JP6064521B2

JP6064521B2 - Film antenna device

Info

Publication number: JP6064521B2
Application number: JP2012239256A
Authority: JP
Inventors: 三好　明; 明三好; 斉藤　一成; 一成斉藤; 鈴木　弘; 弘鈴木; 隆芳柏木; 明米屋
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2012-10-30
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2032-10-30
Also published as: JP2014090321A

Description

本発明は、フィルムにアンテナ素子部が形成されたフィルムアンテナ装置に関する。 The present invention relates to a film antenna device in which an antenna element portion is formed on a film.

従来、自動車に取り付けられて地上デジタル放送等の電波を受信するフィルムアンテナ装置が知られている。ここで、図６を参照して、従来の地上デジタル放送を受信するモノポールアンテナとしてのフィルムアンテナ装置３を説明する。図６は、フィルムアンテナ装置３の平面図である。 2. Description of the Related Art Conventionally, a film antenna device that is attached to an automobile and receives radio waves such as terrestrial digital broadcasting is known. Here, with reference to FIG. 6, the film antenna apparatus 3 as a monopole antenna which receives the conventional digital terrestrial broadcasting is demonstrated. FIG. 6 is a plan view of the film antenna device 3.

フィルムアンテナ装置３は、アンテナ素子部１００Ｃと、アンテナ素子部１００Ｃが形成される透明のフィルム部（図示略）と、アンテナ素子部１００Ｃを上面から覆う透明の保護層（図示略）と、ＲＦ（Radio Frequency）アンプ（図示略）と、を備える。この１枚のフィルム部は、一方の面に粘着面を有する。この粘着面を自動車のフロントガラスの内面に貼り付けることにより、フィルムアンテナ装置３は、自動車に取り付けられる。 The film antenna device 3 includes an antenna element portion 100C, a transparent film portion (not shown) on which the antenna element portion 100C is formed, a transparent protective layer (not shown) that covers the antenna element portion 100C from the upper surface, RF ( Radio Frequency) amplifier (not shown). This one film portion has an adhesive surface on one surface. The film antenna device 3 is attached to the automobile by attaching the adhesive surface to the inner surface of the windshield of the automobile.

アンテナ素子部１００Ｃは、銅箔等の導電体からなり、グランド側部１０と、給電側部２０Ｃと、を備える。グランド側部１０は、地上デジタル放送の受信機（チューナー及びデコーダ）にケーブル接続されたＲＦアンプのグランド端子に電気的に接続される。給電側部２０Ｃは、ＲＦアンプの給電端子に電気的に接続される。 The antenna element portion 100C is made of a conductor such as copper foil, and includes a ground side portion 10 and a power feeding side portion 20C. The ground side unit 10 is electrically connected to a ground terminal of an RF amplifier that is cable-connected to a digital terrestrial broadcast receiver (tuner and decoder). The power feeding side portion 20C is electrically connected to the power feeding terminal of the RF amplifier.

グランド側部１０は、グランド本体部１１と、グランド素子１２と、を備える。グランド本体部１１は、矩形の形状を有し、保護層から露出した接続部１１１を有する。接続部１１１は、ＲＦアンプのグランド端子に電気的に接続される。グランド素子１２は、所定幅の帯形状を有する。 The ground side portion 10 includes a ground main body portion 11 and a ground element 12. The ground main body 11 has a rectangular shape and has a connection portion 111 exposed from the protective layer. The connection unit 111 is electrically connected to the ground terminal of the RF amplifier. The ground element 12 has a band shape with a predetermined width.

給電側部２０Ｃは、給電本体部２１と、モノポールアンテナ素子２２と、を備える。給電本体部２１は、矩形の形状を有し、保護層から露出した接続部２１１を有する。接続部２１１は、ＲＦアンプの給電端子に電気的に接続される。モノポールアンテナ素子２２は、所定幅の帯形状を有し、その長手方向がグランド素子１２の長手方向に略垂直となるように配置されている。モノポールアンテナ素子２２の長手方向の長さは、受信する電波の１／４波長に対応する長さに調整されている。 The power feeding side portion 20 C includes a power feeding main body portion 21 and a monopole antenna element 22. The power feeding main body portion 21 has a rectangular shape and has a connection portion 211 exposed from the protective layer. The connection part 211 is electrically connected to the power supply terminal of the RF amplifier. The monopole antenna element 22 has a band shape with a predetermined width, and is arranged such that its longitudinal direction is substantially perpendicular to the longitudinal direction of the ground element 12. The length of the monopole antenna element 22 in the longitudinal direction is adjusted to a length corresponding to a quarter wavelength of the received radio wave.

フィルムアンテナ装置３は、グランド素子１２の長手方向が自動車のフロントガラスの端辺に沿って、その近傍に取り付けられる。 The film antenna device 3 is attached in the vicinity of the longitudinal direction of the ground element 12 along the edge of the windshield of the automobile.

ここで、図７及び図８を参照して、フィルムアンテナ装置３のアンテナ特性を説明する。図７は、フィルムアンテナ装置３における周波数に対するＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio：電圧定在波比）を示す図である。図８は、フィルムアンテナ装置３における周波数に対する放射効率を示す図である。 Here, with reference to FIG.7 and FIG.8, the antenna characteristic of the film antenna apparatus 3 is demonstrated. FIG. 7 is a diagram showing VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) with respect to frequency in the film antenna device 3. FIG. 8 is a diagram showing the radiation efficiency with respect to frequency in the film antenna device 3.

地上デジタル放送の周波数帯は、４７０〜７７０［ＭＨｚ］である。モノポールアンテナ素子２２の長手方向の長さは、約５３０［ＭＨｚ］で共振をとるように調整されている。 The frequency band of terrestrial digital broadcasting is 470 to 770 [MHz]. The length of the monopole antenna element 22 in the longitudinal direction is adjusted so as to resonate at about 530 [MHz].

図７に示すように、フィルムアンテナ装置３のＶＳＷＲについては、約５３０［ＭＨｚ］で低くなって共振がとれているが、そのＶＳＷＲが低い周波数の帯域幅が狭く、４７０〜７７０［ＭＨｚ］の約半分程度しか良好な特性が得られていない。また、図８に示すように、フィルムアンテナ装置３の放射効率が、５３０［ＭＨｚ］近傍で高くなり良好なマッチングの特性が得られているが、その良好な特性部分の帯域幅が狭く、４７０〜７７０［ＭＨｚ］の全てをカバーできていない。 As shown in FIG. 7, the VSWR of the film antenna device 3 is low at about 530 [MHz] and resonates, but the bandwidth of the low frequency of the VSWR is narrow and 470 to 770 [MHz]. Only about half of the properties have been obtained. Further, as shown in FIG. 8, the radiation efficiency of the film antenna device 3 is increased in the vicinity of 530 [MHz] and a good matching characteristic is obtained, but the bandwidth of the good characteristic portion is narrow, 470 All of up to 770 [MHz] cannot be covered.

また、広帯域化を図ったフィルムアンテナ装置が知られている。例えば、モノポールアンテナ素子に分枝素子を設け、当該分枝素子により広帯域特性の具有を図ったフィルムアンテナ装置が知られている（特許文献１参照）。また、モノポールアンテナ素子の近傍に無給電放射導体パターンを設けてトップローディングし、当該無給電放射導体パターンにより広帯域特性の具有を図ったフィルムアンテナ装置が知られている（特許文献２参照）。 In addition, a film antenna device having a wider bandwidth is known. For example, there is known a film antenna device in which a branching element is provided in a monopole antenna element, and the branching element has a broadband characteristic (see Patent Document 1). There is also known a film antenna device in which a parasitic radiation conductor pattern is provided in the vicinity of a monopole antenna element and is top-loaded, and the broadband antenna characteristic is provided by the parasitic radiation conductor pattern (see Patent Document 2).

特開２０１２−８４９４４号公報JP 2012-84944 A 特開２００９−３３４６０号公報JP 2009-33460 A

フィルムアンテナ装置のモノポールアンテナ素子は、フロントガラスの端辺に略垂直な方向（フロントガラスの内側方向）に延在し且つ透明でないため、自動車に乗車するドライバー及び同乗者の視界を遮る要素となる。このため、モノポールアンテナ素子の周辺の透明でないアンテナ素子が少ないほど好ましい。 Since the monopole antenna element of the film antenna device extends in a direction substantially perpendicular to the edge of the windshield (inner direction of the windshield) and is not transparent, it is an element that obstructs the driver's and passengers' rides in the automobile. Become. For this reason, it is preferable that the number of non-transparent antenna elements around the monopole antenna element is smaller.

しかし、従来の分枝素子又は無給電放射導体パターンを有するフィルムアンテナ装置は、広帯域化を図れるものの、アンテナ素子としての分枝素子又は無給電放射導体パターンが、ドライバー及び同乗者の視界を遮っていた。 However, although a conventional film antenna device having a branch element or a parasitic radiation conductor pattern can achieve a wide band, the branch element or the parasitic radiation conductor pattern as an antenna element blocks the view of the driver and passengers. It was.

本発明の課題は、通信する周波数を広帯域にするとともに、ドライバー及び同乗者の視界を遮ることを低減することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to make the frequency of communication wide, and to reduce the obstruction of the driver's and passenger's field of view.

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
絶縁性を有するフィルム上に形成された導電体のアンテナ素子部を備えるフィルムアンテナ装置であって、
前記アンテナ素子部は、
接地されたグランド本体部と、
前記グランド本体部に接続された帯形状のグランド素子と、
前記グランド素子に対向し、給電点を有する給電本体部と、
前記給電本体部に接続され、前記グランド素子の延在方向に略垂直な方向に延在する第１のアンテナ素子と、
前記給電本体部に接続され、前記グランド素子に対向し、当該グランド素子の延在方向に略平行な方向に延在する第２のアンテナ素子と、を備え、
前記第２のアンテナ素子は、長手方向が前記グランド素子と略平行で、且つ前記グランド素子と所定幅のギャップを形成し、前記グランド素子に対してボトムローディングされていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1
A film antenna device comprising an antenna element portion of a conductor formed on an insulating film,
The antenna element portion is
A grounded ground body, and
A band-shaped ground element connected to the ground body,
A power feeding main body portion facing the ground element and having a power feeding point;
A first antenna element connected to the power supply main body and extending in a direction substantially perpendicular to an extending direction of the ground element;
A second antenna element connected to the power supply main body, facing the ground element, and extending in a direction substantially parallel to the extending direction of the ground element ,
The second antenna element has a longitudinal direction substantially parallel to the ground element, forms a gap with a predetermined width with the ground element, and is bottom-loaded with respect to the ground element .

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のフィルムアンテナ装置において、
前記グランド素子に対向する前記給電本体部及び前記第２のアンテナ素子の前記略平行な方向の長さは、前記第１のアンテナ素子による共振周波数を含む所定の周波数帯に、前記グランド素子、前記給電本体部及び前記第２のアンテナ素子による共振周波数を含める長さであることを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the film antenna device according to claim 1,
The length of the power feeding main body portion facing the ground element and the second antenna element in the substantially parallel direction is set to a predetermined frequency band including a resonance frequency of the first antenna element, and the ground element, The length includes the resonance frequency of the power feeding main body and the second antenna element.

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のフィルムアンテナ装置において、
前記第１のアンテナ素子は、前記グランド素子の延在方向に略垂直な方向に延在するモノポールアンテナ素子であることを特徴とする。 The invention according to claim 3 is the film antenna device according to claim 1 or 2,
The first antenna element is a monopole antenna element extending in a direction substantially perpendicular to an extending direction of the ground element.

請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載のフィルムアンテナ装置において、
前記第１のアンテナ素子は、前記グランド素子の延在方向に略垂直な方向に延在する鉤形状の第１のループアンテナ素子であり、
前記アンテナ素子部は、
前記グランド本体部に接続された第２のループアンテナ素子を備え、
前記グランド本体部、前記給電本体部、前記第１及び第２のループアンテナ素子は、スリットを有するループアンテナを構成す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４のいずれか一項に記載のフィルムアンテナ装置において、
前記グランド素子は、車両ガラスの端辺に沿った近傍に配置されることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is the film antenna device according to claim 1 or 2,
The first antenna element is a hook-shaped first loop antenna element extending in a direction substantially perpendicular to an extending direction of the ground element,
The antenna element portion is
A second loop antenna element connected to the ground body,
The ground main body, the power feeding main body, and the first and second loop antenna elements constitute a loop antenna having a slit.
The invention according to claim 5 is the film antenna device according to any one of claims 1 to 4,
The ground element is disposed in the vicinity along the edge of the vehicle glass.

本発明によれば、通信する周波数を広帯域にできるとともに、ドライバー及び同乗者の視界を遮ることを低減できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to make the frequency to communicate into a wide band, it can reduce blocking the visual field of a driver and a passenger.

本発明の実施の形態のフィルムアンテナ装置の平面図である。It is a top view of the film antenna apparatus of an embodiment of the invention. アンテナ素子部の平面図である。It is a top view of an antenna element part. 実施の形態のフィルムアンテナ装置における周波数に対するＶＳＷＲを示す図である。It is a figure which shows VSWR with respect to the frequency in the film antenna apparatus of embodiment. 実施の形態のフィルムアンテナ装置における周波数に対する放射効率を示す図である。It is a figure which shows the radiation efficiency with respect to the frequency in the film antenna apparatus of embodiment. 変形例のフィルムアンテナ装置の平面図である。It is a top view of the film antenna apparatus of a modification. 従来のフィルムアンテナ装置の平面図である。It is a top view of the conventional film antenna apparatus. 従来のフィルムアンテナ装置における周波数に対するＶＳＷＲを示す図である。It is a figure which shows VSWR with respect to the frequency in the conventional film antenna apparatus. 従来のフィルムアンテナ装置における周波数に対する放射効率を示す図である。It is a figure which shows the radiation efficiency with respect to the frequency in the conventional film antenna apparatus.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。但し、本発明は、図示例に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the illustrated example.

（実施の形態）
図１〜図４を参照して、本実施の形態のフィルムアンテナ装置１を説明する。先ず、図１及び図２を参照して、フィルムアンテナ装置１の装置構成を説明する。図１は、本実施の形態のフィルムアンテナ装置１の平面図である。図２は、アンテナ素子部１００Ａの平面図である。 (Embodiment)
With reference to FIGS. 1-4, the film antenna apparatus 1 of this Embodiment is demonstrated. First, with reference to FIG.1 and FIG.2, the apparatus structure of the film antenna apparatus 1 is demonstrated. FIG. 1 is a plan view of a film antenna device 1 according to the present embodiment. FIG. 2 is a plan view of the antenna element unit 100A.

フィルムアンテナ装置１は、自動車に取り付けられて地上デジタル放送の電波を受信するアンテナ装置である。フィルムアンテナ装置１は、アンテナ素子部１００Ａと、フィルム２００と、保護層３００と、ＲＦアンプ４００と、を備える。 The film antenna device 1 is an antenna device that is attached to an automobile and receives radio waves of digital terrestrial broadcasting. The film antenna device 1 includes an antenna element unit 100A, a film 200, a protective layer 300, and an RF amplifier 400.

アンテナ素子部１００Ａは、導電体からなる。アンテナ素子部１００Ａの導電体は、例えばフィルム２００上に形成された銅箔である。しかし、これに限定されるものではなく、アンテナ素子部１００Ａが銀ペースト塗布やアルミ蒸着等によりフィルム２００上に形成され、その導電体が銀やアルミ等であることとしてもよい。 The antenna element portion 100A is made of a conductor. The conductor of the antenna element unit 100A is, for example, a copper foil formed on the film 200. However, the present invention is not limited to this, and the antenna element portion 100A may be formed on the film 200 by silver paste coating or aluminum vapor deposition, and the conductor may be silver or aluminum.

フィルム２００は、透明な絶縁性を有する樹脂であり、例えばＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）からなる。アンテナ素子部１００Ａは、フィルム２００の一方の面上に形成されている。フィルム２００のもう一方の面には、粘着面が形成され、剥離シート（図示略）が貼られている。保護層３００は、透明な絶縁性を有する樹脂であり、例えばＰＥＴからなる。保護層３００は、アンテナ素子部１００Ａが形成されたフィルム２００の面上に形成されて、アンテナ素子部１００Ａを保護する。 The film 200 is a resin having a transparent insulating property, and is made of, for example, PET (Polyethylene terephthalate). The antenna element portion 100A is formed on one surface of the film 200. An adhesive surface is formed on the other surface of the film 200, and a release sheet (not shown) is attached. The protective layer 300 is a resin having a transparent insulating property, and is made of, for example, PET. The protective layer 300 is formed on the surface of the film 200 on which the antenna element unit 100A is formed, and protects the antenna element unit 100A.

ＲＦアンプ４００は、自動車に設置された地上デジタル放送の受信機（図示略）に接続された同軸ケーブルである信号ケーブル（図示略）に接続された回路基板（図示略）と、当該回路基板を覆うトップケース及びボトムケースと、を有する。回路基板の電子回路は、アンテナ素子部１００Ａで受信された地上デジタル放送の電気信号を増幅して信号ケーブルを介して受信機に出力する増幅回路を有する。当該電子回路は、アンテナ素子部１００Ａに給電する金属バネの給電端子及びグランド端子を有する。トップケースをボトムケースに取り付けたケース内部に回路基板が収容される。給電端子及びグランド端子は、ボトムケースの底面から露出している。 The RF amplifier 400 includes a circuit board (not shown) connected to a signal cable (not shown) that is a coaxial cable connected to a digital terrestrial broadcast receiver (not shown) installed in an automobile, and the circuit board. A top case and a bottom case. The electronic circuit on the circuit board has an amplification circuit that amplifies the electric signal of the terrestrial digital broadcast received by the antenna element unit 100A and outputs the amplified signal to the receiver via the signal cable. The electronic circuit includes a power supply terminal of a metal spring that supplies power to the antenna element unit 100A and a ground terminal. A circuit board is accommodated in the case where the top case is attached to the bottom case. The power supply terminal and the ground terminal are exposed from the bottom surface of the bottom case.

アンテナ素子部１００Ａは、グランド側部１０と、給電側部２０Ａと、を備える。グランド側部１０は、ＲＦアンプ４００のグランド端子に電気的に接続される。給電側部２０Ａは、ＲＦアンプ４００の給電端子に電気的に接続される。 The antenna element portion 100A includes a ground side portion 10 and a power feeding side portion 20A. The ground side portion 10 is electrically connected to the ground terminal of the RF amplifier 400. The power feeding side portion 20A is electrically connected to the power feeding terminal of the RF amplifier 400.

グランド側部１０は、グランド本体部１１と、グランド素子１２と、を備える。グランド本体部１１は、矩形の形状を有し、保護層３００から露出した接続部１１１を有する。接続部１１１は、ＲＦアンプ４００のグランド端子に電気的に接続される。グランド素子１２は、所定幅の帯形状を有する素子である。 The ground side portion 10 includes a ground main body portion 11 and a ground element 12. The ground main body portion 11 has a rectangular shape and has a connection portion 111 exposed from the protective layer 300. The connection unit 111 is electrically connected to the ground terminal of the RF amplifier 400. The ground element 12 is an element having a band shape with a predetermined width.

給電側部２０Ａは、給電本体部２１と、モノポールアンテナ素子２２と、アンテナ素子２３と、を備える。給電本体部２１は、矩形の形状を有し、グランド素子１２に対向し、フィルムから露出した接続部２１１を有する。接続部２１１は、ＲＦアンプの給電端子に電気的に接続される。モノポールアンテナ素子２２は、所定幅の帯形状を有し、給電本体部２１に接続されている。アンテナ素子２３は、所定幅の帯形状を有し、給電本体部２１に接続されている。 The power feeding side portion 20A includes a power feeding main body portion 21, a monopole antenna element 22, and an antenna element 23. The power feeding main body portion 21 has a rectangular shape, and has a connection portion 211 facing the ground element 12 and exposed from the film. The connection part 211 is electrically connected to the power supply terminal of the RF amplifier. The monopole antenna element 22 has a band shape with a predetermined width and is connected to the power feeding main body 21. The antenna element 23 has a band shape with a predetermined width and is connected to the power feeding main body 21.

ここで、図２を参照して、アンテナ素子部１００Ａの形状を説明する。グランド素子１２の長手方向（延在方向）をＹ方向とし、Ｙ方向に垂直な方向をＸ方向とする。モノポールアンテナ素子２２は、その長手方向（延在方向）がＸ方向となるように配置されている。アンテナ素子２３は、グランド素子１２と所定幅のギャップを有し、その長手方向（延在方向）がグランド素子１２の長手方向に略平行な方向（Ｙ方向）となるように配置されている。なお、本願において、略平行又は略垂直とは、完全に平行又は垂直であることを含むものとする。 Here, the shape of the antenna element portion 100A will be described with reference to FIG. A longitudinal direction (extending direction) of the ground element 12 is a Y direction, and a direction perpendicular to the Y direction is an X direction. The monopole antenna element 22 is arranged such that its longitudinal direction (extending direction) is the X direction. The antenna element 23 has a gap with a predetermined width from the ground element 12, and is arranged such that its longitudinal direction (extending direction) is substantially parallel to the longitudinal direction of the ground element 12 (Y direction). In the present application, “substantially parallel or substantially perpendicular” includes completely parallel or perpendicular.

接続部２１１とＲＦアンプ４００の給電端子との接続点を給電点とする。給電点からモノポールアンテナ素子２２の先端までの長さをＬ１とする。長さＬ１は、１／４λ１（λ１：５３０［ＭＨｚ］に対応する波長）に調整されている。給電本体部２１及びアンテナ素子２３は、所定長の間隔をおいてグランド素子１２に対向している。グランド素子１２に対向する給電本体部２１からアンテナ素子２３の先端までの長さをＬ２とする。 A connection point between the connection unit 211 and the power supply terminal of the RF amplifier 400 is defined as a power supply point. The length from the feeding point to the tip of the monopole antenna element 22 is L1. The length L1 is adjusted to ¼λ1 (λ1: wavelength corresponding to 530 [MHz]). The power feeding main body 21 and the antenna element 23 are opposed to the ground element 12 with a predetermined length interval. The length from the power feeding main body 21 facing the ground element 12 to the tip of the antenna element 23 is L2.

アンテナ素子２３は、グランド素子１２に対して、ボトムローディングされている。このボトムローディングにより、複共振を得ることができる。長さＬ２を調整することで、グランド素子１２と給電本体部２１及びアンテナ素子２３との間の容量が変化して、共振周波数とモノポールアンテナのマッチングとが変化する。ここでは、複共振の周波数とモノポールアンテナのマッチングとが連動するため、これらの値を最適にするために、長さＬ２が調整される。例えば、長さＬ２は、新たな共振点の周波数が、地上デジタル放送の周波数帯内の約６８０［ＭＨｚ］となるように調整されているものとする。 The antenna element 23 is bottom-loaded with respect to the ground element 12 . Double resonance can be obtained by this bottom loading. By adjusting the length L2, the capacitance between the ground element 12, the power feeding main body 21 and the antenna element 23 changes, and the resonance frequency and the matching of the monopole antenna change. Here, since the frequency of the double resonance and the matching of the monopole antenna are linked, the length L2 is adjusted to optimize these values. For example, it is assumed that the length L2 is adjusted so that the frequency of the new resonance point is about 680 [MHz] within the frequency band of terrestrial digital broadcasting.

グランド素子１２の長手方向（Ｙ方向）の長さをＬ３とする。長さＬ３は、長い方が特性面で有利になりやすいが、コスト面で不利となる。 The length of the ground element 12 in the longitudinal direction (Y direction) is L3. The longer length L3 tends to be advantageous in terms of characteristics, but is disadvantageous in terms of cost.

グランド素子１２と、給電本体部２１及びアンテナ素子２３と、の間のＸ方向の間隔の長さをＬ４とする。長さＬ４が長すぎると、アンテナ素子２３がドライバー及び同乗者の視界を遮ってしまう。長さＬ４が短すぎると、アンテナ素子２３のＹ方向の長さを少し変化させただけでも、グランド素子１２との間の容量が大きく変わり、容量の調整が難しくなる。これらを考慮して、長さＬ４を適切な長さに設定することが好ましい。 The length of the gap in the X direction between the ground element 12, the power feeding main body 21 and the antenna element 23 is L4. If the length L4 is too long, the antenna element 23 will block the driver's and passenger's field of view. When the length L4 is too short, even if the length of the antenna element 23 in the Y direction is slightly changed, the capacitance between the antenna element 23 and the ground element 12 is greatly changed, and it is difficult to adjust the capacitance. Considering these, it is preferable to set the length L4 to an appropriate length.

長さＬ２は、容量値の調整に用いられるので、フィルムアンテナ装置１の取り付け先のフロントガラスやフィルム２００、保護層３００の樹脂の特性により、適切な値が変化する。フロントガラスの厚さが５［ｍｍ］であり、その比誘電率εｒ＝５．５であるものとすると、例えば、長さＬ１＝７５［ｍｍ］、長さＬ２＝５５［ｍｍ］、長さＬ３＝１０４［ｍｍ］に調整される。なお、ＲＦアンプ４００は、例えば、Ｘ方向の長さ＝９［ｍｍ］、Ｙ方向の長さ＝３５［ｍｍ］の大きさを有する。 Since the length L2 is used for adjustment of the capacitance value, an appropriate value varies depending on the characteristics of the windshield on which the film antenna device 1 is attached, the film 200, and the protective layer 300. If the thickness of the windshield is 5 [mm] and the relative dielectric constant εr = 5.5, for example, length L1 = 75 [mm], length L2 = 55 [mm], length L3 = 104 [mm] is adjusted. Note that the RF amplifier 400 has, for example, the size of the length in the X direction = 9 [mm] and the length in the Y direction = 35 [mm].

グランド素子１２、アンテナ素子２３の幅（Ｘ方向の長さ）と、モノポールアンテナ素子２２の幅（Ｙ方向の長さ）とは、短くすればするほど、ドライバー及び同乗者の視界を遮る面積を低減できる。一方、グランド素子１２、アンテナ素子２３、モノポールアンテナ素子２２の幅は、長くすればするほど、フィルムアンテナ装置１の物理的な折り曲げ強度を上げることができる。グランド素子１２、モノポールアンテナ素子２２、アンテナ素子２３の幅は、例えば、１〜３［ｍｍ］とされる。 The shorter the width of the ground element 12 and the antenna element 23 (length in the X direction) and the width of the monopole antenna element 22 (length in the Y direction), the more the area that blocks the view of the driver and passengers. Can be reduced. On the other hand, as the widths of the ground element 12, the antenna element 23, and the monopole antenna element 22 are increased, the physical bending strength of the film antenna device 1 can be increased. The width of the ground element 12, the monopole antenna element 22, and the antenna element 23 is, for example, 1 to 3 [mm].

ここで、自動車のフロントガラスへのフィルムアンテナ装置１の取り付けを説明する。予め、フィルム２００、アンテナ素子部１００Ａ及び保護層３００を備えるフィルムアンテナにおいて、接続部１１１，２１１にそれぞれＲＦアンプ４００のグランド端子、給電端子が圧接されて電気的に接続される。ＲＦアンプ４００のボトムケースの底面と保護層３００とは、両面テープ等を介して接着される。 Here, the attachment of the film antenna device 1 to the windshield of an automobile will be described. In the film antenna including the film 200, the antenna element portion 100A, and the protective layer 300, the ground terminal and the power feeding terminal of the RF amplifier 400 are press-contacted and electrically connected to the connection portions 111 and 211, respectively. The bottom surface of the bottom case of the RF amplifier 400 and the protective layer 300 are bonded via a double-sided tape or the like.

フィルムアンテナ装置１は、フィルム２００の粘着面の剥離シートが剥がされ、自動車のフロントガラスに粘着面が貼り付けられることにより、自動車に取り付けられる。フィルムアンテナ装置１の取り付け位置は、グランド素子１２の長手方向が自動車のフロントガラスの端辺に沿った近傍の位置とする。フロントガラスの端辺に沿って、自動車のピラー等のグランドが設けられており、グランド素子１２の配置を自動車のグランドに対応させるためである。 The film antenna device 1 is attached to an automobile by peeling the release sheet on the adhesive surface of the film 200 and attaching the adhesive surface to the windshield of the automobile. The mounting position of the film antenna device 1 is a position in the vicinity where the longitudinal direction of the ground element 12 is along the edge of the windshield of the automobile. This is because a ground such as a pillar of an automobile is provided along the edge of the windshield so that the arrangement of the ground element 12 corresponds to the ground of the automobile.

なお、フィルムアンテナ装置１と左右対称のフィルムアンテナ装置が用意され、フィルムアンテナ装置１と左右対称のフィルムアンテナ装置とを、フロントガラスに取り付け、ダイバーシティアンテナとして構成してもよい。また、フィルムアンテナ装置１と左右対称のフィルムアンテナ装置とを、フロントガラス及びリアガラスにそれぞれ取り付ける構成としてもよい。 In addition, the film antenna device 1 and a symmetric film antenna device may be prepared, and the film antenna device 1 and the symmetric film antenna device may be attached to a windshield and configured as a diversity antenna. Moreover, it is good also as a structure which attaches the film antenna apparatus 1 and the symmetrical film antenna apparatus to a windshield and a rear glass, respectively.

次に、図３及び図４を参照して、フィルムアンテナ装置１の特性を説明する。図３は、フィルムアンテナ装置１における周波数に対するＶＳＷＲを示す図である。図４は、フィルムアンテナ装置１における周波数に対する放射効率を示す図である。 Next, the characteristics of the film antenna device 1 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a diagram illustrating VSWR with respect to frequency in the film antenna device 1. FIG. 4 is a diagram showing the radiation efficiency with respect to frequency in the film antenna device 1.

図３に示すように、フィルムアンテナ装置１について、約５３０［ＭＨｚ］に加えて約６８０［ＭＨｚ］で共振点が現れており、地上デジタル放送の周波数帯４７０〜７７０［ＭＨｚ］で低い良好なＶＳＷＲが得られている。 As shown in FIG. 3, in the film antenna device 1, a resonance point appears at about 680 [MHz] in addition to about 530 [MHz], and it is low and good in the frequency band 470 to 770 [MHz] of terrestrial digital broadcasting. VSWR is obtained.

図４に示すように、フィルムアンテナ装置１について、約５３０［ＭＨｚ］に加えて約６８０［ＭＨｚ］で高い放射効率が現れており、地上デジタル放送の周波数帯４７０〜７７０［ＭＨｚ］で高い良好な放射効率が得られている。 As shown in FIG. 4, about the film antenna apparatus 1, high radiation efficiency appears in about 680 [MHz] in addition to about 530 [MHz], and it is high in the frequency band 470-770 [MHz] of digital terrestrial broadcasting. High radiation efficiency.

以上、本実施の形態によれば、フィルムアンテナ装置１は、フィルム２００上に形成されたアンテナ素子部１００Ａが、接地されたグランド本体部１１と、グランド本体部１１に接続されたグランド素子１２と、グランド素子１２に対向し、給電点を有する給電本体部２１と、給電本体部２１に接続され、グランド素子１２の延在方向に略垂直な方向に延在するモノポールアンテナ素子２２と、給電本体部２１に接続され、グランド素子１２に対向し、グランド素子１２の延在方向に平行な方向に延在するアンテナ素子２３と、を備える。 As described above, according to the present embodiment, the film antenna device 1 includes the ground main body portion 11 in which the antenna element portion 100A formed on the film 200 is grounded, and the ground element 12 connected to the ground main body portion 11. A power feeding main body 21 facing the ground element 12 and having a feeding point; a monopole antenna element 22 connected to the power feeding main body 21 and extending in a direction substantially perpendicular to the extending direction of the ground element 12; An antenna element 23 connected to the main body 21, facing the ground element 12, and extending in a direction parallel to the extending direction of the ground element 12.

このため、モノポールアンテナ素子２２による共振点と、グランド素子１２、給電本体部２１及びアンテナ素子２３による共振点との結合により、フィルムアンテナ装置１が通信する周波数を広帯域にできる。これに加えて、フロントガラスの内側方向に延在するモノポールアンテナ素子２２の周辺に透明でないアンテナ素子を設けないので、ドライバー及び同乗者の視界を遮ることを低減できる。 For this reason, the frequency which the film antenna apparatus 1 communicates can be made into a wide band by the coupling | bonding of the resonance point by the monopole antenna element 22, and the resonance point by the ground element 12, the electric power feeding main-body part 21, and the antenna element 23. In addition, since the non-transparent antenna element is not provided around the monopole antenna element 22 extending in the inner direction of the windshield, it is possible to reduce the view of the driver and passengers from being obstructed.

また、給電本体部２１及びアンテナ素子２３の長さＬ２は、モノポールアンテナ素子２２による共振周波数を含む所定の地上デジタル放送の周波数帯に、グランド素子１２、給電本体部２１及びアンテナ素子２３による共振周波数を含める長さである。このため、長さＬ２により、地上デジタル放送の周波数帯において、フィルムアンテナ装置１の広帯域特性を容易に実現できる。 In addition, the length L2 of the power feeding main body 21 and the antenna element 23 is set to a predetermined frequency band of digital terrestrial broadcasting including the resonance frequency of the monopole antenna element 22, and the resonance by the ground element 12, the power feeding main body 21 and the antenna element 23. This is the length that includes the frequency. For this reason, the wide band characteristic of the film antenna device 1 can be easily realized by the length L2 in the frequency band of terrestrial digital broadcasting.

また、モノポールアンテナ素子２２により、フロントガラスの内側方向に延在する透明でないアンテナ素子が１本の帯形状のみであるので、複雑な構成のアンテナ素子を設ける構成よりも、ドライバー及び同乗者の視界を遮ることをより低減できる。 In addition, since the monopole antenna element 22 has only one band-shaped non-transparent antenna element extending in the inner direction of the windshield, the driver and passengers can use the antenna element rather than the complicated structure. It is possible to reduce the blocking of the field of view.

（変形例）
図５を参照して、上記実施の形態の変形例のフィルムアンテナ装置２を説明する。なお、上記実施の形態と同様の部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。図５は、本変形例のフィルムアンテナ装置２の平面図である。 (Modification)
With reference to FIG. 5, the film antenna apparatus 2 of the modification of the said embodiment is demonstrated. In addition, about the member similar to the said embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted. FIG. 5 is a plan view of the film antenna device 2 of the present modification.

図５に示すように、フィルムアンテナ装置２は、アンテナ素子部１００Ｂと、フィルム２００（図示略）と、保護層３００（図示略）と、ＲＦアンプ４００（図示略）と、を備える。アンテナ素子部１００Ｂは、グランド側部１０Ｂと、給電側部２０Ｂと、を有する。 As shown in FIG. 5, the film antenna device 2 includes an antenna element unit 100B, a film 200 (not shown), a protective layer 300 (not shown), and an RF amplifier 400 (not shown). The antenna element portion 100B has a ground side portion 10B and a power feeding side portion 20B.

グランド側部１０Ｂは、グランド本体部１１と、グランド素子１２Ｂと、ループアンテナ素子１３と、を有する。グランド素子１２Ｂは、グランド素子１２よりも幅（Ｘ方向の長さ）が広い帯形状を有する。ループアンテナ素子１３は、所定幅の帯形状を有し、グランド本体部１１に接続された素子である。ループアンテナ素子１３の長手方向（延在方向）は、グランド素子１２の長手方向（Ｙ方向）と略垂直な方向（Ｘ方向）になるように配置されている。 The ground side portion 10 B includes a ground main body portion 11, a ground element 12 B, and a loop antenna element 13. The ground element 12B has a strip shape that is wider than the ground element 12 (length in the X direction). The loop antenna element 13 is an element having a band shape with a predetermined width and connected to the ground main body 11. The longitudinal direction (extending direction) of the loop antenna element 13 is arranged to be a direction (X direction) substantially perpendicular to the longitudinal direction (Y direction) of the ground element 12.

給電側部２０Ｂは、給電本体部２１Ｂと、アンテナ素子２３と、ループアンテナ素子２４と、を有する。給電本体部２１Ｂの幅（Ｘ方向の長さ）は、給電本体部２１の幅よりも短い。ループアンテナ素子２４は、所定幅の鉤形状を有し、給電本体部２１Ｂからの延在部分の長手方向（延在方向）が、Ｘ方向になるように配置されている。グランド本体部１１、給電本体部２１、ループアンテナ素子１３及びループアンテナ素子２４は、ループアンテナＲを構成している。ループアンテナＲは、スリットＳを有する。 The power feeding side portion 20B includes a power feeding main body portion 21B, an antenna element 23, and a loop antenna element 24. The width (the length in the X direction) of the power feeding main body 21 B is shorter than the width of the power feeding main body 21. The loop antenna element 24 has a hook shape with a predetermined width, and is arranged such that the longitudinal direction (extending direction) of the extending portion from the power feeding main body portion 21B is the X direction. The ground main body 11, the power feeding main body 21, the loop antenna element 13, and the loop antenna element 24 constitute a loop antenna R. The loop antenna R has a slit S.

ループアンテナＲの全周の長さ（周長）は、例えば、１／４λ２（λ２：地上デジタル放送の周波数帯の周波数である約５３０［ＭＨｚ］に対応する波長）の長さに調整される。ループアンテナＲによる共振周波数は、スリットＳの位置を±Ｘ方向に移動させることで変化させることが可能である。 The length (circumference length) of the entire circumference of the loop antenna R is adjusted to, for example, a length of ¼λ2 (λ2: a wavelength corresponding to about 530 [MHz] which is a frequency in the frequency band of terrestrial digital broadcasting). . The resonance frequency by the loop antenna R can be changed by moving the position of the slit S in the ± X direction.

ループアンテナＲによる約５３０［ＭＨｚ］の共振点と、グランド素子１２Ｂ、アンテナ素子２３及びグランド素子１２Ｂによる約６８０［ＭＨｚ］の共振点との結合により、フィルムアンテナ装置２は、地上デジタル放送の周波数帯で良好なアンテナ特性（ＶＳＷＲ、放射効率）が得られる。 By combining the resonance point of about 530 [MHz] by the loop antenna R and the resonance point of about 680 [MHz] by the ground element 12B, the antenna element 23, and the ground element 12B, the film antenna device 2 can generate a frequency of digital terrestrial broadcasting. Good antenna characteristics (VSWR, radiation efficiency) can be obtained in the band.

以上、本変形例によれば、フィルムアンテナ装置２は、フィルム２００上に形成されたアンテナ素子部１００Ｂが、グランド本体部１１と、グランド素子１２Ｂと、給電本体部２１と、給電本体部２１に接続され、グランド素子１２Ｂの延在方向に垂直な方向に延在するループアンテナ素子２４と、アンテナ素子２３と、グランド本体部１１に接続されたループアンテナ素子１３と、を備える。グランド本体部１１、給電本体部２１、ループアンテナ素子２４，１３は、スリットＳを有するループアンテナＲを構成する。 As described above, according to the present modification, the film antenna device 2 includes the antenna element unit 100B formed on the film 200 in the ground main body unit 11, the ground element 12B, the power supply main unit 21, and the power supply main unit 21. A loop antenna element 24 that is connected and extends in a direction perpendicular to the extending direction of the ground element 12 B, an antenna element 23, and a loop antenna element 13 connected to the ground main body 11 is provided. The ground main body 11, the power feeding main body 21, and the loop antenna elements 24 and 13 constitute a loop antenna R having a slit S.

このため、フィルムアンテナ装置１と同様に、ループアンテナＲによる共振点と、グランド素子１２Ｂ、給電本体部２１及びアンテナ素子２３による共振点との結合により、フィルムアンテナ装置２が通信する周波数を広帯域にできる。これに加えて、フロントガラスの内側方向に延在するループアンテナ素子２４，１３の周辺に透明でないアンテナ素子を設けないので、ドライバー及び同乗者の視界を遮ることを低減できる。 For this reason, similarly to the film antenna device 1, the frequency at which the film antenna device 2 communicates is widened by coupling the resonance point by the loop antenna R and the resonance point by the ground element 12 B, the power feeding main body 21 and the antenna element 23. it can. In addition, since non-transparent antenna elements are not provided around the loop antenna elements 24 and 13 extending in the inner direction of the windshield, it is possible to reduce the view of the driver and passengers from being obstructed.

また、ループアンテナＲにより、スリットＳの位置を±Ｘ方向に調整するだけで、ループアンテナＲの共振周波数を容易に調整できる。 In addition, the resonance frequency of the loop antenna R can be easily adjusted by simply adjusting the position of the slit S in the ± X direction by the loop antenna R.

なお、上記実施の形態及び変形例における記述は、本発明に係るフィルムアンテナ装置の一例であり、これに限定されるものではない。 In addition, the description in the said embodiment and modification is an example of the film antenna apparatus which concerns on this invention, and is not limited to this.

例えば、上記実施の形態及び変形例では、フィルムアンテナ装置１、２が、地上デジタル放送の電波を受信する車載アンテナ装置であるものとして説明したが、これに限定されるものではない。フィルムアンテナ装置が、他の通信方式の電波を受信／送信する車載アンテナ装置である構成としてもよい。 For example, in the above-described embodiments and modifications, the film antenna devices 1 and 2 have been described as vehicle-mounted antenna devices that receive radio waves of digital terrestrial broadcasting. However, the present invention is not limited to this. The film antenna device may be a vehicle-mounted antenna device that receives / transmits radio waves of other communication methods.

また、上記実施の形態及び変形例では、フィルムアンテナ装置１、２において、ＲＦアンプ４００の底面を保護層３００に接着する構成としたが、これに限定されるものではない。フィルム、アンテナ素子及び保護層を有するフィルムアンテナを、ＲＦアンプのトップケースとボトムケースとの間に挟み込んで固定する構成としてもよい。 Moreover, in the said embodiment and modification, although it was set as the structure which adhere | attaches the bottom face of RF amplifier 400 to the protective layer 300 in the film antenna apparatuses 1 and 2, it is not limited to this. A film antenna having a film, an antenna element, and a protective layer may be sandwiched and fixed between the top case and the bottom case of the RF amplifier.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態及び変形例に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment and the modification. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment and the modification, and does not depart from the gist of the invention. Can be changed.

今回開示された実施の形態及び変形例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments and modifications disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

１，２，３フィルムアンテナ装置
１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃアンテナ素子部
１０，１０Ｂグランド側部
１１グランド本体部
１１１接続部
１２，１２Ｂグランド素子
１３ループアンテナ素子
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ給電側部
２１，２１Ｂ給電本体部
２１１接続部
２２モノポールアンテナ素子
２３アンテナ素子
２４ループアンテナ素子
２００フィルム
３００保護層
４００ＲＦアンプ 1, 2, 3 Film antenna device 100A, 100B, 100C Antenna element part 10, 10B Ground side part 11 Ground main body part 111 Connection part 12, 12B Ground element 13 Loop antenna element 20A, 20B, 20C Feeding side part 21, 21B Feeding Main body 211 Connection 22 Monopole antenna element 23 Antenna element 24 Loop antenna element 200 Film 300 Protective layer 400 RF amplifier

Claims

A film antenna device comprising an antenna element portion of a conductor formed on an insulating film,
The antenna element portion is
A grounded ground body, and
A band-shaped ground element connected to the ground body,
A power feeding main body portion facing the ground element and having a power feeding point;
A first antenna element connected to the power supply main body and extending in a direction substantially perpendicular to an extending direction of the ground element;
A second antenna element connected to the power supply main body, facing the ground element, and extending in a direction substantially parallel to the extending direction of the ground element ,
The film antenna, wherein the second antenna element has a longitudinal direction substantially parallel to the ground element, forms a gap having a predetermined width with the ground element, and is bottom-loaded with respect to the ground element. apparatus.

The length of the power feeding main body portion facing the ground element and the second antenna element in the substantially parallel direction is set to a predetermined frequency band including a resonance frequency of the first antenna element, and the ground element, The film antenna device according to claim 1, wherein the film antenna device has a length including a resonance frequency by a power feeding main body and the second antenna element.

The film antenna device according to claim 1, wherein the first antenna element is a monopole antenna element extending in a direction substantially perpendicular to an extending direction of the ground element.

The first antenna element is a hook-shaped first loop antenna element extending in a direction substantially perpendicular to an extending direction of the ground element,
The antenna element portion is
A second loop antenna element connected to the ground body,
The film antenna device according to claim 1, wherein the ground main body, the power feeding main body, and the first and second loop antenna elements constitute a loop antenna having a slit.

5. The film antenna device according to claim 1, wherein the ground element is disposed in the vicinity along the edge of the vehicle glass.