JP4649371B2

JP4649371B2 - 車載用アンテナ装置

Info

Publication number: JP4649371B2
Application number: JP2006149325A
Authority: JP
Inventors: 英明大島; 浩飯島; 覚小松; 裕栗林; 真志中川; 規生田中
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2006-05-30
Filing date: 2006-05-30
Publication date: 2011-03-09
Anticipated expiration: 2026-05-30
Also published as: JP2007324653A; US7791548B2; EP1863121A1; US20070279305A1

Description

本発明は、自動車等の車両の窓ガラスに装着される車載用アンテナ装置、特に、放射エネルギー利得の損失の無いように電気回路ユニットの構造を最適化し、生産性及び小型軽量化を実現する車載用アンテナに関する。

従来、自動車のリアガラスやフロントガラスの車室側の内表面に放射導体を形成させ、車室側の内表面に前置増幅回路を含む電子回路ユニットを取り付けることによって、衛星や地上局から送信されてくる円偏波や直線偏波の受信等を可能にした車載用アンテナ装置が知られている。この種のアンテナ装置は、ルーフ等の車室外に設置されるアンテナ装置と比べ、長寿命化が図られ、盗難の危険性も少ないという利点を有する。また、車室内の窓ガラス近傍に据え置かれるアンテナ装置と比べた場合にも、自動車を運転する者にとっては視野角が広いという利点も有する。

この種の車載用アンテナ装置においては、リアガラスやフロントガラス等のガラス板の車室側の内表面に取り付けられる電子回路ユニットが、前置増幅回路等を設けた回路基板をハウジング内に収納するように構成されている。また、ガラス板に形成されている所定形状の放射導体は、フィーダ線などを介して回路基板と電気的に接続されており、放射導体に対する給電や受信信号の取り込みができるようになっている。

ここで、図面を参照して、先行技術の形態を説明する。図16は、車載用アンテナユニットの装着位置を示す説明図である。図16(a)は、自動車の側面図であり、図16(b)は、リアガラスを車室側から見た平面図である。

車載用アンテナユニットは、図16 (a)及び図16(b)に示すように、自動車50のリアガラス51の車室側の内表面に地上局用アンテナ装置 100と衛星用アンテナ装置200を並設して構成されている。地上局から送信されてくる直線偏波（垂直偏波）が地上局用アンテナ装置100によって受信可能であり、衛星から送信されてくる円偏波が衛星用アンテナ装置200によって受信可能である。この車載用アンテナユニットは、地上局用アンテナ装置100と衛星用アンテナ装置200を相互補完的に動作させることにより、常に良好な受信感度が得られるようにすることもできる。

ここで、衛星用アンテナ装置200について説明する。図17〜図19は車載用アンテナユニットを構成する衛星用アンテナ装置を示すものである。図17は、衛星用アンテナ装置の電子回路ユニットを示す斜視図であり、図18は、電子回路ユニットのベースプレートと放射導体との位置関係を示す説明図であり、図19は、電子回路ユニットの分解斜視図である。このアンテナ装置200は、パッチアンテナであって、リアガラス51の車室側の内表面に取り付けられる電子回路ユニット21と、リアガラス51の内表面に形成された放射導体22及び接地導体23とによって主に構成されている。電子回路ユニット21は、リアガラス51の内表面に固定されたベースプレート24と、例えば同軸線状のフィーダ線25を介して放射導体22および接地導体23と電気的に接続された回路基板26と、この回路基板26を収納してベースプレート24に取り付けられたハウジング27と、コネクタカバー32と、一端部が回路基板26に接続されて他端部が図示しない外部の受信機に接続される出力ケーブル（例えば、同軸ケーブル）28と、地上局用アンテナ装置100に対して電源供給するためのDCケーブル9とを備えている。

尚、ハウジング27は、枠体30 と、カバー31とによって構成されている。

衛星用アンテナ装置200の各部の構成について詳しく説明する。図18に示すように、放射導体22は、略方形に形成されたパッチ電極であって、一方の対角線の両端部に切欠き状の縮退分離素子22aが装荷されている。接地導体23は、枠状に形成されたグラウンド電極であって、所定の間隔を存して放射導体22を包囲している。これらの放射導体22及び接地導体23は、Ag等の良導電性金属からなる導体層である。図18に示すように、放射導体22の給電点にはフィーダ線25の内部導体が接続されている。また、接地導体23にはフィーダ線25の外部導体が接続されている。

ベースプレート24は、開口部24aを包囲する四角形状に形成されており、複数箇所に雌ねじ部24bが立設されている。そして、これらの雌ねじ部24bにそれぞれ枠体30の外方突出片30aに挿通した固定ねじ33を締結させることによって、枠体30がベースプレート24にねじ止め固定されるようになっている。図18に示すように、このベースプレート24は湿度硬化性樹脂34を用いてリアガラス51に固定される。

図19に示すように、方形枠状の枠体30は、相対向する一対の側壁部30b及び30cと、相対向する一対の側壁部30d及び30eとによって主に構成され、側壁部30b、30cの長手方向両端部にそれぞれ外方突出片30aが延設されている。枠体30のうちリアガラス51と対向する側の端部は、ベースプレート24の開口部24aに遊嵌状態で挿入される嵌め込み部30fとなっており、この嵌め込み部30fの四隅に隣接して形成されているストッパ部30gが開口部24a近傍のベースプレート24上に載置される。こうして四隅のストッパ部30gをベースプレート24に当接させることにより、嵌め込み部30fの開口部24a内への挿入量をベースプレート24の板厚未満に設定している。これらのストッパ部30gは、側壁部30b及び30cの長手方向両端部に形成されて、隣接する側壁部30d及び30eに対して、僅かに突出している。また、枠体30には嵌め込み部30f側と逆側の端部近傍に多数の小孔30hが穿設されている。

枠体30の各側壁部30b〜30eには、内部空間へ向けて切り起こされた舌片30jと、舌片30jを形成するために必要な透孔30kとが設けられており、内方へ折り曲げた各舌片30jによって回路基板26が支持される。そして、側壁部30bに設けられた透孔30kが水抜き用の孔としても機能するようになっている。

図19に示すように、回路基板26の片面は、図示しない各種電子部品が実装された部品実装面26aとなっている。この部品実装面26aには、一端部が放射導体22及び接地導体23に接続されたフィーダ線25の他端部が、対をなすコネクタ36及び37を介して接続されている。つまり、フィーダ線25の他端部が前置増幅回路の入力部に接続されている。また、部品実装面26aには出力ケーブル28とDCケーブル9の各端部が半田付けされており、出力ケーブル28の他端部にはコネクタ38が取着されている。部品実装面26aの周縁部の複数箇所は枠体30に半田付けされている。これにより、枠体30が電気的にグラウンドとして機能すると共に、回路基板26と枠体30とが機械的に接合される。回路基板26の他面（裏面）、つまり放射導体22および接地導体23との対向面は、Au等の良導電性金属からなる導体層が形成された電波反射面26bとなっている。この電波反射面26bの周縁部は、枠体30の舌片30jによって複数箇所が支持される。

そのような衛星用アンテナ装置200は、先行技術として開示されている（例えば、特許文献1）。

特開2006-13959

ところで、従来の車載用アンテナ装置は、一端部が回路基板6に接続されて他端部が図示しない外部の受信機に接続される出力ケーブルと、電源供給用のDCケーブルとを電気回路基板に半田付けする構造となっている。そのように半田付けする理由は、電気回路ユニットの高さをより薄くして、扱いやすいサイズとするユーザビリティの優れた車載用アンテナ装置を提供するためである。言い換えれば、車載用アンテナ装置の車載化にとって、その設置条件をより好適にするためには、大型化していくことは避けねばならない。

しかしながら、そのように半田付けする電気回路ユニットの構成では、半田付けする工程自体のコストと、その半田付けした電気回路基板の品質管理コストにおいて、車載用アンテナ装置の製造コストが増大する要因となっていた。

更に、その出力ケーブルの半田付け工程の代わりに、基板実装タイプの伝送線路接続用コネクタを用いても、コネクタ自体の高さ（即ち、厚さ）により、電気回路ユニットの高さも高くなるため、ユーザビリティの優れた装置を提供する主題に反する結果となる。

本発明は、上記課題を解決し、より低コストで、より高品質性を得る車載用アンテナ装置を提供することを目的とする。

更に別の本発明による車載用アンテナ装置は、車両用窓ガラスの車室側のガラス面に設けられた放射導体と、開口部を有して前記ガラス面に前記放射導体を包囲するように固着されているベースプレートと、一方の面に前記放射導体と間隔を存して対向する給電パターンが設けられた給電基板と、前記給電基板の他方の面と対向する対向面のほぼ全面に導体層が設けられ、前記対向面と逆側の面に前置増幅回路が設けられた回路基板と、前記回路基板と前記給電基板との間に両基板に対して略直角な姿勢で配置された接続小基板と、前記給電基板と前記回路基板と前記接統小基板について側部から収納する4つの側壁部を有する枠体と上部から収納するカバーとからなる、前記ベースプレートに取り付けられるハウジングとを備え、前記給電パターンを前記放射導体と電磁結合させて間接給電を行う車載用アンテナ装置であり、前記回路基板が、伝送線路接続用コネクタを埋設して配置するための切欠部を有することを特徴としている。

本発明による規定方法に基づいて、増幅回路を備える回路基板に凹形切欠部を設けることにより、車載用アンテナ装置の高さが高くなる犠牲を伴うことなく、且つ、アンテナ性能を損なうことなく、電気回路ユニットに出力ケーブルを半田付けする構成から、電気回路ユニットに伝送線路接続用コネクタを配置する構成に改善することができ、車載用アンテナ装置の製造コストを低減させることができる。

まず、本発明の特徴的部分の説明するために、先行技術の課題について説明する。

図5に、伝送線路接続用コネクタの単純配置による車載用アンテナ装置の外形図を概略的に示す。図5(a)は、伝送線路接続用コネクタの単純配置による車載用アンテナ装置の斜視図であり、図5(b)は、図5(a)のAA方向から見た伝送線路接続用コネクタの単純配置による車載用アンテナ装置の側面図である。図5(c)は、図5(b)に示す伝送線路接続用コネクタの配置による車載用アンテナ装置の一部断面的な側面図である。

例えば図19に示す車載用アンテナ装置において、先行技術の課題の1つである出力ケーブルの半田付け工程を削減するには、図5に示すような構成（図示404）が考えられる。即ち、出力ケーブル28の半田付け接続の代わりに、伝送線路接続用コネクタ424aを用いる。伝送線路接続用コネクタとしては、例えば出力ケーブル用のコネクタがある。伝送線路接続用コネクタ424aを回路基板426a(例えば、図19に示す回路基板26に対応する)上に配置する構成とし、且つ、ハウジング412上部を構成するカバー410に、伝送線路接続用コネクタの上面を避けるようにカバー開口部410aを設ける構成とする。金属製の枠体406及び金属製のベースプレート405は、図17〜19で説明した構造と異なるように図示しているが、それぞれ図19に示す枠体30及びベースプレート24と同一構造であってもよく、又は、枠体30及びベースプレート24を、樹脂、ガラスなどの非金属材料製とし、その表面に導電性コーティングして構成させること、又は非金属材料中に金属微粒子を分散して構成させることもできる。枠体及びベースプレートの構造自体は、本発明の主題ではない。

図5(b)及び(c)に示すように、回路基板426a上に伝送線路接続用コネクタ424aを載置する構成では、従来の車載用アンテナ装置（図17〜19参照）の高さh₁に対して、伝送線路接続用コネクタ部を含めた車載用アンテナ装置の高さh₂が高くなる。即ち、従来の車載用アンテナ装置に比べ、大型化することになる。

図5に示す車載用アンテナ装置であれば、半田付け等の製造工程を省略することができるが、車載用アンテナ装置の車載化にとって大型化することは好ましくない。

そこで、本発明による一実施例の車載用アンテナ装置について説明する。

(実施例１)
図6(a)は、本発明による伝送線路接続用コネクタの配置による車載用アンテナ装置の斜視図である。図6(b)は、本発明による伝送線路接続用コネクタの配置による車載用アンテナ装置の側面図であり、図6(c)は、本発明による伝送線路接続用コネクタの配置による車載用アンテナ装置の一部断面的な側面図である。図5と対比するために、同様な構成要素には同一の参照番号を付している。

図6を参照すると、伝送線路接続用コネクタ424bを配置する回路基板426bに、後述する規定方法により凹形切欠部を設け、回路基板426bに埋設するように伝送線路接続用コネクタ424bを配置させる構成としている。即ち、伝送線路接続用コネクタ424bの側部には、接続端子部424cが設けられており、接続端子部424cにより基板426bに電気的接続を可能とする。更に、回路基板上に設けられた伝送線路接続用コネクタがハウジングに接触しないように、ハウジングの上面に伝送線路接続用コネクタの上面より広いカバー開口部を有している。尚、伝送線路接続用コネクタの高さがカバー410に対して十部に低くなるように、伝送線路接続用コネクタ424bを凹形切欠部を設けた回路基板426bに埋設できる場合は、カバー開口部を設けなくともよい。図6に示すような構成とすれば、伝送線路接続用コネクタ424bのための凹形切欠部を設けた回路基板426bに埋設させることにより、出力ケーブルの半田付け等の製造工程を省略することができ、且つ、車載用アンテナ装置の高さを所望の高さまで低くさせることができる（図示h₃）。

しかしながら、図6に示す構成においても、回路基板426b（例えば、図19に示す回路基板26）に凹形切欠部を設けることは、回路基板426bの車両用窓ガラス側の電波反射面（例えば、図19に示す電波反射面26bに対応し、Au等の良導電性金属からなる導体層が形成されている）を切り欠くことを意味しており、十分なアンテナ性能を維持できなくなることが予想される。そのため、所定の規定方法に基づいて、回路基板426bに凹形切欠部を設ける必要がある。

以下、本発明による回路基板426bに設けられた凹形切欠部の規定方法を説明する。

図1(a)に、図6(a)で示した車載用アンテナ装置の平面図を示す。図1(b)には、図1(a)で示した車載用アンテナ装置に備えられる回路基板426の平面図を示す。図1においては、説明の便宜のために、図6に示した同様な要素には同一の参照番号を付している。図1(a)において、伝送線路接続用コネクタ424bを適宜構成させるために、カバー開口部410aが設けられている。図1(b)には、切欠部426fを設けた回路基板426ｂを示し、回路基板426ｂの形状は横c×縦dで示されている。切欠部426fは、横b×縦aで示されており、切欠部426fの最大径Lmが示されている。最大径Lmは、放射エネルギー波長との関係から、最大となる切欠部の長さを対象とする。図1(b)においては、切欠部の最大径Lmを規定するにあたって、その対角長が最大距離となるから、その対角長で規定される。しかし、そのような切欠部の形状は、円形状、楕円形状又は多角形状でもよいため、波長との関係から最大径（円であれば直径、楕円であれば長径、多角形状であれば最大長径となる）によって規定され、以下、「切欠部の最大径」と称する。図1(b)においては、切欠部426fの位置を定める距離e₁が示されているが、後述する理由によって、距離e₁が如何なる値であっても、本発明による規定方法に従って設けられた切欠部に影響を与えない。

本発明によれば、回路基板426bに設けられた「切欠部の最大径」は、車載用アンテナ装置の対応帯域の波長に対して次のように規定されている。

回路基板の横cと縦dは、車載用アンテナ装置の対応帯域の波長より短く、車載用アンテナ装置の対応帯域の波長の5分の1より長く、回路基板426bに設けられた「切欠部の最大径」は、波長の20%以下で規定されている。好適には、波長の10%以下とする。

次に、回路基板426bに設けられた切欠部426fの最大径Lmを規定する理由について説明する。

図2に、図1の車載用アンテナ装置の構成に基づいて、回路基板426bに設けられた切欠部426fの配置についての構成図例を示す。図2(a)は、切欠部426fを回路基板426b端部に設けた場合の様子を示している。図2(b)は、切欠部426fを回路基板426b側辺中央部に設けた場合の様子を示している（図示e₂の距離で定められる）。図2(c)は、切欠部426fを回路基板426b中央部に設けた場合の様子を示している（図示e₃及びe₄の距離で定められる）。尚、図2において、図1に示す同様な要素には、同一の参照番号を付している。本発明に基づく切欠部426fの規定方法によれば、後述する理由により、図2(a)〜(c)のいずれにおいても、切欠部を回路基板上の位置に寄らずに設けることができ、好適なアンテナ性能を得ることができる。

図3に、回路基板の切欠部の最大径を変化させたアンテナ利得変動量の特性図を示す。図3は、回路基板の横cと縦ｄを波長の3.5分の1とした場合における、回路基板の切欠部の最大径を、車載用アンテナ装置の対応帯域の波長に対する比（以下、対波長比とも称する）として、波長の0%〜約 25%まで変化させた場合のアンテナ利得変動量を示している。尚、アンテナ利得変動量は、左旋偏波（LHC）での仰角20deg断面についての平均利得値の相対変動量であり、切欠部がゼロ（即ち、切欠が無い状態）の平均利得を0[dB]として正規化して表している。図3から明らかなように、切欠部の最大径が長くなるに従って、アンテナ利得が低減していくことが分かる。また、一般的に許容できるアンテナ利得変動量を1dBとしたとき、少なくとも切欠部を対波長比20%以下にすべきであり、対波長比10%以下であれば、要求されるアンテナ性能を好適に満たすことができる。

次に、本発明の規定方法に基づく回路基板の切欠部を構成させることにより、回路基板上の位置に寄らずに切欠部を設けることができる理由について説明する。

図4に、回路基板の横cと縦ｄを波長の3.5分の1とし、回路基板の切欠部の最大径を対波長比7.5%とした場合における周波数−定在波比（VSWR）特性に関するシミュレーション結果を示す。図2を参照しながら、図4におけるシミュレーション結果を説明する。図4において、実線で示す特性値（図示601）は、回路基板に切欠部の無い状態における特性値であり、いわゆる理想値と解することもできる。点線で示す特性値（図示602）は、回路基板端部に切欠部を設けた状態における特性値であり、図2(a)に示す構成に対応する。薄い網線で示す特性図（図示603）は、回路基板側辺中央部に切欠部を設けた状態における特性値であり、図2(b)に示す構成に対応する。濃い網線で示す特性図（図示604）は、回路基板中央部に切欠部を設けた状態における特性値であり、図2(c)に示す構成に対応する。図4に示す結果から、切欠部の有無及び位置によらず安定した結果が得られていることが分かる。特に、図4における図示Sは、アンテナ共振周波数におけるVSWRの値を示しており、どの条件においてもほぼ同一の値が得られている。

次に、本発明による一実施例である間接給電型の車載用アンテナ装置について説明する。

（実施例2）
間接給電型の車載用アンテナ装置は、従来の車載用アンテナ装置（図17〜19）とは異なり、給電線（図19で示すフィーダ線25）を要しない構成となっており、従来の車載用アンテナ装置を直接給電型の車載用アンテナ装置と称することにより、区別する。

本実施例においても、以下のように所定の規定方法に基づいて、構成されている。

図7は、間接給電型の車載用アンテナ装置における給電構造の基本構成を示す斜視図であり、図8は、図7をA方向から見た側面図である。図7において、平面アンテナ350が、窓ガラスに塗布又は貼付されている。この平面アンテナ部350を覆うようにキャビティ構造を有する電子回路ユニット304が組み付けられるが、図面を分かりやすくするために、電子回路ユニットを構成するハウジングの外形線のみ示す。電子回路ユニット304は、平面アンテナ350に対向する側に開口を有する箱状のハウジングと、ハウジング内部に設けられる前置増幅回路を含む回路基板（図示せず）と、給電パターン322及び323を設けた給電基板(図示せず)と、給電線390及びベースプレート(図示せず)とを備えている。

電子回路ユニット304には、平面アンテナ350に対向する側に2個の給電パターン322及び323が、電子回路ユニット304に一体として設けられている。これら給電素子は、導電性材料よりなる矩形状電極で構成される。

図7及び図8の例では、給電パターン322は、放射導体302及び接地導体303の一部に対向（オーバラップ）し、給電パターン323は、接地導体303の一部に対向し、容量結合する（間接給電）。電子回路ユニット304を窓ガラス51に組み付けた状態で、給電パターン322及び323と平面アンテナ350との間の距離（隙間）は、図8に示すように、所定値fとなるように設定されている。尚、給電パターン322及び323は、所定のギャップgを介して、垂直に配置されている。給電パターン322及び323は、電子回路ユニット304内の増幅器（図示せず）に、給電線390を介して接続することができる。尚、図8には、給電線として同軸線を用いて増幅器を含む電子回路（図示せず）に接続する様子も示してある。同軸線の代わりに、平行2線又はマイクロストリップラインを用いても構成させることができる。

図7及び図8に示すように、平面アンテナ350を構成する放射導体302と接地導体に対して、給電パターン322及び323を介して容量結合させることにより、直接給電に要する配線を用いることなく、間接給電することができる。

次に、本実施例における具体的な間接給電型車載用アンテナ装置の構成を説明する。図9は、車載用アンテナ装置に備えられる電子回路ユニットを示す斜視図である。図10は、電子回路ユニットのカバーを外した状態を示す斜視図である。図11は、電子回路ユニットの分解斜視図である。図12は、電子回路ユニットを一部省略して示す平面図である。そして、図13は、図12のVII-VII’線に沿う断面図である。図14は、回路基板の平面図であり、図15は、給電基板の平面図である。

図9〜15に示すように、電子回路ユニット304は、方形状の開口305aを有するベースプレート305と、開口305aと略同形の開口306aを有する枠体306と、この枠体306に保持されて開口306a内で互いに平行に配置された給電基板307 及び回路基板308と、これら両基板307及び308間に略直角な姿勢で介設された接続小基板309と、枠体30６に冠着されて開口306aを蓋閉するカバー310と、枠体306をベースプレート305に脱着可能に固定している一対の固定ねじ311とによって構成されている。なお、枠体306とカバー310は電子回路ユニット304のハウジング312に相当し、このハウジング312内に給電基板307と回路基板308および接続小基板309等が収納保持されている。

図11に示すように、枠体306には、給電基板307の高さ位置を規定する第1の支持片313が設けられ、この支持片313と第1の舌片315とによって給電基板307の周縁部が板厚方向に挟持される。支持片313と舌片315を内方へ折り曲げたことによって、枠体306には透孔319が形成されている。また、第2の支持片314は回路基板308の高き位置を規定し、この支持片314と第2の舌片316とによって回路基板308の周縁都が板厚方向に挟持される。側板306bの支持片314と舌片316を内方へ折り曲げたことによって、枠体306には透孔320が形成されている。開口306aの四隅に設けられた受け部317は第2の支持片314と同様に回路基板308の高さ位置を規定しており、各受け部317が回路基板308の四隅の受け面となっている。また、この枠体306には内部空問を外部空間と連通させる一対の開口部321が形成されており、これら開口部321はガラス面352に取り付けたときに地表面側に配置される下端側の側板306bに形成されている。

枠体306について更に詳説すると、方形状の開口306aを包囲する4つの側壁部306bと、相対向する2つの側壁部306bから外方へ突出する一対の取付片306cとによって概略構成される。両取付片306cはベースプレート305の各外形突出片305bと対応する位置に突設されており、これら取付片306cには固定ねじ311を挿通させるための貫通孔306dが形成されている。また、この枠体306には、側壁部306bから内方へ折り曲げられた第1及び第2の支持片313及び314と、支持片313及び314の近傍で側壁部306bから内方へ切り起こされた第1及び第2の舌片315及び316と、開口306aの四隅で隣接する側壁部306b を連接している受け部317と、両取付片306cの基端および各受け部317の先端から起立するガイド片318とが設けられている。

給電基板307は、枠体306に保持された状態でガラス面51に近接して配置され、その片面（ガラス面51との対向面）は、給電パターン322と給電パターン323が設けられたパターン形成面307aとなっている。パターン形成面307aは、主として放射導体302と対向する位置に設けられている。この給電基板307には接続小基板309の一端部を挿通させるための接続孔307bが、この接続孔307bは給電パターン322と給電パターン323との間に設けられている。

回路基板308は、給電基板307と所定の間隔を存して対向するように枠体306に保持されており、この回路基板308の片面(給電基板307との対向面)はほほ全面に導体層が設けられた電波反射面308aとなっている。また、回路基板308の他面は電子部品(図示省略)やコネクタ324が搭載された部品実装面308bとなっており、この部品実装面308bには一部を図示した前置増幅回路325(図示せず)が設けられている。図11に示すように、この回路基板308には、接続小基板309の他端部を挿通させるための接続孔308cが穿設されている。また、回路基板308の周縁部には、枠体306のガイド片318を挿通させるための位置決め孔308dが複数箇所に穿設されていると共に、枠体306の取付片306cの基端部と対向する位置に凸状部308eが突設されており、さらにコネクタ324の取付箇所にやや大きめの凹状切欠部308fが形成されている。接続小基板309は、その両端部を接続孔307b及び308cに挿通させることにより、給電基板307と回路基板308に対して略直角な姿勢で配置される。

接続小基板309は、その両端部を接続孔307b及び308cに挿通することにより、給電基板307と回路基板308に対して略直角に配置される。接続小基板309の片面には伝送経路、例えばマイクロストリップライン（給電基板307と回路基板308とを電気的接続する１つ以上のラインであり、図示せず）が設けられており、接続小基板309の他面には接地ライン327が設けられている。そして、マイクロストリップラインの給電基板307側の端部が給電パターン322に半田付けされ、接地ライン327の給電基板307側の端部が給電パターン323に、接地ライン327の回路基板308側の端部が前置増幅回路325の前置接地端子部に、それぞれ半田付けされる。これにより、給電基板307と回路基板308が電気的に接続されている。

このようにして、回路基板308の部品実装面308bを覆うようにしてカバー310を枠体306に冠着させた後、車室内において、ガラス面51に固着されているベースプレート305の開口305a内へ枠体306を揮入して取付片306cを外形突出片305bに重ね合わせ、固定ねじ311を挿通穴306dに挿通して雌ねじ孔305cに固定させる。こうして枠体306をベースプレート305にねじ止めすることによって電子回路ユニット304はガラス画51に取り付けられ、給電パターン322が放射導体302及び接地導体303と近接して対向すると共に、給電パターン323が接地導体303と近接して対向する。したがって、外部の受信機から導出された出力ケーブル(図示せず)をコネクタ324に接統すれば、給電パターン322が放射導体302及び接地導体303と電磁結合すると共に、給電パターン323が接地導体303と電磁結合して間接給電が行えることとなり、放送波の受信が可能となる。

ここで、図14には、本発明の特徴である回路基板308の切欠部308fを示している。図1で説明したように、本発明による回路基板の切欠部の規定方法によれば、間接給電型の車載用アンテナ装置にも適用できる。図1に説明した重要な各寸法（a、b、c、及びd）については、図14にも同様に示してある。尚、図14に示す各寸法（a、b、c、及びd）は、図2に示す寸法と同一寸法と解するべきはなく、説明の便宜のため、同様の要素として同一の参照番号を付しているに過ぎないことは言うまでもない。

即ち、回路基板の横cと縦dは、車載用アンテナ装置の対応帯域の波長より短く、車載用アンテナ装置の対応帯域の波長の5分の1より長く、回路基板426bに設けられた「切欠部の最大径」は、波長の20%以下で規定されている。

本実施例のように構成すれば、車載用アンテナ装置を大型化することなく、車載用アンテナ装置に備えられた回路基板に切欠部を設けることができる。また、アンテナ性能を低減させることなく、給電パターン322を放射導体302と電磁結合させて間接給電を行うことができる。更に、出力ケーブルの半田付け工程を省略することができ、製造コストを低減させることができる。

上述の実施例については代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換することができることは当業者に明らかである。例えば、回路基板の切欠部を略方形状として説明したが、本発明による規定方法に従う限り、如何なる形状であってもよい。また、波長帯域を衛星用車載アンテナ装置として説明したが、波長帯域を特定するものではない。更に、実施例では、リアガラスとして説明したがウィンドウシールドに固定又は、サイドガラス上に設置することもできる。従って、本発明は、上述の実施例によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲によってのみ制限される。

本発明によれば、車載用アンテナ装置を大型化することなく、車載用アンテナ装置に備えられた回路基板に切欠部を設け、且つ、出力ケーブルの半田付け工程を省略することにより、製造コストを低減させ、且つ、より高品質性及び高安定性を得ることができ、車載用アンテナ装置に有用である。

(a)は、本発明による一実施例の車載用アンテナ装置の平面図であり、(b)は、本発明による一実施例の車載用アンテナ装置に備えられる回路基板の平面図である。 (a)は、本発明による一実施例の切欠部を回路基板端部に設けた場合の様子を示す図であり、(b)は、本発明による一実施例の切欠部を回路基板側辺中央部に設けた場合の様子を示す図であり、(c)は、本発明による一実施例の切欠部を回路基板中央部に設けた場合の様子を示す図である。本発明による一実施例の切欠部の最大径とアンテナ利得低下量を示す特性図である。本発明による一実施例の切欠部位置における、周波数−定在波比（VSWR）特性に関する特性図である。 (a)は、伝送線路接続用コネクタの単純配置による車載用アンテナ装置の斜視図であり、(b)は、(a)のAA方向から見た伝送線路接続用コネクタの単純配置による車載用アンテナ装置の側面図であり、(c)は、本発明による伝送線路接続用コネクタの配置による車載用アンテナ装置の一部断面的な側面図である。 (a)は、本発明による伝送線路接続用コネクタの配置による車載用アンテナ装置の斜視図であり、(b)は、本発明による伝送線路接続用コネクタの配置による車載用アンテナ装置の側面図であり、(c)は、本発明による伝送線路接続用コネクタの配置による車載用アンテナ装置の一部断面的な側面図である。本発明による一実施例の間接給電型の車載用アンテナ装置における給電構造の基本構成を示す斜視図である。本発明による一実施例の間接給電型の車載用アンテナ装置をA方向から見た側面図である。本発明による一実施例の車載用アンテナ装置に備えられる電子回路ユニットを示す斜視図である。本発明による一実施例の電子回路ユニットのカバーを外した状態を示す斜視図である。本発明による一実施例の電子回路ユニットの分解斜視図である。本発明による一実施例の電子回路ユニットを一部省略して示す平面図である。本発明による一実施例の電子回路ユニットをVII-VII’線に沿う断面図である。本発明による一実施例の回路基板の平面図である。本発明による一実施例の給電基板の平面図である。 (a)は、自動車の側面図であり、 (b)は、リアガラスを車室側から見た平面図である。従来技術の衛星用アンテナ装置の電子回路ユニットを示す斜視図である。従来技術の電子回路ユニットのベースプレートと放射導体との位置関係を示す説明図である。従来技術の電子回路ユニットの分解斜視図である。

符号の説明

28 出力ケーブル
51 リアガラス（ガラス板）
304 電子回路ユニット
305 ベースプレート
305a ベースプレート開口部
306 枠体
307 給電基板
308 回路基板
308a 電波反射面
308b 部品実装面
308f 凹状切欠部
312 ハウジング
322給電パターン
323 給電パターン
350 平面アンテナ
412 ハウジング
426f 切欠部

Claims

車両用窓ガラスの車室側のガラス面に設けられた放射導体と、開口部を有して前記ガラス面に前記放射導体を包囲するように固着されているベースプレートと、一方の面に前記放射導体と間隔を存して対向する給電パターンが設けられた給電基板と、前記給電基板の他方の面と対向する対向面のほぼ全面に導体層が設けられ、前記対向面と逆側の面に前置増幅回路が設けられた回路基板と、前記回路基板と前記給電基板との間に両基板に対して略直角な姿勢で配置された接続小基板と、前記給電基板と前記回路基板と前記接統小基板について側部から収納する4つの側壁部を有する枠体と上部から収納するカバーとからなる、前記ベースプレートに取り付けられるハウジングとを備え、前記給電パターンを前記放射導体と電磁結合させて間接給電を行う車載用アンテナ装置であって、
前記回路基板が、伝送線路接続用コネクタを埋設して配置するための切欠部を有することを特徴とする車載用アンテナ装置。
前記回路基板の外形が、前記車載用アンテナ装置の対応帯域の波長より短く、前記波長の5分の1より長いことを特徴とする請求項１に記載の車載用アンテナ装置。
前記切欠部を構成する最大径が、前記車載用アンテナ装置の対応帯域の波長の20%より短いことを特徴とする請求項１又は２に記載の車載用アンテナ装置。