JP2005080074A - アンテナ給電部 - Google Patents

Abstract

【課題】 ミスマッチの生じないアンテナ給電部とする。
【解決手段】 同軸ケーブル１９が接続される回路基板１４にはコプレーナ線路が形成され、このコプレーナ線路に弾性接続板１３の裏面に設けられているコプレーナ線路が接続される。弾性接続板１３のおもて面はフィルムアンテナ１０の端子部１０ｃに形成されているコプレーナ線路が接触し、これにより、同軸ケーブル１９はコプレーナ線路を介してフィルムアンテナ１０に接続されて、ミスマッチすることなく接続されるようになる。
【選択図】 図１

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。

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。

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。
特許第３２９４８３７号

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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る。 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る。 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。 本発明の実施例１のアンテナ給電部にかかる弾性接続板の構成を示す図である。 本発明の実施例１のアンテナ給電部にかかる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である。 本発明の実施例１のアンテナ給電部にかかる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る。 本発明の実施例１のアンテナ給電部にかかる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る。 本発明の実施例１のアンテナ給電部にかかる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る。 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る。 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る。 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る。 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。 本発明の実施例２のアンテナ給電部にかかるガラスアンテナの端子部の構成を示す図である。 本発明の実施例２のアンテナ給電部にかかるガラスアンテナの端子部の構成を示す図である。 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る。 本発明の実施例３のアンテナ給電部にかかる回路基板の構成を示す図である。 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る。 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る。 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。 フィルムアンテナにおける従来のアンテナ給電部の構成を示す平面図である。 フィルムアンテナにおける従来のアンテナ給電部の構成を示す側面図である。 フィルムアンテナにおける従来の他のアンテナ給電部の構成を示す平面図である。 フィルムアンテナにおける従来の他のアンテナ給電部の構成を示す側面図である。

符号の説明

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

Claims (14)

1. フィルムアンテナにインピーダンス整合してケーブルを接続することのできるアンテナ給電部であって、
   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。
2. 前記端子部と前記基板とが、特性インピーダンスを有すると共に前記線路間を接続する接続線路が形成されている弾性接続板を介して重合して固着されていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ給電部。
3. 前記線路がコプレーナ線路とされていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ給電部。
4. 前記基板と、前記弾性接続板と、前記端子部とが下部ケースと上部ケースとからなるケース内に挟持されて収納されており、前記基板と、前記弾性接続板と、前記端子部に形成されている位置決め用の嵌挿孔に嵌挿される突部が、前記下部ケースに形成されていることを特徴とする請求項２記載のアンテナ給電部。
5. 前記線路におけるアース部をグランドに接続する導体が前記下部ケースに設けられている嵌挿孔内に嵌挿されて、前記下部ケースの下面に露出して設けられていることを特徴とする請求項４記載のアンテナ給電部。
6. 絶縁性の板の上に形成されているアンテナにインピーダンス整合してケーブルを接続することのできるアンテナ給電部であって、
   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。
7. 前記端子部と前記基板とが、特性インピーダンスを有すると共に前記線路間を接続する接続線路が形成されている弾性接続板を介して重合して固着されていることを特徴とする請求項６記載のアンテナ給電部。
8. 前記線路がコプレーナ線路とされていることを特徴とする請求項６記載のアンテナ給電部。
9. 前記基板と、前記弾性接続板と、前記端子部と、前記端子金具の上側とが下部ケースと上部ケースとからなるケース内に挟持されて収納されており、前記基板と、前記弾性接続板と、前記端子部と、前記端子金具の上側とに形成されている位置決め用の嵌挿孔に嵌挿される突部が、前記下部ケースに形成されていることを特徴とする請求項７記載のアンテナ給電部。
10. 前記線路におけるアース部をグランドに接続する導体が前記下部ケースに設けられている嵌挿孔内に嵌挿されて、前記下部ケースの下面に露出して設けられていることを特徴とする請求項９記載のアンテナ給電部。
11. 絶縁性の板の上に形成されているアンテナにインピーダンス整合してケーブルを接続することのできるアンテナ給電部であって、
    前記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。
12. 前記線路および前記接続線路がコプレーナ線路とされていることを特徴とする請求項１１記載のアンテナ給電部。
13. 前記基板が下部ケースと上部ケースとからなるケース内に収納されていると共に、前記弾性接続板が前記下部ケースに設けられている第１嵌挿孔内に嵌挿されて、前記下部ケースの下面に露出して設けられていることを特徴とする請求項１１記載のアンテナ給電部。
14. 前記基板における前記線路のアース部をグランドに接続する導体が前記下部ケースに設けられている第２嵌挿孔内に嵌挿されて、前記下部ケースの下面に露出して設けられていることを特徴とする請求項１３記載のアンテナ給電部。
    

Images