JP2005159840A - アンテナ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 小型で、安価であると共に、性能の良好なアンテナ装置を提供する。
【解決手段】 本発明のアンテナ装置は、金属板からなる接地導体板1と、金属板からなる放射導体板8、及び電子部品6が搭載されて所望の電気回路を形成した回路基板2を有するアンテナ本体部Hとを備え、回路基板2は、放射導体板8に対向した状態で接地導体板1上に取り付けられると共に、接地導体板1は、回路基板2を貫通する複数の折り曲げ片1fを有し、折り曲げ片1fは、先端部が放射導体板8に対向すると共に、回路基板2を支持したため、回路基板2が接地導体板1と放射導体板8との間に配設できて、スペースファクタが良く、小型のものが得られるばかりか、誘電体損失が少なく、性能の良好なものが得られる。
【選択図】 図3
【解決手段】 本発明のアンテナ装置は、金属板からなる接地導体板1と、金属板からなる放射導体板8、及び電子部品6が搭載されて所望の電気回路を形成した回路基板2を有するアンテナ本体部Hとを備え、回路基板2は、放射導体板8に対向した状態で接地導体板1上に取り付けられると共に、接地導体板1は、回路基板2を貫通する複数の折り曲げ片1fを有し、折り曲げ片1fは、先端部が放射導体板8に対向すると共に、回路基板2を支持したため、回路基板2が接地導体板1と放射導体板8との間に配設できて、スペースファクタが良く、小型のものが得られるばかりか、誘電体損失が少なく、性能の良好なものが得られる。
【選択図】 図3
Description
本発明はGPSアンテナ等に使用して好適なパッチ型のアンテナ装置に関する。
図22は従来のアンテナ装置の要部断面図で、この図22に基づいて従来のアンテナ装置の構成を説明すると、回路基板51の一面(下面)側には、種々の電子部品52が搭載されて、所望の電気回路が形成されている。
また、回路基板51の他面(上面)側には、導電パターンからなる接地導体53が設けられると共に、この接地導体53上には、上面にアンテナ素子54が誘電体55が載置され、給電ピン56が回路基板51に接続されている。
そして、上ケース57と下ケース58とによって、誘電体55を突出させた状態で、回路基板51が覆われた構成によって、従来のアンテナ装置が形成されている。(例えば、特許文献1参照)
しかし、このような従来のアンテナ装置は、接地導体53が導電パターンで形成されているため、コスト高になり、また、誘電体55を用いるため、誘電体損失が生じてアンテナ効率が低下し、更に、アンテナ素子54と接地導体53の間に誘電体55が存在する共に、電子部品52が回路基板51の下面に搭載されているため、スペースファクタが悪く、大型になる。
従来のアンテナ装置は、従来のアンテナ装置は、接地導体53が導電パターンで形成されているため、コスト高になり、また、誘電体55を用いるため、誘電体損失が生じてアンテナ効率が低下し、更に、アンテナ素子54と接地導体53の間に誘電体55が存在する共に、電子部品52が回路基板51の下面に搭載されているため、スペースファクタが悪く、大型になるという問題がある。
そこで、本発明は小型で、安価であると共に、性能の良好なアンテナ装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するための第1の解決手段として、金属板からなる接地導体板と、金属板からなる放射導体板、及び電子部品が搭載されて所望の電気回路を形成した回路基板を有するアンテナ本体部とを備え、前記回路基板は、前記放射導体板に対向した状態で前記接地導体板上に取り付けられると共に、前記接地導体板は、前記回路基板を貫通する複数の折り曲げ片を有し、前記折り曲げ片は、先端部が前記放射導体板に対向すると共に、前記回路基板を支持した構成とした。
また、第2の解決手段として、前記折り曲げ片は、回路基板に半田付けされた構成とした。
また、第3の解決手段として、前記回路基板は、前記放射導体板の平面領域内に配置された構成とした。
また、第3の解決手段として、前記回路基板は、前記放射導体板の平面領域内に配置された構成とした。
また、第4の解決手段として、前記放射導体板は、複数箇所から前記回路基板側に折り曲げられた複数の脚片を有すると共に、前記回路基板には、前記接地導体板と対向してコンデンサを形成する複数の電極が設けられ、複数の前記脚片のそれぞれが個々の前記電極に接続された構成とした。
本発明のアンテナ装置は、金属板からなる接地導体板と、金属板からなる放射導体板、及び電子部品が搭載されて所望の電気回路を形成した回路基板を有するアンテナ本体部とを備え、回路基板は、放射導体板に対向した状態で接地導体板上に取り付けられると共に、接地導体板は、回路基板を貫通する複数の折り曲げ片を有し、折り曲げ片は、先端部が放射導体板に対向すると共に、回路基板を支持したため、回路基板が接地導体板と放射導体板との間に配設できて、スペースファクタが良く、小型のものが得られるばかりか、誘電体損失が少なく、性能の良好なものが得られる。
また、また、接地導体板は金属板で形成されているため、安価でると共に、折り曲げ片の先端部と放射導体板との間で付加容量が発生し、共振周波数を低くできて、放射導体板の小型化を図ることができる。
また、回路基板が折り曲げ片で支持されて、安定した位置で取付ができる。
また、また、接地導体板は金属板で形成されているため、安価でると共に、折り曲げ片の先端部と放射導体板との間で付加容量が発生し、共振周波数を低くできて、放射導体板の小型化を図ることができる。
また、回路基板が折り曲げ片で支持されて、安定した位置で取付ができる。
また、折り曲げ片は、回路基板に半田付けされたため、回路基板の取付が確実にできる。
また、回路基板は、放射導体板の平面領域内に配置されたため、一層小型化が図れて、材料費も少なく、安価なものが得られる。
また、放射導体板は、複数箇所から回路基板側に折り曲げられた複数の脚片を有すると共に、回路基板には、接地導体板と対向してコンデンサを形成する複数の電極が設けられ、複数の脚片のそれぞれが個々の電極に接続されたため、回路基板は、薄い板厚のもので良いため、誘電体損失の影響を極力抑えることができると共に、脚片を電極に半田付けするだけで、放射導体板の取付と、電極への接続ができて、生産性が良く、安価なものが得られる。
また、電極と接地導体板とによってコンデンサが形成されているため、共振周波数が低くなって、放射導体板の小型化が図れる。
また、電極と接地導体板とによってコンデンサが形成されているため、共振周波数が低くなって、放射導体板の小型化が図れる。
本発明のアンテナ装置の図面を説明すると、図1は本発明のアンテナ装置の平面図、図2は本発明のアンテナ装置に係り、カバーを取り去った状態の平面図、図3は図1の3−3線における断面図、図4は図1の4−4線における断面図、図5は本発明のアンテナ装置の分解斜視図である。
また、図6は本発明のアンテナ装置の接地導体板の平面図、図7は本発明のアンテナ装置の接地導体板の斜視図、図8は本発明のアンテナ装置の回路基板の平面図、図9は本発明のアンテナ装置の放射導体板の平面図、図10は本発明のアンテナ装置の放射導体板の正面図、図11は本発明のアンテナ装置の放射導体板の下面図である。
また、図12は本発明のアンテナ装置のカバーの平面図、図13は本発明のアンテナ装置のカバーの左側面図、図14は本発明のアンテナ装置のカバーの要部断面図、図15は本発明のアンテナ装置のカバーの下面図である。
また、図16は本発明のアンテナ装置に係り、放射導体板の回路基板への取付方法の第1工程を示す説明図、図17は本発明のアンテナ装置に係り、放射導体板の回路基板への取付方法の第2工程を示す説明図、図18は本発明のアンテナ装置に係り、放射導体板の回路基板への取付方法の第3工程を示す説明図、図19は本発明のアンテナ装置に係り、放射導体板の回路基板への取付が完了した状態を示す斜視図である。
また、図20は本発明のアンテナ装置に係り、ケーブルの接地導体板への取付方法を示す説明図、図21は本発明のアンテナ装置に係り、ケーブルの接地導体板への取付が完了した状態を示す斜視図である。
次に、本発明のアンテナ装置の構成を図1〜図21に基づいて説明すると、接地導体である金属板からなる接地導体板1は、特に図6,図7に示すように、四方の位置で、上方に向かってアーチ状に切り起こされた複数の掛け止め部1aと、この掛け止め部1aに隣接して設けられた孔1bと、2つの掛け止め部1a間の位置で、上方に向かってアーチ状に切り起こされた複数の止め部1cと、止め部1cの頂部近傍に設けられた貫通孔からなる切り欠き部1dと、止め部1cの下部に設けられた挿通部1eを有する。
また、接地導体板1は、上方に向かって折り曲げられた複数の折り曲げ片1fと、この折り曲げ片1fに隣接した位置を含む複数の箇所に設けられた逃げ孔1gを有する。
四角形をなした回路基板2は、特に図8に示すように、絶縁板からなる誘電体基板3と、この誘電体基板3に設けられた配線パターン4と、誘電体基板3の四隅部分に設けられた複数の第1、第2,第3,第4の電極5a、5b、5c、5dを有する。
また、斜向かいに位置する第1,第2の電極5aと5b、及び第3,第4の電極5cと5dは、互いにその面積が等しく形成されているが、第1,第2の電極5a、5bは、第3,第4の電極5c、5dよりも面積が小さくなっている。
更に、誘電体基板3は、第1〜第4の電極5a〜5dの位置に設けられた貫通孔からなる複数の貫通部3aと、外周縁の近傍に設けられた複数の第1の孔3bと、中央部に設けられた複数の第2の孔3cを有する。
そして、回路基板2には、背の低いチップ型コンデンサ等や背の高い誘電体フイルタ6a等を含む電子部品6が搭載されて、マッチング回路、フイルタ回路、増幅回路等からなる所望の電気回路が形成されている。
また、誘電体フイルタ6a等からなる背の高い電子部品6は、回路基板2の外周縁近傍に配置された状態となっている。
また、誘電体フイルタ6a等からなる背の高い電子部品6は、回路基板2の外周縁近傍に配置された状態となっている。
このような回路基板2は、特に図3,図5に示すように、折り曲げ片1fが第1の孔3bに挿通された状態で、回路基板2の下面が接地導体板1上に載置されて、折り曲げ片1fが配線パターン4に半田付けされて、回路基板2が折り曲げ片1fによって支持されている。
この時、折り曲げ片1fは、第1の孔3bから貫通して、先端部が上方に突出すると共に、回路基板2の貫通部3aと第2の孔3cの下部は、接地導体板1の逃げ孔1gが位置して、接地導体板1から逃げた状態となっている。
また、回路基板2が接地導体板1上に取り付けられた際、第1〜第4の電極5a〜5dは、誘電体基板3を挟んで接地用導体板1と対向して、それぞれコンデンサが形成された状態となる。
また、回路基板2が接地導体板1上に取り付けられた際、第1〜第4の電極5a〜5dは、誘電体基板3を挟んで接地用導体板1と対向して、それぞれコンデンサが形成された状態となる。
同軸型のケーブル7は、中心導体7aと、この中心導体7aの外側を覆うように絶縁被覆部を介して設けられた網目状の外部導体7bを有し、このケーブル7の取付は、先ず、図20に示すように、止め部1cの挿通部1e内には、ケーブル7の先端部を挿通して、図21に示すような状態にする。
そして、この図21の状態で、中心導体7aを配線パターン4に半田付けすると共に、切り欠き部1dの位置で、外部導体7bと止め部1cが半田付けされて、ケーブル7は、止め部1cによって支持された構成となっている。
金属板からなる八角形状の放射導体板8は、特に図9〜図11に示すように、互いに直角をなす位置で、下方に切り曲げされた折り曲げ片からなる2つの第1,第2の給電部9a、9bと、第1の給電部9aと中心Cを通る線S1上、及び第2の給電部9bと中心Cを通る線S2上に設けられた電気長を調整するための調整手段Zを有する。
そして、放射導体板8における電界方向は、線S1とS2の方向となると共に、この線S1方向に発生する第1の電気長と、線S2方向に発生する第2の電気長が存在する。
また、調整手段Zは、電界方向である線S1,S2の位置に設けられると共に、放射導体板8の中央部を除く箇所で、中央部と外周縁との間に設けられている。
また、調整手段Zは、電界方向である線S1,S2の位置に設けられると共に、放射導体板8の中央部を除く箇所で、中央部と外周縁との間に設けられている。
更に、調整手段Zは、第1,第2の給電部9a、9bから中心Cを越えた反対側に設けられると共に、孔10aと桟部10bの組み合わせからなる梯子状部で形成され、桟部10aの切断によって電気長が長くなるように調整できる。
また、放射導体板8は、中心Cを通り、互いに直交する線S3,S4上に位置する一対の第1、第2の対向辺11a、11bと、中心部を除く箇所で、線S3,S4上の第1,第2の対向辺11a、11bまでの間に設けられた4個の脚片12a、12b、12c、12dを有する。
この4個の脚片12a〜12dは、中心Cからの距離が等しい位置で、下方に折り曲げられて形成されると共に、第1,第2の対向辺11a、11bよりも中心C寄りの位置に設けられている。
また、放射導体板8の電界強度は、線S1,S2上の外周部における箇所が強い状態となっているが、脚片12a〜12dは、線S1,S2から離れて電界強度が比較的弱い箇所に設けられた状態となっている。
また、放射導体板8の電界強度は、線S1,S2上の外周部における箇所が強い状態となっているが、脚片12a〜12dは、線S1,S2から離れて電界強度が比較的弱い箇所に設けられた状態となっている。
また、脚片12a〜12dのそれぞれの端部には、最下部に位置する第1の係止片13aと、この第1の係止片13aから間隔を持って設けられた第2の係止片13bとから成る係止部13が設けられている。
そして、この第1,第2の係止片13a、13bは、それぞれの脚片12a〜12dを中心として互いに反対方向に曲げられた折り曲げ部で形成されている。
そして、この第1,第2の係止片13a、13bは、それぞれの脚片12a〜12dを中心として互いに反対方向に曲げられた折り曲げ部で形成されている。
このような構成を有する放射導体板8の取付は、先ず、図16に示すように、回路基板2上に放射導体板8を配置した状態で、脚片12a〜12dのバネ性に抗して、脚片12a〜12dのそれぞれを内方に撓ませる。
次に、図17に示すように、第1,第2の給電部9a、9bの先端の凸部を第2の孔3cに嵌合すると共に、脚片12a〜12dの係止部13をそれぞれ貫通部3aに挿通する。
次に、図17に示すように、第1,第2の給電部9a、9bの先端の凸部を第2の孔3cに嵌合すると共に、脚片12a〜12dの係止部13をそれぞれ貫通部3aに挿通する。
しかる後、図18に示すように、脚片12a〜12dの内方への撓み力を解除すると、脚片12a〜12d自体のバネ性によって、脚片12a〜12dは元の状態に戻って、第1の係止片13aが回路基板2の裏面に係止すると共に、第2の係止片13bが回路基板2の上面に係止して、図19に示すように、放射導体板8が回路基板2に仮止めされた状態となる。
そして、脚片12a〜12dのそれぞれが個々の第1〜第4の電極5a〜5dに半田付けして接続されると共に、第1,第2の給電部9a,9bが第3の孔3cの周辺に設けられた配線パターン4に半田付けされており、回路基板2と放射導体板8とで、アンテナ本体部Hが形成されている。
この時、脚片12a〜12d と第1,第2の給電部9a,9bは、逃げ孔1gによって接地導体板1と導通しないようになっている。
この時、脚片12a〜12d と第1,第2の給電部9a,9bは、逃げ孔1gによって接地導体板1と導通しないようになっている。
このようにして回路基板2に取り付けられた放射導体板8は、接地導体板1と回路基板2に所定の間隔を隔てて平行な状態で配置されると共に、放射導体板8の第1の電気長は、線S1上の放射導体板8の長さと、電極5a、5bによるコンデンサの容量の大きさで決められ、また、放射導体板8の第2の電気長は、線S2上の放射導体板8の長さと、電極5c、5dによるコンデンサの容量の大きさで決められる。
この実施例では、線S1上の放射導体板8の長さと線S2上の放射導体板8の長さは、等しくなっているが、電極5a、5bで形成される容量は、電極5c、5dで形成される容量より小さくなっているため、第1の電気長は、第2の電気長よりも小さく、両者には電気長の差が生じているため、円編波型のアンテナ装置が得られるようになっている。
また、放射導体板8が取り付けられた際、下部全体には、放射導体板8より面積の大きな接地導体板1が存在すると共に、放射導体板8と接地導体板1との間には、放射導体板8の平面領域内に回路基板2が位置した状態となっている。
更に、放射導体板8が取り付けられた際、掛け止め部1aと止め部1c、及び背の高い電子部品6aの上面は、放射導体板8の周縁部の近傍に対向して配置されると共に、折り曲げ部1fの先端部が放射導体板8に対向して配置され、掛け止め部1a、止め部1c、背の高い電子部品6a、及び折り曲げ部1fと放射導電体8との間には、容量が生じるようになっている。
更に、放射導体板8が取り付けられた際、掛け止め部1aと止め部1c、及び背の高い電子部品6aの上面は、放射導体板8の周縁部の近傍に対向して配置されると共に、折り曲げ部1fの先端部が放射導体板8に対向して配置され、掛け止め部1a、止め部1c、背の高い電子部品6a、及び折り曲げ部1fと放射導電体8との間には、容量が生じるようになっている。
更に又、放射導体板8が取り付けられた際、掛け止め部1aと止め部1cは、放射導体部8の外周縁に沿って配置されており、これによって、掛け止め部1aと止め部1cが放射導体板8の中心C寄りに形成できて、アンテナ装置の小型化が図れる。
また、線S1,S2上の放射導体板8の長さと、第1〜第4の電極5a〜5dの容量や、掛け止め部1a、止め部1c、背の高い電子部品6a、及び折り曲げ部1fと放射導電体8との間の容量を設けることによって、周波数を低くできて、アンテナ装置の小型化が図れる。
また、線S1,S2上の放射導体板8の長さと、第1〜第4の電極5a〜5dの容量や、掛け止め部1a、止め部1c、背の高い電子部品6a、及び折り曲げ部1fと放射導電体8との間の容量を設けることによって、周波数を低くできて、アンテナ装置の小型化が図れる。
絶縁材の成型品からなるコップ状のカバー14は、特に図12〜図15に示すように、八角形状の上壁14aと、上壁14aの八辺から下方に延びる8つの側壁14bと、上壁14aと側壁14bで囲まれた収納部14cと、一つの側壁14bの下部に設けられた凹部14dと、一つ置きの側壁14bの下部の内面側に設けられた鈎状の係止部14eと、この係止部14eが位置する側壁14bの下部から下方に突出する凸部14fを有する。
このカバー14は、放射導体部8と回路基板2からなるアンテナ本体部Hの全体を収納部14c内に収納すると共に、係止部14eを掛け止め部1aに合わせた状態で、下方(接地導体板1側)に押し込むと、係止部14eが掛け止め部1aの下部にスナップ止めによって係止されて、カバー14が接地導体板1に取り付けられる。
この時、側壁14bの下部に設けられた凸部14fは、掛け止め部1aに隣接した孔1bに嵌入すると共に、凹部14d内には、ケーブル7が位置して、ケーブル7を押さえるようになっている。
封止シート15は、片面に粘着材が設けられたラベル等で形成され、この封止シート15は、接地導体板1の裏面側に貼着されて、逃げ孔1gを塞ぐようになっている。
このような構成によって、本発明のアンテナ装置が形成されている。
封止シート15は、片面に粘着材が設けられたラベル等で形成され、この封止シート15は、接地導体板1の裏面側に貼着されて、逃げ孔1gを塞ぐようになっている。
このような構成によって、本発明のアンテナ装置が形成されている。
1:接地導体板(接地導体)
1a:掛け止め部
1b:孔
1c:止め部
1d:切り欠き部
1e:挿通部
1f:折り曲げ片
1g:逃げ部
2:回路基板
3:誘電体基板
3a:貫通部
3b:第1の孔
3c:第2の孔
4:配線パターン
5a:第1の電極
5b:第2の電極
5c:第3の電極
5d:第4の電極
6:電子部品
6a:背の高い電子部品(誘電体フイルタ)
7:ケーブル
7a:中心導体
7b:外部導体
8:放射導体板
9a:第1の給電部
9b:第2の給電部
Z:調整手段
10a:孔
10b:桟部
11a:第1の対向辺
11b:第2の対向辺
12a:脚片
12b:脚片
12c:脚片
12d:脚片
13:係止部
13a:第1の係止片
13b:第2の係止片
14:カバー
14a:上壁
14b:側壁
14c:収納部
14d:凹部
14e:係止部
14f:凸部
15:封止シート
C:中心
H:アンテナ本体部
S1:線
S2:線
S3:線
S4:線
1a:掛け止め部
1b:孔
1c:止め部
1d:切り欠き部
1e:挿通部
1f:折り曲げ片
1g:逃げ部
2:回路基板
3:誘電体基板
3a:貫通部
3b:第1の孔
3c:第2の孔
4:配線パターン
5a:第1の電極
5b:第2の電極
5c:第3の電極
5d:第4の電極
6:電子部品
6a:背の高い電子部品(誘電体フイルタ)
7:ケーブル
7a:中心導体
7b:外部導体
8:放射導体板
9a:第1の給電部
9b:第2の給電部
Z:調整手段
10a:孔
10b:桟部
11a:第1の対向辺
11b:第2の対向辺
12a:脚片
12b:脚片
12c:脚片
12d:脚片
13:係止部
13a:第1の係止片
13b:第2の係止片
14:カバー
14a:上壁
14b:側壁
14c:収納部
14d:凹部
14e:係止部
14f:凸部
15:封止シート
C:中心
H:アンテナ本体部
S1:線
S2:線
S3:線
S4:線
Claims (4)
- 金属板からなる接地導体板と、金属板からなる放射導体板、及び電子部品が搭載されて所望の電気回路を形成した回路基板を有するアンテナ本体部とを備え、前記回路基板は、前記放射導体板に対向した状態で前記接地導体板上に取り付けられると共に、前記接地導体板は、前記回路基板を貫通する複数の折り曲げ片を有し、前記折り曲げ片は、先端部が前記放射導体板に対向すると共に、前記回路基板を支持したことを特徴とするアンテナ装置。
- 前記折り曲げ片は、回路基板に半田付けされたことを特徴とする請求項1記載のアンテナ装置。
- 前記回路基板は、前記放射導体板の平面領域内に配置されたことを特徴とする請求項1、又は2記載のアンテナ装置。
- 前記放射導体板は、複数箇所から前記回路基板側に折り曲げられた複数の脚片を有すると共に、前記回路基板には、前記接地導体板と対向してコンデンサを形成する複数の電極が設けられ、複数の前記脚片のそれぞれが個々の前記電極に接続されたことを特徴とする請求項1から3の何れかに記載のアンテナ装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003397291A JP2005159840A (ja) | 2003-11-27 | 2003-11-27 | アンテナ装置 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003397291A Withdrawn JP2005159840A (ja) | 2003-11-27 | 2003-11-27 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005159840A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012054917A (ja) * | 2010-08-05 | 2012-03-15 | Mitsubishi Electric Corp | アンテナ装置 |
-
2003
- 2003-11-27 JP JP2003397291A patent/JP2005159840A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012054917A (ja) * | 2010-08-05 | 2012-03-15 | Mitsubishi Electric Corp | アンテナ装置 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
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