JP2004088444A - アンテナユニット - Google Patents

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Abstract

【課題】アンテナ特性が安定して長寿命化も図れるアンテナユニットを提供すること。
【解決手段】シールドケース4の取付片4aのうちの少なくとも一部を、誘電体基板6の側面と隣接する位置に配置してアンテナ素子3を位置規制する。これにより、アンテナ素子3に給電ピン8を回転軸とする回転力が作用しても、アンテナ素子3が回転方向にぶれなくなるので、アンテナ特性が安定して信頼性が向上すると共に、給電ピン8やその半田付け部に作用するねじれ等の応力が大幅に低減するので、長寿命化が図れる。
【選択図】   図2

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両等の移動体に搭載されて、ETC(自動料金徴収システム)やVICS(道路交通情報通信システム)などのITS(高度道路交通システム)用アンテナ、あるいはGPS(全地球測位システム)用アンテナとして好適な小型のアンテナユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】
この種のアンテナユニットの従来技術は、特開平9−223912号公報等に記載されている。かかる従来技術について、図5の断面図を参照しつつ説明すると、同図に示すアンテナユニットは、底面に増幅回路2が設けられた回路基板1と、この回路基板1上に搭載されたアンテナ素子3と、増幅回路2をシールドするために回路基板1に取り付けられた金属板製のシールドケース4とによって主に構成されている。
【0003】
回路基板1の天面にはほぼ全面に接地導体5が設けられており、この接地導体5はアンテナ素子3のグラウンドとして利用される。アンテナ素子3はパッチアンテナと称されるもので、平面視方形の誘電体基板6の天面に所定形状(例えば略方形)のパッチ電極7が設けられている。パッチ電極7の給電点には、誘電体基板6を貫通する給電ピン8の上端部が半田付けされている。この給電ピン8の下端部は増幅回路2に半田付けされているので、パッチ電極7と増幅回路2は電気的に接続されている。誘電体基板6の底面にはほぼ全面にグラウンド電極9が設けられており、このグラウンド電極9を接地導体5に密着させた状態でアンテナ素子3は回路基板1上に載置されている。シールドケース4は上部を開口させた箱形に形成されており、該開口の周縁の複数箇所に突設された取付片4aを回路基板1に挿通して折曲することにより、シールドケース4は増幅回路2を覆った状態で回路基板1に取着されている。
【0004】
このように概略構成されたアンテナユニットは、増幅回路2に同軸ケーブル等の給電ケ−ブルが接続されており、所定の高周波信号が増幅回路2を介してパッチ電極7に給電されると、パッチ電極7から円偏波あるいは直線偏波の電波が放射されるようになっている。また、パッチ電極7が受信した信号は、増幅回路2や給電ケ−ブルを経て受信回路へ出力されるようになっている。なお、このアンテナユニットのようにシールドケース4で増幅回路2を覆っておけば、増幅回路2から放射される不所望な電波によってアンテナ特性が劣化したり、外部からの妨害波が増幅回路2に悪影響を及ぼす可能性が大幅に低減するので、高信頼性が確保できる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
図5に示す従来のアンテナユニットでは、給電ピン8の両端部をパッチ電極7と増幅回路2に半田付けすることによってアンテナ素子3を回路基板1上に固定しているが、給電点のみが固定されたアンテナ素子3には給電ピン8を回転軸とする回転力が作用するため、走行中の振動などによって回路基板1上のアンテナ素子3が回転方向にぶれやすく、このぶれがアンテナ特性を不安定にする要因となっていた。また、アンテナ素子3が回転方向にぶれると、給電ピン8やその半田付け部にねじれ等の応力が作用するため、導通不良の危険性が高まって長寿命化が図りにくいという問題もあった。
【0006】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、アンテナ特性が安定して長寿命化も図れるアンテナユニットを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明のアンテナユニットでは、誘電体基板の天面にパッチ電極が設けられたアンテナ素子と、底面に増幅回路が設けられて天面側に前記アンテナ素子が搭載された回路基板と、この回路基板に取り付けられて前記増幅回路を覆うシールドケースと、一端部が前記パッチ電極に接続されて他端部が前記増幅回路に接続された給電ピンとを備え、前記シールドケースに前記回路基板を貫通して前記誘電体基板の側面と隣接する位置に配置される突片を設け、この突片により前記アンテナ素子を前記回路基板に対して位置規制する構成とした。
【0008】
このようにシールドケースの突片を誘電体基板の側面に隣接させてアンテナ素子を位置規制すれば、振動等が加わっても回路基板上のアンテナ素子が回転方向にぶれる心配がなくなるのでアンテナ特性が安定すると共に、給電ピンやその半田付け部に作用するねじれ等の応力が大幅に低減するので長寿命化が期待できる。また、部品点数の増加を伴わないのでコストアップも回避しやすい。
【0009】
かかる構成において、シールドケースに回路基板に取り付けるための複数の取付片を設け、これら取付片のうちの少なくとも一部が前記突片を兼ねていれば、シールドケースの取付作業と該突片を所定位置に配置させる作業とを同時に行えるため、該突片による組立性の劣化が回避できて好ましい。
【0010】
また、アンテナ素子の誘電体基板の側面に半田ランドを設け、この半田ランドと前記突片とを半田付けする構成にした場合、アンテナ素子が回路基板上に強固に固定されるため、アンテナ特性の安定化や長寿命化を一層促進することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図1は本発明の実施形態例に係るアンテナユニットの平面図、図2は該アンテナユニットの断面図、図3は本発明の他の実施形態例に係るアンテナユニットの断面図、図4は本発明のさらに他の実施形態例に係るアンテナ素子の斜視図である。なお、これらの図において、図5と対応する部分には同一符号を付してあるので、重複する説明は適宜省略する。
【0012】
図1,2に示すアンテナユニットは、シールドケース4の取付片4aによってアンテナ素子(パッチアンテナ)3を位置規制している点が前述した従来例(図5参照)と大きく異なる。すなわち、このアンテナユニットも従来例と同様に、底面に増幅回路2が設けられた回路基板1と、この回路基板1上に搭載されたアンテナ素子3と、増幅回路2をシールドするために回路基板1に取り付けられた金属板製のシールドケース4とによって主に構成されるが、本実施形態例の場合、シールドケース4を回路基板1に取り付けている4片の取付片4aが、誘電体基板6の側面と隣接する位置に配置されてアンテナ素子3を位置規制している。
具体的には、シールドケース4の上部開口の周縁の4箇所に突設された取付片4aを、誘電体基板6の側面と隣接する位置で回路基板1に挿通して外向きに折曲することにより、シールドケース4が回路基板1に取り付けられると共に、各取付片4aの折曲部によって誘電体基板6の各側面が位置規制されるようになっている。
【0013】
なお、本実施形態例のその他の構成は従来例とほぼ同様であり、回路基板1の天面のほぼ全面に接地導体5が設けられており、誘電体基板6を貫通する給電ピン8の上下両端部がそれぞれパッチ電極7と増幅回路2に半田付けされている。
また、誘電体基板6の底面のほぼ全面にグラウンド電極9が設けられており、各取付片4aによって回路基板1に取り付けられたシールドケース4が増幅回路2を覆っている。
【0014】
このように本実施形態例に係るアンテナユニットは、シールドケース4の取付片4aによってアンテナ素子3を位置規制しているので、振動等が加わっても回路基板1上のアンテナ素子3が回転方向にぶれる心配がなくなり、アンテナ特性の安定化が図れる。また、アンテナ素子3の回転動作が防止されているため、給電ピン8やその半田付け部に作用するねじれ等の応力が大幅に低減し、長寿命化が期待できる。また、本実施形態例のようにアンテナ素子3の回転動作を規制する突片としてシールドケース4の取付片4aを利用すれば、部品点数の増加を伴わず、かつ、シールドケース4の取付作業とアンテナ素子3の位置決め作業とを同時に行えるため、コストアップが回避できるという利点もある。
【0015】
図3に示す他の実施形態例では、シールドケース4がアンテナ素子3に比して大型なため、シールドケース4の4片の取付片のうちの2片を長寸な突片4bとなして内向きに折曲し、各突片4bの先端部でアンテナ素子3を位置規制している。ただし、シールドケース4に取付片とは別に突片4bを設けてもよい。
【0016】
また、図4示すさらに他の実施形態例では、アンテナ素子3の誘電体基板6の側面に半田ランド10が設けてあり、この半田ランド10がシールドケース4の取付片(突片)に半田付けできるようになっている。こうしてアンテナ素子3の半田ランド10をシールドケース4の一部に半田付けしておけば、アンテナ素子3を回路基板1上に確実に固定できるので、アンテナ特性の安定化や長寿命化を一層促進することができる。
【0017】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【0018】
シールドケースの突片を誘電体基板の側面に隣接させてアンテナ素子を位置規制しているアンテナユニットなので、振動等が加わっても回路基板上のアンテナ素子が回転方向にぶれる心配がなくなり、アンテナ特性が安定して信頼性が向上すると共に、給電ピンやその半田付け部に作用するねじれ等の応力が大幅に低減するので、長寿命化も図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態例に係るアンテナユニットの平面図である。
【図2】該アンテナユニットの断面図である。
【図3】本発明の他の実施形態例に係るアンテナユニットの断面図である。
【図4】本発明のさらに他の実施形態例に係るアンテナ素子の斜視図である。
【図5】従来例に係るアンテナユニットの断面図である。
【符号の説明】
1 回路基板
2 増幅回路
3 アンテナ素子
4 シールドケース
4a,4b 取付片(突片)
5 接地導体
6 誘電体基板
7 パッチ電極
8 給電ピン
9 グラウンド電極
10 半田ランド

Claims (3)

  1. 誘電体基板の天面にパッチ電極が設けられたアンテナ素子と、底面に増幅回路が設けられて天面側に前記アンテナ素子が搭載された回路基板と、この回路基板に取り付けられて前記増幅回路を覆うシールドケースと、一端部が前記パッチ電極に接続されて他端部が前記増幅回路に接続された給電ピンとを備え、
    前記シールドケースに前記回路基板を貫通して前記誘電体基板の側面と隣接する位置に配置される突片を設け、この突片により前記アンテナ素子を前記回路基板に対して位置規制したことを特徴とするアンテナユニット。
  2. 請求項1の記載において、前記シールドケースに前記回路基板に取り付けるための複数の取付片を設け、これら取付片のうちの少なくとも一部が前記突片を兼ねていることを特徴とするアンテナユニット。
  3. 請求項1または2の記載において、前記誘電体基板の側面に半田ランドを設け、この半田ランドと前記突片とを半田付けしたことを特徴とするアンテナユニット。
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