JP2008078764A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＬＮＡ基板上にポール型アンテナモジュールを容易に真っ直ぐに立てること。
【解決手段】 裏面（３０ｂ）上に低雑音増幅器（ＬＮＡ）が搭載されたＬＮＡ基板（３０）と、中心軸（Ｏ）に沿って上下方向に延在し、ＬＮＡ基板の主面（３０ａ）上に搭載されたポール型アンテナモジュール（２０）とを備えたアンテナ装置（１０）は、ポール型アンテナモジュール（２０）の筒体（２０ｂ）の下端部の外周面を保持して、当該ポール型アンテナモジュールをＬＮＡ基板（２０）の主面（２０ａ）上に取り付ける金属製の取付金具（４０）を備える。取付金具（４０）は、筒体（２０ｂ）の外直径と実質的に等しい内直径を持ち、筒体（２０ｂ）の下端部の外周面を覆うリング状部材（４０Ｒ）を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、アンテナ装置に関し、特に、人工衛星からの電波（以下「衛星波」とも呼ぶ。）または地上での電波（以下「地上波」とも呼ぶ。）を受信してデジタルラジオ放送を聴取することが可能なデジタルラジオ受信機用のポール型アンテナモジュールの回路基板（ＬＮＡ基板）への取付構造に関する。

最近、衛星波または地上波を受信して、デジタルラジオ放送を聴取可能にしたデジタルラジオ受信機が開発され、米国において実用化されている。このデジタルラジオ受信機は、一般には、自動車等の移動体に搭載され、周波数が約２．３ＧＨｚ帯の電波を受信してラジオ放送を聴取することが可能である。すなわち、デジタルラジオ受信機は、モバイル放送を聴取することが可能なラジオ受信機である。受信電波の周波数が約２．３ＧＨｚ帯なので、そのときの受信波長（共振波長）λは約１２８．３ｍｍである。尚、地上波は、衛星波を一旦、地球局で受信した後、周波数を若干シフトし、直線偏波で再送信したものである。すなわち、衛星波は円偏波であるの対して、地上波は直線偏波である。

このようにデジタルラジオ放送では、約２．３ＧＨｚ帯の周波数の電波が使用されるので、その電波を受信するアンテナ装置は、室外に設置されなければならない。

デジタルラジオ受信機としては、自動車に搭載されるもの、家屋などに設置されるもの、さらに、バッテリを電源として持ち運びができる可搬型のものがある。

可搬型のデジタルラジオ受信機の具体例として、可搬型音響機器等の可搬型電子機器が提供されている。この可搬型電子機器では、デジタルラジオ放送を聴取するためのデジタルチューナに加えて、例えばコンパクトディスク（ＣＤ）等の光ディスクを再生するための光ディスクドライブや、アンプ、スピーカを一体的に筐体に内蔵している。

一方、約２．３ＧＨｚ帯の周波数の電波を受信するアンテナとしては、種々の構造のものが提案されている。その形状で大別すると、パッチアンテナである平面型（平板型）と、ループアンテナやヘリカルアンテナ等の円筒型とがある。このような平面型アンテナや円筒型アンテナは、前述した可搬型電子機器の筐体とは別体の状態で用意され、筐体に内蔵されたデジタルラジオチューナに対してケーブルおよびコネクタを介して接続され、使用される。

尚、一般的に円筒型アンテナが平面型アンテナよりも使用されている。その理由は、広い指向性がアンテナを円筒型に形成することによって達成されるからである。上述したように、円筒型アンテナは、ループアンテナとヘリカルアンテナとに大別される。

ループアンテナとしては、電磁結合型４点給電ループアンテナが知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に開示された電磁結合型４点給電ループアンテナは、可撓性の誘電体フィルム部材を中心軸の回りに筒状に丸めて形成された筒体と、この筒体にその周面に沿って中心軸の回りにループ状に形成されたループ部と、筒体の周面上に形成されたループ部へ給電する４本の給電線とを有する。ループ部には、４本の給電線に対して、それぞれ、ギャップを空けた状態でループ部から４本の給電線に沿って延在している４本の電磁結合線が接続されており、電磁結合によって給電を行っている。このループアンテナでは、中心軸と直交する方向へ延在する回路基板の裏面に接地導体パターンが形成されている。

一方、ヘリカルアンテナも知られている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２では、可撓性の誘電体フィルム部材の一面上に４本のへリックス導線から成るアンテナパターンを印刷したもの（以下「アンテナパターン付き誘電体フィルム部材」と呼ぶ）を作製し、そのアンテナパターン付き誘電体フィルム部材を上記一面が外周面となるように中心軸の回りに円筒状に丸めることによって、ヘリカルアンテナを製造することを提案している。このようなヘリカルアンテナにおいても、中心軸と直交する方向へ延在する回路基板の裏面には接地導体パターンが形成されている。

尚、このような円筒型アンテナの場合、そのループ部から４本の電磁結合線を介して受信又はヘリックス導線で受信された複数の衛星波（円偏波）は、移相器によってそれらの位相をシフトすることにより互いに位相を一致させて（調整して）合成された後、低雑音増幅器（ＬＮＡ：Low Noise Amplifier）によって増幅され、受信機本体へ送られる。ここで、ヘリカルアンテナと移相器との組合せは、アンテナモジュールと呼ばれ、ヘリカルアンテナと移相器と低雑音増幅器（ＬＮＡ）との組み合わせは、アンテナ装置と呼ばれる。

また、円筒状部材の外周面にアンテナパターンを形成して成るヘリカルアンテナと、その円筒状部材の外周面にアンテナパターンと連続して（接続して）形成されたフェーズシフタパターンを形成して成る移相器とを含むアンテナモジュールも提案されている（例えば、特許文献３参照）。

このようなアンテナモジュールは、可撓性の誘電体フィルム部材を中心軸の周りに筒状に丸めて形成された筒体（円筒状部材）を有するので、ポール型アンテナモジュールと呼ばれる。

特開２００３−２９８３３５号公報 特開２００３−３７４３０号公報 特開２００１−３３９２２８号公報

ところで、特許文献３に開示されているような、筒体（円筒状部材）にヘリカルアンテナパターンとフェーズシフタパターンとが形成されたポール型アンテナモジュールを、裏面に低雑音増幅器（ＬＮＡ）を搭載した回路基板の主面上に立てた状態で設置して、アンテナ装置を構成したい場合がある。このような、ＬＮＡを搭載した回路基板は、ＬＮＡ基板と呼ばれる。換言すれば、筒体（円筒状部材）の中心軸に対して直交する方向へ延在するＬＮＡ基板の主面上に、上記ポール型アンテナモジュールを垂直に立てて設置したい場合がある。すなわち、ＬＮＡ基板の主面上にポール型アンテナモジュールを縦置きして、アンテナ装置を構成したい場合がある。

しかしながら、筒体（円筒状部材）は、前述したように、可撓性の誘電体フィルム部材を中心軸の周りに筒状に丸めて形成されたものなので、強度が弱く、ポール型アンテナモジュールをＬＮＡ基板の主面上に真っ直ぐに立てることが非常に困難である。また、ＬＮＡ基板上に立設したポール型アンテナモジュールが振動等によってフラツクという問題もある。

したがって、本発明の課題は、ＬＮＡ基板上にポール型アンテナモジュールを容易に真っ直ぐに立てることが可能なアンテナ装置を提供することにある。

本発明の他の課題は、振動等に耐えた状態で、ポール型アンテナモジュールをＬＮＡ基板上に安定して取付固定することができるアンテナ装置を提供することにある。

本発明によれば、互いに対向する主面（３０ａ）及び裏面（３０ｂ）を持ち、前記裏面上に低雑音増幅器（ＬＮＡ）が搭載されたＬＮＡ基板（３０）と、中心軸（Ｏ）に沿って上下方向に延在し、前記ＬＮＡ基板の前記主面上に搭載されたポール型アンテナモジュール（２０）とを備えたアンテナ装置であって、前記ポール型アンテナモジュールは、可撓性の誘電体フィルム部材（２０ａ）を前記中心軸の回りで筒状に形成した筒体（２０ｂ）を含む、前記アンテナ装置において、前記ポール型アンテナモジュール（２０）の前記筒体（２０ｂ）の下端部の外周面を保持して、当該ポール型アンテナモジュールを前記ＬＮＡ基板の主面上に取り付ける金属製の取付金具（４０）を備えたことを特徴とする、アンテナ装置（１０）が得られる。

上記アンテナ装置（１０）において、前記取付金具（４０）は、例えば、前記筒体（２０ｂ）の外直径と実質的に等しい内直径を持ち、前記筒体の下端部の外周面を覆うリング状部材（４０Ｒ）から構成される。前記ポール型アンテナモジュール（２０）は、前記筒体（２０ｂ）の下端から延在する細長いモジュール延在部分（２０Ｅ）を有することが好ましい。この場合、前記取付金具（４０）は、前記リング状部材（４０Ｒ）の下周端の所定箇所から延在するホルダ延在部分（４０Ｅ）を有して良く、該ホルダ延在部分（４０Ｅ）は、前記モジュール延在部分（２０Ｅ）に沿って配設されて前記モジュール延在部分を支持する。前記モジュール延在部分（２０Ｅ）は、前記筒体（２０ｂ）の下周端で内周側へ向けて直角に折り曲げられたモジュール水平延在部分（２０ＥＨ）と、該モジュール水平延在部分の先端の前記中心軸付近で、前記中心軸と平行に下方へ直角に折り曲げられたモジュール垂直延在部分（２０ＥＶ）とから構成されることが望ましく、前記ホルダ延在部分（４０Ｅ）は、前記リング状部材（４０Ｒ）の下周端で内周側へ向けて直角に折り曲げられたホルダ水平延在部分（４０ＥＨ）と、該ホルダ水平延在部分の先端の前記中心軸付近で、前記中心軸と平行に下方へ直角に折り曲げられたホルダ垂直延在部分（４０ＥＶ）とから構成されることが望ましい。この場合、前記ＬＮＡ基板（３０）は、前記ポール型アンテナモジュール（２０）のほぼ前記中心軸（Ｏ）に、前記モジュール垂直延在部分（２０ＥＶ）と前記ホルダ垂直延在部分（４０ＥＶ）とを貫通させる貫通孔（３４）を持つ。

また、上記アンテナ装置（１０）において、前記ポール型アンテナモジュール（２０）は、前記筒体（２０ｂ）の上部で、前記筒体の周面に形成された複数本の導体（２１〜２４；２１Ａ〜２４Ａ；２１Ｂ〜２４Ｂ，２８）から成るアンテナパターン（２０Ａ）と、前記筒体（２０ｂ）の下部で、前記筒体の周面に、前記アンテナパターンと電気的に接続されて形成されたフェーズシフタパターン（２５；２５Ａ）とから構成されて良い。前記アンテナパターン（２０Ａ）は、前記中心軸（Ｏ）方向で螺旋状に延在して形成されたヘリカルパターン（２１〜２４；２１Ａ〜２４Ａ；２１Ｂ〜２４Ｂ）と、前記筒体の上端部において前記ヘリカルパターンの端部と接続されるループパターン（２８）とから構成されることが好ましい。前記ヘリカルパターン（２１Ａ〜２４Ａ；２１Ｂ〜２４Ｂ）は、前記中心軸方向で少なくとも１回反対方向へ屈曲した屈曲部を有することが望ましい。前記ヘリカルパターン（２１Ｂ〜２４Ｂ）は、前記螺旋状に延在する部分の少なくとも一部がミアンダ状にされていることが好ましい。前記アンテナパターン（２０Ａ）と前記フェーズシフタパターン（２５；２５Ａ）は、前記筒体（２０ｂ）の内周面（２０−１）に形成されることが好ましい。この場合、前記ポール型アンテナモジュール（２０）は、前記筒体（２０ｂ）の外周面（２０−２）で、且つ前記フェーズシフタパターンが形成された場所と対応する面に形成されたグラウンドパターン（２７）を更に有して良い。

尚、上記括弧内の符号は、本発明の理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、これらに限定されないのは勿論である。

本発明に係るアンテナ装置は、ポール型アンテナモジュールの筒体の下端部の外周面を保持して、当該ポール型アンテナモジュールをＬＮＡ基板の主面上に取り付ける金属製の取付金具を備えているので、ＬＮＡ基板上にポール型アンテナモジュールを容易に真っ直ぐに立てることができ、振動等に耐えた状態で、ポール型アンテナモジュールをＬＮＡ基板上に安定して取付固定することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置１０について説明する。図示のアンテナ装置１０は、デジタルラジオ受信機用のアンテナ装置であって、可搬型電子機器（図示せず）の筐体に内蔵されたデジタルラジオチューナ（図示せず）に対してケーブル（図示せず）およびコネクタ（図示せず）を介して接続され、使用される。

図示のアンテナ装置１０は、ポール型アンテナモジュール２０と、回路基板３０と、金属製の取付金具（ホルダ）４０とを有する。

回路基板３０は、互いに対向する主面（上面）３０ａ及び裏面（底面）３０ｂを持つ。回路基板３０の主面３０ａ上には、ポール型アンテナモジュール２０が後述するように搭載される。回路基板３０の裏面３０ｂには、低雑音増幅器（ＬＮＡ）用の複数の回路部品３２が搭載されている。従って、回路基板３０はＬＮＡ基板とも呼ばれる。ＬＮＡ用の複数の回路部品３２は、回路基板３０の裏面３０ｂに取り付けられたシールドカバー（図示せず）で覆われる。前述したように、回路基板３０は、ＬＮＡを搭載しているので、ＬＮＡ基板とも呼ばれる。

ポール型アンテナモジュール２０は、中心軸Ｏに沿って上下方向に延在し、ＬＮＡ基板３０の主面３０ａ上に、後述するように、搭載される。ポール型アンテナモジュール２０は、後述する可撓性の誘電体フィルム部材２０ａを中心軸Ｏの回りで筒状に形成した筒体２０ｂを含む。

金属製の取付金具（ホルダ）４０は、ポール型アンテナモジュール２０の筒体２０ｂの下端部の外周面を保持して、当該ポール型アンテナモジュール２０をＬＮＡ基板３０の主面３０ａ上に取り付けるための部材である。この金属製の取付金具（ホルダ）４０は、半田４２によりＬＮＡ基板３０の主面３０ａ上に固定される。図１に示す例においては、半田４２は取付金具（ホルダ）４０の外周下端で複数個所に設けられているが、半田４２は取付金具（ホルダ）４０の外周下端全周に亘って設けられても良い。尚、金属製の取付金具（ホルダ）４０の詳細な構造（構成）については、後で図面を参照して説明する。

図１に加えて図２をも参照して、図１のアンテナ装置１０に使用されるポール型アンテナモジュール２０の第１の例について説明する。図２はポール型アンテナモジュール２０の展開図で、（Ａ）は第１の面（内周面）を示す平面図、（Ｂ）は第２の面（外周面）を示す平面図である。

図示のポール型アンテナモジュール２０は、図２に示されるような可撓性の誘電体フィルム部材２０ａを中心軸Ｏの回りに筒状に丸めて形成された筒体２０ｂを有する。図２において、（Ａ）は誘電体フィルム部材２０ａの第１の面２０−１を示し、（Ｂ）は誘電体フィルム部材２０ａの第２の面２０−２を示す。

誘電体フィルム部材２０ａは、低損失誘電体材料、例えばテフロン（登録商標）系材料によるフィルムを用いて作製される。誘電体フィルム部材２０ａの第１の面２０−１側には、上部および下部にそれぞれアンテナパターン部分２０Ａおよびフェーズシフタ部分２０Ｐが形成されている。アンテナパターン部分２０Ａは、実質的に平行四辺形の形状をしており、フェーズシフタ部分２０Ｐは、実質的に矩形の形状をしている。

アンテナパターン部分２０Ａは、ポール型アンテナモジュール２０の長手方向（中心軸Ｏ方向）で螺旋状に延在して形成されたヘリカルパターン部分２０Ｈと、筒体２０ｂの上端部においてヘリカルパターン部分２０Ｈの端部と接続されるループパターン部分２０Ｌとから構成されている。

誘電体フィルム部材２０ａを第１の面２０−１が内周面となるように丸めたうえで、その一対の側辺間を接続することにより、図１に示されるような、筒体２０ｂが形成される。一対の側辺間の接続は、例えば、両面接着テープや接着剤、半田付けなどによって行われる。

ヘリカルアンテナ部分２０Ｈの第１の面２０−１上には、第１乃至第４のヘリカル導体２１，２２，２３，２４から成る第１のアンテナパターンが形成されている。図示の第１乃至第４のヘリカル導体２１〜２４の各々は、側辺と平行に延在して形成されている。従って、上述したように誘電体フィルム部材２０ａを筒体２０ｂに丸めると、第１乃至第４のヘリカル導体２１〜２４の各々は、筒体２０ｂの内周面にヘリックス状に延在して形成されることになる。第１乃至第４のヘリカル導体２１〜２４から成る第１のアンテナパターンはヘリカルアンテナとして働く。

ループアンテナ部分２０Ｌの第１の面２０−１上には、第１乃至第４のヘリカル導体２１〜２４の先端（上端）と接続されたループ導体２８から成る第２のアンテナパターンが形成されている。このループ導体２８から成る第２のアンテナパターンはループアンテナとして働く。

フェーズシフタ部分２０Ｐの第１の面２０−１上には、上記第１のアンテナパターンと電気的に接続されたフェーズシフタパターン２５が形成されている。従って、上述したように誘電体フィルム部材２０ａを筒体２０ｂに丸めると、筒体２０ｂの内周面にフェーズシフタパターン２５が形成されることになる。このフェーズシフタパターン２５は移相器として働く。

フェーズシフタ部分２０Ｐの第２の面２０−２上には、グラウンドパターン２７が形成されている。すなわち、グラウンドパターン２７は、フェーズシフタパターン２５が形成された場所と対向する面に形成されている。従って、上述したように誘電体フィルム部材２０ａを筒体２０ｂに丸めると、筒体２０ｂの外周面で、且つフェーズシフタパターン２５が形成された場所と対向する面にグラウンドパターン２７が形成されることになる。このグラウンドパターン２７は、フェーズシフタパターン２５を覆うように設けられたシールド部材として働く。

誘電体フィルム部材２０ａは、フェーズシフタ部分２０Ｐから下方へ延在する細長いモジュール延在部分２０Ｅを更に有する。モジュール延在部分２０Ｅの第１の面２０−１上には、フェーズシフタパターン２５の出力端子２５ａに一端が接続され、他端がポール型アンテナモジュール２０の出力端子２６ａとして働く伝送導体２６が形成されている。また、モジュール延在部分２０Ｅの第２の面２０−２上には、上記グラウンドパターン２７が延在している。

前述したように、アンテナ装置１０は、回路基板（ＬＮＡ基板）３０を備える。回路基板３０の裏面３０ｂには低雑音増幅器（ＬＮＡ）用の回路部品３２が搭載されている。低雑音増幅器の入力端子３２ａは、後述するように、ポール型アンテナモジュール２０の出力端子２６ａと接続される。

ループアンテナ部分２０Ｌのループ導体２８及びヘリカルアンテナ部分２０Ｈの４本のヘリカル導体２１〜２４で受信された複数の衛星波（円偏波）は、フェーズシフタパターン２５によってそれらの位相をシフトすることにより互いに位相を一致させて（調整して）合成された後、モジュール延在部分２０Ｅの伝送導体２６を介して低雑音増幅器（ＬＮＡ）によって増幅され、ケーブル（図示せず）を介して受信機本体（図示せず）へ送られる。

図３及び図４を参照して、ポール型アンテナモジュール２０及び取付金具（ホルダ）４０について説明する。図３はポール型アンテナモジュール２０と取付金具（ホルダ）４０とを示す分解斜視図であり、図４はポール型アンテナモジュール２０と取付金具（ホルダ）４０とを組み合わせた状態を示す部分拡大斜視図である。

ポール型アンテナモジュール２０のモジュール延在部分２０Ｅは、ポール型アンテナモジュール２０の筒体２０ｂの下周端で内周側へ向けて直角に折り曲げられたモジュール水平延在部分２０ＥＨと、このモジュール水平延在部分２０ＥＨの先端のほぼ中心軸Ｏ付近で、中心軸Ｏと平行に下方へ直角に折り曲げられたモジュール垂直延在部分２０ＥＶとから成る、逆Ｌ字型の形状をしている。

一方、取付金具（ホルダ）４０は、ポール型アンテナモジュール２０の筒体２０ｂの外直径と実質的に等しい内直径を持ち、筒体２０ｂの下端部の外周面（グラウンドパターン２７）を覆うリング状部材４０Ｒと、このリング状部材４０Ｒの下周端の所定箇所から延在するホルダ延在部分４０Ｅとを有する。リング状部材４０Ｒは、ホルダ延在部分４０Ｅが設けられる箇所の近傍に、ギャップ４０Ｒａを持つ。

ホルダ延在部分４０Ｅは、リング状部材４０Ｒの下周端で内周側へ向けて直角に折り曲げられたホルダ水平延在部分４０ＥＨと、このホルダ水平延在部分４０ＥＨの先端のほぼ中心軸Ｏ付近で、中心軸Ｏと平行に下方へ直角に折り曲げられたホルダ垂直延在部分４０ＥＶとを有する、逆Ｌ字形の形状をしている。ホルダ延在部分４０Ｅのホルダ垂直延在部分４０ＥＶの長さは、モジュール延在部分２０Ｅのモジュール垂直延在部分２０ＥＶの長さよりも短い。

図４に示されるように、モジュール延在部分２０Ｅは、ホルダ延在部分４０Ｅに沿って配設される。換言すれば、ホルダ延在部分４０Ｅは、モジュール延在部分２０Ｅに沿って配設され、モジュール延在部分２０Ｅを支持する。したがって、モジュール延在部分２０Ｅの第２の面２０−２上に形成されたグラウンドパターン２７は、ホルダ延在部分４０Ｅと電気的に接触することになる。

図１に戻って、回路基板（ＬＮＡ基板）３０は、ポール型アンテナモジュール２０のほぼ中心軸Ｏに、主面３０ａと裏面３０ｂとの間を貫通する貫通孔３４を持つ。この貫通孔３４は、モジュール延在部分２０Ｅのモジュール垂直延在部分２０ＥＶとホルダ延在部分４０Ｅのホルダ垂直延在部分４０ＥＶとを貫通させるためのものである。モジュール延在部分２０Ｅのモジュール垂直延在部分２０ＥＶは、図１に図示されるように曲げられ、その先端部に設けられたポール型アンテナモジュール２０の出力端子２６ａ（図２（Ａ）参照）は、回路基板（ＬＮＡ基板）３０の裏面（底面）３０ｂ上に形成された低雑音増幅器の入力端子３２ａに半田（図示せず）により接続される。

上述したように、ポール型アンテナモジュール２０は、取付金具（ホルダ）４０によって、その筒体２０ｂの下端部の外周面が保持されて、ＬＮＡ基板３０の主面３０ａ上に取り付けられる。従って、ＬＮＡ基板３０上にポール型アンテナモジュール２０を容易に真っ直ぐに立てることができる。また、振動等に耐えた状態で、ポール型アンテナモジュール２０をＬＮＡ基板３０上に安定して取付固定することができる。

図５及び図６を参照して、図１のアンテナ装置１０に使用されるポール型アンテナモジュール２０の第２の例について説明する。図５はポール型アンテナモジュール２０の展開図で、（Ａ）は第１の面（内周面）を示す平面図、（Ｂ）は第２の面（外周面）を示す平面図である。図６はポール型アンテナモジュール２０の透視斜視図である。

第２の例によるポール型アンテナモジュール２０は、外形形状は図１及び図２に示されるものと同じであり、誘電体フィルム部材に形成される導体パターンの形状が異なるだけである。それゆえ、第１の例によるポール型アンテナモジュールと同じ部分には同一番号を付してある。

すなわち、第２の例によるポール型アンテナモジュール２０は、第１乃至第４のヘリカル導体の構成が相違している点を除いて、図１及び図２に示した第１の例によるポール型アンテナモジュール２０と同様の構成を有する。従って、第１乃至第４のヘリカル導体に、それぞれ、２１Ａ，２２Ａ，２３Ａ，および２４Ａの参照符号を付してある。

図示のポール型アンテナモジュール２０は、図５に示されるような可撓性の誘電体フィルム部材２０ａを中心軸の回りに筒状に丸めて形成された筒体２０ｂを有する。図５において、（Ａ）は誘電体フィルム部材２０ａの第１の面２０−１を示し、（Ｂ）は誘電体フィルム部材２０ａの第２の面２０−２を示す。

誘電体フィルム部材２０ａは、低損失誘電体材料、例えばテフロン（登録商標）系材料によるフィルムを用いて作製される。誘電体フィルム部材２０ａの第１の面２０−１側には、上部および下部にそれぞれアンテナパターン部分２０Ａおよびフェーズシフタ部分２０Ｐが形成されている。アンテナパターン部分２０Ａは、実質的に平行四辺形の形状をしており、フェーズシフタ部分２０Ｐは、実質的に矩形の形状をしている。

アンテナパターン部分２０Ａは、ポール型アンテナモジュール２０の長手方向（中心軸方向）で螺旋状に延在して形成されたヘリカルパターン部分２０Ｈと、筒体２０ｂの上端部においてヘリカルパターン部分２０Ｈの端部と接続されるループパターン部分２０Ｌとから構成されている。

誘電体フィルム部材２０ａを第１の面２０−１が内周面となるように丸めたうえで、その一対の側辺間を接続することにより、図６に示されるような、筒体２０ｂが形成される。一対の側辺間の接続は、例えば、両面接着テープや接着剤、半田付けなどによって行われる。

ヘリカルアンテナ部分２０Ｈの第１の面２０−１上には、第１乃至第４のヘリカル導体２１Ａ，２２Ａ，２３Ａ，２４Ａから成る第１のアンテナパターンが形成されている。図示の第１乃至第４のヘリカル導体２１Ａ〜２４Ａの各々は、ポール型アンテナモジュール２０の長手方向（中心軸Ｏ方向）で２回反対方向へ屈曲した状態で、側辺と平行に延在して形成されている。従って、上述したように誘電体フィルム部材２０ａを筒体２０ｂに丸めると、第１乃至第４のヘリカル導体２１Ａ〜２４Ａの各々は、筒体２０ｂの内周面に、ポール型アンテナモジュール２０の長手方向（中心軸Ｏ方向）で２回反対方向へ屈曲した状態で、へリックス状に延在して形成されることになる。第１乃至第４のヘリカル導体２１Ａ〜２４Ａから成る第１のアンテナパターンはヘリカルアンテナとして働く。

このように本第２の例では、第１乃至第４のヘリカル導体２１Ａ〜２４Ａの各々がポール型アンテナモジュール２０の長手方向で屈曲しているので、ヘリカル導体を屈曲しない場合に比較して、ポール型アンテナモジュールの高さを低くすることができる。

ループアンテナ部分２０Ｌの第１の面２０−１上には、第１乃至第４のヘリカル導体２１Ａ〜２４Ａの先端（上端）と接続されたループ導体２８から成る第２のアンテナパターンが形成されている。このループ導体２８から成る第２のアンテナパターンはループアンテナとして働く。

フェーズシフタ部分２０Ｐの第１の面２０−１上には、上記第１のアンテナパターンと電気的に接続されたフェーズシフタパターン２５が形成されている。従って、上述したように誘電体フィルム部材２０ａを筒体２０ｂに丸めると、筒体２０ｂの内周面にフェーズシフタパターン２５が形成されることになる。このフェーズシフタパターン２５は移相器として働く。

フェーズシフタ部分２０Ｐの第２の面２０−２上には、グラウンドパターン２７が形成されている。すなわち、グラウンドパターン２７は、フェーズシフタパターン２５が形成された場所と対向する面に形成されている。従って、上述したように誘電体フィルム部材２０ａを筒体２０ｂに丸めると、筒体２０ｂの外周面で、且つフェーズシフタパターン２５が形成された場所と対向する面にグラウンドパターン２７が形成されることになる。このグラウンドパターン２７は、フェーズシフタパターン２５を覆うように設けられたシールド部材として働く。

誘電体フィルム部材２０ａは、フェーズシフタ部分２０Ｐから下方へ延在する細長いモジュール延在部分２０Ｅを更に有する。

図１に示されるように、アンテナ装置１０は、回路基板（ＬＮＡ基板）３０を備える。回路基板３０の裏面３０ｂには低雑音増幅器（ＬＮＡ）を構成する複数の回路部品３２が搭載されている。低雑音増幅器の入力端子３２ａは、ポール型アンテナモジュール２０の出力端子２６ａと接続される。

ループアンテナ部分２０Ｌのループ導体２８及びヘリカルアンテナ部分２０Ｈの４本のヘリカル導体２１Ａ〜２４Ａで受信された複数の衛星波（円偏波）は、フェーズシフタパターン２５によってそれらの位相をシフトすることにより互いに位相を一致させて（調整して）合成された後、モジュール延在部分２０Ｅの伝送導体２６を介して、低雑音増幅器（ＬＮＡ）によって増幅され、ケーブル（図示せず）を介して受信機本体（図示せず）へ送られる。

図５及び図６に示したようなポール型アンテナモジュール２０も、図３及び図４に図示したような取付金具（ホルダ）４０によって、その筒体２０ｂの下端部の外周面が保持されて、図１に図示されているようなＬＮＡ基板３０の主面３０ａ上に取り付けられる。従って、ＬＮＡ基板３０上にポール型アンテナモジュール２０を容易に真っ直ぐに立てることができる。また、振動等に耐えた状態で、ポール型アンテナモジュール２０をＬＮＡ基板３０上に安定して取付固定することができる。

図７及び図８を参照して、図１のアンテナ装置１０に使用されるポール型アンテナモジュール２０の第３の例について説明する。図７はポール型アンテナモジュール２０の展開図で、（Ａ）は第１の面（内周面）を示す平面図、（Ｂ）は第２の面（外周面）を示す平面図である。図８はポール型アンテナモジュール２０の外観を示す図である。

第３の例によるポール型アンテナモジュール２０は、外形形状は図５及び図６に示されるものと同じであり、誘電体フィルム部材に形成される導体パターンの形状が異なるだけである。それゆえ、第２の例によるポール型アンテナモジュールと同じ部分には同一番号を付してある。

すなわち、第３の例によるポール型アンテナモジュール２０は、第１乃至第４のヘリカル導体の構成が相違している点を除いて、図５及び図６に示した第２の例によるポール型アンテナモジュール２０と同様の構成を有する。従って、第１乃至第４のヘリカル導体に、それぞれ、２１Ｂ，２２Ｂ，２３Ｂ，および２４Ｂの参照符号を付してある。

第３の例によるポール型アンテナモジュール２０も、図７に示されるような可撓性の誘電体フィルム部材２０ａを中心軸Ｏの回りに筒状に丸めて形成された筒体２０ｂを有する。図７において、（Ａ）は誘電体フィルム部材２０ａの第１の面２０−１を示し、（Ｂ）は誘電体フィルム部材２０ａの第２の面２０−２を示す。

誘電体フィルム部材２０ａは、低損失誘電体材料、例えばテフロン（登録商標）系材料によるフィルムを用いて作製される。誘電体フィルム部材２０ａの第１の面２０−１側には、上部および下部にそれぞれアンテナパターン部分２０Ａおよびフェーズシフタ部分２０Ｐが形成されている。アンテナパターン部分２０Ａは、実質的に平行四辺形の形状をしており、フェーズシフタ部分２０Ｐは、実質的に矩形の形状をしている。

アンテナパターン部分２０Ａは、ポール型アンテナモジュール２０の長手方向（中心軸Ｏ方向）で螺旋状に延在して形成されたヘリカルパターン部分２０Ｈと、筒体２０ｂの上端部においてヘリカルパターン部分２０Ｈの端部と接続されるループパターン部分２０Ｌとから構成されている。

誘電体フィルム部材２０ａを第１の面２０−１が内周面となるように丸めたうえで、その一対の側辺間を接続することにより、図８に示されるような、筒体２０ｂが形成される。一対の側辺間の接続は、例えば、両面接着テープや接着剤、半田付けなどによって行われる。

ヘリカルアンテナ部分２０Ｈの第１の面２０−１上には、第１乃至第４のヘリカル導体２１Ｂ，２２Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂから成る第１のアンテナパターンが形成されている。図示の第１乃至第４のヘリカル導体２１Ｂ〜２４Ｂの各々は、ポール型アンテナモジュール２０の長手方向（中心軸Ｏ方向）で４回反対方向へ屈曲した状態で、側辺と平行に延在して形成されている。特に、第１乃至第４のヘリカル導体２１Ｂ〜２４Ｂの各々において側辺と平行に延在している５本の導体パターンのうちの少なくとも１本、ここではフェーズシフタパターン２５Ａに接続される導体パターンをミアンダ形状、つまりジグザグに蛇行させるようにしている。

上述したように誘電体フィルム部材２０ａを筒体２０ｂに丸めると、第１乃至第４のヘリカル導体２１Ｂ〜２４Ｂの各々は、筒体２０ｂの内周面に、ポール型アンテナモジュール２０の長手方向（中心軸Ｏ方向）で４回反対方向へ屈曲した状態で、へリックス状に延在して形成されることになる。第１乃至第４のヘリカル導体２１Ｂ〜２４Ｂから成る第１のアンテナパターンはヘリカルアンテナとして働く。

このように本第３の例では、第１乃至第４のヘリカル導体２１Ｂ〜２４Ｂの各々がポール型アンテナモジュール２０の長手方向で屈曲し、しかも各ヘリカル導体の一部がミアンダ形状に形成されているので、導体長を長くすることができ、ヘリカル導体を屈曲しない場合は勿論のこと、上記第２の例に比較しても、ポール型アンテナモジュール２０の高さを低くすることができる。

ループアンテナ部分２０Ｌの第１の面２０−１上には、第１乃至第４のヘリカル導体２１Ｂ〜２４Ｂの先端（上端）と接続されたループ導体２８から成る第２のアンテナパターンが形成されている。このループ導体２８から成る第２のアンテナパターンはループアンテナとして働く。

フェーズシフタ部分２０Ｐの第１の面２０−１上には、上記第１のアンテナパターンと電気的に接続されたフェーズシフタパターン２５Ａが形成されている。従って、上述したように誘電体フィルム部材２０ａを筒体２０ｂに丸めると、筒体２０ｂの内周面にフェーズシフタパターン２５Ａが形成されることになる。このフェーズシフタパターン２５Ａは移相器として働く。

フェーズシフタ部分２０Ｐの第２の面２０−２上には、グラウンドパターン２７が形成されている。すなわち、グラウンドパターン２７は、フェーズシフタパターン２５Ａが形成された面とは反対側の面に形成されている。従って、上述したように誘電体フィルム部材２０ａを筒体２０ｂとして丸めると、筒体２０ｂの外周面で、且つフェーズシフタパターン２５Ａが形成された部分と反対側の面にグラウンドパターン２７が形成されることになる。このグラウンドパターン２７は、フェーズシフタパターン２５Ａを覆うように設けられたシールド部材として働く。

誘電体フィルム部材２０ａは、フェーズシフタ部分２０Ｐから下方へ延在する細長いモジュール延在部分２０Ｅを更に有する。

図１に示されるように、アンテナ装置１０は、回路基板（ＬＮＡ基板）３０を備える。回路基板３０の裏面３０ｂには低雑音増幅器（ＬＮＡ）を構成する回路部品３２が搭載されている。低雑音増幅器の入力端子３２ａは、ポール型アンテナモジュール２０の出力端子２６ａと接続される。

ループアンテナ部分２０Ｌのループ導体２８及びヘリカルアンテナ部分２０Ｈの４本のヘリカル導体２１Ｂ〜２４Ｂで受信された複数の衛星波（円偏波）は、フェーズシフタパターン２５Ａによってそれらの位相をシフトすることにより互いに位相を一致させて（調整して）合成された後、モジュール延在部分２０Ｅの伝送導体２６を介して、低雑音増幅器（ＬＮＡ）によって増幅され、ケーブル（図示せず）を介して受信機本体（図示せず）へ送られる。

図７及び図８に示したようなポール型アンテナモジュール２０も、図３及び図４に図示したような取付金具（ホルダ）４０によって、その筒体２０ｂの下端部の外周面が保持されて、図１に図示されているようなＬＮＡ基板３０の主面３０ａ上に取り付けられる。従って、ＬＮＡ基板３０上にポール型アンテナモジュール２０を容易に真っ直ぐに立てることができる。また、振動等に耐えた状態で、ポール型アンテナモジュール２０をＬＮＡ基板３０上に安定して取付固定することができる。

なお、ポール型アンテナモジュール２０として第１乃至第３の例を示して説明してきたが、ポール型アンテナモジュール２０は、上述した第１乃至第３の例のものに限定しないのは勿論である。上記実施の形態では、第１のアンテナパターンとして筒体の内周面に形成された４本のヘリカル導体を用いているが、少なくとも２本のヘリカル導体から成って良い。上記実施の形態では、シールド部材として筒体の外周面に形成されたグランドパターンを用いているが、シールド部材はこれに限定されず、フェーズシフタパターンを覆うように設けられていれば良い。

以上、本発明について好ましい実施の形態によって説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に限定しないのは勿論である。例えば、上記実施の形態において説明したアンテナ装置は、デジタルラジオ受信機用の小型のアンテナ装置に適しているが、これに限定される訳ではなく、ＧＰＳ受信機用のアンテナ装置や、他の衛星波、地上波を受信するための移動体通信用のアンテナ装置としても適用可能である。

本発明の一実施の形態に係るアンテナ装置の一部断面正面図である。 図１に示したアンテナ装置に使用されるポール型アンテナモジュールの第１の例を示す展開図で、（Ａ）は第１の面（内周面）を示す平面図、（Ｂ）は第２の面（外周面）を示す平面図である。 図１に示したアンテナ装置に使用される、ポール型アンテナモジュールと取付金具（ホルダ）とを示す分解斜視図である。 図３に示したポール型アンテナモジュールと取付金具（ホルダ）とを組み合わせた状態を示す部分拡大斜視図である。 図１に示したアンテナ装置に使用されるポール型アンテナモジュールの第２の例を示す展開図で、（Ａ）は第１の面（内周面）を示す平面図、（Ｂ）は第２の面（外周面）を示す平面図である。 図５に示したポール型アンテナモジュールの透視斜視図である。 図１に示したアンテナ装置に使用されるポール型アンテナモジュールの第３の例を示す展開図で、（Ａ）は第１の面（内周面）を示す平面図、（Ｂ）は第２の面（外周面）を示す平面図である。 図７に示したポール型アンテナモジュールを示す正面図である。

符号の説明

１０ アンテナ装置
２０ ポール型アンテナモジュール
２０ａ 可撓性の誘電体フィルム部材
２０ｂ 筒体
２０Ａ アンテナパターン部分
２０Ｈ ヘリカルアンテナ部分
２０Ｌ ループアンテナ部分
２０Ｐ フェーズシフタ部分
２０Ｅ モジュール延在部分
２０ＥＨ モジュール水平延在部分
２０ＥＶ モジュール垂直延在部分
２０−１ 第１の面（内周面）
２０−２ 第２の面（外周面）
２１〜２４ ヘリカル導体（第１のアンテナパターン）
２１Ａ〜２４Ａ ヘリカル導体（第１のアンテナパターン）
２１Ｂ〜２４Ｂ ヘリカル導体（第１のアンテナパターン）
２５ フェーズシフタパターン（移相器）
２５ａ フェーズシフタパターンの出力端子
２６ 伝送導体
２６ａ ポール型アンテナモジュールの出力端子
２７ グラウンドパターン（シールド部材）
２８ ループ導体（第２のアンテナパターン）
３０ 回路基板（ＬＮＡ基板）
３０ａ 主面（上面）
３０ｂ 裏面（底面）
３２ 低雑音増幅器（ＬＮＡ）の回路部品
３２ａ 低雑音増幅器（ＬＮＡ）の入力端子
３４ 貫通孔
４０ 取付金具（ホルダ）
４０Ｒ リング状部材
４０Ｒａ ギャップ
４０Ｅ ホルダ延在部分
４０ＥＨ ホルダ水平延在部分
４０ＥＶ ホルダ垂直延在部分
４２ 半田
Ｏ 中心軸

Claims (10)

1. 互いに対向する主面及び裏面を持ち、前記裏面上に低雑音増幅器（ＬＮＡ）が搭載されたＬＮＡ基板と、中心軸に沿って上下方向に延在し、前記ＬＮＡ基板の前記主面上に搭載されたポール型アンテナモジュールとを備えたアンテナ装置であって、前記ポール型アンテナモジュールは、可撓性の誘電体フィルム部材を前記中心軸の回りで筒状に形成した筒体を含む、前記アンテナ装置において、
   前記ポール型アンテナモジュールの前記筒体の下端部の外周面を保持して、当該ポール型アンテナモジュールを前記ＬＮＡ基板の主面上に取り付ける金属製の取付金具を備えたことを特徴とする、アンテナ装置。
2. 前記取付金具は、前記筒体の外直径と実質的に等しい内直径を持ち、前記筒体の下端部の外周面を覆うリング状部材を有する、請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記ポール型アンテナモジュールは、前記筒体の下端から延在する細長いモジュール延在部分を有し、
   前記取付金具は、前記リング状部材の下周端の所定箇所から延在するホルダ延在部分を有し、該ホルダ延在部分は、前記モジュール延在部分に沿って配設されて前記モジュール延在部分を支持する、請求項２に記載のアンテナ装置。
4. 前記モジュール延在部分は、前記筒体の下周端で内周側へ向けて直角に折り曲げられたモジュール水平延在部分と、該モジュール水平延在部分の先端の前記中心軸付近で、前記中心軸と平行に下方へ直角に折り曲げられたモジュール垂直延在部分とから構成され、
   前記ホルダ延在部分は、前記リング状部材の下周端で内周側へ向けて直角に折り曲げられたホルダ水平延在部分と、該ホルダ水平延在部分の先端の前記中心軸付近で、前記中心軸と平行に下方へ直角に折り曲げられたホルダ垂直延在部分とから構成される、請求項３に記載のアンテナ装置。
5. 前記ＬＮＡ基板は、前記ポール型アンテナモジュールのほぼ前記中心軸に、前記モジュール垂直延在部分と前記ホルダ垂直延在部分とを貫通させる貫通孔を持つ、請求項４に記載のアンテナ装置。
6. 前記ポール型アンテナモジュールは、
   前記筒体の上部で、前記筒体の周面に形成された複数本の導体から成るアンテナパターンと、
   前記筒体の下部で、前記筒体の周面に、前記アンテナパターンと電気的に接続されて形成されたフェーズシフタパターンと、
   を有する、請求項１乃至５のいずれか１つに記載のアンテナ装置。
7. 前記アンテナパターンは、前記中心軸方向で螺旋状に延在して形成されたヘリカルパターンと、前記筒体の上端部において前記ヘリカルパターンの端部と接続されるループパターンとから構成されていることを特徴とする、請求項６に記載のアンテナ装置。
8. 前記ヘリカルパターンは、前記中心軸方向で少なくとも１回反対方向へ屈曲した屈曲部を有する、請求項７に記載のアンテナ装置。
9. 前記ヘリカルパターンは、前記螺旋状に延在する部分の少なくとも一部がミアンダ状にされていることを特徴とする、請求項７又は８に記載のアンテナ装置。
10. 前記アンテナパターンと前記フェーズシフタパターンは、前記筒体の内周面に形成されており、
    前記ポール型アンテナモジュールは、前記筒体の外周面で、且つ前記フェーズシフタパターンが形成された場所と対応する面に形成されたグラウンドパターンを更に有する、請求項６乃至９のいずれか１つに記載のアンテナ装置。

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