JP4820671B2

JP4820671B2 - Compound antenna device

Info

Publication number: JP4820671B2
Application number: JP2006079336A
Authority: JP
Inventors: 寿彦稲葉; 順一野呂; 一成斉藤; 智大新川; 真吾藤本; 英詞小出; 裕一村上; 秀明高橋
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Mitsumi Electric Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd; Aisin Corp
Priority date: 2005-06-28
Filing date: 2006-03-22
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2026-03-22
Also published as: JP2007043648A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress high frequency current of used frequency band which flows to an outer conductor of a coaxial cable. SOLUTION: An antenna assembly 40 is provided with a ground board 51, a power supply element 41 arranged on the ground board, a parasitic element 42 which is arranged on the ground board in parallel to the power supply element, and the coaxial cable 63 which is arranged on the ground board and has an inner conductor which is connected at a supply point to the power supply element. The antenna assembly has a first ground portion 81 which grounds the outer conductor of the coaxial cable 63 to the ground board 51 at the supply point, and a second ground portion 82 which grounds the outer conductor of the coaxial cable 63 to the ground board 51 at a part which is substantially distanced by (λ/4) (λ is wavelength of usd frequency band) from the first ground portion. COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、複合アンテナ装置に関し、特に、複数種のアンテナを搭載した複合アンテナ装置に使用される電話用アンテナに関する。 The present invention relates to a composite antenna device, and more particularly to a telephone antenna used in a composite antenna device equipped with a plurality of types of antennas.

この技術分野において周知のように、現在、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としては、ＧＰＳ（全地球測位システム）用アンテナや、ＥＴＣ（自動料金収受システム）用アンテナ、ＶＩＣＳ（道路交通情報通信システム）用アンテナ、電話用アンテナ等がある。 As is well known in the art, various antennas are currently mounted on vehicles. For example, such antennas include a GPS (global positioning system) antenna, an ETC (automatic toll collection system) antenna, a VICS (road traffic information communication system) antenna, a telephone antenna, and the like.

ＧＰＳ（Global Positioning System）は、人工衛星を用いた衛星測位システムである。ＧＰＳは、地球を周回している２４個の人工衛星のうちの４個の人工衛星からの電波（ＧＰＳ信号）を受信し、この受信した電波から移動体と人工衛星との位置関係および時間誤差を測定して三角測量の原理に基づいて、移動体の地図上における位置や高度を高精度で算出することを可能としたものである。 GPS (Global Positioning System) is a satellite positioning system using artificial satellites. The GPS receives radio waves (GPS signals) from four of the 24 artificial satellites orbiting the earth, and the positional relationship and time error between the moving body and the artificial satellites from the received radio waves. Based on the principle of triangulation, it is possible to calculate the position and altitude of the moving body on the map with high accuracy.

ＧＰＳは、近年では、走行する自動車の位置を検出するカーナビゲーションシステム等に利用され、広く普及している。カーナビゲーション装置は、このＧＰＳ信号を受信するためのＧＰＳ用アンテナと、このＧＰＳ用アンテナが受信したＧＰＳ信号を処理して車両の現在位置を検出する処理装置と、この処理装置で検出された位置を地図上に表示するための表示装置等から構成される。 In recent years, GPS has been widely used in car navigation systems that detect the position of a traveling vehicle. The car navigation device includes a GPS antenna for receiving the GPS signal, a processing device for processing the GPS signal received by the GPS antenna to detect the current position of the vehicle, and a position detected by the processing device. Is displayed on a map.

一方、ＥＴＣ（Electronic toll Collection）は、高速道路等の有料道路の通行料を支払うための料金所における渋滞を緩和するための方策として開発されたシステムである。すなわち、ＥＴＣとは、高速道路料金所において、無線通信を利用して自動的に通行料金の支払いを行うシステムである。ＥＴＣでは、料金所に設置されているゲートに設けられた路側アンテナと、ＥＴＣ用アンテナを有する車載通信機器を搭載した通行車両との間で双方向通信を行い、通行車両の車両情報等を取得し、通行車両を停止させることなく高速道路通行料金の支払い業務を行うことを可能としたものである。 On the other hand, ETC (Electronic toll Collection) is a system developed as a measure to alleviate congestion at toll gates for paying tolls on toll roads such as expressways. In other words, ETC is a system that automatically pays tolls using radio communication at an expressway toll gate. In ETC, two-way communication is performed between a roadside antenna provided at a gate installed at a toll gate and a vehicle equipped with an in-vehicle communication device having an ETC antenna to obtain vehicle information of the vehicle. In addition, the highway toll payment service can be performed without stopping the passing vehicle.

従来、ＧＰＳ用アンテナとＥＴＣ用アンテナとを併設した複合アンテナ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, a composite antenna device in which a GPS antenna and an ETC antenna are provided is known (see, for example, Patent Document 1).

また、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）は、車両を運転する運転者に対して渋滞や通行止め等の交通情報を提供するために、道路に沿って所定の間隔で設けられた路上局（いわゆるビーコン）と車両との間で通信を行う路車間通信システムである。車両に搭載するＶＩＣＳ車載機は、ＶＩＣＳ用アンテナと、このＶＩＣＳ用アンテナにケーブルを介して接続された別体の信号処理装置とから構成されている。ＶＩＣＳ用アンテナとして、光ビーコン用の送受信アンテナと電波ビーコン用の受信アンテナとをアンテナ基板上に搭載した路車間通信用車載アンテナ装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。 In addition, VICS (Vehicle Information and Communication System) is a roadside station (so-called beacon) provided at predetermined intervals along the road to provide traffic information such as traffic jams and traffic closures to the driver who drives the vehicle. ) And the vehicle. A VICS in-vehicle device mounted on a vehicle includes a VICS antenna and a separate signal processing device connected to the VICS antenna via a cable. As a VICS antenna, an in-vehicle antenna device for road-to-vehicle communication in which a transmission / reception antenna for an optical beacon and a reception antenna for a radio wave beacon are mounted on an antenna substrate is known (for example, see Patent Document 2).

さらに、ＧＰＳ用アンテナ、ＶＩＣＳ用アンテナ及びＥＴＣ用アンテナを備えた複合アンテナ装置も知られている（例えば、特許文献３参照）。この特許文献３に開示された複合アンテナ装置では、ＥＴＣ用アンテナを、ＧＰＳ用アンテナ及びＶＩＣＳ用アンテナを実装する回路基板とは別のサブアッセンブリとして実装している。すなわち、ＥＴＣ用アンテナは、ＧＰＳ用アンテナ及びＶＩＣＳ用アンテナと指向性が大きく異なるので、ＥＴＣ用アンテナだけ独立して取り付け方向を調整できるようにしている。 Furthermore, a composite antenna device including a GPS antenna, a VICS antenna, and an ETC antenna is also known (see, for example, Patent Document 3). In the composite antenna device disclosed in Patent Document 3, the ETC antenna is mounted as a subassembly separate from the circuit board on which the GPS antenna and the VICS antenna are mounted. That is, since the directivity of the ETC antenna is greatly different from that of the GPS antenna and the VICS antenna, only the ETC antenna can be adjusted independently.

一方、車載用セルラーアンテナのような周波数帯域の広い広帯域アンテナとして、給電素子である逆Ｌ素子と無給電素子である寄生素子とを近接して配置した電話用アンテナも知られている。 On the other hand, as a wide-band antenna having a wide frequency band such as an in-vehicle cellular antenna, a telephone antenna is also known in which an inverted L element as a feeding element and a parasitic element as a parasitic element are arranged close to each other.

電話用アンテナはその使用する周波数帯が低い。また、複合アンテナ装置の中の１つのアンテナとして電話用アンテナを設置する場合、その電話用アンテナを設置する接地板のサイズが限られてしまう。その為、電話用アンテナのみならず同軸ケーブルの外部導体へもその使用する周波数帯の高周波電流が流れてしまい、特性の安定化が図れない。 The telephone antenna uses a low frequency band. Further, when a telephone antenna is installed as one antenna in the composite antenna device, the size of the ground plate on which the telephone antenna is installed is limited. Therefore, high-frequency current in the frequency band used flows not only to the telephone antenna but also to the outer conductor of the coaxial cable, and the characteristics cannot be stabilized.

尚、自動車に搭載されたラジオ受信機、テレビ受像機等の他の電子機器からのノイズが自動車電話用アンテナに混入するのを低減するようにした「自動車電話用窓ガラスアンテナ装置」が提案されている（例えば、特許文献４参照）。この特許文献４では、自動車の窓ガラスに配設された自動車電話用アンテナと自動車用電話機とを接続する同軸型の給電ケーブルの途中部分で、給電ケーブルの被膜を剥ぎ接地側導体（外部導体）を接地金具等を用いて車体アースへ接続している。 In addition, "window glass antenna device for car phone" that reduces the noise from other electronic devices such as radio receivers and TV receivers installed in the car to the car phone antenna has been proposed. (For example, see Patent Document 4). In this patent document 4, the coating of the feeding cable is stripped off at the middle portion of the coaxial feeding cable connecting the automobile telephone antenna and the automobile telephone disposed on the window glass of the automobile, and the ground side conductor (external conductor). Is connected to the vehicle ground using a grounding bracket.

同様な構成として、アンテナ本体から発生されたノイズが同軸ケーブルを介して受信機へ伝達されるのを低減するために、同軸ケーブルの途中に接地金具を取り付けたアンテナ装置も知られている（例えば、特許文献５参照）。この特許文献５では、同軸ケーブルの被覆を途中で剥いで外部導体を露出させ、この露出した箇所で接地金具をカシメ、接地金具の取付部の穴部をネジ締めすることにより、グランド板やセットのケースに接地している。この特許文献５では、カシメ治具と接地金具とが必要となると共に、取付けのために、カシメ工程とネジ締め工程との２工程を必要とする。 As a similar configuration, there is also known an antenna device in which a grounding bracket is attached in the middle of the coaxial cable in order to reduce noise generated from the antenna body from being transmitted to the receiver via the coaxial cable (for example, , See Patent Document 5). In this Patent Document 5, the coating of the coaxial cable is peeled off in the middle to expose the outer conductor, and the grounding metal is caulked at the exposed part, and the hole of the mounting part of the grounding metal is screwed, so that the ground plate or the set Grounded to the case. In Patent Document 5, a caulking jig and a grounding metal fitting are required, and two steps of a caulking step and a screw tightening step are required for mounting.

尚、自動車電話用アンテナではないが、自動車の窓ガラスに設けられたガラスアンテナとラジオ受信とを接続するガラスアンテナフィーダ線に係る技術も種々提案されている。その１つとして、信号線としては同軸ケーブルのみで構成され、この同軸ケーブルのガラスアンテナ側終端部にて中心導体を直接フィーダ線端子に接続すると共にガラスアンテナ側終端部から所定距離離れた位置の外部導体にアースポイントを設けたガラスアンテナフィーダ線が知られている（例えば、特許文献６参照）。他の１つとして、信号線としては同軸給電線のみで構成し、ガラスアンテナ側終端部から所定距離離れた位置に外部導体を車体に固定し外部導体を車体に電気的に接続する接地手段を設け、同軸給電線はガラスアンテナ側終端部にて内部導体をコイルを介してフィーダ線端子に接続したガラスアンテナフィーダ線の接続構造が知られている（例えば、特許文献７参照）。 In addition, although it is not an antenna for motor vehicle telephones, various techniques related to a glass antenna feeder line for connecting a glass antenna provided on a window glass of an automobile and radio reception have been proposed. As one of them, the signal line is composed only of a coaxial cable, and the central conductor is directly connected to the feeder line terminal at the glass antenna side terminal portion of the coaxial cable and at a position away from the glass antenna side terminal portion by a predetermined distance. A glass antenna feeder line in which an external conductor is provided with a ground point is known (for example, see Patent Document 6). As another one, the signal line is composed only of a coaxial feed line, and a grounding means for fixing the outer conductor to the vehicle body at a predetermined distance from the glass antenna side terminal and electrically connecting the outer conductor to the vehicle body. A connection structure of a glass antenna feeder line in which an inner conductor is connected to a feeder line terminal via a coil at a terminal end on the glass antenna side is provided (for example, see Patent Document 7).

特開２００２−１１１３７７号公報JP 2002-111377 A 特開２０００−３０７３２０号公報JP 2000-307320 A 特開２００４−５６７７３号公報JP 2004-56773 A 特開平６−２７６００８号公報JP-A-6-276008 特開２００５−２９５３９８号公報JP 2005-295398 A 実開平３−６１７０８号公報Japanese Utility Model Publication No. 3-61708 実開平６−５８６１１号公報Japanese Utility Model Publication No. 6-58611

特許文献４や特許文献５に開示されているように、従来、電話用アンテナ装置として、同軸ケーブルの途中部分で、その被膜を剥いて、外部導体を接地金具を用いて車体アースへ接続させるものが知られている。しかしながら、この特許文献４に開示された技術は、自動車に搭載されたラジオ受信機、テレビ受信機等の他の電子機器からのノイズが自動車電話用アンテナに混入するのを低減するものであって、同軸ケーブルの外部導体へ流れる、使用する周波数帯の高周波電流を抑制するためのものではない。同様に、特許文献５に開示された技術は、アンテナ本体からのノイズが同軸ケーブルを介して受信機へ伝達されるのを低減するものであって、同軸ケーブルの外部導体へ流れる、使用する周波数帯の高周波電流を抑制するためのものではない。 Conventionally, as disclosed in Patent Document 4 and Patent Document 5, as a telephone antenna device, a coating is peeled off at an intermediate portion of a coaxial cable, and an external conductor is connected to a vehicle ground using a grounding metal fitting. It has been known. However, the technology disclosed in Patent Document 4 reduces noise from other electronic devices such as a radio receiver and a television receiver mounted on a car from being mixed into the antenna for a car phone. It is not intended to suppress the high-frequency current in the used frequency band that flows to the outer conductor of the coaxial cable. Similarly, the technique disclosed in Patent Document 5 reduces the noise transmitted from the antenna main body to the receiver via the coaxial cable, and uses the frequency that flows to the outer conductor of the coaxial cable. It is not for suppressing the high-frequency current in the band.

一方、特許文献６及び７は、ガラスアンテナ側終端部から所定距離離れた位置の外部導体にアースポイントを設けたガラスアンテナフィーダ線を開示している。しかしながら、特許文献６及び７に開示された技術は、自動車の窓ガラスに設けられたガラスアンテナとラジオ受信機とを接続するガラスアンテナフィーダ線に関するものであって、しかも受信感度の低下を防止することを目的としており、同軸ケーブルの外部導体へ流れる、使用する周波数帯の高周波電流を抑制するためのものではない。 On the other hand, Patent Documents 6 and 7 disclose glass antenna feeder wires in which a ground point is provided on an outer conductor located at a predetermined distance from the glass antenna side terminal portion. However, the techniques disclosed in Patent Documents 6 and 7 relate to a glass antenna feeder line that connects a glass antenna provided on a window glass of an automobile and a radio receiver, and prevents a decrease in reception sensitivity. This is not intended to suppress the high-frequency current in the frequency band to be used that flows to the outer conductor of the coaxial cable.

したがって、本発明の課題は、同軸ケーブルの外部導体へ流れる、使用する低い周波数帯の高周波電流を抑制することが可能な、複合アンテナ装置を提供することにある。 Therefore, the subject of this invention is providing the composite antenna apparatus which can suppress the high frequency current of the low frequency band to be used which flows to the outer conductor of a coaxial cable.

本発明によれば、複数のアンテナ装置（１０，２０，３０Ａ，４０Ａ）が１つの主回路基板（５１Ａ）上に搭載される複合アンテナ装置(５０Ｂ)であって、前記複数のアンテナ装置の一つの特定のアンテナ装置（４０Ａ）は、前記主回路基板（５１Ａ）と離間して配置されたグランド板（５５）と、前記主回路基板上に配置され他のアンテナ装置（１０，２０，３０Ａ）の使用する周波数帯より低い周波数帯の電波を受信し、逆Ｌ素子である給電素子（４１）と、前記主回路基板上に配置され寄生素子である無給電素子（４２）と、前記給電素子に対する給電点で接続された内部導体を持つ同軸ケーブル（６３）であって、前記回路基板と前記グランド板との間に配置された前記同軸ケーブルとを有し、前記給電点で前記同軸ケーブル（６３）の外部導体を前記グランド板（５５）へ接地する第１の接地部（８１）と、該第１の接地部から実質的に（λ／４）（λは使用する周波数帯の波長）の距離だけ離間した箇所で、前記同軸ケーブル（６３）の外部導体を前記グランド板（５５）へ接地する第２の接地部（８２）とを有することを特徴とする複合アンテナ装置（５０Ｂ）が得られる。 According to the onset Ming, a plurality of antenna devices (10, 20, 40A) is a composite antenna device is mounted on one of the main circuit board (51A) (50B), said plurality of antenna devices One specific antenna device (40A) includes a ground plate (55) spaced apart from the main circuit board (51A ) and other antenna devices (10, 20, 30A disposed on the main circuit board). ), A power feeding element (41) that is an inverted L element, a parasitic element (42) that is a parasitic element disposed on the main circuit board, and the power feeding a coaxial cable (63) having an inner conductor connected at the feed point for the element, have a said coaxial cable which is disposed between the ground plate and the circuit board, the coaxial cable at the feeding point (63 A first ground portion (81) for grounding the outer conductor to the ground plate (55), and a distance substantially (λ / 4) (λ is a wavelength in a frequency band to be used) from the first ground portion. A composite antenna device ( 50B ) is obtained, which has a second grounding portion (82) for grounding the outer conductor of the coaxial cable (63) to the ground plate (55) at a location separated by a distance. .

上記本発明に係る複合アンテナ装置（５０Ｂ）において、前記主回路基板（５１Ａ）は主面（５１ｅ）と裏面（５１ｆ）とを持ち、前記グランド板（５５）は前記主回路基板の裏面側に配置されて良い。この場合、前記給電素子（４１）は前記主回路基板（５１Ａ）の主面（５１ｅ）上に設けられ、前記同軸ケーブル（６３）は前記主回路基板（５１Ａ）の裏面（５１ｆ）上に設けられ、前記同軸ケーブル（６３）は前記主回路基板（５１Ａ）と前記グランド板（５５）との間に設けられる。 In the composite antenna apparatus (50B) according to the present onset bright, the main circuit board (51A) has a primary surface (51e) and a back surface (51f), said ground plate (55) the rear side of the main circuit board May be placed in. In this case, the feeding element (41) is provided on the main surface (51e) of the main circuit board (51A), and the coaxial cable (63) is provided on the back surface (51f) of the main circuit board (51A). The coaxial cable (63) is provided between the main circuit board (51A) and the ground plate (55).

更に、前記特定のアンテナ装置（４０Ａ）は、前記主回路基板（５１Ａ）と前記グランド板（５５）間との間に配置されて、前記同軸ケーブル（６３）を保持するケーブルホルダ（６７）を備えることが好ましい。この場合、前記同軸ケーブル（６３）の被膜は、前記第１の接地部（８１）から実質的に（λ／４）の距離だけ離間した箇所で剥がされて、前記外部導体が露出する。そして、前記第２の接地部は、前記露出した外部導体を前記グランド板（５５）に接地させるために、前記ケーブルホルダ（６７）と前記グランド板（５５）間との間に挿入されて、ネジ（１０１）により締め付け固定される板バネ（８２Ａ）から構成されて良い。前記板バネ（８２Ａ）は、前記露出した外部導体に巻き付けられる円筒状部（８２１）と、該円筒状部から延在して前記ネジ（１０１）により前記ケーブルホルダ（６７）と前記グランド板（５５）との間に取り付けられる取付部（８２２）とから構成されて良い。前記グランド板（５５）は、前記主回路基板側へ向けて突出して前記ネジ（１０１）が螺合されるバーリング穴（５５４）を持ち、前記取付部（８２２）は、前記バーリング穴の外周壁を覆うように突出する円筒状突起（８２２ａ）を持つことが好ましい。 Further, the specific antenna device (40A) is disposed between the main circuit board (51A) and the ground plate (55), and has a cable holder (67) for holding the coaxial cable (63). It is preferable to provide. In this case, the coating of the coaxial cable (63) is peeled off at a location substantially (λ / 4) away from the first grounding portion (81) to expose the outer conductor. The second grounding portion is inserted between the cable holder (67) and the ground plate (55) to ground the exposed outer conductor to the ground plate (55). The plate spring (82A) may be configured to be fastened and fixed by a screw (101). The leaf spring (82A) includes a cylindrical portion (821) wound around the exposed outer conductor, and the cable holder (67) and the ground plate ( 55) and an attachment portion (822) attached between the two. The ground plate (55) has a burring hole (554) that protrudes toward the main circuit board and into which the screw (101) is screwed. The mounting portion (822) is an outer peripheral wall of the burring hole. It is preferable to have a cylindrical protrusion (822a) protruding so as to cover the surface.

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。 In addition, the code | symbol in the said parenthesis is attached | subjected in order to make an understanding of this invention easy, and it is only an example, and of course is not limited to these.

本発明では、同軸ケーブルの第１の接地部から実質的にλ／４の距離だけ離れた箇所に第２の接地部を設けたので、同軸ケーブルの外部導体を流れる高周波電流が、逆位相となって、打ち消しあう。その結果、同軸ケーブルの外部導体を流れる高周波電流を抑制することができる。これにより、アンテナ装置の動作を安定化させることができ、アンテナ装置の放射特性のバランスを向上させることができる。 In the present invention, since the second grounding portion is provided at a position substantially λ / 4 away from the first grounding portion of the coaxial cable, the high-frequency current flowing through the outer conductor of the coaxial cable has an opposite phase. And cancel each other. As a result, high-frequency current flowing through the outer conductor of the coaxial cable can be suppressed. As a result, the operation of the antenna device can be stabilized, and the balance of the radiation characteristics of the antenna device can be improved.

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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１を参照して、本発明が適用される複合アンテナ装置５０について説明する。図示の複合アンテナ装置５０は、主回路基板５１上に第１乃至第４のアンテナ装置１０、２０、３０、および４０が搭載された複合アンテナ装置である。図示の例では、第１のアンテナ装置１０はＧＰＳ用アンテナであり、第２のアンテナ装置２０はＶＩＣＳ用アンテナであり、第３のアンテナ３０はＥＴＣ用アンテナであり、第４のアンテナ４０は電話用アンテナである。 A composite antenna apparatus 50 to which the present invention is applied will be described with reference to FIG. The illustrated composite antenna device 50 is a composite antenna device in which first to fourth antenna devices 10, 20, 30, and 40 are mounted on a main circuit board 51. In the illustrated example, the first antenna device 10 is a GPS antenna, the second antenna device 20 is a VICS antenna, the third antenna 30 is an ETC antenna, and the fourth antenna 40 is a telephone. Antenna.

主回路基板５１は、互いに対向する前辺５１ａおよび後辺５１ｂと、互いに対向する第１および第２の側辺５１ｃ、５１ｄとを持つ実質的に矩形形状をしている。図示の例では、主回路基板５１は９０ｍｍ×９０ｍｍの寸法を持つ。 The main circuit board 51 has a substantially rectangular shape having a front side 51a and a rear side 51b facing each other, and first and second side sides 51c and 51d facing each other. In the illustrated example, the main circuit board 51 has a size of 90 mm × 90 mm.

複合アンテナ装置５０は、主回路基板５１の主面５１ｅ上に設けられた補助回路基板５２を備えている。補助回路基板５２は、主回路基板５１の主面５１ｅ上に第１の側辺５１ｃ側でかつ後辺５１ｂ側に主回路基板５１から離間して平行に配置されている。補助回路基板５２は、主回路基板５１の主面５１ｅより狭い面積の主面５２ａを持つ。 The composite antenna device 50 includes an auxiliary circuit board 52 provided on the main surface 51 e of the main circuit board 51. The auxiliary circuit board 52 is disposed on the main surface 51e of the main circuit board 51 in parallel to be spaced from the main circuit board 51 on the first side 51c side and on the rear side 51b side. The auxiliary circuit board 52 has a main surface 52 a having a smaller area than the main surface 51 e of the main circuit board 51.

第１及び第２のアンテナ装置１０および２０は、後述するように、補助回路基板５２上に取り付けられている。 The first and second antenna devices 10 and 20 are mounted on the auxiliary circuit board 52 as will be described later.

詳述すると、第１のアンテナ装置１０は、補助回路基板５２の主面５２ａ上に搭載された第１のアンテナ素子１１と、この第１のアンテナ素子１１と接続されて、補助回路基板５２の裏面（図示せず）上に搭載されたＬＮＡ（低雑音増幅）回路（図示せず）とを備える。図示の例では、第１のアンテナ素子１１はパッチアンテナで構成されている。 More specifically, the first antenna device 10 is connected to the first antenna element 11 mounted on the main surface 52 a of the auxiliary circuit board 52 and the first antenna element 11. And an LNA (low noise amplification) circuit (not shown) mounted on the back surface (not shown). In the illustrated example, the first antenna element 11 is configured by a patch antenna.

第２のアンテナ装置２０は、補助回路基板５２上で第１のアンテナ装置１０と異なった位置に設けられている。第２のアンテナ装置２０は、補助回路基板５２の主面５２ａ上に搭載された第２のアンテナ素子２１と、この第２のアンテナ素子２１と接続されて、補助回路基板５２の裏面上に搭載されたフィルタ回路（図示せず）とを備える。図示の例では、第２のアンテナ素子２１も、第１のアンテナ素子１１と同様に、パッチアンテナで構成されている。 The second antenna device 20 is provided on the auxiliary circuit board 52 at a position different from that of the first antenna device 10. The second antenna device 20 is mounted on the back surface of the auxiliary circuit board 52 connected to the second antenna element 21 mounted on the main surface 52 a of the auxiliary circuit board 52 and the second antenna element 21. A filter circuit (not shown). In the illustrated example, the second antenna element 21 is also composed of a patch antenna, like the first antenna element 11.

第１のアンテナ素子１１で受信されＬＮＡ回路を介して出力される信号と、第２のアンテナ素子２１で受信されフィルタ回路を介して出力される信号とはデュプレクサ（図示せず）で合成され、その合成信号は第１の出力ケーブル６１を介して信号処理装置（図示せず）へ伝達される。 The signal received by the first antenna element 11 and output via the LNA circuit and the signal received by the second antenna element 21 and output via the filter circuit are combined by a duplexer (not shown), The synthesized signal is transmitted to a signal processing device (not shown) via the first output cable 61.

第３のアンテナ装置３０は、補助回路基板５２より前方で主回路基板５１の主面５１ｅ上に前辺５１ａ側に配置され、補助回路基板５２上の第１及び第２のアンテナ素子１１、２１の配置位置よりも低い位置に配置されている。これにより、第３のアンテナ装置３０が第１及び第２のアンテナ装置１０、２０の受信の障害とならない。また、第３のアンテナ装置３０は、主回路基板５１の主面５１ｅに対して前辺５１ａ側へ所定角度傾斜して配置されている。第３のアンテナ装置３０は、第３のアンテナ素子３１と、この第３のアンテナ素子３１と平行に配置されたグランド板３２とを備える。グランド板３２は、その周端縁から第３のアンテナ素子３１の方向へ第３のアンテナ素子３１を囲むように立設して延びる壁部３２ａを有する。壁部３２ａの高さは、第３のアンテナ素子３１とグランド板３２との間の離間距離に実質的に等しいか、或いはそれよりも低い。第３のアンテナ素子３１とグランド板３２との間には給電導体（図示せず）を持つスペーサ（図示せず）が介在している。第３のアンテナ素子３１は、矩形の金属板からなり、対角方向に長孔３１ａを持つ。 The third antenna device 30 is disposed in front of the auxiliary circuit board 52 on the main surface 51 e of the main circuit board 51 on the front side 51 a side, and the first and second antenna elements 11, 21 on the auxiliary circuit board 52. It is arrange | positioned in the position lower than this arrangement position. Thereby, the third antenna device 30 does not become an obstacle to reception of the first and second antenna devices 10 and 20. Further, the third antenna device 30 is arranged to be inclined at a predetermined angle toward the front side 51 a with respect to the main surface 51 e of the main circuit board 51. The third antenna device 30 includes a third antenna element 31 and a ground plate 32 arranged in parallel with the third antenna element 31. The ground plate 32 has a wall portion 32 a that stands and extends from the peripheral edge of the ground plate 32 so as to surround the third antenna element 31 in the direction of the third antenna element 31. The height of the wall portion 32a is substantially equal to or lower than the separation distance between the third antenna element 31 and the ground plate 32. A spacer (not shown) having a feed conductor (not shown) is interposed between the third antenna element 31 and the ground plate 32. The third antenna element 31 is made of a rectangular metal plate and has a long hole 31a in a diagonal direction.

第３のアンテナ素子３１で受信された信号は、同軸型の第２の出力ケーブル６２を介して外部回路（図示せず）へ伝達される。詳述すると、第２の出力ケーブル６２の中心導体（内部導体）は給電導体の一端に接続され、第２の出力ケーブル６２の外部導体はグランド板３２に接続されている。 A signal received by the third antenna element 31 is transmitted to an external circuit (not shown) via the coaxial second output cable 62. Specifically, the center conductor (inner conductor) of the second output cable 62 is connected to one end of the power supply conductor, and the outer conductor of the second output cable 62 is connected to the ground plate 32.

本発明に係る第４のアンテナ装置４０は、主回路基板５１の主面５１ｅ上に第２の側辺５１ｄ側に配置されている。第４のアンテナ装置４０は、給電素子４１と、この給電素子４１と平行に配置された無給電素子４２とから構成されている。図示の例では、給電素子４１は逆Ｌ素子から構成されている。無給電素子４２は寄生素子から構成されている。 The fourth antenna device 40 according to the present invention is disposed on the main surface 51e of the main circuit board 51 on the second side 51d side. The fourth antenna device 40 includes a feed element 41 and a parasitic element 42 arranged in parallel with the feed element 41. In the illustrated example, the power feeding element 41 is composed of an inverted L element. The parasitic element 42 is composed of a parasitic element.

逆Ｌ素子４１は、主回路基板５１の前辺５１ａ側で主回路基板５１の主面５１ｅから垂直方向に延びる垂直部分４１１と、この垂直部分４１１の先端から主回路基板５１の主面５１ｅに対して実質的に平行に水平方向に延びる水平部分４１２とを有する。垂直部分４１１は水平部分４１２と略平行な方向へ矩形状に折り返された矩形部分を有しており、低背化している。尚、図示の例では、この水平部分４１２は、主回路基板５１の前辺５１ａ側の前方部分が主回路基板５１の主面５１ｅへ近づく方向へ傾斜している。これは、後述するトップケースの形状に合わせるためである。 The inverted L element 41 has a vertical portion 411 extending in the vertical direction from the main surface 51e of the main circuit board 51 on the front side 51a side of the main circuit board 51, and the main surface 51e of the main circuit board 51 from the tip of the vertical portion 411. And a horizontal portion 412 extending in a horizontal direction substantially parallel to the horizontal direction. The vertical portion 411 has a rectangular portion that is folded back in a rectangular shape in a direction substantially parallel to the horizontal portion 412, and has a low profile. In the illustrated example, the horizontal portion 412 is inclined so that the front portion of the main circuit board 51 on the front side 51 a side approaches the main surface 51 e of the main circuit board 51. This is to match the shape of the top case described later.

寄生素子４２は、逆Ｌ素子４１の水平部分４１２の先端側で主回路基板５１の主面５１ｅから垂直に延びる垂直部分４２１と、この垂直部分４２１の先端から主回路基板５１の主面５１ｅに対して実質的に平行に水平方向に延びる水平部分４２２とを有する。尚、図示の例では、この水平部分４２２は、主回路基板５１の前辺５１ａ側の前方部分が主回路基板５１の主面５１ｅへ近づく方向へ傾斜している。これは、前述したように、トップケースの形状に合わせるためである。 The parasitic element 42 includes a vertical portion 421 extending perpendicularly from the main surface 51e of the main circuit board 51 on the front end side of the horizontal portion 412 of the inverted L element 41, and a main surface 51e of the main circuit board 51 from the front end of the vertical portion 421. And a horizontal portion 422 extending in a horizontal direction substantially parallel to the horizontal direction. In the illustrated example, the horizontal portion 422 is inclined so that the front portion of the main circuit board 51 on the front side 51 a side approaches the main surface 51 e of the main circuit board 51. This is to match the shape of the top case as described above.

尚、逆Ｌ素子４１の水平部分４１２における主回路基板５１の後辺５１ｂ側の先端部は、主回路基板５１の主面５１ｅから垂直に立設する円柱状の第１のスペーサ７１によって支持されている。同様に、寄生素子４２の水平部分４２２における主回路基板５１の前辺５１ａ側の先端部は、主回路基板５１の主面５１ｅから垂直に立設する円柱状の第２のスペーサ７２によって支持されている。 Note that the front end of the horizontal portion 412 of the inverted L element 41 on the rear side 51b side of the main circuit board 51 is supported by a columnar first spacer 71 that stands vertically from the main surface 51e of the main circuit board 51. ing. Similarly, the front end portion of the horizontal portion 422 of the parasitic element 42 on the front side 51 a side of the main circuit board 51 is supported by a cylindrical second spacer 72 that stands vertically from the main surface 51 e of the main circuit board 51. ing.

主回路基板５１の裏面にはグランドパターン（図示せず）が形成されている。従って、主回路基板５１はグランド板としても働く。主回路基板５１の主面５１ｅの逆Ｌ素子４１と接する箇所は給電点（図示せず）であり、この給電点は同軸型の第３の出力ケーブル６３の内部導体（中心導体）（図示せず）に接続されている。また、この給電点の箇所で、第３の出力ケーブル６３の外部導体（図示せず）は、主回路基板５１の裏面に形成されているグランドパターンとはんだ付けにより電気的に接続され、接地される。すなわち、第３の出力ケーブル６３は、給電点において第１の接地部８１を有する。 A ground pattern (not shown) is formed on the back surface of the main circuit board 51. Therefore, the main circuit board 51 also functions as a ground plate. A portion of the main surface 51e of the main circuit board 51 in contact with the inverted L element 41 is a feeding point (not shown). This feeding point is an inner conductor (center conductor) (not shown) of the coaxial third output cable 63. Connected). Further, at this feeding point, the outer conductor (not shown) of the third output cable 63 is electrically connected to the ground pattern formed on the back surface of the main circuit board 51 by soldering and grounded. The That is, the third output cable 63 has the first grounding portion 81 at the feeding point.

また、第３の出力ケーブル６３の被膜は、この第１の接地部８１から実質的にλ／４の距離だけ離れた箇所で剥がされ、第３の出力ケーブル６３の外部導体が露出する。尚、λは使用する周波数帯の波長である。接地金具８２を用いて第３の出力ケーブル６３の露出した外部導体に巻き付けカシメ固定し、ねじ止めによって主回路基板５１上に固定されるとともに、主回路基板５１の裏面に形成されたグランドパターンと電気的に接続され、接地される。すなわち、接地金具８２は、第３の出力ケーブル６３の第２の接地部として働く。尚、上述では接地金具８２はねじ止めによって主回路基板５１上に固定しているが、これに限定されない。例えば、半田付けによって接地金具８２を主回路基板５１上に固定しても良いし、接地金具８２を用いず外部導体を直接主回路基板５１上に半田付けして固定及び接地を行うような構成としてもよい。λ／４の距離離間した位置において第３の出力ケーブル６３を接地及び固定できる構成であればよい。 Further, the coating of the third output cable 63 is peeled off at a position substantially separated from the first grounding portion 81 by a distance of λ / 4, and the outer conductor of the third output cable 63 is exposed. Note that λ is the wavelength of the frequency band to be used. The ground metal fitting 82 is used to wrap around the exposed outer conductor of the third output cable 63 and fix it by caulking, and is fixed on the main circuit board 51 by screwing, and a ground pattern formed on the back surface of the main circuit board 51 Electrically connected and grounded. That is, the grounding metal 82 serves as the second grounding portion of the third output cable 63. In the above description, the grounding fitting 82 is fixed on the main circuit board 51 by screwing, but is not limited thereto. For example, the grounding metal fitting 82 may be fixed on the main circuit board 51 by soldering, or the external conductor is directly soldered onto the main circuit board 51 without using the grounding metal fitting 82 and fixed and grounded. It is good. Any configuration is possible as long as the third output cable 63 can be grounded and fixed at a position separated by a distance of λ / 4.

このように、第３の出力ケーブル６３は第１の接地部８１から実質的にλ／４の距離だけ離れた箇所に第２の接地部８２を備えているので、第３の出力ケーブル６３の外部導体を流れる高周波電流が、逆位相となって、打ち消しあう。その結果、第３の出力ケーブル６３の外部導体を流れる高周波電流を抑制することができる。これにより、第４のアンテナ装置４０の動作を安定化させることができ、第４のアンテナ装置４０の放射特性のバランスも向上させることができる。 As described above, the third output cable 63 includes the second grounding portion 82 at a position substantially separated from the first grounding portion 81 by a distance of λ / 4. The high-frequency currents flowing through the outer conductor cancel each other out of phase. As a result, high-frequency current flowing through the outer conductor of the third output cable 63 can be suppressed. Thereby, the operation of the fourth antenna device 40 can be stabilized, and the balance of the radiation characteristics of the fourth antenna device 40 can also be improved.

図１に示されるように、複合アンテナ装置５０は、主回路基板５０を搭載するボトムケース９１を更に備えている。ボトムケース９１は主回路基板５０よりやや大きめの寸法の矩形形状をしている。 As shown in FIG. 1, the composite antenna device 50 further includes a bottom case 91 on which the main circuit board 50 is mounted. The bottom case 91 has a rectangular shape slightly larger than the main circuit board 50.

図２に示されるように、複合アンテナ装置５０は、第１乃至第４のアンテナ装置１０、２０、３０、及び４０を覆うトップケース９２を更に備えている。従って、第１乃至第４のアンテナ装置１０、２０、３０、及び４０は、ボトムケース９１及びトップケース９２に収容される。 As shown in FIG. 2, the composite antenna device 50 further includes a top case 92 that covers the first to fourth antenna devices 10, 20, 30, and 40. Accordingly, the first to fourth antenna devices 10, 20, 30, and 40 are accommodated in the bottom case 91 and the top case 92.

このような構成の複合アンテナ装置５０は、主回路基板５１の前辺５１ａが前方となるように、車両内部のダッシュボード内等に取り付けられる。 The composite antenna device 50 having such a configuration is mounted in a dashboard or the like inside the vehicle so that the front side 51a of the main circuit board 51 is in front.

図３に図１及び図２に示した複合アンテナ装置５０のアンテナ座標系を示す。図３において、（Ａ）は複合アンテナ装置５０のアンテナ座標系の全体図を示し、（Ｂ）はＸ−Ｚ図を示し、（Ｃ）はＸ−Ｙ図を示し、（Ｄ）はＹ−Ｚ図を示す。図３（Ａ）に示されるように、Ｘ軸は複合アンテナ装置５０の前後方向の軸であり、Ｙ軸は複合アンテナ装置５０の左右方向の軸であり、Ｚ軸は複合アンテナ装置５０の上下方向の軸である。 FIG. 3 shows an antenna coordinate system of the composite antenna device 50 shown in FIGS. 3A is an overall view of the antenna coordinate system of the composite antenna device 50, FIG. 3B is an XZ diagram, FIG. 3C is an XY diagram, and FIG. A Z diagram is shown. As shown in FIG. 3A, the X axis is the longitudinal axis of the composite antenna device 50, the Y axis is the horizontal axis of the composite antenna device 50, and the Z axis is the top and bottom of the composite antenna device 50. The axis of direction.

図４は第１のアンテナ装置１０であるＧＰＳ用アンテナのＹ−Ｚ平面放射パターンを示す。図４より、第１のアンテナ装置１０は、Ｚ軸方向、即ち天頂方向において利得が大きく、かつ水平面より上方において十分に大きな利得を持っていることが分かる。 FIG. 4 shows a YZ plane radiation pattern of the GPS antenna which is the first antenna device 10. As can be seen from FIG. 4, the first antenna device 10 has a large gain in the Z-axis direction, that is, the zenith direction, and a sufficiently large gain above the horizontal plane.

図５は第２のアンテナ装置２０であるＶＩＣＳ用アンテナのＸ−Ｚ平面放射パターンを示す。図５より、第２のアンテナ装置２０は、水平線より上方において利得が大きいことが分かる。 FIG. 5 shows an XZ plane radiation pattern of the VICS antenna that is the second antenna device 20. FIG. 5 shows that the second antenna device 20 has a large gain above the horizontal line.

図６は第３のアンテナ装置３０であるＥＴＣ用アンテナのＸ−Ｚ平面放射パターンを示す。図６において、（Ａ）は周波数が５７９５ＭＨｚのときの放射パタンを示し、（Ｂ）は周波数が５８０５ＭＨｚのときの放射パターンを示し、（Ｃ）は周波数が５８３５ＭＨｚのときの放射パターンを示し、（Ｄ）は周波数が５８４５ＭＨｚのときの放射パターンを示す。図６（Ａ）〜（Ｄ）より、第３のアンテナ装置３０は、いずれの周波数においても斜め前方において利得が大きいことが分かる。 FIG. 6 shows an XZ plane radiation pattern of the ETC antenna which is the third antenna device 30. In FIG. 6, (A) shows a radiation pattern when the frequency is 5795 MHz, (B) shows a radiation pattern when the frequency is 5805 MHz, (C) shows a radiation pattern when the frequency is 5835 MHz, D) shows the radiation pattern when the frequency is 5845 MHz. 6 (A) to 6 (D), it can be seen that the third antenna device 30 has a large gain diagonally forward at any frequency.

図７は第４のアンテナ装置４０である電話用アンテナであるＸ−Ｙ平面放射パターンを示す。図７において、（Ａ）は周波数が８３０ＭＨｚのときの放射パターンを示し、（Ｂ）は周波数が８５０ＭＨｚのときの放射パターンを示し、（Ｃ）は周波数が８７０ＭＨｚのときの放射パターンを示し、（Ｄ）は周波数が８９０ＭＨｚのときの放射パターンを示し、（Ｅ）は周波数が９１０ＭＨｚのときの放射パターンを示し、（Ｆ）は周波数が９３０ＭＨｚのときの放射パターンを示す。図７（Ａ）〜（Ｆ）より、第４のアンテナ装置４０は、いずれの周波数においても水平面内におけるほとんどの角度範囲において、利得がほぼ０〜−５ｄＢの範囲にあることが分かる。 FIG. 7 shows an XY plane radiation pattern that is a telephone antenna that is the fourth antenna device 40. In FIG. 7, (A) shows a radiation pattern when the frequency is 830 MHz, (B) shows a radiation pattern when the frequency is 850 MHz, (C) shows a radiation pattern when the frequency is 870 MHz, D) shows a radiation pattern when the frequency is 890 MHz, (E) shows a radiation pattern when the frequency is 910 MHz, and (F) shows a radiation pattern when the frequency is 930 MHz. 7A to 7F show that the fourth antenna device 40 has a gain in the range of approximately 0 to −5 dB in almost all angular ranges in the horizontal plane at any frequency.

上述したように、第１乃至第４のアンテナ装置１０、２０、３０及び４０を主回路基板５１上の適切な位置に配置することにより、各アンテナ装置に要求されるアンテナ放射特性を満足させることができる。 As described above, by arranging the first to fourth antenna devices 10, 20, 30 and 40 at appropriate positions on the main circuit board 51, the antenna radiation characteristics required for each antenna device are satisfied. Can do.

図８を参照して、本発明が適用される別の複合アンテナ装置５０Ａについて説明する。図８において、（Ａ）は透視平面図、（Ｂ）は左側面図、（Ｃ）は背面図である。尚、図８（Ａ）における右端が前方を示している。複合アンテナ装置５０Ａの内部構成は、図１に示したものと同様である。従って、図１及び図２に示し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、それらの説明については省略する。 With reference to FIG. 8, another composite antenna device 50A to which the present invention is applied will be described. 8A is a perspective plan view, FIG. 8B is a left side view, and FIG. 8C is a rear view. In addition, the right end in FIG. The internal configuration of the composite antenna device 50A is the same as that shown in FIG. Accordingly, components having the same functions as those shown in FIGS. 1 and 2 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

図８（Ｃ）に示されるように、トップケース９２は、第１乃至第３の出力ケーブル６１〜６３をそれぞれ外部へ引き出すための第１乃至第３の開口９２ａ、９２ｂ、および９２ｃを持つ。 As shown in FIG. 8C, the top case 92 has first to third openings 92a, 92b, and 92c for drawing out the first to third output cables 61 to 63 to the outside.

ボトムケース９１Ａは、後縁を除いて、トップケース９２の周壁を覆うように立設する壁９１Ａａを有する。ボトムケース９１Ａの壁９１Ａａの両側面には、一対のブラケット９５が取り付けられている。この一対のブラケット９５によって、複合アンテナ装置５０Ａは、車両内部のダッシュボート内で取り付けられ、或いはパケットトレイ（リア）内に埋め込まれる。 The bottom case 91 A has a wall 91 Aa erected so as to cover the peripheral wall of the top case 92 except for the rear edge. A pair of brackets 95 are attached to both side surfaces of the wall 91Aa of the bottom case 91A. With the pair of brackets 95, the composite antenna device 50A is attached in a dashboard inside the vehicle or embedded in a packet tray (rear).

とにかく、ブラケット９５を設けることによって、複合アンテナ装置５０Ａの取り付けを容易に行うことが可能となる。 In any case, the provision of the bracket 95 makes it possible to easily attach the composite antenna device 50A.

図９乃至図１２を参照して、本発明が適用される更に別の複合アンテナ装置５０Ｂについて説明する。図９は複合アンテナ装置５０Ｂを斜め前方から見た分解斜視図であり、図１０は複合アンテナ装置５０Ｂを斜め後方から見た分解斜視図であり、図１１は複合アンテナ装置５０Ｂを底面側から見た分解斜視図である。図１２は図９乃至図１１中からトップケース、ボトムケース、およびグランド板を省いた状態の複合アンテナ装置５０Ｂを示す図で、（Ａ）は斜め前方から見た斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は前面図（正面図）、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は後面図（背面図）、（Ｇ）は底面図である。以下では、図１及び図２に示した複合アンテナ装置５０と同様の機能の有するものには同一の参照を符号を付し、説明の簡略化の為に、異なる点についてのみ詳細に説明する。 With reference to FIG. 9 to FIG. 12, another composite antenna device 50B to which the present invention is applied will be described. FIG. 9 is an exploded perspective view of the composite antenna device 50B as viewed obliquely from the front, FIG. 10 is an exploded perspective view of the composite antenna device 50B as viewed from the oblique rear, and FIG. 11 is a view of the composite antenna device 50B from the bottom side. FIG. FIGS. 12A and 12B are diagrams showing the composite antenna device 50B in which the top case, the bottom case, and the ground plate are omitted from FIGS. 9 to 11, in which FIG. 12A is a perspective view seen obliquely from the front, and FIG. (C) is a front view (front view), (D) is a left side view, (E) is a right side view, (F) is a rear view (back view), and (G) is a bottom view. In the following, components having the same functions as those of the composite antenna device 50 shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and only different points will be described in detail for the sake of simplification of description.

図１に示す複合アンテナ装置５０では、主回路基板５１の他に補助回路基板５２をも備えているが、複合アンテナ装置５０Ｂは、主回路基板５１Ａのみ備える。また、図１に示す複合アンテナ装置５０では、主回路基板５１の裏面にグランドパターンが形成されており、主回路基板５１が接地板として働くが、複合アンテナ装置５０Ｂは、主回路基板５１Ａと別にグランド板（接地板）５５を備えている。 1 includes an auxiliary circuit board 52 in addition to the main circuit board 51, the composite antenna apparatus 50B includes only the main circuit board 51A. In the composite antenna device 50 shown in FIG. 1, a ground pattern is formed on the back surface of the main circuit board 51, and the main circuit board 51 functions as a ground plate. However, the composite antenna apparatus 50B is separate from the main circuit board 51A. A ground plate (ground plate) 55 is provided.

複合アンテナ装置５０Ｂにおいて、第３のアンテナ装置３０Ａは、グランド板３２を搭載するベース３４と、第３のアンテナ素子３１とグランド板３２との間に介在するスペーサ３５とを備える。尚、ベース３４は主回路基板５１Ａにネジによって取り付けられると共に、グランド板５５上に搭載される。 In the composite antenna device 50B, the third antenna device 30A includes a base 34 on which the ground plate 32 is mounted, and a spacer 35 interposed between the third antenna element 31 and the ground plate 32. The base 34 is attached to the main circuit board 51A with screws and mounted on the ground plate 55.

図１に示す複合アンテナ装置５０においては、第４のアンテナ装置４０の逆Ｌ素子４１および寄生素子４２はそれぞれ第１のスペーサ７１および第２のスペーサ７２によって支持されている。これに対して、複合アンテナ装置５０Ｂにおいては、第４のアンテナ装置４０Ａの逆Ｌ素子４１および寄生素子４２は、アンテナホルダ７５で保持されている。アンテナホルダ７５は、主回路基板５１Ａの主面５１ｅ上に搭載されている。 In the composite antenna device 50 shown in FIG. 1, the inverted L element 41 and the parasitic element 42 of the fourth antenna device 40 are supported by a first spacer 71 and a second spacer 72, respectively. On the other hand, in the composite antenna device 50B, the inverted L element 41 and the parasitic element 42 of the fourth antenna device 40A are held by the antenna holder 75. The antenna holder 75 is mounted on the main surface 51e of the main circuit board 51A.

また、図１に示す複合アンテナ装置５０においては、第４のアンテナ装置４０は、逆Ｌ素子４１と寄生素子４２とから成るメインアンテナのみから構成されている。これに対して、複合アンテナ装置５０Ｂにおいては、第４のアンテナ装置４０Ａは、このメインアンテナのみばかりでなく、サブアンテナ４５をも備えている。サブアンテナ４５は主回路基板５１Ａの主面５１ｅ上に形成された導体パターンから構成されて良い。このサブアンテナ４５で受信された信号は、同軸型の第４の出力ケーブル６４を介して外部回路（図示せず）へ伝達される。 Further, in the composite antenna device 50 shown in FIG. 1, the fourth antenna device 40 is composed only of a main antenna including an inverted L element 41 and a parasitic element 42. On the other hand, in the composite antenna device 50B, the fourth antenna device 40A includes not only the main antenna but also the sub antenna 45. The sub-antenna 45 may be composed of a conductor pattern formed on the main surface 51e of the main circuit board 51A. A signal received by the sub-antenna 45 is transmitted to an external circuit (not shown) via a coaxial fourth output cable 64.

図１に示す複合アンテナ装置５０は第１乃至第３の出力ケーブル６１〜６３を備えているが、複合アンテナ装置５０Ｂは第１乃至第４の出力ケーブル６１〜６４を備えている。そして、図１に示す複合アンテナ装置５０においては、第１乃至第３の出力ケーブル６１〜６３は主回路基板５１の主面５１ｅ上を引き回されているが、複合アンテナ装置５０Ｂにおいては、図１２（Ｇ）に示されるように、第１乃至第４の出力ケーブル６１〜６４は主回路基板５１Ａの裏面５１ｆ上を引き回される。そして、これら第１乃至第４の出力ケーブル６１〜６４は、主回路基板５１Ａの裏面５１ｆ上に取り付けられたケーブルホルダ６７で保持される。換言すれば、第１乃至第４の出力ケーブル６１〜６４は、主回路基板５１Ａとグランド板５５との間に配置されている。 The composite antenna device 50 shown in FIG. 1 includes first to third output cables 61 to 63, while the composite antenna device 50B includes first to fourth output cables 61 to 64. In the composite antenna device 50 shown in FIG. 1, the first to third output cables 61 to 63 are routed on the main surface 51e of the main circuit board 51. However, in the composite antenna device 50B, FIG. 12 (G), the first to fourth output cables 61 to 64 are routed on the back surface 51f of the main circuit board 51A. And these 1st thru | or 4th output cables 61-64 are hold | maintained with the cable holder 67 attached on the back surface 51f of 51 A of main circuit boards. In other words, the first to fourth output cables 61 to 64 are disposed between the main circuit board 51 A and the ground plate 55.

複合アンテナ装置５０Ｂにおいて、第１のアンテナ装置１０のＬＮＡ（低雑音増幅）回路（図示せず）および第２のアンテナ装置２０のフィルタ回路（図示せず）は、主回路基板５１Ａの裏面５１ｆ上に搭載されている。そして、これらＬＮＡ回路とフィルタ回路は、主回路基板５１Ａの裏面５１ｆ上に設けられたシールドケース１５で覆われている。 In the composite antenna device 50B, the LNA (low noise amplification) circuit (not shown) of the first antenna device 10 and the filter circuit (not shown) of the second antenna device 20 are on the back surface 51f of the main circuit board 51A. It is mounted on. The LNA circuit and the filter circuit are covered with a shield case 15 provided on the back surface 51f of the main circuit board 51A.

次に、図９乃至図１１に加えて図１３および図１４をも参照して、複合アンテナ装置５０Ｂにおける、第３の出力ケーブル６３の第２の接地部の固定構造について説明する。 Next, with reference to FIGS. 13 and 14 in addition to FIGS. 9 to 11, the fixing structure of the second grounding portion of the third output cable 63 in the composite antenna device 50B will be described.

ケーブルホルダ６７は、第１乃至第４の出力ケーブル６１〜６４をそれぞれ保持するため下方に開放した第１乃至第４の保持溝６７−１、６７−２、６７−３、および６７−４を持つ。 The cable holder 67 includes first to fourth holding grooves 67-1, 67-2, 67-3, and 67-4 that are opened downward to hold the first to fourth output cables 61 to 64, respectively. Have.

また、ケーブルホルダ６７は、その両端で上方へ延在する一対のフック部６７２を持つ。一方、主回路基板５１Ａは、これら一対のフック部６７２が係合される一対の係合孔５１２を持つ。したがって、一対のフック部６７２を一対の係合孔５１２に係合させることにより、ケーブルホルダ６７は主回路基板５１Ａの裏面５１ｆ上に取り付けられる。 The cable holder 67 has a pair of hook portions 672 extending upward at both ends thereof. On the other hand, the main circuit board 51A has a pair of engagement holes 512 into which the pair of hook portions 672 are engaged. Therefore, the cable holder 67 is attached on the back surface 51f of the main circuit board 51A by engaging the pair of hook portions 672 with the pair of engagement holes 512.

ケーブルホルダ６７は、一端側で下方へ延在する位置決め突起６７４を持つ。一方、グランド板５５は、この位置決め突起６７４が嵌合される位置決め孔５５２を持つ。位置決め突起６７４を位置決め孔５５２に嵌合することによって、ケーブルホルダ６７はグランド板５５上で位置決めされる。 The cable holder 67 has a positioning protrusion 674 that extends downward on one end side. On the other hand, the ground plate 55 has a positioning hole 552 into which the positioning protrusion 674 is fitted. The cable holder 67 is positioned on the ground plate 55 by fitting the positioning protrusion 674 into the positioning hole 552.

第３の出力ケーブル６３の被膜は、前述したように、第１の接地部８１から実質的にλ／４の距離だけ離れた箇所で剥がされ、第３の出力ケーブル６３の外部導体が露出している。 As described above, the coating of the third output cable 63 is peeled off at a position substantially away from the first grounding portion 81 by a distance of λ / 4, and the outer conductor of the third output cable 63 is exposed. ing.

図１に示す複合アンテナ装置５０においては、接地金具８２を用いて、第３の出力ケーブル６３の露出した外部導体に接地金具８２を巻き付けカシメ固定し、ねじ締めによって主回路基板５１上に固定し、主回路基板５１の裏面に形成されたグランドパターンと電気的に接続し、接地している。 In the composite antenna device 50 shown in FIG. 1, the ground metal fitting 82 is used to wind the ground metal fitting 82 around the exposed external conductor of the third output cable 63 and fix it on the main circuit board 51 by screwing. These are electrically connected to the ground pattern formed on the back surface of the main circuit board 51 and grounded.

これに対して、複合アンテナ装置５０Ｂにおいては、接地金具８２の代わりに板バネ８２Ａを用いている。板バネ８２Ａは、第３の出力ケーブル６３の露出した外部導体に巻き付けられて電気的に接続される円筒状部８２１と、この円筒状部８２１から延在してネジ１０１によりグランド板５５に板バネ８２Ａを接続固定するための取付部８２２とを有する。すなわち、取付部８２２は、ネジ１０１によりケーブルホルダ６７とグランド板５５との間に取り付けられる。一方、グランド板５５は、ネジ１０１が螺合されるように雌螺子が切られ、上方へ突出するバーリング穴５５４を持つ。すなわち、バーリング穴５５４は、主回路基板５１Ａ側へ向けて突出している。板バネ８２Ａの取付部８２２は、このバーリング穴５４４の外周壁を覆うように上方へ突出する円筒状突起８２２ａを持つ。尚、主回路基板５１Ａは、ネジ１０１のネジ部を貫通するための貫通穴５１４を持ち、ケーブルホルダ６７も、ネジ１０１のネジ部を貫通するための貫通穴６７６を持つ。 On the other hand, in the composite antenna device 50B, a leaf spring 82A is used instead of the grounding fitting 82. The leaf spring 82A is wound around the exposed external conductor of the third output cable 63 and electrically connected to the cylindrical portion 821, and extends from the cylindrical portion 821 to the ground plate 55 by screws 101. And an attachment portion 822 for connecting and fixing the spring 82A. That is, the attachment portion 822 is attached between the cable holder 67 and the ground plate 55 by the screw 101. On the other hand, the ground plate 55 has a burring hole 554 that is threaded so that the screw 101 is screwed and protrudes upward. That is, the burring hole 554 protrudes toward the main circuit board 51A side. The attachment portion 822 of the leaf spring 82A has a cylindrical protrusion 822a that protrudes upward so as to cover the outer peripheral wall of the burring hole 544. The main circuit board 51 A has a through hole 514 for penetrating the screw portion of the screw 101, and the cable holder 67 also has a through hole 676 for penetrating the screw portion of the screw 101.

このような構成の第３の出力ケーブル６３の第２の接地部の固定構造において、ネジ１０１を主回路基板５１Ａの貫通穴５１４、ケーブルホルダ６７の貫通穴６７６を貫通して、グランド板５５のバーリング穴５５４に螺合させることによって、板バネ８２Ａの取付部８２２がグラント板５５に電気的に接続固定される。その際、バーリング穴５５４の突出部と取付部８２２の円筒状突起８２２ａとが互いに密着して接触し、第３の出力ケーブル６３と板バネ８２Ａとが締め付けられる。 In the fixing structure of the second grounding portion of the third output cable 63 having such a configuration, the screw 101 passes through the through hole 514 of the main circuit board 51A and the through hole 676 of the cable holder 67, and the ground plate 55 The attachment portion 822 of the leaf spring 82 A is electrically connected and fixed to the grant plate 55 by being screwed into the burring hole 554. At that time, the protruding portion of the burring hole 554 and the cylindrical protrusion 822a of the mounting portion 822 are in close contact with each other, and the third output cable 63 and the leaf spring 82A are tightened.

図１に示した複合アンテナ装置５０における、第３の出力ケーブル６３の第２の接地部の固定構造では、カシメ工程とネジ締め工程との別々の２工程が必要であったが、本複合アンテナ装置５０Ｂにおいては、１本のネジ１０１による螺合によって、カシメ工程とネジ締め工程とを１工程で同時に行なうことができ、組立て工程を減少することができる。また、グランド板５５に設けたバーリング穴（ネジ締め穴部）５５４と対応する位置で、板バネ８２Ａに円筒状突起８２２ａを設けているので、幾何公差、寸法公差のバラつきに依存せずに、確実に第３の出力ケーブル６３の露出した外部導体を接地することができる。 In the composite antenna device 50 shown in FIG. 1, the fixing structure of the second grounding portion of the third output cable 63 requires two separate steps of a caulking process and a screw tightening process. In the apparatus 50B, the caulking process and the screw tightening process can be simultaneously performed in one process by screwing with one screw 101, and the assembly process can be reduced. Further, since the cylindrical protrusion 822a is provided on the leaf spring 82A at a position corresponding to the burring hole (screw tightening hole portion) 554 provided in the ground plate 55, it does not depend on variations in geometric tolerance and dimensional tolerance. The exposed external conductor of the third output cable 63 can be reliably grounded.

以上、本発明について好ましい実施の形態によって説明してきたが、本発明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４のアンテナ装置はトップケースの形状に合わせて水平部分が曲がった形状を有しているが、水平部分が真っ直ぐな形状であっても良いのは勿論である。また、上述した実施の形態では、第４のアンテナ装置はグランド板や回路基板上に搭載されているが、グランド板や回路基板を省いても良い。 Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, in the above embodiment, the fourth antenna device has a shape in which the horizontal portion is bent in accordance with the shape of the top case. However, the horizontal portion may be a straight shape. . In the above-described embodiment, the fourth antenna device is mounted on the ground plate or the circuit board, but the ground plate or the circuit board may be omitted.

本発明が適用される複合アンテナ装置を、トップケースを取り外した状態で示す斜視図である。It is a perspective view which shows the compound antenna apparatus with which this invention is applied in the state which removed the top case. 図１に示した複合アンテナ装置を、トップケースを取り付けた状態で示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows the compound antenna apparatus shown in FIG. 1 in the state which attached the top case. 図１に示した複合アンテナ装置のアンテナ座標系を示す図で、（Ａ）は複合アンテナ装置のアンテナ座標系の全体図を示し、（Ｂ）はＸ−Ｚ図を示し、（Ｃ）はＸ−Ｙ図を示し、（Ｄ）はＹ−Ｚ図を示す。2A and 2B are diagrams illustrating an antenna coordinate system of the composite antenna device illustrated in FIG. 1, in which FIG. 1A is an overall view of the antenna coordinate system of the composite antenna device, FIG. 1B is an XZ diagram, and FIG. -Y figure is shown, (D) shows a YZ figure. 図１に示した複合アンテナ装置に使用される第１のアンテナ装置であるＧＰＳ用アンテナのＹ−Ｚ平面放射パターンを示す図である。It is a figure which shows the YZ plane radiation pattern of the antenna for GPS which is a 1st antenna apparatus used for the compound antenna apparatus shown in FIG. 図１に示した複合アンテナ装置に使用される第２のアンテナ装置であるＶＩＣＳ用アンテナのＸ−Ｚ平面放射パターンを示す図である。It is a figure which shows the XZ plane radiation pattern of the antenna for VICS which is a 2nd antenna apparatus used for the compound antenna apparatus shown in FIG. 図１に示した複合アンテナ装置に使用される第３のアンテナ装置であるＥＴＣ用アンテナのＸ−Ｚ平面放射パターンを示す図である。It is a figure which shows the XZ plane radiation pattern of the antenna for ETC which is a 3rd antenna apparatus used for the compound antenna apparatus shown in FIG. 図１に示した複合アンテナ装置に使用される第４のアンテナ装置である電話用アンテナであるＸ−Ｙ平面放射パターンを示す図である。It is a figure which shows the XY plane radiation pattern which is a telephone antenna which is a 4th antenna apparatus used for the compound antenna apparatus shown in FIG. 本発明が適用される別の複合アンテナ装置を示す図で、（Ａ）は透視平面図、（Ｂ）は左側面図、（Ｃ）は背面図である。It is a figure which shows another compound antenna apparatus with which this invention is applied, (A) is a perspective top view, (B) is a left view, (C) is a rear view. 本発明が適用される更に別の複合アンテナ装置を斜め前方から見た分解斜視図である。It is the disassembled perspective view which looked at another composite antenna apparatus with which this invention is applied from diagonally forward. 図９に示した複合アンテナ装置を斜め後方から見た分解斜視図である。It is the disassembled perspective view which looked at the compound antenna apparatus shown in FIG. 9 from diagonally backward. 図９に示した複合アンテナ装置を底面側から見た分解斜視図である。It is the disassembled perspective view which looked at the compound antenna apparatus shown in FIG. 9 from the bottom face side. 図９乃至図１１中からトップケース、ボトムケース、およびグランド板を省いた状態の複合アンテナ装置を示す図で、（Ａ）は斜め前方から見た斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は前面図（正面図）、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は後面図（背面図）、（Ｇ）は底面図である。FIGS. 9A to 11B are views showing the composite antenna device in a state where the top case, the bottom case, and the ground plate are omitted, in which FIG. 9A is a perspective view seen obliquely from the front, FIG. 9B is a plan view, and FIG. ) Is a front view (front view), (D) is a left side view, (E) is a right side view, (F) is a rear view (rear view), and (G) is a bottom view. 図９に示した複合アンテナ装置における、第３の出力ケーブルの第２の接地部の固定構造を示す分解斜視図である。FIG. 10 is an exploded perspective view showing a fixing structure of a second grounding portion of a third output cable in the composite antenna device shown in FIG. 9. 図１３に示した固定構造の断面図である。It is sectional drawing of the fixing structure shown in FIG.

Explanation of symbols

１０第１のアンテナ装置（ＧＰＳ用アンテナ）
１１第１のアンテナ素子（パッチアンテナ）
１５シールドケース
２０第２のアンテナ装置（ＶＩＣＳ用アンテナ）
２１第２のアンテナ素子（パッチアンテナ）
３０、３０Ａ第３のアンテナ装置（ＥＴＣ用アンテナ）
３１第３のアンテナ素子
３１ａ長孔
３２グランド板
３２ａ壁部
３４ベース
３５スペーサ
４０、４０Ａ第４のアンテナ装置（電話用アンテナ）
４１給電素子（逆Ｌ素子）
４２無給電素子（寄生素子）
４５サブアンテナ
５０、５０Ａ、５０Ｂ複合アンテナ装置
５１主回路基板（グランド板）
５１Ａ主回路基板
５１ａ前辺
５１ｂ後辺
５１ｃ第１の側辺
５１ｄ第２の側辺
５１ｅ主面
５１ｆ裏面
５１２係合孔
５１４貫通穴
５２補助回路基板
５２ａ主面
５５グランド板
５５２位置決め孔
５５４バーリング穴
６１第１の出力ケーブル
６２第２の出力ケーブル
６３第３の出力ケーブル（同軸ケーブル）
６４第４の出力ケーブル
６７ケーブルホルダ
６７２フック部
６７４位置決め突起
６７６貫通穴
７１第１のスペーサ
７２第２のスペーサ
７５アンテナホルダ
８１第１の接地部
８２第２の接地部（接地金具）
８２Ａ第２の接地部（板バネ）
８２１円筒状部
８２２取付部
８２２ａ円筒状突起
９１、９１Ａボトムケース
９１Ａａ壁
９２、９２Ａトップケース
９５ブラケット 10 First antenna device (GPS antenna)
11 First antenna element (patch antenna)
15 Shield Case 20 Second Antenna Device (VICS Antenna)
21 Second antenna element (patch antenna)
30, 30A Third antenna device (ETC antenna)
31 Third antenna element 31a Long hole 32 Ground plate 32a Wall 34 Base 35 Spacer 40, 40A Fourth antenna device (telephone antenna)
41 Feeding element (reverse L element)
42 Parasitic element (parasitic element)
45 Sub-antenna 50, 50A, 50B Composite antenna device 51 Main circuit board (ground plate)
51A Main circuit board 51a Front side 51b Rear side 51c First side 51d Second side 51e Main surface 51f Back surface 512 Engagement hole 514 Through hole 52 Auxiliary circuit board 52a Main surface 55 Ground plate 552 Positioning hole 554 Burring hole 61 1st output cable 62 2nd output cable 63 3rd output cable (coaxial cable)
64 4th output cable 67 Cable holder 672 Hook part 674 Positioning protrusion 676 Through hole 71 1st spacer 72 2nd spacer 75 Antenna holder 81 1st grounding part 82 2nd grounding part (grounding metal fitting)
82A Second grounding part (leaf spring)
821 Cylindrical part 822 Mounting part 822a Cylindrical protrusion 91, 91A Bottom case 91Aa Wall 92, 92A Top case 95 Bracket

Claims

A complex antenna device in which a plurality of antenna devices are mounted on one main circuit board,
One specific antenna device of the plurality of antenna devices includes a ground plate spaced apart from the main circuit board and a frequency band lower than a frequency band used on the main circuit board and used by another antenna device. A coaxial cable having a feed element that is an inverted L element, a parasitic element that is a parasitic element disposed on the main circuit board, and an internal conductor that is connected to the feed element at a feed point. Te, and a said coaxial cable which is disposed between the main circuit board and the ground plate,
A first grounding portion for grounding the outer conductor of the coaxial cable to the ground plate at the feeding point;
A second grounding for grounding the outer conductor of the coaxial cable to the ground plate at a position substantially spaced apart from the first grounding part by a distance of (λ / 4) (λ is a wavelength in a frequency band to be used). And a composite antenna device.

The main circuit board has a main surface and a back surface, the ground plate is disposed on a back surface side of the main circuit board, the feeding element is provided on the main surface of the main circuit board, and the coaxial cable is provided on the back surface of the main circuit board, the coaxial cable is provided between the main circuit board and the ground plate, a composite antenna device according to claim 1.

The specific antenna device includes a cable holder that is disposed between the main circuit board and the ground plate and holds the coaxial cable.
The coating of the coaxial cable is peeled off at a position substantially separated from the first grounding portion by a distance of (λ / 4), and the outer conductor is exposed,
The second grounding portion has a leaf spring that is inserted between the cable holder and the ground plate and is tightened and fixed by a screw to ground the exposed outer conductor to the ground plate. The composite antenna device according to claim 2 , wherein:

The plate spring has said exposed outer conductor winding are cylindrical portion, and a mounting portion mounted between said cable holder by extending Mashimashi by the screw from the cylindrical portion and the ground plate, wherein Item 4. The composite antenna device according to Item 3 .

The ground plate has a burring hole that protrudes toward the main circuit board and into which the screw is screwed.
The composite antenna device according to claim 4 , wherein the attachment portion has a cylindrical protrusion protruding so as to cover an outer peripheral wall of the burring hole.

The plurality of antenna devices includes first to fourth antenna devices,
Each of the first and second antenna devices includes first and second antenna elements mounted on the main surface of the main circuit board,
The third antenna device includes a third antenna element disposed on the main surface of the main circuit board, and a ground plate having a wall portion surrounding the third antenna element,
The composite antenna device according to claim 1, wherein the fourth antenna device includes the specific antenna device.