JP4062189B2 - アンテナ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人工衛星からの電波を受信するための衛星信号受信用アンテナ装置に関するものであり、特に、衛星ラジオ放送のような円偏波された電波を受信するための衛星信号受信用アンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、人工衛星からの電波を受信するためのアンテナとしては、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からの電波を受信するＧＰＳ用受信アンテナが知られており、いわゆるパッチアンテナが用いられている。パッチアンテナは、絶縁部材としてのセラミック基板の一方の主面に、導電性材料によって形成されたグランド電極が設けられ、セラミック基板の他方の主面に受信電極が設けられ、給電ピンにより受信信号を外部回路に出力する。
【０００３】
これに対して、近年、人工衛星から送出される円偏波された電波によりラジオ放送等を提供することが進められており、このようなラジオ放送を受信する場合には、いわゆる衛星ラジオ放送受信用アンテナが用いられている（例えば、特許文献１等を参照）。
【０００４】
衛星ラジオ放送受信用アンテナは、図６に示すように、グランド電極としての第１の金属板２１と、この第１の金属板２１に対向して所定間隔離間して配設されてなる第２の金属板２２と、これら第１の金属板２１及び第２の金属板２２の間に構成された空間に位置して配設された一対の逆Ｆ形アンテナ２３とを備えている。
第１の金属板２１は、金属材料によって矩形平板状に形成されており、下カバー２４に取り付けられている。また、第２の金属板２２は、金属材料によって形成され、上カバー２５に取り付けられている。そして、これら下カバー２４と上カバー２５とにより構成されるカバー部２６の内部空間に、各部が収納される構造とされている。
【０００５】
また、逆Ｆ形アンテナ２３は、例えば金属等の導電性を有する材料によって針金状に形成されており、例えば樹脂材料等によって形成された取付部材２８によって、第１の金属板２１の主面上で、この第１の金属板２１から離間した状態で支持されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００３−７８３４３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような衛星ラジオ放送受信用アンテナでは、例えば左右の円偏波に対して良好な受信特性を得るために、水平に延びた針金状のアンテナ部が互いに直交するように一対の逆Ｆ形アンテナ２３を配置している。これら一対の逆Ｆ形アンテナ２３は、互いに対称に針金状のアンテナ部が取り付けられており、したがって、組立に際しては、互いに対称な２種類の逆Ｆ形アンテナ２３が必要である。
【０００８】
従来、この逆Ｆ形アンテナ２３は、例えば図７に示すように、針金状のアンテナ部３１とプラスチック製の取付部材２８とをインサート成形により一体成形しているが、インサート成形を採用した場合、コスト増を招いている。特に、左右の円偏波に対応して互いに対称な２種類の逆Ｆ形アンテナ２３を用意する場合、それぞれの形状に対応して２種類のインサート成形用金型等が必要になり、より一層の製造コストの上昇を招くことになる。
【０００９】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、アンテナ部の折り曲げ方向を変更するだけで互いに対称な２種類のアンテナ素子を組み立てることが可能で、製造コストを大幅に削減することが可能な衛星信号受信用アンテナ装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明のアンテナ装置は、グランド電極としての第１の金属板と、この第１の金属板に対向して配設されてなる第２の金属板と、これら第１の金属板及び第２の金属板の間に配設されたアンテナ素子とを備え、円偏波された電波を受信するアンテナ装置であって、アンテナ素子は、電波を受信する金属線及びこれを支持するプラスチック製の取付部材を有し、取付部材は、金属線の垂直に折り曲げられた基端部が挿入される挿入孔と、金属線の水平方向に延在し、基端部と繋がる支持部と、支持部に対して直角に折り曲げられた受信部と、を支持するための金属線挿入溝を有し、金属線挿入溝は、取付部材の長手方向に沿って形成されて、金属線の支持部が挿入される第１の金属線挿入溝と、取付部材の幅方向に横切って第１の金属線挿入溝とは直交して形成されて、金属線の受信部が挿入される第２の金属線挿入溝とからなって、左右対称に折り曲げられた支持部又は受信部のいずれにも対応するように形成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明では、アンテナ素子は、インサート成形によらずアンテナ部を構成する金属線と取付部材とを組み立てる構造とされており、金属線の折り曲げ方の変更のみで互いに対称な２種類のアンテナ素子が構成される。したがって、従来技術のようにインサート成形用に２種類の金型を用意する必要がなく、また、製造コスト増の要因となるインサート成形自体、不要である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した衛星信号受信用アンテナ装置について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の衛星信号受信用アンテナ装置に用いられるアンテナ素子の構造を示すものである。このアンテナ素子１は、図示の通り、金属線からなるアンテナ線２と、プラスチック製の取付部材３とから構成される。
【００１４】
アンテナ線２は、２箇所で直角に折り曲げられ、それぞれ、垂直方向に折り曲げられた基端部２ａ、この基端部２ａに繋がる支持部２ｂ、及びこの支持部２ｂに対して面内方向で直角に折り曲げられた受信部２ｃとされている。
【００１５】
取付部材３は、ほぼ直方体形状をしたプラスチックの成型体からなり、図２に示すように、その上面には、上記アンテナ線２の支持部２ｂが挿入される第１の金属線挿入溝３ａが長手方向に沿って、取付部材３のほぼ全長に亘って形成されている。また、第１の金属線挿入溝３ａの両端部には、アンテナ線２の直角に折れ曲がった受信部２ｃに対応して、当該第１の金属線挿入溝３ａとは直交する第２の金属線挿入溝３ｂが取付部材３を幅方向に横切るように形成されている。ここで、第２の金属線挿入溝３ｂが、取付部材３を幅方向に横切って全幅に亘り形成されているのは、受信部２ｃの折り曲げ方向が支持部２ｂに対して左右いずれの場合にも対応するためである。このような金属線挿入溝３ａ，３ｂを形成することで、左右対称に折り曲げられたアンテナ線２のいずれをも取り付けることが可能である。
【００１６】
さらに、前記第１の金属線挿入溝３ａの長さ方向の中央位置には、取付部材３を垂直に貫通する貫通孔３ｃが形成されている。この貫通孔３は、前記アンテナ線２の基端部２ａを挿入するためのもので、ここに挿入されたアンテナ線２の基端部２ａは、基板と接続されて当該アンテナ線２の信号取り出し電極として機能することになる。
【００１７】
また、取付部材３の第１の金属線挿入溝３ａの複数箇所には、微小突起３ｄが形成されている。微小突起３ｄは、アンテナ線２の支持部２ｂが前記第１の金属線挿入溝３ａに挿入された際に、これを押圧支持することで、支持部２ｂが第１の金属線挿入溝３ａから簡単に脱落してしまうのを防ぐ役割を有する。これら微小突起３ｄを形成しておくことで、余分な部品を使わなくてもアンテナ線２を取付部材３に取付固定することが可能になる。
【００１８】
図３は、前記取付部材３へのアンテナ線２の取り付け状態を示すものである。図３（ａ）は、アンテナ線２の受信部２ｃが支持部２ｂに対して左に９０°折り曲げられた場合の取り付け状態を示し、図３（ｂ）は、アンテナ線の受信部２ｃが支持部２ｂに対して右に９０°折り曲げられた場合の取り付け状態を示す。いずれの方向に折り曲げられた場合にも１種類の取付部材３で済み、例えば、左右対称な２種類のアンテナ素子に対応して２種類の金型を用意する必要はない。また、アンテナ線２と取付部材３は、別々に形成し、これを組み立てる、すなわち取付部材３の金属線挿入溝３ａ，３ｂや貫通孔３ｃにアンテナ線２を取り付けるだけで左右対称なアンテナ素子を構成することができ、インサート成形のような製造コストを要する成形は不要である。
【００１９】
図４は、各アンテナ素子１の金属板４への取り付け状態を示すものである。金属板４には、左右の円偏波に対応して、アンテナ線２が対称形状とされた２種類のアンテナ素子１を装着する。
【００２０】
前記金属板４は、グランド電極としての機能を有し、図示は省略するが、当該金属板４に対向して所定間隔離間して第２の金属板が配設され、これら金属板の間に構成された空間に位置して前記アンテナ素子１が配設されることになる。
【００２１】
各金属板は、金属材料によって矩形平板状に形成されており、それぞれ下カバー、あるいは上カバーに取り付けられている。そして、これら下カバーと上カバーとにより構成される内部空間に、各部が収納される構造とされている。
【００２２】
したがって、前記構造のアンテナ装置では、アンテナ素子１のアンテナ線２は、取付部材３によって、金属板４の主面上で、この金属板４から離間した状態で支持される。
【００２３】
ところで、アンテナ素子１を金属板４に取り付ける場合、従来は溶着により取り付けるのが一般的である。しかしながら、溶着による取り付けの場合、高価な溶着器が必要となり、製造コストの増加をもたらす。そこで、図５に示すように、アンテナ素子１の取付部材３を金属板４に対して填め込み嵌合することにより取り付け固定するようにしてもよい。
【００２４】
すなわち、図５（ａ）に示すように、取付部材３の両端部に、係止爪５ａを有する固定片５を設ける。この固定片５は、プラスチックの板状部材であり、ある程度弾性変位可能である。
【００２５】
これを図５（ｂ）に示すように、金属板４に設けた係止孔４ａに係止し、取付部材３を金属板４に固定する。取り付けに際して、溶着等の技術は一切不要である。
【００２６】
なお、アンテナ線２の取付部材３への取り付け状態をより一層安定なものとするため、図５（ｂ）に示すように、アンテナ線２が挿入された取付部材３の金属線挿入溝３ａ，３ｂを塞ぐ形で、例えばプラスチック等からなるテープ６を貼り付けてもよい。図５（ｃ）は、テープ６の貼り付け状態を示すものであり、このようにテープ６を貼り付けることで、アンテナ線２の脱落をより一層防止することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明の衛星信号受信用アンテナ装置においては、アンテナ線の折り曲げ方向を変更するだけで互いに対称な２種類のアンテナ素子を組み立てることが可能であり、インサート成形や２種類の金型が不要となることから、製造コストを大幅に削減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の衛星信号受信用アンテナ装置に用いられるアンテナ素子の構成を示す分解斜視図である。
【図２】取付部材の平面図である。
【図３】取付部材へのアンテナ線の取付状態を示す平面図であり、（ａ）はアンテナ線が左に９０°折り曲げられた場合の取り付け状態を示し、（ｂ）はアンテナ線が右に９０°折り曲げられた場合の取り付け状態を示す。
【図４】金属板へのアンテナ素子の取付状態を示す平面図である。
【図５】アンテナ素子の取付部材を金属板に対して填め込み嵌合することにより取り付け固定するようにした場合の取り付け手順を示すものであり、（ａ）は取り付け前の状態、（ｂ）は取付部材の金属板への取付状態、（ｃ）はテープ貼り付け状態をそれぞれ示す。
【図６】従来の衛星信号受信用アンテナ装置の一例を分解して示す斜視図である。
【図７】従来のアンテナ素子の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ アンテナ素子
２ アンテナ線
３ 取付部材
３ａ 第１の金属線挿入溝
３ｂ 第２の金属線挿入溝
３ｃ 貫通孔
４ 金属板
５ 固定片
６ テープ

Claims (4)

1. グランド電極としての第１の金属板と、この第１の金属板に対向して配設されてなる第２の金属板と、これら第１の金属板及び第２の金属板の間に配設されたアンテナ素子とを備え、円偏波された電波を受信するアンテナ装置であって、
   前記アンテナ素子は、電波を受信する金属線及びこれを支持するプラスチック製の取付部材を有し、
   前記取付部材は、
   前記金属線の垂直に折り曲げられた基端部が挿入される挿入孔と、
   前記金属線の水平方向に延在し、前記基端部と繋がる支持部と、前記支持部に対して直角に折り曲げられた受信部と、を支持するための金属線挿入溝を有し、
   前記金属線挿入溝は、
   前記取付部材の長手方向に沿って形成されて、前記金属線の支持部が挿入される前記第１の金属線挿入溝と、
   前記取付部材の幅方向に横切って前記第１の金属線挿入溝とは直交して形成されて、前記金属線の受信部が挿入される第２の金属線挿入溝と、からなって、
   左右対称に折り曲げられた前記支持部又は前記受信部のいずれにも対応するように形成されていることを特徴とするアンテナ装置。
2. 前記金属線挿入溝に挿入された金属線が、当該金属線挿入溝から脱落しないようにテープで覆われていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
3. 前記金属線と取付部材とは別々に形成され、金属線の基端部を取付部材の挿入孔に挿入するとともに、金属線のアンテナ部を取付部材の金属線挿入溝に嵌め込むことにより、アンテナ素子が組み立てられていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
4. 前記アンテナ素子は、取付部材を前記第１の金属板に対して填め込み嵌合することにより取付固定されていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。

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