JP4076931B2 - Antenna feeder - Google Patents
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Description
本発明は、アンテナをインピーダンス整合してケーブルに接続するアンテナ給電部に関し、特にフィルムアンテナやガラスアンテナに適用して好適なものである。 The present invention relates to an antenna feeding unit that impedance-matches an antenna and connects it to a cable, and is particularly suitable for application to a film antenna or a glass antenna.
従来、フィルムアンテナを接続ユニットのアンテナ接合部に接続するには、図20および図21に示すように基板101に実装されたバネ性を有する接触端子を持ったコネクタ102に、フィルムアンテナ100に設けられている端子部100aを差し込んで接続するようにしていた(特許文献1参照)。基板101には、同軸ケーブル103が接続されており、フィルムアンテナ100の受信信号は同軸ケーブル103から導出されるようになる。この構成では、フィルムアンテナ100に形成された端子部100aは単純な給電用のパターンでしかないことからフィルムアンテナ100の整合されたインピーダンスが端子部100aにおいてミスマッチを起こすようになる。また、コネクタ102も同様に同軸コネクタではなく、単純に導通をとるためだけのコネクタ102とされていることから、さらにインピーダンスのミスマッチが発生し、信号のロスも発生するという問題点があった。さらにまた、端子部100aはコネクタ102に挿入し易いように補強板100bが設けられているが、補強板100bとフィルムアンテナ100との境界部分に応力が集中して折損しやすいという問題点があった。
Conventionally, in order to connect a film antenna to an antenna joint portion of a connection unit, a connector 102 having a springy contact terminal mounted on a substrate 101 as shown in FIGS. The
また、図22および図23に示すように同軸ケーブル103から延伸させたAVケーブル110をフィルムアンテナ100に形成された端子部100aに直接貼り付けることも、従来から行われている(特許文献1参照)。このような構成でも、同様にフィルムアンテナ100に形成された端子部100aにおいてインピーダンスのミスマッチが生じ、さらに、同軸ケーブル103からAVケーブル110を延伸させたことによりさらにミスマッチが生じて、信号のロスが発生するという問題点があった。また、AVケーブル110aを使用することから、AVケーブル110の引き回しによってインピーダンス特性が大きく変化するといった不安定な状態となってしまうようになる。
以上説明したミスマッチが発生するアンテナ給電部の構成は、ガラス板上に形成されているガラスアンテナにおいても行われており、信号のロスが発生するという問題点があった。
The configuration of the antenna power supply unit in which mismatch occurs as described above is also performed in a glass antenna formed on a glass plate, and there is a problem that signal loss occurs.
そこで、本発明は特性インピーダンスを有する線路同士を接続することによりミスマッチの生じないアンテナ給電部を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an antenna feeder that does not cause mismatch by connecting lines having characteristic impedance.
上記目的を達成するために、本発明のアンテナ給電部は、フィルムアンテナあるいはガラスアンテナの端子部に特性インピーダンスを有するコプレーナ線路が形成されていることと、ケーブルが導出される基板に特性インピーダンスを有するコプレーナ線路が形成されていることを最も主要な特徴としている。
In order to achieve the above object, the antenna feeder of the present invention has a coplanar line having a characteristic impedance formed in a terminal portion of a film antenna or a glass antenna, and has a characteristic impedance in a substrate from which a cable is derived. The main feature is the formation of coplanar lines.
本発明によれば、フィルムアンテナあるいはガラスアンテナの端子部とケーブルが導出される基板とを弾性接続板を介して重合して固着することにより、端子部と基板とをマッチングして接続することができるようになる。これにより、フィルムアンテナの受信信号をロスすることなくケーブルに導出することができるようになる。また、フィルムアンテナの端子部に嵌挿孔を設けて、下部ケースに設けた突部に嵌挿することにより、振動や強い力で引っ張られてもフィルムアンテナが抜け出ることを防止することができる。 According to the present invention, the terminal portion and the substrate can be matched and connected by polymerizing and fixing the terminal portion of the film antenna or the glass antenna and the substrate from which the cable is led out through the elastic connection plate. become able to. As a result, the reception signal of the film antenna can be led out to the cable without loss. Further, by providing an insertion hole in the terminal portion of the film antenna and inserting it into the protrusion provided in the lower case, it is possible to prevent the film antenna from coming out even when pulled by vibration or strong force.
フィルムアンテナあるいはガラスアンテナからミスマッチすることなくケーブルを導出するアンテナ給電部を提供するという目的を、フィルムアンテナあるいはガラスアンテナの端子部とケーブルが導出される基板とに形成されている特性インピーダンスを有する線路間を弾性接続板を介して接続することにより実現した。 A line having a characteristic impedance formed on a terminal portion of a film antenna or a glass antenna and a substrate from which the cable is led for the purpose of providing an antenna feeding portion that leads out a cable without mismatching from a film antenna or a glass antenna It was realized by connecting the gaps through elastic connection plates.
本発明の実施例1のアンテナ給電部の構成を図1ないし図3に示す。ただし、図1は本発明の実施例1のアンテナ給電部の構成を示す分解組立図であり、図2は本発明の実施例1のアンテナ給電部の構成を示す上部ケースを取り去った上面図であり、図3は本発明の実施例1のアンテナ給電部の構成を示す側面図を断面図で示す図である。 The configuration of the antenna feeding unit according to the first embodiment of the present invention is shown in FIGS. However, FIG. 1 is an exploded view illustrating the configuration of the antenna power feeding unit according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a top view illustrating the configuration of the antenna power feeding unit according to the first embodiment of the present invention with the upper case removed. FIG. 3 is a sectional view showing a side view of the configuration of the antenna power feeding unit according to the first embodiment of the present invention.
これらの図に示す本発明の実施例1のアンテナ給電部1は、フィルムアンテナ10にミスマッチすることなく同軸ケーブル19を電気的に接続することのできるアンテナ給電部であり、上部ケース11と下部ケース15からなるケースを有し、このケース内にアンテナ給電構造が収納されている。フィルムアンテナ10は、透明あるいは着色された樹脂製のフィルム上に所定の特性インピーダンスを有するようにアンテナエレメント10aとアースエレメント10bとが形成されて構成されている。このアンテナエレメント10aとアースエレメント10bとはフィルム上に、所定幅で所定長とされた導電箔を貼着あるいは蒸着して設けられている。フィルムアンテナ10の一端は突出されて端子部10cとされている。この端子部10cには、例えば50Ωの特性インピーダンスを有するコプレーナ線路が形成されており、このコプレーナ線路にインピーダンスマッチングする特性インピーダンスを有するアンテナエレメント10aとアースエレメント10bからなるアンテナが接続されている。また、端子部10cには位置決め用のそれぞれ一対の嵌挿孔10d、10eが形成されている。
The
フィルムアンテナ10が接続される所定の特性インピーダンスを有する同軸ケーブル19は回路基板14に接続されている。回路基板14には、例えば50Ωの特性インピーダンスを有するコプレーナ線路のパターンがおもて面に形成されており、このコプレーナ線路にインピーダンスマッチングする特性インピーダンスを有する同軸ケーブル19の芯線およびアース部が接続されている。回路基板14の裏面には、コプレーナ線路のアース部が接続されるアースが全面に形成されている。また、回路基板14の先端部には位置決め用の一対とされた嵌挿孔14aが形成されている。
A
フィルムアンテナ10の端子部10cに形成されているコプレーナ線路と、回路基板14に形成されているコプレーナ線路とは、弾性接続板13により接続されるようになる。弾性接続板13はシリコンゴム等の弾力性の顕著なエラストマーからなり、図4に示すように導電層13bと絶縁層13cとが交互に配列されて例えば50Ωの特性インピーダンスを有するコプレーナ線路が構成されている。導電層13bは、弾性接続板13の厚さ方向に金属細線を高密度に配向したり、金属粒子やカーボン粒子をエラストマー内に混入したり、エラストマーの表面に金属細線を低ピッチで配列することにより構成されている。また、絶縁層13cは絶縁性のエラストマーから構成されている。この弾性接続板13には、位置決め用の一対の嵌挿孔13aが形成されている。
The coplanar line formed on the terminal portion 10 c of the
下部ケース15は矩形の箱を半截した形状とされており、その内部にはそれぞれ一対の突部15a、15bが突出して形成されている。一対の突部15aには、回路基板14の嵌挿孔14a、弾性接続板13の嵌挿孔13aおよびフィルムアンテナ10の端子部10cにおける嵌挿孔10dが嵌挿される。また、一対の突部15bにはフィルムアンテナ10の端子部10cにおける嵌挿孔10eが嵌挿される。下部ケース15の長辺の両側面には第1係合片16および第2係合片17が、それぞれ回動可能に係合する軸受部15cが形成されている。また、残る側面の一つには同軸ケーブル19が導出されるケーブル導出孔15dが形成されており、対向する側面にはフィルムアンテナ10の端子部10cが導入されるスリット開口部15eが形成されている。さらに、下部ケース15の下面には矩形状のグランド用導体部18が嵌挿される矩形の嵌挿孔15fが形成されている。
The lower case 15 is shaped like a half of a rectangular box, and a pair of
下部ケース15に嵌合される上部ケース11の内部にはそれぞれ一対の嵌合凹部11a、11bが形成されている。一対の嵌合凹部11aは、下部ケース15に嵌合された際に突部15aの先端が嵌合される凹部である。また、一対の嵌合凹部11bは、下部ケース15に嵌合された際に突部15bの先端が嵌合される凹部である。さらに、上部ケース11の両側部には下部ケース15に嵌合された際に第1係合片16および第2係合片17が係合される一対の係合突出部11cが形成されている。
A pair of
第1係合片16および第2係合片17には両側に突出する軸部16a,17aが形成されており、この軸部16a,17aが下部ケース15の両側に形成されている軸受部15cにそれぞれ回動可能に嵌着される。また、第1係合片16および第2係合片17の先端部には軸方向に沿って係合爪16b,17bが形成されている。この係合爪16b,17bは、下部ケース15に上部ケース11を嵌合して軸受部15cに回動可能に嵌着されている第1係合片16および第2係合片17を回動した際に、上部ケース11の係合突出部11cに係合するようになり、これにより下部ケース15と上部ケース11とが一体化されるようになる。このように、下部ケース15と上部ケース11とを簡単な操作で一体化および分離することができるようになる。
The first engagement piece 16 and the
ここで、アンテナ給電部1の組立手順について説明すると、まず、下部ケース15の一対の突部15aに嵌挿孔14aを嵌挿させながら回路基板14を下部ケース15に収納する。この際に、同軸ケーブル19がケーブル導出孔15dから導出されるようになる。次いで、回路基板14の上に重合されるように下部ケース15の一対の突部15aに嵌挿孔13aを嵌挿させながら弾性接続板13を下部ケース15に収納する。さらに、弾性接続板13の上に重合されるように下部ケース15の一対の突部15aに嵌挿孔10dを、一対の突部15bに嵌挿孔10e嵌挿させながらフィルムアンテナ10の端子部10cを下部ケース15に収納する。この際に、端子部10cの根本がスリット開口部15eから導入されるようになる。
Here, the assembly procedure of the antenna
次に、端子部10cの上に重合されるように下部ケース15の一対の突部15aに嵌挿孔12aを嵌挿させながら絶縁性のワッシャ12を下部ケース15に収納する。そして、上部ケース11を下部ケース15に嵌合する。この際に、下部ケース15の一対の突部15aの先端が嵌合凹部11aに嵌合され、一対の突部15bの先端が嵌合凹部11bに嵌合されるようになる。さらに、この下部ケース15の軸受部15cに回動可能に第1係合片16および第2係合片17を嵌着して回動させ、上部ケース11の係合突出部11cに係合爪16b,17bを係合させる。これにより、下部ケース15と上部ケース11とが確実に一体化されて、上部ケース11と下部ケース15とによりワッシャ12および弾性接続板13が圧縮された状態で回路基板14が挟持されるようになる。そして、下部ケース15の嵌挿孔15f内にグランド用導体部18を嵌挿させてアンテナ給電部1が組み立てられるようになる。
Next, the insulating washer 12 is housed in the lower case 15 while fitting the
このアンテナ給電部1においては、コプレーナ線路が形成されている弾性接続板13の裏面が回路基板14に形成されているコプレーナ線路に接触して接続され、弾性接続板13の表面が端子部10cに形成されているコプレーナ線路に接触して接続されるようになる。すなわち、弾性接続板13に形成されているコプレーナ線路により回路基板14のコプレーナ線路と端子部10cのコプレーナ線路とが接続されるようになり、フィルムアンテナ10が特性インピーダンスを有するコプレーナ線路を介してミスマッチすることなく同軸ケーブル19に接続されるようになる。なお、弾性接続板13は弾性を有していると共に、回路基板14と端子部10cとにより圧縮応力が印加されるよう挟持されているため、挟持された際に確実にコプレーナ線路間を電気的に接続することができるようになる。
In the
また、ワッシャ12ないし回路基板14が挟持されていると共に、突部15a,15bと嵌挿孔10d,10eとの作用により振動や強い力で引っ張られてもフィルムアンテナ10がアンテナ給電部1から抜け出ることを防止することができる。なお、下部ケース15の嵌挿孔15fに嵌挿されたグランド用導体部18は回路基板14の裏面に形成されているアース部に接触し、アンテナ給電部1が車体等のグランドに取り付けられた際に、グランド用導体部18がグランドに接触するようになる。これにより、アンテナ給電部1においてフィルムアンテナ10のアース部をグランドに接続することができ、フィルムアンテナ10を安定して動作させることができるようになる。さらに、回路基板14おもて面に形成されているアース部と裏面に形成されているアース部とはスルーホール等により電気的に接続されている。また、グランド用導体部18に弾性を有させるようにしても良い。
In addition, the washer 12 or the circuit board 14 is sandwiched, and the
以上説明した本発明の実施例1にかかるアンテナ給電部1の電気的特性を図5ないし図8に示す。
図5はSパラメータにおけるS11(入力側の反射係数)を示すスミスチャートであり、入力側のインピーダンス特性が示されている。図5に示す入力側のインピーダンス特性は100MHzないし略1600MHzまでの入力インピーダンスが示されており、図5を参照すると略50Ωの良好なインピーダンス特性とされていることが分かる。
図6はSパラメータのS21(順方向伝達特性)の周波数特性を示すグラフであり、100MHzないし略1600MHzまでの伝達損失特性が示されており、図6を参照すると伝達損失がほぼ0dBとされていることが分かる。
The electrical characteristics of the
FIG. 5 is a Smith chart showing S11 (reflection coefficient on the input side) in the S parameter, and shows the impedance characteristic on the input side. The input side impedance characteristic shown in FIG. 5 shows an input impedance from 100 MHz to about 1600 MHz, and it can be seen that a good impedance characteristic of about 50Ω is obtained with reference to FIG.
FIG. 6 is a graph showing the frequency characteristic of the S parameter S21 (forward transmission characteristic), showing the transmission loss characteristic from 100 MHz to approximately 1600 MHz. With reference to FIG. 6, the transmission loss is set to approximately 0 dB. I understand that.
図7はSパラメータにおけるS22(出力側の反射係数)を示すスミスチャートであり、出力側のインピーダンス特性が示されている。図7に示す出力側のインピーダンス特性は100MHzないし略1600MHzまでの出力インピーダンスが示されており、図7を参照すると略50Ωの良好なインピーダンス特性とされていることが分かる。
図8はSパラメータのS22(出力側の反射係数)の周波数特性を示すグラフであり、100MHzないし略1600MHzまでの電圧定在波比(VSWR)の周波数特性が示されており、図8を参照すると約1.6以下の良好なVSWRとされていることが分かる。
図5ないし図8よりアンテナ給電部1は、入力側に特性インピーダンスが50Ωとされているフィルムアンテナ10を接続し、出力側に特性インピーダンスが50Ωとされている同軸ケーブル19を接続した際に、インピーダンス整合して伝達損失をほぼ0dbとすることができるようになる。なお、図5ないし図8に示す電気的特性は端子部10c、弾性接続板13および回路基板14に形成されているコプレーナ線路の特性インピーダンスを略50Ωとしたときの特性である。
FIG. 7 is a Smith chart showing S22 (reflection coefficient on the output side) in the S parameter, and shows the impedance characteristic on the output side. The impedance characteristic on the output side shown in FIG. 7 shows an output impedance from 100 MHz to approximately 1600 MHz, and it can be seen that a favorable impedance characteristic of approximately 50Ω is obtained with reference to FIG.
FIG. 8 is a graph showing the frequency characteristic of the S parameter S22 (reflection coefficient on the output side). The frequency characteristic of the voltage standing wave ratio (VSWR) from 100 MHz to approximately 1600 MHz is shown, see FIG. Then, it can be seen that the VSWR is about 1.6 or less.
From FIG. 5 to FIG. 8, when the
以上説明した本発明の実施例1のアンテナ給電部1は、弾性接続板13を介してフィルムアンテナ10の端子部10cと回路基板14に形成されたコプレーナ線路同士を接続するようにしたが、これに限るものではなく弾性接続板13を省略してフィルムアンテナ10の端子部10cと回路基板14に形成されたコプレーナ線路同士を直接接続するようにしてもよい。また、上部ケース11および下部ケース15に少なくともフィルムアンテナ10の端子部10cと回路基板14とを収納し、これらを上下から圧縮するように上部ケース11を下部ケース15に固着していたが、これに替えて少なくともフィルムアンテナ10の端子部10cと回路基板14とを螺着手段やカシメ手段によりコプレーナ線路同士が接続されるように固着しても良い。
In the
本発明の実施例2のアンテナ給電部の構成を図9ないし図12に示す。ただし、図9は本発明の実施例2のアンテナ給電部の構成を示す分解組立図であり、図10は本発明の実施例2のアンテナ給電部の構成を示す上部ケースを取り去った斜視図であり、図11は本発明の実施例2のアンテナ給電部の構成を示す上部ケースを取り去った上面図であり、図12は本発明の実施例2のアンテナ給電部の構成を示す側面図を断面図で示す図である。 The configuration of the antenna feeding unit according to the second embodiment of the present invention is shown in FIGS. However, FIG. 9 is an exploded view showing the configuration of the antenna power feeding part of Example 2 of the present invention, and FIG. 10 is a perspective view with the upper case showing the configuration of the antenna power feeding part of Example 2 of the present invention removed. FIG. 11 is a top view with the upper case showing the configuration of the antenna power feeding unit of the second embodiment of the present invention removed, and FIG. 12 is a cross-sectional side view showing the configuration of the antenna feeding unit of the second embodiment of the present invention. FIG.
これらの図に示す本発明の実施例2のアンテナ給電部2は、ガラスアンテナにミスマッチすることなく同軸ケーブル29を電気的に接続することのできるアンテナ給電部であり、上部ケース21と下部ケース25からなるケースを有し、このケース内にアンテナ給電構造が収納されている。ガラスアンテナ5は図示していないが、車体のフロントガラスやリアガラス等のガラス板の上に所定の特性インピーダンスを有するようにアンテナエレメントとアースエレメントとが形成されて構成されている。このガラスアンテナ5のアンテナエレメントとアースエレメントとはガラス板上に、所定幅で所定長とされた導電箔を貼着あるいは蒸着して設けられている。図13に示すようにガラスアンテナ5の一端には端子部5aが形成されている。この端子部5aは、例えば50Ωの特性インピーダンスを有するコプレーナ線路で構成されており、このコプレーナ線路にインピーダンスマッチングする特性インピーダンスを有するアンテナエレメントとアースエレメントからなるガラスアンテナ5が接続されている。
The
ガラスアンテナ5が接続される所定の特性インピーダンスを有する同軸ケーブル29は回路基板24に接続されている。回路基板24には、例えば50Ωの特性インピーダンスを有するコプレーナ線路のパターンがおもて面に形成されており、このコプレーナ線路にインピーダンスマッチングする特性インピーダンスを有する同軸ケーブル29の芯線およびアース部が接続されている。回路基板24の裏面には、コプレーナ線路のアース部が接続されるアースが全面に形成されている。また、回路基板14の先端部には位置決め用の一対とされた嵌挿孔24aが形成されている。
A
ガラスアンテナ5の端子部5aに形成されているコプレーナ線路には、断面コ字状の端子金具20の端子部20bに形成されている例えば50Ωの特性インピーダンスを有するコプレーナ線路が接続される。この場合、端子金具20の端子部20bにおける下面の平面状の本体部20aに形成されているコプレーナ線路がガラスアンテナ5の端子部5aにハンダ付け等により接続される。また、コ字状の端子金具20の端子部20bにおいては下面の本体部20aから側面を介して上面に渡りコプレーナ線路が形成されており、端子部20bには位置決め用のそれぞれ一対の嵌挿孔20c、20dが形成されている。端子部20bの上面に形成されているコプレーナ線路と、回路基板24に形成されているコプレーナ線路とは、弾性接続板23により接続されるようになる。弾性接続板23はシリコンゴム等の弾力性の顕著なエラストマーからなり、図4に示す弾性接続板13と同様の構成とされている。すなわち、導電層23bと絶縁層23cとが交互に配列されて例えば50Ωの特性インピーダンスを有するコプレーナ線路が構成されている。導電層23bは、弾性接続板23の厚さ方向に金属細線を高密度に配向したり、金属粒子やカーボン粒子をエラストマー内に混入したり、エラストマーの表面に金属細線を低ピッチで配列することにより構成されている。また、絶縁層23cは絶縁性のエラストマーから構成されている。この弾性接続板23には、位置決め用の一対の嵌挿孔23aが形成されている。
For example, a coplanar line having a characteristic impedance of 50Ω formed on the terminal part 20b of the terminal fitting 20 having a U-shaped cross section is connected to the coplanar line formed on the terminal part 5a of the glass antenna 5. In this case, the coplanar line formed on the planar main body portion 20a on the lower surface of the terminal portion 20b of the terminal fitting 20 is connected to the terminal portion 5a of the glass antenna 5 by soldering or the like. Further, in the terminal portion 20b of the U-shaped terminal fitting 20, a coplanar line is formed from the main body portion 20a on the lower surface to the upper surface via the side surface, and a pair of positioning insertion holes for positioning are provided in the terminal portion 20b. 20c and 20d are formed. The coplanar line formed on the upper surface of the terminal portion 20 b and the coplanar line formed on the circuit board 24 are connected by the elastic connection plate 23. The elastic connecting plate 23 is made of a highly elastic elastomer such as silicon rubber and has the same configuration as the elastic connecting plate 13 shown in FIG. That is, the coplanar line having a characteristic impedance of 50Ω, for example, is configured by alternately arranging the conductive layers 23b and the insulating layers 23c. For the conductive layer 23b, the fine metal wires are oriented with high density in the thickness direction of the elastic connecting plate 23, the metal particles or the carbon particles are mixed in the elastomer, or the fine metal wires are arranged on the surface of the elastomer at a low pitch. It is comprised by. The insulating layer 23c is made of an insulating elastomer. The elastic connection plate 23 is formed with a pair of
下部ケース25は矩形の箱を半截した形状とされており、その内部にはそれぞれ一対の突部25a、25bが突出して形成されている。一対の突部25aには、回路基板24の嵌挿孔24a、弾性接続板23の嵌挿孔23aおよび端子金具20の嵌挿孔20cが嵌挿される。また、一対の突部25bには端子金具20の端子部20bにおける嵌挿孔20dが嵌挿される。下部ケース25の長辺の両側面には第1係合片26および第2係合片27が、それぞれ回動可能に係合する軸受部25cが形成されている。また、残る側面の一つには同軸ケーブル29が導出されるケーブル導出孔25dが形成されており、対向する側面には端子金具20の端子部20bが導入されるスリット開口部25eが形成されている。さらに、下部ケース25の下面には矩形状のグランド用導体部28が嵌挿される矩形の嵌挿孔25fが形成されている。
The lower case 25 is shaped like a half of a rectangular box, and a pair of
下部ケース25に嵌合される上部ケース21の内部にはそれぞれ一対の嵌合凹部21a、21bが形成されている。一対の嵌合凹部21aは、下部ケース25に嵌合された際に突部25aの先端が嵌合される凹部である。また、一対の嵌合凹部21bは、下部ケース25に嵌合された際に突部25bの先端が嵌合される凹部である。さらに、上部ケース21の両側部には下部ケース25に嵌合された際に第1係合片26および第2係合片27が係合される一対の係合突出部21cが形成されている。
A pair of
第1係合片26および第2係合片27には両側に突出する軸部26a,27aが形成されており、この軸部26a,27aが下部ケース25の両側に形成されている軸受部25cにそれぞれ回動可能に嵌着される。また、第1係合片26および第2係合片27の先端部には軸方向に沿って係合爪26b,27bが形成されている。この係合爪26b,27bは、下部ケース25に上部ケース21を嵌合して軸受部25cに回動可能に嵌着されている第1係合片26および第2係合片27を回動した際に、上部ケース21の係合突出部21cに係合するようになり、これにより下部ケース25と上部ケース21とが一体化されるようになる。このように、下部ケース25と上部ケース21とを簡単な操作で一体化および分離することができるようになる。
The first engagement piece 26 and the
ここで、アンテナ給電部2の組立手順について説明すると、まず、下部ケース25の一対の突部25aに嵌挿孔24aを嵌挿させながら回路基板24を下部ケース25に収納する。この際に、同軸ケーブル29がケーブル導出孔25dから導出されるようになる。次いで、回路基板24の上に重合されるように下部ケース25の一対の突部25aに嵌挿孔23aを嵌挿させながら弾性接続板23を下部ケース25に収納する。さらに、弾性接続板23の上に端子部20bの上面が重合されるように下部ケース25の一対の突部25aに嵌挿孔20cを、一対の突部25bに嵌挿孔20d嵌挿させながら端子金具20の端子部20bを下部ケース25に収納する。この際に、端子部20bの上面がスリット開口部25eから導入されるようになる。
Here, the assembly procedure of the antenna
次に、端子部20bの上に重合されるように下部ケース25の一対の突部25aに嵌挿孔22aを嵌挿させながら絶縁性のワッシャ12を下部ケース25に収納する。そして、上部ケース21を下部ケース25に嵌合する。この際に、下部ケース25の一対の突部25aの先端が嵌合凹部21aに嵌合され、一対の突部25bの先端が嵌合凹部21bに嵌合されるようになる。さらに、この下部ケース25の軸受部25cに回動可能に第1係合片26および第2係合片27を嵌着して回動させ、上部ケース21の係合突出部21cに係合爪26b,27bを係合させる。これにより、下部ケース25と上部ケース21とが確実に一体化されて、上部ケース21と下部ケース25とによりワッシャ22および弾性接続板23が圧縮された状態で回路基板24が挟持されるようになる。そして、下部ケース25の嵌挿孔25f内にグランド用導体部28を嵌挿させてアンテナ給電部2が組み立てられるようになる。
Next, the insulating washer 12 is housed in the lower case 25 while fitting the
このアンテナ給電部2においては、コプレーナ線路が形成されている弾性接続板23の裏面が回路基板24に形成されているコプレーナ線路に接触して接続され、弾性接続板23の表面が端子部20bに形成されているコプレーナ線路に接触して接続されるようになる。すなわち、弾性接続板23に形成されているコプレーナ線路により回路基板24のコプレーナ線路と端子金具20の端子部20bのコプレーナ線路とが接続され、さらに、端子金具20の端子部20bの下面がガラスアンテナ5の端子部5aにハンダ付けされることにより、ガラスアンテナ5が特性インピーダンスを有するコプレーナ線路を介してミスマッチすることなく同軸ケーブル29に接続されるようになる。
In this
また、ワッシャ22ないし回路基板24が挟持されていると共に、突部25a,25bと嵌挿孔20c,20dとの作用により振動や強い力で引っ張られても端子金具20がアンテナ給電部2から抜け出ることを防止することができる。なお、弾性接続板23は弾性を有していると共に、回路基板24と端子部20bとにより圧縮応力が印加されるよう挟持されているため、挟持された際に確実にコプレーナ線路間を電気的に接続することができるようになる。なお、下部ケース25の嵌挿孔25fに嵌挿されたグランド用導体部28は回路基板24の裏面に形成されているアース部に接触し、アンテナ給電部2が車体等のグランドに取り付けられた際に、グランド用導体部28がグランドに接触するようになる。これにより、アンテナ給電部2においてガラスアンテナ5のアース部をグランドに接続することができ、ガラスアンテナ5を安定して動作させることができるようになる。なお、回路基板24のおもて面に形成されているアース部と裏面に形成されているアース部とはスルーホール等により電気的に接続されている。また、グランド用導体部28に弾性を有させるようにしても良い。
In addition, the
以上説明した本発明の実施例2にかかるアンテナ給電部2の電気的特性は、図5ないし図8に示す本発明の実施例1にかかるアンテナ給電部1とほぼ同様となる。すなわち、端子部20b、弾性接続板23および回路基板24に形成されているコプレーナ線路の特性インピーダンスを略50Ωとしたときに、100MHzないし略1600MHzまでの入力側および出力側ののインピーダンス特性は、略50Ωの良好なインピーダンス特性となり、伝達損失はほぼ0dBとなる。また、100MHzないし略1600MHzまでのVSWRは約1.6以下の良好なVSWRとなる。このように、本発明の実施例2にかかるアンテナ給電部2は、入力側に特性インピーダンスが50Ωとされているガラスアンテナ5を接続し、出力側に特性インピーダンスが50Ωとされている同軸ケーブル29を接続した際に、インピーダンス整合して伝達損失をほぼ0dbとすることができるようになる。
The electrical characteristics of the
以上説明した本発明の実施例2のアンテナ給電部2は、弾性接続板23を介して端子金具20の端子部20bと回路基板24に形成されたコプレーナ線路同士を接続するようにしたが、これに限るものではなく弾性接続板23を省略して端子金具20の端子部20bと回路基板24に形成されたコプレーナ線路同士を直接接続するようにしてもよい。また、上部ケース21および下部ケース25に少なくとも端子金具20の端子部20bと回路基板24とを収納し、これらを上下から圧縮するように上部ケース21を下部ケース25に固着していたが、これに替えて少なくとも端子金具20の端子部20bと回路基板24とを螺着手段やカシメ手段によりコプレーナ線路同士が接続されるように固着しても良い。
In the
本発明の実施例3のアンテナ給電部の構成を図15ないし図19に示す。ただし、図15は本発明の実施例3のアンテナ給電部の構成を示す分解組立図であり、図16は本発明の実施例3のアンテナ給電部における回路基板の構成を示す図であり、図17は本発明の実施例3のアンテナ給電部の構成を示す上部ケースを取り去った斜視図であり、図18は本発明の実施例3のアンテナ給電部の構成を示す上部ケースを取り去った上面図であり、図19は本発明の実施例3のアンテナ給電部の構成を示す側面図を断面図で示す図である。 The configuration of the antenna feeding unit according to the third embodiment of the present invention is shown in FIGS. 15 is an exploded view illustrating the configuration of the antenna feeding unit according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 16 is a diagram illustrating the configuration of the circuit board in the antenna feeding unit according to the third embodiment of the present invention. 17 is a perspective view with the upper case showing the configuration of the antenna power feeding part of Example 3 of the present invention removed, and FIG. 18 is a top view with the upper case showing the structure of the antenna power feeding part of Example 3 of the present invention removed. FIG. 19 is a cross-sectional view showing a side view of the configuration of the antenna power feeding unit according to the third embodiment of the present invention.
これらの図に示す本発明の実施例3のアンテナ給電部3は、ガラスアンテナにミスマッチすることなく同軸ケーブル39を電気的に接続することのできるアンテナ給電部であり、上部ケース31と下部ケース35からなるケースを有し、このケース内にアンテナ給電構造が収納されている。ガラスアンテナ6は図示していないが、車体のフロントガラスやリアガラス等のガラス板の上に所定の特性インピーダンスを有するようにアンテナエレメントとアースエレメントとが形成されて構成されている。このガラスアンテナ6のアンテナエレメントとアースエレメントとはガラス板上に、所定幅で所定長とされた導電箔を貼着あるいは蒸着して設けられている。図14に示すようにガラスアンテナ6の一端は突出されて端子部6aが形成されている。この端子部6aは、例えば50Ωの特性インピーダンスを有するコプレーナ線路で構成されており、このコプレーナ線路にインピーダンスマッチングする特性インピーダンスを有するアンテナエレメントとアースエレメントからなるガラスアンテナ6が接続されている。
The
ガラスアンテナ6が接続される所定の特性インピーダンスを有する同軸ケーブル39は回路基板34に接続されている。回路基板34には、例えば50Ωの特性インピーダンスを有するコプレーナ線路のパターンがおもて面に形成されており、このコプレーナ線路にインピーダンスマッチングする特性インピーダンスを有する同軸ケーブル39の芯線およびアース部が接続されている。回路基板34の裏面には、おもて面と同様にコプレーナ線路が形成されており、おもて面と裏面のコプレーナ線路同士はスルーホール等により接続されている。
A
ガラスアンテナ6の端子部6aに形成されているコプレーナ線路には、弾性接続板33が接続されるようになる。弾性接続板33はシリコンゴム等の弾力性の顕著なエラストマーからなり、図4に示す弾性接続板13と同様の構成とされている。すなわち、導電層33bと絶縁層33cとが交互に配列されて例えば50Ωの特性インピーダンスを有するコプレーナ線路が構成されている。導電層33bは、弾性接続板33の厚さ方向に金属細線を高密度に配向したり、金属粒子やカーボン粒子をエラストマー内に混入したり、エラストマーの表面に金属細線を低ピッチで配列することにより構成されている。また、絶縁層33cは絶縁性のエラストマーから構成されている。この弾性接続板33は、後述する下部ケース35に形成されている第1嵌挿孔35aに嵌挿されている。 The elastic connection plate 33 is connected to the coplanar line formed on the terminal portion 6 a of the glass antenna 6. The elastic connecting plate 33 is made of an elastic elastomer such as silicon rubber and has the same configuration as the elastic connecting plate 13 shown in FIG. That is, a coplanar line having a characteristic impedance of, for example, 50Ω is configured by alternately arranging the conductive layers 33b and the insulating layers 33c. For the conductive layer 33b, the fine metal wires are oriented with high density in the thickness direction of the elastic connecting plate 33, the metal particles or carbon particles are mixed in the elastomer, or the fine metal wires are arranged at a low pitch on the surface of the elastomer. It is comprised by. The insulating layer 33c is made of an insulating elastomer. The elastic connection plate 33 is inserted into a first insertion hole 35a formed in a lower case 35 described later.
下部ケース35は矩形の箱を半截した形状とされており、その下面には弾性接続板33が嵌挿される第1嵌挿孔35aと、グランド用導体部38が嵌挿される第2嵌挿孔35eが形成されている。下部ケース35の長辺の両側面には第1係合片36および第2係合片37が、それぞれ回動可能に係合する軸受部35b,35cが形成されている。また、残る側面の一つには同軸ケーブル39が導出されるケーブル導出孔35dが形成されている。下部ケース35に形成されている第1係合片36および第2係合片37には両側に突出する軸部36a,37aが形成されており、この軸部36a,37aが下部ケース35の両側に形成されている軸受部35b,35cにそれぞれ回動可能に嵌着される。また、第1係合片36および第2係合片37の先端部には軸方向に沿って係合爪36b,37bが形成されている。
The lower case 35 is shaped like a semi-rectangular box, and a lower surface of the lower case 35 has a first insertion hole 35a into which the elastic connection plate 33 is inserted and a second insertion hole into which the ground conductor 38 is inserted. 35e is formed. On both side surfaces of the long side of the lower case 35, bearing
下部ケース35に嵌合される上部ケース31の両側部には、下部ケース35に嵌合された際に第1係合片36および第2係合片37が係合される一対の係合突出部31cが形成されている。そして、下部ケース35に上部ケース31を嵌合して軸受部35b,35cに回動可能に嵌着されている第1係合片36および第2係合片37を回動した際に、この係合爪36b,37bは、上部ケース31の係合突出部31cに係合するようになり、下部ケース35と上部ケース31とが一体化されるようになる。このように、下部ケース35と上部ケース31とを簡単な操作で一体化および分離することができるようになる。
On both sides of the upper case 31 fitted to the lower case 35, a pair of engagement protrusions to which the first engagement piece 36 and the
ここで、アンテナ給電部3の組立手順について説明すると、まず、下部ケースの第1嵌挿孔35a内に弾性接続板33を嵌挿させる。次いで、下部ケース35内に回路基板24を収納する。そして、上部ケース31を下部ケース35に嵌合し、下部ケース35の軸受部35b,35cに回動可能に第1係合片36および第2係合片37を嵌着して回動させ、上部ケース31の係合突出部31cに係合爪36b,37bを係合させる。これにより、下部ケース35と上部ケース31とが確実に一体化されて、上部ケース31と下部ケース35とからなるケース内に回路基板34が挟持されるようになる。さらに、下部ケース35の第2嵌挿孔35e内にグランド用導体部38を嵌挿させてアンテナ給電部3が組み立てられるようになる。
Here, the assembly procedure of the antenna
このようにして組み立てたアンテナ給電部3を、弾性接続板33とガラスアンテナ6の端子部6aとを位置合わせして両面テープ等によりガラス板上に固着する。これにより、コプレーナ線路が形成されている弾性接続板33の裏面がガラスアンテナ6の端子部6aに形成されているコプレーナ線路に接触して接続され、弾性接続板33の表面が回路基板34の裏面に形成されているコプレーナ線路に接触して接続されるようになる。すなわち、弾性接続板33に形成されているコプレーナ線路により回路基板34のコプレーナ線路とガラスアンテナ6の端子部6aに形成されているコプレーナ線路とが接続されるようになり、ガラスアンテナ6が特性インピーダンスを有するコプレーナ線路を介してミスマッチすることなく同軸ケーブル39に接続されるようになる。
The
なお、弾性接続板33は弾性を有していると共に、回路基板34により圧縮応力が印加されるようになるため、確実にコプレーナ線路間を電気的に接続することができるようになる。なお、下部ケース35の第2嵌挿孔35eに嵌挿されたグランド用導体部38は回路基板34の裏面に形成されているコプレーナ線路のアース部に接触し、アンテナ給電部3が車体等のグランドに取り付けられた際に、グランド用導体部38がグランドに接触するようになる。これにより、アンテナ給電部3においてガラスアンテナ6のアース部をグランドに接続することができ、ガラスアンテナ6を安定して動作させることができるようになる。なお、回路基板34のおもて面と裏面とに形成されているコプレーナ線路同士はスルーホール等により電気的に接続されている。また、グランド用導体部38に弾性を有させるようにしても良い。
The elastic connecting plate 33 has elasticity and a compressive stress is applied by the circuit board 34, so that the coplanar lines can be reliably electrically connected. The ground conductor 38 inserted in the second insertion hole 35e of the lower case 35 is in contact with the ground portion of the coplanar line formed on the back surface of the circuit board 34, and the
以上説明した本発明の実施例2にかかるアンテナ給電部3の電気的特性は、図5ないし図8に示す本発明の実施例1にかかるアンテナ給電部1とほぼ同様となる。すなわち、弾性接続板33および回路基板34に形成されているコプレーナ線路の特性インピーダンスを略50Ωとしたときに、100MHzないし略1600MHzまでの入力側および出力側のインピーダンス特性は、略50Ωの良好なインピーダンス特性となり、伝達損失はほぼ0dBとなる。また、100MHzないし略1600MHzまでのVSWRは約1.6以下の良好なVSWRとなる。このように、本発明の実施例3にかかるアンテナ給電部3は、入力側に特性インピーダンスが50Ωとされているガラスアンテナ6を接続し、出力側に特性インピーダンスが50Ωとされている同軸ケーブル39を接続した際に、インピーダンス整合して伝達損失を0dbとすることができるようになる。
The electrical characteristics of the
以上説明した本発明の実施例3のアンテナ給電部3は、上部ケース31および下部ケース35に弾性接続板33と回路基板34とを収納していたが、これに替えて弾性接続板33と回路基板34とを螺着手段やカシメ手段によりコプレーナ線路同士が接続されるように固着しても良い。
In the
以上の説明では車両に用いるフィルムアンテナやガラスアンテナのアンテナ給電部としたが、本発明は車両に用いるフィルムアンテナやガラスアンテナのアンテナ給電部に限らず、車両以外に使用されるフィルムアンテナや絶縁性の基板上に形成されているアンテナのアンテナ給電部に適用することができる。 In the above description, the antenna feeding portion of the film antenna or the glass antenna used for the vehicle is described. However, the present invention is not limited to the antenna feeding portion of the film antenna or the glass antenna used for the vehicle. The present invention can be applied to an antenna feeding portion of an antenna formed on the substrate.
1 アンテナ給電部
2 アンテナ給電部
3 アンテナ給電部
5 ガラスアンテナ
5a 端子部
6 ガラスアンテナ
6a 端子部
10 フィルムアンテナ
10a アンテナエレメント
10b アースエレメント
10c 端子部
10d 嵌挿孔
10e 嵌挿孔
11 上部ケース
11a 嵌合凹部
11b 嵌合凹部
11c 係合突出部
12 ワッシャ
12a 嵌挿孔
13 弾性接続板
13a 嵌挿孔
13b 樹脂板
13c 導体棒
14 回路基板
14a 嵌挿孔
15 下部ケース
15a 突部
15b 突部
15c 軸受部
15d ケーブル導出孔
15e スリット開口部
15f 嵌挿孔
16 第1係合片
16a,17a 軸部
16b,17b 係合爪
17 第2係合片
18 グランド用導体部
19 同軸ケーブル
20 端子金具
20a 本体部
20b 端子部
20c 嵌挿孔
20d 嵌挿孔
21 上部ケース
21a 嵌合凹部
21b 嵌合凹部
21c 係合突出部
22 ワッシャ
22a 嵌挿孔
23 弾性接続板
23a 嵌挿孔
24 回路基板
24a 嵌挿孔
25 下部ケース
25a 突部
25b 突部
25c 軸受部
25d ケーブル導出孔
25e スリット開口部
25f 嵌挿孔
26 第1係合片
26a,27a 軸部
26b,27b 係合爪
27 第2係合片
28 グランド用導体部
29 同軸ケーブル
31 上部ケース
31c 係合突出部
33 弾性接続板
34 回路基板
35 下部ケース
35a 嵌挿孔
35b,35c 軸受部
35d ケーブル導出孔
35e 嵌挿孔
36 第1係合片
36a,37a 軸部
36b,37b 係合爪
37 第2係合片
38 グランド用導体部
39 同軸ケーブル
100 フィルムアンテナ
100a 端子部
100b 補強板
101 基板
102 コネクタ
103 同軸ケーブル
110 ケーブル
110a ケーブル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Antenna electric power feeding part 2 Antenna electric power feeding part 3 Antenna electric power feeding part 5 Glass antenna 5a Terminal part 6 Glass antenna 6a Terminal part 10 Film antenna 10a Antenna element 10b Earth element 10c Terminal part 10d Fitting insertion hole 10e Fitting insertion hole 11 Upper case 11a Fitting Concave part 11b Fitting concave part 11c Engaging protrusion part 12 Washer 12a Fitting insertion hole 13 Elastic connecting plate 13a Fitting insertion hole 13b Resin plate 13c Conductor bar 14 Circuit board 14a Fitting insertion hole 15 Lower case 15a Protruding part 15b Protruding part 15c Bearing part 15d Cable outlet hole 15e Slit opening 15f Insertion hole 16 First engagement piece 16a, 17a Shaft part 16b, 17b Engagement claw 17 Second engagement piece 18 Ground conductor part 19 Coaxial cable 20 Terminal fitting 20a Main body part 20b Terminal Part 20c Insertion hole 20 Fitting hole 21 Upper case 21a Fitting recess 21b Fitting recess 21c Engaging protrusion 22 Washer 22a Fitting insertion hole 23 Elastic connection plate 23a Fitting insertion hole 24 Circuit board 24a Fitting insertion hole 25 Lower case 25a Projection 25b Projection 25c Bearing portion 25d Cable lead-out hole 25e Slit opening portion 25f Insertion hole 26 First engagement piece 26a, 27a Shaft portion 26b, 27b Engagement claw 27 Second engagement piece 28 Ground conductor portion 29 Coaxial cable 31 Upper case 31c Engagement Joint protrusion 33 Elastic connection plate 34 Circuit board 35 Lower case 35a Insertion hole 35b, 35c Bearing part 35d Cable lead-out hole 35e Insertion hole 36 First engagement piece 36a, 37a Shaft part 36b, 37b Engagement claw 37 Second Engagement piece 38 Ground conductor 39 Coaxial cable 100 Film antenna 100a Terminal 1 0b reinforcing plate 101 substrate 102 connector 103 coaxial cable 110 cable 110a cable
Claims (13)
前記フィルムアンテナにおける特性インピーダンスを有するコプレーナ線路が形成されている端子部と、特性インピーダンスを有するコプレーナ線路が形成されているケーブルが導出される基板とが、前記コプレーナ線路同士が接続されるように重合して固着されていることを特徴とするアンテナ給電部。 An antenna feeder that can connect a cable with impedance matching to a film antenna,
A terminal portion where a coplanar line having characteristic impedance in the film antenna is formed and a substrate from which a cable on which the coplanar line having characteristic impedance is formed are overlapped so that the coplanar lines are connected to each other. An antenna feeding portion characterized in that the antenna feeding portion is fixed.
断面コ字状の端子金具の上面から側面を介して下面に渡って特性インピーダンスを有する線路が形成されており、前記端子金具の下面に形成されている前記線路が、前記アンテナの端子部に形成されている特性インピーダンスを有する線路に重合されることにより前記線路同士が接続可能とされており、前記端子金具の上面に形成されている線路が、ケーブルが導出される基板に形成されている特性インピーダンスを有する線路に重合されて前記線路同士が接続されるように固着されていることを特徴とするアンテナ給電部。 An antenna feeder that can connect a cable with impedance matching to an antenna formed on an insulating plate,
A line having a characteristic impedance is formed from the upper surface of the U-shaped terminal fitting to the lower surface through the side surface, and the line formed on the lower surface of the terminal fitting is formed in the terminal portion of the antenna. The lines are connected to each other by being superposed on a line having a characteristic impedance, and the line formed on the upper surface of the terminal fitting is formed on the substrate from which the cable is derived. An antenna feeding unit, wherein the antenna feeding unit is superposed on a line having an impedance and fixed so that the lines are connected to each other.
ガラスアンテナにおける特性インピーダンスを有する線路が形成されている端子部に、特性インピーダンスを有する接続線路が形成されている弾性接続板が接続可能とされ、特性インピーダンスを有する線路がおもて面と裏面とに形成されているケーブルが導出される基板が、前記弾性接続板に重合して固着されて、前記接続線路により前記アンテナにおける線路と前記基板における線路とが接続可能とされていることを特徴とするアンテナ給電部。 An antenna feeder that can connect a cable with impedance matching to an antenna formed on an insulating plate,
An elastic connecting plate on which a connection line having characteristic impedance is formed can be connected to a terminal portion where a line having characteristic impedance in the glass antenna is formed, and the line having characteristic impedance is connected to the front surface and the back surface. The board from which the cable formed in the cable is led is superposed and fixed to the elastic connection plate, and the line in the antenna and the line in the board can be connected by the connection line. The antenna power feeding part.
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