アンテナ特性の劣化を防止しつつ安価な構造で薄型化に適しているという利点がある。
以下、本発明を実施するための形態を図示例と共に説明する。図1は、本発明の車両用アンテナ装置の詳細を説明するための概略図であり、図1(a)が上面図であり、図1(b)が側面図である。図示の通り、本発明の車両用アンテナ装置は、アンテナエレメント10と、回路基板20と、コイル30と、アンプ回路40と、固定部50とから主に構成されている。例えばこれらの構成要素が、車両ボディ、例えば、車両ルーフやスポイラに内蔵されれば良い。
アンテナエレメント10は、平面板状部11を有している。平面板状部11がアンテナエレメント10の主要部である。アンテナエレメント10は、第1周波数帯に対応する容量アンテナとして機能するようなアンテナ容量を有している。ここで、第1周波数帯とは、例えばラジオのAM帯等をいう。本発明のアンテナエレメント10は、容量アンテナとして機能するように、平面板状部11が第1周波数帯を受信可能な程度のアンテナ容量を有するようにその面積が決定されれば良い。アンテナエレメント10は、例えば金属板を加工することにより形成されれば良い。即ち、金属板を例えば長方形状にカットすることで、平面板状部が形成されれば良い。さらに、アンテナエレメント10の平面板状部は、第1周波数帯に対応する容量アンテナとして機能するようなアンテナ容量を有するものであれば良いため、平面板状部と略等価なアンテナ容量を有するように構成されたメアンダ状のエレメントであっても良い。また、アンテナエレメント10の端部には、アンテナエレメント10と同一部材で形成される給電線12が設けられている。給電線12は、例えば平面板状部11の端部を折り曲げ加工等してピン状に形成されれば良い。このように、アンテナエレメント10とその給電線12は、同一部材の1枚の導電性の板状部材を板金加工等することで一体的に形成されれば良い。
回路基板20は、アンテナエレメント10の給電線12が接続される給電部21を有する。即ち、アンテナエレメント10の給電線12が、給電部21に接続されている。回路基板20は、例えば一般的なプリント基板であれば良い。回路基板20には、後述のコイル30やアンプ回路40が載置される。また、回路基板20には、車内に設けられるチューナ等に接続される信号ケーブル60が接続される。なお、例えばアンテナエレメント10がプリント基板で提供される場合には、回路基板20と基板を共有しても良い。即ち、1枚のプリント基板を、アンテナエレメント10と回路基板20として用いることも可能である。
コイル30は、回路基板20に載置され、アンテナエレメント10が第2周波数帯に対応するアンテナ長を有するようにアンテナエレメント10の給電線12が接続される給電部21に電気的に接続されるものである。コイル30の長さは、アンテナエレメント10が第2周波数帯に対応するアンテナ長を有するように決定される。即ち、コイル30は、第2周波数帯に対してアンテナエレメント10が共振アンテナとして機能するように、そのアンテナ長の不足分を補うためのものである。ここで、第2周波数帯とは、例えばラジオのFM帯やDAB(Digital Audio Broadcast)やUHF(Ultra-High Frequency)等の周波数帯であれば良い。コイル30は、アンテナエレメント10とアンプ回路40との間に直列に接続されるものである。コイル30は、例えば導線を螺旋状に巻回したものであれば良い。ここで、図示の通り、コイル30は、その軸方向にアンテナエレメント10が存在するように回路基板20に載置されている。即ち、アンテナエレメント10とアンプ回路40の間を結ぶ線に対して軸方向が平行となるように配置されている。なお、本発明はこのような配置には限定されず、回路基板20の幅に対してコイル30の長さが収まるものであれば、アンテナエレメント10とアンプ回路40の間を結ぶ線に対してコイル30の軸方向が垂直となるように配置されても良い。また、図示例のように、コイル30は所謂空芯コイルであれば良い。しかしながら、本発明はこれに限定されず、例えば回路基板20上に形成される配線パターン等によりコイルを設けても良い。
アンプ回路40は、回路基板20に載置され、コイル30に接続されるものである。アンプ回路は、アンテナエレメント10により受信した信号を増幅するためのものである。
固定部50は、回路基板20をアンテナエレメント10に固定するためのものである。固定部50は、アンテナエレメント10の端部に同一部材で形成されている。固定部50により、アンテナエレメント10は、回路基板20のコイル30が載置される位置に近く、アンプ回路40が載置される位置から遠い位置で固定されることになる。この際、固定部50は、コイル30との結合の影響が出ない程度にコイル30との間隔を設けて回路基板20をアンテナエレメント10の端部に固定するように構成されている。
図2を用いて本発明の車両用アンテナ装置の固定部についてより具体的に説明する。図2は、本発明の車両用アンテナ装置の固定部を説明するための概略拡大図であり、図2(a)がその上面図であり、図2(b)がその側面図であり、図2(c)がその裏面図である。図中、図1と同一の符号を付した部分は同一物を表している。図示の通り、固定部50は、回路基板20の両側部を挟み込むようにアンテナエレメント10の平面板状部11を折り曲げ形成することで構成されている。より具体的には、固定部50は、平面板状部11の両側部を直角に折り曲げて回路基板20を両側から挟み込むように構成されている。そして、折り曲げられた側部51の頂部52を回路基板20上側に折り曲げて回路基板20を固定するように構成されている。即ち、側部51と頂部52とで、回路基板20の両側部及び上下面を挟み込むようにしている。さらに、固定部50は、回路基板20を挟み込む方向とは異なる方向に回路基板20が動かないように固定する爪部53を有している。図示例では、爪部53は、回路基板20の裏面側で、アンプ回路40方向に延在する固定部50の先端を回路基板20側に折り曲げて回路基板20に刺さるように構成されている。なお、爪部53も、アンテナエレメント10と同一部材で形成されているため、給電線12と電気的に導通している。したがって、爪部53は、グラウンド等に導通しないように、電気的には浮いた状態で回路基板20に固定されれば良い。
図示の通り、固定部50は、回路基板20のコイル30が載置される側には最小限の突出量で構成されており、コイル30との結合の影響が出ないように構成されている。固定部50の頂部52を回路基板20上側に折り曲げる位置も、コイル30の側部は避け、折り曲げた頂部52がコイル30と結合しない位置としている。さらに、コイル30が載置される回路基板20の裏面側にも、固定部50が存在しないように構成されている。即ち、爪部53は、回路基板20の両側部に沿って配置されている。これにより、コイル30のQ値を低下させる原因となり得る導電体をなるべく離すことが可能となる。したがって、コイル30の性能劣化を防止し、アンテナ利得の低下を防ぐことが可能となる。
本発明の車両用アンテナ装置は、アンテナエレメント10と回路基板20が共に長方形状であり、共に平面板状体であるため、薄型化に適した形状である。そして、図示例のように、固定部50は、アンテナエレメント10の短辺の端部に同一部材で形成されれば良い。これにより、アンテナエレメント10及び回路基板20は、長手方向に連結固定されることになる。したがって、薄型の細長い形状の車両用アンテナ装置として構成できるので、スポイラや車両ルーフ内に容易に設置可能となる。
ここで、本発明の車両用アンテナ装置を車両ルーフ等の車両ボディに埋め込む場合には、車両ボディの導電性部材に直接接地されれば良い。具体的には、例えば回路基板20のグラウンドとなる接地用ブラケット65が設けられても良い。接地用ブラケット65は、車両のボディの導電性部材に直接接地されるものである。即ち、接地型アンテナであるアンテナエレメント10のグラウンドの一部となるものである。接地用ブラケット65は、例えばアンテナエレメント10が車両のトップルーフに平行に配置されるものの場合、ルーフ面と異なる角度で配置されるボディの導電性部材に直接接地されるものであれば良い。具体的には、接地用ブラケット65は、車両ルーフに対して略垂直に設けられる車両のピラーに直接接地されれば良い。ピラーが導電性部材であれば、ピラーを介して大地方向(垂直方向)に電流を流すことが可能となる。したがって、車両ルーフ(水平方向)に平行に埋め込まれた水平偏波を主偏波とするアンテナエレメント10であっても、ルーフ面に略垂直な偏波である垂直偏波の感度を向上させることが可能となる。
接地用ブラケット65は、回路基板20の長手方向の両側部を挟み込むように構成されれば良い。具体的には、接地用ブラケット65は、導電性の板状部材を板金加工等により折り曲げ形成されるものであり、車両ボディに直接接地されるように、所定のねじ孔66が設けられている。ねじ孔66を介してボルト等を用いて車両ボディに共締めされれば良い。接地用ブラケット65の側壁頂部67は、回路基板20の上面側に折り曲げて回路基板20に固定されるように構成されている。そして、接地用ブラケット65が回路基板20のグラウンドに電気的に接続され、回路基板20のグラウンドとなっている。なお、接地用ブラケット65は、さらに他の金属ジョイント等を用いて車両ボディに接地されるように構成されても良い。
また、本発明の車両用アンテナ装置は、モールド樹脂や樹脂カバー等で覆われても良い。再度図2を参照すると、破線で示されるように、コイル30及びアンプ回路40が載置される回路基板20が、絶縁性樹脂70により覆われても良い。即ち、車両用アンテナ装置の回路基板20周辺を、絶縁性樹脂70により樹脂モールド化しても良い。また、絶縁性樹脂70は、樹脂製ケースによるカバーであっても良い。樹脂製ケースが硬質なものであれば、アンテナエレメント10と回路基板20の間を固定する固定部50に応力が加わった場合であっても、回路基板20をさらに保護することが可能となる。さらに、樹脂製ケースで回路基板20を挟む際にパッキンを用いたり接着等を行ったり、樹脂モールドで覆ったりした場合には、回路基板20の防水等も可能となる。
ここで、回路基板20周辺を樹脂モールド化する場合には、固定部50が回路基板20上に載置される回路素子の上を覆わないように構成されることが好ましい。図2(c)に示される通り、固定部50は、回路基板20の裏面側から見ると、その中央の回路基板20と重なる部分が切り欠かれた状態となっている。即ち、爪部53は、給電線12の両側からアンプ回路40方向に延在し、コイル30を避けてコイル30の両側部を通って回路基板20に刺さるように構成されている。これにより、回路基板20周辺を絶縁性樹脂70により樹脂モールド化しても、絶縁性樹脂70の熱膨張等による回路素子の剥がれを防止することも可能となる。即ち、平面板状部11の端部に設けられる固定部50は、その中央の回路基板20と重なる部分の切り欠きは、固定部50がコイル30に結合することを防止すると共に、絶縁性樹脂70による回路素子への悪影響も防止することが可能となる。
また、本発明の車両用アンテナ装置に接地用ブラケット65が設けられる場合、回路基板20周辺を樹脂モールド化する際には、接地用ブラケット65についても、回路基板20上に載置される回路素子の上を覆わないように構成されることが好ましい。図2(c)に示される通り、接地用ブラケット65は、回路基板20の回路素子の上を覆わないように構成されている。そして、回路基板20に信号ケーブル60が接続されるケーブル接続部61については、これを接地用ブラケット65で覆うように構成されても良い。これにより、回路基板20周辺を絶縁性樹脂70により樹脂モールド化しても、絶縁性樹脂70の熱膨張等による回路素子の剥がれを防止することが可能となると共に、ケーブル接続部61に対するシールド効果も期待できる。
図3を用いて、本発明の車両用アンテナ装置の固定部近傍についてさらに詳細に説明する。図3は、本発明の車両用アンテナ装置の固定部近傍を説明するための概略側面図である。図中、図1や図2と同一の符号を付した部分は同一物を表している。なお、図示例の絶縁性樹脂70は、樹脂製ケースによるカバーの場合の例を示した。図示の通り、本発明の車両用アンテナ装置は、クリップ部71を有していても良い。クリップ部71は、固定部50の近傍に設けられ、車両用アンテナ装置を車両に固定するためのものである。ここで、車両に固定とは、車両ルーフやスポイラに固定することを含む。クリップ部71は、アンテナエレメント10の給電線12と回路基板20の給電部21との電気的接続位置に振動等による負荷がなるべくかからないように、給電部21近傍の位置に配置されることが好ましい。また、図示のように、絶縁性樹脂70に一体的に設けられても良い。
また、図示の通り、アンテナエレメント10の給電線12には、ばね状部13が設けられても良い。ばね状部13は、給電線12が接続される給電部21への負荷を抑えるために機能する。図示例では、給電線12に撓みを持たせ、アンテナエレメント10の平面板状部11が振動したとしても、この撓みで構成されたばね状部13で吸収するようにしている。これにより、給電線12と給電部21との電気的接続位置に、直接的な負荷がかからないようになる。
このように、本発明の車両用アンテナ装置では、アンテナエレメントが金属板をカットしただけの平面板状体のようなある程度重量があるものであっても、回路基板に対して固定部により強固に固定されており、接触不良を起こすことは無い。また、固定部がコイルに対して悪影響を及ぼすこともないため、アンテナ特性の劣化も防止可能である。さらに、樹脂モールド化する際にも回路基板に載置される回路素子に対して悪影響を及ぼすこともない。
なお、本発明の車両用アンテナ装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
10 アンテナエレメント
11 平面板状部
12 給電線
13 ばね状部
20 回路基板
21 給電部
30 コイル
40 アンプ回路
50 固定部
51 側部
52 頂部
53 爪部
60 信号ケーブル
61 ケーブル接続部
65 接地用ブラケット
66 ねじ孔
67 側壁頂部
70 絶縁性樹脂
71 クリップ部
11 平面板状部
12 給電線
13 ばね状部
20 回路基板
21 給電部
30 コイル
40 アンプ回路
50 固定部
51 側部
52 頂部
53 爪部
60 信号ケーブル
61 ケーブル接続部
65 接地用ブラケット
66 ねじ孔
67 側壁頂部
70 絶縁性樹脂
71 クリップ部
Claims (11)
- 車両用のアンテナ装置であって、該車両用アンテナ装置は、
平面板状部を有するアンテナエレメントであって、第1周波数帯に対応する容量アンテナとして機能するようなアンテナ容量を有し、アンテナエレメントの端部に同一部材で形成される給電線を有するアンテナエレメントと、
前記アンテナエレメントの給電線が接続される給電部を有する回路基板と、
前記回路基板に載置され、アンテナエレメントが第2周波数帯に対応するアンテナ長を有するようにアンテナエレメントの給電線が接続される給電部に電気的に接続されるコイルと、
前記回路基板に載置され、コイルに接続されるアンプ回路と、
前記回路基板のコイルが載置される位置に近く、アンプ回路が載置される位置から遠い位置で回路基板をアンテナエレメントに固定するためにアンテナエレメントの端部に同一部材で形成される固定部であって、コイルとの結合の影響が出ない程度にコイルとの間隔を設けて回路基板をアンテナエレメントの端部に固定する固定部と、
を具備することを特徴とする車両用アンテナ装置。 - 請求項1に記載の車両用アンテナ装置において、
前記アンテナエレメントは、長方形状であり、
前記回路基板は、長方形状であり、
前記固定部はアンテナエレメントの短辺の端部に同一部材で形成され、
前記アンテナエレメント及び回路基板は、長手方向に連結固定される、
ことを特徴とする車両用アンテナ装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の車両用アンテナ装置において、前記固定部は、回路基板を挟み込むようにアンテナエレメントの平面板状部を折り曲げ形成することで構成されることを特徴とする車両用アンテナ装置。
- 請求項3に記載の車両用アンテナ装置において、前記固定部は、さらに、回路基板を挟み込む方向とは異なる方向に回路基板が動かないように固定する爪部を有することを特徴とする車両用アンテナ装置。
- 請求項3又は請求項4に記載の車両用アンテナ装置において、前記固定部は、平面板状部の両側部を直角に折り曲げ、折り曲げられた側部の頂部を回路基板上側に折り曲げて回路基板を固定するように構成されることを特徴とする車両用アンテナ装置。
- 請求項3乃至請求項5の何れかに記載の車両用アンテナ装置において、前記固定部は、その中央の回路基板と重なる部分が切り欠かれることを特徴とする車両用アンテナ装置。
- 請求項1乃至請求項6の何れかに記載の車両用アンテナ装置であって、さらに、前記固定部の近傍に設けられ、車両用アンテナ装置を車両に固定するためのクリップ部を有することを特徴とする車両用アンテナ装置。
- 請求項1乃至請求項7の何れかに記載の車両用アンテナ装置において、前記コイル及びアンプ回路が載置される回路基板は、絶縁性樹脂により覆われることを特徴とする車両用アンテナ装置。
- 請求項1乃至請求項8の何れかに記載の車両用アンテナ装置において、前記アンテナエレメントの給電線は、給電線が接続される給電部への負荷を抑えるためのばね状部を有することを特徴とする車両用アンテナ装置。
- 請求項1乃至請求項9の何れかに記載の車両用アンテナ装置であって、さらに、回路基板のグラウンドとなる接地用ブラケットを有し、該接地用ブラケットは、車両のボディの導電性部材に直接接地されることを特徴とする車両用アンテナ装置。
- 請求項10に記載の車両用アンテナ装置において、前記接地用ブラケットは、回路基板に信号ケーブルが接続されるケーブル接続部を覆うことを特徴とする車両用アンテナ装置。
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