JP2011233952A - Housing integrated antenna - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、アンテナを、受信装置の筐体面に設ける筐体一体型アンテナに関するものである。 The present invention relates to a housing-integrated antenna in which an antenna is provided on a housing surface of a receiving device.
従来のアンテナ内蔵受信装置は、例えばスロットアンテナ内蔵型の場合、所定寸法のスロットが開設された金属箔または金属板等からなる導体部材と、増幅器および発振器等を含む高周波回路が形成された回路基板と、回路基板と導体部材とを電気的に接続する給電部材とが具備されている。高周波信号によって導体部材に誘起された電圧を、給電部材を介して回路基板に伝送することで、受信を行う。このような構成のアンテナ内蔵受信装置は、装置筐体とアンテナ用の導体部材とが別体であるため、装置全体の小形化およびコスト低減が困難であった。 In the case of a conventional antenna built-in receiver, for example, in the case of a slot antenna built-in type, a circuit board on which a high-frequency circuit including a conductor member made of a metal foil or a metal plate having a slot of a predetermined size, and an amplifier and an oscillator is formed. And a power supply member that electrically connects the circuit board and the conductor member. Reception is performed by transmitting a voltage induced in the conductor member by the high-frequency signal to the circuit board through the power supply member. In the antenna built-in receiving apparatus having such a configuration, since the apparatus housing and the antenna conductor member are separate, it is difficult to reduce the size and cost of the entire apparatus.
そこで、例えば特許文献1に係るスロットアンテナ装置では、回路基板を収容するシールドケース(金属ケース)の一面を導体部材として用い、この一面にスロットおよび給電部材を設けるようにした。このため、アンテナ専用の導体部材が不要となり、装置全体の小形化およびコスト低減が可能となる。 Therefore, for example, in the slot antenna device according to Patent Document 1, one surface of a shield case (metal case) that accommodates the circuit board is used as a conductor member, and the slot and the power feeding member are provided on this surface. For this reason, a conductor member dedicated to the antenna is not required, and the entire device can be reduced in size and cost.
特許文献1に係るスロットアンテナ装置は以上のように構成されているので、電波の受信性能の劣化を抑えるために、導体部材を兼ねたシールドケース面が天面になるように設置しなければならず、設置自由度がないという課題があった。また、天面に開設したスロット用の穴から内部へ塵、埃および異物が混入してしまい、装置の破損、破壊及び発火等に至る可能性があるため、設置環境も制約されていた。 Since the slot antenna device according to Patent Document 1 is configured as described above, it must be installed so that the shield case surface that also serves as a conductor member becomes the top surface in order to suppress deterioration of radio wave reception performance. Therefore, there was a problem that there was no installation freedom. In addition, the installation environment is limited because dust, dust, and foreign matter may enter from the slot hole provided on the top surface, leading to damage, destruction, ignition, and the like of the device.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、設置自由度の高い筐体一体型アンテナを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a housing-integrated antenna having a high degree of freedom in installation.
この発明に係る筐体一体型アンテナは、内部に回路基板を収容した筐体の少なくとも異なる2面それぞれをアンテナ部で構成し、アンテナ部は、それぞれ、第1の誘電体と、第1の誘電体の回路基板側を向く裏面に形成された給電線路と、給電線路と回路基板とを電気的に接続する接続部材と、第1の誘電体の表面に形成され、任意長の切込み部を有する導体とを備えるものである。 In the housing-integrated antenna according to the present invention, at least two different surfaces of a housing that accommodates a circuit board are respectively configured by an antenna portion, and the antenna portion includes a first dielectric and a first dielectric, respectively. A feed line formed on the back surface of the body facing the circuit board side, a connection member for electrically connecting the feed line and the circuit board, and a first dielectric body having a notch of an arbitrary length. And a conductor.
この発明によれば、内部に回路基板を収容した筐体の少なくとも異なる2面それぞれを、誘電体と、切込み部を形成した導体とを備えるアンテナ部により構成するようにしたので、設置自由度の高い筐体一体型アンテナを提供することができる。 According to the present invention, each of at least two different surfaces of the housing that accommodates the circuit board therein is configured by the antenna portion including the dielectric and the conductor having the cut portion. A high housing-integrated antenna can be provided.
実施の形態1.
図1に示すように、筐体一体型アンテナ1は、受信装置とアンテナ部2とから構成される。この筐体一体型アンテナ1をAA線に沿って切断した断面図を図2に示す。図2に示すように、受信装置は、良導電性の金属部材で構成した受信装置筐体6と、増幅器および発振器等を含む高周波回路等が形成された回路基板9とから主に構成される。この受信装置筐体6は、天面以外の5面を有するシールドケースであり、開口した天面を閉塞する天板をアンテナ部2にする。
Embodiment 1 FIG.
As shown in FIG. 1, the housing-integrated antenna 1 includes a receiving device and an
図3に示すように、アンテナ部2は導体3と誘電体5とを重ねた状態で構成され、受信装置筐体6の天板を兼ねる。
As shown in FIG. 3, the
図4に示すように、導体3は板状の導体部材である。導体3には、所望の受信周波数にて共振する物理長の4つの切込み部4を、4辺それぞれの中央から導体3の中心に向って切り欠いて形成し、アンテナとして動作させる。導体3をこの形状とすることで、アンテナ部2が、水平面(図1に示すx−y平面)においてオムニ指向性を実現している。
As shown in FIG. 4, the
なお、図示例では導体3に複数の切込み部4を形成してノッチアンテナにしたが、これに限定されるものではなく、スロットを形成してスロットアンテナにしてもよく、またはパッチアンテナ、ループアンテナ、板状逆Fアンテナ等にしてもよい。
In the illustrated example, a plurality of cut
誘電体5の、受信装置筐体6の内部に収容される回路基板9側を向く面を裏面とすると、誘電体5の裏面には、図5および図6に示す形状のマイクロストリップライン7および給電端子8が設けられている。4本のマイクロストリップライン7は、それぞれ同一の長さで、かつ、導体3の4つの切込み部4を横断して誘電体5の中心位置にて集合するように形成され、この集合点に給電端子8を設けている。
Assuming that the surface of the dielectric 5 facing the
図2および図6に示すように、マイクロストリップライン7の給電端子8に、回路基板9側へ突出する接続部材11を導体部材で形成し、他方の回路基板9に接続部材11を嵌め合う穴10またはコネクタ部を設けて、マイクロストリップライン7と回路基板9とを電気的に接続する。マイクロストリップライン7と回路基板9との接続方法は、これ以外の方法であってもよく、例えば給電端子8に回路基板9側へ突出するコネクタ部を設け、他方の回路基板9にもコネクタ部を設けて接続してもよい。これにより、同軸ケーブルを用いなくとも、回路基板9にアンテナ部2を接続して給電可能になるので、筐体一体型アンテナ1を安価でかつ小形にできる。
As shown in FIGS. 2 and 6, a
マイクロストリップライン7および給電端子8は、エッチングにより形成してもよいし、線状導体を成形して誘電体5に接着してもよい。また、線状導体を成形する場合には、その線状導体の一部を成形して接続部材11にしてもよい。
The
以上の構成のアンテナ部2を受信装置筐体6の天板として用いれば、切込み部4の開口を誘電体5が閉塞しているので受信装置内部への塵、埃および異物の混入の恐れがなく、筐体一体型アンテナ1の誤動作、破壊および発火等を防止することができる。よって、設置環境の制約がなくなる。
If the
切込み部4の物理的長さと受信可能周波数とは1対1の関係にあり、筐体一体型アンテナ1が受信すべき周波数がある値に定められると、切込み部4の物理的長さも定まる。ただし、導体3を誘電体5に重ねることで、誘電体5による波長短縮効果が得られるので、切込み部4の物理的長さを等価的に短くすることができる。よって、受信装置筐体6の大きさが切込み部4の物理的長さに制約されなくなり、小形化が可能である。
There is a one-to-one relationship between the physical length of the
次に、図3に示すアンテナ部2を、受信装置筐体6の天面以外の面にも設ける構成を説明する。図7は、受信装置筐体6の天板と底板とをそれぞれアンテナ部2で構成した筐体一体型アンテナ1を示す外観斜視図である。天板を兼ねるアンテナ部2は図3のアンテナ部2と同一の形状であり、底板を兼ねるアンテナ部2は図3のアンテナ部2を表裏反転させた形状である。また、図7には図示していないが、2つのアンテナ部2それぞれが受信装置筐体6内部の回路基板9に接続している。
Next, the structure which provides the
図1に示したように、受信装置筐体6の天板をアンテナ部2として構成した場合、受信性能の劣化を抑えるために、アンテナ部2が天面になる向きに筐体一体型アンテナ1を設置することが望ましい。そのため、設置向きが制約される。
これに対し、図7に示すように、受信装置筐体6の天板および底板をそれぞれアンテナ部2として構成した場合には、どちらのアンテナ部2を天面にしてもよいので、設置向きの天地の制約がなくなる。
As shown in FIG. 1, when the top plate of the
On the other hand, as shown in FIG. 7, when each of the top plate and the bottom plate of the
このように、受信装置筐体6の対向する2面にそれぞれアンテナ部2を設けることにより、設置環境の制約がなくなることに加えて、設置向きの自由度も向上する。また、アンテナ部2を複数設けることにより、空間ダイバーシチの効果が期待できる。なお、図7では対向する2面として天面と底面を例示したが、これに限定されるものではなく、受信装置筐体6の4側面のうちの前面と後面にそれぞれアンテナ部2を設けたり、左面と右面にそれぞれアンテナ部2を設けたりしてもよい。
As described above, by providing the
また、天板を兼ねるアンテナ部2の切込み部4の物理的長さと、底板を兼ねるアンテナ部2の切込み部4の物理的長さを異なる長さにして、共振周波数を変更してもよい。この構成の場合、筐体一体型アンテナ1が2波の異なる周波数を受信できるようになるので、受信可能帯域幅を広げたり、または全く異なる周波数の信号(例えば、デジタルテレビのUHF帯とGPS等のL−Band帯)を受信可能になる。
Further, the resonance frequency may be changed by making the physical length of the
さらに、アンテナ部2を、受信装置筐体6の直交する2面にそれぞれ設けてもよい。例えば、受信装置筐体6の天板と、この天板に直交する向きの1側板をそれぞれアンテナ部2で構成した場合には、水平偏波および垂直偏波を受信できるようになる。これにより、筐体一体型アンテナ1が偏波面の異なるアンテナになり、偏波ダイバーシチの効果が期待できるので、受信性能が向上する。
Furthermore, the
なお、受信装置筐体6の側面に設けたアンテナ部2の接続部材11は、回路基板9と平行な方向に突出することになるので、例えば接続部材11を途中で回路基板9側に折り曲げて接続させたり、回路基板9に接続部材11受け用の突出部を設けて接続させたりすればよい。
Note that the
さらに、アンテナ部2を、受信装置筐体6の2面以上にそれぞれ設けてもよい。例えば、受信装置筐体6の天面、底面および1側面にそれぞれアンテナ部2を設けたり、あるいは天面および2側面にそれぞれアンテナ部2をもうけたりすれば、指向性および偏波方向の異なるアンテナを具備する筐体一体型アンテナ1を形成でき、設置自由度をより向上させることができると共に、空間ダイバーシチおよび偏波ダイバーシチの効果も期待できる。
Further, the
以上より、実施の形態1によれば、内部に回路基板9を収容した受信装置筐体6の少なくとも異なる2面それぞれをアンテナ部2で構成し、アンテナ部2はそれぞれ、誘電体5と、誘電体5の回路基板9側を向く裏面に形成されたマイクロストリップライン7および給電端子8と、給電端子8と回路基板9とを電気的に接続する接続部材11と、誘電体5の表面に形成され、任意長の切込み部4を有する導体3とを備えるように構成した。これにより、複数のアンテナ部2のうちのいずれか1つのアンテナ部2が天面に向くよう設置すればよく、また、切込み部4の開口を誘電体5が閉塞して受信装置筐体6内部への塵、埃および異物の混入を防止するので、設置の自由度を向上させることができる。
As described above, according to the first embodiment, each of at least two different surfaces of the receiving
特に、受信装置筐体6の少なくとも対向する2面それぞれをアンテナ部2で構成した場合には、上記効果に加え、空間ダイバーシチの効果が期待できる。
また、受信装置筐体6の少なくとも直交する2面それぞれをアンテナ部2で構成した場合には、上記効果に加え、偏波ダイバーシチの効果が期待できる。
In particular, when at least two opposing surfaces of the receiving
In addition, when each of at least two orthogonal surfaces of the receiving
実施の形態2.
図8は、実施の形態2に係るアンテナ部2の構成を示す外観斜視図である。上記実施の形態1では、導体3の片面に誘電体5を設けてアンテナ部2を構成したが、本実施の形態2では、図8に示すように、導体3の両面に誘電体5,12を設けてアンテナ部2を構成する。なお、図8において図1〜図7と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。また、図示は省略するが、誘電体5の裏面にはマイクロストリップライン7、給電端子8および接続部材11が設けられている。
FIG. 8 is an external perspective view showing the configuration of the
図8に示すアンテナ部2は、4つの切込み部4を形成した導体3を、誘電体5と誘電体12とで挟み込んだ構成である。受信装置筐体6の少なくとも異なる2面を、それぞれ図8に示すアンテナ部2で構成することにより、導体3が誘電体12に被覆されて外気に露出されないため、導体3の酸化等、経年変化による性能劣化を抑制できる。よって、設置環境の制約がなくなる。また、導体3の切込み部4が外部から見えなくなるため、受信装置筐体6のデザイン性および美観性が損なわれない。加えて、誘電体5と誘電体12とで導体3を挟み込むので、より一層の波長短縮効果が得られ、切込み部4の物理的長さを等価的に短くすることができる。よって、受信装置筐体6の大きさが切込み部4の物理的長さに制約されなくなり、更なる小形化が可能である。
The
以上より、実施の形態2によれば、アンテナ部2が、導体3の、誘電体5で覆われた面とは反対の面を覆う誘電体12を備えるように構成した。このため、導体3を誘電体5,12で挟み込んで酸化等の経年劣化を抑制できるようになり、設置環境の制約がなくなる。
As described above, according to the second embodiment, the
なお、上記実施の形態1,2の図示例では、切込み部4の切込み長を固定しているが、物理的および電気的に可変可能な構造にしてもよい。この構成の場合、アンテナ部2の共振周波数を変化させることが可能となり、受信周波数の選択性が増し、受信帯域の広帯域化を図ることができる。
In the illustrated examples of the first and second embodiments, the cut length of the
1 筐体一体型アンテナ、2 アンテナ部、3 導体、4 切込み部、5 誘電体(第1の誘電体)、6 受信装置筐体、7 マイクロストリップライン(給電線路)、8 給電端子(給電線路)、9 回路基板、10 穴、11 接続部材、12 誘電体(第2の誘電体)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Housing-integrated antenna, 2 Antenna part, 3 Conductor, 4 Cut | notch part, 5 Dielectric material (1st dielectric material), 6 Receiver apparatus housing, 7 Microstrip line (feeding line), 8 Feeding terminal (feeding line) ), 9 circuit board, 10 holes, 11 connecting member, 12 dielectric (second dielectric).
Claims (4)
前記アンテナ部は、それぞれ、
第1の誘電体と、
前記第1の誘電体の前記回路基板側を向く裏面に形成された給電線路と、
前記給電線路と前記回路基板とを電気的に接続する接続部材と、
前記第1の誘電体の表面に形成され、任意長の切込み部を有する導体とを備えることを特徴とする筐体一体型アンテナ。 A housing-integrated antenna in which at least two different surfaces of a housing that accommodates a circuit board are configured with antenna portions,
The antenna portions are respectively
A first dielectric;
A feed line formed on the back surface of the first dielectric facing the circuit board;
A connection member for electrically connecting the power supply line and the circuit board;
A housing-integrated antenna, comprising: a conductor formed on a surface of the first dielectric and having a cut portion having an arbitrary length.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010099721A JP2011233952A (en) | 2010-04-23 | 2010-04-23 | Housing integrated antenna |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2010
- 2010-04-23 JP JP2010099721A patent/JP2011233952A/en active Pending
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