JP2013239929A - Antenna device and spacer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アンテナ装置およびスペーサに関する。 The present invention relates to an antenna device and a spacer.
近年、無線通信の用途拡大に伴い、自動車に搭載される車載用アンテナとして、種々の周波数帯域で動作するアンテナが求められている。例えば、車載用アンテナとしては、FM/AM放送、DAB(Digital Audio Broadcast)等の地上デジタル放送、3G(3rd Generation:第3世代携帯電話)、LTE(Long Term Evolution)、GPS(Global Positioning System:全地球測位システム)、VICS(登録商標)(Vehicle Information and Communication System:道路交通情報通信システム)、ETC(Electronic Toll Collection:電子料金徴収システム)等の周波数帯域で動作するアンテナ等が求められている。 In recent years, with the expansion of wireless communication applications, antennas that operate in various frequency bands have been demanded as in-vehicle antennas mounted on automobiles. For example, as a vehicle-mounted antenna, terrestrial digital broadcasting such as FM / AM broadcasting, DAB (Digital Audio Broadcast), 3G (3rd Generation: third generation mobile phone), LTE (Long Term Evolution), GPS (Global Positioning System: There is a need for antennas that operate in frequency bands such as the Global Positioning System, VICS (registered trademark) (Vehicle Information and Communication System), and ETC (Electronic Toll Collection). .
これらに代表される車載用アンテナの中には、車内に設置できるものや、フロントガラスまたはリアガラスに貼り付けたりするものもあるが、良好な電界強度を得るために、ルーフトップ等のボディ外部に取り付けられるものも多い。しかしながら、ボディ外部に取り付けられるアンテナ装置のサイズが大きくなると、意匠が損なわれたり、走行性能に影響を及ぼしたりするといった問題を生じる。そこで、このような問題を回避するため、従来、小型化が考慮されたアンテナ装置が考案されている。 Some of the in-vehicle antennas typified by these can be installed in the car, or can be attached to the windshield or rear glass. Many can be attached. However, when the size of the antenna device attached to the outside of the body becomes large, there arises a problem that the design is damaged or the running performance is affected. Therefore, in order to avoid such a problem, an antenna device in consideration of downsizing has been conventionally devised.
例えば、下記特許文献1には、共振周波数が5.8GHzのETC用のアンテナとして使用されるアンテナ装置であって、各々が金属板からなる放射導体と接地導体とが平行に配置されたアンテナ素子を有するアンテナ装置が開示されている。このアンテナ装置において、放射導体と接地導体とを重なり合わせているのは、アンテナ装置のサイズを小型化するためと考えられる。 For example, the following Patent Document 1 discloses an antenna device that is used as an antenna for ETC having a resonance frequency of 5.8 GHz, and each of which is an antenna element in which a radiating conductor and a grounding conductor each made of a metal plate are arranged in parallel. An antenna device having the following is disclosed. In this antenna apparatus, the radiation conductor and the ground conductor are overlapped with each other in order to reduce the size of the antenna apparatus.
しかしながら、上記特許文献1のアンテナ装置においては、給電ケーブルを含めた小型化が困難であるという問題がある。上記特許文献1のアンテナ装置では、給電ケーブルが、アンテナ素子の側方(アンテナ素子の表面と平行な方向)に引き出されているためである。特に、上記特許文献1のアンテナ装置では、その上方から見たときに、給電ケーブルがアンテナ装置の本体から徐々に離れていくように延伸している。 However, the antenna device of Patent Document 1 has a problem that it is difficult to reduce the size including the power feeding cable. This is because, in the antenna device of Patent Document 1, the feeding cable is drawn out to the side of the antenna element (in a direction parallel to the surface of the antenna element). In particular, in the antenna device of Patent Document 1, when viewed from above, the feeding cable extends so as to gradually move away from the main body of the antenna device.
このため、上記特許文献1のアンテナ装置では、アンテナ装置本体外に同軸ケーブルの設置スペースが必要となるため、本質的な小型化に資するものではない。上記特許文献1のアンテナ装置において、同軸ケーブルを折り曲げる等により、本体内に同軸ケーブルを這わせるように設計変更することも考えられるが、当然、アンテナ装置本体のサイズが大きくなってしまう。 For this reason, the antenna device of Patent Document 1 requires an installation space for the coaxial cable outside the antenna device body, and thus does not contribute to substantial downsizing. In the antenna device of Patent Document 1, it is conceivable to change the design so that the coaxial cable is placed inside the main body by bending the coaxial cable or the like, but naturally the size of the antenna device main body is increased.
また、上記特許文献1のアンテナ装置では、アンテナ素子の表面上且つ縁部に同軸ケーブルが接続されているため、少なくともアンテナ素子の縁部まで同軸ケーブルの径に応じた厚みが必要となり、薄型化することも困難である。また、上記特許文献1のアンテナ装置では、同軸ケーブルを本体外に引き出すための開口部がレドームに形成されており、デザイン性にも影響を及ぼしている。 Further, in the antenna device of Patent Document 1, since the coaxial cable is connected to the surface of the antenna element and to the edge portion, the thickness corresponding to the diameter of the coaxial cable is required at least to the edge portion of the antenna element, and the thickness is reduced. It is also difficult to do. Further, in the antenna device of Patent Document 1, an opening for drawing the coaxial cable out of the main body is formed in the radome, which also affects the design.
さらなる問題として、上記特許文献1のアンテナ装置においては、給電点をアンテナ素子の端部以外の場所に設けることができない。上記特許文献1のアンテナ装置では、同軸ケーブルを、アンテナ素子の側方に引き出しているため、給電点をアンテナ素子の端部以外の場所に設けると、同軸ケーブルがアンテナ素子の表面上に沿って延伸する部分が長くなり、同軸ケーブルとアンテナ素子との間に寄生抵抗、寄生容量、または寄生インダクタンスが発生してしまい、これらが原因となってアンテナ特性への影響を及ぼすからである。このような給電点の位置の制約により、上記特許文献1のアンテナ装置では、設計の自由度が低く、仕様上の様々な要求に対して柔軟に対応することができない。 As a further problem, in the antenna device of Patent Document 1, the feeding point cannot be provided at a place other than the end of the antenna element. In the antenna device of Patent Document 1, since the coaxial cable is pulled out to the side of the antenna element, when the feeding point is provided at a place other than the end of the antenna element, the coaxial cable extends along the surface of the antenna element. This is because the stretched portion becomes longer, and parasitic resistance, parasitic capacitance, or parasitic inductance is generated between the coaxial cable and the antenna element, which influences the antenna characteristics. Due to such restrictions on the position of the feeding point, the antenna device of Patent Document 1 has a low degree of design freedom and cannot flexibly meet various specifications requirements.
このように、従来のアンテナ装置では、アンテナ特性へ影響を及ぼすことなく、小型化および薄型化を実現することができない。本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、アンテナ特性へ影響を及ぼすことなく、小型化することが可能なアンテナ装置を提供することにある。 As described above, the conventional antenna device cannot be reduced in size and thickness without affecting the antenna characteristics. The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an antenna device that can be miniaturized without affecting antenna characteristics.
上記課題を解決するために、本発明に係るアンテナ装置は、平面アンテナを備え、 前記平面アンテナには、当該平面アンテナの表面に形成されたアンテナパターンから延伸する同軸ケーブルを当該平面アンテナの裏面側に引き出すための開口部が形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, an antenna device according to the present invention includes a planar antenna, and a coaxial cable extending from an antenna pattern formed on the surface of the planar antenna is connected to the planar antenna on the back side of the planar antenna. An opening for pulling it out is formed.
このアンテナ装置によれば、同軸ケーブルを平面アンテナの側方に引き出す必要がないため、すなわち、平面アンテナの側方に同軸ケーブルを這わせるためのスペースが必要ないため、そのサイズを小型化することができる。また、同軸ケーブルを平面アンテナの側方から外部に引き出すための開口部を形成する必要が無いため、デザイン性に影響を及ぼすこともない。 According to this antenna device, since it is not necessary to pull out the coaxial cable to the side of the planar antenna, that is, there is no need for a space for the coaxial cable to go to the side of the planar antenna, the size of the antenna device can be reduced. Can do. Further, since it is not necessary to form an opening for drawing the coaxial cable from the side of the planar antenna to the outside, the design is not affected.
また、このアンテナ装置によれば、給電点を平面アンテナの縁部以外の場所に設けることができ、この場合であっても、開口部を給電点の近傍に設けることで、同軸ケーブルが平面アンテナの表面に沿って延伸する部分を殆ど無くすことができ、よって、アンテナ特性に影響が及ぶことはない。 Further, according to this antenna device, the feeding point can be provided at a place other than the edge of the planar antenna. Even in this case, the coaxial cable can be connected to the planar antenna by providing the opening near the feeding point. The portion extending along the surface of the antenna can be almost eliminated, so that the antenna characteristics are not affected.
すなわち、このアンテナ装置によれば、給電点の位置の制約が無くなるため、設計の自由度が高く、仕様上の様々な要求に対して柔軟に対応することができる。特に、給電点を平面アンテナの中央部近傍に設けることもできるため、アンテナ装置本体のサイズを小型化しつつ、従来のアンテナ装置では実現できなかった縁部の薄い形状(例えば、その厚みが中央部から縁部に向かって徐々に薄くなっていくような形状)とすることも可能である。 That is, according to this antenna device, since there is no restriction on the position of the feeding point, the degree of freedom in design is high, and it is possible to flexibly respond to various requirements in the specification. In particular, since the feeding point can be provided in the vicinity of the central portion of the planar antenna, the size of the antenna device main body can be reduced, and the shape of the edge that cannot be realized by the conventional antenna device (for example, the thickness is the central portion). It is also possible to make the shape gradually thinner toward the edge.
上記アンテナ装置において、積層された複数の平面アンテナを備え、前記複数の平面アンテナの各々には、当該平面アンテナの表面に形成されたアンテナパターンから延伸する同軸ケーブルを当該平面アンテナの裏面側に引き出すための開口部が形成されていることが好ましい。 The antenna apparatus includes a plurality of stacked planar antennas, and a coaxial cable extending from an antenna pattern formed on the surface of the planar antenna is drawn out to the back side of the planar antenna for each of the planar antennas. It is preferable that an opening is formed.
この構成によれば、複数の周波数帯域での動作が可能でありながらも、上記アンテナ装置と同様の効果を奏することができる。 According to this configuration, it is possible to achieve the same effect as the antenna device while being able to operate in a plurality of frequency bands.
上記アンテナ装置において、前記複数の平面アンテナの少なくともいずれか一の平面アンテナには、当該平面アンテナの表面に形成されたアンテナパターンから延伸する同軸ケーブルを当該平面アンテナの裏面側に引き出すための第1の開口部に加え、当該平面アンテナの表面側に配置された他の平面アンテナに接続された同軸ケーブルを当該平面アンテナの裏面側に引き出すための第2の開口部が形成されていることが好ましい。 In the antenna device, a first planar antenna for pulling out a coaxial cable extending from an antenna pattern formed on the surface of the planar antenna to the back surface side of the planar antenna is at least one planar antenna of the plurality of planar antennas. It is preferable that a second opening for drawing out a coaxial cable connected to another planar antenna disposed on the front surface side of the planar antenna to the rear surface side of the planar antenna is formed. .
この構成によれば、上層の平面アンテナに対応する同軸ケーブルを、下層の平面アンテナの側方を迂回させることなく、下層の平面アンテナの裏面側に引き出すことができる。これにより、下層の平面アンテナの側方に、上層の平面アンテナを迂回させるためのスペースを設ける必要が無くなるため、アンテナ装置本体のサイズを小型化することができる。 According to this configuration, the coaxial cable corresponding to the upper planar antenna can be drawn out to the back side of the lower planar antenna without bypassing the side of the lower planar antenna. This eliminates the need for providing a space for bypassing the upper planar antenna on the side of the lower planar antenna, thereby reducing the size of the antenna device body.
上記アンテナ装置において、前記一の平面アンテナに形成された前記第2の開口部は、前記他の平面アンテナに形成された前記開口部と重なる位置に形成されていることが好ましい。 In the antenna device, it is preferable that the second opening formed in the one planar antenna is formed at a position overlapping the opening formed in the other planar antenna.
この構成によれば、上層の平面アンテナに対応する同軸ケーブルを、略直線状に、下層の平面アンテナの裏面側に引き出すことができる。これにより、同軸ケーブルによる、アンテナ特性への影響をより抑制することができる。 According to this configuration, the coaxial cable corresponding to the upper planar antenna can be drawn out substantially linearly to the back surface side of the lower planar antenna. Thereby, the influence on the antenna characteristic by a coaxial cable can be suppressed more.
上記アンテナ装置において、前記複数の平面アンテナの少なくともいずれか一の平面アンテナには、当該平面アンテナの表面に形成されたアンテナパターンから延伸する同軸ケーブルとともに、当該平面アンテナの表面側に配置された他の平面アンテナに接続された同軸ケーブルを、当該平面アンテナの裏面側に引き出すための開口部が形成されていることが好ましい。 In the antenna device, at least one planar antenna of the plurality of planar antennas includes a coaxial cable extending from an antenna pattern formed on the surface of the planar antenna, and another disposed on the surface side of the planar antenna. It is preferable that an opening for pulling out the coaxial cable connected to the planar antenna to the back side of the planar antenna is formed.
この構成によれば、下層の平面アンテナにおいては、当該平面アンテナに対応する同軸ケーブルと、上層の平面アンテナに対応する同軸ケーブルとを、1つの開口部に通すことができるため、当該平面アンテナにおける開口部の数を抑えることができ、平面アンテナのスペースを有効に利用することができる。また、これらの同軸ケーブルを整然と下方に引き出すことができる。 According to this configuration, in the lower planar antenna, the coaxial cable corresponding to the planar antenna and the coaxial cable corresponding to the upper planar antenna can be passed through one opening. The number of openings can be reduced, and the space of the planar antenna can be used effectively. Moreover, these coaxial cables can be pulled out in an orderly manner.
上記アンテナ装置において、前記一の平面アンテナに形成された前記開口部は、前記他の平面アンテナに形成された前記開口部よりも大きいサイズを有することが好ましい。 In the antenna device, it is preferable that the opening formed in the one planar antenna has a larger size than the opening formed in the other planar antenna.
この構成によれば、上層の平面アンテナの開口部を、下層の平面アンテナの開口部よりも小さくすることができる。すなわち、各層の開口部の大きさを必要最小限とすることができ、各平面アンテナ上のスペースを有効に利用することができる。 According to this configuration, the opening of the upper planar antenna can be made smaller than the opening of the lower planar antenna. That is, the size of the opening of each layer can be minimized, and the space on each planar antenna can be used effectively.
この場合であっても、上層の平面アンテナの開口部から引き出される同軸ケーブルの数は、下層の平面アンテナの開口部から引き出される同軸ケーブルの数よりも少ないため、各層において、同軸ケーブルにストレスを与えずに、同軸ケーブルを引き出すことができる。 Even in this case, since the number of coaxial cables drawn from the openings of the upper planar antenna is smaller than the number of coaxial cables drawn from the openings of the lower planar antenna, stress is applied to the coaxial cables in each layer. The coaxial cable can be pulled out without giving.
上記アンテナ装置において、前記開口部に嵌め込まれ、当該平面アンテナと対向する他の平面アンテナとの間隔を規定するスペーサ、をさらに備え、前記スペーサは、当該スペーサの上面から下面に到る第1の貫通孔と、当該スペーサの側面を貫通し、前記第1の貫通孔に通じる第2の貫通孔とが形成されていることが好ましい。 The antenna device further includes a spacer that is fitted into the opening and defines a distance from another planar antenna facing the planar antenna, wherein the spacer extends from the upper surface to the lower surface of the spacer. It is preferable that a through hole and a second through hole that penetrates the side surface of the spacer and communicates with the first through hole are formed.
この構成によれば、スペーサの側方から下方へ、同軸ケーブルを容易且つ確実に導くことができる。特に、同軸ケーブルの通路がスペーサの筒部内に制限されるため、同軸ケーブルを、開口部の側方にはみ出すことなく、アンテナ装置の下方へ確実に引き出すことができる。これにより、例えば、同軸ケーブルが撓んだとしても、当該同軸ケーブルが平面アンテナと接してアンテナ特性に影響を及ぼしてしまったり、平面アンテナに圧力を加えて変形させてしまったりすることはない。 According to this configuration, the coaxial cable can be easily and reliably guided from the side of the spacer to the bottom. In particular, since the passage of the coaxial cable is limited within the cylindrical portion of the spacer, the coaxial cable can be reliably pulled out below the antenna device without protruding to the side of the opening. Thus, for example, even if the coaxial cable is bent, the coaxial cable does not contact the planar antenna and affect the antenna characteristics, or the planar antenna is not deformed by applying pressure.
また、この構成によれば、スペーサが、対向する平面アンテナ同士の間隔を規定するスペーサ部として機能するため、上記間隔を任意の間隔としたい場合には、その間隔に応じた高さ寸法となっているスペーサを用いればよく、容易にこれを実現することが可能となっている。 In addition, according to this configuration, the spacer functions as a spacer portion that defines the interval between the opposing planar antennas. Therefore, when the interval is desired to be an arbitrary interval, the height is set according to the interval. It is sufficient to use spacers that are used, and this can be easily realized.
上記アンテナ装置において、前記スペーサは、当該スペーサと同様に構成された他のスペーサと連結可能なものであり、前記スペーサは、前記他のスペーサに形成されている前記第1の貫通孔に差し込み可能な差し込み部を有しており、当該差し込み部を前記他のスペーサに形成されている前記第1の貫通孔に差し込むことにより、当該スペーサが嵌め込まれた平面アンテナを前記他のスペーサとの間に挟んだ状態で、前記他のスペーサに連結可能であることが好ましい。 In the antenna device, the spacer can be connected to another spacer configured in the same manner as the spacer, and the spacer can be inserted into the first through hole formed in the other spacer. And inserting the insertion portion into the first through-hole formed in the other spacer so that the planar antenna in which the spacer is fitted is interposed between the other spacer. It is preferable to be able to be connected to the other spacer in the sandwiched state.
この構成によれば、互いに連結された複数のスペーサにより、支柱を構築し、当該支柱により、複数の平面アンテナを、所定の間隔を有して互いに積層された状態で、確実に支持することができる。また、各スペーサには、上下方向に貫通する第1の貫通孔が形成されているため、上記支柱内に、複数の同軸ケーブルの通路を確保することができる。 According to this configuration, it is possible to construct a support column with a plurality of spacers connected to each other, and to reliably support a plurality of planar antennas stacked on each other with a predetermined interval by the support column. it can. Moreover, since the 1st through-hole penetrated to an up-down direction is formed in each spacer, the channel | path of a several coaxial cable can be ensured in the said support | pillar.
上記アンテナ装置において、前記スペーサが有する前記差し込み部の側面には、当該差し込み部を前記他のスペーサに形成されている前記第1の貫通孔に差し込んだときに、前記他のスペーサに形成されている前記第2の貫通孔と重なる位置に、当該側面を貫通し、前記第1の貫通孔に通じる第3の貫通孔が形成されていることが好ましい。 In the antenna device, a side surface of the insertion portion of the spacer is formed in the other spacer when the insertion portion is inserted into the first through hole formed in the other spacer. It is preferable that a third through hole penetrating the side surface and communicating with the first through hole is formed at a position overlapping with the second through hole.
この構成によれば、複数のスペーサを易且つ確実に連結することが可能でありつつ、このように複数のスペーサが互いに連結された状態であっても、複数のスペーサの各々について、当該スペーサの側方から、対応する同軸ケーブルを、当該スペーサの内部(第1の貫通孔)に導くことができる。 According to this configuration, it is possible to easily and reliably connect the plurality of spacers, and even when the plurality of spacers are connected to each other in this manner, the spacer From the side, the corresponding coaxial cable can be guided to the inside (first through hole) of the spacer.
上記アンテナ装置において、前記スペーサが有する前記差し込み部の側面には、当該差し込み部を前記他のスペーサに形成されている前記第1の貫通孔に差し込んだときに、前記他のスペーサに形成されている第1の嵌合部と対向する位置に、前記第1の嵌合部と嵌合する第2の嵌合部が形成されていることが好ましい。 In the antenna device, a side surface of the insertion portion of the spacer is formed in the other spacer when the insertion portion is inserted into the first through hole formed in the other spacer. It is preferable that the 2nd fitting part fitted to the said 1st fitting part is formed in the position facing the 1st fitting part which is present.
この構成によれば、複数のスペーサを互いに連結された状態で確実に固定させることができる。これにより、複数のスペーサによって、複数の平面アンテナをより確実に支持することができる。 According to this configuration, the plurality of spacers can be reliably fixed in a state of being connected to each other. Thereby, a some planar antenna can be more reliably supported by a some spacer.
また、本発明に係るスペーサは、平面アンテナに形成された開口部に嵌め込まれ、当該平面アンテナと対向する他の平面アンテナとの間隔を規定するスペーサであって、前記スペーサは、当該スペーサの上面から下面に至る第1の貫通孔と、当該スペーサの側面を貫通し、前記第1の貫通孔に通じる第2の貫通孔とが形成されていることを特徴とする。 The spacer according to the present invention is a spacer that is fitted into an opening formed in the planar antenna and defines a distance between the planar antenna and another planar antenna, and the spacer is an upper surface of the spacer. A first through-hole extending from the bottom surface to the lower surface and a second through-hole penetrating the side surface of the spacer and communicating with the first through-hole are formed.
このスペーサによれば、当該スペーサの側方から下方へ、同軸ケーブルを容易且つ確実に導くことができる。特に、同軸ケーブルの通路が当該スペーサの筒部内に制限されるため、同軸ケーブルを、開口部の側方にはみ出すことなく、アンテナ装置の下方へ確実に引き出すことができる。これにより、例えば、同軸ケーブルが撓んだとしても、当該同軸ケーブルが平面アンテナと接してアンテナ特性に影響を及ぼしてしまったり、平面アンテナに圧力を加えて変形させてしまったりすることはない。 According to this spacer, the coaxial cable can be guided easily and reliably from the side of the spacer downward. In particular, since the passage of the coaxial cable is restricted within the cylindrical portion of the spacer, the coaxial cable can be reliably pulled out below the antenna device without protruding to the side of the opening. Thus, for example, even if the coaxial cable is bent, the coaxial cable does not contact the planar antenna and affect the antenna characteristics, or the planar antenna is not deformed by applying pressure.
また、このスペーサによれば、対向する平面アンテナ同士の間隔を規定するスペーサ部として機能するため、上記間隔を任意の間隔としたい場合には、その間隔に応じた高さ寸法となっているスペーサを用いればよく、容易にこれを実現することが可能となっている。 In addition, according to this spacer, it functions as a spacer portion that defines the interval between the opposing planar antennas. Therefore, when the interval is desired to be an arbitrary interval, the spacer has a height dimension corresponding to the interval. Can be used, and this can be easily realized.
本発明によれば、アンテナ特性へ影響を及ぼすことなく、小型化することが可能なアンテナ装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the antenna apparatus which can be reduced in size without affecting an antenna characteristic can be provided.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
〔第1実施形態〕
初めに、図1を参照して、本発明の第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態に係るアンテナ装置10の構成を示す。図1(a)は、第1実施形態に係るアンテナ装置10の構成を示す平面図である。図1(b)は、第1実施形態に係る平面アンテナ10の構成を示す側面図である。
[First Embodiment]
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a configuration of an
(アンテナ装置10の構成)
図1に示すように、本実施形態のアンテナ装置10は、1つの平面アンテナ100および1本の同軸ケーブル150を備えている。本実施形態では、説明を分かり易くするために、アンテナ装置10の構成要素のうち、平面アンテナ100および同軸ケーブル150のみを図示及び説明しているが、実際には、本実施形態のアンテナ装置10は、これ以外にも、回路基板、本体カバー(例えば、レドーム)、台座等、その利用に則した他の構成要素を含み得る。
(Configuration of antenna device 10)
As shown in FIG. 1, the
(平面アンテナ100の構成)
平面アンテナ100は、図1に示すように、基板110の表面に導体層120が積層されて構成されている、逆F型アンテナである。本実施形態では、平面アンテナの一例として逆F型アンテナを用いているが、これ以外のアンテナ(モノポールアンテナ、ループアンテナ等)を用いてもよい。
(Configuration of planar antenna 100)
As shown in FIG. 1, the
(基板110)
基板110は、薄板状の絶縁体が用いられており、平面アンテナ100の基礎となる部分である。本実施形態では、上記絶縁体として、ポリイミドフィルム等の誘電体フィルムが用いられているが、これ以外のものを用いてもよい。また、本実施形態では、基板110の形状は長方形状であるが、これ以外の形状であってもよい。
(Substrate 110)
A thin plate-like insulator is used for the
(導体層120)
導体層(アンテナパターン)120は、薄板状の導体が用いられており、地板122、短絡部124、および放射素子126を備えて構成されている。本実施形態においては、上記導体として、導体箔(例えば、銅箔)が用いられているが、これ以外のものを用いてもよい。
(Conductor layer 120)
The conductor layer (antenna pattern) 120 uses a thin plate-like conductor, and includes a
地板122、短絡部124、および放射素子126の各々は、限られたスペース内で、当該平面アンテナ100をその目的とする周波数帯域で良好に動作させるための、適切な形状および配置となっている。
Each of the
例えば、地板122は、比較的大きな面積を有する長方形状となっている。また、放射素子126は、帯状に延伸しており、上記周波数帯域内に共振点を持たせるために、その全長が、概ね、上記周波数帯域の中心周波数の1/4波長となっている。特に、本実施形態の放射素子126は、当該放射素子126の設置スペースを、基板110内に収めるために、そのパターンが、多重に折り返されたいわゆるメアンダ形状となっている。また、短絡部124は、インピーダンス整合を図るべく、平面アンテナ100の入力インピーダンスを最適化するため、地板122と放射素子126とを、短絡するように構成されている。
For example, the
(給電点128)
地板122には、同軸ケーブル150の外側導体が接続(例えば、半田付け)される。地板122において、同軸ケーブル150の外側導体が接続される点を、「給電点128A」と称する。
(Feeding point 128)
An outer conductor of the
放射素子126には、同軸ケーブル150の内側導体が接続(例えば、半田付け)される。放射素子126において、同軸ケーブル150の内側導体が接続される点を、「給電点128B」と称する。また、給電点128Aおよび給電点128Bをまとめて「給電点128」と称する。
The radiating
(開口部130)
本実施形態の平面アンテナ100において注目すべき点は、その給電点128近傍において、給電点128から延伸する同軸ケーブル150(第1の同軸ケーブル)を、当該平面アンテナ100の裏面側に引き出すための開口部130(第1の開口部)が形成されている点である。
(Opening 130)
A point to be noted in the
これにより、本実施形態のアンテナ装置10においては、図1に示すように、給電点128に接続された同軸ケーブル150を、給電点128の近傍において下方にL字状に折り曲げることにより、当該同軸ケーブル150を、開口部130を貫通させて、平面アンテナ100の裏面側(下側)に引き出すことが可能となっている。
Thereby, in the
すなわち、本実施形態のアンテナ装置10は、同軸ケーブル150を平面アンテナ100の側方に引き出す必要がないため、平面アンテナ100の側方に同軸ケーブル150を這わせるためのスペースが必要なく、そのサイズを小型化することができる。また、同軸ケーブル150を平面アンテナ100の側方から外部に引き出すための開口部を形成する必要が無いため、デザイン性に影響を及ぼすこともない。
That is, the
また、本実施形態のアンテナ装置10は、給電点128を平面アンテナ100における縁部以外の場所(例えば、中央部近傍)に設けることができ、この場合であっても、同軸ケーブル150が当該平面アンテナ100の表面に沿って延伸する部分が殆ど生じないため、同軸ケーブル150によるアンテナ特性への影響を抑制することができる。
Further, in the
〔第2実施形態〕
次に、図2を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。図2は、第2実施形態に係るアンテナ装置10の構成を示す。図2(a)は、第2実施形態に係るアンテナ装置10の構成を示す平面図である。図2(b)は、第2実施形態に係る平面アンテナ10の構成を示す側面図である。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a configuration of the
本実施形態のアンテナ装置10は、複数の平面アンテナ100を備えている、いわゆる統合アンテナ装置である。具体的には、本実施形態のアンテナ装置10は、図4に示すように、上方から順に、3つの平面アンテナ100(平面アンテナ100−1、平面アンテナ100−2、平面アンテナ100−3)が、各平面アンテナ100の主面が互いに平行となるように、互いに積層されて構成されている。各平面アンテナ100は、図1に示す平面アンテナ100と同様の構成を有しているが、目的とする周波数帯域が互いに異なる。
The
このようなアンテナ装置10は、自動車のルーフへの搭載に適した車載用アンテナ装置への利用が考えられる。特に、本実施形態のアンテナ装置10は、図2に示すように、各同軸ケーブル150が、基板110の外周縁部から外側へはみ出すことなく、アンテナ装置10の下方へ引き出されるため、小型化やデザイン性が要求されるルーフアンテナへの利用に適している。
Such an
例えば、第1層の平面アンテナ100−1を、3G(3rd Generation)/LTE(Long Term Evolution)用として用い、第2層の平面アンテナ100−2を、DAB(Digital Audio Broadcast)用として用い、第3層のアンテナ3を、GPS(Global Positioning System)用として用いる、といった具合である。 For example, the first layer planar antenna 100-1 is used for 3G (3rd Generation) / LTE (Long Term Evolution), and the second layer planar antenna 100-2 is used for DAB (Digital Audio Broadcast). The third layer antenna 3 is used for GPS (Global Positioning System).
もちろん、各平面アンテナ100の用途はこれらに限るものではない。例えば、各平面アンテナ100の用途を、ITS用(700MHz)、Wi−Fi用(2.4GHz、5GHz)、Bluetooth(登録商標)用(2.4GHz)としてもよい。当然、当該アンテナ装置10は、車載用アンテナ装置以外(例えば、携帯電話機、スマートフォン、タブレット端末等)の利用にも適している。
Of course, the use of each
本実施形態のアンテナ装置10において注目すべき点は、以下(1)〜(4)のとおりである。
The points to be noted in the
(1)各平面アンテナ100において、給電点128がその縁部以外の場所に設けられている。
(1) In each
(2)各平面アンテナ100において、給電点128近傍に開口部130が形成されている。そして、各平面アンテナ100において、対応する同軸ケーブル150が、開口部130を介して、当該平面アンテナ100の裏面側に引き出されている。すなわち、いずれの平面アンテナ100においても、同軸ケーブル150が表面上に沿って延伸する部分が殆ど生じていない。
(2) In each
例えば、第1層の平面アンテナ100−1には、開口部130−1が形成されており、対応する同軸ケーブル150−1が、開口部130−1を介して、当該平面アンテナ100−1の裏面側に引き出されている。 For example, the opening antenna 130-1 is formed in the first-layer planar antenna 100-1, and the corresponding coaxial cable 150-1 is connected to the planar antenna 100-1 via the opening 130-1. It is pulled out to the back side.
また、第2層の平面アンテナ100−2には、開口部130−2が形成されており、対応する同軸ケーブル150−2が、開口部130−2を介して、当該平面アンテナ100−2の裏面側に引き出されている。 Moreover, the opening 130-2 is formed in the planar antenna 100-2 of the second layer, and the corresponding coaxial cable 150-2 is connected to the planar antenna 100-2 via the opening 130-2. It is pulled out to the back side.
また、第3層の平面アンテナ100−3には、開口部130−3が形成されており、対応する同軸ケーブル150−3が、開口部130−3を介して、当該平面アンテナ100−3の裏面側に引き出されている。 In addition, the opening 130-3 is formed in the third-layer planar antenna 100-3, and the corresponding coaxial cable 150-3 is connected to the planar antenna 100-3 via the opening 130-3. It is pulled out to the back side.
(3)下層の開口部130は、上層の開口部130よりも径が大きくなっている。これにより、上層の平面アンテナ100に対応する同軸ケーブル150を、下層の平面アンテナ100に対応する同軸ケーブル150とともに、下層の開口部130を貫通させることが可能となっている。
(3) The
例えば、図2に示す例では、第2層の開口部130−2は、第1層の開口部130−1よりも径が大きくなっており、第3層の開口部130−3は、第2層の開口部130−2よりも径が大きくなっている。 For example, in the example shown in FIG. 2, the opening 130-2 in the second layer has a larger diameter than the opening 130-1 in the first layer, and the opening 130-3 in the third layer The diameter is larger than that of the two-layer opening 130-2.
これにより、第1層の平面アンテナ100−1に対応する同軸ケーブル150−1を、第1層の開口部130−1、第2層の開口部130−2、および、第3層の開口部130−3を貫通させることが可能となっている。 As a result, the coaxial cable 150-1 corresponding to the first-layer planar antenna 100-1 is connected to the first-layer opening 130-1, the second-layer opening 130-2, and the third-layer opening. It is possible to penetrate 130-3.
また、第2層の平面アンテナ100−2に対応する同軸ケーブル150−2を、第2層の開口部130−2、および、第3層の開口部130−3を貫通させることが可能となっている。 Further, the coaxial cable 150-2 corresponding to the second-layer planar antenna 100-2 can be passed through the second-layer opening 130-2 and the third-layer opening 130-3. ing.
(4)各平面アンテナ100において、給電点128の位置(平面上の位置)は、他の平面アンテナ100における給電点128の位置(平面上の位置)と略同位置となっている。これに応じて、各平面アンテナ100において、開口部130の位置(平面上の位置)は、他の平面アンテナ100における開口部130の位置(平面上の位置)と略同位置となっている。
(4) In each
例えば、図2(a)に示すように、アンテナ装置10を上方から見たとき、開口部130−1、開口部130−2、および、開口部130−3が、互いに重なり合っている。
For example, as shown in FIG. 2A, when the
これにより、図2(b)に示すように、第1層の平面アンテナ100−1に対応する同軸ケーブル150−1を、第1層の開口部130−1、第2層の開口部130−2、および、第3層の開口部130−3を貫通するように、他の同軸ケーブル150とともに、略直線状に引き出すことが可能となっている。
As a result, as shown in FIG. 2 (b), the coaxial cable 150-1 corresponding to the first-layer planar antenna 100-1 is connected to the first-layer opening 130-1 and the second-
また、図2(b)に示すように、第2層の平面アンテナ100−2に対応する同軸ケーブル150−2を、第2層の開口部130−2、および、第3層の開口部130−3を貫通するように、他の同軸ケーブル150とともに、略直線状に引き出すことが可能となっている。
2B, the coaxial cable 150-2 corresponding to the planar antenna 100-2 of the second layer is connected to the opening 130-2 of the second layer and the
このように、本実施形態のアンテナ装置10においては、複数の平面アンテナ100に対応する複数の開口部130が互いに重なりあっている。これにより、複数の同軸ケーブル150を、まとまった状態で、下方に直線状に引き出すことが可能となっている。すなわち、各同軸ケーブル150は、平面アンテナ100の表面に沿って延伸する部分が殆ど生じないため、同軸ケーブル150によるアンテナ特性への影響を抑制することができる。
Thus, in the
〔第3実施形態〕
次に、図3を参照して、本発明の第3実施形態について説明する。図3は、第3実施形態に係るアンテナ装置10の構成を示す。図3(a)は、第3実施形態に係るアンテナ装置10の構成を示す平面図である。図3(b)は、第3実施形態に係る平面アンテナ10の構成を示す側面図である。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows a configuration of the
第2実施形態では、複数の開口部130の位置を互いに同じ位置(平面上の位置)とする場合のアンテナ装置10の構成例を説明したが、第3実施形態では、複数の開口部130の位置を互いに異なる位置(平面上の位置)とする場合のアンテナ装置10の構成例を説明する。
In the second embodiment, the configuration example of the
本実施形態のアンテナ装置10において注目すべき点は、以下(5)〜(7)のとおりである。
The points to be noted in the
(5)各平面アンテナ100において、給電点128がその縁部以外の場所に設けられている。
(5) In each
(6)複数の平面アンテナ100に対応する複数の給電点128の位置(平面上の位置)が互いに異なっている。これに応じて、複数の平面アンテナ100に対応する複数の第1の開口部130の位置(平面上の位置)が互いに異なっている。すなわち、本実施形態のアンテナ装置10においては、当該アンテナ装置10を上方から見たときに、複数の第1の開口部130が互いに重なりあっていない。
(6) The positions (positions on the plane) of the plurality of feeding points 128 corresponding to the plurality of
例えば、図3(a)に示すように、アンテナ装置10を上方から見たとき、第1層の第1の開口部130−1、第2層の第1の開口部130−2B、および、第3層の第1の開口部130−3Cは、互いに重なり合っていない。このため、これらの第1の開口部だけでは、各同軸ケーブル150を下方に直線状に引き出すことができない。
For example, as shown in FIG. 3A, when the
(7)そこで、下層の平面アンテナ100には、上記第1の開口部130に加え、上層の平面アンテナ100に対応する同軸ケーブル150を、当該平面アンテナの下方に引き出すための第2の開口部130が、上層の開口部130と略同位置(平面上の位置)に形成されている。
(7) Therefore, in the lower
例えば、図3に示す例では、第2層の平面アンテナ100−2には、第1層の平面アンテナ100−1に対応する同軸ケーブル150−1を下方に引き出すための第2の開口部130として、開口部130−2Aが、第1層の開口部130−1と略同位置(平面上の位置)に形成されている。
For example, in the example shown in FIG. 3, the second-layer planar antenna 100-2 has a
また、第3層の平面アンテナ100−3には、第1層の平面アンテナ100−1に対応する同軸ケーブル150−1を下方に引き出すための第2の開口部130として、開口部130−3Aが、第1層の開口部130−1と略同位置(平面上の位置)に形成されている。
Further, the third layer planar antenna 100-3 has an opening 130-3A as a
また、第3層の平面アンテナ100−3には、第2層の平面アンテナ100−2に対応する同軸ケーブル150−2を下方に引き出すための第2の開口部130として、開口部130−3Bが、第2層の開口部130−2Bと略同位置(平面上の位置)に形成されている。
Further, the third-layer planar antenna 100-3 has an opening 130-3B as a
これにより、図3(b)に示すように、第1層の平面アンテナ100−1に対応する同軸ケーブル150−1を、第1層の開口部130−1、第2層の開口部130−2A、および、第3層の開口部130−3Aを貫通するように、略直線状に下方に引き出すことが可能となっている。
Accordingly, as shown in FIG. 3B, the coaxial cable 150-1 corresponding to the first-layer planar antenna 100-1 is connected to the first-layer opening 130-1 and the second-
また、図3(b)に示すように、第2層の平面アンテナ100−2に対応する同軸ケーブル150−2を、第2層の開口部130−2B、および、第3層の開口部130−3Bを貫通するように、略直線状に下方に引き出すことが可能となっている。
Further, as shown in FIG. 3B, the coaxial cable 150-2 corresponding to the planar antenna 100-2 of the second layer is connected to the opening 130-2B of the second layer and the
このように、本実施形態のアンテナ装置10においては、複数の平面アンテナ100に対応する複数の第1の開口部130が互いに異なる位置に形成されているが、各第1の開口部130に対応する第2の開口部130が、下層の平面アンテナ100に形成されている。これにより、各同軸ケーブル150を、下方に直線状に引き出すことが可能となっている。すなわち、各同軸ケーブル150は、平面アンテナ100の表面に沿って延伸する部分が殆ど生じないため、同軸ケーブル150によるアンテナ特性への影響を抑制することができる。
As described above, in the
〔第4実施形態〕
次に、図4〜6を参照して、本発明の第4実施形態について説明する。図4は、第4実施形態に係るアンテナ装置10の構成を示す。図4(a)は、第4実施形態に係るアンテナ装置10の構成を示す平面図である。図4(b)は、第4実施形態に係る平面アンテナ10の構成を示す側面図である。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 shows a configuration of the
第4実施形態のアンテナ装置10は、複数の平面アンテナ100に対応する、複数のスペーサ200を備える点で、第2実施形態(図2)のアンテナ装置10と異なる。各スペーサ200は、対向する平面アンテナの間隔を規定するものであり、同軸ケーブル150を平面アンテナ100の表面から裏面側へと導くことが可能となっている。このため、各スペーサ200には、その上面から下面へ、縦方向に貫通する第1の貫通孔と、その側面から上記第1の貫通孔へ、横方向に貫通する第2の貫通孔とが形成されている。
The
図4に示すように、各スペーサ200は、対応する平面アンテナ100の開口部130に上方から嵌め込まれ、そして、当該スペーサ200の側方から、上記第2の貫通孔および上記第1の貫通孔を、対応する同軸ケーブル150が通される。これにより、各スペーサ200は、同軸ケーブル150を、平面アンテナ100の表面から裏面側へと、容易且つ確実に導くことが可能となっている。
As shown in FIG. 4, each
上記第1の貫通孔には、他のスペーサ200を差し込むことが可能となっている。これにより、複数のスペーサ200は、上下方向に互いに連結することが可能となっている。さらに、複数のスペーサ200が互いに連結された状態では、複数の第1の貫通孔が、互いに連結されて一つの貫通孔を形成する。これにより、複数のスペーサ200は、互いに連結された状態であっても、その内部に、同軸ケーブル150を通すことが可能となっている。
Another
各スペーサ200は、開口部130に嵌め込まれた状態で、その上側筒部210(図5参照)のみが、平面アンテナ100の表面側に露出するように構成されている。図4に示すように、この上側筒部210は、複数の平面アンテナ100が互いに積層されたときの、各平面アンテナ100間の間隔を規定するスペーサ部として機能する。これにより、本実施形態のアンテナ装置10において、対向する平面アンテナ100同士の間隔は、予め定められたものとなっている。
Each
(スペーサ200の構成)
ここで、図5および図6を参照して、第4実施形態に係るスペーサ200の構成について具体的に説明する。
(Configuration of spacer 200)
Here, with reference to FIG. 5 and FIG. 6, the structure of the
図5は、第4実施形態に係るスペーサ200の構成を示す。図5(a)は、第4実施形態に係るスペーサ200の構成を示す平面図である。図5(b)は、第4実施形態に係るスペーサ200の構成を示す正面図である。図5(c)は、第4実施形態に係るスペーサ200の構成を示す側面図である。
FIG. 5 shows a configuration of a
図6は、2つのスペーサ200の接続状態を示す。図6(a)は、2つのスペーサ200が互いに接続されていない状態を示す。図6(b)は、2つのスペーサ200が互いに接続された状態を示す。
FIG. 6 shows the connection state of the two
(スペーサの形状)
図5に示すように、本実施形態のスペーサ200は、円筒形状を有している。すなわち、本実施形態のスペーサ200においては、その筒部が、上記第1の貫通孔として機能する。スペーサ200には樹脂が用いられているが、これ以外の絶縁体を用いてもよく、金属等の導体を用いてもよい。後者の場合、スペーサ200を接地させることで、当該スペーサ200を平面アンテナ100のアースとして機能させることができる。
(Spacer shape)
As shown in FIG. 5, the
スペーサ200は、上側筒部210および下側筒部220を有している。下側筒部220は、上側筒部210よりも外径が小さくなっている部分である。下側筒部220の外径は、開口部130の径よりも小さくなっている。これにより、下側筒部220は、開口部130に挿入することが可能となっている。
The
一方で、上側筒部210の外径は、開口部130の径よりも大きくなっている。これにより、上側筒部210は、開口部130に入り込まずに、平面アンテナ100の表面側に露出し、上記したようにスペーサとしての役割を果たすことが可能となる。このため、上側筒部210の高さ寸法は、平面アンテナ100同士の間隔の規定値と略等しくなっている。
On the other hand, the outer diameter of the
(スペーサの連結)
下側筒部220の外径は、スペーサ200の筒部の内径(すなわち、第1の貫通孔の径)よりも小さくなっている。これにより、図6に示すように、下側筒部220は、他のスペーサ200の筒部内に差し込むことが可能となっている。すなわち、下側筒部220は、差し込み部として機能する。
(Spacer connection)
The outer diameter of the lower
スペーサ200は、開口部130に嵌め込まれた状態では、その下側筒部210が、平面アンテナ100の裏面側に露出する。このため、スペーサ200は、開口部130に嵌め込まれた状態で、下側の他のスペーサ200と連結することが可能となっている。これにより、スペーサ200は、他のスペーサ200とともに、平面アンテナ100を挟み込むことができ、平面アンテナ100を確実に支持することができる。
When the
アンテナ装置10が備える複数のスペーサ200は、いずれも同様の構成を有しており、これにより、図4に示すように、これら複数のスペーサ200は、互いに連結することが可能となっており、各スペーサ200が、対応する平面アンテナ100の開口部130に嵌め込まれることで、対応する平面アンテナ100を支持することが可能となっている。
The plurality of
これにより、本実施形態のアンテナ装置10においては、図4に示すように、複数の平面アンテナ100が、互いに積層された状態、且つ、各平面アンテナ100同士の間隔が所定の間隔となっている状態で、これら複数の平面アンテナ100を、複数のスペーサ200が支柱となって支持することが可能となっている。
Thereby, in the
(側面開口部)
各スペーサ200において、上側筒部210の外周面(すなわち、上側筒部210の側面)には、側面開口部212が形成されている。側面開口部212は、同軸ケーブル150を、スペーサ200の側方から、スペーサ200の筒部内に通すためのものである。すなわち、本実施形態のスペーサ200においては、側面開口部212が、上記第2の貫通孔として機能する。このため、各スペーサ200において、側面開口部212は、当該スペーサ200を開口部130に嵌め込んだときに、給電点128と対向する位置に形成される。
(Side opening)
In each
これにより、図4に示すように、スペーサ200は、貫通孔130に嵌め込まれた状態で、給電点128から延伸するケーブル150を、当該スペーサ200の筒部内に通すことが可能となっている。
As a result, as shown in FIG. 4, the
下側筒部220の表面(すなわち、下側筒部220の側面)には、側面開口部222(第3の貫通孔)が形成されている。そして、スペーサ200は、他のスペーサ200と連結したときに、当該スペーサ200の側面開口部222が、他のスペーサ200の側面開口部212とが重なり合うように構成されている。
A side opening 222 (third through hole) is formed on the surface of the lower cylindrical portion 220 (that is, the side surface of the lower cylindrical portion 220). The
これにより、図4に示すように、各スペーサ200は、他のスペーサ200が上側に連結された状態で、当該スペーサ200の側方に位置する給電点128から延伸するケーブル150を、当該スペーサ200の筒部内に通すことが可能となっている。
As a result, as shown in FIG. 4, each
(固定機構)
図5に示すように、スペーサ200の下側筒部220には、その表面から突出しているツメ224が形成されている。このツメ224は、主に、平面アンテナ100の回転止め及び抜け止めとして機能する。
(Fixing mechanism)
As shown in FIG. 5, the lower
例えば、図6に示すように、一のスペーサ200の下側筒部220が、他のスペーサ200の上側筒部210に差し込まれると、上記下側筒部220に形成されているツメ224(第2の嵌合部)が、上記上側筒部210の対向する位置に形成されているツメ受け214(第1の嵌合部)に嵌合する。これにより、上記2つのスペーサ200は、互いに連結した状態で確実に固定され、容易に抜け合ったり、回転し合ったりすることがなくなる。
For example, as shown in FIG. 6, when the lower
このように、本実施形態のアンテナ装置10によれば、各同軸ケーブル150の通路がスペーサ200の筒部内に制限されるため、各同軸ケーブル150を、開口部130の側方にはみ出すことなく、アンテナ装置10の下方へ確実に引き出すことができる。これにより、例えば、同軸ケーブル150が撓んだとしても、当該同軸ケーブル150が平面アンテナ100と接してアンテナ特性に影響を及ぼしてしまったり、平面アンテナ100に圧力を加えて変形させてしまったりすることはない。
Thus, according to the
また、本実施形態のアンテナ装置10によれば、スペーサ200の上側筒部210が、対向する平面アンテナ100同士の間隔を規定するスペーサ部として機能する。このため、上記間隔を任意の間隔としたい場合には、その間隔に応じた高さ寸法となっている上側筒部210を有するスペーサ200を用いればよく、容易にこれを実現することが可能となっている。
Further, according to the
また、本実施形態のアンテナ装置10によれば、スペーサ200を設けたことにより、開口部130を補強することができる。これにより、同軸ケーブル150が押し付けられる等によって、開口部130の縁部が変形してしまうこともない。
Further, according to the
また、本実施形態のアンテナ装置10によれば、複数のスペーサ200を連結させたことにより、これら複数のスペーサ200が、アンテナ装置10内部において、複数の平面アンテナ100を支持する支柱として機能するため、アンテナ装置10全体の剛性を高めることができる。
Further, according to the
さらに、本実施形態のアンテナ装置10によれば、複数のスペーサ200を互いに連結された状態で確実に固定することができるため、これら複数のスペーサ200により、複数の平面アンテナ100を、図4に示すように互いに積層された状態で、確実に支持することができる。
Furthermore, according to the
〔実施形態の補足説明〕
(スペーサの形状について)
第4実施形態のアンテナ装置10においては、スペーサ200は円筒形状を有しているが、上記機能と同様の機能を実現することができるものであれば、これ以外の形状(例えば角筒形状等)であってもよい。
[Supplementary explanation of the embodiment]
(About spacer shape)
In the
また、第4実施形態のアンテナ装置10においては、スペーサ200に設けられている固定機構(ツメ224およびツメ受け214)は、回転止め及び抜け止めの双方の機能を有しているが、回転止め及び抜け止めのいずれか一方の機能を有するものであってもよい。また、上記固定機構は、第4実施形態で説明した構成以外の構成によって実現されてもよい。例えば、スペーサ200において、下側筒部220の外径と筒部の内径とを略同サイズとすることによっても、上記固定機構と同様の機能を実現することができる。
Further, in the
なお、第4実施形態で説明した各スペーサ200は、上下を反転させることにより、平面アンテナ100の裏面側から開口部130に嵌め込むことも可能である。
In addition, each
(スペーサと平面アンテナとの固定方法について)
第4実施形態のアンテナ装置10においては、一対のスペーサ200が平面アンテナ100を挟み込むことによって、平面アンテナ100を支持する構成を採用している。これに限らず、スペーサ200を螺子等の固定具によって、平面アンテナ100に固定する構成を採用してもよい。これにより、スペーサ200は、より確実に平面アンテナ100に固定され、すなわち、平面アンテナ100を確実に支持することができる。
(How to fix spacer and flat antenna)
In the
(スペーサの補強について)
第4実施形態のアンテナ装置10において、各スペーサ200の筒部内を、樹脂などの充填剤で充填してもよい。これにより、スペーサを補強することができるとともに、同軸ケーブル150の引っ張りに対する、接合部の耐性を高めることができる。
(About spacer reinforcement)
In the
(平面アンテナの枚数について)
各実施形態のアンテナ装置10において、平面アンテナ100の枚数は、適宜変更され得るものである。例えば、第2〜4実施形態のアンテナ装置10においては、3枚の平面アンテナ100が互いに積層された構成を採用しているが、2枚の平面アンテナ100が互いに積層された構成を採用することも可能であるし、4枚以上の平面アンテナ100が互いに積層された構成を採用することも可能である。
(About the number of planar antennas)
In the
(平面アンテナの形状について)
各実施形態のアンテナ装置10において、平面アンテナ100の形状および大きさは、適宜変更され得るものである。例えば、第2〜4実施形態のアンテナ装置10においては、形状および大きさが互いに同一の複数の平面アンテナ100が積層された構成を採用しているが、形状および大きさが互いに異なる複数の平面アンテナ100が積層された構成を採用することも可能である。
(About the shape of the planar antenna)
In the
また、各実施形態のアンテナ装置10において、平面アンテナ100の各部(地板122、短絡部124、および放射素子126)の形状およびサイズも、適宜変更され得るものである。
In the
(平面アンテナの配置について)
複数の平面アンテナ100を積層する構成を採用したアンテナ装置10においては、より標準電界強度の強い電磁波を受信する平面アンテナを、より標準電界強度の弱い電磁波を受信する平面アンテナよりも下層に配置することが好ましい。
(About planar antenna placement)
In the
例えば、図2〜4に示すアンテナ装置10においては、より下層の平面アンテナ100ほど、より多くの同軸ケーブル150が近傍を併走する。第1層では1本、第2層では2本、第3層では3本といった具合である。同軸ケーブル150の数が多いほど、ノイズの影響を受ける可能性が高い。すなわち、より下層の平面アンテナ100ほど、ノイズの影響を受ける可能性が高い。
For example, in the
そこで、標準電界強度が強い電磁波を受信する平面アンテナを、より下層に配置する。これにより、アンテナ装置10全体として、ノイズの影響を最小化することができる。
Therefore, a planar antenna that receives an electromagnetic wave having a high standard electric field strength is arranged in a lower layer. Thereby, the influence of noise can be minimized in the
例えば、DAB波を受信する平面アンテナ100、および、GPS波を受信する平面アンテナ100を例に説明する。
For example, a
まず、GPS波の標準電界強度は、DAB波の標準電界強度よりも弱く、−130〜−140dBm程度である。このため、GPS波を受信する平面アンテナ100は、近傍を併走する複数の同軸ケーブル150によるノイズの影響を受け易い。
First, the standard electric field strength of the GPS wave is weaker than the standard electric field strength of the DAB wave, and is about −130 to −140 dBm. For this reason, the
一方、DAB波の標準電界強度は、GPS波の標準電界強度よりも強く、−60dBm程度である。このため、DAB波を受信する平面アンテナ100は、近傍を併走する複数の同軸ケーブル150によるノイズの影響を受け難い。
On the other hand, the standard electric field strength of DAB waves is stronger than the standard electric field strength of GPS waves, and is about -60 dBm. For this reason, the
このため、標準電界強度の強いDAB波を受信する平面アンテナ100を、標準電界強度の弱いGPS波を受信する平面アンテナ100よりも下層に配置することで、アンテナ装置10全体として、受信障害が生じる可能性を最小化することができる。
For this reason, the
(開口部の位置について)
各実施形態のアンテナ装置10において、開口部130が形成されている位置は、適宜変更され得るものである。例えば、第1〜4実施形態のアンテナ装置10においては、平面アンテナ100における地板122が設けられている位置に、開口部130が形成されているが、これ以外の位置に開口部130が形成されてもよい。
(About the position of the opening)
In the
(開口部の形状について)
また、各実施形態のアンテナ装置10において、開口部130の形状および大きさは、適宜変更され得るものである。例えば、第1〜4実施形態のアンテナ装置10においては、開口部130の形状として円形状を採用しているが、これ以外の形状(四角形状、多角形状、楕円形状、長穴形状等)を採用することも可能である。要するに、開口部130の形状および大きさは、少なくとも、要求された本数の同軸ケーブル150を貫通させることが可能であれば、どのような形状および大きさであってもよい。
(About the shape of the opening)
In the
(アンテナ装置の構成について)
第4実施形態のアンテナ装置10は、第1層のスペーサ200−1の上側に、1または複数の他のスペーサ200をさらに接続することにより、1または複数の平面アンテナ、あるいは回路基板等、本体カバー等の他の部材を積層することが可能である。
(About the configuration of the antenna device)
The
または、下側筒部220と同様の形状を有する突起が設けられているものであれば、第1層のスペーサ200−1の上側には、直接、他の部材を接続することも可能である。
Alternatively, if a protrusion having the same shape as that of the lower
また、図4に示すアンテナ装置10は、第3層のスペーサ200−3の下側に、1または複数の他のスペーサ200をさらに接続することにより、1または複数の平面アンテナ、あるいはケース、台座、回路基板等の他の部材を積層することが可能である。
Further, the
または、スペーサ200の筒部と同様の開口が設けられているものであれば、第3層のスペーサ200−3の下側には、直接、他の部材を接続することも可能である。
Alternatively, if an opening similar to that of the cylindrical portion of the
〔付記事項〕
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
[Additional Notes]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.
本発明は、移動体又は移動端末に搭載するアンテナ装置として、あるいは、そのようなアンテナ装置に搭載するスペーサとして、好適に利用することができる。移動体の例としては、自動車、鉄道車両、船舶などが挙げられる。移動端末の例としては、携帯電話端末、スマートフォン、タブレット型端末、PDA(Personal Digital Assistance)などが挙げられる。 The present invention can be suitably used as an antenna device mounted on a mobile body or a mobile terminal, or as a spacer mounted on such an antenna device. Examples of the moving body include an automobile, a railway vehicle, and a ship. Examples of mobile terminals include mobile phone terminals, smartphones, tablet terminals, and PDAs (Personal Digital Assistance).
10 アンテナ装置
100 平面アンテナ
110 基板
120 導体層
122 地板
124 短絡部
126 放射素子
128 給電点
130 開口部(第1の開口部、第2の開口部)
150 同軸ケーブル
200 スペーサ
210 上側筒部
212 側面開口部(第2の貫通孔)
214 ツメ受け(第1の嵌合部)
220 下側筒部
222 側面開口部(第3の貫通孔)
224 ツメ(第2の嵌合部)
DESCRIPTION OF
150
214 Claw receptacle (first fitting part)
220
224 claw (second fitting part)
Claims (11)
前記平面アンテナには、当該平面アンテナの表面に形成されたアンテナパターンから延伸する同軸ケーブルを当該平面アンテナの裏面側に引き出すための開口部が形成されている
ことを特徴とするアンテナ装置。 With a planar antenna,
The planar antenna is provided with an opening for drawing out a coaxial cable extending from an antenna pattern formed on the surface of the planar antenna to the back side of the planar antenna.
前記複数の平面アンテナの各々には、当該平面アンテナの表面に形成されたアンテナパターンから延伸する同軸ケーブルを当該平面アンテナの裏面側に引き出すための開口部が形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。 A plurality of stacked planar antennas,
Each of the plurality of planar antennas is formed with an opening for drawing out a coaxial cable extending from an antenna pattern formed on the surface of the planar antenna to the back side of the planar antenna. Item 2. The antenna device according to Item 1.
ことを特徴とする請求項2に記載のアンテナ装置。 In addition to the first opening for drawing out the coaxial cable extending from the antenna pattern formed on the surface of the planar antenna to the back side of the planar antenna, the planar antenna of at least one of the plurality of planar antennas The second opening for drawing out a coaxial cable connected to another planar antenna disposed on the front surface side of the planar antenna to the back surface side of the planar antenna is formed. The antenna device according to 1.
ことを特徴とする請求項3に記載のアンテナ装置。 The antenna device according to claim 3, wherein the second opening formed in the one planar antenna is formed at a position overlapping the opening formed in the other planar antenna. .
ことを特徴とする請求項2に記載のアンテナ装置。 At least one of the plurality of planar antennas is connected to another planar antenna disposed on the surface side of the planar antenna, together with a coaxial cable extending from an antenna pattern formed on the surface of the planar antenna. The antenna device according to claim 2, wherein an opening for drawing out the coaxial cable formed to the back surface side of the planar antenna is formed.
ことを特徴とする請求項5に記載のアンテナ装置。 The antenna device according to claim 5, wherein the opening formed in the one planar antenna has a size larger than the opening formed in the other planar antenna.
前記スペーサは、
当該スペーサの上面から下面に到る第1の貫通孔と、
当該スペーサの側面を貫通し、前記第1の貫通孔に通じる第2の貫通孔とが形成されている
ことを特徴とする請求項2から6のいずれか一項に記載のアンテナ装置。 A spacer that is fitted into the opening and defines a distance between the planar antenna and the other planar antenna;
The spacer is
A first through hole extending from the upper surface to the lower surface of the spacer;
The antenna device according to any one of claims 2 to 6, wherein a second through hole penetrating a side surface of the spacer and communicating with the first through hole is formed.
前記スペーサは、前記他のスペーサに形成されている前記第1の貫通孔に差し込み可能な差し込み部を有しており、当該差し込み部を前記他のスペーサに形成されている前記第1の貫通孔に差し込むことにより、当該スペーサが嵌め込まれた平面アンテナを前記他のスペーサとの間に挟んだ状態で、前記他のスペーサに連結可能である
ことを特徴とする請求項7に記載のアンテナ装置。 The spacer is connectable with other spacers configured similarly to the spacer,
The spacer has an insertion part that can be inserted into the first through-hole formed in the other spacer, and the insertion part is formed in the other spacer. The antenna device according to claim 7, wherein the antenna device can be connected to the other spacer in a state where the planar antenna in which the spacer is fitted is sandwiched between the spacer and the other spacer.
ことを特徴とする請求項8に記載のアンテナ装置。 On the side surface of the insertion part of the spacer, the second part formed in the other spacer when the insertion part is inserted into the first through hole formed in the other spacer. The antenna device according to claim 8, wherein a third through hole that penetrates the side surface and communicates with the first through hole is formed at a position overlapping with the through hole.
ことを特徴とする請求項8または9に記載のアンテナ装置。 A first fitting formed in the other spacer when the insertion portion is inserted into the first through hole formed in the other spacer is formed on a side surface of the insertion portion of the spacer. 10. The antenna device according to claim 8, wherein a second fitting portion that fits with the first fitting portion is formed at a position facing the joint portion.
前記スペーサは、
当該スペーサの上面から下面に至る第1の貫通孔と、
当該スペーサの側面を貫通し、前記第1の貫通孔に通じる第2の貫通孔とが形成されている
ことを特徴とするスペーサ。 A spacer that is fitted into an opening formed in a planar antenna and defines a distance between the planar antenna and another planar antenna,
The spacer is
A first through hole extending from the upper surface to the lower surface of the spacer;
The spacer is characterized in that a second through-hole is formed which penetrates the side surface of the spacer and communicates with the first through-hole.
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JP2012111944A JP2013239929A (en) | 2012-05-15 | 2012-05-15 | Antenna device and spacer |
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KR20160001074U (en) * | 2014-09-24 | 2016-04-01 | 주식회사 에이스테크놀로지 | Log antenna |
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- 2012-05-15 JP JP2012111944A patent/JP2013239929A/en active Pending
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KR20160001074U (en) * | 2014-09-24 | 2016-04-01 | 주식회사 에이스테크놀로지 | Log antenna |
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