CN100468864C - 缀片天线 - Google Patents

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Abstract

本发明目的在于提供一种能够简易组装的廉价的缀片天线，将隔板(14)的一对第一L字形保持部(14b)插入形成于天线板(12)的一对安装孔(12c)，使天线板(12)滑动。由此，天线板(12)的安装孔(12c)的上部被第一L字状保持部(14b)的上部与隔板本体(14a)夹持，天线板(12)被固定于隔板(14)。然后，将一对第二L字形保持部(14e)插入形成于地线板(13)的一对插接孔(13d)，使地线板(13)滑动。由此，地线板(13)的插接孔(13d)的下部被第二L字形保持部(14e)的上部与隔板本体(14a)夹持，地线板(13)被固定于隔板(14)。

Description

缀片天线
技术领域
本发明涉及可收发圆偏振波或直线偏振波的缀片天线(パツチアンテナ)。
背景技术
被称为DSRC(Dedicated Short Range Communication)的窄域通信系统已为公知。DSRC，是电波的到达距离为数米至数十米的无线通信系统，应用于ETC(Electronic Toll Collection Systems：自动收费系统)或ITS(Intelligent Transport Systems：高速道路交通系统)。ETC，是当汽车在高速道路等收费处通过时，设置于拦路闸门的天线与搭载于车辆的车载机之间进行通信，从而自动地进行费用支付的系统。采用ETC的话，在收费处的停留变得没有必要，因此大幅缩短了汽车通过拦路闸门所需的时间。所以，能够缓和收费处附近的交通堵塞的同时，还能够降低尾气排放。
另外，ITS系统，是融合汽车导航系统(以下称为：汽车导航)等使汽车智能化的系统和与广域交通管制系统等使道路智能化的系统的交通系统。例如，在汽车导航中有可与VICS(Vehicle Informationand Communication System：道路交通信息通信系统)协作的系统。这时，使用ITS，将警察收集到的一般道路的信息和首都高速道路公团·日本道路公团等收集到的高速道路的信息通过VICS中心进行编辑来发信。并且，汽车导航系统接收该信息后，能够检索出迂回堵塞的路线等并显示在监视器上。
可是，作为DSRC和ETC的天线，一般使用缀片天线。该缀片天线的现有技术的构成例如图21所示。
图21所示的现有技术的缀片天线100，在地线板101上通过隔板102设置天线基板103。在该天线基板103上形成为方形贴片的缀片元件103a。在该缀片元件103a的对角的顶部形成摄动元件而成为圆偏振波天线。并且，通过向设置在四角的螺孔106安装螺钉，使地线板、隔板102以及天线基板103一体化来组装缀片天线。向缀片元件103a供电的电缆104，从天线基板103的背面导出，将端子105设置于其前端。该端子105连接于具备信号接收功能的通信机。
但是，在图21所示的缀片天线100中，需要：地线板101、隔板102、天线基板103、将隔板102粘贴到地线板101上的两面胶带、将天线基板103粘贴到隔板102上的两面胶带等的构成部件。另外，通过向设置在四角的螺孔106安装螺钉来组装。因此，存在需要众多的部件数量而且组装繁杂的问题。另外，必须在天线基板103上通过蒸镀等方法形成缀片元件103a，不但形成了缀片元件103a的天线基板103的制作需要花费时间，而且成本也变高了。
发明内容
在此，本发明目的是提供一种能够简易组装的廉价的缀片天线。
为达到上述目的，本发明的缀片天线，由形成摄动元件的由金属板构成的平面形的天线板、与该天线板保持规定间隙而相向配置的由金属板构成的平面形的地线板，和把所述天线板和所述地线板按规定的间隙相向地进行配置的合成树脂制的隔板构成，其特征在于：在所述天线板上形成安装孔，同时，在所述地线板上形成插接孔，通过把从所述隔板的一面突出形成的第一L字形保持部插入所述安装孔并将所述天线板滑动，从而使所述第一L字形保持部将所述安装孔的周围夹持，将所述天线板固定在所述隔板上；通过把从所述隔板的另一面突出形成的第二L字形保持部插入所述插接孔并将所述地线板滑动，从而使所述第二L字形保持部将所述插接孔的周围夹持，将所述地线板固定在所述隔板上，所述天线板和所述地线板通过所述隔板按规定的间隙相向配置地被组装着。
另外，在上述本发明的缀片天线中，可以供电用电缆的地线部连接于所述地线板，而且，与所述天线板连接着的所述电缆的芯线被插入并保持在一体地形成于所述隔板的保持片的插通孔中。
另外，在上述本发明的缀片天线中，固定于上述地线板的背面的上述电缆的上述芯线，穿过形成于上述地线板的插通孔插入上述保持片的插通孔，可以将从上述保持片的下面突出地形成的环形凸缘嵌入上述地线板上形成的插通孔中。
另外，在上述本发明的缀片天线中，在通过所述第一L字形保持部把所述天线板固定在所述隔板的一面上，并通过所述第二L字形保持部把所述地线板固定在所述隔板的另一面上而形成的组装体中，从所述天线板通过所述隔板贯穿所述地线板的贯通孔被形成在所述天线板、所述隔板和所述地线板上，将突出到第一盒中形成的收纳空间的突出部嵌入所述贯通孔中，将形成有收纳空间的第二盒与所述第一盒嵌合，由此使所述突出部的前端部嵌插在所述第二盒上形成着的环形突出部，从而将所述组装体收纳在所述第一盒和所述第二盒的收纳空间中。
另外，在上述本发明的缀片天线中，将向下方弯折上述地线板的缘部而形成的弯折片嵌入形成于上述第二盒的收容空间的嵌入槽内，由此，可将上述组装体相对上述第二盒进行定位。
根据本发明，通过从隔板的一面突出形成的第一L字形保持部来夹持天线板的安装孔的周围，通过从隔板的另一面突出形成的第二L字形保持部来夹持地线板的插接孔的周围，由此可构成缀片天线。这样，缀片天线的组装能够容易地进行。另外，天线板及地线板能够通过对黄铜等金属板冲裁加工而做成的同时，隔板能够通过对聚缩醛等树脂成形而作成，所以能够使缀片天线廉价。
另外，通过将从保持片下面突出形成的环形凸缘嵌入地线板的插通孔，即使焊接电缆的芯线到天线板上时的热量将电缆的绝缘体熔化，也能防止芯线与地线板接触。
而且，通过将第一盒部的突出部嵌入形成于贴片电线的贯通孔、并将第二盒部与第一盒部嵌合，能够在盒位置进行对位、收容。这时，通过将向下弯折地线板的缘部而形成的弯折片嵌入形成于第二盒的嵌入槽，能够对第二盒进行定位。
附图说明
图1是以示出了本发明实施形态的缀片天线的构成的半截面图来表示的平面图。
图2是表示本发明实施形态的缀片天线的构成的左侧面图。
图3是以示出了本发明实施形态的缀片天线的构成的截面图来表示的右侧面图。
图4是表示对本发明实施形态的对由天线板、隔板及地线板构成的组装体进行组装的过程的图。
图5是表示对本发明实施形态的在下盒对组装体进行定位、收容的过程的图。
图6是表示对本发明实施形态的将上盒在收容了组装体的下盒进行对位、嵌合的过程的图。
图7是表示本发明实施形态的组装后的缀片天线的立体图。
图8是表示本发明实施形态的组装体的构成的正面图。
图9是表示本发明实施形态的组装体的构成的背面图。
图10是表示本发明实施形态的组装体的构成的侧面图。
图11(a)是表示本发明实施形态的上盒的构成的平面图；图11(b)是表示本发明实施形态的上盒的构成的侧面图；图11(c)是表示本发明实施形态的上盒的构成的下面图。
图12是表示本发明实施形态的上盒的构成的正面图。
图13是表示本发明实施形态的上盒的构成的A-A线截面图。
图14(a)是表示本发明实施形态的下盒的构成的平面图；图14(b)是表示本发明实施形态的下盒的构成的B-B线截面图；图14(c)是表示本发明实施形态的下盒的构成的下面图。
图15(a)是表示本发明实施形态的下盒的构成的正面图；图15(b)是表示本发明实施形态的下盒的构成的侧面图；图15(c)是表示本发明实施形态的下盒的构成的C-C线截面图。
图16(a)是表示本发明实施形态的天线板的构成的正面图；图16(b)是表示本发明实施形态的天线板的构成的侧面图。
图17(a)是表示本发明实施形态的地线板的构成的正面图；图17(b)是表示本发明实施形态的地线板的构成的底面图；图17(c)是表示本发明实施形态的地线板的构成的侧面图。
图18(a)是表示本发明实施形态的隔板的构成的正面图；图18(b)，是表示本发明实施形态的隔板的构成的D-D线截面图；图18(c)是表示本发明实施形态的隔板的构成的背面图。
图19是表示本发明实施形态的隔板的构成的侧面图。
图20是表示本发明实施形态的隔板的构成的底面图。
图21是表示现有技术的缀片天线的构成例的图。
具体实施方式
图1至图3示出了本发明实施形态的缀片天线的构成。其中，图1是以示出了缀片天线的构成的半截面图来表示的平面图；图2是表示其构成的左侧面图；图3是以示出了其构成的截面图来表示的右侧面图。
这些图所示出的本发明的缀片天线1，为能够发收圆偏振波的缀片天线1。该缀片天线1，具有加工黄铜等金属板而做成的天线板12和地线板13，该天线板12和地线板13以规定的间隙相向配置，在它们之间配置由聚缩醛等合成树脂制成的隔板14。
在隔板14的上面固定着天线板12，在隔板14的下面固定着地线板13，将天线板12、隔板14以及地线板13一体化地进行组装。在天线板12的规定的供电位置连接电缆15。该电缆15为同轴电缆，作为其地线部的编组线被焊接安装在地线板13的背面，其芯线插通地线板13及隔板14而被焊接安装于天线板12。如后述那样，在由半截的上盒10与下盒11构成的盒内，定位、收容由天线板12、隔板14以及地线板13构成的组装体。通过固定螺钉16固定该上盒10与下盒11。
接着，图4至图7示出了本发明实施形态的缀片天线1的组装过程。其中，图4示出了对由天线板12、隔板14及地线板13构成的组装体进行组装的过程；图5示出了在下盒11对组装体进行定位、收容的过程；图6示出了将上盒10在收容了组装体的下盒11对位、嵌合的过程；图7示出了组装后的缀片天线1。
首先，在说明组装过程之前对各部品的详细构成加以说明。天线板12的详细构成由图16(a)所示的正面图及图16(b)所示的侧面图示出。如这些图所示，天线板12通过冲裁加工黄铜等金属板而形成，在对角形成一对摄动元件12a，能够发收圆偏振波。另外，在天线板12的大致中央处形成圆形的贯通孔12b，同时，在贯通孔12b的两旁形成一对矩形的安装孔12c。在该安装孔12c，嵌插后述的隔板14的第一L字形保持部14b。另外，在天线板12的规定供电位置，形成通过焊接安装电缆15的芯线而连接的连接孔12d。
另外，图17(a)(b)(c)示出了地线板13的详细构成。其中，图17(a)是表示地线板13的构成的正面图；图17(b)是表示其构成的底面图；图17(c)是表示其构成的侧面图。
如这些图所示，地线板13，具有冲裁加工黄铜等金属板而形成的地线板本体13a。向下弯折该地线板本体13a的三条边、形成细长的弯折片13b。另外，在地线板本体13a的大致中央处形成圆形的贯通孔13c，在该贯通孔13c的两旁形成一对矩形的插接孔13d。在该插接孔13d中嵌插后述的隔板14的第二L字形保持部14e。另外，在与作为天线板12的供电位置的连接孔12d对应的位置，形成插通被电缆15的绝缘体包覆的芯线的插通孔13e，在背面形成抱持、焊接安装电缆15的编组线的一对冲裁成的矩形的抱持片13f。
另外，图18至图20示出了隔板14的详细构成。其中，图18(a)是表示隔板14的构成的正面图；图18(b)是表示其构成的D-D线截面图；图18(c)是表示其构成的背面图；图19是表示其构成的侧面图；图20是表示其构成的底面图。
如这些图所示，隔板14由隔板本体14a、和从隔板本体14a延伸形成的环形供电线保持片14d构成。在隔板本体14a的大致中央处形成圆形的贯通孔14c，在其上面突出形成一对第一L字形保持部14b，在其下面突出形成一对第二L字形保持部14e。第一L字形保持部14b及第二L字形保持部14e的前端，互相地朝相反方向形成。另外，与第一L字形保持部14b及第二L字形保持部14e的隔板本体14a大致平行的上部与隔板本体14a留有微小间隙地对置，该间隙越靠近前端越窄。在第一L字形保持部14b及第二L字形保持部14e的上部与隔板本体14a的间隙处，插入夹持、保持天线板12或地线板13。并且，由于该间隙越靠近前端越窄，通过第一L字形保持部14b及第二L字形保持部14e，能够确实地将天线板12及地线板13固定于隔板14。
另外，在从隔板本体14a延伸形成环形的供电线保持片14d上，形成插通孔14f的同时、形成从插通孔14f周围向下突出的环形凸缘14g。将被电缆15的绝缘体包覆的芯线插通于该插通孔14f，将环形凸缘14g嵌插入形成于地线板13的插通孔13e内。隔板14通过采用聚缩醛等的规定介电常数的树脂进行成形而制成。
返回图4，参照图4来说明对组装体进行组装的过程。首先，将上述说明的隔板14的一对第一L字形保持部14b插入形成于天线板12的一对安装孔12c，使第一L字形保持部14b的上部从安装孔12c突出。并且，以突出的第一L字形保持部14b的上部与隔板本体14a夹持安装孔12c的周围地、按图示箭头方向使天线板12滑动。由此，天线板12的安装孔12c的上部被第一L字形保持部14b的上部与隔板本体14a夹持，从而将天线板12固定于隔板14。
接着，在固定了天线板12的状态下的隔板14，将一对第二L字形保持部14e插入形成于地线板13的一对插接孔13d，使第二L字形保持部14e的上部从插接孔13d突出。并且，以突出的第二L字形保持部14e上部与隔板本体14a夹持插接孔13d的周围地、使地线板13向下滑动。由此，地线板13的插接孔13d的下部被第二L字形保持部14e的上部与隔板本体14a夹持，从而将地线板13固定于隔板14。另外，将形成于供电线保持片14d的环形凸缘14g嵌着于插通孔13e。
由此，天线板12被固定于隔板14的表面，地线板13被固定于隔板14的背面。并且，在该状态下，配置电缆15于地线板13的背面，将包覆芯线15a的绝缘体15b插通插通孔13e，从而绝缘体15b插通供电线保持片14d的插通孔14f，进而插通形成从其前端突出的芯线15a于天线板12的连接孔12d。将插入该连接孔12d的芯线15a焊接安装，并将芯线15a连接于天线板12。另外，通过铆接一对抱持片13f而对电缆15的编组线15c进行抱持、焊接安装。由此，组装组装体使电缆15从组装体导出。
图8示出了表示该组装体2的构成的正面图；图9示出了表示该构成的背面图；图10示出了表示该构成的侧面图。
如这些图所示，在从组装体2导出的电缆15的前端设置装着于通信机的连接端子17。另外，在组装体2中，形成于天线板12的贯通孔12b、形成于隔板14的贯通孔14c以及形成于地线板13的贯通孔13c的位置基本一致。另外，如图10所示，由于绝缘性的环形凸缘14g嵌着于插通孔13e，即使在焊接安装芯线15a到天线板12时、芯线15a变热而扎破绝缘体15b，通过环形凸缘14g的作用、可防止芯线15a与地线板13接触。另外，尽管将隔板14的面积变大即可更为小型化，但天线增益降低，所以，若使隔板14的面积为天线板12的面积的大约一半左右的同时，使介电常数εs为2左右，可小型化且维持高天线增益。
这样的组装体2收容于由上盒10与下盒11构成的盒内。下面，对上盒10及下盒11的构成进行说明。
图11至图13示出了上盒10的详细结构。其中，图11(a)是表示上盒10的构成的平面图；图11(b)是表示其构成的侧面图；图11(c)是表示其构成的下面图；图12是表示其构成的正面图；图13是表示其构成的A-A线截面图。
如这些图所示，在上盒10的矩形的上盒本体10a的四条边上形成规定高度的侧壁部10b，在其内部形成收容空间。在该收容空间的大致中央处立设形成有比侧壁部10b高的圆筒形的突出部10c，在其两旁形成一对矩形的凹部10e。另外，在对角形成一对小径的突起10g，在侧壁部10b的一边上突出形成有作为导入电缆15的半圆形槽的电缆保持部10f。
在圆筒形的突出部10c的内周面上，形成螺纹部10d，在该螺纹部10d螺着了通过下盒11而插通的固定螺钉，从而使上盒10与下盒11一体化。另外，在收容组装体2于上盒10时，突出部10c插通组装体2的贯通孔12b、贯通孔14c及贯通孔13c，组装体2相对上盒10进行对位。另外，在组装体2的天线板12上突出的第一L字形保持部14b的上部，能够收容在形成于上盒10的内面的凹部10e内。
接着，图14及图15示出了下盒11的详细构成。其中，图14(a)是表示下盒11的构成的平面图；图14(b)是表示其构成的B-B线截面图；图14(c)是表示其构成的下面图；图15(a)是表示其构成的正面图；图15(b)是表示其构成的侧面图；图15(c)是表示其构成的C-C线截面图。
如这些图所示，在下盒11的矩形的下盒本体11a的四条边上形成有规定高度的侧壁部11b，在其内部形成收容空间。在该收容空间的大致中央处形成高度低的环形突出部11c，在侧壁部11b的一边上形成导入电缆15的且下部为半圆形槽的切口部11f。在该切口部11f的上部的矩形槽中，嵌入形成于上盒10的电缆保持部10f。另外，形成电缆保持槽11i，该电缆保持槽收容从切口部11f到环形突出部11c的被导入的电缆15。
另外，对角形成一对小直径的突起11g。该突起11g，在嵌合了上盒10时，与形成于上盒10的突起10g抵接。另外，在环形突出部11c的大致中央处形成贯通孔11e，在其前端形成环形槽部11d。该环形槽部11d，在嵌合上盒10时，收容上盒10的突出部10c的前端。另外，在下盒本体11a的背面，环绕贯通孔11e地、形成环形凹部11k。该环形凹部11k，为收容插通贯通孔11e的固定螺钉的头的凹部。另外，从包围下盒本体11a的侧壁部11b的内周面立起形成环形凸部11j。该环形凸部11j，在嵌合上盒10时，嵌合于上盒的侧壁部10b的内周面。另外，沿着该环形凸部11j的内侧的三条边、形成细长的嵌入槽11h。在收容组装体2于下盒11中时，在这三个嵌入槽11h中，嵌入形成于地线板13的三条边的弯折片13b，相对组装体2的下盒11进行定位。
接着，参照图5至图7来说明将组装体2收容到由上盒10与下盒11构成的盒内的过程。
如图5所示，下置组装体2的地线板13、收容组装体2于下盒11。这时，如箭头所示分别嵌入形成于地线板13的三条边上的弯折片13b于嵌入槽11h地、进行定位、收容。由此，相对组装体2的下盒11进行定位。收容组装体2于下盒11时，从组装体2导出的电缆15通过切口部11f向外部导出。
接着，如图6所示，将上盒10嵌合于收容组装体2的下盒11。这时，形成于上盒10的突出部10c插通组装体2的贯通孔12b、贯通孔14c及贯通孔13c，组装体2相对上盒10进行对位。另外，将下盒11的环形凸部11j嵌合于上盒10的侧壁部10b的内周面，从而将下盒11与上盒10进行对位、嵌合。另外，形成于上盒10的高突出部10c的前端，嵌插在形成于下盒11的环形突出部11c的环形槽部11d中。在该状态下，如图示，将固定螺钉16从下盒11的下面插通至贯通孔11e内、螺纹固定于上盒10的螺纹部10d。由此，使收容组装体2的上盒10与下盒11一体化地固定，组装为图7所示的缀片天线1。
在以上的说明中，本发明的缀片天线1的天线板12为矩形，但本发明并不限于此，也可以为圆形的天线板。这时，能够构成可发收圆偏振波地、由具有摄动元件的圆形的天线元件构成的天线板12。另外，虽然以上说明中，是可发收圆偏振波的缀片天线1，但本发明不限于此，也可以是将天线板12的天线元件作为直线偏振波用的天线元件来发收直线偏振波的缀片天线1。
工业可利用性
如上所述的本发明，通过从隔板的一面突出形成的第一L字形保持部来夹持天线板的安装孔的周围，通过从隔板的另一面突出形成的第二L字形保持部来夹持地线板的插接孔的周围，由此构成缀片天线。这样，缀片天线的组装变得容易进行。另外，天线板及地线板可通过冲裁加工黄铜等金属板而做成，同时，隔板可通过成形聚缩醛等树脂而做成，所以能使缀片天线廉价。
另外，通过将从保持片的下面突出形成的环形凸缘嵌入地线板的插通孔，即使焊接电缆的芯线到电线板上时的热量将电缆的绝缘体熔化，也能防止芯线与地线板接触。
另外，通过将第一盒部的突出部嵌入形成于缀片天线的贯通孔、将第二盒部与第一盒部嵌合，能够对盒对位、收容。这时，通过将向下弯折地线板的缘部而形成的弯折片嵌入形成于第二盒的嵌入槽，能够相对第二盒进行定位。

Claims (5)

1.缀片天线，该缀片天线由形成摄动元件的由金属板构成的平面形的天线板、与该天线板保持规定间隙而相向配置的由金属板构成的平面形的地线板，和把所述天线板和所述地线板按规定的间隙相向地进行配置的合成树脂制的隔板构成，其特征在于:
在所述天线板上形成安装孔，同时，在所述地线板上形成插接孔，通过把从所述隔板的一面突出形成的第一L字形保持部插入所述安装孔并将所述天线板滑动，从而使所述第一L字形保持部将所述安装孔的周围夹持，将所述天线板固定在所述隔板上；通过把从所述隔板的另一面突出形成的第二L字形保持部插入所述插接孔并将所述地线板滑动，从而使所述第二L字形保持部将所述插接孔的周围夹持，将所述地线板固定在所述隔板上，所述天线板和所述地线板通过所述隔板按规定的间隙相向配置地被组装着。
2.如权利要求1所述的缀片天线，其特征在于，供电用电缆的地线部连接于所述地线板，而且，与所述天线板连接着的所述电缆的芯线被插入并保持在一体地形成于所述隔板的保持片的插通孔中。
3.如权利要求2所述的缀片天线，其特征在于，固定于所述地线板的背面的所述电缆的所述芯线，穿过形成于所述地线板的插通孔插入所述保持片的插通孔，从所述保持片的下面突出地形成的环形凸缘被嵌入所述地线板上形成的插通孔中。
4.如权利要求1所述的缀片天线，其特征在于，在通过所述第一L字形保持部把所述天线板固定在所述隔板的一面上，并通过所述第二L字形保持部把所述地线板固定在所述隔板的另一面上而形成的组装体中，从所述天线板通过所述隔板贯穿所述地线板的贯通孔被形成在所述天线板、所述隔板和所述地线板上，将突出到第一盒中形成的收纳空间的突出部嵌入所述贯通孔中，将形成有收纳空间的第二盒与所述第一盒嵌合，由此使所述突出部的前端部嵌插在所述第二盒上形成着的环形突出部，从而将所述组装体收纳在所述第一盒和所述第二盒的收纳空间中。
5.如权利要求4所述的缀片天线，其特征在于，通过将向下弯折所述地线板的缘部而形成的弯折片嵌入形成于所述第二盒的收容空间的嵌入槽，将所述组装体相对所述第二盒进行定位。
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