JP4812514B2

JP4812514B2 - アンテナ装置

Info

Publication number: JP4812514B2
Application number: JP2006143677A
Authority: JP
Inventors: 崇嘉新海; 健二安住
Original assignee: Nippon Antenna Co Ltd
Current assignee: Nippon Antenna Co Ltd
Priority date: 2006-05-24
Filing date: 2006-05-24
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2026-05-24
Also published as: JP2007318282A

Description

本発明は、少なくとも円偏波を送受信可能なパッチアンテナを備えるアンテナ装置に関するものである。

ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）といわれる狭域通信システムが知られている。ＤＳＲＣは、電波の到達距離が数メートルないし数十メートルの無線通信システムのことで、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection Systems：自動料金収受システム)やＩＴＳ（Intelligent Transport Systems：高度道路交通システム）に用いられている。ＥＴＣは、自動車が高速道路などの料金所を通過する際、ゲートに設置されたアンテナと車両に搭載した車載機との間で通信を行い、自動的に料金の支払いを行うシステムである。ＥＴＣを採用すると、料金所において停止する必要がなくなることから、自動車がゲートを通過する所要時間が大幅に短縮される。このため、料金所付近の交通渋滞を緩和することができると共に、排出ガスを低減することができる。

また、ＩＴＳは、カー・ナビゲーション・システム（以下、「カーナビ」という）など自動車をインテリジェント化するシステムと、広域交通管制システムなど道路をインテリジェント化するシステムを融合させた交通システムである。例えば、カーナビにはＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System：道路交通情報通信システム）との連携が可能とされたシステムがある。このような場合にＩＴＳを用いて、警察が収集した一般路の情報と首都高速道路公団・日本道路公団などが収集した高速道路の情報とをＶＩＣＳセンターが編集して発信する。そして、この情報をカーナビが受信すると渋滞を迂回するルート等を検索してモニターに表示することができるようになる。

ところで、ＤＳＲＣやＥＴＣのアンテナとして提案された従来のパッチアンテナの構成が特許文献１に記載されている。
このパッチアンテナは、スペーサの一面から突出して形成されている第１Ｌ字状保持部によりアンテナ板の取付孔の周囲を挟持させ、スペーサの他面から突出して形成されている第２Ｌ字状保持部によりアース板の挿着孔の周囲を挟持させることによりパッチアンテナを組み立てている。これにより、パッチアンテナの組立を容易に行うことができるようになる。また、アンテナ板およびアース板は金属板を打ち抜き加工することにより作成することができると共に、スペーサは樹脂を成形することにより作成することができるため、パッチアンテナを安価に提供することができるようになる。
特許第３６５５６１７号公報

パッチアンテナは、一般に、アンテナ板とアース板とを対向配置しており、対面するよう配置されたアンテナ板とアース板とは高周波的に絶縁されている。この場合、アンテナ板のほぼ中央部においては高周波電流が流れないことから、この中央部分を直流的にアース板に短絡することができる。しかしながら、従来のパッチアンテナでは、ほぼ中央に貫通孔を形成して、この貫通孔内に上ケースが有する突出部を挿通し、下ケースから挿入したネジを突出部に螺着することにより上ケースと下ケースとを固着していることから、アンテナ板を直流的にアース板に短絡することができないという問題点があった。

そこで、本発明はアンテナ板を直流的にアース板に短絡することができると共に、パッチアンテナを簡易にケース内に組み込むことのできるアンテナ装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明のアンテナ装置は、平板状のアンテナ板と所定の間隙を持って対向して配置される平板状のアース板と、アンテナ板とアース板との間に配置される絶縁性のスペーサとからなり、アース板とアンテナ板とがほぼ中央部で短絡されているパッチアンテナを備え、パッチアンテナが上ケースの開口から嵌挿された際に、アース板の周縁に形成されている傾斜片が上ケースの側壁の内側に設けられている傾斜突起を乗り越えて、傾斜突起の下縁に係合するようにし、上ケースの側壁の内側に設けられている傾斜突起より開口側に係合突起がそれぞれ形成されていると共に、下ケースの側壁の外側には、開口面に向かって高さが低くなるよう傾斜した斜面部が対向して形成されていると共に、該斜面部の下に係合溝が形成されており、パッチアンテナが固着された上ケースに下ケースを被嵌した際に、係合突起が斜面部上を滑っていって係合溝に係合することにより、上ケースと下ケースとが固着されることを最も主要な特徴としている。

本発明によれば、平板状のアンテナ板と所定の間隙を持って対向して配置される平板状のアース板と、アンテナ板とアース板との間に配置される絶縁性のスペーサとからなり、アース板とアンテナ板とがほぼ中央部で短絡されているパッチアンテナを備え、パッチアンテナが上ケースの開口から嵌挿された際に、アース板の周縁に形成されている傾斜片が上ケースの側壁の内側に設けられている傾斜突起を乗り越えて、傾斜突起の下縁に係合することから、アンテナ板のほぼ中央を直流的にアース板に短絡することができると共に、上ケースと下ケースとからなるケース内にパッチアンテナを簡易に組み込むことができるようになる。

また、スペーサの一面から突出して形成されている第１Ｌ字状保持部によりアンテナ板の取付孔の周囲を挟持させ、スペーサの他面から突出して形成されている第２Ｌ字状保持部によりアース板の挿着孔の周囲を挟持させるようにすると、パッチアンテナの組立を容易に行うことができるようになる。この場合、アンテナ板およびアース板は真鍮等の金属板を打ち抜き加工することにより作成することができると共に、スペーサはポリアセタール等の樹脂を成形することにより作成することができるため、パッチアンテナを備えるアンテナ装置安価に提供することができる。
さらに、アース板はリング状リブの作用によりスペーサに位置決めされ、アンテナ板は位置決め片によりスペーサに位置決めされことにより、パッチアンテナにおけるアース板とアンテナ板とを位置決めして組み立てられることができるようになる。

本発明の実施例とされるアンテナ装置の構成を図１ないし図７に示す。ただし、図１は本発明にかかるアンテナ装置の構成を示す平面図であり、図２は本発明にかかるアンテナ装置の構成を示す背面図であり、図３は本発明にかかるアンテナ装置の構成を示す正面図であり、図４は本発明にかかるアンテナ装置の構成を示す左側面図であり、図５は本発明にかかるアンテナ装置の構成を示す下面図であり、図６は本発明にかかるアンテナ装置の構成を示すＢ−Ｂ線で切断した断面図であり、図７は本発明にかかるアンテナ装置の構成を示すＡ−Ａ線で切断した断面図である。なお、図１ないし図７においてはアンテナ装置から導出される同軸ケーブルが省略されて示されている。
これらの図に示す本発明のアンテナ装置１は、下面が開口された箱状の上ケース１０と、この上ケース１０に嵌合されている上面が開口された箱状の下ケース１１とを備えている。上ケース１０に下ケース１１を被嵌することにより内部に形成された収納空間には、パッチアンテナ２が内蔵されている。このパッチアンテナ２は、円偏波を送受信することのできるパッチアンテナ２とされている。このパッチアンテナ２は、真鍮等の金属板を加工して作成されたアンテナ板１２とアース板１３を備えており、このアンテナ板１２とアース板１３とが所定の間隙を持って対向配置されるように、その間にポリアセタール等の合成樹脂製のスペーサ１４が配置されている。

パッチアンテナ２は、アンテナ板１２とアース板１３とスペーサ１４とを組み立てた状態とされて上ケース１０内に嵌着され、この状態の上ケース１０に下ケース１１を被嵌することにより、アンテナ装置１が組み立てられるようになる。そこで、パッチアンテナ２の構成を示す斜視図を図８に示し、パッチアンテナ２の構成を示す分解組立図を図９に示す。
これらの図に示すように、スペーサ１４の上面にはアンテナ板１２が固着されており、スペーサ１４の下面にはアース板１３が固着されて、アンテナ板１２，スペーサ１４およびアース板１３は一体化されるよう組み立てられてパッチアンテナ２が構成されている。このアンテナ板１２の所定の給電位置に給電用のケーブル１５が接続されている。このケーブル１５は同軸ケーブルとされており、そのアース部である編組線はアース板１３の裏面にハンダ付けされ、その芯線がアース板１３およびスペーサ１４を挿通してアンテナ板１２にハンダ付けされている。アンテナ板１２、スペーサ１４およびアース板１３からなる組立体は半截されている上ケース１０と下ケース１１とからなるケース内に後述するように位置決めされて収納される。

パッチアンテナ２の構成を理解するために、アンテナ板１２、スペーサ１４およびアース板１３の構成を以下に説明する。まず、アース板１３の詳細構成を図２１ないし図２４に示す。図２１はアース板１３の構成を示す平面図であり、図２２はアース板１３の一部を拡大して示す図であり、図２３はアース板１３の構成を示す正面図であり、図２４（ａ）はアース板１３の構成を示すＣ−Ｃ線で切断した断面図であり、図２４（ｂ）はアース板１３の構成を示すＤ−Ｄ線で切断した断面図である。
図２１ないし図２４に示すように、アース板１３は、真鍮等の金属板を打ち抜き加工して形成されたほぼ矩形とされた平板状のアース板本体１３ａを有している。このアース板本体１３ａの４辺には上方に向かって傾斜する傾斜片１３ｃが折曲されて形成されている。上辺には間隔を置いて２つの傾斜片１３ｃが形成され、左辺および右辺には上辺側に寄って２つの傾斜片１３ｃが並んで形成され、下辺には両側にそれぞれ傾斜片１３ｃが形成され、傾斜片１３ｃの間に上方に向かってほぼ直角に折曲された細長い折曲片１３ｂが形成されている。

また、アース板本体１３ａのほぼ中央から３辺が打ち抜かれて上方に折曲されることにより形成された細長い接続片１３ｇが直立されている。この接続片１３ｇの両脇に一対の矩形の挿着孔１３ｄが形成されている。この挿着孔１３ｄには、後述するスペーサ１４の第２Ｌ字状保持部１４ｅが嵌挿される。さらに、アンテナ装置１に給電するケーブル１５における絶縁体で包被されている芯線が挿通される挿通孔１３ｅが形成され、裏面には外皮の剥かれたケーブル１５の編組線を抱持してハンダ付けされる３辺が打ち抜かれて下方に折曲された矩形状の一対の抱持片１３ｆが形成されている。なお、左辺および右辺に形成された傾斜片１３ｃのうちの上辺側の若干短くされた傾斜片１３ｃと、下辺に形成された２つの傾斜片１３ｃとは、後述する上ケース１０の側壁部１０ｂの内側に形成された傾斜突起１０ｊの下縁に係合可能とされる。また、左辺および右辺の下辺寄りと上辺の傾斜片１３ｃの間に切欠が形成されている。この切欠には、後述する上ケース１０の側壁部１０ｂに形成されている案内突起１０ｅが位置される。

次に、アンテナ板１２の詳細構成を図２５に示す。図２５（ａ）はアンテナ板１２の構成を示す平面図であり、図２５（ｂ）はアンテナ板１２の構成を示す正面図である。これらの図に示すように、アンテナ板１２は、真鍮等の金属板を打ち抜き加工することによりほぼ矩形の平板状に形成されており、円偏波を送受信可能とするよう対角が切り取られて一対の摂動素子１２ａが形成されている。また、アンテナ板１２のほぼ中央に小さな矩形の挿通孔１２ｂが形成されていると共に、挿通孔１２ｂの両脇に一対の矩形の取付孔１２ｃが形成されている。この取付孔１２ｃには、後述するスペーサ１４の第１Ｌ字状保持部１４ｂが嵌挿される。さらに、アンテナ板１２の所定の給電位置に、アンテナ装置１に給電するケーブル１５の芯線がハンダ付けにより接続される接続孔１２ｄが形成されている。さらに、アンテナ板１２の所定位置にスペーサ１４に形成されている位置決め片１４ｇが嵌合する位置決め孔１２ｅが形成されている。

次に、スペーサ１４の詳細構成を図２６ないし図２８に示す。図２６はスペーサ１４の構成を示す平面図であり、図２７はスペーサ１４の構成を示す正面図であり、図２８はスペーサ１４の構成を示すＥ−Ｅ線で切断した断面図である。
これらの図に示すようにスペーサ１４はほぼ矩形状のスペーサ本体１４ａと、スペーサ本体１４ａの左面からから腕を介して延伸して形成されているリング状の保持リング１４ｄと、スペーサ本体１４ａの右面から腕を介して延伸して形成されている位置決め片１４ｇと、上面および下面から若干延伸されている延伸部１４ｉとから構成されている。スペーサ本体１４ａのほぼ中央には矩形状の貫通孔１４ｃが形成されている。また、スペーサ本体１４ａの上面から一対の第１Ｌ字状保持部１４ｂが突出するよう形成されており、スペーサ本体１４ａの下面から一対の第２Ｌ字状保持部１４ｅが突出するよう形成されている。

第１Ｌ字状保持部１４ｂおよび第２Ｌ字状保持部１４ｅの先端は、互いに逆方向を向く回転したＬ字状に形成されている。また、第１Ｌ字状保持部１４ｂおよび第２Ｌ字状保持部１４ｅの横方向に伸びる部位とスペーサ本体１４ａの上面あるいは下面との間にわずかな間隙が形成されており、この間隙は先端に行くに従い狭められている。この第１Ｌ字状保持部１４ｂおよび第２Ｌ字状保持部１４ｅの横方向に伸びる部位とスペーサ本体１４ａとの間隙に、アンテナ板１２あるいはアース板１３が挿入挟持されて保持される。そして、その間隙が先端に行くに従い狭められていることから、第１Ｌ字状保持部１４ｂおよび第２Ｌ字状保持部１４ｅにより、アンテナ板１２およびアース板１３を確実にスペーサ１４に固着することができるようになる。

また、スペーサ本体１４ａから延伸されて形成されている保持リング１４ｄには、断面円形の挿通孔１４ｆが形成されていると共に挿通孔１４ｆの周囲から下方へ突出するリング状リブ１４ｊが保持リング１４ｄの下面に形成されている。このリング状リブ１４ｊは、第２Ｌ字状保持部１４ｅによりアース板１３がスペーサ１４に固着される際に、アース板１３の挿通孔１３ｅに嵌挿されてアース板１３をスペーサ１４に位置決めしている。さらに、保持リング１４ｄの挿通孔１４ｆにはケーブル１５の絶縁体で包被された芯線が挿通される。なお、スペーサ１４はポリアセタール等の所定の誘電率の樹脂を用いて成形により作成されている。さらにまた、スペーサ本体１４ａから延伸されて形成されている位置決め片１４ｇの断面形状はＴ字状に形成されており、横方向に伸びる一端の上面に断面円形の凸部１４ｈが形成されている。この凸部１４ｈは、第１Ｌ字状保持部１４ｂによりアンテナ板１２がスペーサ１４に固着される際に、アンテナ板１２の位置決め孔１２ｅに係合されてアンテナ板１２をスペーサ１４に位置決めしている。この場合、位置決め片１４ｇはＴ字状に形成されていることから弾性を有して、凸部１４ｈが位置決め孔１２ｅに係合するようになる。

図８および図９に戻ると、上記説明したスペーサ１４における一対の第１Ｌ字状保持部１４ｂをアンテナ板１２に形成されている一対の取付孔１２ｃに挿入し、取付孔１２ｃから第１Ｌ字状保持部１４ｂの横方向に伸びる部位を突出させる。そして、突出された第１Ｌ字状保持部１４ｂの部位とスペーサ本体１４ａとで取付孔１２ｃの周囲を挟持させるようアンテナ板１２をスライドさせる。これにより、スペーサ本体１４ａの上面に当接しているアンテナ板１２における取付孔１２ｃの近傍が第１Ｌ字状保持部１４ｂの突出された部位で挟持されて、スペーサ１４にアンテナ板１２が固着される。この際に、位置決め片１４ｇに形成されている凸部１４ｈが位置決め孔１２ｅに嵌着されてアンテナ板１２が位置決めされるようになる。

次いで、アンテナ板１２が固着されている状態のスペーサ１４において、一対の第２Ｌ字状保持部１４ｅをアース板１３に形成されている一対の挿着孔１３ｄに挿入し、挿着孔１３ｄから第２Ｌ字状保持部１４ｅの横方向に伸びる部位を突出させる。これにより、アース板１３のほぼ中央から突出するよう形成されている接続片１３ｇが、スペーサ１４の貫通孔１４ｃに挿通されて、スペーサ１４の上面に固着されているアンテナ板１２の挿通孔１２ｂから接続片１３ｇの先端が突出するようになる。そして、突出された第２Ｌ字状保持部１４ｅの部位とスペーサ本体１４ａとで挿着孔１３ｄの周囲を挟持させるようアンテナ板１２とは逆方向にアース板１３をスライドさせる。これにより、スペーサ本体１４ａの下面に当接しているアース板１３における挿着孔１３ｄの近傍が第２Ｌ字状保持部１４ｅの突出された部位で挟持されて、スペーサ１４にアース板１３が固着される。この際に、保持リング１４ｄに形成されているリング状リブ１４ｊが挿通孔１３ｅに嵌着されてアース板１３が位置決めされるようになる。また、アンテナ板１２の挿通孔１２ｂから突出している接続片１３ｇの先端を挿通孔１２ｂの周囲にハンダ付けする。

これにより、アンテナ板１２がスペーサ１４のおもて面に当接されて固着され、アース板１３がスペーサ１４の裏面に当接されて固着されるようになる。そして、この状態においてアース板１３の裏面に同軸ケーブルとされるケーブル１５を配置して、芯線１５ａを包被している絶縁体１５ｂをアース板１３の挿通孔１３ｅに挿通すると、絶縁体１５ｂは保持リング１４ｄにおける挿通孔１４ｆに挿通されて、その先端から突出している芯線１５ａがアンテナ板１２に形成されている接続孔１２ｄに挿入されるようになる。この接続孔１２ｄに挿入された芯線１５ａをハンダ付けして、芯線１５ａをアンテナ板１２に接続する。また、ケーブル１５の編組線１５ｃを一対の抱持片１３ｆにより抱持してカシメると共にハンダ付けする。これにより、図８に示すようにパッチアンテナ２が組み立てられケーブル１５がパッチアンテナ２から導出されるようになる。

パッチアンテナ２から導出されているケーブル１５の先端には図示されていないが通信機に装着する同軸端子が設けられている。なお、絶縁性のリング状リブ１４ｊがアース板１３の挿通孔１３ｅに嵌着されていることから、芯線１５ａをアンテナ板１２にハンダ付けする際に芯線１５ａが熱くなって絶縁体１５ｂを突き破っても、リング状リブ１４ｊの作用により芯線１５ａがアース板１３に短絡されることを防止することができる。なお、スペーサ１４の面積を大きくするとより小型化することができるがアンテナゲインが低下することから、スペーサ１４の面積をアンテナ板１２の面積の約半分程度とすると共に、比誘電率εｒを２程度として小型化しつつ高アンテナゲインを維持するようにしている。

このようなパッチアンテナ２は上ケース１０と下ケース１１からなるケースに収納されるようになる。そこで、上ケース１０および下ケースの構成を説明する。
上ケース１０の詳細構成を図１２ないし図１５に示す。ただし、図１２は上ケース１０の構成を示す平面図であり、図１３は上ケース１０の構成を示す下面図であり、図１４は上ケース１０の構成を示す正面図であり、図１５は上ケース１０の構成を断面図で示す側面図である。
これらの図に示すように、上ケース１０は下面が開口した箱状に形成され、その内部に収納空間が形成されている。上ケース１０を構成する矩形状の上ケース本体１０ａの４辺には所定高さの側壁部１０ｂが形成されており、左右の側壁部１０ｂの高さが次第に高くされて背面の側壁部１０ｂより正面の側壁部１０ｂの高さが高くなるよう形成されている。また、上ケース１０の正面の側壁部１０ｂから突出するよう突出部１０ｃが形成されている。この突出部１０ｃには、ケーブル１５を導出・保持するための半円状の溝とされるケーブル保持部１０ｆが形成されていると共に、ネジ孔１０ｉが形成されている。さらに、上ケース１０の上面の内側には辺により長さや位置が異なるがそれぞれの辺に沿って所定高さの立設壁１０ｇが形成されている。立設壁１０ｇの上面には、上ケース１０内に収納されたパッチアンテナ２を構成するアース板１３の下面が当接するようになる。

上ケース１０の左右の側壁部１０ｂの内側には、開口面に近い位置にほぼ三角形状の係合突起１０ｈが対面して形成されていると共に、係合突起１０ｈの下に上部が傾斜した形状の下部傾斜突起１０ｋが対面して形成されている。係合突起１０ｈおよび下部傾斜突起１０ｋは、背面の側壁部１０ｂ側に形成されているが、正面の側壁部１０ｂ側には案内突起１０ｅが対面して形成されている。案内突起１０ｅは所定幅の突起とされたり、２本のレール状の突起とされる。また、背面の側壁部１０ｂの内側のほぼ中央に案内突起１０ｅが形成されており、案内突起１０ｅの下部に短い立設壁１０ｇが形成されている。この立設壁１０ｇの上面の高さは、他の立設壁１０ｇの高さと同様とされている。さらに、正面の側壁部１０ｂの内側において、突出部１０ｃの両側の開口面に近い位置に上部が傾斜した傾斜突起１０ｊがそれぞれ形成されていると共に、傾斜突起１０ｊの下に上部が傾斜した形状の下部傾斜突起１０ｋがそれぞれ形成されている。上記した傾斜突起１０ｊおよび下部傾斜突起１０ｋの上部は開口面に向かって次第に突出高さが低くなる形状とされている。

上ケース１０において、背面の側壁部１０ｂを除く３辺の側壁部１０ｂに形成されている下部傾斜突起１０ｋの下縁には、パッチアンテナ２を上ケース１０内に収納した際にパッチアンテナ２を構成するアース板１３の傾斜片１３ｃの上縁がそれぞれ係合するようになる。この際に、正面の側壁部１０ｂを除く３片の側壁部１０ｂに形成されている案内突起１０ｅが、パッチアンテナ２を構成するアース板１３を位置決めしながら案内するようになる。また、左右の側壁部１０ｂに形成されている係合突起１０ｈと、正面の側壁部１０ｂに形成されている傾斜突起１０ｊには、後述する下ケース１１が上ケース１０に嵌合された際に下ケース１１が係合するようになる。

次に、下ケース１１の詳細構成を図１６ないし図２０に示す。ただし、図１６は下ケース１１の構成を示す下面図であり、図１７は下ケース１１の構成を示す平面図であり、図１８は下ケース１１の構成を示す正面図であり、図１９は下ケース１１の構成を示す側面図であり、図２０は下ケース１１の構成を断面図で示す側面図である。
これらの図に示すように、下ケース１１は上面が開口した箱状に形成され、その内部に収納空間が形成されている。下ケース１１を構成する矩形状の下ケース本体１１ａの４辺には所定高さの側壁部１１ｂが形成されており、左右の側壁部１１ｂの高さが次第に高くされて背面の側壁部１１ｂより正面の側壁部１１ｂの高さが高くなるよう形成されている。下ケース１１の底面の内側から細い棒状突出部１１ｃが一対延伸するよう形成されている。棒状突出部１１ｃは、左右の側壁部１１ｂ寄りに形成されており、その長さは、開口面から若干突出する長さとされている。また、下ケース１１の正面の側壁部１１ｂから突出するよう突出部１１ｇが形成されている。この突出部１１ｇの上面には、ケーブル１５を導出・保持するためのケーブル保持溝１１ｉが形成されていると共に、ネジを挿通する挿通孔１１ｈが形成されている。

下ケース１１における左右の側壁部１１ｂの外側には、開口面に向かって高さが低くなるよう傾斜した斜面部１１ｄが対向して形成されていると共に、斜面部１１ｄの下には係合溝１１ｊが形成されている。斜面部１１ｄおよび係合溝１１ｊは、背面の側壁部１１ｂ側に形成されているが、正面の側壁部１１ｂ側には凹部１１ｅが対向して形成されている。また、背面の側壁部１１ｂの外側のほぼ中央に凹部１１ｆが形成されている。さらに、正面の側壁部１１ｂの外側において、突出部１１ｇの両側に開口面に向かって高さが低くなるよう傾斜した斜面部１１ｄがそれぞれ形成されていると共に、斜面部１１ｄの下に係合溝１１ｊがそれぞれ形成されている。

下ケース１１において、背面の側壁部１１ｂを除く３辺の側壁部１１ｂに形成されている斜面部１１ｄは、下ケース１１を上ケース１０に嵌合する際に、上ケース１０における左右の側壁部１０ｂに形成されている係合突起１０ｈと、正面の側壁部１０ｂに形成されている傾斜突起１０ｊに当接する。そして、さらに下ケース１１を押し込むと、斜面部１１ｄの斜面上を係合突起１０ｈおよび傾斜突起１０ｊが滑っていき、係合突起１０ｈおよび傾斜突起１０ｊが斜面部１１ｄの下に形成されている係合溝１１ｊにそれぞれ係合するようになる。この際に、背面の側壁部１１ｂに形成されている凹部１１ｆおよび左右の側壁部１１ｂに形成されている凹部１１ｅ内に、上ケース１０に形成されている案内突起１０ｅが嵌入されて、下ケース１１は案内されながら上ケース１０に嵌合されていくようになる。

次に、上ケース１０と下ケース１１からなるケースにパッチアンテナ２を収納したアンテナ装置１の組み立てを図１０を参照して説明する。
図８に示すように組み立てたパッチアンテナ２をアース板１３を下にして上ケース１０内に収納する。この際に、図１０に示すように下部傾斜突起１０ｋの下縁の段部にアース板１３の傾斜片１３ｃの上縁がそれぞれ係合するようになる。また、下部傾斜突起１０ｋに係合しない傾斜片１３ｃの上縁が、上ケース１０の側壁部１０ｂの内側を圧接する。また、案内突起１０ｅによりパッチアンテナ２は位置決めされることから、パッチアンテナ２は位置決めされて上ケース１０内に固着されるようになる。パッチアンテナ２を上ケース１０内に収納した際に、パッチアンテナ２から導出されたケーブル１５は突出部１０ｃに形成されているケーブル保持部１０ｆを介して外部へ導出される。

次いで、図１０に示すように下ケース１１をパッチアンテナ２を収納した上ケース１０に位置合わせして被嵌する。この際に、上ケース１０における左右の側壁部１０ｂに形成されている係合突起１０ｈが、下ケース１１の左右の壁面部１１ｂにおける斜面部１１ｄの下に形成されている係合溝１１ｊにそれぞれ係合すると共に、上ケース１０における正面の側壁部１０ｂに形成されている傾斜突起１０ｊが、下ケース１１の正面の壁面部１１ｂにおける斜面部１１ｄの下に形成されている係合溝１１ｊにそれぞれ係合する。被嵌される際には、下ケース１１における背面の側壁部１１ｂに形成されている凹部１１ｆおよび左右の側壁部１１ｂに形成されている凹部１１ｅ内に、上ケース１０における左右の側壁部１０ｂおよび背面に形成されている案内突起１０ｅが嵌入されて、下ケース１１は案内されながら上ケース１０に被嵌されていくようになる。この状態において、下ケース１１の突出部１１ｇに形成されている挿通孔１１ｈからネジを挿通して上ケース１０の突出部１０ｃに形成されているネジ孔１０ｉに螺着する。これにより、アンテナ装置１から導出されているケーブル１５をケーブル保持部１０ｆおよびケーブル保持溝１１ｉにより挟持して固着することができる。このようにして、パッチアンテナ２を収納した上ケース１０と下ケース１１とが一体化されて固着されるようになり、図１１に斜視図で示すアンテナ装置１が組み立てられるようになる。

図１１に示すアンテナ装置１の内部構成が断面図で図６および図７に示されている。
これらの図に示すように、絶縁性のスペーサ１４の一面にアンテナ板１２が固着され、他面にアース板１３が固着されて構成されたパッチアンテナ２が、嵌着された上ケース１０と下ケース１１とで形成された収納空間に収納されている。収納されたパッチアンテナ２におけるアース板１３の周縁に形成されている複数の傾斜片１３ｃの上縁は、下部傾斜突起１０ｋの下縁の段部に係合しているか、上ケース１０の側壁部１０ｂの内側に圧接されることにより、パッチアンテナ２は抜け出ないよう確実に上ケース１０内に固着されている。また、アース板１３の下面は立設壁１０ｇの上面に当接していることから、パッチアンテナ２は立設壁１０ｇと下部傾斜突起１０ｋとの間に位置決めされて固着されることになる。さらに、パッチアンテナ２の上面とされるアンテナ板１２の上面には一対の棒状突出部１１ｃの端面が当接されて、パッチアンテナ２の縦方向の揺動が防止されている。なお、アース板１３から直立するよう形成されている接続片１３ｇは、スペーサ１４を貫通してアンテナ板１２の上面から突出しており、突出した接続片１３ｇの先端がアンテナ板１２の上面にハンダ付けされて、アンテナ板１２は直流的にアース板１３に短絡されている。なお、アンテナ板１２をアース板１３に短絡している位置はアンテナ板１２のほぼ中央部とされて、アンテナ板１２においては高周波電流がほぼ流れない部位とされていることから、直流的に短絡してもパッチアンテナ２の動作には影響を与えない。

以上説明した、本発明のアンテナ装置においてはアンテナ板の形状は矩形として説明したが、これに限るものではなく円形のアンテナ板をしても良い。この場合、円偏波を送受信できるように摂動素子を有する円形のアンテナ素子からなるアンテナ板とすることができる。
さらに、以上の説明では、円偏波を送受信可能なアンテナ装置としたが、本発明はこれに限るものではなくアンテナ板によるアンテナ素子を直線偏波用のアンテナ素子として直線偏波を送受信可能なアンテナ装置としても良い。

本発明の実施例とされるアンテナ装置の構成を示す平面図である。本発明の実施例とされるアンテナ装置の構成を示す背面図である。本発明の実施例とされるアンテナ装置の構成を正面図である。本発明の実施例とされるアンテナ装置の構成を側面図である。本発明の実施例とされるアンテナ装置の構成を下面図である。本発明の実施例とされるアンテナ装置の構成を示すＢ−Ｂ線で切断した断面図である。本発明の実施例とされるアンテナ装置の構成を示すＡ−Ａ線で切断した断面図である。本発明の実施例とされるアンテナ装置にかかるパッチアンテナの構成を示す斜視図である。本発明の実施例とされるアンテナ装置にかかるパッチアンテナの構成を示す分解組立図である。本発明の実施例とされるアンテナ装置の組み立てを示す斜視図である。本発明の実施例とされるアンテナ装置の構成を示す斜視図である。本発明の実施例とされるアンテナ装置にかかる上ケースの構成を示す平面図である。本発明の実施例とされるアンテナ装置にかかる上ケースの構成を示す下面図である。本発明の実施例とされるアンテナ装置にかかる上ケースの構成を示す正面図である。本発明の実施例とされるアンテナ装置にかかる上ケースの構成を断面図で示す側面図である。本発明の実施例とされるアンテナ装置にかかる下ケースの構成を示す下面図である。本発明の実施例とされるアンテナ装置にかかる下ケースの構成を示す平面図である。本発明の実施例とされるアンテナ装置にかかる下ケースの構成を示す正面図である。本発明の実施例とされるアンテナ装置にかかる下ケースの構成を示す側面図である。本発明の実施例とされるアンテナ装置にかかる下ケースの構成を断面図で示す側面図である。本発明の実施例とされるアンテナ装置にかかるアース板の構成を示す平面図である。本発明の実施例とされるアンテナ装置にかかるアース板の構成を一部を拡大して示す図である。本発明の実施例とされるアンテナ装置にかかるアース板の構成を示す正面図である。本発明の実施例とされるアンテナ装置にかかるアース板の構成を示すＣ−Ｃ線およびＤ−Ｄ線で切断した断面図である。本発明の実施例とされるアンテナ装置にかかるアンテナ板の構成を示す正面図および側面図である。本発明の実施例とされるアンテナ装置にかかるスペーサの構成を示す平面図である。本発明の実施例とされるアンテナ装置にかかるスペーサの構成を示す側面図である。本発明の実施例とされるアンテナ装置にかかるスペーサの構成を断面図で示す側面図である。

符号の説明

１アンテナ装置、２パッチアンテナ、１０上ケース、１０ａ上ケース本体、１０ｂ側壁部、１０ｃ突出部、１０ｅ案内突起、１０ｆケーブル保持部、１０ｇ立設壁、１０ｈ係合突起、１０ｉネジ孔、１０ｊ傾斜突起、１０ｋ下部傾斜突起、１１下ケース、１１ａ下ケース本体、１１ｂ側壁部、１１ｃ棒状突出部、１１ｄ斜面部、１１ｅ凹部、１１ｆ凹部、１１ｇ突出部、１１ｈ挿通孔、１１ｉケーブル保持溝、１１ｊ係合溝、１２アンテナ板、１２ａ摂動素子、１２ｂ挿通孔、１２ｃ取付孔、１２ｄ接続孔、１２ｅ位置決め孔、１３アース板、１３ａアース板本体、１３ｂ折曲片、１３ｃ傾斜片、１３ｄ挿着孔、１３ｅ挿通孔、１３ｆ抱持片、１３ｇ接続片、１４スペーサ、１４ａスペーサ本体、１４ｂ第１Ｌ字状保持部、１４ｃ貫通孔、１４ｄ保持リング、１４ｅ第２Ｌ字状保持部、１４ｆ挿通孔、１４ｇ位置決め片、１４ｈ凸部、１４ｉ延伸部、１４ｊリング状リブ、１５ケーブル、１５ａ芯線、１５ｂ絶縁体、１５ｃ編組線

Claims

摂動素子が形成されている平板状のアンテナ板と、該アンテナ板と所定の間隙を持って対向して配置される平板状のアース板と、前記アンテナ板と前記アース板との間に配置される絶縁性のスペーサとからなり、前記アース板と前記アンテナ板とがほぼ中央部で直流的に短絡されているパッチアンテナを内蔵する一面が開口している箱状の上ケースおよび下ケースとを備えるアンテナ装置であって、
前記アース板の周縁に複数の傾斜片が形成されていると共に前記上ケースの側壁の内側に開口側の上部が傾斜する傾斜突起が設けられており、前記パッチアンテナが前記上ケースの開口から嵌挿された際に、前記傾斜片が前記傾斜突起を乗り越えて、前記傾斜突起の下縁の段部に係合することにより、前記パッチアンテナが前記上ケース内に固着され、前記上ケースの側壁の内側に設けられている前記傾斜突起より前記開口側に係合突起がそれぞれ形成されていると共に、前記下ケースの側壁の外側には、開口面に向かって高さが低くなるよう傾斜した斜面部が対向して形成されていると共に、該斜面部の下に係合溝が形成されており、前記パッチアンテナが固着された前記上ケースに前記下ケースを被嵌した際に、前記係合突起が前記斜面部上を滑っていって前記係合溝に係合することにより、前記上ケースと前記下ケースとが固着されることを特徴とするアンテナ装置。
ほぼ中央部から立設される接続片が前記アース板に形成されており、該接続片が前記スペーサを貫通して前記アンテナ板のほぼ中央部に形成されている挿通孔内に配置されて、前記接続片の先端が前記挿通孔の近傍に固着されることにより、前記アース板と前記アンテナ板とがほぼ中央部で直流的に短絡されるようになることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
前記アンテナ板には取付孔および位置決め孔が形成されていると共に前記アース板には挿着孔および挿通孔が形成されており、前記スペーサの一面から突出して形成されている第１Ｌ字状保持部を前記取付孔に挿入し前記アンテナ板をスライドさせることにより、前記第１Ｌ字状保持部が前記取付孔の周囲を挟持して、前記アンテナ板が前記スペーサに固着されると共に、前記スペーサから延伸して形成されている位置決め片の凸部が前記位置決め孔に嵌入され、前記スペーサの他面から前記第１Ｌ字状保持部とは先端が逆方向を向くように突出して形成されている第２Ｌ字状保持部を前記挿着孔に挿入し前記アース板をスライドさせることにより、前記第２Ｌ字状保持部が前記挿着孔の周囲を挟持して、前記アース板が前記スペーサに固着されると共に、前記スペーサに一体に形成されている保持リングから下方へ突出するよう形成されているリング状リブが前記アース板に形成されている挿通孔に嵌入されることにより、前記アンテナ板と前記アース板とが前記スペーサにより所定の間隙を持って対向配置された前記パッチアンテナが組み立てられることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
給電用のケーブルのアース部が前記アース板に接続されていると共に、前記ケーブルの芯線が前記リング状リブが形成されている前記保持リング内を挿通して前記アンテナ板に接続されていることを特徴とする請求項３記載のアンテナ装置。
前記上ケースの底面の内側に上面が平坦とされた立設壁が形成されており、前記パッチアンテナが前記上ケースの開口から嵌挿された際に、前記傾斜片が前記傾斜突起を乗り越えて、前記傾斜突起の下縁の段部に係合すると共に、前記アース板の下面が前記立設壁の上面に当接し、前記下ケースの底面の内側から前記開口に向かって延伸する棒状突出部が形成されており、前記パッチアンテナが固着された前記上ケースに前記下ケースを被嵌した際に、前記棒状突出部の先端が前記パッチアンテナにおける前記アンテナ板の上面に当接することにより、前記パッチアンテナの縦方向の揺動が防止されて固着されることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。