JP6479926B1 - 車両ボディ埋め込み型アンテナ装置 - Google Patents

車両ボディ埋め込み型アンテナ装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6479926B1
JP6479926B1 JP2017196594A JP2017196594A JP6479926B1 JP 6479926 B1 JP6479926 B1 JP 6479926B1 JP 2017196594 A JP2017196594 A JP 2017196594A JP 2017196594 A JP2017196594 A JP 2017196594A JP 6479926 B1 JP6479926 B1 JP 6479926B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
antenna element
vehicle body
circuit board
roof surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017196594A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019071548A (ja
Inventor
豊 今村
豊 今村
龍治 小林
龍治 小林
石田 淳
淳 石田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harada Industry Co Ltd
Original Assignee
Harada Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harada Industry Co Ltd filed Critical Harada Industry Co Ltd
Priority to JP2017196594A priority Critical patent/JP6479926B1/ja
Priority to US16/639,080 priority patent/US11233318B2/en
Priority to DE112018004509.9T priority patent/DE112018004509B4/de
Priority to CN201880066171.0A priority patent/CN111201665B/zh
Priority to PCT/JP2018/030638 priority patent/WO2019073691A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6479926B1 publication Critical patent/JP6479926B1/ja
Publication of JP2019071548A publication Critical patent/JP2019071548A/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/325Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
    • H01Q1/3275Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle mounted on a horizontal surface of the vehicle, e.g. on roof, hood, trunk
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R11/02Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for for radio sets, television sets, telephones, or the like; Arrangement of controls thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/48Earthing means; Earth screens; Counterpoises
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/10Resonant antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/314Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors
    • H01Q5/335Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors at the feed, e.g. for impedance matching
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/30Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/40Element having extended radiating surface

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)

Abstract

【課題】水平・垂直偏波特性を改善しつつ車両のボディに埋め込むことが可能な車両ボディ埋め込み型アンテナ装置を提供する。
【解決手段】車両ボディ埋め込み型アンテナ装置は、アンテナエレメント10と回路基板20とコイル30と接地用ブラケット40とからなる。アンテナエレメント10は、第1周波数帯に対応する容量アンテナとして機能するようなアンテナ容量を有し、ルーフ面に略平行な偏波を主偏波とする接地型のものである。コイル30は、回路基板20に載置され、アンテナエレメント10が第2周波数帯に対応するアンテナ長を有するように、アンテナエレメント10が接続される給電部21に接続される。接地用ブラケット40は、アンテナエレメント10のルーフ面に略垂直な偏波の感度が向上するように、ルーフ面と異なる角度で配置されるボディの導電性部材に直接接地される。
【選択図】図1

Description

本発明は車両ボディ埋め込み型アンテナ装置に関し、特に、車両のルーフ面内に埋め込まれるアンテナ装置に関する。
車両に搭載される複数の周波数帯に対応するアンテナ装置、例えば、AM/FM帯に対応するアンテナ装置には、ピラーアンテナやルーフマウントアンテナ、ガラスアンテナ等、種々のものが存在する。しかしながら、突出量の多いピラーアンテナは、接触等により折れ曲がる可能性が高いものである。また、ルーフマウントアンテナは、地上高が高くなるため立体駐車場や自動洗車機等において倒したり取り外す必要がある。また、ガラスアンテナは車種毎に固有の開発が必要となり開発コスト等が高くなる問題もある。
そして、近来では車両のデザイン性も重視されてきており、車両に搭載されるアンテナ装置は極力車両の美観を損ねないようなものが求められている。そこで、外観を損ねないようにスポイラに内蔵するアンテナ装置も種々開発されている(例えば特許文献1や特許文献2)。
特開2014−216661号公報 特開2016−012915号公報
例えばアンテナ装置をスポイラに内蔵した場合、水平偏波特性は良好なものの、垂直偏波特性は優れたものではなかった。このため、例えば特許文献1等では、車両の金属ボディに対して垂直方向側に角度を設けて配置するようにして、垂直偏波特性をある程度改善させていた。外観デザイン性等により、アンテナ装置の隠蔽化が望まれているが、アンテナ装置を車両ルーフに埋め込んだ場合、アンテナエレメントは車両のルーフ面に平行に設置されることとなるため、主偏波は水平偏波となり、垂直偏波成分を受信できなかった。このため、隠蔽化されても水平・垂直偏波特性の優れたアンテナ装置が望まれていた。
本発明は、斯かる実情に鑑み、水平・垂直偏波特性を改善しつつ車両のボディに埋め込むことが可能な車両ボディ埋め込み型アンテナ装置を提供しようとするものである。
上述した本発明の目的を達成するために、本発明による車両ボディ埋め込み型アンテナ装置は、車両のルーフ面に略平行な平面板状部を有するアンテナエレメントであって、第1周波数帯に対応する容量アンテナとして機能するようなアンテナ容量を有し、ルーフ面に略平行な偏波を主偏波とする接地型のアンテナエレメントと、アンテナエレメントが接続される給電部を有する回路基板と、回路基板に載置され、アンテナエレメントが第2周波数帯に対応するアンテナ長を有するように、アンテナエレメントが接続される給電部に接続されるコイルと、回路基板のグラウンドとなる接地用ブラケットであって、アンテナエレメントのルーフ面に略垂直な偏波の感度が向上するように、ルーフ面と異なる角度で配置されるボディの導電性部材に直接接地される接地用ブラケットと、を具備するものである。
ここで、アンテナエレメントは、車両のボディ開口部内に配置されるものであれば良い。
また、接地用ブラケットが直接接地されるボディの導電性部材は、車両のピラーであれば良い。
また、接地用ブラケットが直接接地されるボディの導電性部材は、車両のピラー近傍のルーフ骨格であっても良い。
また、接地用ブラケットが直接接地されるルーフ骨格位置は、フロント又はリアのピラー近傍であれば良い。
また、回路基板は、導電性ケースに収容され、接地用ブラケットは、導電性ケースと一体的に形成されるものであれば良い。
また、アンテナエレメントの周縁部は、車両のボディ開口部の周縁部から所定の間隔を設けて配置されるものであれば良い。
また、アンテナエレメントは、カバーで覆われるルーフ面からカバーの厚み分以上に車内側に深く配置されるものであっても良い。
さらに、回路基板に載置されるアンプ回路を具備し、アンプ回路は、ルーフ面の周縁部のボディに遮蔽される位置に配置されるものであっても良い。
さらに、回路基板に載置されるアンプ回路を具備し、コイルは、アンテナエレメントが第2周波数帯以外の周波数帯にも対応するアンテナ長を有するように、コイルの長さを可変可能なスイッチを有し、アンプ回路は、スイッチを介してコイルに接続されるものであっても良い。
また、コイルは、その軸方向にアンテナエレメントが存在しないように回路基板に載置されるものであれば良い。
また、コイルは、接地用ブラケット及びアンテナエレメントが配置されない位置に配置されるものであれば良い。
また、アンテナエレメントと回路基板は、1枚のプリント基板で構成されるものであっても良い。
また、コイルは、1枚のプリント基板上にパターンニング形成されるものであっても良い。
本発明の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置には、水平・垂直偏波特性を改善しつつ車両のボディに埋め込むことが可能であるという利点がある。
図1は、本発明の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置の概要を説明するための概略斜視図である。 図2は、本発明の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置の詳細を説明するための概略図である。 図3は、本発明の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置の接地用ブラケットを説明するための概略図である。 図4は、本発明の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置の周波数に対するアンテナ利得特性を説明するためのグラフである。 図5は、本発明の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置のコイルの他の例を説明するための回路基板の概略平面図である。 図6は、本発明の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置の配置例を説明するための車両の概略上面図である。
以下、本発明を実施するための形態を図示例と共に説明する。図1は、本発明の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置の概要を説明するための概略斜視図である。また、図2は、本発明の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置の詳細を説明するための概略図であり、図2(a)が上面図であり、図2(b)が一部断面側面図である。図中、図1と同一の符号を付した部分は同一物を表している。図示の通り、本発明の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置は、アンテナエレメント10と、回路基板20と、コイル30と、接地用ブラケット40とから主に構成されている。例えばこれらの構成要素が、車両ボディ、例えば、車両ルーフRに埋め込まれれば良い。また、スポイラに内蔵されても良い。
アンテナエレメント10は、車両のルーフ面に略平行な平面板状部を有するものである。そして、アンテナエレメント10は、ルーフ面に略平行に配置されることから、ルーフ面に略平行な偏波を主偏波とするアンテナである。より具体的には、例えば車両のトップルーフに配置される場合、アンテナエレメント10は、水平偏波を主偏波とするものとなる。アンテナエレメント10は、平面形状を有する接地型アンテナであり、例えばモノポールアンテナのように機能すれば良い。図示例では、アンテナエレメント10は、車両ルーフRに設けられたボディ開口部15に配置された例を示した。アンテナエレメント10は、第1周波数帯に対応する容量アンテナとして機能するようなアンテナ容量を有する。ここで、第1周波数帯とは、例えばラジオのAM帯等をいう。本発明のアンテナエレメント10は、容量アンテナとして機能するように、平面板状部が第1周波数帯を受信可能な程度のアンテナ容量を有するようにその面積が決定されれば良い。アンテナエレメント10は、例えば金属板を加工することにより形成されれば良い。即ち、金属板をカットすることで、例えば長方形状の平面板状部が形成されれば良い。しかしながら、本発明はこれに限定されず、例えばアンテナエレメント10をプリント基板又はフレキシブルプリント基板の導体箔を加工することにより形成しても良い。さらに、アンテナエレメント10の平面板状部は、第1周波数帯に対応する容量アンテナとして機能するようなアンテナ容量を有するものであれば良いため、平面板状部と略等価なアンテナ容量を有するように構成されたメアンダ状のエレメントであっても良い。また、アンテナエレメント10には、給電線11が設けられている。給電線11は、例えば平面板状部の端部を折り曲げ加工等してピン状に形成されれば良い。
回路基板20は、アンテナエレメント10が接続される給電部21を有する。即ち、アンテナエレメント10の給電線11が、給電部21に接続されている。回路基板20は、例えば一般的なプリント基板であれば良い。回路基板20には、後述のコイル30や、必要によりアンプ回路50が載置される。また、回路基板20には、車内に設けられるチューナ等に接続される信号ケーブルが接続される。
ここで、アンテナエレメント10と回路基板20は、1枚のプリント基板で構成されても良い。
コイル30は、回路基板20に載置され、アンテナエレメント10が接続される給電部21に接続されるものである。コイル30は、アンテナエレメント10が第2周波数帯に対応するアンテナ長を有するように、その長さが決定される。即ち、コイル30は、第2周波数帯に対してアンテナエレメント10が共振アンテナとして機能するように、そのアンテナ長の不足分を補うためのものである。ここで、第2周波数帯とは、例えばラジオのFM帯やDAB(Digital Audio Broadcast)やUHF(Ultra−High Frequency)等の周波数帯であれば良い。コイル30は、アンテナエレメント10とアンプ回路50との間に直列に接続されるものである。コイル30は、例えば導線を螺旋状に巻回したものであれば良い。ここで、図示の通り、コイル30は、その軸方向にアンテナエレメント10が存在するように回路基板20に載置されている。即ち、アンテナエレメント10とアンプ回路50の間を結ぶ線に対して軸方向が平行となるように配置されれば良い。なお、本発明はこれに限定されず、回路基板20の幅に対してコイル30の長さが収まるものであれば、アンテナエレメント10とアンプ回路50の間を結ぶ線に対してコイル30の軸方向が垂直となるように配置されても良い。
接地用ブラケット40は、回路基板20のグラウンドとなるものである。即ち、接地型アンテナであるアンテナエレメント10のグラウンドの一部となるものである。接地用ブラケット40は、アンテナエレメント10のルーフ面に略垂直な偏波の感度が向上するように、ルーフ面と異なる角度で配置されるボディの導電性部材に直接接地されるものである。例えば、アンテナエレメント10が車両ルーフRのボディ開口部15に配置される場合、車両ルーフRに対して略垂直に設けられる車両のピラーPに接地用ブラケットが直接接地されれば良い。ピラーPが導電性部材であれば、ピラーPを介して大地方向(垂直方向)に電流を流すことが可能となる。したがって、車両ルーフR(水平方向)に平行に埋め込まれた水平偏波を主偏波とするアンテナエレメント10であっても、垂直偏波が得られる構成となる。
なお、本発明の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置では、回路基板20に接続される信号ケーブルにも電流が流れ込むので、アンテナ特性に影響を及ぼし得る。しかしながら、本発明の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置では、接地用ブラケット40を用いてボディの導電性部材に直接接地するため、これによるピラーPへの電流の影響の方が大きく現れる。
また、ルーフ上の配置等の問題で接地用ブラケット40をピラーPに直接接地しづらい場合もある。この場合には、車両のピラー近傍のルーフ骨格に接地用ブラケット40を直接接地しても良い。ここで、ルーフ骨格とは、車両の骨格(フレーム)のうち、ルーフを支える位置にある骨格をいう。ルーフ面と異なる角度で配置されるボディの導電性部材として、ピラー近傍のルーフ骨格を用いて接地用ブラケット40を直接接地することで、ピラーPに直接接地するのと略同様の効果が得られる。接地用ブラケット40を直接接地するルーフ骨格の位置は、フロント又はリアのピラー近傍であれば良い。
ここで、接地用ブラケット40は、回路基板20からピラーPまで導通させるものであれば良い。図示例では、さらに、接地用ブラケット40は、導電性の板状部材を板金加工等により折り曲げ形成され所定の強度を有するものであり、回路基板20を車両ボディに固定する固定具の機能も有している。また、接地用ブラケット40は、回路基板20を挟み込むように折り曲げ形成され、回路基板20に固定されても良い。そして、接地用ブラケット40が車両ボディに直接接地されるように、所定のねじ孔41が設けられている。また、車両ボディにも所定のねじ孔が設けられており、ボルト43により接地用ブラケット40が車両ボディに共締めされる。
図3を用いて本発明の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置の接地用ブラケットについてより具体的に説明する。図3は、本発明の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置の接地用ブラケットを説明するための概略図であり、図3(a)がその上面図であり、図3(b)がその側面図である。図示の通り、回路基板20が接地用ブラケット40に挟み込まれるように形成されている。即ち、回路基板20が導電性ケース45に収容されるように構成されている。より具体的には、導電性ケース45は、導電性の板状部材を板金加工等により凹型に折り曲げ形成されるものである。図示例では、接地用ブラケット40が、導電性ケース45と一体的に形成されている。即ち、接地用ブラケット40と導電性ケース45は、1枚の導電性の板状部材を板金加工等により折り曲げ形成されている。なお、接地用ブラケット40と導電性ケース45は、別体として形成した後に電気的に接続しても勿論良い。そして、回路基板20の長手方向の両側部を挟み込むように、導電性ケース45に回路基板20が収容されている。導電性ケース45の側壁上部には、回路基板20の上面側に折り曲げて回路基板20を固定するための爪部46が設けられている。そして、導電性ケース45が回路基板20のグラウンドに電気的に接続され、接地用ブラケット40が回路基板20のグラウンドとなっている。また、回路基板20には、車両室内のチューナ等に接続されている信号ケーブル60が接続されている。
ここで、図3に記載の通り、コイル30は、接地用ブラケット40やアンテナエレメント10が配置されていない位置に配置されている。具体的には、回路基板20の接地用ブラケット40が固定されている位置や、アンテナエレメント10が接続されている位置を避けてコイル30が配置されれば良い。これは、コイル30のQ値を低下させる原因となり得る導電体をなるべく離すことで、コイル30の性能劣化を防止し、アンテナ利得の低下を防ぐためである。
そして、回路基板20の周辺全体を、絶縁性樹脂70により、樹脂モールド化しても良い。また、絶縁性樹脂70は、樹脂製ケースによるカバーであっても良い。樹脂製ケースが硬質なものであれば、接地用ブラケットとアンテナエレメント10との間に応力が加わった場合であっても、回路基板20を保護することが可能となる。さらに、樹脂製ケースで回路基板20を挟む際にパッキンを用いたり接着等を行ったり、樹脂モールドで覆ったりした場合には、回路基板20の防水等も可能である。
図4を用いて本発明の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置の周波数特性について説明する。図4は、本発明の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置の周波数に対するアンテナ利得特性を説明するためのグラフであり、図4(a)が本発明のシミュレーション結果であり、図4(b)が比較例のシミュレーション結果である。比較例としては、本発明のようにピラーに直接接地せず、同軸ケーブルによりチューナ側に接地されたものを示している。図示の通り、比較例では水平偏波が主偏波となっているが、本願発明では垂直偏波の利得特性が改善していることが分かる。図示例では、垂直偏波の利得が向上している。このように、本発明の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置によれば、水平・垂直偏波特性を改善しつつ車両のボディに埋め込むことが可能となる。
ここで、図2(a)を再度参照して分かるように、本発明の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置のアンテナエレメント10は、その周縁部が車両のボディ開口部15の周縁部から所定の間隔を設けて配置されている。これは、アンテナエレメント10が導電性部材からなる車両ボディと容量結合することを防止するためである。この所定の間隔は、容量結合による性能劣化が無視できる程度の間隔であれば良い。なお、車両ルーフRが、例えば導電性部材ではなく、樹脂やガラス等の場合には、ボディ開口部を設けなくても勿論良い。
また、図2(a)に示される通り、回路基板20のアンプ回路50は、ルーフ面の周縁部のボディに遮蔽される位置に配置されても良い。即ち、ボディ開口部15から露出するのはアンテナエレメント10やコイル30だけで良く、アンプ回路50はルーフ面の周縁部のボディ(ルーフの端部)に隠れるように配置されても良い。車両ルーフRが導電性部材であれば、アンプ回路50のシールド効果が得られる。
また、図2(b)を再度参照して分かるように、本発明の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置のアンテナエレメント10は、ルーフ面から車内側に深く配置されても良いものである。車両に開けられたボディ開口部15は、カバー17で覆われる。カバー17は、樹脂やガラス、カーボン等からなるものであれば良い。ボディ開口部15はカバー17で覆われるため、アンテナエレメント10は、カバー17の厚み分以上に車内側に深く配置されることになる。ここで、アンテナエレメント10は、例えばクリップ留め用孔12を有しており、カバー17に設けられるクリップ18により固定されれば良い。本発明の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置は、このようにルーフ面よりも低い位置にアンテナエレメントが配置された場合であっても、十分な信号受信性能が得られる。そして、コイル30やアンプ回路50が、回路基板20のルーフ側の面に配置され、回路基板20の裏面側に接地用ブラケット40が配置されているため、電子部品自体から放出されるノイズだけでなく車内側から放出されるノイズに対してもシールド効果がある。
また、本発明の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置では、アンテナエレメントが第2周波数帯以外の周波数帯にも対応するアンテナ長を有するように、マルチバンド化することも可能である。図5は、本発明の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置のコイルの他の例を説明するための回路基板の概略平面図である。図中、図1乃至図3と同一の符号を付した部分は同一物を表している。図示の通り、コイル30は、例えば回路基板20を両面基板で構成し、表裏のパターンをスルーホールにより接続することで螺旋状に構成されても良い。そして、コイル30には、スイッチ35が設けられている。スイッチ35は、コイル30の長さを可変可能にするためのものである。そして、アンプ回路50が、スイッチ35を介してコイル30に接続されている。スイッチ35は、具体的にはコイル30の所定のスルーホールに接続されている。例えば、図示例では3つのスイッチ35a−35cがそれぞれ所定のスルーホールに接続されている。スイッチ35を制御することで、アンテナエレメント10が第2周波数帯以外の周波数帯にも対応するアンテナ長を有するように構成可能となる。なお、図示例では、アンテナエレメント10とアンプ回路50の間を結ぶ線に対してコイル30の軸方向が垂直となるように配置された例を示している。これにより、アンテナエレメント10とアンプ回路50の間に、コイル30やスイッチ35が効率良く配置可能となる。このような構成により、図示例の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置は、マルチバンド化が可能となる。より具体的には、例えばスイッチ35cをオンにし、スイッチ35a,35bをオフにした場合、コイル30は最も長くなり、このときのアンテナエレメント10とコイル30の合計したアンテナ長が第2周波数帯に対応するように設計される。そして、例えばスイッチ35bをオンにし、スイッチ35a,35cをオフにした場合には、コイル30の長さはスイッチ35cをオンにしたときよりも短くなる。即ち、第2周波数帯よりも高い周波帯に対応することが可能となる。さらに、例えばスイッチ35aをオンにし、スイッチ35b、35cをオフにした場合には、コイル30の長さはさらに短くなる。即ち、さらに高い周波数帯に対応可能となる。本発明の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置は、このようにコイル30の長さを可変可能に構成することで、マルチバンド化が可能である。
ここで、図5に示されるようにコイル30を回路基板20のパターンで構成した場合、アンテナエレメント10とコイル30を1枚のプリント基板上にパターンニング形成することも可能である。
次に、図6を用いて本発明の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置の配置位置について説明する。図6は、本発明の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置の配置例を説明するための車両の概略上面図である。図6に、本発明の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置の3つの配置例A−Cを挙げた。配置例Aは、図1に示されるのと同様に、アンテナエレメント10の長手方向が車両の進行方向に垂直に配置される例である。ボディ開口部15は、車両ルーフRの後側に、車両進行方向に対して垂直方向に長い長方形状に開けられている。このボディ開口部15内に、アンテナエレメント10の長手方向が車両進行方向に垂直に配置されている。そして、ルーフ面に平行なアンテナエレメント10は、接地用ブラケット40を用いてルーフ面と異なる角度のピラーに直接接地されている。また、配置例Bは、アンテナエレメント10の長手方向が車両の進行方向に平行に配置される例である。ボディ開口部15が、車両ルーフRの後側に、車両進行方向に平行に長い長方形状に開けられている。このボディ開口部15内に、アンテナエレメント10の長手方向が車両進行方向に平行に配置されている。そして、ルーフ面に平行なアンテナエレメント10は、接地用ブラケット40を用いてルーフ面と異なる角度のピラーに直接接地されている。このように、本発明の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置は、アンテナエレメント10の長手方向が車両進行方向に対してどちらに配置されても良い。本発明の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置は、車両ルーフに配置される場合には、ルーフ面と異なる角度で配置されるピラー等になるべく近い位置に配置され、直接接地用ブラケットで接地されることが好ましい。
本発明の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置は、車両のルーフ面に略平行な平面板状部を有するアンテナエレメント10を、接地用ブラケット40を用いてルーフ面と異なる角度で配置されるボディの導電性部材に直接接地することで、アンテナエレメント10のルーフ面に略垂直な偏波の感度を向上させるものである。したがって、アンテナエレメント10は、ルーフ面に略平行に配置されていれば良く、ボディ開口部内に配置される必要は必ずしもない。例えば図6の配置例Cは、アンテナエレメント10がスポイラS内に配置される例である。スポイラSは、具体的には例えばリアスポイラである。そして、このスポイラS内に、アンテナエレメント10の長手方向が車両進行方向に垂直に配置されている。また、ルーフ面に平行なアンテナエレメント10は、接地用ブラケット40を用いてルーフ面と異なる角度のピラーに直接接地されている。このように、本発明の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置では、そのアンテナエレメントの配置位置が、車両に応じて適宜調整可能である。何れの配置例であっても、水平・垂直偏波特性を改善可能である。
なお、本発明の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
10 アンテナエレメント
11 給電線
12 クリップ留め用孔
15 ボディ開口部
17 カバー
18 クリップ
20 回路基板
21 給電部
30 コイル
35 スイッチ
40 接地用ブラケット
41 ねじ孔
43 ボルト
45 導電性ケース
46 爪部
50 アンプ回路
60 信号ケーブル
70 絶縁性樹脂
P ピラー
R 車両ルーフ
S スポイラ

Claims (13)

  1. 車両のボディに埋め込むアンテナ装置であって、該車両ボディ埋め込み型アンテナ装置は、
    車両のルーフ面に略平行な平面板状部を有するアンテナエレメントであって、第1周波数帯に対応する容量アンテナとして機能するようなアンテナ容量を有し、車両のボディ開口部内に配置され、ルーフ面に略平行な偏波を主偏波とする接地型のアンテナエレメントと、
    前記アンテナエレメントが接続される給電部を有する回路基板と、
    前記回路基板に載置され、アンテナエレメントが第2周波数帯に対応するアンテナ長を有するように、アンテナエレメントが接続される給電部に接続されるコイルと、
    回路基板のグラウンドとなる接地用ブラケットであって、アンテナエレメントのルーフ面に略垂直な偏波の感度が向上するように、ルーフ面と異なる角度で配置されるボディの導電性部材に直接接地される接地用ブラケットと、
    を具備することを特徴とする車両ボディ埋め込み型アンテナ装置。
  2. 請求項に記載の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置において、前記接地用ブラケットが直接接地されるボディの導電性部材は、車両のピラーであることを特徴とする車両ボディ埋め込み型アンテナ装置。
  3. 請求項に記載の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置において、前記接地用ブラケットが直接接地されるボディの導電性部材は、車両のピラー近傍のルーフ骨格であることを特徴とする車両ボディ埋め込み型アンテナ装置。
  4. 請求項に記載の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置において、前記接地用ブラケットが直接接地されるルーフ骨格位置は、フロント又はリアのピラー近傍であることを特徴とする車両ボディ埋め込み型アンテナ装置。
  5. 車両のボディに埋め込むアンテナ装置であって、該車両ボディ埋め込み型アンテナ装置は、
    車両のルーフ面に略平行な平面板状部を有するアンテナエレメントであって、第1周波数帯に対応する容量アンテナとして機能するようなアンテナ容量を有し、ルーフ面に略平行な偏波を主偏波とする接地型のアンテナエレメントと、
    前記アンテナエレメントが接続される給電部を有し、導電性ケースに収容される回路基板と、
    前記回路基板に載置され、アンテナエレメントが第2周波数帯に対応するアンテナ長を有するように、アンテナエレメントが接続される給電部に接続されるコイルと、
    前記導電性ケースと一体的に形成され、回路基板のグラウンドとなる接地用ブラケットであって、アンテナエレメントのルーフ面に略垂直な偏波の感度が向上するように、ルーフ面と異なる角度で配置されるボディの導電性部材に直接接地される接地用ブラケットと、
    を具備することを特徴とする車両ボディ埋め込み型アンテナ装置。
  6. 請求項乃至請求項の何れかに記載の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置において、前記アンテナエレメントの周縁部は、車両のボディ開口部の周縁部から所定の間隔を設けて配置されることを特徴とする車両ボディ埋め込み型アンテナ装置。
  7. 車両のボディに埋め込むアンテナ装置であって、該車両ボディ埋め込み型アンテナ装置は、
    カバーで覆われるルーフ面からカバーの厚み分以上に車内側に深く配置され、車両のルーフ面に略平行な平面板状部を有するアンテナエレメントであって、第1周波数帯に対応する容量アンテナとして機能するようなアンテナ容量を有し、ルーフ面に略平行な偏波を主偏波とする接地型のアンテナエレメントと、
    前記アンテナエレメントが接続される給電部を有する回路基板と、
    前記回路基板に載置され、アンテナエレメントが第2周波数帯に対応するアンテナ長を有するように、アンテナエレメントが接続される給電部に接続されるコイルと、
    回路基板のグラウンドとなる接地用ブラケットであって、アンテナエレメントのルーフ面に略垂直な偏波の感度が向上するように、ルーフ面と異なる角度で配置されるボディの導電性部材に直接接地される接地用ブラケットと、
    を具備することを特徴とする車両ボディ埋め込み型アンテナ装置。
  8. 車両のボディに埋め込むアンテナ装置であって、該車両ボディ埋め込み型アンテナ装置は、
    車両のルーフ面に略平行な平面板状部を有するアンテナエレメントであって、第1周波数帯に対応する容量アンテナとして機能するようなアンテナ容量を有し、ルーフ面に略平行な偏波を主偏波とする接地型のアンテナエレメントと、
    前記アンテナエレメントが接続される給電部を有する回路基板と、
    前記回路基板に載置され、アンテナエレメントが第2周波数帯に対応するアンテナ長を有するように、アンテナエレメントが接続される給電部に接続されるコイルと、
    回路基板のグラウンドとなる接地用ブラケットであって、アンテナエレメントのルーフ面に略垂直な偏波の感度が向上するように、ルーフ面と異なる角度で配置されるボディの導電性部材に直接接地される接地用ブラケットと、
    前記回路基板に載置されるアンプ回路であって、ルーフ面の周縁部のボディに遮蔽される位置に配置される、アンプ回路と、
    を具備することを特徴とする車両ボディ埋め込み型アンテナ装置。
  9. 請求項1乃至請求項の何れかに記載の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置であって、さらに、回路基板に載置されるアンプ回路を具備し、
    前記コイルは、アンテナエレメントが第2周波数帯以外の周波数帯にも対応するアンテナ長を有するように、コイルの長さを可変可能なスイッチを有し、
    前記アンプ回路は、スイッチを介してコイルに接続される、
    ことを特徴とする車両ボディ埋め込み型アンテナ装置。
  10. 請求項1乃至請求項の何れかに記載の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置において、前記コイルは、その軸方向にアンテナエレメントが存在しないように回路基板に載置されることを特徴とする車両ボディ埋め込み型アンテナ装置。
  11. 車両のボディに埋め込むアンテナ装置であって、該車両ボディ埋め込み型アンテナ装置は、
    車両のルーフ面に略平行な平面板状部を有するアンテナエレメントであって、第1周波数帯に対応する容量アンテナとして機能するようなアンテナ容量を有し、ルーフ面に略平行な偏波を主偏波とする接地型のアンテナエレメントと、
    前記アンテナエレメントが接続される給電部を有する回路基板と、
    前記回路基板に載置され、接地用ブラケット及びアンテナエレメントが配置されない位置に配置され、アンテナエレメントが第2周波数帯に対応するアンテナ長を有するように、アンテナエレメントが接続される給電部に接続されるコイルと、
    回路基板のグラウンドとなる接地用ブラケットであって、アンテナエレメントのルーフ面に略垂直な偏波の感度が向上するように、ルーフ面と異なる角度で配置されるボディの導電性部材に直接接地される接地用ブラケットと、
    を具備することを特徴とする車両ボディ埋め込み型アンテナ装置。
  12. 請求項1乃至請求項11の何れかに記載の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置において、前記アンテナエレメントと回路基板は、1枚のプリント基板で構成されることを特徴とする車両ボディ埋め込み型アンテナ装置。
  13. 請求項12に記載の車両ボディ埋め込み型アンテナ装置において、前記コイルは、1枚のプリント基板上にパターンニング形成されることを特徴とする車両ボディ埋め込み型アンテナ装置。
JP2017196594A 2017-10-10 2017-10-10 車両ボディ埋め込み型アンテナ装置 Active JP6479926B1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017196594A JP6479926B1 (ja) 2017-10-10 2017-10-10 車両ボディ埋め込み型アンテナ装置
US16/639,080 US11233318B2 (en) 2017-10-10 2018-08-20 Vehicle-body-embedded antenna device
DE112018004509.9T DE112018004509B4 (de) 2017-10-10 2018-08-20 In fahrzeugkarosserie eingebettete antennenvorrichtung
CN201880066171.0A CN111201665B (zh) 2017-10-10 2018-08-20 车体嵌入式天线装置
PCT/JP2018/030638 WO2019073691A1 (ja) 2017-10-10 2018-08-20 車両ボディ埋め込み型アンテナ装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017196594A JP6479926B1 (ja) 2017-10-10 2017-10-10 車両ボディ埋め込み型アンテナ装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018236479A Division JP6722265B2 (ja) 2018-12-18 2018-12-18 車両ボディ埋め込み型アンテナ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6479926B1 true JP6479926B1 (ja) 2019-03-06
JP2019071548A JP2019071548A (ja) 2019-05-09

Family

ID=65655834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017196594A Active JP6479926B1 (ja) 2017-10-10 2017-10-10 車両ボディ埋め込み型アンテナ装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11233318B2 (ja)
JP (1) JP6479926B1 (ja)
CN (1) CN111201665B (ja)
DE (1) DE112018004509B4 (ja)
WO (1) WO2019073691A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020105370A1 (ja) * 2018-11-22 2020-05-28 原田工業株式会社 車両埋め込み型アンテナ装置
US11967756B2 (en) 2019-12-17 2024-04-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Antenna apparatus for vehicles, and method of receiving broadcasting by using the antenna apparatus

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7122156B2 (ja) * 2018-05-22 2022-08-19 日野自動車株式会社 車両用アンテナの取付構造
US11201119B2 (en) 2018-06-06 2021-12-14 At&S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft RF functionality and electromagnetic radiation shielding in a component carrier
JP6818078B2 (ja) * 2019-05-10 2021-01-20 原田工業株式会社 アンテナ装置
DE102020102743A1 (de) 2020-02-04 2021-08-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeugantenne
JP7399493B2 (ja) 2021-08-25 2023-12-18 原田工業株式会社 車両ボディ埋め込み型アンテナ装置
KR20230166658A (ko) * 2022-05-31 2023-12-07 삼성전자주식회사 차량용 안테나 장치 및 이를 포함한 차량

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63163006U (ja) * 1987-04-14 1988-10-25
JPH06152217A (ja) * 1992-11-06 1994-05-31 Fujitsu Ten Ltd 移動体用ボディ埋め込みアンテナ
JP2003500871A (ja) * 1999-05-18 2003-01-07 ヒルシュマン エレクトロニクス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト 少なくとも1つの垂直放射器を備えたアンテナ
JP2003249812A (ja) * 2002-02-22 2003-09-05 Toyota Central Res & Dev Lab Inc アンテナ装置及びそのアンテナ装置を搭載した車両
JP2006352830A (ja) * 2005-05-18 2006-12-28 Denso Corp 車載統合アンテナ装置の搭載構造
JP2014049993A (ja) * 2012-08-31 2014-03-17 Kojima Press Industry Co Ltd アンテナ装置
JP2014216661A (ja) * 2013-04-22 2014-11-17 原田工業株式会社 車載アンテナ装置
JP2015133692A (ja) * 2013-12-11 2015-07-23 原田工業株式会社 複合アンテナ装置
JP2016012915A (ja) * 2014-06-06 2016-01-21 原田工業株式会社 車載アンテナ装置
JP2017034657A (ja) * 2015-02-05 2017-02-09 株式会社フジクラ 車載用アンテナ装置
JP2017061256A (ja) * 2015-09-25 2017-03-30 矢崎総業株式会社 平面アンテナ体の車両配置構造

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005175935A (ja) * 2003-12-11 2005-06-30 Nippon Soken Inc 電波受信機およびメータ装置
CN2884555Y (zh) * 2005-10-31 2007-03-28 智捷科技股份有限公司 立体结构单频天线
US20080117111A1 (en) * 2006-11-22 2008-05-22 Nippon Antena Kabushiki Kaisha Antenna Apparatus
JP4952269B2 (ja) * 2007-01-25 2012-06-13 ミツミ電機株式会社 アンテナ装置
JP2012147263A (ja) * 2011-01-12 2012-08-02 Sony Corp アンテナ・モジュール並びに無線通信装置
JP5861455B2 (ja) * 2011-12-28 2016-02-16 ソニー株式会社 アンテナ装置
KR102279153B1 (ko) * 2015-01-23 2021-07-19 엘지이노텍 주식회사 샤크 핀 안테나
WO2017090771A1 (ja) * 2015-11-27 2017-06-01 原田工業株式会社 低背型アンテナ装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63163006U (ja) * 1987-04-14 1988-10-25
JPH06152217A (ja) * 1992-11-06 1994-05-31 Fujitsu Ten Ltd 移動体用ボディ埋め込みアンテナ
JP2003500871A (ja) * 1999-05-18 2003-01-07 ヒルシュマン エレクトロニクス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト 少なくとも1つの垂直放射器を備えたアンテナ
JP2003249812A (ja) * 2002-02-22 2003-09-05 Toyota Central Res & Dev Lab Inc アンテナ装置及びそのアンテナ装置を搭載した車両
JP2006352830A (ja) * 2005-05-18 2006-12-28 Denso Corp 車載統合アンテナ装置の搭載構造
JP2014049993A (ja) * 2012-08-31 2014-03-17 Kojima Press Industry Co Ltd アンテナ装置
JP2014216661A (ja) * 2013-04-22 2014-11-17 原田工業株式会社 車載アンテナ装置
JP2015133692A (ja) * 2013-12-11 2015-07-23 原田工業株式会社 複合アンテナ装置
JP2016012915A (ja) * 2014-06-06 2016-01-21 原田工業株式会社 車載アンテナ装置
JP2017034657A (ja) * 2015-02-05 2017-02-09 株式会社フジクラ 車載用アンテナ装置
JP2017061256A (ja) * 2015-09-25 2017-03-30 矢崎総業株式会社 平面アンテナ体の車両配置構造

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020105370A1 (ja) * 2018-11-22 2020-05-28 原田工業株式会社 車両埋め込み型アンテナ装置
JP2020088569A (ja) * 2018-11-22 2020-06-04 原田工業株式会社 車両埋め込み型アンテナ装置
US11967756B2 (en) 2019-12-17 2024-04-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Antenna apparatus for vehicles, and method of receiving broadcasting by using the antenna apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
DE112018004509T5 (de) 2020-06-10
US20200212548A1 (en) 2020-07-02
JP2019071548A (ja) 2019-05-09
DE112018004509B4 (de) 2023-08-24
US11233318B2 (en) 2022-01-25
CN111201665B (zh) 2021-05-18
CN111201665A (zh) 2020-05-26
WO2019073691A1 (ja) 2019-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6479926B1 (ja) 車両ボディ埋め込み型アンテナ装置
JP6722265B2 (ja) 車両ボディ埋め込み型アンテナ装置
JP7063734B2 (ja) アンテナ装置
US9520647B2 (en) Vehicle mounted antenna device
JP2016208291A (ja) アンテナ装置
JP5681747B2 (ja) 車載アンテナ装置
JP7356000B2 (ja) アンテナ装置
KR20110066639A (ko) 차량용 안테나 장치
WO2020105370A1 (ja) 車両埋め込み型アンテナ装置
US20120218155A1 (en) Antenna Assembly
US10418696B2 (en) Antenna device
JP4023315B2 (ja) アンテナ搭載構造及び給電線取り出し構造
JP6829735B2 (ja) 車載アンテナ装置
JP6818078B2 (ja) アンテナ装置
JP2019012960A5 (ja)
JP7399493B2 (ja) 車両ボディ埋め込み型アンテナ装置
JP2011193381A (ja) 平面アンテナ
JP4036671B2 (ja) 車両用アンテナ
JP2009111704A (ja) 車両用受信設備
JP2003309420A (ja) 車両用アンテナ
JP5681083B2 (ja) 車載用アンテナシステム
JP3910479B2 (ja) 車両用アンテナ
JP7015359B2 (ja) アンテナ装置
WO2019188072A1 (ja) 車両用アンテナ装置
WO2021210106A1 (ja) 車載アンテナ装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180820

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20180820

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20180903

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181019

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181218

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190121

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190206

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6479926

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250