JP2023528304A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マルチバンドフィルタの構成を単純化できるアンテナ装置を提供する。【解決手段】アンテナ装置は、一面に複数のアンテナ関連部品が実装され、他面に複数のフィルタが実装されるプリントボードアセンブリ（以下、「ＰＢＡ」と略称する）と、前記ＰＢＡの一面側に積層配置され、一面には複数のアンテナ素子が実装され、他面に密着した前記フィルタと電気的な信号ラインを構築するように連結されるアンテナボードと、前記ＰＢＡの他面と前記フィルタの一面との間に介在して信号遮蔽機能を行うクラムシェル部とを含む。前記クラムシェル部の内部には、前記フィルタの密着結合時、前記フィルタの密着力によって一部が形状変形されながら前記クラムシェル部間の組立公差を吸収し、前記電気的な信号ラインを構築しながらその周辺に配置されたグラウンド接地面によって信号を遮蔽するストリップライン連結体が備えられる。【選択図】図３

Description

本発明は、アンテナ装置（ＡＮＴＥＮＮＡ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ）に関し、より詳しくは、フィルタ内にＲＦコネクタ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）を設ける代わりにクラムシェル部の内部にストリップライン連結体を備えることにより、フィルタの構成を単純化できるアンテナ装置に関する。

無線通信技術、例えば、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ－Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ－Ｏｕｔｐｕｔ）技術は、複数のアンテナを用いてデータ伝送容量を画期的に増加させる技術であって、送信機ではそれぞれの送信アンテナを介して互いに異なるデータを伝送し、受信機では適切な信号処理により送信データを区分するＳｐａｔｉａｌ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ手法である。

したがって、送受信アンテナの個数を同時に増加させることによりチャネル容量が増加してより多くのデータを伝送可能にする。例えば、アンテナ数を１０個に増加させると、現在の単一アンテナシステムに比べて同じ周波数帯域を用いて約１０倍のチャネル容量を確保する。このようなＭＩＭＯ技術が適用された送受信装置の場合、アンテナの個数が増えるに伴い、送信機（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）とフィルタ（Ｆｉｌｔｅｒ）の個数も一緒に増加する。

図１は、従来技術によるＭＩＭＯアンテナ装置の複数のレイヤ層を示す分解斜視図および一部拡大図であり、図２は、図１の構成のうち関連ＰＣＢボードとアンテナ基板との間のフィルタの組立ての様子を示す斜視図および一部断面図である。

図１および図２を参照すれば、従来技術によるＭＩＭＯアンテナ装置１の一例は、一側には開口して所定の設置空間を具備し、他側には遮蔽され、複数の放熱フィン１５が一体に形成されたメインハウジング１０と、メインハウジング１０の設置空間の内部に一次的に積層され、他面には不図示の第１アンテナ関連部品が実装され、一面には複数のフィルタ４０がクラムシェル（Ｃｌａｍｓｈｅｌｌ）５０を挟んで実装されるプリントボードアセンブリ（Ｐｒｉｎｔ Ｂｏａｒｄ Ａｓｓｅｍｂｌｙ、以下、「ＰＢＡ」と略称する）３０と、メインハウジング１０の設置空間の内部に二次的に積層され、他面はＰＢＡ３０のフィルタ４０と所定の電気的な信号ラインを構築するように連結され、一面には複数のアンテナ素子６５が実装されたアンテナボード６０とを含む。

ここで、フィルタ４０は、キャビティフィルタ（Ｃａｖｉｔｙ Ｆｉｌｔｅｒ）、導波管フィルタ（Ｗａｖｅ－Ｇｕｉｄｅ Ｆｉｌｔｅ）および誘電体フィルタ（Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｆｉｌｔｅｒ）のいずれか１つで採用可能である。これとともに、ここでのフィルタ４０は、多重周波数帯域をカバーするマルチバンドフィルタ（ＭＢＦ、Ｍｕｌｔｉ Ｂａｎｄ Ｆｉｌｔｅｒ）を除外しない。

また、クラムシェル５０は、ＰＢＡ３０とフィルタ４０との間に介在して、ＰＢＡ３０に実装された他のアンテナ関連部品との間の電磁波を遮断して、フィルタ４０内に構築された電気的な信号ラインに影響を与えないようにする信号遮蔽機能を行う。

ただし、ＰＢＡ３０とフィルタ４０とは通電するように備えられなければならない点から、図１に示すように、フィルタ４０には、少なくとも１つのケース延長部４５が備えられ、クラムシェル５０には、ケース延長部４５が貫通する少なくとも１つの貫通ホール５５が形成される。

ここで、図２に示されるように、フィルタ４０のケース延長部４５の内側を貫通するようにＲＦコネクタ４３が内蔵され、ＰＢＡ３０とフィルタ４０とはＲＦコネクタ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）４３を介して電気的に連結される。

しかし、従来技術によるアンテナ装置１の一例は、ＲＦコネクタ４３をケース延長部４５の内側に設置固定するにあたり、その内部のインピーダンス整合空間のインピーダンス特性が乱れやすい問題点がある。

また、従来技術によるアンテナ装置１の一例は、ＲＦコネクタ４３の構造が非常に複雑であることはもちろん、フィルタ４０側にＲＦコネクタ４３が固定されていて製造単価が高い問題点がある。

本発明は、上記の技術的課題を解決するためになされたものであって、フィルタ内にＲＦコネクタを設ける代わりにクラムシェル部の内部に構造が単純なストリップライン連結体を備えることにより、マルチバンドフィルタの構成を単純化できるアンテナ装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、クラムシェル部の内外部に接地遮蔽ラインを構成することにより、より安定したフィルタ性能を確保できるアンテナ装置を提供することを他の目的とする。

本発明の課題は以上に言及した課題に制限されず、言及されていないさらに他の課題は以下の記載から当業者に明確に理解されるであろう。

本発明によるアンテナ装置の一実施例は、一面に複数のアンテナ関連部品が実装され、他面に複数のフィルタが実装されるプリントボードアセンブリ（以下、「ＰＢＡ」と略称する）と、前記ＰＢＡの一面側に積層配置され、一面には複数のアンテナ素子が実装され、他面に密着した前記フィルタと電気的な信号ラインを構築するように連結されるアンテナボードと、前記ＰＢＡの他面と前記フィルタの一面との間に介在して信号遮蔽機能を行うクラムシェル部とを含み、前記クラムシェル部の内部には、前記フィルタの密着結合時、前記フィルタの密着力によって一部が形状変形されながら前記クラムシェル部間の組立公差を吸収し、前記電気的な信号ラインを構築しながらその周辺に配置されたグラウンド接地面によって信号を遮蔽するストリップライン連結体が備えられる。

ここで、前記ストリップライン連結体は、前記クラムシェル部の内部面および前記ＰＢＡの他面に信号遮断材質が被膜された形態で備えられたグラウンド接地面によって接地されるように前記ＰＢＡの他面に連結される。

また、前記ストリップライン連結体は、前記クラムシェル部に備えられ、一側には前記ＰＢＡによって遮蔽され、他側には前記フィルタによって遮蔽される信号ライン連結空間に備えられる。

また、前記信号ライン連結空間の内壁面には、前記ストリップライン連結体と通電しないように信号遮断材質が被膜具備される。

また、前記信号ライン連結空間の内壁面に被膜された前記信号遮断材質は、前記ストリップライン連結体周囲の接地の役割を果たすことができる。

また、前記ストリップライン連結体は、前記ＰＢＡの他面に水平に接点固定される第１接点パネルと、前記フィルタと接点するように前記第１接点パネルと平行に配置された第２接点パネルと、前記第１接点パネルおよび前記第２接点パネルの端部を連結する連結パネルとを含むことができる。

また、前記ストリップライン連結体は、導電性材質で備えられ、弾性変形可能に形成される。

また、前記クラムシェル部のうち前記フィルタが密着する部位には、前記信号ライン連結空間と連通するピン貫通ホールが形成され、前記フィルタには、前記ピン貫通ホールを貫通しながら端部が前記ストリップライン連結体のうち前記第２接点パネルを加圧し接点する加圧端子ピンが固定される。

また、前記加圧端子ピンは、前記フィルタの接点面にはんだ付け結合方式で実装固定される。

また、前記クラムシェル部の外側面のうち前記フィルタが密着する面には、前記電気的な信号ラインを静電遮蔽し、前記フィルタに弾性支持される弾性グラウンドワッシャが設けられる。

本発明によるアンテナ装置の一実施例によれば、次のような多様な効果を達成することができる。

第一、フィルタ内にＲＦコネクタを設ける代わりにクラムシェル部の内部に構造が単純なストリップライン連結体を備えることにより、フィルタの構成の単純化による費用低減効果を有する。

第二、クラムシェル部の内外部に接地遮蔽ラインを構成することにより、より安定したフィルタ性能を確保できる効果を有する。

本発明の効果は以上に言及した効果に制限されず、言及されていないさらに他の効果は特許請求の範囲の記載から当業者に明確に理解されるであろう。

従来技術によるＭＩＭＯアンテナ装置の複数のレイヤ層を示す分解斜視図および一部拡大図である。 図１の構成のうち関連ＰＣＢボードとアンテナ基板との間のフィルタの組立ての様子を示す斜視図および一部断面図である。 本発明の一実施例によるアンテナ装置の一部設置の様子を示す切開斜視図であり、 図３の断面図である。 図３の構成のうちストリップライン連結体の面接触状態による反射損失の結果を説明するための模式図である。 Ｘ軸方向および／またはＹ軸方向の一定量のずれによる周波数特性グラフである。 Ｘ軸方向および／またはＹ軸方向の一定量のずれによる周波数特性グラフである。 Ｘ軸方向および／またはＹ軸方向の一定量のずれによる周波数特性グラフである。 Ｘ軸方向および／またはＹ軸方向の一定量のずれによる周波数特性グラフである。 図３の構成のうちストリップライン連結体をＰＢＡの他面に対して所定の長さ持ち上げた状態の反射損失の結果を説明するための模式図である。 Ｘ軸方向および／またはＹ軸方向の一定量のずれによる周波数特性グラフである。 Ｘ軸方向および／またはＹ軸方向の一定量のずれによる周波数特性グラフである。 Ｘ軸方向および／またはＹ軸方向の一定量のずれによる周波数特性グラフである。 Ｘ軸方向および／またはＹ軸方向の一定量のずれによる周波数特性グラフである。

以下、本発明によるアンテナ装置の一実施例を、添付した図面を参照して詳細に説明する。

各図面の構成要素に参照符号を付すにあたり、同一の構成要素については、たとえ他の図面上に表示されてもできるだけ同一の符号を有するようにしていることに留意しなければならない。また、本発明の実施例を説明するにあたり、かかる公知の構成または機能に関する具体的な説明が本発明の実施例に対する理解を妨げると判断された場合、その詳細な説明は省略する。

本発明の実施例の構成要素を説明するにあたり、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を使うことができる。これらの用語はその構成要素を他の構成要素と区別するためのものに過ぎず、その用語によって当該構成要素の本質や順番または順序などが限定されない。また、他に定義されない限り、技術的または科学的な用語を含むここで使われるすべての用語は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。一般的に使われる辞書に定義されているような用語は、関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有すると解釈されなければならず、本出願において明らかに定義しない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈されない。

図３は、本発明の一実施例によるアンテナ装置の一部設置の様子を示す切開斜視図であり、図４は、図３の断面図である。

本発明の一実施例によるアンテナ装置は、前方（図面上、上側）に開口した収容空間を形成し、略上下方向に長くて薄い前後収容幅を有する直方体形状に形成されたメインハウジング（図１の図面符号１０参照）の収容空間の内側に一次的に積層されたプリントボードアセンブリ（Ｐｒｉｎｔ Ｂｏａｒｄ Ａｓｓｅｍｂｌｙ、以下、「ＰＢＡ」と略称する）１３０と、ＰＢＡ１３０の前方（図１の図面上、上側）に二次的に積層配置された少なくとも１つ以上のアンテナボード（Ａｎｔｅｎｎａ Ｂｏａｒｄ）（図１の図面符号６０参照）とを含む。

図３を参照すれば、ＰＢＡ１３０の一面（図面上、下面）には複数のアンテナ関連部品（図示せず）が実装され、他面（図面上、上面）には複数のフィルタ２００が実装される。複数のフィルタ２００の他面（図面上、上面）には、図１および図２に示すように、アンテナボード６０が積層配置される。ここで、複数のフィルタ２００は、キャビティフィルタ（Ｃａｖｉｔｙ Ｆｉｌｔｅｒ）、導波管フィルタ（Ｗａｖｅ－Ｇｕｉｄｅ Ｆｉｌｔｅｒ）および誘電体フィルタ（Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｆｉｌｔｅｒ）のいずれか１つで採用可能である。これとともに、ここでのフィルタ４０は、多重周波数帯域をカバーするマルチバンドフィルタ（ＭＢＦ、Ｍｕｌｔｉ Ｂａｎｄ Ｆｉｌｔｅｒ）を除外しない。

ＰＢＡ１３０は、一側に設けられたパワーサプライユニットアセンブリ（Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ａｓｓｅｍｂｌｙ、以下、「ＰＳＵアセンブリ」と略称する）（図１の図面符号７０参照）から電源が印加されると、供給された電源を複数のアンテナ関連部品および周波数フィルタリングの実行のために設けられたフィルタ２００側に入力したり、フィルタ２００側から出力を受けるように制御する役割を果たすことができる。ここで、複数のアンテナ関連部品は、ＤＴＵ（デジタル送受信ユニット、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｃｅｖｉｎｇ Ｕｉｎｔ）に関連する電装部品であってもよい。このような複数のアンテナ関連部品は、電源駆動時に相当な発熱が予想されるので、メインハウジング１０の一面に一体に形成された複数の放熱フィン（図１の図面符号１５参照）を介して後方に直接放熱されるように備えられる。

一方、フィルタ２００は、図３に示すように、ＰＢＡ１３０とアンテナボード６０との間に配置されて周波数フィルタリングを行うフィルタ装置であって、ＰＢＡ１３０とアンテナボード６０との間に構築された所定の電気的な信号ラインを介して周波数フィルタリングを行うことができる。

フィルタ２００は、図示しないが、少なくとも１つのキャビティが備えられたフィルタ本体部と、キャビティ内に備えられた切り欠きバーを用いて減衰特性（切り欠き）を実現することにより、特定帯域の周波数のみをフィルタリングすることができる。切り欠きバーの減衰特性の実現は、不図示の周波数チューニングねじとの間隙の調整により可能である。

本発明の一実施例によるアンテナ装置は、図３および図４に示すように、ＰＢＡ１３０の他面とフィルタ２００の一面との間に介在して信号遮蔽機能を行うクラムシェル部３００をさらに含むことができる。前記クラムシェル部３００は、信号を遮蔽するシールドカバー（Ｓｈｉｅｌｄ Ｃｏｖｅｒ）であってもよい。

ＰＢＡ１３０とフィルタ２００は、クラムシェル部３００を貫通して電気的な信号ラインを構築することができる。このために、クラムシェル部３００には、信号ライン連結空間３０５が設けられる。

クラムシェル部３００の信号ライン連結空間３０５には、ストリップライン連結体３１０が備えられる。ストリップライン連結体３１０は、信号ライン連結空間３０５に備えられて、一側はＰＢＡ１３０の接点部１３５と連結され、他側はフィルタ２００の接点部２１０と連結される。

ストリップライン連結体３１０は、図３および図４に示すように、フィルタ２００の密着結合時、フィルタ２００の密着力によって一部が形状変形されながらクラムシェル部３００間の組立公差を吸収し、上述した電気的な信号ラインを構築する役割を果たす。
ここで、クラムシェル部３００の内部（すなわち、信号ライン連結空間３０５）には、グラウンド接地面３０７が形成される。

グラウンド接地面３０７は、図３に灰色の陰影で示すように、信号ライン連結空間３０５の内壁面を含むクラムシェル部３００の内部面およびＰＢＡ１３０の一面と他面のうち接点部１３５周囲に相当する他面に信号遮断材質が被膜された形態で備えられる。したがって、ストリップライン連結体３１０は、少なくともＰＢＡ１３０の他面（後述する接点部１３５）と連結される部位は、グラウンド接地面３０７によって接地されるように連結される。

ただし、グラウンド接地面３０７は、その構成の名称から分かるように、上述した電気的な信号ラインと独立したグラウンド端子（接地端子）の役割を果たすことから、ストリップライン連結体３１０と通電しない導電性材質も、上述したグラウンド接地面３０７を形成する信号遮断材質の被膜に含まれる。このように、信号遮断材質で信号ライン連結空間３０５の内壁面に被膜具備されたグラウンド接地面３０７は、ストリップライン連結体３１０周囲の接地の役割を果たすことができる。これについては、後により詳しく説明する。

ストリップライン連結体３１０は、図３および図４に示すように、クラムシェル部３００の内部である信号ライン連結空間３０５に備えられ、信号ライン連結空間３０５は、一側にはＰＢＡ１３０によって遮蔽され、他側にはフィルタ２００によって遮蔽されるように備えられる。ただし、クラムシェル部３００に形成されかつ、フィルタ２００の後述する加圧端子ピン２２０が挿入されるように形成されたピン貫通ホール３３５によって信号ライン連結空間３０５が完全遮蔽されるように形成されたものではないことに注意しなければならない。

一方、ストリップライン連結体３１０は、図３および図４に示すように、ＰＢＡ１３０の他面に水平に接点固定される第１接点パネル３１１と、フィルタ２００と接点するように第１接点パネル３１１と平行に配置された第２接点パネル３１２と、第１接点パネル３１１および第２接点パネル３１２の端部を連結する連結パネル３１３とを含むことができる。

第１接点パネル３１１と、第２接点パネル３１２および連結パネル３１３は、一体型の導電性金属板であって、ＰＢＡ１３０とフィルタ２００の離隔方向に配置された連結パネル３１３を基準として第１接点パネル３１１および第２接点パネル３１２がそれぞれ一側または他側のうち同一の方向に直交して折曲げられるように形成される。しかし、必ずしも第１接点パネル３１１および第２接点パネル３１２が連結パネル３１３に対して直交して折曲げられなければならないわけではなく、それぞれの連結部分はラウンド連結される形態で備えられることにより、後述する加圧端子ピン２２０から加圧力が提供される時、より効果的に弾性変形できる。

より詳しくは、ストリップライン連結体３１０は、図３および図４に示すように、第１接点パネル３１１がＰＢＡ１３０の他面上に設けられた接点部１３５に面接触するようにＰＢＡ１３０の他面に対して平行に備えられ、第２接点パネル３１２が第１接点パネル３１１から前記離隔方向に所定距離離隔配置され、後述するフィルタ２００の加圧端子ピン２２０が前記離隔方向にムービングされて加圧するように第１接点パネル３１１と平行に備えられ、連結パネル３１３が第１接点パネル３１１の一端および第２接点パネル３１２の一端を連結するか、第１接点パネル３１１の他端および第２接点パネル３１２の他端を連結するように備えられる。これとともに、ストリップライン連結体３１０は、後述する加圧端子ピン２２０の加圧によって弾性変形可能に形成される。このように、ストリップライン連結体３１０は、加圧端子ピン２２０によって弾性変形される動作により、ＰＢＡ１３０およびクラムシェル部３００の間の組立公差を吸収することができる。

一方、フィルタ２００は、所定の密着力を発生させながらクラムシェル部３００の一面に密着結合する時、信号ライン連結空間３０５の一部が開口するように他側に形成されたピン貫通ホール３３５を貫通しながら端部が第２接点パネル３１２を加圧し接点する加圧端子ピン２２０をさらに含むことができる。

加圧端子ピン２２０は、図３および図４に示すように、一端が信号ライン連結空間３０５が開口形成されたピン貫通ホール３３５を貫通してストリップライン連結体３１０の構成のうち第２接点パネル３１２を加圧し、他端がフィルタ２００の接点部２１０に一体に形成された圧入ボス２１１に加圧されると同時に、フィルタ２００の接点部２１０にはんだ付け結合方式で実装固定される。

本発明の一実施例によるアンテナ装置では、加圧端子ピン２２０が別途に製造されてフィルタ２００に結合されることを例示しているが、必ずしも加圧端子ピン２２０が別途に製造されなければならないわけではなく、フィルタ２００の接点部２１０と一体に形成されることも可能であることは言うまでもない。

フィルタ２００をクラムシェル部３００の他面側に所定の密着力を発生させながら密着させると、加圧端子ピン２２０がストリップライン連結体３１０の第２接点パネル３１２を加圧して形状変形させる動作により、クラムシェル部３００とフィルタ２００との間の組立公差を容易に吸収することはもちろん、上述した所定の電気的な信号ラインを構築する。

一方、クラムシェル部３００の外側面のうちフィルタ２００が密着する面には、上述した電気的な信号ラインを静電遮蔽し、フィルタ２００に弾性支持される弾性グラウンドワッシャ３２０がさらに備えられる。

弾性グラウンドワッシャ３２０は、クラムシェル部３００の外側面に固定され、上述したグラウンド接地面３０７を形成する信号遮断材質の被膜と通電し、上述した電気的な信号ラインの周辺部を取り囲むように先端部がフィルタ２００に備えられた弾性支持溝２３５を弾性支持しながら実質的なグラウンド端子（接地端子）の役割を果たすものである。

したがって、信号ライン連結空間３０５は、特定帯域の周波数フィルタリングのための主要構成であるＰＢＡ１３０とフィルタ２００との間を連結するストリップライン連結体３１０を介して前記電気的な信号ラインを構築すると同時に、グラウンド接地面３０７のように信号遮断材質で被膜された部位および弾性グラウンドワッシャ３２０によって外部からの信号の流入および内部信号の漏洩を防止することにより、信号ライン連結空間３０５のインピーダンス特性が簡単に乱れないようにできる。

また、図２に示されたような従来のＲＦコネクタ（図２の図面符号４３参照）のような複雑で高価な部品によることなく、非常に単純な構造体であるストリップライン連結体３１０を用いて前記電気的な信号ラインを構築できることはもちろん、フィルタ２００からＲＦコネクタ４３の一部を削除可能なため、単一フィルタ２００の製造単価を低減できるという利点を有する。

図５は、図３の構成のうちストリップライン連結体の面接触状態による反射損失の結果を説明するための模式図であり、図６Ａ～図６Ｄは、それぞれＸ軸方向および／またはＹ軸方向の一定量のずれによる周波数特性グラフであり、図７は、図３の構成のうちストリップライン連結体をＰＢＡの他面に対して所定の長さ持ち上げた状態の反射損失の結果を説明するための模式図であり、図８Ａ～図８Ｄは、それぞれＸ軸方向および／またはＹ軸方向の一定量のずれによる周波数特性グラフである。

図５は、ストリップライン連結体３１０の面接触状態による反射損失の結果を説明するために導入した模式図であり、図６Ａ～図６Ｄは、それぞれ３ＧＨｚの周波数帯域で正常な接触状態（図６Ａ参照）と、Ｘ軸方向に０．３ｍｍずれた場合（図６Ｂ参照）と、Ｙ軸方向にずれた場合（図６Ｃ参照）、およびＸ軸およびＹ軸方向にそれぞれ０．３ｍｍずれた場合（図６Ｄ参照）の周波数特性を試験した結果値を示す。

ストリップライン連結体３１０が正常に接触する場合には、図６Ａに示すように、３ＧＨｚの周波数帯域で２１．４ｄＢの反射損失が発生し、Ｘ軸方向に０．３ｍｍずれた場合には、図６Ｂに示すように、３ＧＨｚの周波数帯域で２２．９ｄＢの反射損失が発生し、Ｙ軸方向に０．３ｍｍずれた場合には、図６Ｃに示すように、３ＧＨｚの周波数帯域で２１．９ｄＢの反射損失が発生し、Ｘ軸およびＹ軸方向に０．３ｍｍずれた場合には、図６Ｄに示すように、３ＧＨｚの周波数帯域で２１．５ｄＢの反射損失が発生することが分かった。

これにより、最小限の反射損失を確保するためには、ストリップライン連結体３１０がＸ軸方向およびＹ軸方向にずれないように正常に面接触するように設けられることが好ましいことを確認することができる。また、ストリップライン連結体３１０の許容組立公差範囲であるＸ軸方向およびＹ軸方向への０．３ｍｍの範囲内での反射損失も許容範囲内の損失であることが分かった。

一方、図７は、ストリップライン連結体３１０をＰＢＡ１３０の他面に対してｚ軸方向に所定の長さ持ち上げた状態（すなわち、接点面が傾いた状態）での反射損失の結果を説明するための模式図であり、図８Ａ～図８Ｄは、それぞれ３ＧＨｚの周波数帯域でストリップライン連結体３１０をｚ軸方向に０．１ｍｍ持ち上げた状態の正常状態（図８Ａ参照）と、Ｘ軸方向に０．３ｍｍずれた場合（図８Ｂ参照）と、Ｙ軸方向にずれた場合（図８Ｃ参照）、およびＸ軸およびＹ軸方向にそれぞれ０．３ｍｍずれた場合（図８Ｄ参照）の周波数特性を試験した結果値を示す。

ストリップライン連結体３１０をＰＢＡ１３０の他面からｚ軸方向に０．１ｍｍ持ち上げた状態での正常状態は、図８Ａに示すように、３ＧＨｚの周波数帯域で２４．１ｄＢの反射損失が発生し、Ｘ軸方向に０．３ｍｍずれた場合には、図８Ｂに示すように、３ＧＨｚの周波数帯域で２２．９ｄＢの反射損失が発生し、Ｙ軸方向に０．３ｍｍずれた場合には、図８Ｃに示すように、３ＧＨｚの周波数帯域で２３．９ｄＢの反射損失が発生し、Ｘ軸およびＹ軸方向に０．３ｍｍずれた場合には、図８Ｄに示すように、３ＧＨｚの周波数帯域で２３．６ｄＢの反射損失が発生することが分かった。

ここで、ストリップライン連結体３１０のＰＢＡ１３０側接点部１３５およびフィルタ２００側接点部に対して所定の傾きで接点する場合には、そうでない場合（すなわち、図５の場合）よりも多くの反射損失が生じると測定されるが、これも許容範囲内での損失であることを確認することができた。

また、ストリップライン連結体３１０がＰＢＡ１３０から所定の長さ持ち上げられた状態では、最小限の反射損失を確保するために、ストリップライン連結体３１０がＸ軸方向およびＹ軸方向にずれるように設計することがより有利であるが、先に説明したように、ストリップライン連結体３１０をＰＢＡ１３０の他面に面接触状態で接合させることが最も好ましい設計方向であることを確認することができる。

このように、本発明の一実施例によるアンテナ装置は、非常に簡単な弾性構造であるストリップライン連結体３１０を用いてクラムシェル部３００を貫通する所定の電気的な信号ラインを構築するにあたり、インピーダンス特性が簡単に乱れるのを防止することはもちろん、ＲＦコネクタの個数を減少させることにより、製品のコストを大きく低減できるという利点を提供する。

以上、本発明の一実施例によるアンテナ装置を詳細に説明した。しかし、本発明の実施例が必ずしも上述した一実施例によって限定されるものではなく、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者による多様な変形および均等な範囲での実施が可能であることは言うまでもない。そのため、本発明の真の権利範囲は後述する特許請求の範囲によって定められる。

本発明は、フィルタ内にＲＦコネクタを設ける代わりにクラムシェル部の内部にストリップライン連結体を備えることにより、フィルタの構成を単純化できるアンテナ装置を提供する。

１０：メインハウジング １５：複数の放熱フィン
６０：アンテナボード １３０：ＰＢＡ（プリントボードアセンブリ）
２００：フィルタ ２１０：フィルタの接点部
２１１：圧入ボス ２２０：加圧端子ピン
３００：クラムシェル部 ３０５：信号ライン連結空間
３０７：グラウンド接地面 ３１０：ストリップライン連結体
３１１：第１接点パネル ３１２：第２接点パネル
３１３：連結パネル ３２０：弾性グラウンドワッシャ

Claims (10)

1. 一面に複数のアンテナ関連部品が実装され、他面に複数のフィルタが実装されるプリントボードアセンブリ（以下、「ＰＢＡ」と略称する）と、
   前記ＰＢＡの一面側に積層配置され、一面には複数のアンテナ素子が実装され、他面に密着した前記フィルタと電気的な信号ラインを構築するように連結されるアンテナボードと、
   前記ＰＢＡの他面と前記フィルタの一面との間に介在して信号遮蔽機能を行うクラムシェル部と、
   前記クラムシェル部の内部に配置され、前記フィルタの密着結合時、前記フィルタの密着力によって一部が形状変形されながら前記クラムシェル部間の組立公差を吸収し、前記電気的な信号ラインを構築するストリップライン連結体と、を含む、アンテナ装置。
2. 前記ストリップライン連結体は、前記クラムシェル部の内部面および前記ＰＢＡの他面に信号遮断材質が被膜された形態で備えられたグラウンド接地面によって接地されるように前記ＰＢＡの他面に連結された、請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記ストリップライン連結体は、
   前記クラムシェル部に備えられ、
   一側には前記ＰＢＡによって遮蔽され、他側には前記フィルタによって遮蔽される信号ライン連結空間に備えられる、請求項１に記載のアンテナ装置。
4. 前記信号ライン連結空間の内壁面には、
   前記ストリップライン連結体と通電しないように信号遮断材質が被膜具備された、請求項３に記載のアンテナ装置。
5. 前記信号ライン連結空間の内壁面に被膜された前記信号遮断材質は、前記ストリップライン連結体周囲の接地の役割を果たす、請求項３に記載のアンテナ装置。
6. 前記ストリップライン連結体は、
   前記ＰＢＡの他面に水平に接点固定される第１接点パネルと、
   前記フィルタと接点するように前記第１接点パネルと平行に配置された第２接点パネルと、
   前記第１接点パネルおよび前記第２接点パネルの端部を連結する連結パネルと、を含む、請求項３に記載のアンテナ装置。
7. 前記ストリップライン連結体は、導電性材質で備えられ、弾性変形可能に形成された、請求項６に記載のアンテナ装置。
8. 前記クラムシェル部のうち前記フィルタが密着する部位には、前記信号ライン連結空間と連通するピン貫通ホールが形成され、
   前記フィルタには、前記ピン貫通ホールを貫通しながら端部が前記ストリップライン連結体のうち前記第２接点パネルを加圧し接点する加圧端子ピンが固定された、請求項６に記載のアンテナ装置。
9. 前記加圧端子ピンは、前記フィルタの接点面にはんだ付け結合方式で実装固定された、請求項８に記載のアンテナ装置。
10. 前記クラムシェル部の外側面のうち前記フィルタが密着する面には、前記電気的な信号ラインを静電遮蔽し、前記フィルタに弾性支持される弾性グラウンドワッシャが設けられた、請求項１に記載のアンテナ装置。
    

Images