JP2007166388A - On-vehicle antenna device - Google Patents

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JP2007166388A
JP2007166388A JP2005361865A JP2005361865A JP2007166388A JP 2007166388 A JP2007166388 A JP 2007166388A JP 2005361865 A JP2005361865 A JP 2005361865A JP 2005361865 A JP2005361865 A JP 2005361865A JP 2007166388 A JP2007166388 A JP 2007166388A
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Yusuke Nakamura
祐介 中村
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Alps Alpine Co Ltd
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Alps Electric Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an on-vehicle antenna device that facilitates correction of an impedance and an axis ratio of a circularly-polarized wave patch antenna in a two-point feeding system. <P>SOLUTION: The antenna device 1 is provided with an antenna element being a sheet-metal patch antenna mounted onto a circuit board and a sheet-metal frame body rectangularly surrounding the antenna element. The antenna element is provided with a radiation conductor plate 35, first and second feeding leg pieces as a cut-raised piece, and a plurality of mounting leg pieces 38 or the like. First-fourth notches 31-34 are formed at equidistant four places in an outer edge part of the radiation conductor plate 35. Each deepest part of the first and second notches 31, 32 is located at a base end part of each feeding leg piece so as to be feeding-parts P1, P2. The impedance is corrected by differentiating lengths D1, D2 from the center of the radiation conductor plate 35 to the respective feeding parts P1, P2. The axis ratio is corrected by differentiating lengths D3, D4 from the center of the radiation conductor plate 35 to the respective third and fourth notches 33, 34. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、車室内に設置される小型のアンテナ装置に係り、特に、円偏波パッチアンテナとして動作する2点給電方式のアンテナ素子を備えた車載用アンテナ装置に関する。   The present invention relates to a small antenna device installed in a vehicle interior, and more particularly to a vehicle-mounted antenna device including a two-point feeding antenna element that operates as a circularly polarized patch antenna.

近年、自動車の車室内にGPS(全地球測位システム)用の受信アンテナやETC(自動料金収受システム)用の送受信アンテナ等を設置することが一般化しつつある。このような車載用アンテナ装置には同軸ケ−ブル等を介して外部回路と接続されるアンテナ素子が具備されており、GPS信号やETC信号などの円偏波を受信したり送信する場合にはパッチアンテナ構造のアンテナ素子が多用されている。また、衛星波のように遠方から飛来する微弱電波は増幅してから外部回路へ伝送する必要があるため、アンテナ素子を搭載した回路基板に前置増幅器を実装すると共に、この回路基板に取り付けた板金製のシールド部材によって前置増幅器等の電子部品を電磁的にシールドするという構成の車載用アンテナ装置が広く知られている。   In recent years, it has become common to install a receiving antenna for GPS (Global Positioning System), a transmitting / receiving antenna for ETC (Automatic Toll Collection System), and the like in a passenger compartment of an automobile. Such an in-vehicle antenna device has an antenna element connected to an external circuit through a coaxial cable or the like, and when receiving or transmitting circularly polarized waves such as GPS signals and ETC signals. An antenna element having a patch antenna structure is often used. In addition, weak radio waves that travel from a distance, such as satellite waves, need to be amplified and transmitted to an external circuit. Therefore, a preamplifier is mounted on a circuit board on which an antenna element is mounted, and is attached to this circuit board. 2. Description of the Related Art A vehicle-mounted antenna device having a configuration in which an electronic component such as a preamplifier is electromagnetically shielded by a sheet metal shield member is widely known.

ところで、この種の車載用アンテナ装置のアンテナ素子として一般的な円偏波パッチアンテナには1点給電方式と2点給電方式とがあり、1点給電方式を採用すると給電回路が単純化できる等の利点があるが、2点給電方式を採用すると帯域幅が広がって軸比特性が向上できるという利点がある。そのため、2点給電方式のパッチアンテナは、GPS信号のような微弱な円偏波を受信するアンテナ素子として好適とされている。   By the way, a general circularly polarized patch antenna as an antenna element of this type of in-vehicle antenna device has a one-point feeding method and a two-point feeding method, and the feeding circuit can be simplified by adopting the one-point feeding method. However, when the two-point power feeding method is adopted, there is an advantage that the bandwidth is widened and the axial ratio characteristic can be improved. Therefore, a two-point feeding type patch antenna is suitable as an antenna element that receives weak circularly polarized waves such as GPS signals.

従来の2点給電方式の円偏波パッチアンテナは、放射導体が正方形(または円形)であって、この放射導体の2箇所の給電部は互いに90度離れた位置関係にあり、これらの給電部に供給される給電信号の位相差が90度となるように設定されている。また、放射導体は誘電体等からなる基板の片面に形成されており、この基板の他面にはほぼ全面に接地導体層が形成されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−298342号公報(第3−4頁、図1)
In the conventional circularly polarized patch antenna of the two-point feeding system, the radiation conductor is square (or circular), and the two feeding parts of the radiation conductor are in a positional relationship 90 degrees apart from each other. Is set so that the phase difference of the power supply signal supplied to is 90 degrees. Further, the radiation conductor is formed on one side of a substrate made of a dielectric or the like, and a ground conductor layer is formed on the entire other surface of the substrate (see, for example, Patent Document 1).
JP 2003-298342 A (page 3-4, FIG. 1)

前述したようにアンテナ素子として2点給電方式の円偏波パッチアンテナを採用すると、軸比特性が良好となってアンテナ感度の向上を期待できるが、アンテナ素子以外の要因によってインピーダンスの整合不良や軸比の劣化が発生することもあり、その場合は適宜手段でインピーダンスや軸比の補正を行わねばならない。例えば、車載用のアンテナ装置としては小型のGPS用アンテナやETC用アンテナのほかに、基地局から送信される地上波を受信するための比較的大型なダイバーシティアンテナも高い需要が見込まれるので、GPS用等の小型のアンテナ装置の回路基板にダイバーシティアンテナの前置増幅器を配設しておけば、アンテナ機構が集約できて配線も簡素化されるため好ましい。ただし、この場合、前置増幅器を覆うシールド部材の平面視形状を円偏波パッチアンテナとは異形の長方形等にしておかないと小型化に支障をきたしてしまうため、グラウンドとして動作する該シールド部材が円偏波パッチアンテナのインピーダンス特性や軸比特性に悪影響を及ぼす可能性が高く、その補正が必要となる。しかしながら、従来例に係る2点給電方式の円偏波パッチアンテナでは、インピーダンスや軸比の補正を簡単に行うことができず、90度位相差回路を設計変更する等の煩雑な作業を余儀なくされるため、コストアップや補正不良が発生しやすいという問題があった。   As described above, when a two-point feed type circularly polarized patch antenna is used as an antenna element, the axial ratio characteristics are improved and the antenna sensitivity can be improved. However, due to factors other than the antenna element, impedance mismatch or shaft The ratio may be deteriorated, and in such a case, the impedance and the axial ratio must be corrected by appropriate means. For example, in addition to a small GPS antenna and an ETC antenna, a relatively large diversity antenna for receiving a terrestrial wave transmitted from a base station is expected to be highly demanded as an in-vehicle antenna device. It is preferable to provide a diversity antenna preamplifier on a circuit board of a small antenna device for use, for example, because the antenna mechanism can be integrated and wiring can be simplified. However, in this case, if the shape of the shield member covering the preamplifier is not a rectangular shape or the like that is different from the circularly polarized patch antenna, it will hinder downsizing. However, there is a high possibility that the impedance characteristics and axial ratio characteristics of the circularly polarized patch antenna will be adversely affected, and correction thereof is necessary. However, the two-point feed type circularly polarized patch antenna according to the conventional example cannot easily correct the impedance and the axial ratio, and is forced to perform complicated work such as changing the design of the 90-degree phase difference circuit. For this reason, there is a problem in that cost increases and correction failures tend to occur.

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、2点給電方式の円偏波パッチアンテナのインピーダンスや軸比の補正が容易に行える車載用アンテナ装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the actual situation of the prior art, and an object thereof is to provide an in-vehicle antenna device capable of easily correcting the impedance and axial ratio of a circularly polarized patch antenna of a two-point feeding method. There is to do.

上記の目的を達成するため、本発明の車載用アンテナ装置では、接地導体層および給電回路が設けられた回路基板と、この回路基板に搭載された金属板からなるアンテナ素子と、前記回路基板を保持すると共に前記アンテナ素子を矩形状に囲繞する金属板からなる枠体とを備え、前記アンテナ素子には、前記接地導体層と所定の間隔を存して対向する金属平板からなり外縁部の90度離れた位置関係にある2箇所に径方向に切れ込む第1の切欠および第2の切欠が形成された放射導体板と、この放射導体板の給電部となる前記第1および第2の切欠の各最奥部から前記回路基板側へ延出する一対の切起こし片として形成されて前記給電回路に接続された第1の給電脚片および第2の給電脚片と、前記放射導体板の外縁部の複数箇所から前記回路基板側へ延出する切起こし片として形成されて該回路基板に固定された複数の取付脚片とが設けられていると共に、前記放射導体板の中心から前記第2の切欠の最奥部までの長さが該中心から前記第1の切欠の最奥部までの長さよりもインピーダンス補正分だけ短く設定されており、かつ、前記枠体が前記矩形の長手方向を前記第1の切欠の切れ込み方向に沿わせると共に短手方向を前記第2の切欠の切れ込み方向に沿わせた配置となるように構成した。   In order to achieve the above object, in the vehicle-mounted antenna device of the present invention, a circuit board provided with a ground conductor layer and a power feeding circuit, an antenna element made of a metal plate mounted on the circuit board, and the circuit board are provided. A frame made of a metal plate that holds and surrounds the antenna element in a rectangular shape, and the antenna element is made of a metal flat plate facing the ground conductor layer at a predetermined interval and having an outer edge 90. A radiating conductor plate having a first notch and a second notch cut in two radial positions, and the first and second notches serving as a feeding portion of the radiating conductor plate. A first feeding leg piece and a second feeding leg piece formed as a pair of cut and raised pieces extending from each innermost part to the circuit board side and connected to the feeding circuit; and an outer edge of the radiation conductor plate From a plurality of locations A plurality of mounting leg pieces formed as cut-and-raised pieces extending toward the board side and fixed to the circuit board, and from the center of the radiation conductor plate to the innermost part of the second notch Is set shorter than the length from the center to the innermost part of the first cutout by the amount of impedance correction, and the frame body extends in the longitudinal direction of the rectangle through the cutout of the first cutout. The short side direction is arranged along the cut direction of the second notch along the direction.

このような構成の車載用アンテナ装置は、アンテナ素子が2点給電方式の板金パッチアンテナであって、その放射導体板の外縁部に一対の給電脚片に対応する一対の切欠が形成されているが、金属板からなる枠体がアンテナ素子を矩形状に囲繞しており放射導体板に対するグラウンドの影響に偏りが生じてしまうことを考慮して、各切欠の最奥部(給電部)から放射導体板の中心までの長さを相違させることでインピーダンスの補正を行っている。すなわち、放射導体板の電気的かつ空間的に直交する二つの共振モードのうち、前記矩形の長手方向に沿う共振モードは短手方向に沿う共振モードに比してグラウンドの影響を強く受けるため、仮に放射導体板の中心から各給電部までの長さが同等であるとインピーダンスの不整合が発生してリターンロスが増大してしまうが、第2の切欠の最奥部から放射導体板の中心までの長さを第1の切欠の最奥部から該中心までの長さに比して所定量短く設定するという補正を行えば、インピーダンスを整合させてリターンロスを低減させることができる。したがって、90度位相差回路を設計変更する等の煩雑な補正作業を行う必要はなくなる。また、このアンテナ素子は取付脚片によって回路基板に安定的に固定できるため、機械的強度も確保しやすい。   The in-vehicle antenna device having such a configuration is a sheet metal patch antenna having a two-point power feeding antenna element, and a pair of notches corresponding to the pair of power feeding leg pieces are formed on the outer edge portion of the radiation conductor plate. However, considering that the frame made of a metal plate surrounds the antenna element in a rectangular shape and the influence of the ground on the radiation conductor plate is biased, radiation from the innermost part (feeding part) of each notch Impedance is corrected by making the length to the center of the conductor plate different. That is, among the two resonance modes orthogonal to each other electrically and spatially of the radiation conductor plate, the resonance mode along the longitudinal direction of the rectangle is strongly affected by the ground as compared with the resonance mode along the short direction. If the length from the center of the radiating conductor plate to each feeding portion is equal, impedance mismatch occurs and the return loss increases, but the center of the radiating conductor plate from the innermost part of the second notch increases. If the correction is performed such that the length of the first notch is set shorter by a predetermined amount than the length from the innermost part of the first notch to the center, the return loss can be reduced by matching the impedance. Therefore, it is not necessary to perform complicated correction work such as changing the design of the 90-degree phase difference circuit. Further, since this antenna element can be stably fixed to the circuit board by the mounting leg pieces, it is easy to ensure the mechanical strength.

上記の構成において、放射導体板の外縁部に、第1の切欠と略対称な位置に第3の切欠を形成すると共に第2の切欠と略対称な位置に第4の切欠を形成し、放射導体板の中心から第3の切欠の最奥部までの長さが該中心から第4の切欠の最奥部までの長さよりも軸比補正分だけ短く設定されていると、放射導体板の電気的かつ空間的に直交する二つの共振モードの共振長に所要の差を生じさせて軸比を補正することもできる。すなわち、前記矩形の長手方向に沿う共振モードは短手方向に沿う共振モードに比してグラウンドの影響を強く受けるため、仮に第3の切欠と第4の切欠の長さが同等であると、グラウンドの影響で両モードの共振周波数が相違して軸比が劣化してしまう。しかし、放射導体板の中心から第3の切欠の最奥部までの長さを該中心から第4の切欠の最奥部までの長さよりも軸比補正分だけ短く設定しておけば、90度位相差回路を設計変更する等の煩雑な補正作業を行わなくても軸比を補正することができる。なお、この場合において、枠体に前記矩形の短辺側の側板とアンテナ素子との間に配置される仕切り板が設けられていると、枠体とアンテナ素子とが異形であることに起因する軸比の劣化が低減できるため好ましい。   In the above configuration, a third notch is formed at a position substantially symmetric with the first notch and a fourth notch is formed at a position substantially symmetric with the second notch at the outer edge portion of the radiation conductor plate, If the length from the center of the conductor plate to the innermost part of the third notch is set shorter than the length from the center to the innermost part of the fourth notch by the axial ratio correction, It is also possible to correct the axial ratio by causing a required difference between the resonance lengths of two resonance modes that are electrically and spatially orthogonal. That is, since the resonance mode along the longitudinal direction of the rectangle is strongly influenced by the ground as compared with the resonance mode along the short direction, if the lengths of the third notch and the fourth notch are equal, The resonance ratio of both modes is different due to the influence of the ground, and the axial ratio is deteriorated. However, if the length from the center of the radiation conductor plate to the innermost part of the third notch is set shorter than the length from the center to the innermost part of the fourth notch by the axial ratio correction, 90. The axial ratio can be corrected without performing complicated correction work such as changing the design of the phase difference circuit. In this case, if the frame is provided with a partition plate arranged between the rectangular side plate on the short side and the antenna element, the frame and the antenna element are deformed. Since deterioration of an axial ratio can be reduced, it is preferable.

また、上記の構成において、回路基板のうちアンテナ素子の外方かつ枠体の内方となる領域に、外部アンテナと接続される前置増幅器が配設されていると、アンテナ機構が集約できる多機能化が図れるため好ましい。例えば、車両のガラス面に取り付けられて放射導体板を該ガラス面と対向させる車載用アンテナ装置において、外部アンテナが該ガラス面に配設されたダイバーシティアンテナであれば、ダイバーシティアンテナの近傍にその前置増幅器を無理なく配置させることが可能となって受信信号の減衰が抑制できると共に、放射導体板を所望電波の飛来方向にほぼ正対させて感度を高めることができる。   In addition, in the above configuration, when a preamplifier connected to an external antenna is disposed in an area of the circuit board that is outside the antenna element and inside the frame, the antenna mechanism can be integrated. It is preferable because it can be functionalized. For example, in an in-vehicle antenna device that is attached to a glass surface of a vehicle and has a radiating conductor plate facing the glass surface, if the external antenna is a diversity antenna disposed on the glass surface, the front of the diversity antenna The preamplifier can be arranged without difficulty, so that the attenuation of the received signal can be suppressed, and the sensitivity can be increased by making the radiation conductor plate substantially face in the direction in which the desired radio wave comes in.

また、上記の構成において、回路基板に接地導体層と対向する複数のランドが設けられており、これらランドに複数の取付脚片が半田付けされていると、各取付脚片と対向するランドとの間に静電容量が装荷されるため、アンテナ素子の小型化が促進できて好ましい。   Further, in the above configuration, a plurality of lands facing the ground conductor layer are provided on the circuit board, and when a plurality of mounting leg pieces are soldered to the lands, the lands facing each mounting leg piece Since the electrostatic capacity is loaded during this period, the antenna element can be reduced in size, which is preferable.

本発明の車載用アンテナ装置は、アンテナ素子が2点給電方式の板金パッチアンテナであって、その放射導体板の外縁部に一対の給電脚片に対応する一対の切欠が形成されているが、金属板からなる枠体がアンテナ素子を矩形状に囲繞しており放射導体板に対するグラウンドの影響に偏りが生じてしまうことを考慮して、各切欠の最奥部(給電部)から放射導体板の中心までの長さを相違させることでインピーダンスの補正を行っている。すなわち、放射導体板の電気的かつ空間的に直交する二つの共振モードのうち、前記矩形の長手方向に沿う共振モードは短手方向に沿う共振モードに比してグラウンドの影響を強く受けるため、放射導体板の中心から各給電部までの長さが同等であるとインピーダンスの不整合が発生してリターンロスが増大してしまうが、第2の切欠の最奥部から放射導体板の中心までの長さを第1の切欠の最奥部から該中心までの長さに比して所定量短く設定するという補正を行えば、インピーダンスを整合させてリターンロスを低減させることができる。したがって、インピーダンスの補正に90度位相差回路を設計変更する等の煩雑な補正作業を行う必要がなくなって、インピーダンス特性が良好な円偏波パッチアンテナを安価に製造することができる。   The in-vehicle antenna device of the present invention is a sheet metal patch antenna having a two-point power feeding antenna element, and a pair of notches corresponding to a pair of power feeding leg pieces are formed on the outer edge portion of the radiation conductor plate. Considering that the frame made of a metal plate surrounds the antenna element in a rectangular shape and the influence of the ground on the radiating conductor plate is biased, the radiating conductor plate starts from the innermost part (feeding part) of each notch. The impedance is corrected by making the length to the center of the difference. That is, among the two resonance modes orthogonal to each other electrically and spatially of the radiation conductor plate, the resonance mode along the longitudinal direction of the rectangle is strongly affected by the ground as compared with the resonance mode along the short direction. If the length from the center of the radiating conductor plate to each feeding part is equal, impedance mismatch occurs and the return loss increases, but from the innermost part of the second notch to the center of the radiating conductor plate If the correction is performed such that the length is set shorter by a predetermined amount than the length from the innermost part of the first notch to the center, the return loss can be reduced by matching the impedance. Therefore, it is not necessary to perform complicated correction work such as a design change of the 90-degree phase difference circuit for correcting the impedance, and a circularly polarized patch antenna having good impedance characteristics can be manufactured at low cost.

また、かかる車載用アンテナ装置にあっては、放射導体板の外縁部に、第1の切欠と略対称な位置に第3の切欠を形成すると共に第2の切欠と略対称な位置に第4の切欠を形成し、放射導体板の中心から第3の切欠の最奥部までの長さを該中心から第4の切欠の最奥部までの長さよりも軸比補正分だけ短く設定しておくことにより、放射導体板の二つの共振モードの共振長に所要の差を生じさせて軸比を補正することもできる。したがって、軸比の補正に90度位相差回路を設計変更する等の煩雑な補正作業を行う必要がなくなって、軸比特性が良好な円偏波パッチアンテナを安価に製造することができる。   In such an in-vehicle antenna device, the third notch is formed in the outer edge portion of the radiating conductor plate at a position substantially symmetric with the first notch and the fourth notch at the position substantially symmetric with the second notch. And the length from the center of the radiation conductor plate to the innermost part of the third notch is set shorter than the length from the center to the innermost part of the fourth notch by the axial ratio correction. Thus, the axial ratio can be corrected by causing a required difference between the resonance lengths of the two resonance modes of the radiation conductor plate. Therefore, it is not necessary to perform complicated correction work such as a design change of the 90-degree phase difference circuit to correct the axial ratio, and a circularly polarized patch antenna having a good axial ratio characteristic can be manufactured at low cost.

発明の実施の形態を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車載用アンテナ装置の分解斜視図、図2は該アンテナ装置の正面図、図3は該アンテナ装置をブラケットから外した状態を示す背面側の斜視図、図4は図3に対応する正面側の斜視図、図5は該アンテナ装置にダイバーシティアンテナの信号ケ−ブルをコネクタ接続した状態を示す背面側の斜視図、図6は図5から信号ケ−ブルおよびブラケットを省略してケ−ブル挿入部分を明示した説明図、図7は該アンテナ装置および該ダイバーシティアンテナの全体の配置を示す背面図、図8は図7に対応する正面図である。   An embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an exploded perspective view of a vehicle-mounted antenna device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of the antenna device, and FIG. FIG. 4 is a front perspective view corresponding to FIG. 3, and FIG. 5 is a rear view showing a state in which a signal cable of a diversity antenna is connected to the antenna device. 6 is an explanatory diagram in which the signal cable and the bracket are omitted from FIG. 5 and the cable insertion portion is clearly shown, and FIG. 7 is a rear view showing the overall arrangement of the antenna device and the diversity antenna. FIG. 8 is a front view corresponding to FIG.

これらの図に示すアンテナ装置1は、自動車のフロントガラス等のガラス面50(図7,8参照)の車室側の面に装着して使用される車載用アンテナ装置であり、ガラス面50の上端中央部に取り付けられるようになっている。このアンテナ装置1は、図示せぬ接地導体層や給電回路等が設けられた回路基板2と、回路基板2の一面(表面)に搭載されたGPS用のアンテナ素子3およびETC用のアンテナ素子4と、回路基板2の他面(裏面)に搭載されたシールドカバー5と、回路基板2の一端部に固設されて送受信回路等の外部回路と接続されるコネクタ部6と、回路基板2を保持してアンテナ素子3,4を囲繞する板金製の枠体7と、地上デジタル波を受信する外部アンテナ用の図示せぬ前置増幅器および該前置増幅器のコネクタ端子10などによって概略構成されている。すなわち、このアンテナ装置1は、GPS用アンテナとETC用アンテナを兼ね備えた統合アンテナ装置であると共に、外部アンテナである一対のダイバーシティアンテナ20(図7,8参照)の前置増幅器を組み込んだ多機能なアンテナ装置となっている。   The antenna device 1 shown in these drawings is an in-vehicle antenna device that is used by being mounted on a surface on the passenger compartment side of a glass surface 50 (see FIGS. 7 and 8) such as a windshield of an automobile. It can be attached to the center of the upper end. The antenna device 1 includes a circuit board 2 provided with a ground conductor layer and a feeding circuit (not shown), a GPS antenna element 3 and an ETC antenna element 4 mounted on one surface (front surface) of the circuit board 2. A shield cover 5 mounted on the other surface (back surface) of the circuit board 2, a connector portion 6 fixed to one end of the circuit board 2 and connected to an external circuit such as a transmission / reception circuit, and the circuit board 2. A sheet metal frame 7 that holds and surrounds the antenna elements 3, 4, an unillustrated preamplifier for an external antenna that receives terrestrial digital waves, a connector terminal 10 of the preamplifier, and the like. Yes. In other words, the antenna device 1 is an integrated antenna device having both a GPS antenna and an ETC antenna, and a multi-function incorporating a preamplifier of a pair of diversity antennas 20 (see FIGS. 7 and 8) as external antennas. Antenna device.

回路基板2には、アンテナ素子3,4と対向する領域に接地導体層が設けられていると共に、シールドカバー5に覆われた領域にアンテナ素子3,4用の電子回路部(給電回路を含む)が設けられている。この回路基板2の左右の辺縁部には、各ダイバーシティアンテナ20用の前置増幅器および該前置増幅器のコネクタ端子10が配設されており、回路基板2の2箇所の隅部を切り欠いて形成された逃げ部2aの近傍に各コネクタ端子10が実装されている。   The circuit board 2 is provided with a ground conductor layer in a region facing the antenna elements 3 and 4, and an electronic circuit portion (including a feeding circuit) for the antenna elements 3 and 4 in a region covered with the shield cover 5. ) Is provided. A preamplifier for each diversity antenna 20 and a connector terminal 10 of the preamplifier are disposed on the left and right edges of the circuit board 2, and two corners of the circuit board 2 are cut out. Each connector terminal 10 is mounted in the vicinity of the relief portion 2a formed.

アンテナ素子3は金属板のプレス加工等によって形成された板金パッチアンテナであり、GPS信号の受信に好適な2点給電方式の円偏波パッチアンテナとして製造されている。このアンテナ素子3は、中央に正方形の開口部30が形成されて外縁部の等間隔な4箇所に第1〜第4の切欠31〜34が形成された金属平板からなる放射導体板35と、放射導体板35の第1および第2の切欠31,32の各最奥部から回路基板2側へ延出する一対の切起こし片として形成された第1の給電脚片36および第2の給電脚片37と、放射導体板35の四隅から回路基板2側へ延出する切起こし片として形成された4片の取付脚片38と、開口部30の周縁の等間隔な4箇所から回路基板2側へ延出する切起こし片として形成された4片の短絡脚片39とによって構成されている。ここで、放射導体板35は回路基板2上の接地導体層と所定の間隔を存して対向しており、各短絡脚片39が該接地導体層に半田付けされている。また、一対の給電脚片36,37は、接地導体層とは非接触で回路基板2を貫通し、シールドカバー5に覆われた領域で給電回路に接続されている。また、各取付脚片38は、接地導体層とは非接触で回路基板2を貫通し、シールドカバー5に覆われた領域で図示せぬランドに半田付けされているため、該ランドと該接地導体層との間に静電容量が装荷されることになってアンテナ素子3の小型化に寄与している。このように放射導体板35の外縁部の4箇所と内縁部の4箇所がそれぞれ取付脚片38と短絡脚片39によってバランスよく保持されているため、このアンテナ素子3は回路基板2上に安定的に支持されている。   The antenna element 3 is a sheet metal patch antenna formed by pressing a metal plate or the like, and is manufactured as a two-point feed type circularly polarized patch antenna suitable for receiving GPS signals. The antenna element 3 includes a radiating conductor plate 35 made of a metal flat plate in which a square opening 30 is formed in the center and first to fourth cutouts 31 to 34 are formed at four equally spaced outer edges, The first power supply leg piece 36 and the second power supply formed as a pair of cut and raised pieces extending from the innermost portions of the first and second cutouts 31 and 32 of the radiation conductor plate 35 to the circuit board 2 side. The circuit board includes four leg pieces 37, four attachment leg pieces 38 formed as cut-and-raised pieces extending from the four corners of the radiation conductor plate 35 to the circuit board 2 side, and four equidistant positions on the periphery of the opening 30. And four short-circuit leg pieces 39 formed as cut-and-raised pieces extending to the two sides. Here, the radiation conductor plate 35 faces the ground conductor layer on the circuit board 2 with a predetermined interval, and each short-circuit leg piece 39 is soldered to the ground conductor layer. The pair of power supply leg pieces 36 and 37 penetrates the circuit board 2 without contact with the ground conductor layer, and is connected to the power supply circuit in a region covered with the shield cover 5. Further, each mounting leg piece 38 penetrates the circuit board 2 without contact with the ground conductor layer and is soldered to a land (not shown) in an area covered by the shield cover 5. Capacitance is loaded between the conductor layers and contributes to the miniaturization of the antenna element 3. As described above, the four positions of the outer edge portion and the four inner edge portions of the radiation conductor plate 35 are held in a balanced manner by the mounting leg piece 38 and the short-circuit leg piece 39, respectively. Is supported.

放射導体板35の外形は略正八角形であり、取付脚片38の存する四隅の辺を除く各辺の中央部が内方(径方向)へ切り欠かれて第1〜第4の切欠31〜34となっている。そして、第1の切欠31の最奥部が第1の給電脚片36の基端部であることから第1の給電部P1となり、同様に第2の切欠32の最奥部が第2の給電脚片37の基端部であることから第2の給電部P2となる。これら一対の給電部P1,P2には、位相が90度ずれた給電信号が供給されるようになっているため、電気的かつ空間的に直交して振幅が同等の二つの共振モードで放射導体板35を共振させて円偏波を放射させることができる。   The outer shape of the radiation conductor plate 35 is a substantially regular octagon, and the central portion of each side excluding the four corner sides where the mounting leg pieces 38 exist is cut inwardly (in the radial direction) to form first to fourth cutouts 31 to 31. 34. And since the innermost part of the 1st notch 31 is a base end part of the 1st electric power feeding leg piece 36, it becomes the 1st electric power feeding part P1, and the innermost part of the 2nd notch 32 is similarly 2nd. Since it is the base end portion of the power feeding leg piece 37, it becomes the second power feeding portion P <b> 2. The pair of power feeding portions P1 and P2 are supplied with power feeding signals whose phases are shifted by 90 degrees, so that the radiating conductors are in two resonance modes that are electrically and spatially orthogonal and have the same amplitude. The plate 35 can resonate to emit circularly polarized waves.

ただし、アンテナ装置1には、ダイバーシティアンテナ20の前置増幅器を電磁的にシールドするための板金製の枠体7が具備されており、グラウンドとして動作するこの枠体7がアンテナ素子3とは異形で該アンテナ素子3を囲繞しているため、枠体7の影響でアンテナ素子3のインピーダンス特性や軸比特性が若干劣化する可能性がある。そこで、本実施形態例では、各給電部P1,P2である第1および第2の切欠31,32から放射導体板35の中心までの長さを所定量異ならせることによってインピーダンスの補正を行い、かつ、第3および第4の切欠33,34から放射導体板35の中心までの長さを所定量異ならせることによって軸比の補正を行っている。すなわち、アンテナ素子3を矩形状に囲繞している枠体7の側板71,72は、長辺側の一対の側板71が第1および第3の切欠31,33の切れ込み方向に沿って延び、かつ短辺側の一対の側板72が第2および第4の切欠32,34の切れ込み方向に沿って延びているので、放射導体板35を励振させると長辺側の側板71に沿う共振モードが短辺側の側板72に沿う共振モードに比してグラウンドの影響を強く受けることになる。したがって、仮に放射導体板35の中心から各給電部P1,P2までの長さが同等であるとインピーダンスの不整合が発生してリターンロスが増大してしまうが、図2に示すように、放射導体板35の中心Oから第2の切欠32の最奥部(第2の給電部P2)までの長さD2を該中心Oから第1の切欠31の最奥部(第1の給電部P1)までの長さD1に比して所定量短く設定するという補正を行えば、インピーダンスを整合させてリターンロスを低減させることができる。また、仮に放射導体板35の中心Oから第3の切欠33の最奥部までの長さD3と第4の切欠34の最奥部までの長さD4とが同等であると、両モードの共振周波数が相違して軸比が劣化してしまうが、予め長さD3を長さD4よりも適宜寸法だけ短く設定しておけば、かかる軸比の劣化を補正することができる。なお、この枠体7には短辺側の側板72と平行に一対の仕切り板73が付設されており、これら仕切り板73を側板72とアンテナ素子3との間に配置させることでシールド効果を高めているため、側板71と仕切り板73とで画成される略正方形の空間内にアンテナ素子3を配置させることができ、これによっても枠体7に起
因する軸比の劣化が抑えられている。
However, the antenna device 1 is provided with a sheet metal frame 7 for electromagnetically shielding the preamplifier of the diversity antenna 20, and this frame 7 operating as a ground is different from the antenna element 3. Since the antenna element 3 is surrounded by this, the impedance characteristic and the axial ratio characteristic of the antenna element 3 may be slightly deteriorated due to the influence of the frame 7. Therefore, in the present embodiment, the impedance is corrected by changing the length from the first and second cutouts 31 and 32 which are the power feeding parts P1 and P2 to the center of the radiation conductor plate 35 by a predetermined amount, In addition, the axial ratio is corrected by varying the length from the third and fourth cutouts 33 and 34 to the center of the radiation conductor plate 35 by a predetermined amount. That is, the side plates 71 and 72 of the frame body 7 surrounding the antenna element 3 in a rectangular shape have a pair of side plates 71 on the long side extending along the cutting direction of the first and third cutouts 31 and 33. Further, since the pair of side plates 72 on the short side extends along the cutting direction of the second and fourth cutouts 32, 34, when the radiation conductor plate 35 is excited, a resonance mode along the side plate 71 on the long side is generated. Compared with the resonance mode along the side plate 72 on the short side, it is strongly influenced by the ground. Therefore, if the length from the center of the radiation conductor plate 35 to each of the power feeding portions P1 and P2 is equal, impedance mismatch occurs and the return loss increases. However, as shown in FIG. The length D2 from the center O of the conductor plate 35 to the innermost part (second feeding part P2) of the second notch 32 is set to the innermost part (first feeding part P1) of the first notch 31 from the center O. If the correction is performed such that the predetermined amount is set shorter than the length D1), the return loss can be reduced by matching the impedance. If the length D3 from the center O of the radiating conductor plate 35 to the innermost part of the third notch 33 is equal to the length D4 to the innermost part of the fourth notch 34, both modes Although the resonance frequency is different and the axial ratio is deteriorated, if the length D3 is set to be appropriately shorter than the length D4 in advance, the deterioration of the axial ratio can be corrected. The frame body 7 is provided with a pair of partition plates 73 in parallel with the side plates 72 on the short side, and by arranging these partition plates 73 between the side plates 72 and the antenna element 3, a shielding effect can be obtained. Therefore, the antenna element 3 can be arranged in a substantially square space defined by the side plate 71 and the partition plate 73, and this also suppresses deterioration of the axial ratio caused by the frame body 7. Yes.

アンテナ素子4は、金属板のプレス加工等によって形成された板金パッチアンテナであり、ETC信号の受信に好適な2点給電方式の円偏波パッチアンテナとして製造されているため、GPS用のアンテナ素子3に比べて小径かつ低背である。このアンテナ素子4は、金属平板からなり外縁部の等間隔な4箇所に切欠42を有する放射導体板41と、この放射導体板41の外縁部の90度離れた位置関係にある2箇所の切欠42の各最奥部から回路基板2側へ延出する一対の切起こし片として形成された第1の給電脚片43および第2の給電脚片44と、放射導体板41の四隅から回路基板2側へ延出する切起こし片として形成された4片の取付脚片45とによって構成されており、GPS用のアンテナ素子3の開口部30内に放射導体板41を臨出させている。また、一対の給電脚片43,44は、接地導体層とは非接触で回路基板2を貫通し、シールドカバー5に覆われた領域で給電回路に接続されている。また、各取付脚片45は、接地導体層とは非接触で回路基板2を貫通し、シールドカバー5に覆われた領域で図示せぬランドに半田付けされているため、該ランドと該接地導体層との間に静電容量が装荷されることになってアンテナ素子4の小型化に寄与している。このように放射導体板41の外縁部の4箇所が取付脚片45によってバランスよく保持されているため、このアンテナ素子4は回路基板2上に安定的に支持されている。   The antenna element 4 is a sheet metal patch antenna formed by pressing a metal plate or the like, and is manufactured as a two-point feeding type circularly polarized patch antenna suitable for receiving an ETC signal. Compared to 3, it has a small diameter and a low profile. The antenna element 4 includes a radiating conductor plate 41 made of a flat metal plate and having cutouts 42 at four equally spaced outer edge portions, and two notch portions that are 90 ° apart from the outer edge portion of the radiating conductor plate 41. The first power supply leg piece 43 and the second power supply leg piece 44 formed as a pair of cut-and-raised pieces extending from the innermost portions of the circuit board 2 to the circuit board 2 side, and the circuit board from the four corners of the radiation conductor plate 41 The radiating conductor plate 41 protrudes into the opening 30 of the antenna element 3 for GPS. Further, the pair of power supply leg pieces 43 and 44 penetrates the circuit board 2 in a non-contact manner with the ground conductor layer and is connected to the power supply circuit in a region covered with the shield cover 5. Further, each mounting leg piece 45 penetrates the circuit board 2 without contact with the ground conductor layer and is soldered to a land (not shown) in a region covered with the shield cover 5. Capacitance is loaded between the conductor layer and the antenna element 4 is reduced in size. As described above, since the four portions of the outer edge portion of the radiation conductor plate 41 are held in a balanced manner by the mounting leg pieces 45, the antenna element 4 is stably supported on the circuit board 2.

アンテナ素子4の放射導体板41は回路基板2上の接地導体層と所定の間隔を存して対向しているが、回路基板2とアンテナ素子3の放射導体板35との間隔に比べて、回路基板2と放射導体板41との間隔は狭くなっている。つまり、放射導体板41は開口部30を有する放射導体板35よりも高さ寸法が小さい。こうすることで、同調周波数が異なる2種類のアンテナ素子3,4を回路基板2上にスペース効率よく配置させることができると共に、各放射導体板35,41から放射される電波の干渉に起因するノイズの発生が抑制できる。なお、アンテナ素子3にはアンテナ素子4を包囲するように4片の短絡脚片39が設けられているので、これら短絡脚片39のシールド効果によっても両アンテナ素子3,4どうしの電磁的なアイソレーションは高められている。   The radiating conductor plate 41 of the antenna element 4 is opposed to the ground conductor layer on the circuit board 2 with a predetermined interval, but compared with the interval between the circuit board 2 and the radiating conductor plate 35 of the antenna element 3, The distance between the circuit board 2 and the radiation conductor plate 41 is narrow. That is, the radiating conductor plate 41 is smaller in height than the radiating conductor plate 35 having the opening 30. By doing so, two types of antenna elements 3 and 4 having different tuning frequencies can be arranged on the circuit board 2 in a space-efficient manner, and also due to interference of radio waves radiated from the radiation conductor plates 35 and 41. Noise generation can be suppressed. Since the antenna element 3 is provided with four short-circuit leg pieces 39 so as to surround the antenna element 4, both the antenna elements 3 and 4 are electromagnetically coupled by the shielding effect of the short-circuit leg pieces 39. Isolation is enhanced.

枠体7の短辺側の各側板72には、上方が開放端となっている切欠74や、下方が開放端となっている略L字形の切欠溝75が形成されている。また、枠体7には各側板72から内方へ延出する切起こし片として、支持片76、折曲舌片77および係止片78が折曲形成されている。支持片76は側板72に対して略直角に折曲された切起こし片であって、回路基板2の逃げ部2a内に臨出しているが、この支持片76の一部は逃げ部2a近傍で回路基板2を上から支えている。折曲舌片77は側板72から内方へ斜めに延出する切起こし片であって、回路基板2を下から支えており、この折曲舌片77の先端部はコネクタ端子10の近傍に位置している。係止片78は側板72から内方へ略ハ字形に延出する切起こし片であって、回路基板2を上から支えている。このように支持片76および係止片78と折曲舌片77とで回路基板2の左右の辺縁部を板厚方向に挟持しているため、枠体7は回路基板2を容易かつ確実に保持することができる。なお、枠体7は回路基板2の接地回路等と半田付けによって接続されている。   Each side plate 72 on the short side of the frame body 7 is formed with a notch 74 whose upper end is an open end and a substantially L-shaped notch groove 75 whose lower end is an open end. The frame body 7 is formed with a support piece 76, a bent tongue piece 77, and a locking piece 78 as bent and raised pieces extending inward from the side plates 72. The support piece 76 is a cut-and-raised piece bent at a substantially right angle with respect to the side plate 72 and protrudes into the escape portion 2a of the circuit board 2. A part of the support piece 76 is near the escape portion 2a. The circuit board 2 is supported from above. The bent tongue piece 77 is a cut-and-raised piece extending obliquely inward from the side plate 72 and supports the circuit board 2 from below, and the distal end portion of the bent tongue piece 77 is located near the connector terminal 10. positioned. The locking piece 78 is a cut-and-raised piece extending inwardly from the side plate 72 in a substantially C shape, and supports the circuit board 2 from above. Thus, since the left and right edges of the circuit board 2 are sandwiched in the plate thickness direction by the support piece 76, the locking piece 78, and the bent tongue piece 77, the frame 7 can easily and reliably hold the circuit board 2. Can be held in. The frame body 7 is connected to a ground circuit of the circuit board 2 by soldering.

枠体7の切欠溝75は、折曲舌片77が切り起こされたことによって側板72に生じる空所を含む略L字形の切欠であり、この切欠溝75に挿入したダイバーシティアンテナ20の信号ケ−ブル21が折曲舌片77に案内されてコネクタ端子10へ導かれるようになっている。すなわち、図7,8に示すように、アンテナ装置1が装着されているガラス面50の上端中央部の左右両側には、一対のダイバーシティアンテナ20が例えばフィルムアンテナとして配設されているので、各ダイバーシティアンテナ20から導出された信号ケ−ブル21の出力端部を、回路基板2に実装されている一対のコネクタ端子10にコネクタ接続する必要がある。枠体7に設けられた切欠溝75および折曲舌片77は、かかる信号ケ−ブル21の接続作業を円滑に行うためのものである。また、折曲舌片77に沿って導かれる信号ケ−ブル21は金属板のシャープエッジとの接触が回避できるため、走行中の振動などによって信号ケ−ブル21が損傷する虞もない。   The cutout groove 75 of the frame body 7 is a substantially L-shaped cutout including a space generated in the side plate 72 when the bent tongue piece 77 is cut and raised, and the signal channel of the diversity antenna 20 inserted into the cutout groove 75. The bull 21 is guided by the bent tongue 77 and guided to the connector terminal 10. That is, as shown in FIGS. 7 and 8, since a pair of diversity antennas 20 are arranged as, for example, film antennas on the left and right sides of the upper center portion of the glass surface 50 on which the antenna device 1 is mounted, It is necessary to connect the output end portion of the signal cable 21 derived from the diversity antenna 20 to the pair of connector terminals 10 mounted on the circuit board 2. The cutout groove 75 and the bent tongue piece 77 provided in the frame body 7 are for smoothly connecting the signal cable 21. Further, since the signal cable 21 guided along the bent tongue 77 can avoid contact with the sharp edge of the metal plate, there is no possibility that the signal cable 21 is damaged due to vibration during traveling.

このように本実施形態例に係るアンテナ装置1は、回路基板2上にアンテナ素子3,4を配設してGPS信号の受信とETC信号の送受信が行えるようにしてあると共に、地上デジタル波を受信するダイバーシティアンテナ20用の前置増幅器および該前置増幅器のコネクタ端子10を回路基板2の左右の辺縁部に配設してアンテナ機構を集約しているため、多機能で配線が簡素化できてスペースファクタも良好な優れた車載用アンテナ装置となっている。また、このアンテナ装置1はフロントガラス等のガラス面50に装着され、アンテナ素子3,4の放射導体板を35,41をガラス面50に対向させているので、これら放射導体板35,41をGPS信号やETC信号の飛来方向にほぼ正対させることができて良好な感度が期待できる。しかも、ガラス面50には、図7,8に示すように、各ダイバーシティアンテナ20がアンテナ装置1の近傍の左右両側に配設されているので、各ダイバーシティアンテナ20の近傍にその前置増幅器を配置させることができ、それゆえ受信した地上デジタル波の信号の減衰を抑制することができる。   As described above, the antenna device 1 according to this embodiment is configured such that the antenna elements 3 and 4 are disposed on the circuit board 2 so that the GPS signal can be received and the ETC signal can be transmitted and received. Since the preamplifier for the diversity antenna 20 to be received and the connector terminals 10 of the preamplifier are arranged on the left and right edges of the circuit board 2 to integrate the antenna mechanism, it is multifunctional and simplifies wiring. This is an excellent in-vehicle antenna device that has a good space factor. Further, the antenna device 1 is mounted on a glass surface 50 such as a windshield, and the radiation conductor plates 35 and 41 of the antenna elements 3 and 4 are opposed to the glass surface 50. A good sensitivity can be expected because the GPS signal and the ETC signal can be almost directly opposed to each other. Moreover, as shown in FIGS. 7 and 8, the diversity antennas 20 are disposed on the left and right sides in the vicinity of the antenna device 1 on the glass surface 50, so that the preamplifiers are provided in the vicinity of the diversity antennas 20. Therefore, attenuation of the received terrestrial digital wave signal can be suppressed.

また、このアンテナ装置1はアンテナ素子3の放射導体板35の開口部30内に、小径かつ低背なアンテナ素子4の放射導体板41を臨出させるという配置にしてあるため、各アンテナ素子3,4を回路基板2上にスペース効率よく配置させることができて小型化が容易であると共に、回路基板2に対して放射効率を確保するための煩雑な加工(板厚を部分的に変更する等の加工)を行う必要がない。そして、回路基板2上におけるアンテナ素子3,4の高さ寸法を相違させて放射導体板35,41を異なる平面内に保持し、かつ、アンテナ素子3の開口部30の周縁に沿って複数の短絡脚片39でアンテナ素子4を包囲しているため、アンテナ素子3,4どうしの電磁的なアイソレーションが高まっている。したがって、各放射導体板35,41から放射される電波の干渉に起因するノイズの発生が効果的に抑制されている。なお、これらのアンテナ素子3,4はいずれも板金パッチアンテナなので製造が容易であり、機械的強度も確保しやすい。また、アンテナ素子3,4は2点給電方式の円偏波パッチアンテナなので、広帯域化や軸比特性の向上が図りやすい。   Further, since the antenna device 1 is arranged such that the radiation conductor plate 41 of the antenna element 4 having a small diameter and a low profile protrudes into the opening 30 of the radiation conductor plate 35 of the antenna element 3, each antenna element 3. , 4 can be arranged on the circuit board 2 in a space-efficient manner and can be easily reduced in size, and complicated processing for ensuring radiation efficiency with respect to the circuit board 2 (partly changing the plate thickness) Etc.) is not necessary. Then, the heights of the antenna elements 3 and 4 on the circuit board 2 are made different to hold the radiating conductor plates 35 and 41 in different planes, and a plurality of pieces are provided along the periphery of the opening 30 of the antenna element 3. Since the antenna element 4 is surrounded by the short-circuit leg piece 39, the electromagnetic isolation between the antenna elements 3 and 4 is increased. Therefore, generation of noise due to interference of radio waves radiated from the radiation conductor plates 35 and 41 is effectively suppressed. Since these antenna elements 3 and 4 are all sheet metal patch antennas, they are easy to manufacture and it is easy to ensure mechanical strength. In addition, since the antenna elements 3 and 4 are two-point feeding type circularly polarized patch antennas, it is easy to increase the bandwidth and improve the axial ratio characteristics.

ただし、このアンテナ装置1では、ダイバーシティアンテナ20用の前置増幅器のシールド部材である枠体7がアンテナ素子3とは異形で該アンテナ素子3を囲繞している関係上、枠体7がアンテナ素子3のインピーダンス特性や軸比特性に悪影響を及ぼす可能性があるため、その補正を考慮したうえで放射導体板35の径寸法や各給電部P1,P2の位置を設定している。つまり、アンテナ素子3は、放射導体板35の中心Oから第2の給電部P2(第2の切欠32の最奥部)までの長さD2を該中心Oから第1の給電部P1(第1の切欠31の最奥部)までの長さD1に比して所定量短く設定することによってインピーダンスの補正を行っていると共に、放射導体板35の中心Oから第3の切欠33の最奥部までの長さD3を該中心Oから第4の切欠34の最奥部までの長さD4よりも所定量短く設定することによって軸比の補正を行っているので、90度位相差回路を設計変更する等の煩雑な補正作業を行うことなく良好なインピーダンス特性や軸比特性が得られるようになっている。また、枠体7に付設した仕切り板73を側板72とアンテナ素子3との間に配置させることによって、シールド効果を高めているだけでなく、枠体7に起因する軸比の劣化も抑制している。   However, in this antenna device 1, the frame 7 that is a shield member of the preamplifier for the diversity antenna 20 is different from the antenna element 3 and surrounds the antenna element 3. 3 may have an adverse effect on the impedance characteristics and the axial ratio characteristics. Therefore, the radial dimension of the radiation conductor plate 35 and the positions of the power feeding portions P1 and P2 are set in consideration of the correction. That is, the antenna element 3 has a length D2 from the center O of the radiating conductor plate 35 to the second feeding part P2 (the innermost part of the second notch 32) from the center O to the first feeding part P1 (first The impedance is corrected by setting a predetermined amount shorter than the length D1 (the innermost part of the first notch 31) and the innermost part of the third notch 33 from the center O of the radiation conductor plate 35. Since the axial ratio is corrected by setting the length D3 to the portion shorter than the length D4 from the center O to the innermost portion of the fourth notch 34 by a predetermined amount, the 90 ° phase difference circuit is Good impedance characteristics and axial ratio characteristics can be obtained without complicated correction work such as design changes. Further, by arranging the partition plate 73 attached to the frame body 7 between the side plate 72 and the antenna element 3, not only the shielding effect is enhanced, but also the deterioration of the axial ratio caused by the frame body 7 is suppressed. ing.

また、このアンテナ装置1では、回路基板2の片面に支持片76および係止片78を係合させて他面に折曲舌片77を係合させることによって、回路基板2の左右の辺縁部を板厚方向に挟持するという簡素な支持構造を採用しているため、枠体7は回路基板2を容易かつ確実に保持することができる。しかも、支持片76がコネクタ端子10の近傍かつ裏側から回路基板2を支持しているため、ダイバーシティアンテナ20の信号ケ−ブル21をコネクタ端子10にコネクタ接続させる際に回路基板2が押し込まれても、裏側から支持片76に支持されている回路基板2には撓みが発生せず、よって回路基板2や実装部品の損傷を回避できて信頼性が高まっている。   In this antenna device 1, the left and right edges of the circuit board 2 are formed by engaging the supporting piece 76 and the locking piece 78 on one side of the circuit board 2 and engaging the bent tongue 77 on the other side. Since the simple support structure of sandwiching the portion in the plate thickness direction is employed, the frame body 7 can hold the circuit board 2 easily and reliably. In addition, since the support piece 76 supports the circuit board 2 in the vicinity of the connector terminal 10 from the back side, the circuit board 2 is pushed in when the signal cable 21 of the diversity antenna 20 is connected to the connector terminal 10 by a connector. However, the circuit board 2 supported by the support piece 76 from the back side does not bend, so that damage to the circuit board 2 and the mounted components can be avoided, and reliability is increased.

また、このアンテナ装置1では、ダイバーシティアンテナ20用の前置増幅器のシールド部材である枠体7が、ダイバーシティアンテナ20用の信号ケ−ブル21をコネクタ端子10へ導く機能も併せ持っている。すなわち、信号ケ−ブル21が枠体7の切欠溝75や折曲舌片77を経由してコネクタ端子10へ導かれるようになっているため、この信号ケ−ブル21は損傷の虞なく円滑にコネクタ端子10にコネクタ接続できるようになっている。   Further, in this antenna device 1, the frame 7 that is a shield member of the preamplifier for the diversity antenna 20 also has a function of guiding the signal cable 21 for the diversity antenna 20 to the connector terminal 10. That is, since the signal cable 21 is guided to the connector terminal 10 via the cutout groove 75 and the bent tongue piece 77 of the frame body 7, the signal cable 21 can be smoothly passed without being damaged. The connector terminal 10 can be connected to the connector.

なお、上記実施形態例ではガラス面50に装着されるアンテナ装置1について説明しているが、ガラス装着型でない据置き型のアンテナ装置であっても本発明は適用可能である。   Although the antenna device 1 mounted on the glass surface 50 has been described in the above embodiment, the present invention can be applied to a stationary antenna device that is not a glass mounting type.

本発明の実施形態例に係るアンテナ装置の分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of an antenna device according to an embodiment of the present invention. 該アンテナ装置の正面図である。It is a front view of the antenna device. 該アンテナ装置をブラケットから外した状態を示す背面側の斜視図である。It is a perspective view of the back side which shows the state which removed this antenna device from the bracket. 図3に対応する正面側の斜視図である。FIG. 4 is a front perspective view corresponding to FIG. 3. 該アンテナ装置にダイバーシティアンテナの信号ケ−ブルをコネクタ接続した状態を示す背面側の斜視図である。It is a perspective view of the back side which shows the state which connected the signal cable of the diversity antenna to this antenna apparatus with a connector. 図5から信号ケ−ブルおよびブラケットを省略してケ−ブル挿入部分を明示した説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram in which the signal cable and the bracket are omitted from FIG. 5 and the cable insertion portion is clearly shown. 該アンテナ装置および該ダイバーシティアンテナの全体の配置を示す背面図である。It is a rear view which shows arrangement | positioning of this antenna device and this diversity antenna whole. 図7に対応する正面図である。FIG. 8 is a front view corresponding to FIG. 7.

符号の説明Explanation of symbols

1 アンテナ装置
2 回路基板
3,4 アンテナ素子
5 シールドカバー
7 枠体
10 コネクタ端子
20 ダイバーシティアンテナ
21 信号ケ−ブル
30 開口部
31〜34 第1〜第4の切欠
35 放射導体板
36 第1の給電脚片
37 第2の給電脚片
38 取付脚片
39 短絡脚片
41 放射導体板
43 第1の給電脚片
44 第2の給電脚片
45 取付脚片
50 ガラス面
71,72 側板
73 仕切り板
P1,P2 給電部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Antenna apparatus 2 Circuit board 3, 4 Antenna element 5 Shield cover 7 Frame 10 Connector terminal 20 Diversity antenna 21 Signal cable 30 Opening 31-34 1st-4th notch 35 Radiation conductor plate 36 1st electric power feeding Leg piece 37 Second feeding leg piece 38 Mounting leg piece 39 Short-circuit leg piece 41 Radiation conductor plate 43 First feeding leg piece 44 Second feeding leg piece 45 Mounting leg piece 50 Glass surface 71, 72 Side plate 73 Partition plate P1 , P2 Power supply unit

Claims (6)

接地導体層および給電回路が設けられた回路基板と、この回路基板に搭載された金属板からなるアンテナ素子と、前記回路基板を保持すると共に前記アンテナ素子を矩形状に囲繞する金属板からなる枠体とを備え、
前記アンテナ素子には、前記接地導体層と所定の間隔を存して対向する金属平板からなり外縁部の90度離れた位置関係にある2箇所に径方向に切れ込む第1の切欠および第2の切欠が形成された放射導体板と、この放射導体板の給電部となる前記第1および第2の切欠の各最奥部から前記回路基板側へ延出する一対の切起こし片として形成されて前記給電回路に接続された第1の給電脚片および第2の給電脚片と、前記放射導体板の外縁部の複数箇所から前記回路基板側へ延出する切起こし片として形成されて該回路基板に固定された複数の取付脚片とが設けられていると共に、前記放射導体板の中心から前記第2の切欠の最奥部までの長さが該中心から前記第1の切欠の最奥部までの長さよりもインピーダンス補正分だけ短く設定されており、かつ、前記枠体が前記矩形の長手方向を前記第1の切欠の切れ込み方向に沿わせると共に短手方向を前記第2の切欠の切れ込み方向に沿わせた配置となるように構成したことを特徴とする車載用アンテナ装置。
A circuit board provided with a ground conductor layer and a feeding circuit, an antenna element made of a metal plate mounted on the circuit board, and a frame made of a metal plate that holds the circuit board and surrounds the antenna element in a rectangular shape With body,
The antenna element includes a first notch and a second notch that are formed by a metal flat plate facing the ground conductor layer at a predetermined interval and that are radially cut at two locations that are 90 ° apart from each other at the outer edge. A radiating conductor plate in which a notch is formed, and a pair of cut and raised pieces extending from the innermost portions of the first and second notches serving as a feeding portion of the radiating conductor plate to the circuit board side. The circuit is formed as a first feeding leg piece and a second feeding leg piece connected to the feeding circuit, and a cut-and-raised piece extending from a plurality of locations on the outer edge of the radiation conductor plate to the circuit board side. A plurality of mounting leg pieces fixed to the substrate, and the length from the center of the radiation conductor plate to the innermost part of the second notch is from the center to the innermost part of the first notch. Is set to be shorter than the length to the part by the impedance correction. And the frame body is arranged so that the longitudinal direction of the rectangle is along the cut direction of the first cutout and the short side is along the cut direction of the second cutout. An in-vehicle antenna device characterized by the above.
請求項1の記載において、前記放射導体板の外縁部に、前記第1の切欠と略対称な位置に第3の切欠を形成すると共に前記第2の切欠と略対称な位置に第4の切欠を形成し、前記放射導体板の中心から前記第3の切欠の最奥部までの長さが該中心から前記第4の切欠の最奥部までの長さよりも軸比補正分だけ短く設定されていることを特徴とする車載用アンテナ装置。   The third notch according to claim 1, wherein a third notch is formed at an outer edge portion of the radiation conductor plate at a position substantially symmetric with the first notch and a fourth notch at a position substantially symmetric with the second notch. And the length from the center of the radiating conductor plate to the innermost part of the third notch is set shorter than the length from the center to the innermost part of the fourth notch by an axial ratio correction. An in-vehicle antenna device characterized by comprising: 請求項2の記載において、前記枠体に前記矩形の短辺側の側板と前記アンテナ素子との間に配置される仕切り板が設けられていることを特徴とする車載用アンテナ装置。   3. The in-vehicle antenna device according to claim 2, wherein a partition plate disposed between the side plate on the short side of the rectangle and the antenna element is provided on the frame body. 請求項1〜3のいずれか1項の記載において、前記回路基板のうち前記アンテナ素子の外方かつ前記枠体の内方となる領域に、外部アンテナと接続される前置増幅器が配設されていることを特徴とする車載用アンテナ装置。   The preamplifier connected to an external antenna is disposed in the circuit board according to any one of claims 1 to 3 in a region outside the antenna element and inside the frame. An in-vehicle antenna device characterized by comprising: 請求項4の記載において、車両のガラス面に取り付けられて前記放射導体板を該ガラス面と対向させると共に、前記外部アンテナが前記ガラス面に配設されたダイバーシティアンテナであることを特徴とする車載用アンテナ装置。   5. The in-vehicle device according to claim 4, wherein the radiating conductor plate is mounted on a glass surface of a vehicle so that the radiation conductor plate faces the glass surface, and the external antenna is a diversity antenna disposed on the glass surface. Antenna device. 請求項1〜5のいずれか1項の記載において、前記回路基板に前記接地導体層と対向する複数のランドが設けられており、これらランドに前記複数の取付脚片が半田付けされていることを特徴とする車載用アンテナ装置。   6. The circuit board according to claim 1, wherein a plurality of lands facing the ground conductor layer are provided on the circuit board, and the plurality of mounting leg pieces are soldered to the lands. An in-vehicle antenna device characterized by the above.
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