JP4835343B2

JP4835343B2 - アンテナ装置

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Publication number: JP4835343B2
Application number: JP2006252190A
Authority: JP
Inventors: 健飯塚
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2006-09-19
Filing date: 2006-09-19
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2026-09-19
Also published as: US20080068282A1; JP2008078709A

Description

本発明は、アンテナ装置に係り、特に、衛星ラジオ用の回路基板とＡＭ／ＦＭラジオ用の回路基板とを組み合わせたアンテナ装置に関する。

米国で実用化されている車載型或いは家庭等での据え付け型の衛星ラジオ用のアンテナ装置としては、例えば以下のようなアンテナ装置が開発されている（例えば特許文献１〜３等参照）。

アンテナ装置１００では、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、一方の面にパッチ型の受信面１０１を備え、他方の面にＧＮＤパターン１０７が設けられたアンテナ素子１０２の金属薄膜状のＧＮＤパターン１０７側が、例えば両面テープ等の接着部材１０９を介して回路基板１０３の一方の面に形成された金属薄膜状のＧＮＤパターン１０８に貼付されている。アンテナ素子自体のＧＮＤパターン１０７とともに、回路基板１０３のＧＮＤパターン１０８もアンテナ素子１０２のＧＮＤパターンとして機能する。

回路基板１０３の他方の面すなわち図中では下側の面には図示しない増幅回路が形成されており、回路基板に形成された図示しない複数のスルーホールを介して増幅回路のＧＮＤと回路基板のＧＮＤパターン１０８とが接続されている。また、アンテナ素子１０２と回路基板１０３の所定の位置には、入力ピン１０５がそれらに垂直に貫挿されており、入力ピン１０５の一端側はアンテナ素子１０２の受信面１０１に半田付けされ、他端側は増幅回路に半田付けされて回路の入力部１０３ａとされている。入力ピン１０５は、受信面１０１で受信した電波信号を入力部１０３ａを介して増幅回路に入力させる。

図５や図６に示すように、回路基板１０３の増幅回路が形成された面側には、略箱状に形成された金属製のシールドカバー１０４が増幅回路を覆うように取り付けられており、外部からの妨害波を遮蔽する。また、図６に示すように、シールドカバー１０４は回路基板１０３上の増幅回路のＧＮＤと半田付けされ電気的に接続されている。なお、図６では、天地逆転された状態のアンテナ装置１００の回路基板１０３やシールドカバー１０４等が示されている。

また、シールドカバー１０４の内側には、同軸ケーブル１０６が挿入されていて、その芯線１０６ａが回路基板１０３上の増幅回路に半田付けされて回路の出力部１０３ｂとされている。同軸ケーブル１０６は、芯線１０６ａを介して増幅回路に駆動電力を供給するとともに、アンテナ素子１０２で受信され増幅回路で増幅されてこの出力部１０３ｂを介して出力された信号を下流側に出力する。

シールドカバー１０４の基面１０４ａが屈曲されて形成された舌片１０４ｂと同軸ケーブル１０６の外部導体１０６ｂに半田付けされて接続されている。同軸ケーブルの外部導体１０６ｂにはＧＮＤ電位が供給されるようになっており、同軸ケーブル１０６の外部導体１０６ｂから舌片１０４ｂおよびシールドカバー１０４を介して回路基板１０３の増幅回路やＧＮＤパターン１０８にＧＮＤ電位が供給されるようになっている。

また、シールドカバー１０４の基面１０４ａに接するように金属製のボトムカバー１１０が配設されており、ボトムカバー１１０がシールドカバー１０４と面接触することでシールドカバー１０４の接地効率をさらに向上させるようになっている。
特開２００５−１１０００７号公報特開２００４−７２３２０号公報特開２００４−２２８３５７号公報特開２００５−２０４６５号公報

このような衛星ラジオ用のアンテナ装置１００を車載用或いは家庭等での据え付け用に用いる場合、衛星ラジオのみならずＡＭラジオやＦＭラジオを同時に受信できれば便利である。そこで、衛星ラジオ用のアンテナ装置１００とＡＭ／ＦＭラジオ用のアンテナ装置とを１つのアンテナ装置として一体化させることが考えられる。

また、一体化されたアンテナ装置では、例えば特許文献４に記載のアンテナ装置のように、衛星ラジオ用の増幅回路とＡＭ／ＦＭラジオ用の増幅回路とを１枚の回路基板上に形成すれば構造的にも効率的であるが、１枚基板とするとＡＭ／ＦＭ側のノイズが衛星ラジオ側に流れ出る不要輻射の問題を生じてしまう。

そこで、アンテナ装置２００を、例えば図７に示すように、衛星ラジオ用のアンテナユニット３００とＡＭ／ＦＭラジオ用のアンテナユニット４００とを並設させ各回路基板３０１、４０１を別体とするように構成することが考えられる。

この場合、衛星ラジオ用のアンテナユニット３００は、前記アンテナ装置１００と基本的に同じ構成とされ、アンテナ素子３０２やシールドカバー３０３、アンテナ素子３０２や回路基板３０１の図示しない各ＧＮＤパターン等を備える。

一方、アンテナ装置２００では、回路基板３０１がＡＭ／ＦＭラジオ用の回路基板４０１側に延設され、その端部付近に基板面に略垂直に同軸コネクタ５００が取り付けられている。また、図７では図示を省略するが、図５に示した回路基板のＧＮＤパターン１０８と同様のＧＮＤパターンが回路基板３０１上を同軸コネクタ５００まで延設され、同軸コネクタ５００の外部導体の端子５０１に接続されている。また、同軸コネクタ５００の内部導体の端子５０２は、シールドカバー３０３内の増幅回路の図示しない出力部と接続されていて、増幅回路から出力された信号を下流側に出力する。

なお、図示を省略するが、ＡＭ／ＦＭラジオ側も同様にアンテナユニット３００とは独立にそのＧＮＤとＡＭ／ＦＭラジオ用の同軸コネクタの外部導体とが接続されて接地され、また、ＡＭ／ＦＭラジオ用の増幅回路で増幅された出力信号がそのＡＭ／ＦＭラジオ用の同軸コネクタの内部導体を通じて下流側に出力されるようになっている。

しかし、アンテナ装置２００をこのような構成とすると、今度は、衛星ラジオ用のアンテナユニット３００の高周波特性で増幅回路内の電圧が同軸コネクタ５００の外部導体に逃げずに残存し、ＧＮＤが十分にとれなくなるという問題が生じることが分かってきた。このようにＧＮＤが不十分となると、増幅回路の動作状況が悪化し、結果的にアンテナユニット３００の総合利得が劣化する。

このように、衛星ラジオ用のアンテナユニットとＡＭ／ＦＭラジオ用のアンテナユニットの場合に限らず、複数のアンテナユニットを一体化させようとする場合、少なくとも片方のアンテナユニットのＧＮＤが十分にとれなくなり総合利得が劣化するという問題が生じることが分かってきた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、複数のアンテナユニットが並設されたアンテナ装置において、一方のアンテナユニットの増幅回路に他方のアンテナユニット側のノイズが流入する不要輻射の発生を防止でき、各アンテナユニットの増幅回路のＧＮＤを十分に確保可能なアンテナ装置を提供することを目的とする。

前記の問題を解決するために、請求項１に記載のアンテナ装置は、
基板面方向に並設された別体の第１の回路基板および第２の回路基板と、
前記第１の回路基板上に配設されたアンテナ素子と、
前記第１および第２の回路基板の間の位置で一方の回路基板に略垂直に取り付けられた同軸コネクタとを備え、
前記第１の回路基板が前記第２の回路基板側に延設され、
前記第１の回路基板の延設された部分に前記同軸コネクタが略垂直に取り付けられており、
前記第１の回路基板のＧＮＤ配線が直接、ＧＮＤ電位を供給する前記同軸コネクタの外部導体に接続され、前記第２の回路基板のＧＮＤ配線は、前記第１および第２の回路基板の間隙を架橋する導電性のプレートを介して前記同軸コネクタの外部導体に接続されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のアンテナ装置において、前記一方の回路基板のＧＮＤ配線と他方の回路基板のＧＮＤ配線とが、前記同軸コネクタの外部導体に対して基板面上でそれぞれ対称的な方向に延出されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のアンテナ装置において、前記第１の回路基板のＧＮＤ配線は、前記回路基板を貫通して基板面上に突出している前記同軸コネクタの外部導体の複数の端子を環状に連結し、すべての端子に電気的に接続されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のアンテナ装置において、前記同軸コネクタの代わりに同軸ケーブルを備え、前記同軸ケーブルの外部導体が前記２つのＧＮＤ配線に接続されていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のアンテナ装置において、前記第１の回路基板は、衛星ラジオ用の回路基板であることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のアンテナ装置において、前記第２の回路基板は、ＡＭ／ＦＭラジオ用の回路基板であることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、並設された第１の回路基板と第２の回路基板とを別体として分離したことにより、第２の回路基板から第１の回路基板の増幅回路にノイズが流入する不要輻射の発生を確実に防止することが可能となる。

また、第１の回路基板と第２の回路基板の各ＧＮＤをプレートを介して接続することで、第１の回路基板の増幅回路のＧＮＤの面積が第２の回路基板上のＧＮＤの分だけ広く確保される。そのため、第１の回路基板の増幅回路内に残存していた電圧が第２の回路基板側のＧＮＤに流出することが可能となり、第１の回路基板の増幅回路のＧＮＤが０Ｖにまで落ちるようになる。

その結果、第１の回路基板の増幅回路のＧＮＤを十分に確保することが可能となり、第１の回路基板の増幅回路の動作状況が改善されて、第１の回路基板を備えるアンテナユニットの総合利得が大きくなる。
また、第１の回路基板を第２の回路基板側に延設し、同軸コネクタをその延設された部分に取り付け、第１の回路基板のＧＮＤ配線を直接同軸コネクタの外部導体に接続し、第２の回路基板のＧＮＤ配線をプレートを介して同軸コネクタの外部導体に接続することで、前記効果を奏するアンテナ装置を容易に製造することが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、第１の回路基板のＧＮＤ配線と第２の回路基板のＧＮＤ配線とを同軸コネクタの外部導体に対して基板面上でそれぞれ対称的な方向に延出するように構成することで、接続されるＧＮＤが外部導体に対して対称的であるほど効率良く残存電圧を逃がすという同軸コネクタの特性によって、第１の回路基板の増幅回路内の残存電圧が同軸コネクタを介して効率良く流出され、第１の回路基板の増幅回路のＧＮＤをより確実に０Ｖにまで落とすことが可能となり、前記請求項１に記載の発明の効果がより効果的に発揮される。

請求項３に記載の発明によれば、前記請求項１または請求項２に記載のアンテナ装置で、第１の回路基板のＧＮＤ配線を、回路基板を貫通して基板面上に突出している同軸コネクタの外部導体の複数の端子を環状に連結しすべての端子に電気的に接続するように構成することで、第１の回路基板の増幅回路内の残存電圧が同軸コネクタの外部導体の全端子を介して同軸コネクタの外部導体全体を通じて流出するようになる。そのため、残存電圧の流出効率がより向上され、第１の回路基板の増幅回路のＧＮＤをより確実に０Ｖにまで落とすことが可能となり、前記各請求項に記載の発明の効果がより効果的に発揮される。

請求項４に記載の発明によれば、同軸コネクタの代わりに同軸ケーブルを備えるように構成することも可能であり、同軸ケーブルとした場合も前記各請求項に記載の発明と同様の効果を得ることが可能となる。

請求項５に記載の発明によれば、第１の回路基板を衛星ラジオ用の回路基板とした場合、衛星ラジオ用の増幅回路内からその高周波特性により電圧が逃げ難く電圧が残存し易いという特性を有するが、前記各請求項に記載の発明の構成とすることで、増幅回路内に残存していた電圧が第２の回路基板側のＧＮＤに流出することが可能となり、衛星ラジオ用の増幅回路のＧＮＤが０Ｖにまで落ちるようになる。

そのため、前記各請求項に記載の発明の構成とすればＧＮＤレベルが０Ｖまで落ち難い衛星ラジオ用の増幅回路のＧＮＤを十分に確保することが可能となり、衛星ラジオ用の増幅回路の動作状況が改善されて、衛星ラジオ用のアンテナユニットの総合利得が大きくなる。このように、前記第１の回路基板が衛星ラジオ用の回路基板である場合には特に前記各請求項に記載の発明の効果が非常に有効に発揮される。

請求項６に記載の発明によれば、第２の回路基板をＡＭ／ＦＭラジオ用の回路基板とすることで、前記各請求項に記載の発明の効果を的確に発揮させることが可能となるとともに、需要性が高いＡＭ／ＦＭラジオ用の回路基板を他のラジオ用の回路基板と組み合わせて前記各請求項に記載の発明の効果を有効に発揮するアンテナ装置を構築することが可能となる。

以下、本発明に係るアンテナ装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。

本実施形態に係るアンテナ装置１は、図１および図２に示すように、衛星ラジオ用のアンテナユニット２、ＡＭ／ＦＭラジオ用のアンテナユニット３、ベース部材４、同軸コネクタ５およびプレート６等を備えている。本実施形態では、後述する衛星ラジオ用の回路基板２３が第１の回路基板を、また、ＡＭ／ＦＭラジオ用の回路基板３１が第２の回路基板を構成している。

アンテナ装置１の衛星ラジオ用のアンテナユニット２は、図５に示したアンテナ装置１００と同様の構成であり、アンテナ素子２１の一方側の面には、電波を受信するパッチ型の受信面２２が形成されており、その反対側の面には図示しない入力ピンの周囲の部分を除くほぼ全面に図示しないＧＮＤパターンが貼付されている。

また、回路基板２３のアンテナ素子２１側の面には、アンテナ素子２１のＧＮＤパターンとは別体のＧＮＤパターン２４が入力ピンの周囲の部分を除くアンテナ素子２１に対向する部分のほぼ全域に形成されている。アンテナ素子２１は、自らのＧＮＤパターンと回路基板２３のＧＮＤパターン２４とが両面テープ等の接着部材で接着されることで回路基板２３上に配設されている。

回路基板２３の図中下側の面には、図示しない増幅回路が形成されており、回路基板２３に形成された図示しない複数のスルーホールを介して増幅回路のＧＮＤと裏面側のＧＮＤパターン２４とが接続されている。このように、ＧＮＤパターン２４が接地されることで、アンテナ素子２１自体のＧＮＤパターンとともに回路基板２３のＧＮＤパターン２４もアンテナ素子２１のＧＮＤパターンとして機能するようになっている。

また、回路基板２３の増幅回路を覆うようにシールドカバー２５が取り付けられており、シールドカバー２５は増幅回路のＧＮＤに接続されている。シールドカバー２５は、ベース部材４上に載置されるように配設されており、ベース部材４との面接触により接地されるようになっている。

ベース部材４は、アンテナ装置１全体を包み込むようにして保護する図示しないアンテナケースの一部をなすボトムカバーを構成しており、金属製で略平面状に形成されている。なお、ベース部材４は、図１では矩形状に表されているが、アンテナケースの形状に従って適宜の形状に形成される。

本実施形態では、回路基板２３は、ＡＭ／ＦＭラジオ用のアンテナユニット３側に延設されており、その端部付近に基板面に対して略垂直に同軸コネクタ５が取り付けられている。同軸コネクタ５を回路基板２３に強固に取り付けることができ、アンテナ装置１を車両等に取り付けた場合に同軸コネクタ５に種々の力が加わっても同軸コネクタ５が回路基板２３から離脱することを防止することができる。

また、前述した回路基板２３のＧＮＤパターン２４は基板面上を同軸コネクタ５の位置まで延設されており、回路基板２３のＧＮＤ配線として同軸コネクタ５の外部導体５１の端子５２に接続されている。

その際、ＧＮＤパターン２４は、図３の上面図に示すように、回路基板２３を貫通して基板面上に突出している同軸コネクタ５の外部導体５１の４つの端子５２を、内部導体の端子５３を取り巻く環状に連結するようにしてすべての端子５２に半田付けされて電気的に接続されている。また、同軸コネクタ５の図示しない内部導体の端子５３は図示しない配線を介してシールドカバー２５内の増幅回路の図示しない出力部と接続されている。

ＡＭ／ＦＭラジオ用のアンテナユニット３は、図１等に示すように、衛星ラジオ用のアンテナユニット２の回路基板２３とは別体の回路基板３１を備えている。回路基板３１はそのベース部材４からの高さが衛星ラジオ用のアンテナユニット２の回路基板２３の高さと略同一の高さになるように取り付けられており、回路基板２３と基板面方向に並設されている。

回路基板３１の図中上側の面には、所定のパターンに形成されローパスフィルタ等を有する図示しない増幅回路が形成されており、増幅回路には図示しないアンテナ部が接続されるようになっている。また、図示を省略するが、増幅回路の出力部がパターン配線を介してＡＭ／ＦＭラジオ用の同軸コネクタの内部導体に接続されている。

衛星ラジオ用のアンテナユニット２の回路基板２３とＡＭ／ＦＭラジオ用のアンテナユニット３の回路基板３１との間には、その間隙を架橋するように導電性のプレート６が設けられている。本実施形態では、プレート６は金属製である。

プレート６の一端側はＡＭ／ＦＭラジオ用のアンテナユニット３の回路基板３１上の増幅回路の図示しないＧＮＤ配線に半田付けされて電気的に接続されており、プレート６の他端側は、図３に示すように、同軸コネクタ５の外部導体の端子５２および衛星ラジオ用のアンテナユニット２のＧＮＤパターン２４に半田付けされて電気的に接続されている。

このように、ＡＭ／ＦＭラジオ用のアンテナユニット３の回路基板３１のＧＮＤ配線と、衛星ラジオ用のアンテナユニット２の回路基板２３のＧＮＤ配線であるＧＮＤパターン２４とは、プレート６を介して互いに接続されている。また、それらは端子５２を介して同軸コネクタ５の外部導体５１に接続されている。

また、図１に示したように、ＡＭ／ＦＭラジオ用のアンテナユニット３の回路基板３１のＧＮＤ配線の延長としてのプレート６と、衛星ラジオ用のアンテナユニット２の回路基板２３のＧＮＤ配線であるＧＮＤパターン２４とは、同軸コネクタ５の外部導体５１に対して基板面上でそれぞれ対称的な方向に延出されるように配設されている。

なお、同軸コネクタ５は、図示しない車両等に配設された雌コネクタと連結するようになっている。同軸コネクタ５の外部導体５１にはＧＮＤ電位が供給されるようになっており、同軸コネクタ５の外部導体５１の端子５２からＧＮＤパターン２４およびプレート６を介してアンテナユニット２、３のそれぞれの増幅回路にＧＮＤ電位が供給されるようになっている。

また、同軸コネクタ５はアンテナユニット２に対して内部導体の端子５３を介して衛星ラジオ用の増幅回路に駆動電力を供給するとともに、端子５３を介してアンテナユニット２の増幅回路で増幅された衛星ラジオ用の増幅信号が出力され、その信号が内部導体を介して装置外部に出力されるようになっている。また、アンテナユニット３に対しては、図示しないＡＭ／ＦＭラジオ用の同軸コネクタの内部導体を介してＡＭ／ＦＭラジオ用の増幅回路に駆動電力を供給するとともに、アンテナユニット３の増幅回路で増幅されたＡＭ／ＦＭラジオ用の増幅信号が出力され、その信号が同軸コネクタの内部導体を介して装置外部に出力されるようになっている。

さらに、本実施形態では、ＡＭ／ＦＭラジオ用のアンテナユニット３の回路基板３１上の増幅回路は、前述したようにそのＧＮＤ配線がプレート６を介して同軸コネクタ５の外部導体５１の端子５２および衛星ラジオ用のアンテナユニット２のＧＮＤパターン２３に接続されるとともに、そのＧＮＤが図２に示す回路基板３１の支持部材３２を介してベース部材４に接続されるようになっている。

次に、本実施形態に係るアンテナ装置１の作用について説明する。

第１の回路基板であるアンテナ装置１の衛星ラジオ用のアンテナユニット２の回路基板２３には同軸コネクタ５の内部導体を介し、第２の回路基板であるＡＭ／ＦＭラジオ用のアンテナユニット３の回路基板３１にはＡＭ／ＦＭラジオ用の同軸コネクタの内部導体を介してそれぞれ駆動電力が供給される。

衛星ラジオ用のアンテナユニット２は、約２．３ＧＨｚ帯の衛星ラジオ用の高周波の電波をアンテナ素子２１の受信面２２で受信し、回路基板２３上の増幅回路で増幅し、回路の出力部から同軸コネクタ５の内部導体を経由して増幅信号を装置外に出力する。また、ＡＭ／ＦＭラジオ用のアンテナユニット３は、ＡＭ用およびＦＭ用の電波をそれぞれアンテナ部で受信して回路基板３１上の増幅回路で増幅し、回路の出力部からＡＭ／ＦＭラジオ用の同軸コネクタの内部導体を経由して増幅信号を装置外に出力する。

また、同軸コネクタ５の外部導体５１にはＧＮＤ電位が供給され、端子５２を介して回路基板２３、３１上の各増幅回路にＧＮＤ電位が供給される。

前述したように、衛星ラジオ用およびＡＭ／ＦＭラジオ用の各回路基板２３、３１は別体とされ、分離されている。また、ＡＭ／ＦＭラジオ用の増幅回路ではローパスフィルタ等により出力である増幅信号からノイズが除去されている。

そのため、ＡＭ／ＦＭラジオ用のアンテナユニット３側から高周波のノイズが衛星ラジオ用のアンテナユニット２側に流れ出ることはなく、不要輻射の発生が回避される。

一方、ＡＭ／ＦＭ用のアンテナユニット３側のＧＮＤには、少なくとも衛星ラジオ用の約２．３ＧＨｚ帯にはＧＮＤに電位がないから、すなわちその帯域ではＧＮＤ配線の電位は０Ｖである。そのため、衛星ラジオ用のアンテナユニット２のＧＮＤ配線であるＧＮＤパターン２４とＡＭ／ＦＭラジオ用のアンテナユニット３のＧＮＤ配線とがプレート６を介して接続されることで、衛星ラジオ用のアンテナユニット２のＧＮＤの面積が、図７に示した場合の構成に比べて、ＡＭ／ＦＭ用の回路基板３１上のＧＮＤの分だけ広く確保される。

このようにＧＮＤの面積が拡張されることで、図７の構成では高周波特性で衛星ラジオ用のアンテナユニット２の増幅回路内から逃げずに残存していた電圧がＡＭ／ＦＭ用の回路基板３１側に流出することが可能となり、衛星ラジオ用の増幅回路のＧＮＤが０Ｖにまで落ちるようになる。

また、同軸コネクタ５の外部導体５１は、接続されるＧＮＤが外部導体５１に対して対称的であるほど効率良く残存電圧を逃がす。そのため、本実施形態のように、衛星ラジオ用の回路基板２３のＧＮＤ配線であるＧＮＤパターン２４とＡＭ／ＦＭラジオ用の回路基板３１のＧＮＤ配線の延長としてのプレート６とが同軸コネクタ５の外部導体５１に対して基板面上でそれぞれ対称的な方向に延出されるように配設されることで、衛星ラジオ用のアンテナユニット２の増幅回路内の残存電圧が同軸コネクタ５を介して効率良く流出される。

さらに、本実施形態のように、同軸コネクタ５の外部導体５１の４つの端子５２が衛星ラジオ用のＧＮＤ配線であるＧＮＤパターン２４により環状に連結されＧＮＤパターン２４がすべての端子５２に電気的に接続されていれば、衛星ラジオ用の増幅回路内に残存していた電圧が全端子５２を介して同軸コネクタ５の外部導体５１の全体を通じて流出するようになり、残存電圧の流出効率がより向上され、衛星ラジオ用の増幅回路のＧＮＤがより効率よく０Ｖにまで落ちるようになる。

図４（Ａ）は、上記構成とされた本実施形態に係るアンテナ装置１における周波数と利得との関係を表すグラフであり、（Ｂ）は図７に示したアンテナ装置２００における周波数と利得との関係を表すグラフである。なお、図４（Ａ）、（Ｂ）とも横軸の格子の間隔は２０ＭＫｚである。また、利得の測定法は公知の測定法を用いた。

図４（Ｂ）に示すように、図７に示したアンテナ装置２００では、衛星ラジオ用の約２．３ＧＨｚの周波数帯で利得［ｄＢ］が小さく、実用上必要な約２．２８ＧＨｚから約２．３ＧＨｚまでの利得が平坦性に乏しい。一方、図４（Ａ）に示す本実施形態に係るアンテナ装置１では、衛星ラジオ用の約２．３ＧＨｚの周波数帯で利得［ｄＢ］が大きく、実用上必要な約２．２８ＧＨｚから約２．３ＧＨｚまでの利得の平坦性が保たれている。

以上のように、本実施形態に係るアンテナ装置１によれば、並設された第１の回路基板である衛星ラジオ用のアンテナユニット２の回路基板２３と第１の回路基板であるＡＭ／ＦＭラジオ用のアンテナユニット３の回路基板３１を別体とし分離したことにより、ＡＭ／ＦＭラジオ用の回路基板３１から衛星ラジオ用の増幅回路にノイズが流入する不要輻射の発生を確実に防止することが可能となる。

また、衛星ラジオ用のアンテナユニット２とＡＭ／ＦＭラジオ用のアンテナユニット３の各回路基板２３、３１の各ＧＮＤをプレート６を介して接続することで、衛星ラジオ用のアンテナユニット２のＧＮＤの面積がＡＭ／ＦＭ用の回路基板３１上のＧＮＤの分だけ広く確保される。そのため、衛星ラジオ用のアンテナユニット２の増幅回路内に残存していた電圧がＡＭ／ＦＭ用の回路基板３１側に流出することが可能となり、衛星ラジオ用の増幅回路のＧＮＤが０Ｖにまで落ちるようになる。

その結果、衛星ラジオ用の増幅回路のＧＮＤを十分に確保することが可能となり、衛星ラジオ用の増幅回路の動作状況が改善されて、図４（Ａ）に示したように衛星ラジオ用のアンテナユニット２の総合利得が大きくなる。また、このように利得が大きくなり、衛星ラジオ用に実用上必要な約２．３ＧＨｚの高周波数帯でも全体的に利得が大きくなるため、その周波数帯での利得の平坦性が保たれ、衛星ラジオ用の増幅回路の動作状況がさらに改善される。

その際、衛星ラジオ用の回路基板２３のＧＮＤ配線であるＧＮＤパターン２４とＡＭ／ＦＭラジオ用の回路基板３１のＧＮＤ配線またはその延長としてのプレート６が、同軸コネクタ５の外部導体５１に対して基板面上でそれぞれ対称的な方向に延出されていれば、接続されるＧＮＤが外部導体５１に対して対称的であるほど効率良く残存電圧を逃がすという同軸コネクタ５の特性によって、衛星ラジオ用のアンテナユニット２の増幅回路内の残存電圧が同軸コネクタ５を介して効率良く流出され、衛星ラジオ用の増幅回路のＧＮＤがより確実に０Ｖにまで落ちるようになる。

さらに、衛星ラジオ用の回路基板２３のＧＮＤパターン２４を、回路基板２３を貫通して基板面上に突出している同軸コネクタ５の外部導体５１の複数の端子５２を環状に連結させてそのすべての端子５２に電気的に接続されるように構成することで、衛星ラジオ用の増幅回路内の残存電圧が全端子５２を介して同軸コネクタ５の外部導体５１の全体を通じて流出するようになる。そのため、残存電圧の流出効率がより向上され、衛星ラジオ用の増幅回路のＧＮＤがより効率よく０Ｖにまで落ちるようになる。

また、第１の回路基板を衛星ラジオ用の回路基板とした場合、衛星ラジオ用の増幅回路内からその高周波特性により電圧が逃げ難く電圧が残存し易いという特性を有するが、本実施形態の構成とすることで、増幅回路内に残存していた電圧が第２の回路基板であるＡＭ／ＦＭラジオ用の回路基板側のＧＮＤに流出することが可能となり、衛星ラジオ用の増幅回路のＧＮＤが０Ｖにまで落ちるようになる。

そのため、ＧＮＤレベルが０Ｖまで落ち難い衛星ラジオ用の増幅回路でもＧＮＤを十分に確保することが可能となり、衛星ラジオ用の増幅回路の動作状況が改善されて、衛星ラジオ用のアンテナユニットの総合利得が大きくなる。このように、第１の回路基板が衛星ラジオ用の回路基板である場合には特に本発明の効果が非常に有効に発揮される。

また、本実施形態のように第２の回路基板をＡＭ／ＦＭラジオ用の回路基板とすることで、需要性が高いＡＭ／ＦＭラジオ用の回路基板を他のラジオ用の回路基板と組み合わせて本発明の効果を有効に発揮するアンテナ装置を構築することが可能となる。

しかし、本発明の第１の回路基板および第２の回路基板は、本実施形態のようにそれぞれ衛星ラジオ用の回路基板およびＡＭ／ＦＭラジオ用の回路基板である場合に限定されず、種々のアンテナの組み合わせに適用可能である。

また、第２の回路基板にはラジオ用の回路部品を搭載せずに単にＧＮＤパターンのみの回路基板として第２の回路基板を構成し、第２の回路基板を第１の回路基板である衛星ラジオ用等の回路基板のＧＮＤ拡大のために用いることも可能であり、そのような構成も本発明の範囲に含まれる。

なお、本実施形態では、衛星ラジオ用の回路基板２３の端部に同軸コネクタ５を取り付ける場合について説明したが、同軸コネクタ５の代わりに同軸ケーブルを取り付け、同軸ケーブルの外部導体を衛星ラジオ用およびＡＭ／ＦＭラジオ用の各ＧＮＤ配線に接続するように構成することも可能であり、本実施形態と同様の効果を得ることができる。

さらに、ベース部材４と同軸コネクタ５の外部導体５１との電気的な接続は必要に応じて適宜行われる。

本実施形態に係るアンテナ装置の構成を示す概略斜視図である。図１のアンテナ装置の概略側面図である。本実施形態に係るアンテナ装置の同軸コネクタ部分の概略上面図である。周波数と利得との関係を表すグラフであり、（Ａ）は本実施形態に係るアンテナ装置での関係、（Ｂ）は図７に示すアンテナ装置での関係を示す。従来の衛星ラジオ用のアンテナ装置の構成を示す概略断面図である。図５のアンテナ装置を天地逆転した状態のシールドカバー等を表す斜視図である。衛星ラジオ用とＡＭ／ＦＭ用の各アンテナユニットを並設したアンテナ装置を表す概略側面図である。

符号の説明

１アンテナ装置
２１アンテナ素子
２３衛星ラジオ用の回路基板（第１の回路基板）
２４ＧＮＤパターン（ＧＮＤ配線）
３１ＡＭ／ＦＭラジオ用の回路基板（第２の回路基板）
５同軸コネクタ
６プレート
５１外部導体
５２端子

Claims

基板面方向に並設された別体の第１の回路基板および第２の回路基板と、
前記第１の回路基板上に配設されたアンテナ素子と、
前記第１および第２の回路基板の間の位置で一方の回路基板に略垂直に取り付けられた同軸コネクタとを備え、
前記第１の回路基板が前記第２の回路基板側に延設され、
前記第１の回路基板の延設された部分に前記同軸コネクタが略垂直に取り付けられており、
前記第１の回路基板のＧＮＤ配線が直接、ＧＮＤ電位を供給する前記同軸コネクタの外部導体に接続され、前記第２の回路基板のＧＮＤ配線は、前記第１および第２の回路基板の間隙を架橋する導電性のプレートを介して前記同軸コネクタの外部導体に接続されていることを特徴とするアンテナ装置。
前記一方の回路基板のＧＮＤ配線と他方の回路基板のＧＮＤ配線とが、前記同軸コネクタの外部導体に対して基板面上でそれぞれ対称的な方向に延出されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
前記第１の回路基板のＧＮＤ配線は、前記回路基板を貫通して基板面上に突出している前記同軸コネクタの外部導体の複数の端子を環状に連結し、すべての端子に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアンテナ装置。
前記同軸コネクタの代わりに同軸ケーブルを備え、前記同軸ケーブルの外部導体が前記２つのＧＮＤ配線に接続されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
前記第１の回路基板は、衛星ラジオ用の回路基板であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
前記第２の回路基板は、ＡＭ／ＦＭラジオ用の回路基板であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のアンテナ装置。