JP4229006B2 - 統合アンテナ - Google Patents

Description

本発明は、線状アンテナや板状アンテナと誘電体装荷型アンテナとが統合されてなる統合アンテナに関する。

近年、複数のアンテナが統合されてなる統合アンテナが供されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００２−１１１３７７号公報

ところで、線状アンテナや板状アンテナと誘電体装荷型アンテナとが統合されてなる統合アンテナにおいて、線状アンテナや板状アンテナでは、線状に形成されている放射エレメントや板状に形成されている放射エレメントを機械的に保持するための保持部が必要である。そのため、線状アンテナや板状アンテナと誘電体装荷型アンテナとが統合されてなる統合アンテナでは、線状アンテナの放射エレメントや板状アンテナの放射エレメントを機械的に保持するための保持部が必要になる分、部品点数が増加し、製造コストが高くなったり組付工数が増大したりするなどの問題がある。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、線状アンテナや板状アンテナと誘電体装荷型アンテナとが統合されてなるものにおいて、部品点数を削減することができ、製造コストが高くなったり組付工数が増大したりすることを未然に回避することができる統合アンテナを提供することにある。

請求項１に記載した発明によれば、樹脂またはセラミックを材料とする平板状のベース部と、グランドを必要とする線状アンテナの放射エレメントや板状アンテナの放射エレメントを機械的に保持する保持部と、複数の誘電体装荷型アンテナの放射エレメントを機械的に保持すると共に波長短縮の効果を奏する誘電体部とが２種類以上の材料で一体成形により一体的に構成され、周波数の低い放射エレメントを保持する保持部及び誘電体部のいずれかは、誘電率の高い材料で構成されている。これにより、線状アンテナの放射エレメントや板状アンテナの放射エレメントを機械的に保持するための保持部を必要とするものの、その保持部を誘電体装荷型アンテナの放射エレメントを機械的に保持すると共に波長短縮の効果を奏する誘電体部と２種類以上の材料で一体成形により一体的に構成することにより、部品点数を削減することができ、製造コストが高くなったり組付工数が増大したりすることを未然に回避することができる。つまり、本発明は、誘電体装荷型アンテナが誘電体部を構成要素とすることに着目し、線状アンテナの放射エレメントや板状アンテナの放射エレメントを機械的に保持するための保持部を、誘電体装荷型アンテナの構成要素である誘電体部と２種類以上の材料で一体成形により一体的に構成することにより、部品点数を削減することができる。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、統合アンテナの全体構成を斜視図により示している。統合アンテナ１は、線状アンテナ２、板状アンテナ３、第１の誘電体装荷型アンテナ４、第２の誘電体装荷型アンテナ５および第３の誘電体装荷型アンテナ６の５つのアンテナが統合されて構成されている。

平板状のベース部７は、その上面部７ａに、線状アンテナ２の線状の放射エレメント２ａを機械的に保持する保持部８と、板状アンテナ３の板状の放射エレメント３ａを機械的に保持する保持部９と、第１の誘電体装荷型アンテナ４の板状の放射エレメント４ａおよび第２の誘電体装荷型アンテナ５の板状の放射エレメント５ａの双方を機械的に保持すると共に波長短縮の効果を奏する第１の誘電体部１０と、第３の誘電体装荷型アンテナ６の板状の放射エレメント６ａを機械的に保持すると共に波長短縮の効果を奏する第２の誘電体部１１とが一体成形により同一の材料もしくは所望の誘電率を有する２種類以上の材料で一体的に（多色）成形されて構成されている。

この場合、放射エレメント４a、５a、６aの各々は、所望の共振周波数によって決定される電気的長さを有するが、当該放射エレメント４a、５a、６aを保持する材料の誘電率によって各々の放射エレメント４a、５a、６aの長さを短縮することが可能である。したがって、統合アンテナ１が搭載されるスペースに応じて統合アンテナ１を小型化したい要求がある場合には周波数の低い放射エレメント（周波数が低いほど放射エレメントの電気長が長くという理由から）の保持材料部分のみ誘電率の高い材料を使用することでその大きさを小さくすることが可能になる。

また、平板状のベース部７の下面部７ｂには、線状アンテナ２、板状アンテナ３および誘電体装荷型アンテナ４〜６のグランドとして機能する金属薄膜１２が形成されている。この場合、ベース部７は、高周波損失の小さいＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）を母材とする樹脂またはセラミックを材料として構成されている。また、各々のアンテナ２〜６には、各々の放射エレメント２ａ〜６ａに給電するための給電部１３〜１７が設けられており、誘電体装荷型アンテナ４〜６の給電部１５〜１７は、誘電体部１０，１１を貫通する金属製の給電ピンから構成されている。

尚、上記した構成では、線状アンテナ２および板状アンテナ３は陸上移動体通信システム（自動車電話システムや携帯電話システム）用アンテナとして機能し、第１の誘電体装荷型アンテナ４はＧＰＳ用アンテナとして機能し、第２の誘電体装荷型アンテナ５はＶＩＣＳ用アンテナとして機能し、第３の誘電体装荷型アンテナ６はＥＴＣ用アンテナとして機能する。また、ＧＰＳやＶＩＣＳシステムでは電波の到来方向が略天頂方向であることから、第１の誘電体装荷型アンテナ４の放射エレメント４ａおよび第２の誘電体装荷型アンテナ５の放射エレメント５ａは、そのアンテナ面が水平方向と略平行に実装されており、一方、ＥＴＣシステムでは電波の到来方向が天頂方向から約２３度傾いた方向であることから、第３の誘電体装荷型アンテナ６の放射エレメント６ａは、そのアンテナ面が水平方向から約２３度傾いた方向に実装されている。

また、線状アンテナ２の放射エレメント２ａや板状アンテナ３の放射エレメント３ａは、鉄の母材に銀、錫またはニッケルメッキによる表面処理したものを材料として構成されている。さらに、各々のアンテナ２〜６は、同軸ケーブル（図示せず）を介して各々のシステムの送受信部（レシーバなど）に接続されている。

以上に説明したように本実施形態によれば、統合アンテナ１において、線状アンテナ２の放射エレメント２ａを機械的に保持するための保持部８、板状アンテナ３の放射エレメント３ａを機械的に保持するための保持部９、第１の誘電体装荷型アンテナ４の放射エレメント４ａおよび第２の誘電体装荷型アンテナ５の放射エレメント５ａを機械的に保持すると共に波長短縮の効果を奏する誘電体部１０、第３の誘電体装荷型アンテナ６の放射エレメント６ａを機械的に保持すると共に波長短縮の効果を奏する誘電体部１１を同一の材料もしくは２種類以上の材料で一体的に構成したので、部品点数を削減することができ、製造コストが高くなったり組付工数が増大したりすることを未然に回避することができる。

本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形または拡張することができる。
線状アンテナ、板状アンテナおよび誘電体装荷型アンテナの組合わせや配置形態は、要求される仕様に応じて他の組合わせや配置形態であっても良い。

本発明の一実施形態を示す外観斜視図

符号の説明

図面中、１は統合アンテナ、２は線状アンテナ、２ａは放射エレメント、３は板状アンテナ、３ａは放射エレメント、４は第１の誘電体装荷型アンテナ、４ａは放射エレメント、５は第２の誘電体装荷型アンテナ、５ａは放射エレメント、６は第３の誘電体装荷型アンテナ、６ａは放射エレメント、８は保持部、９は保持部、１０は第１の誘電体部、１１は第２の誘電体部である。

Claims (2)

1. グランドを必要とする線状アンテナや板状アンテナと複数の誘電体装荷型アンテナとが統合されてなる統合アンテナであって、
   樹脂またはセラミックを材料とする平板状のベース部と、
   前記ベース部の上面部に設けられ、線状アンテナの放射エレメントや板状アンテナの放射エレメントを機械的に保持する保持部と、
   前記ベース部の上面部に前記保持部から当該ベース部の面方向に離れて設けられ、複数の誘電体装荷型アンテナの放射エレメントを機械的に保持すると共に波長短縮の効果を奏する誘電体部と、
   前記ベース部の下面部に設けられ、線状アンテナや板状アンテナと複数の誘電体装荷型アンテナのグランドとして機能する金属薄膜とを備え、
   前記ベース部と前記保持部と前記誘電体部とが２種類以上の材料で一体成形により一体的に構成され、
   周波数の低い放射エレメントを保持する前記保持部及び前記誘電体部のいずれかは、誘電率の高い材料で構成されていることを特徴とする統合アンテナ。
2. 請求項１に記載した統合アンテナにおいて、
   前記誘電体部は、前記平板状のベースの平面に対して傾斜する傾斜面を有し、誘電体装荷型アンテナの放射エレメントを前記傾斜面に機械的に保持することを特徴とする統合アンテナ。

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