CN108711667A - 天线单元 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种能够将天线单元恰当地设置在车辆的外装的内侧。根据天线单元(1)，包括平面天线部(10)、平面同轴线部(20)以及位置固定部(30)，平面天线部(10)具有：平面天线(11)，在使电波穿过的车辆的外装(例如顶盖)中被设置在该外装的内侧；以及第一基部(12)，支承平面天线(11)，平面同轴线部(20)具有：第二布线图案(22)，与平面天线(11)连接；以及第二基部(21)，与第一基部(12)连接，支承第二布线图案(22)，位置固定部(30)固定平面天线部(10)以及平面同轴线部(20)相对于外装的位置。

Description

天线单元
技术领域
本发明涉及天线单元。
背景技术
以往，有时在车辆中设置有用于与车辆的外部收发信息的天线单元。车辆用天线单元例如存在向车辆的顶盖的外侧突出地设置的情况。需要说明的是，作为与天线单元相关的技术，例如在专利文献1中公开了一种在便携用电子设备的天线单元中包括天线部和与该天线部连接的连接电缆的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-289578号公报
发明内容
本发明欲解决的问题
然而，从对车辆的搭载性等观点考虑，期望车辆用天线单元设置在车辆内。在该情况下，车辆用天线单元考虑到例如将天线单元设置在车辆的树脂制的顶盖等外装的内侧，但天线单元的设置空间受限，在将天线单元设置在外装的内侧这方面存在进一步改善的余地。
因此，本发明是鉴于上述问题而完成的发明，其目的在于，提供一种能够在车辆的外装的内侧恰当地设置的天线单元。
用于解决问题的技术方案
为了解决上述问题，达成目的，本发明所涉及的天线单元的特征在于，包括：平面天线部，其具有：平面天线，在使电波穿过的车辆的外装中被设置在该外装的内侧，发送或接收所述电波；和第一基部，其支承所述平面天线；平面布线部，其具有：导体，其被形成为线状，并且与所述平面天线连接；和第二基部，其与所述第一基部连接，支承所述导体；以及位置固定部，其对相对于所述外装的所述平面天线部和所述平面布线部的位置进行固定。
另外，在上述天线单元中，优选的是，所述第一基部或所述第二基部的至少一者具有加强部，所述加强部的刚性比所述第一基部或第二基部的至少一者中的该加强部以外的部分高。
另外，在上述天线单元中，优选的是，所述第一基部是绝缘体，在该第一基部的设置所述平面天线的侧的相反侧形成有地线。
另外，在上述天线单元中，优选的是，包括与所述导体中的所述平面天线的相反侧连接的连接元件。
另外，在上述天线单元中，优选的是，所述位置固定部具有将所述平面天线部和所述平面布线部安装在所述外装的内侧的安装部。
发明效果
本发明所涉及的天线单元包括平面天线部、平面布线部以及位置固定部，平面天线部具有：平面天线，在使电波通过的车辆的外装中，设置在该外装的内侧；以及第一基部，支承平面天线，平面布线部具有：导体，被形成为线状并与平面天线连接；以及第二基部，与第一基部连接并支承导体，位置固定部固定平面天线部以及平面布线部相对于外装的位置。由此，天线单元能够统一安装平面天线部和平面布线部，因此，能够恰当地设置在车辆的外装的内侧。
附图说明
图1是示出实施方式所涉及的天线单元的设置例的示意图。
图2是示出实施方式所涉及的天线单元的构成例的立体图。
图3是示出实施方式所涉及的天线单元的一部分的构成例的截面图。
图4是示出实施方式所涉及的天线单元的设置例的截面图。
图5是示出变形例所涉及的天线单元的设置例的截面图。
附图标记说明
1、1A：天线单元
2：车辆
2a：顶盖(外装)
10：平面天线部
11：平面天线
12：第一基部
15：地线
20：平面同轴线部(平面布线部)
21：第二基部
22：第二布线图案(导体)
30：位置固定部
31：安装部
40：同轴连接器(连接元件)
具体实施方式
参照附图，详细地说明本发明的具体实施方式(实施方式)。本发明不限于以下实施方式所记载的内容。另外，在以下所记载的构成要素中包含本领域技术人员能够容易想到的构成要素、实质上相同的构成要素。而且，以下所记载的构成能够适当地组合。另外，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种省略、置换或者变更。
[实施方式]
对实施方式所涉及的天线单元1进行说明。如图1所示，天线单元1是从车辆2的外部发送或者接收信息的部件。天线单元1例如被用作将接收来自利用人造卫星测定车辆2位置的GPS(Global PositionSystem，全球定位系统)通信网络的测位信号的GPS天线等。天线单元1是具有可挠性的平面印刷电路体。天线单元1被设置在车辆2内，例如被设置在作为车辆2的外装的树脂制的顶盖2a的内侧。在图1中，示出天线单元1例如被设置在顶盖2a的车辆2前方的中央的情况和被设置在顶盖2a的车辆2后方的中央的情况。对于天线单元1，由于顶盖2a是使电波穿过的树脂制，因此，即使被设置在该顶盖2a的内侧，对电波的接收也没有影响。需要说明的是，对于顶盖2a，只要至少设置有天线单元1的后述平面天线11的部分是树脂制，则其他部分也可以是金属制。另外，天线单元1也可以设置在顶盖2a以外。例如，天线单元1也可以设置在能够使电波穿过的仪表板和发动机盖、前门、后门等外装的内侧。
天线单元1例如是在后述的安装面12a、21a(参照图2)的整个面形成的铜箔中，对想保留该铜箔的部分实施掩膜，通过蚀刻除去不要的部分，形成各种图案。各种图案是后述的平面天线11、第一布线图案14、地线15和第二布线图案22。各种图案的露出部分被树脂等保护薄片17(参照图3)覆盖(coat)。由此，天线单元1能够保护各种图案避免受水分、异物等侵害。天线单元1包括：平面天线部10、作为平面布线部的平面同轴线部20、位置固定部30以及作为连接元件的同轴连接器40。
平面天线部10例如是从车辆2的外部接收电波的部件。平面天线部10包括：多个平面天线11、第一基部12、放大器以及过滤器等多个电子元件13。
各平面天线11是发送或者接收期望频率的电波的天线。各平面天线11例如被设置在使电波穿过的车辆2的顶盖2a的内侧。各平面天线11例如是由铜箔在第一基部12的安装面12a形成的天线图案。各平面天线11例如被形成为正方形、长方形、线状，并且与电波的波长相对应地规定各边的长度。需要说明的是，各平面天线11的形状可以是正方形、长方形、线状以外的形状，并且根据所接收的电波恰当地设定。即，只要各平面天线11的形状是能够实现薄到能够设置在外装的内侧程度的平面形状，则可以是任何形状。各平面天线11的露出部分被树脂等保护薄片17覆盖。
第一基部12是支承各平面天线11的基底材料。第一基部12是薄板状的绝缘体(电介质)，并且被形成为长方形形状。第一基部12被形成为可挠性比平面天线11高，且容易弯曲。第一基部12包括对该第一基部12的一部分进行加强的加强部12c。加强部12c例如由树脂部件等形成，被形成为刚性比第一基部12中的该加强部12c以外的部分高。需要说明的是，由加强部12c进行加强的对象被恰当设定。第一基部12在该安装面12a设置有后述的各电子元件13。第一基部12形成有将各电子元件13和各平面天线11电气连接的多个第一布线图案14。各第一布线图案14的露出部分被树脂等保护薄片17覆盖。第一基部12在该第一基部12的设置各平面天线11侧的安装面12a的相反侧形成有地线15。第一基部12的搭载各电子元件13的元件搭载部12d和将各第一布线图案14与多个第二布线图案22连接的导体连接部12e通过加强部12c加强。由于通过加强部12c进行加强，所以能够抑制焊接等引起的裂纹的产生，并能够提高元件的安装性和确保连接部的可靠性。
地线15是由铜等金属形成的地线图案，并流通反馈电流的部件。地线15以能够提高各平面天线11以及各第一布线图案14的特性的任意图案形成。由此，能够使各平面天线11的增益变大，并且，能够降低在各第一布线图案14流通的电流的损耗(传送损耗)。地线15的露出部分被树脂等保护薄片17覆盖。
各电子元件13经由各第一布线图案14而与各平面天线11连接，进行去除从接收了电波的各平面天线11输出的电流的噪声、或者增幅该电流。另外，各电子元件13经由后述的第二布线图案22而与平面同轴线部20连接，将去除噪声并增幅后的电流输出到平面同轴线部20。如图3所示，各电子元件13的露出部分被树脂部16覆盖。另外，各电子元件13被设置在各平面天线11的附近。由此，天线单元1能够减少各平面天线11与各电子元件13之间的传送损耗，并且，能够容易地进行利用屏蔽来减少电磁噪声的对策。
平面同轴线部20是将平面天线部10和同轴连接器40电气连接的部件。平面同轴线部20包括第二基部21和作为导体的第二布线图案22。
第二基部21是支承第二布线图案22的基底材料，并与第一基部12连接。在该例中，第二基部21与第一基部12一体地形成，从第一基部12的各电子元件13侧的端部延伸。第二基部21是薄板状的绝缘体(电介质)，被形成为长方形形状。第二基部21被形成为可挠性比平面天线11高，且容易弯曲。第二基部21在该安装面21a形成有与各电子元件13电气连接的多个第二布线图案22。第二基部21包括对该第二基部21的一部分进行加强的加强部21c。加强部21c例如由树脂部件等形成，被形成为刚性比第二基部21中的该加强部21c以外的部分高。第二基部21的将同轴连接器40与各第二布线图案22连接的连接器安装部21b通过加强部21c加强。由于通过加强部21c进行加强，所以能够抑制由焊接等引起的裂纹的产生，提高连接部的可靠性。
各第二布线图案22被形成为线状，一端经由各电子元件13而与各平面天线11连接，另一端与同轴连接器40连接。各第二布线图案22是例如由铜等金属在第二基部21的安装面21a形成的布线图案。各第二布线图案22的露出部分被树脂等保护薄片17覆盖。
位置固定部30例如是将平面天线部10以及平面同轴线部20相对于顶盖2a的位置固定的部件。如图4所示，位置固定部30例如具有将平面天线部10以及平面同轴线部20安装在顶盖2a内侧的安装部31。安装部31例如具有多个粘合部件31a。各粘合部件31a被分别设置在第一基部12以及第二基部21的安装面12a、21a。此处，树脂制顶盖2a设置有用于将天线单元1粘贴在顶盖2a内侧的多个突起部2b。各粘合部件31a被粘贴在顶盖2a的各突起部2b，并且，一部分粘合部件31a被直接粘贴在顶盖2a内侧的面。由此，天线单元1被以在顶盖2a内侧与安装面12a、21a之间具有安装空间部的状态固定在顶盖2a内侧。而且，在天线单元1中，例如，天线单元1的同轴连接器40被电气连接在通到车辆2的支柱2c内部的线束2d(参照图1)。
如上所述，根据实施方式所涉及的天线单元1，包括：平面天线部10、平面同轴线部20以及位置固定部30，平面天线部10具有：平面天线11，在使电波穿过的车辆2的外装(例如顶盖2a)中，设置在该外装的内侧；以及第一基部12，支承平面天线11，平面同轴线部20具有：第二布线图案22，与平面天线11连接；以及第二基部21，与第一基部12连接，并且支承第二布线图案22，位置固定部30固定平面天线部10以及平面同轴线部20相对于外装的位置。由此，天线单元1被形成为平面形状，因此，能够实现薄型化、轻量化、小型化。另外，天线单元1能够统一安装平面天线部10和平面同轴线部20。由此，天线单元1能够恰当地设置在车辆2的外装的内侧。另外，天线单元1能够将平面同轴线部20的第二布线图案22容易地布线在支柱2c等。另外，天线单元1是通过印刷来形成电路的平面印刷电路体，因此，能够简化平面天线部10与平面同轴线部20的连接构造，并能够提高电气及机械的连接性能。
另外，在天线单元1中，平面天线部10以及平面同轴线部20被形成为可挠性高并容易弯曲。由此，天线单元1一边沿着车辆2的顶盖2a的内侧的形状弯曲一边被安装，因此，能够提高搭载性。例如，天线单元1在顶盖2a的内侧存在凹凸的情况下，能够一边与顶盖2a的凹凸一致地改变平面天线部10以及平面同轴线部20的形状一边安装。由此，即使顶盖2a与内顶板2e之间的空间变窄，也能够搭载天线单元1。换言之，天线单元1能够使顶盖2a和内顶板(roof head lining)2e之间的空间变窄。由此，天线单元1能够扩大车辆2的室内空间。另外，天线单元1被形成为平面状，因此，能够增加将平面天线部10以及平面同轴线部20安装在顶盖2a的安装部30的数量(例如粘合位置)，并且能够将平面天线部10以及平面同轴线部20牢固地安装在顶盖2a的内侧。
另外，第一基部12包括对该第一基部12的一部分进行加强的加强部12c，该加强部12c的刚性比第一基部12中的该加强部12c以外的部分高。第一基部12利用加强部12c加强元件搭载部12d以及导体连接部12e。由此，第一基部12能够通过加强部12c来抑制在元件搭载部12d中的通过焊接等将各电子元件13与各第一布线图案14连接的部分以及在导体连接部12e中的通过焊接等将各第一布线图案14与各第二布线图案22连接的部分产生裂纹。第二基部21包括对该第二基部21的一部分进行加强的加强部21c，该加强部21c的刚性比第二基部21中的该加强部21c以外的部分高。第二基部21利用加强部21c加强连接器安装部21b。由此，能够抑制在连接器安装部21b中的通过焊接等将同轴连接器40与各第二布线图案22连接的部分产生裂纹。这样，天线单元1能够通过焊接等将电子元件13、同轴连接器40等连接到平面天线部10、平面同轴线部20之上。
另外，在天线单元1中，第一基部12是绝缘体，在该第一基部12的设置平面天线11侧的相反侧形成有地线15。地线15被以能够提高各平面天线11以及各第一布线图案14的特性的任意图案形成。由此，天线单元1能够使各平面天线11的增益变大，并且，能够降低在各第一布线图案14流通的电流的损耗(传送损耗)。
另外，在天线单元1中，包括与第二布线图案22中的平面天线11的相反侧连接的同轴连接器40。由此，天线单元1能够容易地经由同轴连接器40而与线束2d等其他电子元件连接。
另外，在该天线单元1中，位置固定部30具有将平面天线部10以及平面同轴线部20安装在外装的内侧的安装部31。由此，天线单元1能够通过安装部31将平面天线部10以及平面同轴线部20容易地固定在车辆2的外装。
[变形例]
接下来，对实施方式的变形例进行说明。虽然对第一基部12与第二基部21一体地形成的例子进行了说明，但不限于此。第一基部12和第二基部21也可以分开地形成。在该情况下，第一基部12和第二基部21通过未图示的连接部连结。另外，在第一基部12和第二基部21分开地形成的情况下，平面天线部10侧的布线图案与平面同轴线部20侧的布线图案通过银膏等电气连接。
另外，虽然对天线单元1是在薄板状的绝缘体印刷图案而成的平面印刷电路体的例子进行了说明，但不限于此。天线单元1例如也可以考虑扁平电缆(所谓FC)、柔性扁平电缆(所谓FFC)、柔性印刷电路基板(所谓FPC)、薄膜布线板等印刷电路体等。另外，天线单元1也可以通过对导电性的具有可挠性的棒部件实施绝缘包覆而得到的金属棒、汇流条等形成布线。
另外，天线单元1也可以由平面印刷电路体形成平面天线部10，并且通过可挠性比该平面印刷电路体高的柔性印刷基板形成平面同轴线部20。由此，天线单元1能够提高平面同轴线部20的布线性，并且，能够稳定地保持各平面天线11以及各电子元件13。
另外，安装部31不限于各粘合部件31a。例如，安装部31也可以是树脂螺栓、魔术贴(Magic Tape)(注册商标)、包含热熔胶在内的粘结剂。另外，如图5所示，安装部31例如也可以具有多个夹部件31b。各夹部件31b被分别设置在第一基部12以及第二基部21的安装面12a、21a。此处，树脂制的顶盖2a设置有用于将各夹部件31b安装在顶盖2a的内侧的多个夹接受部2f以及用于防止顶盖2a干扰安装面21a的防干扰用突起部2g。在该防干扰用突起部2g的末端设置有用于缓解该防干扰用突起部2g与安装面21a的撞击的缓冲材料2h。在将天线单元1A安装在顶盖2a的内侧的情况下，各夹部件31b被安装在顶盖2a的各夹接受部2f。此时，防干扰用突起部2g在顶盖2a的内侧与安装面21a之间形成安装空间部，防止顶盖2a干扰安装面21a。这样，也可以使用各夹接受部2f将天线单元1A固定在顶盖2a的内侧。另外，虽然省略图示，但天线单元1也可以固定在内顶板2e。在该情况下，在内顶板2e设置的未图示的固定部作为安装部31而发挥作用。

Claims (5)

1.一种天线单元，其特征在于，包括：
平面天线部，其具有：平面天线，在使电波穿过的车辆的外装中被设置在该外装的内侧，发送或接收所述电波；和第一基部，其支承所述平面天线；
平面布线部，其具有：导体，其被形成为线状，并且与所述平面天线连接；和第二基部，其与所述第一基部连接，支承所述导体；以及
位置固定部，其对相对于所述外装的所述平面天线部和所述平面布线部的位置进行固定。
2.如权利要求1所述的天线单元，其中，
所述第一基部或所述第二基部的至少一者具有加强部，
所述加强部的刚性比所述第一基部或第二基部的至少一者中的该加强部以外的部分高。
3.如权利要求1或2所述的天线单元，其中，
所述第一基部是绝缘体，在该第一基部的设置有所述平面天线的侧的相反侧形成有地线。
4.如权利要求1～3中任一项所述的天线单元，其中，
包括与所述导体的所述平面天线的相反侧连接的连接元件。
5.如权利要求1～4中任一项所述的天线单元，其中，
所述位置固定部具有将所述平面天线部和所述平面布线部安装在所述外装的内侧的安装部。
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