JP4888206B2 - Antenna device - Google Patents
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Description
本発明は、アンテナ装置、特に人工衛星からＧＰＳ（GlobalPositioning System）用信号を受信するアンテナ装置に関するものである。 The present invention is an antenna device, and more particularly, relates to an antenna apparatus for receiving signals for GPS (GlobalPositionin g S ystem) from an artificial satellite.
従来から、人工衛星から該人工衛星の軌道と時刻のデータ等を含む電波信号を受信して、受信した電波の時間差により受信地点における地球上の位置を特定するＧＰＳを利用したＧＰＳ機器が提供されており、このようなＧＰＳ機器は、携帯電話機等に代表されるモバイルや、自動車等の移動体の測位によく用いられている。 Conventionally, a GPS device that uses a GPS to receive a radio signal including the orbit and time data of the artificial satellite from an artificial satellite and identify the position on the earth at the reception point by the time difference of the received radio waves has been provided. Such GPS devices are often used for positioning of mobiles such as mobile phones and mobiles such as automobiles.
このようなＧＰＳ機器では、人工衛星からの電波を受信するためのアンテナ装置が用いられており、アンテナ装置としては、人工衛星のＧＰＳ用信号を受信するＧＰＳアンテナ素子と、ＧＰＳアンテナ素子で受信したＧＰＳ用信号を増幅して同軸ケーブルに出力する受信回路部とが実装される回路基板を、ケース内に収納したものが提供されている（例えば、特許文献１，２）。
In such a GPS device, an antenna device for receiving radio waves from an artificial satellite is used. As the antenna device, a GPS antenna element that receives a GPS signal of the artificial satellite and a GPS antenna element are used. A circuit board on which a receiving circuit unit that amplifies a GPS signal and outputs it to a coaxial cable is mounted in a case is provided (for example,
ところで、上記のＧＰＳ用のアンテナ装置の用途は、上述したような携帯電話機等に代表されるモバイルや、自動車等の移動体の測位用のＧＰＳ機器だけに限られるものではない。 By the way, the use of the above-mentioned GPS antenna device is not limited to mobile devices such as the above-described mobile phones and GPS devices for positioning mobile bodies such as automobiles.
例えば、図１１に示すように、アンテナ装置１００を、屋外の所定位置に設置された支持ポール２００の頂部に取り付けるとともに、基地局３００に同軸ケーブル４００で接続することで、アンテナ装置１００から同軸ケーブル４００を経由して与えられたＧＰＳ用信号から時刻信号を取り出して、基地局３００自身の動作タイミングを自己補正する、すなわち、基地局３００の動作タイミングの同期用の時刻データを取得する等の用途にも用いられる。また、この他、アンテナ装置１００で受信したＧＰＳ用信号を用いて所定位置における測位を行うことで、地形等の周囲環境の変位を測定し、このようにして得られた変位を元に地震予知を行うためにも用いられる。
For example, as shown in FIG. 11, the
ところで、図１１に示すように、アンテナ装置１００を所定位置に設置した状態で使用する場合、アンテナ装置１００は、人工衛星からのＧＰＳ用信号を受信できるように、支持ポール２００等を用いて比較的高所に設けられるので、アンテナ装置１００には落雷が発生しやすい。したがって、従来では、このような落雷による過電流からアンテナ装置１００や基地局３００を保護するために、同軸ケーブル４００に、避雷器や遠方接地された対雷ケーブル等の雷サージ対策設備５００を設けることが行われている。
By the way, as shown in FIG. 11, when the
しかしながら、上記の雷サージ対策設備５００は、施工作業に手間がかかり、またコストが高く、設置するために大きなスペースが必要になるという問題点があり、極力設置することを避けたいという要望があった。
However, the above-mentioned lightning
そこで、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、人工衛星のＧＰＳ用信号を受信するＧＰＳアンテナ素子１０２が上面に実装されるとともに、ＧＰＳアンテナ素子１０２で受信したＧＰＳ用信号を増幅して同軸ケーブル（図示せず）に出力する受信回路部１０３が下面に実装されるアンテナ装置１００の回路基板１０１に、雷サージ用のサージアブソーバ素子１０４を設けることが提案されている。
Therefore, as shown in FIGS. 12A and 12B, a
ここで、サージアブソーバ素子１０４は、一方のリード端子１０４ａを受信回路部１０３の出力端に接続するとともに、他方のリード端子１０４ｂを回路基板１０１の接地点（図示せず）に接続した状態で、回路基板１０１に実装されている。
図１２（ａ），（ｂ）に示すように、アンテナ装置１００の回路基板１０１にサージアブソーバ素子１０４を設けた際には、アンテナ装置１００における耐雷サージ性能が向上するので、同軸ケーブル４００に設ける雷サージ対策設備５００の数を減らすことが可能であった。
As shown in FIGS. 12A and 12B, when the
しかしながら、サージアブソーバ素子１０４をアンテナ装置１００に設けた際には次のような問題が新たに生じることとなった。
However, when the
すなわち、サージアブソーバ素子１０４は、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、一般に一対のリード端子１０４ａ，１０４ｂを有し、このリード端子１０４ａ，１０４ｂを用いて回路基板１０１に実装されるため、一対のリード端子１０４ａ，１０４ｂ、特に受信回路部１０３の出力端に接続される一方のリード端子１０４ａが、回路基板１０１の上面（すなわちＧＰＳアンテナ素子１０２が実装される面）に位置していると、ＧＰＳアンテナ素子１０２が、リード端子１０４ａに電流が流れることで生じる磁界等による輻射ノイズを受信してしまうという問題が新たに生じることとなった。また、このようにＧＰＳアンテナ素子１０２が輻射ノイズを受信してしまうと、ＧＰＳアンテナ素子１０２が出力する電気信号に輻射ノイズが重畳されて電気信号の波形が乱され、これによりＧＰＳ用信号の復調が困難になってしまう。
That is, as shown in FIGS. 12A and 12B, the
以上述べたように、従来のアンテナ装置１００では、回路基板１０１に雷サージ対策としてサージアブソーバ素子１０４を実装した際には、ＧＰＳアンテナ素子１０２が出力する電気信号に、サージアブソーバ素子１０４を設けたことに起因する輻射ノイズが混入されてしまうという問題があった。
As described above, in the
本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、ＧＰＳアンテナ素子の出力に輻射ノイズを混入させることなく耐雷サージ性能を向上できるアンテナ装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an antenna device capable of improving lightning surge resistance performance without introducing radiation noise into the output of a GPS antenna element.
上述の課題を解決するために、請求項１の発明では、ＧＰＳアンテナ素子と、ＧＰＳアンテナ素子で受信したＧＰＳ用信号を増幅して出力する受信回路部と、一方のリード端子が受信回路部の出力端に接続され、他方のリード端子が接地点に接続されるサージアブソーバ素子とが実装される回路基板を備え、回路基板には、サージアブソーバ素子の両方のリード端子が個別に貫装されるスルーホールが設けられ、サージアブソーバ素子は、両方のリード端子の先部が回路基板の一面側に位置するように両方のリード端子を個別にスルーホールに貫装させた状態で、回路基板の他面に実装され、回路基板においてＧＰＳアンテナ素子が実装される一面には、前記一面側に位置するサージアブソーバ素子の前記一方のリード端子のみを覆う金属製のシールドケースが設けられていることを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, in the invention of
請求項２の発明では、請求項１の発明において、ＧＰＳアンテナ素子は、回路基板の中心位置から偏移させて実装され、サージアブソーバ素子は、回路基板の中心位置からＧＰＳアンテナ素子と反対側に偏移させて実装されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the GPS antenna element is mounted while being shifted from the center position of the circuit board, and the surge absorber element is located on the opposite side of the GPS antenna element from the center position of the circuit board. It is characterized by being deviated and mounted.
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、回路基板が一面側に搭載されるボディと、シールドケースが固定されるリブを有し、該ボディの一面側に被着されて回路基板を覆うレドームとからなるケースと、レドームをボディに被着した際に、レドームのリブに固定されているシールドケースを、接地点に接続する接地手段を備えていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the circuit board has a body mounted on one surface side and a rib to which the shield case is fixed, and is attached to the one surface side of the body. A grounding means is provided for connecting a case composed of a radome covering the substrate and a shield case fixed to the rib of the radome to the ground point when the radome is attached to the body.
請求項４の発明では、請求項３の発明において、接地手段は、ボディとレドームのいずれか一方に設けられ、ボディとレドームの結合に用いられる結合ねじが挿通されるねじ挿通孔と、残る他方に設けられ、ねじ挿通孔を挿通した結合ねじが螺着されるねじ孔と、結合ねじが挿通される第１孔部を有して回路基板に突設され、回路基板の接地点に接続される第１接地片と、結合ねじが挿通される第２孔部を有してシールドケースに突設されるとともに、第２孔部が第１孔部に連通するように第１接地片に重ね合わされる第２接地片とで構成され、ボディとレドームは、ねじ挿通孔を挿通させた結合ねじを、第１孔部と第２孔部に挿通させるとともに、ねじ孔に螺着することで結合されていることを特徴とする。
In the invention of
請求項５の発明では、請求項１〜４のうちいずれか１項の発明において、シールドケースは、前記一面側に位置するサージアブソーバ素子の前記一方のリード端子と、回路基板の前記一面側に設けられ前記一方のリード端子が接続されたランドとを覆う形に形成されてなることを特徴とする。
In the invention of
請求項１の発明は、サージアブソーバ素子を備えているので、耐雷サージ性能を向上できるという効果を奏し、加えて、金属製のシールドケースで、回路基板においてＧＰＳアンテナ素子が実装される一面側に位置するサージアブソーバ素子の一方のリード端子を覆うようにしているので、前記一方のリード端子に電流が流れることによって生じる磁界等による輻射ノイズがＧＰＳアンテナ素子に伝播しないようにシールドケースで遮断でき、これによりＧＰＳアンテナ素子が出力する電気信号に、サージアブソーバ素子を設けたことに起因する輻射ノイズが混入されることを抑制できて、ＧＰＳ用信号の復調が十分に行えるようになるという効果を奏する。
Since the invention of
また、請求項１の発明は、回路基板においてＧＰＳアンテナ素子が実装される一面側には、サージアブソーバ素子のリード端子の先部のみが位置するため、サージアブソーバ素子の本体が前記一面側に位置する場合に比べて、輻射ノイズを低減できるという効果を奏する。
The invention of
請求項２の発明は、ＧＰＳアンテナから、アンテナ装置の近傍の金属板までの空間距離が一様であることに起因する利得減衰を低減できるという効果を奏する。 According to the second aspect of the present invention, there is an effect that it is possible to reduce the gain attenuation due to the uniform spatial distance from the GPS antenna to the metal plate in the vicinity of the antenna device.
請求項３の発明は、レドームにシールドケースを固定しているので、レドームをボディに被着することによって、シールドケースを回路基板の一面側に設けることができ、これによりシールドケースを回路基板に半田付け等で固着する必要がなくなって組み立て作業が容易に行えるようになるという効果を奏する。加えて、レドームをボディから取り外した際には、同時にシールドケースが回路基板から取り外されるので、レドームをボディから取り外すだけの簡単な作業で、半田クラックや半田付け忘れ等のサージアブソーバ素子の回路基板との接続部分の状態や、サージアブソーバ素子自体の状態等を目視により即座に確認できるという効果を奏する。
In the invention of
請求項４の発明は、レドームとボディを結合するための既存の極めて簡単な結合構造を利用して接地手段を実現しているので、コストを安く抑えることができるという効果を奏する。 A fourth aspect of the present invention, an effect that since the realized grounding means using existing very simple coupling structure for coupling the radome and the body, can be suppressed cheaper cost.
請求項５の発明は、回路基板においてＧＰＳアンテナ素子が実装される一面側に位置するサージアブソーバ素子の一方のリード端子だけではなく、前記一面側に設けられ前記一方のリード端子が接続される回路基板のランドもシールドケースで覆うようにしているので、前記一方のリード端子だけではなく、前記ランドに電流が流れることによって生じる磁界等による輻射ノイズもＧＰＳアンテナ素子に伝播しないようにシールドケースで遮断できるから、ＧＰＳアンテナ素子が出力する電気信号に、サージアブソーバ素子を設けたことに起因する輻射ノイズが混入されることをさらに抑制できるようになるという効果を奏する。
The invention according to
（実施形態１）
本実施形態のアンテナ装置は、図１〜図３に示すように、人工衛星（図示せず）からＧＰＳ（GlobalPositioning System）用信号を受信するＧＰＳアンテナ素子２と、ＧＰＳアンテナ素子２で受信したＧＰＳ用信号を増幅して、図示しない基地局にＧＰＳ用信号を伝送するための同軸ケーブル（高周波同軸ケーブル）に出力する受信回路部３とが実装される回路基板１と、回路基板１を収納するケース６とを備えている。また、回路基板１には、一対のリード端子４ａ，４ｂを有するサージアブソーバ素子４が、一方のリード端子４ａを受信回路部３の出力端に、他方のリード端子４ｂを回路基板１の接地点ＧＮＤ（図２参照）にそれぞれ接続した状態で実装され、回路基板１においてＧＰＳアンテナ素子２が実装される一面（図１（ａ）における上面）には、少なくとも、前記一面側に位置するサージアブソーバ素子４の一方のリード端子４ａを覆う形で、金属製のシールドケース５が設けられている。
(Embodiment 1)
As shown in FIGS. 1 to 3, the antenna device of the present embodiment includes a
ＧＰＳアンテナ素子２は、ＧＰＳ用の人工衛星が送信するＧＰＳ用信号を受信するためのもので、ＧＰＳ用信号の周波数（おおよそ１５７５．４２ＭＨｚ）を中心とする周波数帯域の信号を受信できるように構成されている。本実施形態では、このようなＧＰＳアンテナ素子２として、例えば、誘電率が高いセラミック製のアンテナ基体の両面に、導体として銅ペーストや銀ペーストを塗布することで、一面がアンテナ面（受波面）、他面がアース面（接地面）となるように構成された平面型の誘電体アンテナを用いている。尚、このような誘電体アンテナは、従来周知のものを採用することができるから、詳細な説明については省略する。
The
受信回路部３は、ＧＰＳアンテナ素子２で受信したＧＰＳ用信号を増幅して、伝送用の同軸ケーブルに出力することで、ＧＰＳ用信号をアンテナ装置から基地局（図示せず）に伝送する際に、ＧＰＳ用信号が減衰して認識できなくなって、ＧＰＳ用信号が復調できなくなってしまうことを防止するためのものである。この受信回路部３は、抵抗やコンデンサ等の各種電子部品を回路基板１に実装することで構成され、具体的には、図２に示すように、３つのアンプ３０ａ〜３０ｃと、３つのバンドパスフィルタ３１ａ〜３１ｃとが交互に直列接続されることで構成されている。ここで、アンプ３０ａ〜３０ｃは、いずれも所定の利得が得られるように電気信号の増幅を行うものである。また、バンドパスフィルタ３１ａ〜３１ｃは、３次のバンドパスフィルタを構成しており、いずれもＧＰＳ用信号の周波数（おおよそ１５７５．４２ＭＨｚ）を中心とする周波数帯域の信号のみを透過するように構成されている。したがって、このような受信回路部３によれば、ＧＰＳアンテナ素子２が出力する電気信号のうち１５７５．４２ＭＨｚを中心とした周波数帯の電気信号のみを利得が所定値となるように増幅し、これにより得られた電気信号を出力するようになっている。
The receiving
サージアブソーバ素子４は、図１（ａ）に示すように、略円柱状の本体部４ｃと、該本体部４ｃの軸方向両端部に突設された一対のリード端子４ａ，４ｂとを有するディスクリートタイプの素子であり、例えば、既存のバリスタ（例えば、酸化亜鉛バリスタ等）や、アレスタ等を用いている。そして、このサージアブソーバ素子４は、図２に示すように、一方のリード端子４ａが受信回路部３の出力端（バンドパスフィルタ３１ｃの出力端）に、他方のリード端子４ｂが回路基板１の接地点ＧＮＤに接続されることで、避雷器としての作用を発揮する。
As shown in FIG. 1 (a), the
回路基板１は、絶縁基板の両面に薄肉の銅板（銅箔）を積層してなる銅張積層板からなり、図３に示すように、その平面形状が略正八角形状に形成されている。なお、図１（ａ），（ｂ）では、図面の簡略化のために回路基板１を長方形状として図示している。
The
回路基板１の一面（図１（ａ）における上面）と他面（図１（ｂ）における下面）の両方それぞれには、前記銅板をパターニングすることによって、ＧＰＳアンテナ素子２と受信回路部３用の各種電子部品とサージアブソーバ素子４とを用いて図２に示すような回路を構成するための回路パターン（図示せず）、及び接地点（グランドライン）ＧＮＤが形成されている。
Both the one surface of the circuit board 1 (upper surface in FIG. 1 (a)) and the other surface (lower surface in FIG. 1 (b)) are patterned for the
ここで、回路基板１の一面及び他面それぞれの前記回路パターンには、ＧＰＳアンテナ素子２が接続されるランド（図示せず）、サージアブソーバ素子４の一対のリード端子４ａ，４ｂそれぞれが接続されるランド（回路基板１の一面側に設けられ一方のリード端子４ａが接続されるランドを符号Ｌ１、回路基板１の一面側に設けられ他方のリード端子４ｂが接続されるランドを符号Ｌ２、回路基板１の他面側に設けられ一方のリード端子４ａが接続されるランドを符号Ｌ３、回路基板１の他面側に設けられ他方のリード端子４ｂが接続されるランドを符号Ｌ４でそれぞれ示す）、この他、受信回路部３を構成する電子部品が接続されるランド（図示せず）などが設けられている。さらに、回路基板１の一面側の前記回路パターンには、後述するケーブル７ｇが接続されるランド（図示せず）が設けられている。
Here, a land (not shown) to which the
ここで、ＧＰＳアンテナ素子２が接続されるランドは、ＧＰＳアンテナ素子２が回路基板１の中心位置から偏移された位置に実装されるように回路基板１に設けられ、サージアブソーバ素子実装用のランドＬ１〜Ｌ４は、サージアブソーバ素子４を回路基板１に実装した際にサージアブソーバ素子４が回路基板１の中心位置からＧＰＳアンテナ素子２と反対側に偏移した位置に位置するように回路基板１に設けられている。
Here, the land to which the
また、回路基板１には、回路基板１を厚み方向に貫通するスルーホールが設けられており、例えば、ＧＰＳアンテナ素子２が接続されるランドにはＧＰＳアンテナ素子２用のスルーホール（図示せず）が、サージアブソーバ素子４の一方のリード端子４ａが接続されるランドＬ１，Ｌ３には当該リード端子４ａ用のスルーホール１ａが、サージアブソーバ素子４の他方のリード端子４ｂが接続されるランドＬ２，Ｌ４には当該リード端子４ｂ用のスルーホール１ｂが、回路基板１の略中央部にはケーブル７ｇ用のスルーホール１ｃが、それぞれ形成される。スルーホール１ａの内周面には、ランドＬ１，Ｌ３を電気的に接続する貫通孔配線（図示せず）が形成され、スルーホール１ｂにも同様にランドＬ２，Ｌ４を電気的に接続する貫通孔配線（図示せず）が形成されている。尚、図３では、スルーホール１ｃのみを図示し、その他のスルーホールを省略している。
The
さらに、回路基板１の外縁部には、図３に示すように、回路基板１の外周を四等分するようにして、位置決め用の孔部１ｄが４つ設けられている。尚、この位置決め用の孔部１ｄは、図１（ａ）では省略している。
Further, as shown in FIG. 3, the outer edge portion of the
以上述べた回路基板１には、上述したＧＰＳアンテナ素子２と、受信回路部３と、サージアブソーバ素子４とが次のようにして実装される。すなわち、ＧＰＳアンテナ素子２は、上述したＧＰＳアンテナ素子２用のスルーホールを用いて、アース面を回路基板１の一面に接触させた状態で、回路基板１の一面側に実装される。また、受信回路部３を構成する電子部品群は、上述した受信回路部３用のスルーホールを用いて回路基板１の一面側に実装されており、これにより、受信回路部３が回路基板１の一面側に実装される。なお、各種部品の実装は、対応部品の端子とランドとを半田付けにより電気的且つ機械的に接続することで行われる。
On the
一方、サージアブソーバ素子４は、両方のリード端子４ａ，４ｂの先部が回路基板１の他面側（図１（ｂ）における下面側）に位置するように両方のリード端子４ａ，４ｂを個別にスルーホール１ａ，１ｂに貫装させるとともに、本体部４ｃを回路基板１の一面側に位置させた状態で、リード端子４ａを回路基板１の他面側のランドＬ３に半田付けするとともに、リード端子４ｂを回路基板１の他面側のランドＬ４に半田付けして、電気的且つ機械的に接続することで回路基板１に実装される。
On the other hand, in the
上述したようにＧＰＳアンテナ素子２と、受信回路部３と、サージアブソーバ素子４とが回路基板１に実装されることで、図２に示すような回路が構成される。
As described above, the
シールドケース５は、金属製のものであって、図１（ａ），（ｂ）に示すように、回路基板１の一面側に位置するサージアブソーバ素子４の一方のリード端子４ａと、回路基板１の一面側において一方のリード端子４ａが電気的に接続されたランドＬ１とを覆うことができる程度の大きさの略矩形箱状に形成されている。このシールドケース５は、回路基板１に対向する面が開口されるとともに、サージアブソーバ素子４の本体部４ｃとリード端子４ａの接続部分を通す開口部（図示せず）を備えている。
The
そして、ＧＰＳアンテナ素子２と、受信回路部３と、サージアブソーバ素子４とが実装された回路基板１には、シールドケース５が次のようにして取り付けられる。すなわち、シールドケース５は、導電性接着剤や半田等を用いて、回路基板１においてＧＰＳアンテナ素子２が実装される一面側に、該一面側に位置するサージアブソーバ素子４の一方のリード端子４ａ及びランドＬ１を覆うようにして固着され、同時に接地点ＧＮＤに接続される。
The
次に、回路基板１が収納されるケース６について説明する。ケース６は、図３に示すように、回路基板１が一面側（図３における上面側）に搭載されるボディ７と、該ボディ７の一面側に被着されて回路基板１を覆うレドーム８とで構成されている。
Next, the
ボディ７は、例えば、アルミニウムや、亜鉛合金等の軽量金属製のダイキャストを用いて略円盤状に形成されており、その外縁部には、ボディ７とレドーム８の結合に用いられる結合ねじＳ１〜Ｓ４が個別に挿通されるねじ挿通孔７ａ〜７ｄが外縁部を周方向に略４等分するようにして設けられている。また、ボディ７の一面側には、回路基板１の４つの位置決め用の孔部１ｄにそれぞれ凹凸嵌合する位置決め用の突起（図示せず）を有し、回路基板１が位置決めされた状態で載置される支持部７ｅが一体に設けられている。加えて、ボディ７の他面側の中央部には、ＧＰＳアンテナ素子２で受信したＧＰＳ用信号を基地局に伝送するための同軸ケーブル（高周波用同軸ケーブル）を接続するコネクタ７ｆが設けられている。このコネクタ７ｆはリード線等のケーブル７ｇを用いて回路基板１に実装される受信回路部３の出力端に接続される。したがって、コネクタ７ｆに同軸ケーブルを接続することで、上記同軸ケーブルが受信回路部３の出力端に接続され、これにより基地局にＧＰＳ用信号が伝送できるようになっている。
The
レドーム８は、熱可塑性樹脂（例えばポリカーボネイトや、フッ素樹脂、ポリフェニレンオキサイド（ＰＰＯ））等のＧＰＳ用信号を遮断しないような材料を用いて、底面が開口した中空の略円錐形状に形成されている。また、レドーム８の底面側の縁部には、ボディ７の各ねじ挿通孔７ａ〜７ｄを挿通した結合ねじＳ１〜Ｓ４が個別に螺着されるねじ孔８ａ〜８ｄが設けられている。ここで、レドーム８を略円錐状としているのは、屋外に設置されるアンテナ装置に、ほこりの堆積や、積雪が生じにくく、また鳥が止まりにくいようにするためである。すなわち、レドーム８を略円錐状に形成することで、ほこりの堆積予防、及び積雪予防、並びに害鳥忌避等を実現している。
The
次に、本実施形態のアンテナ装置の組み立て方法について説明する。まず、上述したようにＧＰＳアンテナ素子２と、受信回路部３と、サージアブソーバ素子４と、シールドケース５とが取り付けられた回路基板１を、回路基板１の位置決め用の孔部１ｄとボディ７の位置決め用の突起とを凹凸嵌合させた状態でボディ７の支持部７ｅに載置する。これに並行して、ボディ７のコネクタ７ｆに一端が接続されたケーブル７ｇの他端を、回路基板１のスルーホール１ｃを通して回路基板１の一面側に導出し、導出したケーブル７ｇの他端を回路基板１の一面側に実装されている受信回路部３の出力端に半田付け等によって接続する。この後に、レドーム８を、ボディ７に搭載した回路基板１を覆うようにしてボディ７に被せて、ボディ７のねじ挿通孔７ａ〜７ｄをそれぞれ挿通させた結合ねじＳ１〜Ｓ４を、レドーム８のねじ孔８ａ〜８ｄに個別に螺着することで、ボディ７とレドーム８とを結合し、これにより本実施形態のアンテナ装置が完成する。
Next, a method for assembling the antenna device of this embodiment will be described. First, as described above, the
そして、本実施形態のアンテナ装置は、屋外の所定位置に設置された支持ポールの頂部に取り付けられるとともに、基地局に同軸ケーブルを用いて接続された状態で使用に供され、例えば、基地局の動作タイミングの同期用の時刻データの取得や、地震予知等を行うために用いられる。尚、アンテナ装置の動作については、従来のものと同様であるから説明を省略する。 The antenna device of the present embodiment is attached to the top of a support pole installed at a predetermined position outdoors, and is used in a state of being connected to a base station using a coaxial cable. It is used to acquire time data for operation timing synchronization and earthquake prediction. Since the operation of the antenna device is the same as that of the conventional device, the description thereof is omitted.
以上述べたように、本実施形態のアンテナ装置によれば、サージアブソーバ素子４を備えているので、耐雷サージ性能を向上できる。加えて、回路基板１においてＧＰＳアンテナ素子２が実装される一面側に位置するサージアブソーバ素子４の一方のリード端子４ａを、金属製のシールドケース５で覆うようにしているので、一方のリード端子４ａに電流が流れることによって生じる磁界等による輻射ノイズを、ＧＰＳアンテナ素子２に伝播しないようにシールドケース５で遮断できる。これによりＧＰＳアンテナ素子２が出力する電気信号に、サージアブソーバ素子４を設けたことに起因する輻射ノイズが混入することを抑制できて、ＧＰＳ用信号の復調が十分に行えるようになる。
As described above, according to the antenna device of the present embodiment, since the
特に、シールドケース５は、回路基板１の一面側に位置するサージアブソーバ素子４の一方のリード端子４ａと、回路基板１の一面側においてサージアブソーバ素子４の一方のリード端子４ａが接続されたランドＬ１とを覆う形に形成されているので、一方のリード端子４ａが接続されたランドＬ１に電流が流れることによって生じる磁界等による輻射ノイズもＧＰＳアンテナ素子２に伝播しないようにシールドケース５で遮断できるから、ＧＰＳアンテナ素子２が出力する電気信号に、サージアブソーバ素子４を設けたことに起因する輻射ノイズが混入されることがさらに抑制できる。
In particular, the
なお、シールドケース５としては、サージアブソーバ素子４の一方のリード端子４ａのみを覆う形に形成されたものを用いてもよいが、上記の理由からランドＬ１も覆う形に形成したほうがよりよい効果が得られるため好ましい。
The
また、回路基板１には、ＧＰＳアンテナ素子２用のスルーホール（図示せず）を、回路基板１の中心位置から偏移された位置に設けるとともに、サージアブソーバ素子４の一対のリード端子４ａ，４ｂ用のスルーホール１ａ，１ｂを、回路基板１の中心位置からＧＰＳアンテナ素子２用のスルーホールと反対側に偏移された位置に設けている。
The
そのため、回路基板１には、ＧＰＳアンテナ素子２が、回路基板１の中心位置から偏移させて実装され、サージアブソーバ素子４が、回路基板１の中心位置からＧＰＳアンテナ素子２と反対側に偏移させて実装されることになるから、ＧＰＳアンテナ素子２から、アンテナ装置の近傍の金属板（図示せず）までの空間距離が一様にならなくなり、その結果、上記の空間距離が一様であることに起因する利得減衰を低減できるという効果を奏する。
Therefore, the
ところで、図１（ａ），（ｂ）に示す例では、受信回路部３とサージアブソーバ素子４を、回路基板１の一面側（すなわちＧＰＳアンテナ素子２が実装されている面側）に設けるようにしているが、図４（ａ）に示すように、受信回路部３を回路基板１の他面側に実装できるように回路基板１の構成を変形してもよい。
By the way, in the example shown in FIGS. 1A and 1B, the receiving
このようにすれば、受信回路部３とＧＰＳアンテナ素子２との間に、接地点ＧＮＤを有する回路基板１が介在されることになるので、受信回路部３で生じる輻射ノイズがＧＰＳアンテナ素子２に伝播されることを抑制でき、これによりＧＰＳアンテナ素子２が出力する電気信号に、受信回路部３の輻射ノイズが混入することを抑制できる。
In this way, since the
また、図４（ｂ）に示すように、サージアブソーバ素子４を回路基板１の他面側に実装できるように回路基板１の構成を変形してもよい。この場合、サージアブソーバ素子４は、両方のリード端子４ａ，４ｂの先部が回路基板１の一面側に位置するように両方のリード端子４ａ，４ｂを個別にスルーホールに貫装させるとともに、本体部４ｃを回路基板１の他面側に位置させた状態で、リード端子４ａを回路基板１の一面側のランドＬ１に半田付けするとともに、リード端子４ｂを回路基板１の一面側のランドＬ２に半田付けして、電気的且つ機械的に接続することで回路基板１に実装される。この場合においても、シールドケース５は、回路基板１においてＧＰＳアンテナ素子２が実装される一面側に位置するサージアブソーバ素子４の一方のリード端子４ａ及びランドＬ１を覆うように形成されている。
Further, as shown in FIG. 4B, the configuration of the
このようにすれば、回路基板１においてＧＰＳアンテナ素子２が実装される一面側には、サージアブソーバ素子４のリード端子４ａ，４ｂの先部のみが位置することになるので、サージアブソーバ素子４の本体部４ｃが回路基板１の一面側に位置している場合に比べて、両リード端子４ａ，４ｂにおいて回路基板１の一面側に位置する長さを短くでき、しかも、サージアブソーバ素子４の本体部４ｃとＧＰＳアンテナ素子２との間には、接地点ＧＮＤを有する回路基板１が介在されることになるので、サージアブソーバ素子４の本体部４ｃで生じる輻射ノイズがＧＰＳアンテナ素子２に伝播され難くなる。そのため、図１（ａ），（ｂ）及び図４（ａ）に示すように、サージアブソーバ素子４の本体部４ｃが前記一面側に位置する場合に比べて、ＧＰＳアンテナ素子２が出力する電気信号に輻射ノイズが混入されることを抑制できる。
In this way, only the tip portions of the
さらに、図４（ｃ）に示すように、図４（ｂ）に示す例において受信回路部３を回路基板１の他面側に実装できるように、すなわち、受信回路部３とサージアブソーバ４の両方を回路基板１の他面側に実装できるように回路基板１の構成を変形してもよい。
Further, as shown in FIG. 4C, in the example shown in FIG. 4B, the receiving
このようにすれば、図４（ａ）と同様に、受信回路部３の輻射ノイズがＧＰＳアンテナ素子２の出力する電気信号に混入されることを抑制できる上に、図４（ｂ）と同様に、サージアブソーバ素子４の本体部４ｃが前記一面側に位置する場合に比べて、ＧＰＳアンテナ素子２が出力する電気信号に輻射ノイズが混入されることを抑制できるようになる。
If it does in this way, it can control that radiation noise of receiving
尚、回路基板１や、ケース６の形状は上記の例に限られるものではなく、適宜変形することが可能である。また、シールドケース５の形状も上記の例に限られるものではなく、回路基板１においてＧＰＳアンテナ素子２が実装される一面側に位置するサージアブソーバ素子４の一方のリード端子４ａ及びランドＬ１を覆って、リード端子４ａ及びランドＬ１とＧＰＳアンテナ素子２とを空間的に遮断できるような形状であればよい。ここで、空間的に遮断とは、リード端子４ａ及びランドＬ１がシールドケース５で完全に密閉されているようなものを指すのではなく、リード端子４ａ及びランドＬ１に電流が流れることによって生じる磁界等の影響を低減できる程度のものであればよい。
The shapes of the
また、本実施形態のアンテナ装置は、基地局の動作タイミングの同期用の時刻データを取得や、地震予知用の測位データの取得等の所定位置に設置された状態での用途に適した構成であるが、本実施形態のアンテナ装置の用途は上記のような用途に限定されるものではない。上記の点は、後述する実施形態２〜４においても同様である。
In addition, the antenna device of the present embodiment has a configuration suitable for use in a state where it is installed at a predetermined position such as acquisition of time data for synchronization of operation timing of the base station and acquisition of positioning data for earthquake prediction. However, the application of the antenna device of the present embodiment is not limited to the above application. The above points also apply to
（実施形態２）
本実施形態のアンテナ装置は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、ＧＰＳアンテナ素子２と、受信回路部３とが実装される回路基板１と、回路基板１を収納するケース６（図３参照）とを備え、回路基板１には、一対のリード端子４ａ，４ｂを有するサージアブソーバ素子４が、一方のリード端子４ａを受信回路部３の出力端に、他方のリード端子４ｂを回路基板１の接地点ＧＮＤにそれぞれ接続した状態で実装され、回路基板１においてＧＰＳアンテナ素子２が実装される一面（図５（ａ）における上面）には、シールドケース５０が設けられている。ここで、シールドケース５０は、金属製のものであって、図５（ａ），（ｂ）に示すように、回路基板１の一面側に対向する面が開口されるとともに、回路基板１の一面側に位置するサージアブソーバ素子４全体及びランドＬ１，Ｌ２の全てを覆うことができる程度の大きさの略矩形箱状に形成されている。
(Embodiment 2)
As shown in FIGS. 5A and 5B, the antenna device of the present embodiment includes a
すなわち、本実施形態のアンテナ装置は、回路基板１の一面側に位置するサージアブソーバ素子４の一方のリード端子４ａ及びランドＬ１を覆うシールドケース５ではなく、回路基板１の一面側に位置するサージアブソーバ素子４全体及びランドＬ１，Ｌ２の全てを覆うシールドケース５０を備えている点で、上記実施形態１のアンテナ装置と異なっている。尚、その他の構成については上記実施形態１のアンテナ装置と同様であるから、同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
That is, the antenna device of the present embodiment is not a
したがって、本実施形態のアンテナ装置によれば、サージアブソーバ素子４を備えているので、耐雷サージ性能を向上できるという効果を奏する。加えて、金属製のシールドケース５０で、回路基板１においてＧＰＳアンテナ素子２が実装される一面側に位置するサージアブソーバ素子４の一方のリード端子４ａだけではなく、前記一面側に位置するサージアブソーバ素子４全体を覆うようにしているので、一方のリード端子４ａに電流が流れることによって生じる磁界による輻射ノイズに加えて、他方のリード端子４ｂやサージアブソーバ素子４の本体部４ｃで生じる輻射ノイズがＧＰＳアンテナ素子２に伝播されることを防止できる。これによりＧＰＳアンテナ素子２が出力する電気信号に、サージアブソーバ素子４を設けたことに起因する輻射ノイズが混入されることをさらに抑制できて、ＧＰＳ用信号の復調が十分に行えるようになるという効果を奏する。
Therefore, according to the antenna device of the present embodiment, since the
また、本実施形態におけるシールドケース５０は、一方のリード端子４ａが接続されたランドＬ１だけでなく、他方のリード端子４ｂが接続されたランドＬ２も覆う形に形成されているから、ランドＬ２に電流が流れることによって生じる磁界等による輻射ノイズもＧＰＳアンテナ素子２に伝播しないようにシールドケース５０で遮断でき、ＧＰＳアンテナ素子２が出力する電気信号に、サージアブソーバ素子４を設けたことに起因する輻射ノイズが混入されることがさらに抑制できる。なお、シールドケース５０としては、サージアブソーバ素子４全体のみを覆う形（つまりランドＬ１，Ｌ２は覆わない形）に形成されたものを用いてもよいが、上記の理由からランドＬ１，Ｌ２も覆う形に形成したほうがよりよい効果が得られるため好ましい。
Further, the
ところで、図５（ａ），（ｂ）に示す例では、受信回路部３とサージアブソーバ素子４を、回路基板１の一面側（すなわちＧＰＳアンテナ素子２が実装されている面側）に設けるようにしているが、図６（ａ）に示すように、受信回路部３を回路基板１の他面側に実装できるように回路基板１の構成を変形してもよい。
By the way, in the example shown in FIGS. 5A and 5B, the receiving
このようにすれば、受信回路部３とＧＰＳアンテナ素子２との間に、接地点ＧＮＤを有する回路基板１が介在されることになるので、受信回路部３の輻射ノイズがＧＰＳアンテナ素子２の出力する電気信号に混入されることを抑制できる。
In this way, since the
また、実施形態１で述べたように、サージアブソーバ素子４を回路基板１の他面側に実装できるように回路基板１の構成を変形してもよい。この場合、シールドケース５０は、図６（ｂ）に示すように、回路基板１においてＧＰＳアンテナ素子２が実装される一面側に位置するサージアブソーバ素子４の両方のリード端子４ａ，４ｂ及びランドＬ１，Ｌ２の全てを覆うことができる程度の大きさの略矩形箱状に形成されている。
Further, as described in the first embodiment, the configuration of the
このようにすれば、サージアブソーバ素子４の本体部４ｃとＧＰＳアンテナ素子２との間に、接地点ＧＮＤを有する回路基板１が介在されることになるので、サージアブソーバ素子４の本体部４ｃの輻射ノイズがＧＰＳアンテナ素子２に伝播され難くなる。
In this way, since the
さらに、図６（ｃ）に示すように、図６（ｂ）の例において受信回路部３を回路基板１の他面側に実装できるように、すなわち、受信回路部３とサージアブソーバ４の両方を回路基板１の他面側に実装できるように回路基板１の構成を変形してもよい。
Furthermore, as shown in FIG. 6C, in the example of FIG. 6B, the receiving
このようにすれば、図６（ｂ）の例による効果に加えて、受信回路部３の輻射ノイズがＧＰＳアンテナ素子２の出力する電気信号に混入されることを抑制できる。
If it does in this way, in addition to the effect by the example of Drawing 6 (b), it can control that radiation noise of receiving
（実施形態３）
本実施形態のアンテナ装置は、図７（ａ），（ｂ）に示すように、ＧＰＳアンテナ素子２と、受信回路部３とが実装される回路基板１と、回路基板１を収納するケース６（図３参照）とを備え、回路基板１には、一対のリード端子４ａ，４ｂを有するサージアブソーバ素子４が、一方のリード端子４ａを受信回路部３の出力端に、他方のリード端子４ｂを回路基板１の接地点ＧＮＤにそれぞれ接続した状態で実装され、回路基板１においてＧＰＳアンテナ素子２が実装される一面（図７（ａ）における上面）には、シールドケース５１が設けられている。ここで、シールドケース５１は、金属製のものであって、図７（ａ），（ｂ）に示すように、回路基板１の一面側に対向する面が開口されるとともに、回路基板１の一面側に位置するＧＰＳアンテナ素子２を除く電子部品（サージアブソーバ素子４及び受信回路部３）を全てとランドＬ１，Ｌ２とを覆うことができる程度の大きさの箱状に形成されている。
(Embodiment 3)
As shown in FIGS. 7A and 7B, the antenna device of the present embodiment includes a
すなわち、本実施形態のアンテナ装置は、回路基板１の一面側に位置するサージアブソーバ素子４全体及びランドＬ１，Ｌ２を覆う実施形態２のようなシールドケース５０ではなく、回路基板１の一面側に位置するサージアブソーバ素子４、ランドＬ１，Ｌ２、及び受信回路部３を全て覆うシールドケース５１を備えている点で、上記実施形態２のアンテナ装置と異なっている。尚、その他の構成については上記実施形態１または２のアンテナ装置と同様であるから、同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
That is, the antenna device of the present embodiment is not on the
したがって、本実施形態のアンテナ装置によれば、実施形態２と同様の効果を奏する上に、シールドケース５１で、回路基板１においてＧＰＳアンテナ素子２が実装される一面側に位置するサージアブソーバ素子４の一方のリード端子４ａだけではなく、前記一面側に位置するサージアブソーバ素子４及び受信回路部３を全て覆うようにしているので、一方のリード端子４ａに電流が流れることによって生じる磁界等による輻射ノイズのみならず、他方のリード端子４ｂやサージアブソーバ素子４の本体部４ｃで生じる輻射ノイズと受信回路部３の輻射ノイズがＧＰＳアンテナ素子２に伝播されることを防止できるから、ＧＰＳアンテナ素子２が出力する電気信号に、サージアブソーバ素子４を設けたことに起因する輻射ノイズのみならず、受信回路部３の輻射ノイズが混入されることをさらに抑制できて、ＧＰＳ用信号の復調が十分に行えるようになる。
Therefore, according to the antenna device of the present embodiment, the same effects as those of the second embodiment can be obtained, and the
ところで、図７（ａ），（ｂ）に示す例では、受信回路部３とサージアブソーバ素子４を、回路基板１の一面側（すなわちＧＰＳアンテナ素子２が実装されている面側）に設けるようにしているが、図８（ａ）に示すように、受信回路部３を回路基板１の他面側に実装できるように回路基板１の構成を変形してもよい。
By the way, in the example shown in FIGS. 7A and 7B, the receiving
このようにすれば、シールドケース５１で受信回路部３を覆わなくても、受信回路部３とＧＰＳアンテナ素子２との間に、接地点ＧＮＤを有する回路基板１が介在されることになるので、受信回路部３の輻射ノイズがＧＰＳアンテナ素子２に伝播され難くなって、受信回路部３の輻射ノイズがＧＰＳアンテナ素子２の出力する電気信号に混入されることを抑制できる。
In this way, the
また、サージアブソーバ素子４を回路基板１の他面側に実装できるように回路基板１の構成を変形してもよい。この場合、シールドケース５１は、図８（ｂ）に示すように、回路基板１の一面側に位置するサージアブソーバ素子４の両方のリード端子４ａ，４ｂと、ランドＬ１，Ｌ２と、受信回路部３とを全て覆うように形成されている。
Further, the configuration of the
このようにすれば、シールドケース５１でサージアブソーバ素子４の本体部４ｃを覆わなくても、サージアブソーバ素子４の本体部４ｃとＧＰＳアンテナ素子２との間に、接地点ＧＮＤを有する回路基板１が介在されることになるので、サージアブソーバ素子４の本体部４ｃの輻射ノイズがＧＰＳアンテナ素子２に伝播され難くなる。
In this way, the
さらに、図８（ｃ）に示すように、図８（ｂ）の例において受信回路部３を回路基板１の他面側に実装できるように、すなわち、受信回路部３とサージアブソーバ４の両方を回路基板１の他面側に実装できるように回路基板１の構成を変形してもよい。
Further, as shown in FIG. 8C, in the example of FIG. 8B, the receiving
このようにすれば、サージアブソーバ素子４の本体部４ｃ及び受信回路部３と、ＧＰＳアンテナ素子２との間に、接地点ＧＮＤを有する回路基板１が介在されることになるので、サージアブソーバ素子４の本体部４ｃ及び受信回路部３の輻射ノイズがＧＰＳアンテナ素子２に伝播され難くなる。また、回路基板１の一面側では、サージアブソーバ素子４の両リード端子４ａ，４ｂを含む回路部がシールドケース５１で覆われているので、これらリード端子４ａ，４ｂの輻射ノイズがＧＰＳアンテナ素子２に伝播されなくなる。その結果、ＧＰＳアンテナ素子２が出力する電気信号に、サージアブソーバ素子４を設けたことに起因する輻射ノイズと、受信回路部３の輻射ノイズが混入されることを抑制できる。
In this way, since the
（実施形態４）
本実施形態のアンテナ装置は、図９及び図１０に示すように、ＧＰＳアンテナ素子２と、受信回路部３と、サージアブソーバ素子４とが実装される回路基板１０と、回路基板１０が搭載されるボディ７及びサージアブソーバ素子４を覆う金属製のシールドケース５３が固定されるレドーム８０からなり回路基板１０を収納するケース６０と、レドーム８０をボディ７に被着した際に、レドーム８０に固定されているシールドケース５３を、回路基板１０の接地点ＧＮＤに接続する接地手段とを備えている。尚、以下の説明において、上記実施形態１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 4)
As shown in FIGS. 9 and 10, the antenna device of this embodiment includes a
回路基板１０は、上記実施形態１の回路基板１と同様のものであるが、図９（ａ）及び図１０に示すように、受信回路部３が回路基板１０においてＧＰＳアンテナ素子２が実装される一面側（図９（ａ）における紙面手前側）と反対側の他面側（図９（ａ）における紙面奥側）に実装されるように構成されている点で異なっている。また、回路基板１０は、回路基板１０の接地点ＧＮＤに接続された第１接地片１ｅが外周面に突設されている点でも上記実施形態１の回路基板１と異なっている。ここで、第１接地片１ｅには、結合ねじＳ１が挿通される第１孔部１ｆが貫設されている。
The
そして、本実施形態の回路基板１０には、ＧＰＳアンテナ素子２と、受信回路部３と、サージアブソーバ素子４とが次のようにして実装される。すなわち、ＧＰＳアンテナ素子２は、上述したＧＰＳアンテナ素子２用のスルーホールを用いて、アース面を回路基板１０の一面に接触させた状態で、回路基板１０の一面側に実装され、受信回路部３は、受信回路部３用の電子部品を上述した受信回路部３用のスルーホールを用いて回路基板１０の他面側に実装することで、回路基板１０に実装される。また、サージアブソーバ素子４は、両方のリード端子４ａ，４ｂの先部が回路基板１０の他面側に位置するように両方のリード端子４ａ，４ｂを個別にスルーホール１ａ，１ｂに貫装させるとともに、本体部４ｃを回路基板１０の一面側に位置させた状態で、各リード端子４ａ，４ｂを回路基板１０の他面側に半田付けすることで回路基板１０に実装される。そして、これらＧＰＳアンテナ素子２と、受信回路部３と、サージアブソーバ素子４とが回路基板１０に実装されることで、図２に示すような回路が構成される。
And the
シールドケース５３は、金属製のものであって、図９（ａ）及び図１０に示すように、底面が開口した箱状に形成され、実施形態２と同様に回路基板１０の一面側に位置するサージアブソーバ素子４及びランドＬ１，Ｌ２を覆うことができる程度の大きさを有するシールド部５３ａと、結合ねじＳ１が挿通される第２孔部５３ｃを有してシールド部５３ａの側面に突設される第２接地片５３ｂとを一体に備えている。
The
次に、回路基板１０が収納されるケース６０について説明する。ケース６０は、図１０に示すように、回路基板１０が一面側に搭載されるボディ７と、該ボディ７の一面側に被着されて回路基板１０を覆うレドーム８０とで構成されている。
Next, the
レドーム８０は、上記実施形態１で述べたレドーム８と同様のものであるが、ねじ孔８ａ近傍の内周面に、シールドケース５３が固定されるリブ８ｅが一体に突設されている点で異なっている。このリブ８ｅの底面（すなわち、ボディ７に搭載される回路基板１０と対向する面）には、第２接地片５３ｂの第２孔部５３ｃがねじ孔８ａに連通するようにしてシールドケース５３を嵌入可能な収納凹所８ｆが設けられている。ここで、収納凹所８ｆの内形寸法は、シールドケース５３のシールド部５３ａの外形寸法と略同形状に形成してあり、これによりシールドケース５３のシールド部５３ａを収納凹所８ｆに嵌入することで、シールドケース５３をリブ８ｅに固定できるようになっている。
The
また、リブ８ｅは、ケース６０に回路基板１０を収納した際に（換言すれば、回路基板１０を搭載したボディ７にレドーム８０を被着した際に）、図９（ａ）に示すように、シールド部５３ａがサージアブソーバ素子４を覆う位置に位置するとともに、第２接地片５３ｂが第２孔部５３ｃと第１孔部１ｇが連通するようにして第１接地片１ｅに重ね合わされる位置に位置するように、シールドケース５３を位置決めして回路基板１０の一面側に配置できるように形成されている。
Further, the
すなわち、本実施形態のアンテナ装置では、ボディ７に設けられ、ボディ７とレドーム８０の結合に用いられる結合ねじＳ１が挿通されるねじ挿通孔７ａと、レドーム８０に設けられ、ねじ挿通孔７ａを挿通した結合ねじＳ１が螺着されるねじ孔８ａと、結合ねじＳ１が挿通される第１孔部１ｆを有して回路基板１０に突設され、回路基板１０の接地点ＧＮＤに接続される第１接地片１ｅと、結合ねじＳ１が挿通される第２孔部５３ｃを有してシールドケース５３に突設されるとともに、第２孔部５３ｃが第１孔部１ｆに連通するように第１接地片１ｅに重ね合わされる第２接地片５３ｂとで上述の接地手段を構成しており、ねじ挿通孔７ａを挿通させた結合ねじＳ１を、第１孔部１ｆと第２孔部５３ｃに挿通させるとともに、ねじ孔８ａに螺着してボディ７とレドーム８０を結合することによって、シールドケース５３が安定して回路基板１０の接地点ＧＮＤに接続されるようになっている。そして、ボディ７とレドーム８０を結合した際には、第１接地片１ｅと第２接地片５３ｃが、ボディ７とレドーム８０で狭持されることになるから、第１接触片１ｅと第２接触片５３ｃの接触が確実に行われることになる。
That is, in the antenna device of the present embodiment, the
次に、本実施形態のアンテナ装置の組み立て方法について説明する。まず、アンテナ装置は、上述したようにＧＰＳアンテナ素子２と、受信回路部３と、サージアブソーバ素子４とが取り付けられた回路基板１０を、回路基板１０の位置決め用の孔部１ｄとボディ７の位置決め用の突起とを凹凸嵌合させた状態でボディ７の支持部７ｅに載置する。これに並行して、ボディ７のコネクタ７ｆに一端が接続されたケーブル７ｇの他端を、回路基板１０のスルーホール１ｃを通して回路基板１０の一面側に導出し、導出したケーブル７ｇの他端を回路基板１０の他面側に実装されている受信回路部３の出力端に半田付け等によって接続する。
Next, a method for assembling the antenna device of this embodiment will be described. First, as described above, the antenna device includes the
この後に、シールド部５３ａをリブ８ｅの収納凹所８ｆに嵌入することで、シールドケース５３が固定されたレドーム８０を、ボディ７に搭載した回路基板１０を覆うようにしてボディ７に被せる。このとき、上述したように、シールドケース５３は、図９（ａ）に示すように、シールド部５３ａがサージアブソーバ素子４を覆う位置に位置するとともに、第２接地片５３ｂが第２孔部５３ｃと第１孔部１ｇが連通するようにして第１接地片１ｅに重ねあわされる位置に位置するようにして、回路基板１０の一面側に配置される。
Thereafter, the
そして、ボディ７のねじ挿通孔７ａを挿通させた結合ねじＳ１を、第１孔部１ｆと第２孔部５３ｃに挿通させるとともに、レドーム８０のねじ孔８ａに螺着するとともに、ボディ７のねじ挿通孔７ｂ〜７ｄをそれぞれ挿通させた結合ねじＳ２〜Ｓ４を、レドーム８０のねじ孔８ｂ〜８ｄに個別に螺着することで、ボディ７とレドーム８０とを結合する。これにより、シールドケース５３が、回路基板１０の一面側においてサージアブソーバ素子４を覆う位置に位置するとともに、上記の接地手段により接地点ＧＮＤに接続されることになり、これにより本実施形態のアンテナ装置が完成する。
Then, the coupling screw S1 inserted through the
そして、本実施形態のアンテナ装置は、屋外の所定位置に設置された支持ポールの頂部に取り付けられるとともに、基地局に同軸ケーブルを用いて接続した状態で使用に供され、例えば、基地局の動作タイミングの同期用の時刻データの取得や、地震予知等を行うために用いられる。尚、アンテナ装置の動作については、従来のものと同様であるから説明を省略する。 The antenna device of the present embodiment is attached to the top of a support pole installed at a predetermined outdoor position, and is used in a state of being connected to the base station using a coaxial cable. For example, the operation of the base station It is used to acquire time data for timing synchronization and earthquake prediction. Since the operation of the antenna device is the same as that of the conventional device, the description thereof is omitted.
以上述べたように、本実施形態のアンテナ装置によれば、サージアブソーバ素子４を備えているので、耐雷サージ性能を向上できるという効果を奏する。加えて、金属製のシールドケース５３で、回路基板１０においてＧＰＳアンテナ素子２が実装される一面側に位置するサージアブソーバ素子４を覆うようにしているので、一方のリード端子４ａの輻射ノイズに加えて、他方のリード端子４ｂやサージアブソーバ素子４の本体部４ｃの輻射ノイズがＧＰＳアンテナ素子２に伝播されることがなくなり、これによりＧＰＳアンテナ素子２が出力する電気信号に、サージアブソーバ素子４を設けたことに起因する輻射ノイズが混入することを抑制できて、ＧＰＳ用信号の復調が十分に行えるようになるという効果を奏する。
As described above, according to the antenna device of the present embodiment, since the
また、回路基板１０には、回路基板１と同様に、ＧＰＳアンテナ素子２用のスルーホール（図示せず）を、回路基板１０の中心位置から偏移された位置に設けるとともに、サージアブソーバ素子４の一対のリード端子４ａ，４ｂ用のスルーホール１ａ，１ｂを、回路基板１０の中心位置からＧＰＳアンテナ素子２用のスルーホールと反対側に偏移された位置に設けているので、ＧＰＳアンテナ素子２から、アンテナ装置の近傍の金属板（図示せず）までの空間距離が一様にならなくなり、これにより上記の空間距離が一様であることに起因する利得減衰を低減できるという効果を奏する。
Similarly to the
さらに、レドーム８０にシールドケース５３を固定しているので、レドーム８０をボディ７に被着することで、シールドケース５３を回路基板１０の一面側に設けることができ、これにより実施形態１とは異なりシールドケース５３を回路基板１０に半田付け等で固着する必要がなくなるから、組み立て作業が容易に行えるようになるという効果を奏する。
Furthermore, since the
加えて、レドーム８０をボディ７から取り外した際には、同時にシールドケース５３が回路基板１０から取り外されるので、レドーム８０をボディ７から取り外すだけの簡単な作業で、半田クラックや半田付け忘れ等のサージアブソーバ素子４と回路基板１０の接続部分の状態や、サージアブソーバ素子４自体の状態等を目視により即座に確認できるという効果を奏する。また、シールドケースと回路基板の接地点ＧＮＤを接続する接地手段を、レドーム８０とボディ７を結合するための既存の極めて簡単な結合構造を利用して実現しているので、コストを安く抑えることができるという効果を奏する。
In addition, when the
ところで、上述した回路基板１０におけるＧＰＳアンテナ素子２、受信回路部３、及びサージアブソーバ素子４の実装形態は、上記実施形態２で述べた図６（ａ）と同様であるが、図５（ａ），（ｂ）に示すものと同様に受信回路部３とサージアブソーバ素子４の両方を回路基板の一面側に実装するようにしてもよいし、図６（ｂ）に示すものと同様に受信回路部３を回路基板の一面側に、サージアブソーバ素子４を回路基板の他面側にそれぞれ実装するようにしてもよいし、図６（ｃ）に示すものと同様に受信回路部３とサージアブソーバ素子４の両方を回路基板の他面側に実装するようにしてもよい。尚、各実装形態の違いによる効果は上記実施形態２で述べたとおりであるから、本実施形態では説明を省略する。
By the way, the mounting form of the
尚、本実施形態におけるシールドケース５３のシールド部５３ａは、回路基板１の一面側に位置するサージアブソーバ素子４及びランドＬ１，Ｌ２を覆う形に形成されているが、シールド部５３ａの形状は上記の例に限られるものではなく、例えば、実施形態１で述べたように、回路基板１の一面側に位置するサージアブソーバ素子４の一方のリード端子４ａ及びランドＬ１（又はリード端子４ａのみ）を覆う形のものであってもよいし、実施形態２で述べたように、回路基板１の一面側に位置するサージアブソーバ素子４全体のみを覆う形のものであってもよいし、実施形態３で述べたように、回路基板１の一面側に位置するサージアブソーバ素子４、ランドＬ１，Ｌ２及び受信回路部３（又はサージアブソーバ素子４及び受信回路部３）を全て覆うような形のものであってもよい。
The
また、本実施形態のケース６０では、ボディ７に結合ねじＳ１〜Ｓ４が挿通されるねじ挿通孔を設け、レドーム８０に、ねじ挿通孔を挿通した結合ねじＳ１〜Ｓ４が螺着されるねじ孔を設けるようにしているが、逆に、レドーム８０に結合ねじＳ１〜Ｓ４が挿通されるねじ挿通孔を設け、ボディ７に、ねじ挿通孔を挿通した結合ねじＳ１〜Ｓ４が螺着されるねじ孔を設けるようにしてもよい。この点は、実施形態１〜３のケース６においても同様である。
In the
１ 回路基板
２ ＧＰＳアンテナ素子
３ 受信回路部
４ サージアブソーバ素子
４ａ，４ｂ リード端子
５ シールドケース
DESCRIPTION OF
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