JP5878366B2 - In-vehicle antenna device and in-vehicle antenna - Google Patents
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Description
本発明は、電波受信時に車載電装品から混するノイズを低減することができる車載アンテナに関する。 The present invention relates to a vehicle-mounted antenna that can reduce noise mixed from vehicle-mounted electrical components when receiving radio waves.
車載アンテナでは、車載アンテナで電波を受信する際、車載電装品からのノイズが受信電波に混入し、車載アンテナの受信性能を低下させ、場合によっては、通信が遮断される現象が確認されている。 For in-vehicle antennas, when receiving radio waves with the in-vehicle antenna, noise from in-vehicle electrical components is mixed into the received radio waves, reducing the reception performance of the in-vehicle antenna, and in some cases it has been confirmed that communication is interrupted .
このノイズを低減させるため、従来、所望の帯域を受信するための主アンテナとノイズスキャン用アンテナの2つのアンテナを備え、主アンテナで受信した信号にノイズスキャン用アンテナで受信した信号を逆相加算することにより、ノイズ成分を打ち消して低減させる構造を有するアンテナがある(例えば、特許文献1参照)。 In order to reduce this noise, two main antennas, a main antenna for receiving a desired band and a noise scanning antenna, have been provided, and the signal received by the noise scanning antenna is added to the signal received by the main antenna. By doing so, there is an antenna having a structure that cancels and reduces noise components (see, for example, Patent Document 1).
また、パッチアンテナのGND背面前面に電波吸収材を配置し、当該パッチアンテナで電波を受信する際にパッチアンテナへのノイズの回込みを抑制する構造を有するアンテナがある(例えば、特許文献2参照)。 In addition, there is an antenna having a structure in which a radio wave absorber is disposed on the front surface of the back surface of the GND of the patch antenna, and noise is circulated to the patch antenna when receiving radio waves with the patch antenna (see, for example, Patent Document 2). ).
ところが、上記構造を有するアンテナでは、主アンテナ以外に、ノイズキャンセル用のアンテナや逆相加算回路が必要になったり、電波吸収材が必要となったりして、アンテナの構造が複雑化、大型化したり、高コストになったりするという問題がある。 However, in the antenna having the above structure, an antenna for noise cancellation, a negative phase addition circuit, or a radio wave absorber is required in addition to the main antenna, and the structure of the antenna becomes complicated and large. Or high cost.
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、簡易な構造、かつ、低コストで車載電装品からのノイズの影響を受けにくい車載アンテナを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle-mounted antenna that has a simple structure, is low in cost, and is less susceptible to noise from vehicle-mounted electrical components.
この欄においては、発明に対する理解を容易にするため、必要に応じて「発明を実施するための形態」欄において用いた符号を付すが、この符号によって請求の範囲を限定することを意味するものではない。 In this column, in order to facilitate understanding of the invention, the reference numerals used in the “Mode for Carrying Out the Invention” column are attached as necessary, which means that the scope of claims is limited by this reference numeral. is not.
上記「発明が解決しようとする課題」において述べた問題を解決するためになされた発明は、導電性を有し、板状に形成されたGND板(10)と、GND板(10)の片面に、GND基板の中心位置から偏心した位置に設置されたモノポールアンテナ素子(20)と、を備えた車載アンテナ(1)であって、GND板(10)におけるモノポールアンテナ素子(20)が配置された位置よりもGND板(10)の中心位置側の一部に穴部(12)を設けたことを特徴とするものである。 The invention made in order to solve the problems described in “Problems to be Solved by the Invention” includes a GND plate (10) having a conductive shape and a single side of the GND plate (10). And a monopole antenna element (20) installed at a position decentered from the center position of the GND board, wherein the monopole antenna element (20) on the GND plate (10) A hole (12) is provided in a part on the center position side of the GND plate (10) with respect to the disposed position.
このような車載アンテナ(1)は、簡易な構造、かつ、低コストで車載電装品からのノイズの影響を受けにくい車載アンテナ(1)とすることができる。以下、その理由を説明する。 Such a vehicle-mounted antenna (1) can be a vehicle-mounted antenna (1) that has a simple structure, is low in cost, and is less susceptible to noise from vehicle-mounted electrical components. The reason will be described below.
GND板(10)に穴部(12)がある場合、車載電装品で発生し、受信電波に混入する誘起電流(ノイズ)に対する経路長が、穴部(12)がない場合に比べ長くなる。したがって、その誘起電流の周波数においては、共振しなくなり、これにより、その周波数におけるノイズの影響が低減される。 When the hole (12) is provided in the GND plate (10), the path length with respect to the induced current (noise) generated in the vehicle-mounted electrical component and mixed in the received radio wave is longer than that when there is no hole (12). Therefore, resonance does not occur at the frequency of the induced current, thereby reducing the influence of noise at that frequency.
例えば、図3(a)に、GND板(10)の片面にモノポールアンテナ素子が設けられている形状のアンテナの場合(使用周波数帯域700[MHz])の誘起電流の電流経路を示す。なお、図3中、矢印が誘起電流の流れる方向を示している。 For example, FIG. 3A shows a current path of an induced current in the case of an antenna having a shape in which a monopole antenna element is provided on one side of the GND plate (10) (use frequency band 700 [MHz]). In FIG. 3, an arrow indicates the direction in which the induced current flows.
これに対し、GND板(10)に穴部(12)がある場合には、図3(b)に示すように、誘起電流が基板上の穴部(12)を迂回している。
このように、穴部(12)によって、誘起電流を迂回させることで、誘起電流に対する経路長を長くし、共振を防止して、ノイズ(誘起電流)の影響を低減する。
On the other hand, when the GND plate (10) has the hole (12), the induced current bypasses the hole (12) on the substrate as shown in FIG. 3 (b).
Thus, by bypassing the induced current through the hole (12), the path length for the induced current is lengthened, resonance is prevented, and the influence of noise (induced current) is reduced.
このように、GND板(10)の一部に穴部(12)を設けるという簡易な構造とすることができ、かつ低コストでノイズの影響を受けにくい車載アンテナ(1)となる。
なお、穴部(12)は、貫通穴であってもよいし、止め穴でもよい。また、GND板(10)端に設けられる場合のように、一部か開放された穴であってもよい。
Thus, the vehicle-mounted antenna (1) can be made a simple structure in which the hole (12) is provided in a part of the GND plate (10), and is less susceptible to noise at a low cost.
The hole (12) may be a through hole or a stop hole. Further, as in the case of being provided at the end of the GND plate (10), it may be a partially opened hole.
ここで、「導電性を有し、板状に形成された」とは、GND板(10)が、全体として導電性を有していればよいことを意味しており、例えば、ベーク板のような非導電性材料の表面に銅のような導電性材料をプリントして形成されたものであってもよいし、導電性材料のみで形成されたものであってもよい。 Here, “having conductivity and formed in a plate shape” means that the GND plate (10) only needs to have conductivity as a whole. It may be formed by printing a conductive material such as copper on the surface of such a non-conductive material, or may be formed only by a conductive material.
また、「GND板(10)の中心位置」とは、幾何学的な中心位置を意味しており、例えば、GND板(10)が正方形、長方形、円形の場合はその中心点の位置をいい、楕円の場合には、2つの焦点の中心点の位置をいう。 The “center position of the GND plate (10)” means a geometric center position. For example, when the GND plate (10) is square, rectangular, or circular, the position of the center point is meant. In the case of an ellipse, it means the position of the center point of two focal points.
また、穴部(12)には、誘電材料、非導電性材料、磁性体材料のいずれかが充填されていても、穴部(12)がない場合に比べ、経路長が長くなる。したがって、使用周波数において共振を防止することができるので、ノイズの影響を低減させることができる。 Further , even if the hole (12) is filled with any one of a dielectric material, a non-conductive material, and a magnetic material, the path length becomes longer than when the hole (12) is not provided. Therefore, resonance can be prevented at the operating frequency, and the influence of noise can be reduced.
また、GND板(10)において、穴部(12)をモノポールアンテナ素子(20)の設置位置に最も近い端部から、使用周波数のλ/16以上離れたところに設けると、ノイズ低減効果が大きくなる。 Further , in the GND plate (10), when the hole (12) is provided at a position away from the end closest to the installation position of the monopole antenna element (20) by λ / 16 or more of the operating frequency, the noise reduction effect Becomes larger.
また、穴部(12)は、GND板(10)の端部を含まず、かつ、GND板(10)において、モノポールアンテナ素子(20)の設置位置に最も近い端部とモノポールアンテナ素子(20)の設置位置を結んだ直線に直角方向の幅が、穴部(12)の位置におけるGND板(10)の幅の60[%]以上であるよう形成にすると、ノイズ低減効果が大きくなる。 The hole portion (12) does not include the end portion of the GND plate (10), and the end portion closest to the installation position of the monopole antenna element (20) on the GND plate (10) and the monopole antenna element If the width in the direction perpendicular to the straight line connecting the installation positions of (20) is 60% or more of the width of the GND plate (10) at the position of the hole (12), the noise reduction effect is large. Become.
ここで、「GND板(10)の幅」とは、モノポールアンテナ素子(20)の設置位置に最も近い端部とモノポールアンテナ素子(20)の設置位置を結んだ直線に直角方向の長さであり、例えば、GND板(10)が長方形の場合、その短辺又は長辺の長さとなり、GND板(10)が楕円の場合、短軸又は長軸の長さとなる。 Here, “the width of the GND plate (10)” means the length in the direction perpendicular to the straight line connecting the end closest to the installation position of the monopole antenna element (20) and the installation position of the monopole antenna element (20). For example, when the GND plate (10) is rectangular, the length is the short side or the long side, and when the GND plate (10) is ellipse, the length is the short axis or the long axis.
さらに、穴部(12)は、GND板(10)の端部を含み、かつ、GND板(10)において、モノポールアンテナ素子(20)の設置位置に最も近い端部とモノポールアンテナ素子(20)の設置位置を結んだ直線に直角方向に、穴部(12)の位置において、導電性材料をGND板(10)の幅の30[%]以上残すように形成されているようにしても、ノイズ低減効果が大きくなる。 Furthermore , the hole (12) includes the end of the GND plate (10), and the end of the GND plate (10) closest to the installation position of the monopole antenna element (20) and the monopole antenna element ( 20) In a direction perpendicular to the straight line connecting the installation positions of 20), at the position of the hole (12), the conductive material is formed so as to leave 30% or more of the width of the GND plate (10). However, the noise reduction effect is increased.
本発明の別の側面は、導電性を有し、板状に形成されたGND板(10)と、GND板(10)の片面に、GND基板の中心位置から偏心した位置に設置されたモノポールアンテナ素子(20)と、を備えており、GND板(10)におけるモノポールアンテナ素子(20)が配置された位置よりもGND板(10)の中心位置側の一部に磁性体材料で形成された磁性部(50,52)を配置したことを特徴とする車載アンテナ(2)である。 Another aspect of the present invention is a conductive GND plate (10) formed in a plate shape, and a monolithic device installed on one side of the GND plate (10) at a position eccentric from the center position of the GND substrate. A pole antenna element (20), and a magnetic material on a part of the GND plate (10) closer to the center position than the position where the monopole antenna element (20) is arranged on the GND plate (10). An in-vehicle antenna (2) characterized in that the formed magnetic part (50, 52) is arranged.
このような、車載アンテナ(2)では、車載アンテナ(1)と同様、磁性体材料により、誘起電流に対する経路長が、穴部(12)がない場合に比べ長くなる。したがって、使用周波数において、誘起電流によって共振しなくなり、これにより、その使用周波数におけるノイズの影響が低減される。 Such, the vehicle antenna (2), similar to the car mounting antenna (1), a magnetic material, the path length for induced current is longer than that when there is no hole (12). Accordingly, resonance does not occur due to the induced current at the use frequency, thereby reducing the influence of noise at the use frequency.
磁性部(50,52)は、GND板(10)において、モノポールアンテナ素子(20)の設置位置に最も近い端部とモノポールアンテナ素子(20)の設置位置を結んだ直線に平行に2箇所配置すると、ノイズ低減効果が大きくなる。 Magnetic unit (50, 52), in the G ND plate (10), the monopole antenna elements (20) parallel to the straight line connecting the installation position of the end nearest the monopole antenna element in the installation position (20) When two places are arranged, the noise reduction effect is increased.
さらに、2箇所に配置されている各磁性部(50,52)の、GND板(10)において、モノポールアンテナ素子(20)の設置位置に最も近い端部とモノポールアンテナ素子(20)の設置位置を結んだ直線に直角方向の長さが、同じ方向のGND板(10)の長さの15[%]以上であるようにすると、ノイズ低減効果が大きくなる。 Further , in the GND plate (10) of each of the magnetic parts (50, 52) arranged at two locations, the end closest to the installation position of the monopole antenna element (20) and the monopole antenna element (20) When the length in the direction perpendicular to the straight line connecting the installation positions is 15% or more of the length of the GND plate (10) in the same direction, the noise reduction effect is increased.
以下、本発明が適用された実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
[第1実施形態]
図1は、本発明発明が適用された車載アンテナ1を車両60に搭載した状態を示した図である。車載アンテナ1は、図1(a)に示すように、車両60のルーフ62上に設置され、車載アンテナ1の出力は、ケーブル40で車載電装品であるECU70などに接続されている。また、車載アンテナ1は、図1(b)に示すように、樹脂製のケース7で覆われている。
Embodiments to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings. The embodiment of the present invention is not limited to the following embodiment, and can take various forms as long as they belong to the technical scope of the present invention.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a state in which a vehicle-mounted antenna 1 to which the present invention is applied is mounted on a vehicle 60. As shown in FIG. 1A, the in-vehicle antenna 1 is installed on a roof 62 of the vehicle 60, and the output of the in-vehicle antenna 1 is connected to an ECU 70 that is an in-vehicle electrical component by a cable 40. The on-vehicle antenna 1 is covered with a resin case 7 as shown in FIG.
なお、図1において、車両60に搭載されている車載アンテナ1は1個であるが、2個以上の車載アンテナ1が搭載される場合もある。
図2は、本発明が適用された車載アンテナ1の概略の構造を示す構造図である。図2に示すように、車載アンテナ1は、GND板10、モノポールアンテナ素子20、給電部30及びケーブル40を備えている。
In addition, in FIG. 1, the vehicle-mounted antenna 1 mounted in the vehicle 60 is one, However, Two or more vehicle-mounted antennas 1 may be mounted.
FIG. 2 is a structural diagram showing a schematic structure of the in-vehicle antenna 1 to which the present invention is applied. As shown in FIG. 2, the vehicle-mounted antenna 1 includes a GND plate 10, a monopole antenna element 20, a power feeding unit 30, and a cable 40.
GND板10は、鉄、銅、銀あるいはアルミニウムなどの金属材料などの導電性材料の板材を長方形に形成したものであり、車載アンテナ1の基準電位をGND電位に保っている。 The GND plate 10 is a plate made of a conductive material such as a metal material such as iron, copper, silver, or aluminum in a rectangular shape, and maintains the reference potential of the in-vehicle antenna 1 at the GND potential.
また、GND板10におけるモノポールアンテナ素子20が配置された位置よりもGND板10の中心位置側の一部に穴部12が設けられている。
この穴部12は、GND板10にプリントされている導電材料の膜を除去して長方形に形成されている止め穴となっている。
Further, a hole 12 is provided in a part of the GND board 10 on the center position side of the position where the monopole antenna element 20 is arranged.
The hole 12 is a stop hole formed in a rectangular shape by removing the conductive material film printed on the GND board 10.
穴部12は、長方形のGND板10の辺のうち、モノポールアンテナ素子20の設置位置に最も近い短辺から、使用周波数のλ/16以上離れた位置に設けられている。換言すれば、図4(a)に示すように、GND板10の短辺と穴部12の長辺のうち、GND10の短辺に近い側の長辺の間の距離がλ/16になっているということである。なお、「λ」は、車載アンテナ1で送受信される電波の周波数帯域の中心周波数fに対する波長である。 The hole 12 is provided at a position away from the short side closest to the installation position of the monopole antenna element 20 among the sides of the rectangular GND plate 10 by λ / 16 or more of the use frequency. In other words, as shown in FIG. 4A, the distance between the short side of the GND plate 10 and the long side of the hole 12 near the short side of the GND 10 is λ / 16. It is that. “Λ” is a wavelength with respect to the center frequency f of the frequency band of the radio wave transmitted and received by the vehicle-mounted antenna 1.
また、穴部12は、止め穴でなく、貫通穴としてもよい。また、穴部12に誘電材料、非導電性材料、磁性体材料のいずれかを充填してもよい。
穴部12は、長方形のGND板10の長辺端部を含まず、かつ、GND板10において、モノポールアンテナ素子20の設置位置に最も近い短辺とモノポールアンテナ素子20の設置位置を結んだ直線に直角方向の幅(図3(a)中「S2」で示す)が、穴部12の位置におけるGND板10の幅の60[%]以上であるように形成されている。
Moreover, the hole part 12 is good also as a through-hole instead of a stop hole. Further, the hole 12 may be filled with any one of a dielectric material, a non-conductive material, and a magnetic material.
The hole 12 does not include the long side end portion of the rectangular GND plate 10 and connects the short side closest to the installation position of the monopole antenna element 20 to the installation position of the monopole antenna element 20 on the GND plate 10. The width in a direction perpendicular to the straight line (indicated by “S2” in FIG. 3A) is 60% or more of the width of the GND plate 10 at the position of the hole 12.
つまり、穴部12の長辺の長さ(S2)は、GND板10の短辺の長さの60[%]以上になるように形成されている。
モノポールアンテナ素子20は、GND板10に対してほぼ垂直になるように設置され、一端が給電部30に接続されている。また、モノポールアンテナ素子20は、GND板10の中心位置から、短辺側に偏心した位置に設置されている。
That is, the length (S2) of the long side of the hole portion 12 is formed to be 60% or more of the length of the short side of the GND plate 10.
The monopole antenna element 20 is installed so as to be substantially perpendicular to the GND plate 10, and one end thereof is connected to the power feeding unit 30. Further, the monopole antenna element 20 is installed at a position eccentric from the center position of the GND plate 10 toward the short side.
ケーブル40は、モノポールアンテナ素子20の給電部30に出力信号となる電波を供給するとともに、給電部30からモノポールアンテナ素子20で受信した電波を図示しない受信機などの車載電装品に供給するための同軸ケーブルやフィーダ線などの高周波用ケーブルである。
(車載アンテナ1の特徴)
GND板の片面にモノポールアンテナ素子が設置されている形状の従来の車載アンテナ(使用周波数帯域700[MHz])に対して、車載電装品からのノイズとみなすことができる誘起電流が流れた場合の電流経路を図3(a)に示す。
The cable 40 supplies a radio wave as an output signal to the power feeding unit 30 of the monopole antenna element 20 and supplies a radio wave received by the monopole antenna element 20 from the power feeding unit 30 to an on-vehicle electrical component such as a receiver (not shown). For high-frequency cables such as coaxial cables and feeder wires.
(Features of in-vehicle antenna 1)
When an induced current that can be regarded as noise from in-vehicle electrical components flows with respect to a conventional in-vehicle antenna in which a monopole antenna element is installed on one side of a GND plate (use frequency band: 700 [MHz]) The current path is shown in FIG.
従来の車載アンテナでは、図3(a)に示すように、誘起電流は、GND板を、モノポールアンテナ素子側から反対端側(図3(a)中右側から左側)にほぼ一様に流れている。 In the conventional in-vehicle antenna, as shown in FIG. 3 (a), the induced current flows substantially uniformly from the monopole antenna element side to the opposite end side (right side to left side in FIG. 3 (a)). ing.
これに対し、GND板10に穴部12がある車載アンテナ1の場合には、図3(b)に示すように、誘起電流が基板上の穴部12を迂回している。
つまり、GND板10に穴部12がある場合、誘起電流に対する経路長が、穴部12がない場合に比べ長くなり、700[MHz]帯の周波数においては共振しなくなり、これにより、その周波数帯域におけるノイズの影響が低減されるのである。
On the other hand, in the case of the in-vehicle antenna 1 having the hole 12 in the GND plate 10, the induced current bypasses the hole 12 on the substrate as shown in FIG.
That is, when the GND plate 10 has the hole 12, the path length for the induced current is longer than when the hole 12 is not provided, and no resonance occurs at a frequency of 700 [MHz] band. This reduces the influence of noise.
このように、GND板10の一部に穴部12を設けるという簡易な構造とすることで、低コストでノイズの影響を受けにくい車載アンテナ1とすることができる。
また、穴部12に、誘電材料、非導電性材料、磁性体材料のいずれかが充填されていても、穴部12がない場合に比べ、経路長が長くなる。したがって、使用周波数において共振を防止することができるので、ノイズの影響を低減させることができる。
In this way, by using a simple structure in which the hole 12 is provided in a part of the GND plate 10, the vehicle-mounted antenna 1 can be obtained at low cost and hardly affected by noise.
Moreover, even if the hole 12 is filled with any one of a dielectric material, a non-conductive material, and a magnetic material, the path length is longer than when the hole 12 is not provided. Therefore, resonance can be prevented at the operating frequency, and the influence of noise can be reduced.
ここで、図4に基づいて、GND板10における穴部12の位置と幅がノイズ低減効果に与える影響について説明する。図4は、GND板10における穴部12の位置及び幅に対するノイズの低減量の関係を示す図である。 Here, based on FIG. 4, the influence which the position and width | variety of the hole 12 in the GND board 10 have on the noise reduction effect is demonstrated. FIG. 4 is a diagram showing the relationship of the noise reduction amount with respect to the position and width of the hole 12 in the GND plate 10.
まず、GND板10における穴部12の位置とノイズの低減量の関係について説明する。
図4(b)において、横軸は、GND板10の短辺長さ(X)に対する穴部12の位置(図4(a)に示す、GND板10の短辺からの距離S1)を、使用周波数の波長λを基準として表したもの(λ/X)である。
First, the relationship between the position of the hole 12 in the GND board 10 and the amount of noise reduction will be described.
4B, the horizontal axis indicates the position of the hole 12 with respect to the short side length (X) of the GND plate 10 (distance S1 from the short side of the GND plate 10 shown in FIG. 4A). This is expressed with reference to the wavelength λ of the used frequency (λ / X).
図4(b)に示すように、GND板10において、穴部12をモノポールアンテナ素子20の設置位置に最も近い短辺(長さX)から、使用周波数のλ/16以上離れたところに設けると、ノイズ低減効果が大きくなるという結果が得られた。 As shown in FIG. 4 (b), in the GND plate 10, the hole 12 is away from the short side (length X) closest to the installation position of the monopole antenna element 20 by λ / 16 or more of the operating frequency. When provided, the result that the noise reduction effect became large was obtained.
次に、穴部12の幅とノイズの低減量の関係について説明する。図4(c)において、横軸は、GND板10の短辺長さに対する穴部12の幅(穴部12の長辺長さ)の割合を示している。 Next, the relationship between the width of the hole 12 and the amount of noise reduction will be described. In FIG. 4C, the horizontal axis indicates the ratio of the width of the hole 12 (the long side length of the hole 12) to the short side length of the GND plate 10.
図4(c)に示すように、GND板10の短辺長さに対する穴部12の幅が、60[%]以下で、ノイズ低減効果が大きくなるという結果が得られた。
[第2実施形態]
次に、図5に基づいて、穴部12をGND板10の両長辺を含むように2箇所に形成した第2実施形態について説明する。図5は、GND板10における2つの穴部14,15の幅に対するノイズの低減量の関係を示す図である。
As shown in FIG. 4C, the result that the noise reduction effect is increased when the width of the hole 12 with respect to the short side length of the GND plate 10 is 60% or less is obtained.
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment in which the hole 12 is formed at two locations so as to include both long sides of the GND plate 10 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram showing the relationship of the amount of noise reduction with respect to the widths of the two holes 14 and 15 in the GND plate 10.
第2実施形態では、図5(a)に示すように、穴部14,15をGND板10の両長辺から内側に形成してある。つまり、GND板10の短辺の中央部に直角な部分を残して両長辺から長方形に2つの穴部14,15が形成されている。 In 2nd Embodiment, as shown to Fig.5 (a), the holes 14 and 15 are formed in the inner side from both long sides of the GND board 10. As shown in FIG. That is, the two holes 14 and 15 are formed in a rectangular shape from both long sides, leaving a portion perpendicular to the center of the short side of the GND plate 10.
そして、2つの穴部14,15の長辺の長さの和が、GND板10の短辺の長さの70[%]より小さくなる(換言すれば、導電性材料の幅(図5(a)中「S3」で示す)をGND板10の幅の30[%]以上残す)ように形成してある。 The sum of the lengths of the long sides of the two holes 14 and 15 is smaller than 70% of the length of the short side of the GND plate 10 (in other words, the width of the conductive material (FIG. 5 ( a) indicated by “S3” in (a) is left so as to remain 30% or more of the width of the GND plate 10).
ここで、図4(b)に、GND板10の短辺の長さに対する2つの穴部14,15の長辺の長さの和とノイズの低減量の関係を示す。図4(b)に示すように、GND板10の短辺の長さに対する2つの穴部14,15の長辺の長さの和の比率が70[%]より小さくなると、ノイズ低減量が大きくなる。 Here, FIG. 4B shows the relationship between the sum of the lengths of the long sides of the two holes 14 and 15 and the amount of noise reduction with respect to the length of the short side of the GND plate 10. As shown in FIG. 4B, when the ratio of the sum of the long side lengths of the two holes 14 and 15 to the short side length of the GND plate 10 is smaller than 70 [%], the noise reduction amount is reduced. growing.
したがって、2つの穴部14,15の長辺の長さの和を、GND板10の短辺の長さの70[%]より小さくするとノイズ低減効果が大きくなる。
[第3実施形態]
次に、図6に基づき、穴部12の代わりに、磁性体材料を用いた第3実施形態について説明する。図6は、穴部12の代わりに磁性体材料を用いた車載アンテナ2の概略の構造を示す図である。
Therefore, if the sum of the lengths of the long sides of the two holes 14 and 15 is made smaller than 70 [%] of the length of the short side of the GND plate 10, the noise reduction effect is increased.
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment using a magnetic material instead of the hole 12 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram showing a schematic structure of the in-vehicle antenna 2 using a magnetic material instead of the hole 12.
車載アンテナ2は、第1実施形態における車載アンテナ1の穴部12の代わりに、GND板10におけるモノポールアンテナ素子20が配置された位置よりもGND板10の中心位置側の一部に磁性体材料で形成された磁性部50を配置したものである。 The in-vehicle antenna 2 has a magnetic material on a part of the GND plate 10 closer to the center position than the position where the monopole antenna element 20 is arranged in the GND plate 10 instead of the hole 12 of the in-vehicle antenna 1 in the first embodiment. The magnetic part 50 made of a material is arranged.
より具体的には、図6に示すように、GND板10の2つの長辺に沿って、磁性体材料を長方形に形成した磁性部50,52が配置されている。
ここで、磁性体の物性は、複素透磁率μ=μ’−jμ”で表される。磁性体による電磁界への振る舞いとして遮断効果が知られている。
More specifically, as shown in FIG. 6, magnetic portions 50 and 52 in which a magnetic material is formed in a rectangular shape are arranged along two long sides of the GND plate 10.
Here, the physical property of the magnetic material is represented by the complex permeability μ = μ′−jμ ″. The blocking effect is known as the behavior of the magnetic material to the electromagnetic field.
遮断効果(Sとする)は、以下の式1で表される。 The blocking effect (assumed to be S) is expressed by the following formula 1.
ここで、 here,
t:磁性体の厚み
σ:磁性体の導電率
r:磁性体の抵抗率
x:磁性体の長手方向の長さ
y:磁性体の短手方向の長さ
f:使用電波の周波数
であり、複素透磁率μ=μ’−jμ”のμ’とμ”をパラメータに解析すると、μ’を設定したもののみ、基板上の誘起電流が抑えられる。これは磁性体の遮蔽効果により車両60の車体からのGND板10への誘起電流が抑制されたためである。
t: thickness of the magnetic material σ: electrical conductivity of the magnetic material r: resistivity of the magnetic material x: length of the magnetic material in the longitudinal direction y: length of the magnetic material in the short direction f: frequency of the used radio wave When μ ′ and μ ″ of the complex magnetic permeability μ = μ′−jμ ″ are analyzed as parameters, the induced current on the substrate can be suppressed only when μ ′ is set. This is because the induced current from the vehicle body of the vehicle 60 to the GND plate 10 is suppressed by the shielding effect of the magnetic material.
図7に、使用周波数700[MHz]の場合の磁性部50,52の磁性体の物性値による電流分布の変化を示す。図7(a)は、μ’=15、μ’’=0の場合の電流分布を示し、図7(b)には、μ’=1、μ’’=20の場合の電流分布を示す。 FIG. 7 shows changes in the current distribution depending on the physical properties of the magnetic bodies of the magnetic parts 50 and 52 when the operating frequency is 700 [MHz]. FIG. 7A shows the current distribution when μ ′ = 15 and μ ″ = 0, and FIG. 7B shows the current distribution when μ ′ = 1 and μ ″ = 20. .
このように、磁性部50,52の物性を変化させることにより、ノイズ低減効果を変化させることができる。
また、2箇所に配置されている各磁性部50,52の、GND板10において、モノポールアンテナ素子20の設置位置に最も近い端部とモノポールアンテナ素子20の設置位置を結んだ直線に直角方向の長さ(つまり、長方形の磁性部50,52の短辺の長さ)が、同じ方向のGND板10の長さの15[%]以上となっている。
Thus, the noise reduction effect can be changed by changing the physical properties of the magnetic parts 50 and 52.
Further, in the GND plate 10 of each of the magnetic parts 50 and 52 arranged at two locations, a right angle to a straight line connecting the end closest to the installation position of the monopole antenna element 20 and the installation position of the monopole antenna element 20. The length in the direction (that is, the length of the short sides of the rectangular magnetic parts 50 and 52) is 15% or more of the length of the GND plate 10 in the same direction.
ここで、図8に、GND板10の短辺の長さに対する2つの磁性部50,52の短辺の長さとノイズの低減量の関係を示す。図8(b)に示すように、GND板10の短辺の長さに対する2つの磁性部50,52のそれぞれの短辺の長さ(図8(a)中「D1]で示す)の比率が15[%]より小さくなると、ノイズ低減量が大きくなる。 Here, FIG. 8 shows the relationship between the length of the short sides of the two magnetic portions 50 and 52 and the amount of noise reduction with respect to the length of the short side of the GND plate 10. As shown in FIG. 8B, the ratio of the short side length of each of the two magnetic parts 50 and 52 to the short side length of the GND plate 10 (indicated by “D1” in FIG. 8A). When the value is smaller than 15%, the amount of noise reduction increases.
したがって、2つの磁性部50,52の短辺の長さが、GND板10の短辺の長さの15[%]より小さくするとノイズ低減効果が大きくなる。
このように、第1実施形態における穴部12の代わりに、磁性体材料で形成された磁性部50,52を用いても、車載アンテナ2のに対するノイズ低減効果を得ることができる。
[その他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
Therefore, if the length of the short sides of the two magnetic parts 50 and 52 is smaller than 15 [%] of the short side of the GND plate 10, the noise reduction effect is increased.
Thus, the noise reduction effect with respect to the vehicle-mounted antenna 2 can be obtained even if the magnetic parts 50 and 52 formed of a magnetic material are used instead of the hole 12 in the first embodiment.
[Other Embodiments]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this embodiment, A various aspect can be taken.
例えば、第1実施形態〜第3実施形態では、GND板10の形状を長方形としたが、正方形や円形あるいは楕円形であってもよい。さらに、車両60への搭載が容易となるように、非対称な形状であってもよい。 For example, in the first to third embodiments, the shape of the GND plate 10 is a rectangle, but it may be a square, a circle, or an ellipse. Further, the shape may be asymmetric so that mounting on the vehicle 60 is facilitated.
1…車載アンテナ、2…車載アンテナ、7…ケース、10…GND板、12,14,15…穴部、20…モノポールアンテナ素子、30…給電部、40…ケーブル、50,52…磁性部、60…車両。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Car-mounted antenna, 2 ... Car-mounted antenna, 7 ... Case, 10 ... GND board, 12, 14, 15 ... Hole part, 20 ... Monopole antenna element, 30 ... Feeding part, 40 ... Cable, 50, 52 ... Magnetic part 60 ... Vehicle.
Claims (8)
前記GND板の片面に、前記GND基板の中心位置から偏心した位置に設置されたモノポールアンテナ素子と、
を備える車載アンテナと、
前記車載アンテナを覆う樹脂製のケースと、
を備え、
前記GND板における前記モノポールアンテナ素子が配置された位置よりも前記GND板の中心位置側の一部に穴部を設けたことを特徴とする車載アンテナ装置。 A conductive GND plate formed in a plate shape;
A monopole antenna element installed on one side of the GND plate at a position eccentric from the center position of the GND substrate;
And a vehicle-mounted antenna that Ru with a,
A resin case covering the in-vehicle antenna;
With
A vehicle-mounted antenna device , wherein a hole is provided in a part of the GND plate on a side closer to a center position than a position where the monopole antenna element is arranged on the GND plate.
前記穴部には、誘電材料、非導電性材料、磁性体材料のいずれかが充填されていることを特徴とする車載アンテナ装置。 The in-vehicle antenna device according to claim 1,
The in-vehicle antenna device , wherein the hole is filled with any one of a dielectric material, a non-conductive material, and a magnetic material.
前記穴部は、前記GND板において、前記モノポールアンテナ素子の設置位置に最も近い端部から、使用周波数のλ/16以上離れたところに設けられていることを特徴とする車載アンテナ装置。 In the vehicle-mounted antenna device according to claim 1 or 2,
The in-vehicle antenna device according to claim 1, wherein the hole is provided in the GND plate at a distance of λ / 16 or more of a use frequency from an end closest to the installation position of the monopole antenna element.
前記穴部は、
前記GND板の端部を含まず、かつ、前記GND板において、前記モノポールアンテナ素子の設置位置に最も近い端部と前記モノポールアンテナ素子の設置位置を結んだ直線に直角方向の幅が、前記穴部の位置におけるGND板の幅の60[%]以上であるように形成されていることを特徴とする車載アンテナ装置。 In the vehicle-mounted antenna device according to any one of claims 1 to 3,
The hole is
Does not include the end of the GND plate, and in the GND plate, the width in the direction perpendicular to the straight line connecting the end closest to the installation position of the monopole antenna element and the installation position of the monopole antenna element is An in-vehicle antenna device characterized by being formed so as to be 60% or more of the width of the GND plate at the position of the hole.
前記穴部は、
前記GND板の端部を含み、かつ、前記GND板において、前記モノポールアンテナ素子の設置位置に最も近い端部と前記モノポールアンテナ素子の設置位置を結んだ直線に直角方向に、前記穴部の位置において、前記導電性材料をGND板の幅の30[%]以上残すように形成されていること特徴とする車載アンテナ装置。 In the vehicle-mounted antenna device according to any one of claims 1 to 3,
The hole is
The hole portion includes an end portion of the GND plate and is perpendicular to a straight line connecting the end portion closest to the installation position of the monopole antenna element and the installation position of the monopole antenna element in the GND plate. The in-vehicle antenna device is characterized in that the conductive material is left at 30 [%] or more of the width of the GND plate at the position.
前記GND板の片面に、前記GND基板の中心位置から偏心した位置に設置されたモノポールアンテナ素子と、
を備え、
前記GND板における前記モノポールアンテナ素子が配置された位置よりも前記GND板の中心位置側の一部に磁性体材料で形成された磁性部を配置したことを特徴とする車載アンテナ。 A conductive GND plate formed in a plate shape;
A monopole antenna element installed on one side of the GND plate at a position eccentric from the center position of the GND substrate;
With
An in-vehicle antenna, wherein a magnetic part made of a magnetic material is arranged at a part of the GND plate at a center position side of the GND plate from a position where the monopole antenna element is arranged.
前記磁性部は、
前記GND板において、前記モノポールアンテナ素子の設置位置に最も近い端部と前記モノポールアンテナ素子の設置位置を結んだ直線に平行に2箇所配置されていることを特徴とする車載アンテナ。 The in-vehicle antenna according to claim 6,
The magnetic part is
The in-vehicle antenna, wherein the GND plate is arranged at two locations parallel to a straight line connecting the end portion closest to the installation position of the monopole antenna element and the installation position of the monopole antenna element.
前記2箇所に配置されている各磁性部の、GND板において、モノポールアンテナ素子の設置位置に最も近い端部とモノポールアンテナ素子の設置位置を結んだ直線に直角方向の長さが、同じ方向のGND板の長さの15[%]以上であることを特徴とする車載アン
テナ。 The in-vehicle antenna according to claim 7,
In the GND plate of each of the magnetic parts arranged at the two locations, the length in the direction perpendicular to the straight line connecting the end closest to the installation position of the monopole antenna element and the installation position of the monopole antenna element is the same. A vehicle-mounted antenna characterized by being 15% or more of the length of the GND plate in the direction.
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