JP4766260B2 - アンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、アンテナ装置に関し、特に、人工衛星からの電波（以下「衛星波」とも呼ぶ。）または地上での電波（以下「地上波」とも呼ぶ。）を受信してデジタルラジオ放送を聴取することが可能なデジタルラジオ受信機用の自動車のドアミラーの筐体のような狭設置空間筐体内に設置されるアンテナ装置に関する。

この技術分野において周知のように、現在、自動車等の車両には種々のアンテナが搭載される。例えば、そのようなアンテナの１つに、ＳＤＡＲＳ（衛星デジタルラジオサービス）用アンテナ装置がある。

ＳＤＡＲＳ（Satellite Digital Audio Radio Service）とは、米国における衛星（以下、「ＳＤＡＲＳ衛星」と呼ぶ）を使用したデジタル放送によるサービスである。すなわち、米国においては、ＳＤＡＲＳ衛星からの衛星波または地上波を受信して、デジタルラジオ放送を聴取可能にしたデジタルラジオ受信機が開発され、実用化されている。現在、米国では、ＸＭとシリウスという２つの放送局が計２５０チャンネル以上のラジオ番組を全国に提供している。このデジタルラジオ受信機は、一般には、自動車等の移動体に搭載され、周波数が約２．３ＧＨｚ帯の電波を受信してラジオ放送を聴取することが可能である。すなわち、デジタルラジオ受信機は、モバイル放送を聴取することが可能なラジオ受信機である。受信電波の周波数が約２．３ＧＨｚ帯なので、そのときの受信波長（共振波長）λは約１２８．３ｍｍである。尚、地上波は、衛星波を一旦、地球局で受信した後、周波数を若干シフトし、直線偏波で再送信したものである。すなわち、衛星波は円偏波であるの対して、地上波は直線偏波である。

ＸＭ衛星ラジオアンテナ装置は、静止衛星（ＸＭ衛星）２基より円偏波電波（衛星波）を受信し、不感地帯では地上直線偏波設備により電波（地上波）を受信する。一方、シリウス衛星ラジオアンテナ装置は、周回衛星（シリウス衛星）３基（シンクロ型）より円偏波電波（衛星波）を受信し、不感地帯では地上直線偏波設備により電波（地上波）を受信する。

このようにデジタルラジオ放送では、約２．３ＧＨｚ帯の周波数の電波が使用されるので、その電波を受信するアンテナ装置は、室外に設置されなければならない。従って、デジタルラジオ受信機を自動車に搭載する場合、一般には、アンテナ装置は自動車の屋根（ルーフ）に設置する場合がほとんどある。

この種のアンテナ装置は、広い指向性を持つことが必要である。何故なら、例えば、ＸＭの場合、デジタル受信機では、仰角が２０°〜６０°の範囲にある比較的低仰角の人工衛星（ＸＭ衛星）から到来する衛星波を受信する必要があるからである。また、地上波はその仰角が実質的に０°であるからである。

このような約２．３ＧＨｚ帯の周波数の電波を受信するアンテナ装置用のアンテナ素子としては、種々の構造のものが提案されている。その形状で大別すると、パッチアンテナである平面型（平板型）アンテナ素子と、ループアンテナやヘリカルアンテナ等の円筒型アンテナ素子とがある。

一般に、パッチアンテナのような平面型（平板型）アンテナ素子はその指向性が狭いので、この種のアンテナ装置用としては不向きであると考えられていた。しかしながら、たとえパッチアンテナであっても、面積の広いグラウンド板（アース板）を使用することにより、アンテナ指向性が広がることが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特に、デジタルラジオ受信機を自動車に搭載する場合、上述したように、一般には、そのアンテナ装置を自動車の屋根（ルーフ）に取り付ける。この場合、自動車の屋根自体がグラウンド板として働くので、パッチアンテナをアンテナ素子として使用しても、十分にデジタルラジオ受信機用のアンテナ装置として使用することが可能であることが確認されている。

また、低仰角におけるアンテナ指向性を確保することができるパッチアンテナが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

それにも拘わらず、一般的に、アンテナ素子として、円筒型アンテナが平面型アンテナよりも使用されている。その理由は、広い指向性がアンテナ素子を円筒型に形成することによって達成されるからである。上述したように、円筒型アンテナは、ループアンテナとヘリカルアンテナとに大別される。

ループアンテナとしては、電磁結合型４点給電ループアンテナが知られている（例えば、特許文献３参照）。この特許文献３に開示された電磁結合型４点給電ループアンテナは、可撓性の誘電体フィルム部材を中心軸の回りに筒状に丸めて形成された筒体と、この筒体にその周面に沿って中心軸の回りにループ状に形成されたループ部と、筒体の周面上に形成されたループ部へ給電する４本の給電線とを有する。ループ部には、４本の給電線に対して、それぞれ、ギャップを空けた状態でループ部から４本の給電線に沿って延在している４本の電磁結合線が接続されており、電磁結合によって給電を行っている。このループアンテナでは、中心軸と直交する方向へ延在する回路基板の裏面に接地導体パターンが形成されている。

一方、ヘリカルアンテナも知られている（例えば、特許文献４参照）。特許文献４では、可撓性の誘電体フィルム部材の一面上に４本のへリックス導線から成るアンテナパターンを印刷したもの（以下「アンテナパターン付き誘電体フィルム部材」と呼ぶ）を作製し、そのアンテナパターン付き誘電体フィルム部材を上記一面が外周面となるように中心軸の回りに円筒状に丸めることによって、ヘリカルアンテナを製造することを提案している。このようなヘリカルアンテナにおいても、中心軸と直交する方向へ延在する回路基板の裏面には接地導体パターンが形成されている。

尚、このような円筒型アンテナの場合、そのループ部から４本の電磁結合線を介して受信又はヘリックス導線で受信された複数の衛星波（円偏波）は、移相器によってそれらの位相をシフトすることにより互いに位相を一致させて（調整して）合成された後、低雑音増幅器（ＬＮＡ：Low Noise Amplifier）によって増幅され、同軸ケーブルを介して受信機本体へ送られる。ここで、ヘリカルアンテナと移相器とＬＮＡとの組合せは、アンテナモジュールと呼ばれる。

また、円筒状部材の外周面にアンテナパターンを形成して成るヘリカルアンテナと、その円筒状部材の外周面にアンテナパターンと連続して（接続して）形成されたフェーズシフタパターンを形成して成る移相器と、を含むアンテナ素子も提案されている（例えば、特許文献５参照）。

このようなアンテナ素子は、可撓性の誘電体フィルム部材を中心軸の周りに筒状に丸めて形成された筒体（円筒状部材）を有するので、ポール型アンテナ素子と呼ばれる。

アンテナ装置を自動車の屋根（ルーフ）に取り付ける場合、アンテナモジュールで受信・増幅された信号は、上述したように、同軸ケーブルを介して、自動車の車内に設置された受信機本体へ伝送される（例えば、特許文献６参照）。

なお、ＳＤＡＲＳ用アンテナ装置ではないが、車外設置に適したＧＰＳ受信用のアンテナ装置も知られている（例えば、特許文献７参照）。この特許文献７に開示されたアンテナ装置は、トップカバー及びボトムプレートが接合されてなるアンテナケースと、トップカバー内に収納されてＧＰＳ信号を受信するアンテナモジュールと、トップカバーとボトムカバーとの接合部に配設され、アンテナケースの密閉性を確保するパッキン部材とを備える。アンテナモジュールは、ＧＰＳ衛星から送出されたＧＰＳ信号を受信するアンテナ素子と、このアンテナ素子によって受信されたＧＰＳ信号に対して信号増幅などの各種信号処理を施す処理回路が形成された回路基板と、処理回路をシールドするためのシールドケースとを有する。アンテナ要素と回路基板とは両面テープなどによって接合される。なお、上記処理回路は、上述した低雑音増幅器（ＬＮＡ）を含む。また、アンテナモジュールには同軸ケーブルの先端部が接続され、同軸ケーブルはアンテナケースから外部へ引き出される。

特開２００３−１６３５２１号公報 特開２００５−１６００５０号公報 特開２００３−２９８３３５号公報 特開２００３−３７４３０号公報 特開２００１−３３９２２８号公報 特開２００５−１１２０８２号公報 特開２００５−１０９６８７号公報

上述したように、デジタルラジオ受信機を自動車に搭載する場合、一般には、アンテナ装置は自動車の屋根（ルーフ）に設置する場合がほとんどある。この場合、アンテナモジュールで受信・増幅された信号は、同軸ケーブルを介して、自動車の車内に設置された受信機本体へ伝送される。

一方、アンテナ装置を自動車のドアミラー内に設置することが考えられている。この場合、上記アンテナモジュールはドアミラーの筐体内に設置される。ドアミラーの筐体は、上記アンテナケースとしての役目をも兼ねることになるので、専用のアンテナケースやパッキン部材（防水パッキン）は不要である。

ドアミラー内にアンテナ装置を設置しようとする場合、従来のアンテナ装置の構造では、上述したように、アンテナモジュールで受信・増幅された信号を、自動車の車外に設けられているドアミラーから、自動車の車内に設置されている受信機本体まで、同軸ケーブルを介して伝送する必要がある。また、ドアミラーは自動車の車体に対して開閉する構造を有するので、ドアミラー内にはモータドライブやモータ等の多くの部品が内蔵される。その為、ドアミラーの筐体内部で使用できる隙間は非常に狭い。すなわち、ドアミラーの筐体は、狭い設置空間を持つ筐体（以下、「狭設置空間筐体」と呼ぶ）である。

したがって、アンテナモジュールで受信・増幅された信号を、ドアミラー（狭設置空間筐体）から受信機本体まで、同軸ケーブルを介して伝送することは極めて困難である。何故なら、同軸ケーブルは、比較的太い円柱形状をしているので、上記狭い隙間内で、同軸ケーブルを小さい曲率半径で屈曲させることは出来ないからである。換言すれば、同軸ケーブルは可撓性の点において劣っているからである。従って、アンテナ装置のアンテナモジュールをドアミラー（狭設置空間筐体）内に設置する場合、アンテナモジュールと受信機本体との間を接続するケーブル（伝送線）として同軸ケーブルのみを使用するのは好ましくない。

それに対処するために、ケーブル（伝送線）として可撓性を有するケーブル（伝送線）を使用することが考えられる。そのような可撓性を有するケーブル（伝送線）を使用したとしても、自動車は屋外で使用されるので、ケーブル（伝送線）には汚れや油等に耐え得る耐候性が要求される。さらに、ドアミラー（狭設置空間筐体）の内部で振動が加わって、ケーブル（伝送線）が他の箇所に接触する恐れもある。したがって、使用するケーブル（伝送線）としては、そのような場合にも破損に耐えられるものでなくてはならない。

したがって、本発明の課題は、アンテナモジュールを車のドアミラーの筐体内に設置した場合でも、アンテナモジュールで受信・増幅された信号を、受信機本体まで伝送することが可能な伝送線を備えたアンテナ装置を提供することにある。

本発明の他の課題は、耐候性に優れた伝送線を備えたアンテナ装置を提供することにある。

本発明の更に他の課題は、車のドアミラーの筐体の内部で振動が加わっても破損することが無い伝送線を備えたアンテナ装置を提供することにある。

本発明によれば、車（１００）のドアミラー（１２０）の筐体（１２０ａ）内に設置されるアンテナ装置であって、前記筐体（１２０ａ）内に設置されるアンテナモジュール（５０；５０Ａ）と、該アンテナモジュールに接続された先端部（６０ａ）を持ち、該先端部から前記筐体の外部へ導出される伝送線と、を備え、前記伝送線は、前記筺体内部で取り回される可撓性のケーブル（６０）と、前記筺体外部へ引き出され受信機へ接続される同軸ケーブル(６０Ａ)とから成り、前記可撓性のケーブル（６０）の他端部は前記同軸ケーブル（６０Ａ）に半田付けされており、前記可撓性のケーブル（６０）は、長手方向に延在するフレキシブル・プリント回路（６２）と、該フレキシブル・プリント回路（６２）を覆う、柔軟性を有する合成ゴムから成るカバー（６４）とを有するアンテナ装置（１０Ａ）が得られる。

上記アンテナ装置（１０Ａ）において、前記フレキシブル・プリント回路（６２）はトリプレート線路から構成されて良い。前記トリプレート線路（６２）は、前記長手方向に延在して互いに密着された一対の絶縁性シート（６２１，６２２）と、該一対の絶縁性シートの内面間に挟まれて設けられた信号線（６２４）と、前記一対の絶縁性シートの外面にそれぞれ形成された一対のグラウンドパターン（６２６，６２７）とから構成される。前記カバー（６４）は、例えば、エチレン・プロピレン・ジエン・メチレン・ゴム等の合成ゴムから成る。

また、上記アンテナ装置（１０；１０Ａ）において、前記アンテナモジュール（５０；５０Ａ）は、互いに対向する上面（３０ａ）及び下面（３０ｂ）を持ち、該下面に処理回路が搭載された回路基板（３０）と、前記回路基板の上面上に搭載されたアンテナ素子（２０；８０）と、前記処理回路を覆うように前記回路基板の下面に取り付けられたシールドカバー（４０）とから構成されて良い。

前記アンテナ素子は、中心軸に沿って上下方向に延在するポール型アンテナ素子（２０）から構成されて良い。前記ポール型アンテナ素子（２０）は、可撓性の誘電体フィルム部材（２０ａ）を前記中心軸の回りで筒状に形成した筒体（２０ｂ）と、前記筒体の上部で、前記筒体の周面に形成された複数本の導体から成るアンテナパターン（２０Ａ）と、前記筒体の下部で、前記筒体の周面に前記アンテナパターンと電気的に接続されて形成されたフェーズシフタパターン（２０Ｐ）と、を有するものであって良い。前記アンテナパターン（２０Ａ）は、前記中心軸方向で螺旋状に延在して形成されたヘリカルパターン（２０Ｈ）と、前記筒体の上端部において前記ヘリカルパターンの端部と接続されるループパターン(２０Ｌ)とから構成されて良い。前記ヘリカルパターン（２０Ｈ）は、前記中心軸方向で少なくとも１回反対方向へ屈曲した屈曲部を有することが好ましい。前記ヘリカルパターン（２０Ｈ）は、前記螺旋状に延在する部分の少なくとも一部がミアンダ状にされていることが望ましい。前記アンテナパターン（２０Ａ）と前記フェーズシフタパターン(２０Ｐ)は、前記筒体の内周面(２０−１)に形成されて良い。この場合、ポール型アンテナ素子（２０）は、前記筒体の外周面（２０−２）で、且つ前記フェーズシフタパターンが形成された場所と対応する面に形成されたグランドパターン（２７）を更に有するものであって良い。

前記アンテナ素子は、平面型アンテナ素子（８０）から構成されて良い。前記平面型アンテナ素子は、パッチアンテナ（８０）から構成されて良い。この場合、前記アンテナモジュール（５０Ａ）は、前記シールドカバーの下面に設けられたグラウンド板（９０）を更に有することが好ましい。

尚、上記括弧内の符号は、本発明の理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、これらに限定されないのは勿論である。

本発明によるアンテナ装置は、アンテナモジュールに接続された先端部を持ち、この先端部から車のドアミラーの筐体の外部へ導出される可撓性のケーブルを備えているので、アンテナモジュールで受信・増幅された信号を、受信機本体まで伝送することができる。また、上記可撓性のケーブルを、長手方向に延在するフレキシブル・プリント回路と、このフレキシブル・プリント回路を覆う、柔軟性を有する合成ゴムから成るカバーとから構成することにより、耐候性に優れ、筐体の内部で振動が加わっても破損することが無い伝送線を提供することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１を参照して、本発明が適用される自動車１００について説明する。自動車１００はドア１１０を備え、このドア１１０にはドアミラー１２０が自動車１００の車外に取り付けられている。

ドアミラー１２０は、自動車１００の車体に対して開閉自在な構造を有する。ドアミラー１２０は筐体１２０ａを備え、その筐体１２０ａ内には当該ドアミラー１２０を開閉するためのモータ１２２やそのモータ１２２を駆動するためのモータドライブ（図示せず）が設置されている。したがって、ドアミラー１２０の筐体１２０ａは狭設置空間筐体である。

このドアミラー１２０の筐体１２０ａ内には、モータ１２２の上部に本発明に係るアンテナ装置１０が設置されている。すなわち、図示のアンテナ装置１０はドアミラー内蔵用アンテナ装置である。

図２を参照して、本発明の第１の実施の形態に係るドアミラー内蔵用アンテナ装置１０について説明する。図２において、（Ａ）はアンテナ装置１０の概略平面図であり、（Ｂ）はアンテナ装置１０の概略側面図である。

アンテナ装置１０は、ドアミラー１２０の筐体１２０ａ内に設置されるアンテナモジュール５０と、可撓性の伝送線（ケーブル）６０とを有する。可撓性の伝送線（ケーブル）６０は、アンテナモジュール５０に接続された先端部６０ａを持ち、この先端部６０ａからドアミラー１２０の筐体１２０ａの外部へ導出される。可撓性の伝送線（ケーブル）６０の他端部６０ｂにはコネクタ７０が接続されている。図示の可撓性の伝送線（ケーブル）６０は、長手方向に延在するフレキシブル・プリント回路６２を有する。

図３に、可撓性の伝送線（ケーブル）６０に使用されるフレキシブル・プリント回路６２の断面図を示す。図示のフレキシブル・プリント回路６２は、トリプレート線路から構成されている。

詳述すると、トリプレート線路６２は、長手方向に延在して互いに密着された一対の絶縁性シート６２１、６２２と、これら一対の絶縁性シート６２１、６２２の内面間に挟まれた信号線６２４と、一対の絶縁性シート６２１、６２２の外面にそれぞれ形成された一対のグラウンドパターン６２６、６２７とを有する。このトリプレート線路６２は、同軸ケーブルと同じ５０Ωの特性インピーダンスを持っている。

このように、本発明の実施の形態では、伝送線（ケーブル）として可撓性の伝送線（ケーブル）６０を使用しているので、ドアミラー１２０の筐体１２０ａ内の狭い隙間に配置することが可能となる。

尚、可撓性の伝送線（ケーブル）６０としては、前述したように、耐候性が必要とされる。従って、トリプレート線路６２が剥き出しのまま使用されると、腐食などが発生する。

そこで、図３では図示を省略しているが、トリプレート線路６２は、後述するような、柔軟性を有する材料から成るカバーで覆われている。このカバーは、例えば、エチレン・プロピレン・ジエン・メチレン・ゴム（ＥＰＤＭ）等の合成ゴムから成る。このカバーは、嵌め込みや一体成型によりトリプレート線路６２に装着される。

したがって、可撓性の伝送線（ケーブル）６０は、耐候性に優れている。また、ドアミラー１２０の筐体１２０ａの内部で振動が加わり、可撓性の伝送線（ケーブル）６０が他の箇所に接触したとしても、トリプレート線路６２がカバーで覆われているので、可撓性の伝送線（ケーブル）６０が破損することを防止することができる。

次に、図４を参照して、本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置１０について更に詳細に説明する。図３はアンテナ装置１０に使用されるアンテナモジュール５０を示す側面図である。

図示のアンテナモジュール５０は、アンテナ素子２０と、回路基板（ＬＮＡ基板）３０と、シールドカバー４０とを有する。

回路基板（ＬＮＡ基板）３０は、互いに対向する上面３０ａと下面３０ｂとを持つ。回路基板（ＬＮＡ基板）３０の下面３０ｂには、上記低雑音増幅器（ＬＮＡ）を含む処理回路（図示せず）が搭載されている。処理回路は、回路基板（ＬＮＡ基板）３０の下面３０ａに取り付けられたシールドカバー４０で覆われている。可撓性の伝送線（ケーブル）６０の先端部６０ａは、シールドカバー４０に開けられた開口（図示せず）を介して、処理回路に接続される。

図示のアンテナ素子２０は、ポール型アンテナ素子から構成されている。ポール型アンテナ素子２０は、中心軸に沿って上下方向に延在し、回路基板３０の上面３０ａ上に搭載されている。

次に、図５及び図６を参照して、図４のアンテナモジュール５０に使用されるポール型アンテナ素子２０について説明する。図５はポール型アンテナ素子２０の外観を示す正面図である。図６は図５に示したポール型アンテナ素子２０の展開図で、（Ａ）は第１の面（内周面）を示す平面図、（Ｂ）は第２の面（外周面）を示す平面図である。

図示のポール型アンテナ素子２０は、図６に示されるような可撓性の誘電体フィルム部材２０ａを中心軸の回りに筒状に丸めて形成された筒体２０ｂを有する。図６において、（Ａ）は誘電体フィルム部材２０ａの第１の面２０−１を示し、（Ｂ）は誘電体フィルム部材２０ａの第２の面２０−２を示す。

誘電体フィルム部材２０ａは、低損失誘電体材料、例えばテフロン（登録商標）系材料によるフィルムを用いて作製される。誘電体フィルム部材２０ａの第１の面２０−１側には、上部および下部にそれぞれアンテナパターン部分２０Ａおよびフェーズシフタ部分２０Ｐが形成されている。アンテナパターン部分２０Ａは、実質的に平行四辺形の形状をしており、フェーズシフタ部分２０Ｐは、実質的に矩形の形状をしている。

アンテナパターン部分２０Ａは、ポール型アンテナモジュール２０の長手方向（中心軸方向）で螺旋状に延在して形成されたヘリカルパターン部分２０Ｈと、筒体２０ｂの上端部においてヘリカルパターン部分２０Ｈの端部と接続されるループパターン部分２０Ｌとから構成されている。

誘電体フィルム部材２０ａを第１の面２０−１が内周面となるように丸めたうえで、その一対の側辺間を接続することにより、図５に示されるような、筒体２０ｂが形成される。一対の側辺間の接続は、例えば、両面接着テープや接着剤、半田付けなどによって行われる。

ヘリカルアンテナ部分２０Ｈの第１の面２０−１上には、第１乃至第４のヘリカル導体２１，２２，２３，２４から成る第１のアンテナパターンが形成されている。図示の第１乃至第４のヘリカル導体２１〜２４の各々は、ポール型アンテナモジュール２０の長手方向（中心軸方向）で４回反対方向へ屈曲した状態で、側辺と平行に延在して形成されている。特に、第１乃至第４のヘリカル導体２１〜２４の各々において側辺と平行に延在している５本の導体パターンのうちの少なくとも１本、ここではフェーズシフタパターン２５に接続される導体パターンをミアンダ状、つまりジグザグに蛇行させるようにしている。

上述したように誘電体フィルム部材２０ａを筒体２０ｂに丸めると、第１乃至第４のヘリカル導体２１〜２４の各々は、筒体２０ｂの内周面に、ポール型アンテナモジュール２０の長手方向（中心軸方向）で４回反対方向へ屈曲した状態で、へリックス状に延在して形成されることになる。第１乃至第４のヘリカル導体２１〜２４から成る第１のアンテナパターンはヘリカルアンテナとして働く。

このような構成では、第１乃至第４のヘリカル導体２１〜２４の各々がポール型アンテナ素子２０の長手方向で屈曲し、しかも各ヘリカル導体の一部がミアンダ状に形成されているので、導体長を長くすることができ、ヘリカル導体が屈曲しない場合に比較して、ポール型アンテナ素子２０の高さを低くすることができる。

ループアンテナ部分２０Ｌの第１の面２０−１上には、第１乃至第４のヘリカル導体２１〜２４の先端（上端）と接続されたループ導体２８から成る第２のアンテナパターンが形成されている。このループ導体２８から成る第２のアンテナパターンはループアンテナとして働く。

フェーズシフタ部分２０Ｐの第１の面２０−１上には、上記第１のアンテナパターンと電気的に接続されたフェーズシフタパターン２５が形成されている。従って、上述したように誘電体フィルム部材２０ａを筒体２０ｂに丸めると、筒体２０ｂの内周面にフェーズシフタパターン２５が形成されることになる。このフェーズシフタパターン２５は移相器として働く。

フェーズシフタ部分２０Ｐの第２の面２０−２上には、グランドパターン２７が形成されている。すなわち、グランドパターン２７は、フェーズシフタパターン２５が形成された場所と対向する面に形成されている。従って、上述したように誘電体フィルム部材２０ａを筒体２０ｂに丸めると、筒体２０ｂの外周面で、且つフェーズシフタパターン２５が形成された部分と反対側の面にグランドパターン２７が形成されることになる。このグランドパターン２７は、フェーズシフタパターン２５を覆うように設けられたシールド部材として働く。フェーズシフタパターン２５の出力端子２５ａは、回路基板３０の下面３０ｂに搭載された低雑音増幅器（ＬＮＡ）に接続される。

このような構成のポール型アンテナ素子２０を備えたアンテナモジュール５０では、ループアンテナ部分２０Ｌのループ導体２８及びヘリカルアンテナ部分２０Ｈの４本の導体２１〜２４で受信された複数の衛星波（円偏波）は、フェーズシフタパターン２５によってそれらの位相をシフトすることにより互いに位相を一致させて（調整して）合成された後、回路基板３０の下面３０ｂに搭載された低雑音増幅器（ＬＮＡ）によって増幅され、可撓性のケーブル６０を介して、自動車の車内に設置されている受信機本体（図示せず）へ伝送される。

なお、図５及び図６にポール型アンテナ素子２０の一例を示して説明したが、ポール型アンテナ素子２０は、上述した実施の形態に限定しないのは勿論である。例えば、上記実施の形態では、第１のアンテナパターンとして筒体の内周面に形成された４本のヘリカル導体を用いているが、少なくとも２本のヘリカル導体から成って良い。上記実施の形態では、第１のアンテナパターンを構成する各ヘリカル導体がポール型アンテナモジュールの長手方向（中心軸方向）で４回反対方向へ屈曲しているが、少なくとも１回反対方向へ屈曲するもので良い。上記実施の形態では、シールド部材として筒体の外周面に形成されたグラウンドパターンを用いているが、シールド部材はこれに限定されず、フェーズシフタパターンを覆うように設けられていれば良い。

図７及び図８を参照して、本発明の第２の実施の形態に係るドアミラー内蔵用アンテナ装置１０Ａについて説明する。

図示のドアミラー内蔵用アンテナ装置１０Ａは、アンテナモジュール５０Ａを備える。アンテナモジュール５０Ａは、アンテナ素子の構成が後述するように相違しているとともに、グラウンド板９０が付加されている点を除いて、図４に示したアンテナモジュール５０と同様の構成を有する。従って、アンテナ素子に８０の参照符号を付してある。また、図示のドアミラー内蔵用アンテナ装置１０Ａは、伝送線として、可撓性の伝送線（ケーブル）６０ばかりでなく同軸ケーブル６０Ａをも使用している。図４に示されたものと同一の機能を有するものには同一の参照符号を付してある。

本実施の形態では、アンテナ素子８０として平面型アンテナ素子であるパッチアンテナを使用している。

パッチアンテナ８０は、略直方体形状の誘電体基板８２と、アンテナ放射電極（放射素子）８４と、接地電極（接地導体）（図示せず）と、棒状の給電ピン（図示せず）とから構成される。

誘電体基板８２は、たとえばチタン酸バリウムなどからなる高誘電率のセラミック材料が用いられる。誘電体基板８２は、互いに対向する天面８２ｕおよび底面（図示せず）と、側面８２ｓとを持つ。図示の例では、誘電体基板８２の側面８２ｓの角が面取りされている。誘電体基板８２には、後述する給電点８５の設置位置で、天面８２ｕから底面へ貫通する基板貫通孔（図示せず）が穿設されている。

アンテナ放射電極（放射素子）８４は、導電膜からなり、誘電体基板８２の天面８２ｕ上に形成されている。図示のアンテナ放射電極（放射素子）８２は、円形状をしているが、正方形状であってもよい。アンテナ放射電極（放射素子）８４は、例えば、銀パターン印刷によって形成される。

接地電極（接地導体）は、導電膜からなり、誘電体基板８２の底面に形成されている。この接地電極（接地導体）は、上記基板貫通孔とほぼ同心で、かつ基板貫通孔の直径よりも大きい直径の接地貫通孔（図示せず）を持つ。

アンテナ放射電極８２の中心からｘ軸方向およびｙ軸方向に変位した位置に給電点８５が設けられる。この給電点８５に上記給電ピンの一端部が接続される。給電ピンは、上記基板貫通孔及び接地貫通孔を経て、接地電極（接地導体）と離間し、回路基板３０に穿設された貫通孔（図示）を回路基板３０の下面３０ｂから突出するように導出されている。

ここで、給電点８５としては半田が用いられる。その為、この給電点８５は、アンテナ放射電極８４の主表面から上方へ盛り上がった凸形状をしている。

シールドカバー４０は、グラウンド板９０の主面９０ａ上に搭載されている。換言すれば、グラウンド板９０はシールドカバー４０の下面に設けられている。

このような構成の平面型アンテナ素子８０を備えたアンテナモジュール５０Ａでは、パッチアンテナ８０で受信された衛星波（円偏波）は、回路基板３０の下面３０ｂに搭載された低雑音増幅器（ＬＮＡ）によって増幅され、可撓性のケーブル６０および同軸ケーブル６０Ａを介して、自動車の車内に設置されている受信機本体（図示せず）へ伝送される。

図７及び図８に示されるように、可撓性の伝送線（ケーブル）６０は、トリプレート線路６２（図３参照）と、このトリプレート線路６２を覆うカバー６４とから構成されている。前述したように、このカバー６４は、例えば、エチレン・プロピレン・ジエン・メチレン・ゴム（ＥＰＤＭ）等の合成ゴムから成る。このカバー６４は、嵌め込みや一体成型によりトリプレート線路６２に装着される。

可撓性の伝送線（ケーブル）６０の先端部６０ａは、シールドカバー４０に開けられた開口４０ａを介して、処理回路に接続される。

可撓性の伝送線（ケーブル）６０の他端部は、後述する接続部材２００を介して同軸ケーブル６０Ａの一端部に接続され、同軸ケーブル６０Ａの他端部６０Ａｂはコネクタ７０に接続されている。

図９及び図１０を参照して、可撓性の伝送線（ケーブル）６０の他端部６０ｂと同軸ケーブル６０Ａの一端部６０Ａａとを接続する接続部材２００の一例について説明する。図９は接続部材２００を表面側から見た斜視図であり、図１０は接続部材２００を裏面側から見た斜視図である。図示の接続部材２００は半田２０２、２０４から成る。図９及び図１０では、トリプレート線路６２を覆うカバー６４の図示を省略してある。

詳述すると、周知のように、同軸ケーブル６０Ａは、円筒状の外部導体（アース網）６１Ａと、その中央にある中心導体（芯線）６２Ａとからなる同軸形状の電気信号伝送媒体である。外部導体（アース網）６１Ａと中心導体（芯線）６２Ａとの間は円筒状の絶縁体６３Ａで絶縁されている。また、外部導体（アース網）６１Ａはシース（外皮）６４Ａで覆われている。

可撓性の伝送線（ケーブル）６０の他端部６０ｂと同軸ケーブル６０Ａの一端部６０Ａａとにおいて、トリプレート線路６２の信号線６２４は、半田２０２によって同軸ケーブル６０Ａの中心導体（芯線）６２Ａと直接電気的に接続され、トリプレート線路６２のグラウンドパターン６２６は、半田２０４によって同軸ケーブル６０Ａの外部導体（アース網）６１Ａと直接電気的に接続されている。

なお、図９及び図１０に示す例では、トリプレート線路６２の下側のグラウンドパターン６２６のみが半田２０４によって同軸ケーブル６０Ａの外部導体（アース網）６１Ａに接続されているように図示されているが、トリプレート線路６２の上側のグラウンドパターン６２７も半田（図示せず）によって同軸ケーブル６０Ａの外部導体（アース網）６１Ａに接続されるのは勿論である。

また、接続部材２００は、図７及び図８に図示されているように、可撓性の伝送線（ケーブル）６０の他端部６０ｂと同軸ケーブル６０Ａの一端部６０Ａａとに跨って上述した半田２０２、２０４を覆うカバー２２０も備えている。

とにかく、図９及び図１０に示した接続部材２００では、可撓性の伝送線（ケーブル）６０の他端部６０ｂと同軸ケーブル６０Ａの一端部６０Ａａとを半田２０２、２０４を使用して直接接続している。

図１１を参照して、可撓性の伝送線（ケーブル）６０の他端部６０ｂと同軸ケーブル６０Ａの一端部６０Ａａとを接続する他の接続部材２００Ａについて説明する。図１１は接続部材２００Ａを表面側から見た斜視図である。図１１では、トリプレート線路６２を覆うカバー６４の図示を省略してある。

可撓性の伝送線（ケーブル）６０の他端部６０ｂと同軸ケーブル６０Ａの一端部６０Ａａとにおいて、トリプレート線路６２の信号線６２４は、ケーブル２１２を介して、半田２０２および２０６によって同軸ケーブル６０Ａの中心導体（芯線）６２Ａと電気的に接続され、トリプレート線路６２のグラウンドパターン６２６は、ケーブル２１４を介して、半田２０４および２０８によって同軸ケーブル６０Ａの外部導体（アース網）６１Ａと電気的に接続されている。

なお、図１１に示す例では、トリプレート線路６２の下側のグラウンドパターン６２６のみがケーブル２１４を介して同軸ケーブル６０Ａの外部導体（アース網）６１Ａに接続されているように図示されているが、トリプレート線路６２の上側のグラウンドパターン６２７もケーブル（図示せず）を介して同軸ケーブル６０Ａの外部導体（アース網）６１Ａに接続されるのは勿論である。

とにかく、図１１に示した接続部材２００Ａでは、可撓性の伝送線（ケーブル）６０の他端部６０ｂと同軸ケーブル６０Ａの一端部６０Ａａとを、ケーブル１１２、１１４及び半田２０２、２０４を使用して接続している。

以上、本発明を実施形態によって説明してきたが、本発明は上述した実施形態に限定されないのは勿論である。例えば、上記実施の形態において説明したアンテナ装置は、ＳＤＡＲＳ信号受信用のアンテナ装置に適しているが、これに限定される訳ではなく、ＧＰＳ（全地球測位システム）信号受信用のアンテナ装置や、他の衛星波、地上波を受信するための移動体通信用のアンテナ装置としても適用可能である。また、上述の実施の形態に係るアンテナ装置は、狭設置空間筐体が自動車のドアミラーの筐体である場合を例に挙げて説明したが、狭設置空間筐体はドアミラーの筐体に限定されず、ラジオカセット等の他の筐体であっても良いのは勿論である。

本発明に係るアンテナ装置が適用される自動車の一部分を示す側面図である。 図１に示した自動車のドアミラーに内蔵される、本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ装置を示す図で、（Ａ）はアンテナ装置の概略平面図であり、（Ｂ）はアンテナ装置の概略側面図である。 図２に示したアンテナ装置を構成する可撓性の伝送線（ケーブル）に使用されるフレキシブル・プリント回路を示す断面図である。 図３に示したアンテナ装置に使用されるアンテナモジュールを示す側面図である。 図４に示したアンテナモジュールに使用されるポール型アンテナ素子の外観を示す正面図である。 図５に示したポール型アンテナ素子の展開図で、（Ａ）は第１の面（内周面）を示す平面図、（Ｂ）は第２の面（外周面）を示す平面図である。 本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ装置を示す斜視図である。 図７に示したアンテナ装置を示す斜視図である。 図７及び図８に示したアンテナ装置において使用される、可撓性の伝送線（ケーブル）の他端部と同軸ケーブルの一端部とを接続する接続部材を表面側から見た斜視図である。 図９に示した接続部材を裏面側から見た斜視図である。 図７及び図８に示したアンテナ装置において使用される、可撓性の伝送線（ケーブル）の他端部と同軸ケーブルの一端部とを接続する他の接続部材を表面側から見た斜視図である。

符号の説明

１０、１０Ａ アンテナ装置
２０ ポール型アンテナ素子
２０ａ 可撓性の誘電体フィルム部材
２０ｂ 筒体
２０Ａ アンテナパターン部分
２０Ｈ ヘリカルアンテナ部分
２０Ｌ ループアンテナ部分
２０Ｐ フェーズシフタ部分
２０−１ 第１の面（内周面）
２０−２ 第２の面（外周面）
２１〜２４ ヘリカル導体（第１のアンテナパターン）
２５ フェーズシフタパターン（移相器）
２７ グランドパターン（シールド部材）
２８ ループ導体（第２のアンテナパターン）
３０ 回路基板（ＬＮＡ基板）
３０ａ 上面
３０ｂ 下面
４０ シールドカバー
５０、５０Ａ アンテナモジュール
６０ 可撓性の伝送線（ケーブル）
６０ａ 先端部
６２ フレキシブル・プリント回路（トリプレート線路）
６２１、６２２ 絶縁性シート
６２４ 信号線
６２６、６２７ グラウンドパターン
６４ 柔軟性を有する材料から成るカバー
８０ 平面型アンテナ素子（パッチアンテナ）
９０ グラウンド板

Claims (13)

1. 車のドアミラーの筺体内に設置されるアンテナ装置であって、
   前記筺体内に設置されるアンテナモジュールと、
   該アンテナモジュールに接続された先端部を持ち、該先端部から前記筺体の外部へ導出される伝送線と、
   を備え、
   前記伝送線は、前記筺体内部で取り回される可撓性のケーブルと、前記筺体外部へ引き出され受信機へ接続される同軸ケーブルとから成り、
   前記可撓性のケーブルの他端部は前記同軸ケーブルに半田付けされており、
   前記可撓性のケーブルは、長手方向に延在するフレキシブル・プリント回路と、該フレキシブル・プリント回路を覆う、柔軟性を有する合成ゴムから成るカバーとを有するアンテナ装置。
2. 前記フレキシブル・プリント回路はトリプレート線路から成る、請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記トリプレート線路は、前記長手方向に延在して互いに密着された一対の絶縁性シートと、該一対の絶縁性シートの内面間に挟まれて設けられた信号線と、前記一対の絶縁性シートの外面にそれぞれ形成された一対のグラウンドパターンとを有する、請求項２に記載のアンテナ装置。
4. 前記合成ゴムがエチレン・プロピレン・ジエン・メチレン・ゴムである、請求項１乃至３のずれか１つに記載のアンテナ装置。
5. 前記アンテナモジュールは、
   互いに対向する上面及び下面を持ち、該下面に処理回路が搭載された回路基板と、
   前記回路基板の上面上に搭載されたアンテナ素子と、
   前記処理回路を覆うように前記回路基板の下面に取り付けられたシールドカバーと、
   を有する請求項１乃至４のいずれか１つに記載のアンテナ装置。
6. 前記アンテナ素子は、中心軸に沿って上下方向に延在するポール型アンテナ素子から成る、請求項５に記載のアンテナ装置。
7. 前記ポール型アンテナ素子は、
   可撓性の誘電体フィルム部材を前記中心軸の回りで筒状に形成した筒体と、
   前記筒体の上部で、前記筒体の周面に形成された複数本の導体から成るアンテナパターンと、
   前記筒体の下部で、前記筒体の周面に前記アンテナパターンと電気的に接続されて形成されたフェーズシフタパターンと、
   を有する、請求項６に記載のアンテナ装置。
8. 前記アンテナパターンは、前記中心軸方向で螺旋状に延在して形成されたヘリカルパターンと、前記筒体の上端部において前記ヘリカルパターンの端部と接続されるループパターンとから構成されていることを特徴とする、請求項７に記載のアンテナ装置。
9. 前記ヘリカルパターンは、前記中心軸方向で少なくとも１回反対方向へ屈曲した屈曲部を有する、請求項８に記載のアンテナ装置。
10. 前記ヘリカルパターンは、前記螺旋状に延在する部分の少なくとも一部がミアンダ状にされていることを特徴とする、請求項８又は９に記載のアンテナ装置。
11. 前記アンテナパターンと前記フェーズシフタパターンは、前記筒体の内周面に形成されており、
    前記筒体の外周面で、且つ前記フェーズシフタパターンが形成された場所と対応する面に形成されたグランドパターンを更に有する、請求項７乃至１０のいずれか１つに記載のアンテナ装置。
12. 前記アンテナ素子は、平面型アンテナ素子から成る、請求項５に記載のアンテナ装置。
13. 前記平面型アンテナ素子がパッチアンテナから構成され、
    前記アンテナモジュールは、前記シールドカバーの下面に設けられたグラウンド板を更に有する、請求項１２に記載のアンテナ装置。

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