JP2003046323A - アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】偏平なケース１２に収納され、耐振性に優れ、
しかも軽量化が図れるアンテナを提供する。 【解決手段】偏平な容器状のケース１２に導電体からな
る地板１４を配設し、ケース１２の容器状の底面にポス
ト３０を地板１４を貫通させて、絶縁樹脂によりケース
１２と一体形成して立設する。このポスト１４の先端部
に、アンテナエレメント１８を熱溶着により固定して、
地板１４から離れた表側で略平行に配設する。同軸ケー
ブル２８の中心導体２８ａをアンテナエレメント１８に
電気的接続し、外部導体２８ｂを地板１４に電気的接続
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＥＴＣ（Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ、道路自
動料金収受システム）などの円偏波信号を送受信するた
めのアンテナに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＥＴＣが日本でも実現されつつあ
る。なお、諸外国ではこのＥＴＣが既に実現されてい
る。従来のＥＴＣの円偏波信号を送受信するためのアン
テナの一例を、図９ないし図１３を参照して説明する。

【０００３】図９は、従来のアンテナの外観斜視図であ
る。図１０は、図９の上蓋を外した斜視図である。図１
１は、従来のアンテナの構造を示す縦断面図である。図
１２は、従来のアンテナで地板にアンテナエレメントを
固定する構造を示す図である。図１３は、従来のアンテ
ナでアンテナエレメントに同軸ケーブルの中心導体を接
続する構造を示す図である。

【０００４】図において、ＥＴＣの円偏波信号を送受信
するアンテナは、車のダッシュボードの上や屋根などに
配設するのに便利なように、略偏平な容器状に構成され
ている。そして、上蓋１０は、電磁波を通過させる適宜
な誘電率を有する絶縁樹脂からなり、レドームとして作
用するとともに内部に雨水の浸入を防止している。ま
た、この上蓋１０が被せられる容器状のケース１２は、
絶縁樹脂からなり、その内部に矩形の導電体からなる地
板１４が配設される。この地板１４は、その縁部がケー
ス１２の縁部にビス止めされている。さらに、地板１４
に絶縁スペーサ１６，１６…を介して矩形のアンテナエ
レメント１８が固定される。地板１４から離れて表側で
略平行にアンテナエレメント１８が配設される。このア
ンテナエレメント１８は、絶縁スペーサ１６，１６…を
貫通する樹脂ビス２０，２０…とこれに螺合するナット
２２，２２…により固定される。さらに、アンテナエレ
メント１８の適宜の位置に地板１４を貫通する給電端子
２４が半田付けにより立設され、この給電端子２４の挿
通される誘電部材２６がアンテナエレメント１８と地板
１４の間に介装される。そして、地板１４の裏面側に突
出した給電端子２４に同軸ケーブル２８の中心導体２８
ａが適宜に半田付け固定される。なお、かかるアンテナ
にあっては、地板１４とアンテナエレメント１８の間の
突気層が誘電体として作用する。そこで、地板１４とア
ンテナエレメント１８の間に誘電板を介装してアンテナ
エレメント１８を地板１４に固定することも考えられる
が、誘電率の高い誘電板を介装することで、アンテナの
寸法が小さくなり、それだけアンテナ利得が低下する不
具合が生じ、またアンテナエレメント１８の寸法のばら
つきによる共振周波数の変動も大きくなり、高い寸法精
度が要求される。もって、上述のごとき空気層を介する
構造が採用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来のアンテナ
の構造では、アンテナエレメント１８を加えた重量を地
板１４が支承することとなる。そこで、地板１４自体を
その厚みを大とするなどして機械的な剛性を大きくする
とともに、地板１４をケース１２に固定する構造も強固
なものが要求され、全体として重量が大きくなる傾向に
ある。そして、これらの構造を軽量化するならば、耐振
動性が不充分なものとなる。

【０００６】また、ケース１２の容器状の底面と地板１
４の間に配設された同軸ケーブル２８の中心導体２８ａ
をアンテナエレメント１８に接続するために、従来構造
では、アンテナエレメント１８に給電端子２４を設け、
これに中心導体２８ａが半田付けされている。これは以
下の理由による。ケース１２が偏平であり、底面と地板
１４との間の寸法が極めて狭い。そこで、同軸ケーブル
２８は地板１４の裏面に接するように配設される。そし
て、中心導体２８ａを絶縁被覆を設けたままでアンテナ
エレメント１８に接続すべく小さな曲率で曲げることで
きず、ましてや外部導体２８ｂを残したままで曲げるこ
とはできない。このため、給電端子２４を設ける構造を
採用せざるを得なかった。かかる事情から、信号経路の
半田付け箇所が多くなり、それだけ信号経路の抵抗が増
加する、という不具合があった。しかも、同軸ケーブル
２８の先端部の外部導体２８ｂが取り除かれた箇所か
ら、剥き出しとされた中心導体２８ａおよび給電端子２
４の間は、同軸構造となっておらず、その間の信号経路
のインピーダンスが５０Ωとならず、整合が図りづら
い。

【０００７】本発明は、上述のごとき従来のアンテナの
構造を改善すべくなされたもので、耐振性に優れ、しか
も軽量化が図れるアンテナを提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明のアンテナは、略偏平な容器のケースに導
電体からなる地板を配設し、前記ケースの容器状の底面
に絶縁樹脂からなるポストを前記地板を貫通して立設
し、このポストの先端部にアンテナエレメントを固定し
て前記地板から離れた表側で略平行に配設し、同軸ケー
ブルの中心導体を前記アンテナエレメントに電気的接続
するとともに外部導体を前記地板に電気的接続して構成
されている。

【０００９】そして、前記ケースとポストを絶縁樹脂で
一体成形して構成しても良い。

【００１０】また、前記ケースの容器状の底面に設けた
ネジに、前記ポストの一端部を螺合させて立設するよう
に構成することもできる。

【００１１】さらに、前記ポストの先端部に、熱溶着に
より前記アンテナエレメントを固定して構成することも
可能である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１ない
し図８を参照して説明する。図１は、本発明のアンテナ
の構造を示す縦断面図である。図２は、本発明のアンテ
ナでケースにアンテナエレメントを固定する構造を示す
図であり、（ａ）は熱溶着前の構造を示し、（ｂ）は熱
溶着後の構造を示す。図３は、本発明のアンテナでケー
スにアンテナエレメントを固定する他の構造を示す図で
ある。図４は、本発明のアンテナでケースにアンテナエ
レメントを固定するさらに別の構造を示す図である。図
５は、本発明のアンテナでアンテナエレメントに同軸ケ
ーブルの中心導体を接続する構造を示す図である。図６
は、図５の誘電部材を示す図であり、（ａ）は正面図で
あり、（ｂ）は平面図であり、（ｃ）は底面図であり、
（ｄ）は（ａ）のＡ−Ａ断面矢視図である。図７は、図
５のシールドカバーを示す図であり、（ａ）は正面図で
あり、（ｂ）は平面図であり、（ｃ）は右側面図であ
る。図８は、シールドカバーを地板に固定する構造を説
明する図である。図１ないし図８において、図９ないし
図１３と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて重
複する説明は省略する。

【００１３】本発明のアンテナにあっても、外観図なら
びに上蓋を取り外した斜視図は、従来のアンテナの図９
および図１０と全く同じである。しかし、後述するごと
く、アンテナエレメントを固定する構造およびアンテナ
エレメントに同軸ケーブルの中心導体を接続する構造
が、従来のアンテナと相違している。

【００１４】まず、アンテナエレメント１８を固定する
構造にあっては、図１および図２に示すごとく、偏平な
容器状のケース１２に地板１４が従来例と同様に固定さ
れる。そして、ケース１２の底面から地板１４を貫通さ
せてポスト３０，３０…が立設され、その先端部に段差
部を設けて径小部３０ａとされる。なお、ポスト３０，
３０…に臨んで地板１４には貫通孔が適宜に穿設される
ことは勿論である。さらに、アンテナエレメント１８に
は、ポスト３０，３０…に臨んで径小部３０ａ，３０ａ
…が挿通でき段差部は通過し得ない孔が穿設される。そ
して、ポスト３０，３０…の段差部で支持されるように
アンテナエレメント１８を図２（ａ）の状態に配置し、
アンテナエレメント１８の表側に突出する径小部３０
ａ，３０ａ…を熱溶着で変形３０ｂさせて、図２（ｂ）
のごとき状態として、アンテナエレメント１８をポスト
３０，３０…の先端部に固定する。ここで、アンテナエ
レメント１８は、地板１４から離れた上方の表側で略平
行に配設される。

【００１５】上述の図１および図２に示す構造は、ケー
ス１２とポスト３０，３０…を絶縁樹脂により一体成形
したものであるが、ケース１２とポストを別部材で構成
しても良い。図３に示す他の構造にあっては、ケース１
２の底面にネジ１２ａを設け、このネジ１２ａに絶縁樹
脂からなるポスト３２の一端部を螺合させて固定して立
設させている。そして、ポスト３２の他端部は、径小部
３２ａが形成され、アンテナエレメント１８が熱溶着さ
れて固定される。また、図４に示すさらに別の構造は、
ケース１２の底面にネジ１２ａを設け、このネジ１２ａ
に絶縁樹脂からなるポスト３４の一端部を螺合させてこ
ていして立設させ、ポスト３４の他端部にアンテナエレ
メント１８が樹脂ネジ３６により固定される。図３およ
び図４に示す構造では、ポスト３２，３４とケース１２
は別部材であり、ケース１２としていかなる材質を用い
て形成することも可能である。また、ケース１２のネジ
１２ａは、雌ネジが図示されるが、雄ネジを設けてポス
ト３２，３４側に雌ネジを形成しても良いことは勿論で
ある。

【００１６】次に、アンテナエレメント１８に同軸ケー
ブル２８の中心導体を接続する構造につき説明する。図
５に示すごとく、同軸ケーブル２８の中心導体２８ａを
絶縁被覆を剥がして、剥き出し状態として小さな曲率で
９０度折り曲げて、その先端をアンテナエレメント１８
に半田付け固定する。そして、剥き出しとされた中心導
体２８ａは、図６に示すごとき形状の誘電部材３８に挿
通されて、中心導体２８ａが地板１４に接触するのが阻
止される。この誘電部材３８は、略円筒状でその外周の
軸方向中間部に段差３８ａが設けられ、地板１４に対し
てこの段差３８ａにより位置決めされる。また、底面側
から内孔と外周を連通するスリット３８ｂが軸方向中間
位置まで設けられ、誘電部材３８の中間位置からその内
孔に同軸ケーブル２８の中心導体２８ａが挿通できるよ
うに構成されている。なお、地板１４には、誘電部材３
８が挿通される孔が適宜に穿設されることは勿論であ
る。

【００１７】さらに、中心導体２８ａの折り曲げ部分お
よび誘電部材３８は、地板１４の裏側でシールドカバー
４０が被せられる。このシールドカバー４０は、誘電部
材３８の地板１４から裏側に配設される部分を収容でき
る収容部４０ａとこれに接続して同軸ケーブル２８の外
部導体２８ｂに被せて半田付けする被覆部４０ｂが設け
られる。さらに、地板１４の挿通孔に挿通される突起爪
４０ｃ，４０ｃ…が設けられ、また、被覆部４０ｂに半
田付け用の穴４０ｄが穿設される。なお、地板１４に
は、突起爪４０ｃ，４０ｃ…に臨んで挿通孔が適宜に穿
設されることは勿論である。

【００１８】そこで、同軸ケーブル２８の中心導体２８
ａを被覆を剥がして小さな曲率で適宜に折り曲げ、この
折り曲げ部を誘電部材３８の内孔に挿通させ、さらにシ
ールドカバー４０を誘電部材３８と同軸ケーブル２８の
外部導体２８ｂに被せる。そして、この組み立て体を地
板１４の裏側に組み付け、地板１４を貫通した突起爪４
０ａ，４０ａ…を、図８のごとく折り曲げて半田付け固
定する。また、シールドカバー４０の穴４０ｄに半田を
流してシールドカバー４０を外部導体２８ｂに半田付け
する。さらに、同軸ケーブル２８と誘電部材３８および
シールドカバー４０が組み付けられた地板１４をケース
１２に組み付け、その後ポスト３０，３０…にアンテナ
エレメント１８を固定するとともに中心導体２８ａをア
ンテナエレメント１８に半田付け固定する。

【００１９】かかる構成からなる本発明のアンテナにあ
っては、アンテナエレメント１８はケース１２にポスト
３０，３２，３４を介して直接的に固定される。そこ
で、地板１４に従来のごときアンテナエレメント１８の
重量が加わらず、それだけ地板１４の機械的強度が少な
くても耐振性が向上する。これは、地板１４を薄くし、
また地板１４の固定を簡単な構造とすることができ、そ
れだけ軽量化が図れる。また、中心導体２８ａを折り曲
げて直接にアンテナエレメント１８に半田付け固定する
ので、信号経路の半田付け箇所を少なくでき、それだけ
信号経路の抵抗値が小さく、効率良く信号を伝送し得
る。さらに、地板１４の裏側にあっては、中心導体２８
ａは誘電部材３８を介してシールドカバー４０が被せら
れることとなり、いわゆる同軸構造が形成され、信号経
路のインピーダンスの整合が図られる。この点からも効
率良く信号を伝送し得る。

【００２０】なお、本発明のアンテナにあっては、ケー
ス１２の容器状の底面に立設したポストにアンテナエレ
メント１８が固定されれば良く、ケース１２にポストを
立設する構造およびポストの先端部にアンテナエレメン
ト１８を固定する構造は上記実施例に限られるものでな
い。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のアンテナ
は構成されているので、以下のごとき格別な効果を奏す
る。

【００２２】請求項１記載のアンテナにあっては、アン
テナエレメントがケースに立接したポストに固定される
ので、従来のごとく地板がアンテナエレメントの重量を
支承する必要がなく、それだけ耐振性に優れ、また地板
およびそれを固定する機械的強度を小さくすることで軽
量化が図れる。

【００２３】請求項２記載のアンテナにあっては、ケー
スとポストを一体成形するので、部品点数が少なく、量
産に好適である。

【００２４】請求項３記載のアンテナにあっては、ケー
スに別部材のポストを立設するので、ケースをいかなる
材質で形成することも可能である。

【００２５】請求項４記載のアンテナにあっては、ポス
トの先端部に、熱溶着してアンテナエレメントを固定す
るので、この固定のためにアンテナエレメントに穿設す
べき孔の径は小さくて足り、それだけアンテナエレメン
トの実質的な面積が小さくなることがなく、面積の減少
に伴う利得の低下がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアンテナの構造を示す縦断面図であ
る。

【図２】本発明のアンテナでケースにアンテナエレメン
トを固定する構造を示す図であり、（ａ）は熱溶着前の
構造を示し、（ｂ）は熱溶着後の構造を示す。

【図３】本発明のアンテナでケースにアンテナエレメン
トを固定する他の構造を示す図である。

【図４】本発明のアンテナでケースにアンテナエレメン
トを固定するさらに別の構造を示す図である。

【図５】本発明のアンテナでアンテナエレメントに同軸
ケーブルの中心導体を接続する構造を示す図である。

【図６】図５の誘電部材を示す図であり、（ａ）は正面
図であり、（ｂ）は平面図であり、（ｃ）は底面図であ
り、（ｄ）は（ａ）のＡ−Ａ断面矢視図である。

【図７】図５のシールドカバーを示す図であり、（ａ）
は正面図であり、（ｂ）は平面図であり、（ｃ）は右側
面図である。

【図８】シールドカバーを地板に固定する構造を説明す
る図である。

【図９】従来のアンテナの外観斜視図である。

【図１０】図９の上蓋を外した斜視図である。

【図１１】従来のアンテナの構造を示す縦断面図であ
る。

【図１２】従来のアンテナで地板にアンテナエレメント
を固定する構造を示す図である。

【図１３】従来のアンテナでアンテナエレメントに同軸
ケーブルの中心導体を接続する構造を示す図である。

【符号の説明】 １２ ケース １４ 地板 １８ アンテナエレメント ２８ 同軸ケーブル ２８ａ 中心導体 ２８ｂ 外部導体 ３０，３２，３４ ポスト

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E077 BB06 BB11 DD01 GG12 JJ30 5J045 AA01 AB05 AB06 DA09 HA06 MA04 NA02 NA06 5J046 AA02 AA04 AA06 AA07 AA09 AA10 AA13 AB13 RA03 5J047 AA02 AA04 AA06 AA07 AA09 AA10 AA13 AB13 FA12

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 偏平な容器状のケースに導電体からなる
   地板を配設し、前記ケースの容器状の底面に絶縁樹脂か
   らなるポストを前記地板を貫通させて立設し、このポス
   トの先端部にアンテナエレメントを固定して前記地板か
   ら離れた表側で略平行に配設し、同軸ケーブルの中心導
   体を前記アンテナエレメントに電気的接続するとともに
   外部導体を前記地板に電気的接続して構成したことを特
   徴とするアンテナ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のアンテナにおいて、前記
   ケースとポストを絶縁樹脂で一体成形して構成したこと
   を特徴とするアンテナ。
3. 【請求項３】 請求項１記載のアンテナにおいて、前記
   ケースの容器状の底面に設けたネジに、前記ポストの一
   端部を螺合させて立設するように構成したことを特徴と
   するアンテナ。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３記載のいずれかのアン
   テナにおいて、前記ポストの先端部に、熱溶着により前
   記アンテナエレメントを固定して構成したことを特徴と
   するアンテナ。