JP4838187B2

JP4838187B2 - ガラスアンテナ用回路モジュール及びその組み立て方法

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Publication number: JP4838187B2
Application number: JP2007106310A
Authority: JP
Inventors: 建浅見; 智之福丸; 浩田沼; 政信小川; 大椎名; 耕司田畑
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Asahi Glass Co Ltd; Yokowo Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Yokowo Co Ltd; AGC Inc
Priority date: 2007-04-13
Filing date: 2007-04-13
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2027-04-13
Also published as: JP2008263537A

Description

本発明は、窓ガラス板に設けられた双極アンテナの電極に対向して窓ガラス板に設けられる、給電側ベースプレート及びアース側ベースプレートを備えたガラスアンテナ用回路モジュール及びその組み立て方法に関する。

従来より、車両のフロントガラスやリアガラス等の自動車用窓ガラス板にアンテナ素子及びアンテナの電極を備えた車両用ガラスアンテナが知られている。アンテナ素子として、例えば双極アンテナ素子が用いられる。この車両用ガラスアンテナには、窓ガラス板に回路モジュールが設けられる。この回路モジュールは、交換することが殆どない車両用窓ガラス板に取り付けるので、回路モジュールの交換は、窓ガラス板を交換することなく取り外しが容易にできることが必要となっている。

又、車両のフロントガラスやリアガラス等の自動車用窓ガラス板は、ガラスが破損したときの損傷を最小限に抑えるために合せ窓ガラスとなっている。この場合、アンテナの耐久性の点から、アンテナ素子は合せ窓ガラス板の合せ面側に通常設けられる。一方、回路モジュールは交換の必要から合せ窓ガラス板の合せ面側に設けることはできず、合せ窓ガラス板の外側の面、例えば車内側の面に設けられる。回路モジュールとアンテナ素子間の信号の伝送は、窓ガラス板を挟んだ電極間で電磁結合及び容量結合の少なくとも一方の結合により行われる。このため、信号の伝送を適切に行うためには、電極面積を調整、変更することが必要である。

下記特許文献１には、車両ガラスアンテナ用回路モジュールが記載されている。この回路モジュールでは、図２に示されるようにセラミック製の箱部２０１内に回路基板を収納し、回路基板に信号端子２０２，２０３が接続されている。一方、箱部２０１を保持する脚部２０４ａ,２０４ｂは窓ガラス板の面上に設けられている導体層と半田付け等により接続されて、窓ガラス板と接合される。
上記構成により、当該回路モジュールは、アンテナ素子の給電点からの信号を回路基板に容易に伝送でき、窓ガラス板上に設けることで、アンテナを含めた回路が複雑であっても、容易にコンパクト化できる、とされている。

下記特許文献２には、車載用アンテナ装置が記載されている。車載用アンテナ装置では、窓ガラス板の一方の面に設けられたパッチ状のアンテナ導体と、このガラス板の他方の面に、アンテナ導体と対向するように設けられた電気回路のグラウンド導体とを有する。電気回路には、ベースプレートが設けられ、ベースプレートが窓ガラス板と湿度硬化性樹脂等の接着剤にて接着固定されている。この構成により、放射利得の高い車載用アンテナ装置の小型化が可能であるとされている。

特開平１０−０９３３１８号公報特開２００６−１３９５９号公報

しかし、特許文献１に記載される回路モジュールは、上述した電磁結合及び容量結合の少なくとも一方の結合による伝送のために、電極の面積を所定の大きさに変更することが難しいといった問題がある。
また、脚部２０４ａ，２０４ｂを窓ガラス板と、導体層を介して半田付け等により接合して箱部２０１を窓ガラス板上に固定するので、回路部品を交換する際、脚部２０４ａ，２０４ｂの接合部分を窓ガラス板上に設けられた導体層から取り外す必要がある。このとき窓ガラス板上の導体層は窓ガラス板から部分的に剥がれ損傷するので、回路モジュールを窓ガラス板に再度接合し固定するとき、損傷した導体層の再形成のために窓ガラス板を車両から取り外す煩雑な作業が必要となる。

一方、特許文献２に記載される車載用アンテナ装置では、パッチ状のアンテナ素子に限定され、電極としてベースプレートが設けられた構成であるため、双極アンテナの装置構成には適さない。

そこで、本発明は、上記問題点を解決するために、窓ガラス板に設けられた双極用アンテナに対して窓ガラス板に設けられる、給電側ベースプレート及びアース側ベースプレートを備えたガラスアンテナ用回路モジュールであって、回路モジュール側の電極の面積を変更できて、回路基板の交換のために容易に着脱可能に構成されたガラスアンテナ用回路モジュールを提供するとともに、当該回路モジュールの組み立て方法を提供することを目的とする。

本発明は、自動車の窓ガラス板の一方の側に設けられた双極アンテナの２つの電極に対して該窓ガラス板を挟んで反対側の面に設けられる、給電側ベースプレート及びアース側ベースプレートを備えた回路モジュールであって、アンテナの２つの電極と対向するように窓ガラス板に接合される給電側ベースプレート及びアース側ベースプレートと、双極アンテナからの信号を処理するアンテナ周辺回路を有し、かつ、同軸ケーブルに接続されている回路基板と、該回路基板を支持固定して収納するための収納空間を有するシャーシと、該シャーシの収納空間を覆うケースと、を有し、回路基板をシャーシの収納空間に収納してモジュール本体が構成され、シャーシは、窓ガラス板に接合されるアース側ベースプレートから見て窓ガラス板とは反対側に、アース側ベースプレートと当接されるように配され、さらに、モジュール本体の給電側端子は給電側ベースプレートに、該モジュール本体のアース側端子はアース側ベースプレートにそれぞれ螺子止めにより接合され、ケースはシャーシに係止手段により装着されていることを特徴とするガラスアンテナ用回路モジュールを提供する。

その際、前記給電側ベースプレートの前記窓ガラス板との接合部分には、該窓ガラス板側に向けて膨出する複数の膨出部が設けられ、さらに、給電側ベースプレートの、窓ガラス板との接合部分とは反対側の面には、給電側ベースプレートの一部が棚状に該反対側に飛び出した段差部があり、該段差部に、前記シャーシと接合するための螺子孔が設けられ、
前記アース側ベースプレートの窓ガラス板との接合部分には、該窓ガラス板側に向けて突出する突出部が設けられ、さらに、アース側ベースプレートの、該接合部分とは反対側の面には、アース側ベースプレートの一部が棚状に該反対側に飛び出した段差部があり、該段差部に、シャーシと接合されるための螺子孔が設けられていることが好ましい。

さらに、前記シャーシの収納空間は、平面上の底部と該平面の縁部の一部分から立設する壁面とで形成されており、収納空間内のシャーシの底部の面には、前記アース側ベースプレートの段差部に対応するように、該底部の面から収納空間内に棚状に飛び出した段差部があり、該段差部にシャーシの底部を貫通する貫通孔が設けられており、さらに、シャーシの壁面には、前記ケースを係止するための係止孔が設けられていることが好ましい。

又、前記アンテナ周辺回路がアンプ回路であり、前記回路基板は、前記シャーシの壁面に設けられた収納空間内に突設する突設部に支持され、かつ、該壁面の端に縁部の周方向に延在した爪部を該収納空間側に曲げて、支持された回路基板を該爪部により、回路基板の、シャーシの底部とは反対側の該回路基板の面を押さえることにより、該回路基板は該収納空間に支持固定されることが好ましい。

さらに、前記モジュール本体は、前記収納空間を有する前記シャーシの他に、前記回路基板に設けられている前記アンテナ周辺回路の入力端と電気的に接続され、シャーシの収納空間から外に延びる金属プレートを備え、該金属プレートの、該収納空間とは反対側に位置する端又は領域は、前記給電側ベースプレートと接合されることが好ましい。前記ケースは、前記シャーシの係止孔と係合する係止爪が設けられていることが好ましい。

又、前記モジュール本体は、前記収納空間を有する前記シャーシの他に、前記回路基板に設けられている前記アンテナ周辺回路の入力端と電気的に接続され、シャーシの収納空間から外に延びる金属プレートをモジュール本体の給電側端子として備え、該金属プレートの、該収納空間とは反対側に位置する端又は領域には、貫通孔が設けられ、該貫通孔を貫通した螺子を前記給電側ベースプレートの前記螺子孔で螺子止めすることによりモジュール本体と給電側ベースプレートとを接合し、さらに、収納空間内のシャーシの底部は、前記アース側ベースプレートの段差部に対応するように、該底部の面から該収納空間内に棚状に飛び出した段差部をモジュール本体のアース側端子として備え、該段差部にシャーシの底部を貫通する貫通孔が設けられており、該貫通孔を貫通した螺子をアース側ベースプレートの該螺子孔で螺子止めすることによりシャーシとアース側ベースプレートとが接合されることが好ましい。

さらに、本発明は、給電側ベースプレート及びアース側ベースプレートを備えた回路モジュールを自動車の窓ガラス板に設けるガラスアンテナ用回路モジュールの組み立て方法であって、給電側ベースプレート及びアース側ベースプレートを、アンテナの電極に対向する窓ガラス板上の対向位置に接着する工程と、給電側ベースプレート及びアース側ベースプレートの接着後、給電側ベースプレート及びアース側ベースプレートを半田付けにより、窓ガラス板上に設けられた２つの導体層とそれぞれ接続して、給電側ベースプレート及びアース側ベースプレートを窓ガラス板に接合する工程と、窓ガラス板と接合した給電側ベースプレート及びアース側ベースプレートに、回路基板をシャーシに収納したモジュール本体を力学的手段により接合する工程と、を有するガラスアンテナ用回路モジュールの組み立て方法を提供する。

前記ガラスアンテナ用回路モジュールを組み立てる際に、前記アース側ベースプレートを、両面テープ及び接着剤を用いて前記窓ガラス板に接着することが好ましい。さらに、前記アース側ベースプレートが、両面テープ及び接着剤を用いて前記窓ガラス板に接着された後、前記窓ガラス板上に設けられた金属層と半田付けにより接続されることが好ましい。

本発明では、回路基板をシャーシに収納したモジュール本体が、窓ガラス板に接合するアース側ベースプレート及び給電側ベースプレートと力学的手段により接合され、さらに、ケースは、シャーシに係止手段により装着されているので、窓ガラス板に接合したアース側ベースプレート及び給電側ベースプレートから、モジュール本体を容易に取り外すことができ、回路基板の交換のために容易に着脱できる。
又、アース側ベースプレート及び給電側ベースプレートは、モジュール本体と力学的手段により接合する構成であるので、アンテナ側の電極の大きさやガラス板等の厚さに応じて、アース側ベースプレート及び給電側ベースプレートの大きさを自在に設定することができる。さらに、車両の窓ガラス板に合せガラス板を用いる場合、回路モジュールを車内側に設けることにより、実装上便宜であり、小スペース化を図ることができる。

以下、添付の図面に示す実施形態に基づいて、本発明のガラスアンテナ用回路モジュールを詳細に説明する。
図１は、本発明のガラスアンテナ用回路モジュールの一形態である回路モジュール１０を示す分解斜視図である。図１に示す回路モジュール１０は、給電側ベースプレート２０及びアース側ベースプレート３０を備えている。合せ窓ガラス板は、車内側ガラス板６ａと車外側ガラス板６ｂ（図３（ａ）参照）の２枚のガラス板を、例えば、ポリビニールブチラール等の合成樹脂製の中間膜２により接着して構成されている。
図１に示す例では、給電側ベースプレート２０及びアース側ベースプレート３０は、中間膜２と車内側ガラス板６ａとの間に設けられたアンテナ素子４の、アンテナ素子側給電電極（以降、給電電極という）４ａ及びアンテナ素子側アース電極（以降、アース電極という）４ｂにそれぞれ対向して車内側ガラス板６ａの車内側の面に設けられる。
回路モジュール１０は、給電側ベースプレート２０、アース側ベースプレート３０、シャーシ４０、回路基板６０、金属プレート７０及びケース９０を主に有する。本発明におけるモジュール本体１４０は、シャーシ４０、回路基板６０及び金属プレート７０にて構成される。

図３（ａ）は、車内側ガラス板（以降、ガラス板という）６ａに接合した給電側ベースプレート２０及びアース側ベースプレート３０の断面を模式的に説明する図であり、図３（ｂ）は給電側ベースプレート２０及びアース側ベースプレート３０を上方から見た図である。図４は、図１に示す回路モジュール１０の斜視図である。

回路モジュール１０は、合せ窓ガラス板６のガラス板６ａの車内側のガラス面に設けられる。ガラス板６ａの中間膜２の面側にはアンテナ素子４の給電電極４ａ及びアース電極４ｂが設けられ、給電電極４ａ及びアース電極４ｂと反対側のガラス面上に給電電極４ａ，アース電極４ｂと対向するように給電側ベースプレート２０及びアース側ベースプレート３０が設けられている。回路モジュール１０は、例えば４７０〜７７０ＭＨｚ帯域（地上波デジタルテレビ放送用帯域）の電波を受信するアンテナの回路モジュールとして好適に用いられるが、本発明において、周波数帯域は特に制限されない。

給電側ベースプレート２０は、アンテナ素子４の給電側の給電電極４ａにガラス板６aを挟んで対向するようにガラス板６ａに接合され、回路モジュール１０の給電側プレートとして機能する部品である。アース側ベースプレート３０は、アンテナ素子４のアース電極４ｂにガラス板６ａを挟んで対向するようにガラス板６ａに接合され、回路モジュール１０のアース側プレートとして機能する部品である。
さらに、給電側ベースプレート２０、アース側ベースプレート３０がガラス板６ａと接合されるガラス板６ａの面には銀ペーストで形成された導体層８ａ，８ｂが設けられている。
アンテナ素子４の給電電極４ａ及びアース電極４ｂと、回路モジュール１０側に設けられる導体層８ａ及び８ｂは、ガラス板６ａを挟んで対向するように設けられるので、これらの対向する電極と導体層との間は、電磁結合及び容量結合の少なくとも一方の結合により接続される構成となっている。すなわち、アンテナ素子４で励起された受信信号は、電極４ａに伝送され、給電電極４ａと導体層８ａとの間の電磁結合及び容量結合の少なくとも一方の結合により、受信信号は導体層８ａに伝送され、この受信信号が回路基板６０にて増幅される。すなわち、導体層８ａは、給電電極４ａに対向する給電側対向電極となっており、導体層８ｂは、アース電極４ｂに対向するアース側対向電極となっている。
図３（ａ）に示すように、アンテナ素子４側の給電電極４ａ及びアース電極４ｂは、銅箔等の導電性金属箔で構成されており、接着層４ｃ，４ｄを介してガラス板６ａに接合されている。又、本発明のガラスアンテナ用回路モジュールは前述の合せガラスを用いるほか、強化ガラスのような単板ガラスを用いてもよい。この場合、単板ガラス面にアンテナ素子並びに給電電極を銀ペーストで形成した導電層の上にガラスアンテナ用回路モジュールを接着、半田付けして構成するとよい。

回路基板６０は、アンテナ素子４で受信した信号を増幅するアンプ回路（図１中の斜線部）を備えた基板であり、増幅された信号は同軸ケーブル８４を介して図示されない受信機へ伝送される。アンプ回路は、受信した信号を処理するアンテナ周辺回路である。
シャーシ４０は、回路基板６０を支持固定して収納するための収納空間を有する部品である。ケース９０は、回路基板６０を収納したシャーシ４０の収納空間を覆う部品である。
なお、回路基板６０はシャーシ４０に支持固定される。シャーシ４０に回路基板６０が収納され、さらに金属プレート７０が設けられたモジュール本体１４０（図１参照）は、ガラス板６ａに接合している給電側ベースプレート２０及びアース側ベースプレート３０に対して螺子８２により力学的に接合される。ケース９０は、シャーシ４０に対して、係止孔４８（図６（ａ）参照）と係止爪９２（図８参照）との係合により装着される。

以下、各部品の構成をより具体的に説明する。
回路モジュール１０が接合するガラス板６ａは、厚さが０．３〜１．２ｍｍの透明性を有する中間膜２を挟んで接合された合せ窓ガラス板６の車内側ガラス板である。この合せ窓ガラス板６の中間膜２とガラス板６ａとの間には、例えば銅箔で構成されるアンテナ素子４と、給電電極４ａ及びアース電極４ｂが設けられている。車内側ガラス板６ａの車内側の面で、車内側ガラス板６ａの周縁部近傍の面には、黒色のセラミック層等の隠蔽層７が設けられている。
図１に示すように、ガラス板６ａの縁部に設けられた隠蔽層７の一部分には、上記アンテナ素子４側の矩形形状の給電電極４ａ及びアース電極４ｂに対向する位置に銀ペーストで形成された矩形形状の導体層８ａ，８ｂがそれぞれ別々に設けられている。導体層８ａ，８ｂはそれぞれ、回路モジュール１０側の給電側対向電極、アース側対向電極として機能する。

給電側ベースプレート２０は、半田１１０ａ（図３（ａ）参照）によりガラス板６ａに設けられた導体層８ａと接合される。給電側ベースプレート２０の、ガラス板６ａとの接合部分には、図５に示されるように、ガラス板６ａ側に向けて膨出する３つの膨出部２２が設けられている。これらの膨出部２２は、ガラス板６ａ上の導体層８ａと給電側ベースプレート２０との間に半田溜まりの隙間を作り、半田１１０ａが所定の厚さを有するように機能する。
なお、図５は、給電側ベースプレート２０及びアース側ベースプレート３０の斜視図である。

さらに、給電側ベースプレート２０の、ガラス板６ａとの接合部分の反対側の面には、図５に示されるように、プレート２０の一部が棚状に飛び出して段差を成す段差部２４があり、この段差部２４に、モジュール本体１４０と接合するための螺子孔２６が設けられている。この螺子孔２６は、後述する回路基板６０から延びる金属プレート７０の貫通孔を貫通した螺子８２を螺子止めするために用いられる。
給電側ベースプレート２０の材料は特に制限されず、例えば亜鉛メッキ鋼板が用いられる。また、給電側ベースプレート２０は、導体層８ａに接続される。アンテナ素子４の給電電極４ａから効率よく信号が伝送されるために、導体層８ａ及び給電電極４ａの面積は、４９〜２５００ｍｍ²であることが好ましい。

アース側ベースプレート３０は、半田１１０ｂ（図３（ｂ）参照）によりガラス板６ａに設けられた導体層８ｂと接合される。アース側ベースプレート３０の、ガラス板６ａと接合する接合部分には、ガラス板６ａと接触するためにガラス板側に向けて突出する突出部３２（図５参照）が設けられている。この突出部３２がガラス板６ａに設けられた導体層８ｂと接続される。
突出部３２の形状は、正方形又は略正方形である。突出部３２は、正方形又は略正方形の３辺がアース側ベースプレート３０のプレートから切り離されて分離しており、残りの一辺がアース側ベースプレート３０と繋がっている。この繋がっている部分がガラス板６ａ側に折り曲げられて突出部３２が構成されている。
さらに、アース側ベースプレート３０の、ガラス板６ａとの接合部分の反対側の面には、アース側ベースプレート３０の一部が棚状にシャーシ４０側に飛び出して段差を成す段差部３４，３５があり、この段差部３４，３５に、シャーシ４０と接合するための螺子孔３６，３７が設けられている。この螺子孔３６，３７は、後述するシャーシ４０に設けられる貫通孔４６，４７（図６参照）を貫通した螺子８２を螺子止めするために用いられる。アース側ベースプレート３０の材料も、給電側ベースプレート２０と同様に特に制限されず、例えば亜鉛メッキ鋼板が用いられる。

さらに、アース側ベースプレート３０のガラス板６ａとの接合側には、ガラス板６ａ側に向けて膨出する膨出部３８が合計４箇所設けられ、接着剤の層、半田層が所定の厚さを有するように、ガラス板６ａとアース側ベースプレート３０の面の間に隙間を作る。特に、突出部３２に設けられた膨出部３８は、ガラス板６ａ上の導体膜８ａとアース側ベースプレート３０との間に半田溜まりの隙間を作り、半田１１０ｂが所定の厚さを有するように機能する。

アース側ベースプレート３０は、半田１１０ｂによりガラス板６ａ上に設けられた銀ペーストから形成される導体層８ｂに接続されてガラス板６ａと接合されるが、半田１１０ｂによる接続の前に、両面テープ及び接着剤を用いてガラス板６ａに接合される。例えば図１０に示すように、コの字状の両面テープ１２０ａ，１２０ｂと、コの字の内側の領域に塗布した接着剤１２２ａ，１２２ｂとを用いて、ガラス板６ａと２箇所で接合される。最初に、両面テープ１２０ａ、１２０ｂでガラス板６ａに仮固定した後、塗布した接着剤１２２ａ，１２２ｂを硬化させてガラス板６ａと強固に接合する。両面テープ１２０ａ，１２０ｂは接着剤１２２ａ，１２２ｂが硬化するまでの仮固定手段である。接着剤１２２ａ，１２２ｂは、例えば、湿度硬化性のウレタン系接着剤、２液混合のウレタン系接着剤等が用いられる。上述した突出部３２の膨出部３８を除く３箇所の膨出部３８は、アース側ベースプレート３０とガラス板６ａとの間に接着剤溜まりの隙間を作り、接着剤１２２ａ，１２２ｂが所定の厚さを有するように機能する。
なお、本実施形態では、アンテナ素子４及び給電電極４ａ及びアース電極４ｂは、中間膜２の車内側の面に設けられるが、中間膜２の、車内側と反対側の面に設けてもよい。

シャーシ４０は、平面上の底部４１と該平面の縁部から立設する壁面４２とで形成された収納空間４３を有する。図６は、シャーシ４０の斜視図である。シャーシ４０の収納空間４３内の底部４１の面には、アース側ベースプレート３０の段差部３４，３５に対応するように、底部４１の面から収納空間４３内に棚状に飛び出した２つの段差部４４，４５が設けられる。図６に示すように、この段差部４４，４５にシャーシ４０を貫通する貫通孔４６，４７が設けられている。この貫通孔４６，４７に、螺子８２を通して、アース側ベースプレート３０に設けられた螺子孔３６，３７と螺合して、アース側ベースプレート３０にシャーシ４０が接合するように構成される。すなわち、段差部４４，４５はモジュール本体１４０のアース側端子として機能する。
さらに、シャーシ４０の壁面４２には、後述するケース９０を係止するための係止孔４８が２箇所に設けられる。シャーシ４０の材料は特に制限されず、例えば錫メッキ鋼板から作られる。

シャーシ４０の収納空間４３内の壁面４２には、図６に示すように、収納空間４３内に突設する突設部５１がシャーシ４０の壁面４２の縁部に４箇所設けられる。突設部５１は、壁面４２の異なる高さに一対の平行な切り込みが設けられ、この切り込みの間の壁面の部分をプレス加工により延ばしつつ、収納空間側にくの字状に折り曲げることにより作られる。これらの突設部５１は回路基板６０を下側から支持する。さらに、支持された回路基板６０を固定するために、壁面４２の端から周方向に沿って延びる爪５２が２箇所設けられている。この爪５２を収納空間４３の内側方向（図６中の矢印方向Ｄ）に折り曲げることにより、回路基板６０が動かないように固定する。すなわち、上記爪５２は、爪５２を収納空間４３の内側に折り曲げることにより、シャーシ４０の底部４１とは反対側の回路基板６０の面を押さえて固定する。このため、爪５２の設けられる壁面の高さ方向の位置が回路基板６０の厚さに応じて設定されている。折り曲げられた爪５２は、回路基板６０に設けられたアンプ回路のアース端（図示されない）と半田付けにより接続され、シャーシ４０がアースと同電位となる。

図７は、回路基板６０をシャーシ４０に収納したモジュール本体１４０が、螺子８２で給電側ベースプレート２０及びアース側ベースプレート３０と接合した状態を示す斜視図である。モジュール本体１４０には、シャーシ４０の収納空間４３から外に延びる金属プレート７０が設けられている。この金属プレート７０は、図１に示されるように、一端が屈曲しており、この屈曲部が回路基板６０に設けられたスルーホール状の２つの孔を図７中の下側から貫通して上側の基板面に至り、この基板面上でアンプ回路の入力端６２と電気的に接続される。金属プレート７０の、入力端６２と反対側の端又は反対側の領域には、図１に示すように、給電側ベースプレート２０と接合するために螺子８２を通す貫通孔７２が設けられている。この貫通孔７２に、螺子８２を通して、給電側ベースプレート２０に設けられた螺子孔２６と螺合して、図７に示されるように、給電側ベースプレート２０にモジュール本体１４０が接合するように構成される。すなわち、金属プレート７０はモジュール本体１４０の給電側端子として機能する。金属プレート７０の材料は特に制限されず、例えば錫メッキ鋼板から作られる。

図７に示すように、金属プレート７０の設けられる側と反対側のシャーシ４０の端又は反対側の領域には、回路モジュール１０から図示されない受信機に信号を送信する同軸ケーブル８４（図１参照）に合せて切り欠かれた切り欠き部が設けられている。
回路基板６０には、基板上に受信信号を増幅するアンプ回路（図１では斜線部）が設けられている。回路基板６０は、シャーシ４０とアース側ベースプレート３０とを接合するために螺子８２を工具を用いて締結するスペースを確保するために、部分６４，６６（図１参照）が切り欠かれている。

螺子８２による接合は、スプリングワッシャーを挟み、シャーシ４０の貫通孔４６，４７を通した螺子８２を、アース側ベースプレート３０の螺子孔３６，３７と螺合して螺子止めすることにより、アース側ベースプレート３０とモジュール本体１４０が接合される。又、スプリングワッシャーを挟み、金属プレート７０の貫通孔７２を通した螺子８２を、給電側ベースプレート２０の螺子孔２６と螺合して螺子止めすることにより、シャーシ４０の収納空間４３から延びる金属プレート７０と給電側ベースプレート２０が接合される。これにより、給電側ベースプレート２０とモジュール本体１４０とは接合される。

ケース９０は、回路基板６０を支持固定したシャーシ４０の収納空間４３を図１中の上方から覆う。ケース９０は、図８に示すように、シャーシ４０に設けられた係止孔４８（図６参照）に係合するように係止爪９２が２箇所設けられている。
ケース９０には、収納空間４３を図１中の上方から覆う天井部９６と、天井部９６の縁部から図１中下方に延びる（図７では上方に延びる）壁部９８が設けられている。この壁部９８には、天井部９６の面に対して垂直方向に、平行な切込みが２箇所設けられている。この平行な切り込みの間に係止爪９２が壁部９８の内側の面から内側に向けて突出するように設けられている。したがって、シャーシ４０の収納空間４３を図１中の上方から覆う際、係止爪９２は、シャーシ４０の外壁をスライドしつつ、シャーシ４０の外壁の壁面を内側方向に押すので、係止爪９２がシャーシ４０の係止孔４８と係合するとき、この力によって係止孔４８にぴったりと係止される。しかも、係止するとき作業者はクリック感を感じるので、ケース９０をシャーシ４０に確実に装着することができる。
ケース９０の材料は、例えばポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂が用いられるが、本発明においては絶縁性材料であれば、特に制限されない。

このように、回路モジュール１０は、給電側ベースプレート２０とアース側ベースプレート３０とを有するので、双極アンテナ用回路モジュールに好適に用いることができる。特に合せ窓ガラス板に用いる場合、車内側のガラス板６ａの車内側の面に回路モジュール１０を設けることができるので、実装上便宜で省スペース化が可能である。又、給電側ベースプレート２０の電極面積及びアース側ベースプレート３０の電極面積を、アンテナ素子の電極に合せて設定できるので、製造しやすくかつ伝送効率のよいモジュールを実現できる。
ガラス板６ａに接合した給電側ベースプレート２０とアース側ベースプレート３０とに対して、回路基板６０をシャーシ４０に収納したモジュール本体１４０を螺子止めにより接合するので、回路基板６０をシャーシ４０に収納するモジュール本体１４０を、給電側ベースプレート２０とアース側ベースプレート３０をガラス板６ａから取り外す必要なく、取り外すことができる。つまり、回路基板６０の交換のために、回路基板６０をシャーシ４０に収納したモジュール本体１４０を、給電側ベースプレート２０とアース側ベースプレート３０から容易に着脱することができる。

（実施例）
回路モジュール１０の各寸法等の仕様を、下記表のとおりとしたガラスアンテナ用回路モジュールを製作した。図９（ａ），（ｂ）に定める給電側ベースプレート２０とアース側ベースプレート３０の寸法Ｌ₁〜Ｌ₆、図８に定める寸法Ｌ₇〜Ｌ₉及びアンテナ素子４側の給電電極４ａの矩形形状の寸法（縦方向長さ×横方向長さ）及び給電側ベースプレート２０と接続される導体層８ａの矩形形状の寸法（縦方向長さ×横方向長さ）等を下記表に示す。なお、Ｌ₁は、回路モジュール１０に配置されるときの給電側ベースプレート２０とアース側ベースプレート３０の両端間の距離である。アンテナ素子４及び給電電極４ａ，アース電極４ｂは銅箔で構成し、導体層８ａは銀ペーストでプリントした。給電側ベースプレート２０及びアース側ベースプレート３０の接着剤及び半田の位置は図１０に示す位置とした。

上記仕様の回路モジュール１０を用いたアンテナの利得を調べた。
給電電極４ａの対向位置に正確に導体層（対向電極）８ａが配置される（給電電極４ａの矩形形状の中心位置と導体層８ａの矩形形状の中心位置が一致する）とき、したがって、給電側ベースプレート２０及びアース側ベースプレート３０の各接続が目標通りに行われるとき、静電容量は１５．８ｐＦである。このとき、給電電極４ａと導体層８ａとが対向して重なる面積（ラップ面積という）は５００ｍｍ²（＝２０ｍｍ×２５ｍｍ）である。
一方、導体層８ａの位置が給電電極４ａに対して縦方向及び横方向に４ｍｍずれている場合、ラップ面積は４１４ｍｍ²（＝１８ｍｍ×２３ｍｍ）である。このときの静電容量は１３．２ｐＦである。図１１は、ガラス板６ａを挟んで対向する電極間のラップ面積と回路モジュール１０を用いたときのアンテナの利得との関係を示す図である。データは、周波数４７０〜７７０ＭＨｚのデータである。ここで、利得は、周波数帯域４７０〜７７０ＭＨｚの利得の平均値である。これによると、上述したように縦方向及び横方向に４ｍｍずれて、ラップ面積４１４ｍｍ²であるときの利得は、目標通りに配置してラップ面積が５００ｍｍ²であるときの利得と実質的に変化しないことがわかる。これより、アンテナ素子４と回路モジュール１０を用いた場合、電極間で位置ずれが生じても、利得が低下しにくいことがわかる。
以上より、本発明のガラスアンテナ用回路モジュールは、双極アンテナと組み合わせることで、電極の位置ずれに対して利得が変化せず、伝送効率が維持される。

以上、本発明のガラスアンテナ用回路モジュール及びその組み立て方法について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

本発明のガラスアンテナ用回路モジュールの一形態である回路モジュールを示す分解斜視図である。従来技術である車両ガラスアンテナ用回路モジュールの斜視図である。（ａ）は、ガラス板に接合した給電側ベースプレート及びアース側ベースプレートの断面を模式的に説明する図であり、（ｂ）は給電側ベースプレート及びアース側ベースプレートを上方から見た図である。図１に示す回路モジュールをガラス面上に載置した状態を示す斜視図である。図１に示す回路モジュールの部品である給電側ベースプレート及びアース側ベースプレートの斜視図である。図１に示す回路モジュールの部品であるシャーシの斜視図である。図１に示す回路基板を収納したシャーシの斜視図である。図１に示す回路モジュールの部品であるケースの斜視図である。（ａ）,（ｂ）は、給電側ベースプレート及びアース側ベースプレートの各寸法Ｌ₁〜Ｌ₆を示す図である。図１に示す回路モジュールの、接合前の給電側ベースプレート及びアース側ベースプレートの接着剤及び半田の位置を示す図である。図１に示すガラスを挟んで互いに対向する電極のラップ面積とアンテナ利得との関係を示す図である。

符号の説明

２中間膜
４アンテナ素子
４ａ給電電極
４ｂアース電極
４ｃ，４ｄ接着層
６合せ窓ガラス板
６ａ車内側ガラス板
６ｂ車外側ガラス板
７隠蔽層
８ａ，８ｂ導体層
１０ガラスアンテナ用回路モジュール
２０給電側ベースプレート
２２，３８膨出部
２４，３４，３５，４４，４５段差部
２６，３６，３７螺子孔
３０アース側ベースプレート
３２突出部
４０シャーシ
４１底部
４２壁面
４３収納空間
４６，４７，７２，９４貫通孔
４８係止孔
５１突設部
５２爪
６０回路基板
７０金属プレート
８０コネクタ
８２螺子
９０ケース
９２係止爪
９６天井部
９８壁部
１１０ａ，１１０ｂ半田
１２０ａ，１２０ｂ両面テープ
１２２ａ，１２２ｂ接着剤
１４０モジュール本体

Claims

自動車の窓ガラス板の一方の側に設けられた双極アンテナの２つの電極に対して該窓ガラス板を挟んで反対側の面に設けられる、給電側ベースプレート及びアース側ベースプレートを備えた回路モジュールであって、
アンテナの２つの電極と対向するように窓ガラス板に接合される給電側ベースプレート及びアース側ベースプレートと、
双極アンテナからの信号を処理するアンテナ周辺回路を有し、かつ、同軸ケーブルに接続されている回路基板と、
該回路基板を支持固定して収納するための収納空間を有するシャーシと、
該シャーシの収納空間を覆うケースと、を有し
回路基板をシャーシの収納空間に収納してモジュール本体が構成され、
シャーシは、窓ガラス板に接合されるアース側ベースプレートから見て窓ガラス板とは反対側に、アース側ベースプレートと当接されるように配され、さらに、モジュール本体の給電側端子は給電側ベースプレートに、該モジュール本体のアース側端子はアース側ベースプレートにそれぞれ螺子止めにより接合され、
ケースはシャーシに係止手段により装着されていることを特徴とするガラスアンテナ用回路モジュール。
前記給電側ベースプレートの前記窓ガラス板との接合部分には、該窓ガラス板側に向けて膨出する複数の膨出部が設けられ、さらに、給電側ベースプレートの、窓ガラス板との接合部分とは反対側の面には、給電側ベースプレートの一部が棚状に該反対側に飛び出した段差部があり、該段差部に、前記シャーシと接合するための螺子孔が設けられ、
前記アース側ベースプレートの窓ガラス板との接合部分には、該窓ガラス板側に向けて突出する突出部が設けられ、さらに、アース側ベースプレートの、該接合部分とは反対側の面には、アース側ベースプレートの一部が棚状に該反対側に飛び出した段差部があり、該段差部に、シャーシと接合されるための螺子孔が設けられている請求項１に記載のガラスアンテナ用回路モジュール。
前記シャーシの収納空間は、平面上の底部と該平面の縁部の一部分から立設する壁面とで形成されており、
収納空間内のシャーシの底部の面には、前記アース側ベースプレートの段差部に対応するように、該底部の面から収納空間内に棚状に飛び出した段差部があり、該段差部にシャーシの底部を貫通する貫通孔が設けられており、
さらに、シャーシの壁面には、前記ケースを係止するための係止孔が設けられている請求項１又は２に記載のガラスアンテナ用回路モジュール。
前記アンテナ周辺回路がアンプ回路であり、
前記回路基板は、前記シャーシの壁面に設けられた収納空間内に突設する突設部に支持され、かつ、該壁面の端に縁部の周方向に延在した爪部を該収納空間側に曲げて、支持された回路基板を該爪部により、回路基板の、シャーシの底部とは反対側の該回路基板の面を押さえることにより、該回路基板は該収納空間に支持固定される請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラスアンテナ用回路モジュール。
前記モジュール本体は、前記収納空間を有する前記シャーシの他に、前記回路基板に設けられている前記アンテナ周辺回路の入力端と電気的に接続され、シャーシの収納空間から外に延びる金属プレートを備え、該金属プレートの、該収納空間とは反対側に位置する端又は領域は、前記給電側ベースプレートと接合される請求項１〜４のいずれか１項に記載のガラスアンテナ用回路モジュール。
前記ケースは、前記シャーシの係止孔と係合する係止爪が設けられている請求項３に記載のガラスアンテナ用回路モジュール。
前記モジュール本体は、前記収納空間を有する前記シャーシの他に、前記回路基板に設けられている前記アンテナ周辺回路の入力端と電気的に接続され、シャーシの収納空間から外に延びる金属プレートをモジュール本体の給電側端子として備え、該金属プレートの、該収納空間とは反対側に位置する端又は領域には、貫通孔が設けられ、該貫通孔を貫通した螺子を前記給電側ベースプレートの前記螺子孔で螺子止めすることによりモジュール本体と給電側ベースプレートとを接合し、
さらに、収納空間内のシャーシの底部は、前記アース側ベースプレートの段差部に対応するように、該底部の面から該収納空間内に棚状に飛び出した段差部をモジュール本体のアース側端子として備え、該段差部にシャーシの底部を貫通する貫通孔が設けられており、該貫通孔を貫通した螺子をアース側ベースプレートの該螺子孔で螺子止めすることによりシャーシとアース側ベースプレートとが接合される請求項２に記載のガラスアンテナ用回路モジュール。
請求項１〜７のいずれか１項に記載のガラスアンテナ用回路モジュールを組み立てる際に、
前記アース側ベースプレートを、両面テープ及び接着剤を用いて前記窓ガラス板に接着することを特徴とするガラスアンテナ用回路モジュールの組み立て方法。
前記アース側ベースプレートが、両面テープ及び接着剤を用いて前記窓ガラス板に接着された後、前記窓ガラス板上に設けられた金属層と半田付けにより接続される請求項８に記載のガラスアンテナ用回路モジュールの組み立て方法。