JP6829757B2 - Combined antenna device for vehicles - Google Patents
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Description
本発明は車両用複合アンテナ装置に関し、特に、複数の周波数帯に対応可能な複合アンテナにおいてコモンモードノイズを低減可能な車両用複合アンテナ装置に関する。 The present invention relates to a vehicle composite antenna device, and more particularly to a vehicle composite antenna device capable of reducing common mode noise in a composite antenna capable of supporting a plurality of frequency bands.
車両用複合アンテナ装置としては、ＡＭ放送及びＦＭ放送を受信可能なものが一般的に用いられている。近来では所謂シャークフィンアンテナといった、小型且つ低背型のアンテナ装置も存在する（例えば特許文献１）。車両用複合アンテナ装置の場合、高さ制限やケース内の小さいスペースに収めなければいけない等、種々の制限がある。近年の車両には安全性や快適性を求め様々な情報機器の搭載が進められている。それに伴い、複数の周波数帯に対応する必要があり、各周波数帯に適したアンテナ素子を小さいスペースに収める必要がある。 As a vehicle composite antenna device, a device capable of receiving AM broadcasting and FM broadcasting is generally used. Recently, there are also small and low-profile antenna devices such as so-called shark fin antennas (for example, Patent Document 1). In the case of a vehicle composite antenna device, there are various restrictions such as height restrictions and the need to fit in a small space inside the case. In recent years, vehicles are being equipped with various information devices in search of safety and comfort. Along with this, it is necessary to correspond to a plurality of frequency bands, and it is necessary to fit an antenna element suitable for each frequency band in a small space.
上述のような低背型アンテナ装置では、アンテナベースを車両ルーフに固定するためのアンテナベースに設けられるボスに、ナットを締結することによりグラウンドワッシャが車両ルーフの塗装膜を破り、アンテナベースが車両ルーフに電気的に導通する。これにより、金属製の車両ボディが所謂ボディアースとなるように構成されている。そして、アンテナ装置の信号出力が同軸ケーブルを用いて車内側の受信機に入力されている。 In the low-profile antenna device as described above, the ground washer breaks the paint film on the vehicle roof by fastening a nut to the boss provided on the antenna base for fixing the antenna base to the vehicle roof, and the antenna base is the vehicle. Electrically conducts to the roof. As a result, the metal vehicle body is configured to be a so-called body ground. Then, the signal output of the antenna device is input to the receiver inside the vehicle using a coaxial cable.
上述のような従来の車両用複合アンテナ装置では、同軸ケーブルのグラウンド線が回路基板のグラウンドパターンに接続されている。そして、回路基板のグラウンドパターンは、回路基板をアンテナベースに固定するためのねじ等によりアンテナベースに電気的に接続されている。即ち、同軸ケーブルのグラウンド線は、回路基板のグラウンドパターンを介してアンテナベースに接続され、アンテナベースは、グラウンドワッシャを介して車両ボディにボディアースされている。このため、同軸ケーブルのグラウンド線とアンテナベースの間には、潜在的な浮遊静電容量が存在することになる。この浮遊静電容量が、車内の受信機側から同軸ケーブルのグラウンド線に乗ってきたコモンモードノイズを、回路基板に伝搬させることになる。回路基板に伝搬したコモンモードノイズは、回路基板のグラウンドパターンの電位に変動を生じさせる。即ち、コモンモードノイズは、回路基板のグラウンドレベルが不安定な要因となる。また、コモンモードノイズの一部はノーマルモードノイズに変換され、アンテナエレメントに対するノイズとなる。 In the conventional composite antenna device for vehicles as described above, the ground line of the coaxial cable is connected to the ground pattern of the circuit board. The ground pattern of the circuit board is electrically connected to the antenna base by a screw or the like for fixing the circuit board to the antenna base. That is, the ground wire of the coaxial cable is connected to the antenna base via the ground pattern of the circuit board, and the antenna base is body grounded to the vehicle body via the ground washer. Therefore, there is a potential stray capacitance between the ground wire of the coaxial cable and the antenna base. This floating capacitance propagates the common mode noise that has entered the ground line of the coaxial cable from the receiver side in the vehicle to the circuit board. The common mode noise propagated on the circuit board causes the potential of the ground pattern of the circuit board to fluctuate. That is, the common mode noise causes the ground level of the circuit board to become unstable. Further, a part of the common mode noise is converted into the normal mode noise and becomes the noise for the antenna element.
具体的には、車両用複合アンテナ装置の場合、ＡＭ／ＦＭ波帯以外の周波数帯用の受信機、例えば、ＧＮＳＳ用やＤＡＢ用、Ｖ２Ｘ用、ＴＥＬ用等の受信機が、ＡＭ／ＦＭ波帯のノイズを出す場合があった。このＡＭ／ＦＭ波帯のノイズは、同軸ケーブルのグラウンド線から伝搬するコモンモードノイズとなっていた。特に、車両用複合アンテナ装置の場合、複数の周波数帯の信号を扱うために複数の同軸ケーブルが近接し並走した状態でアンテナ装置内に引き込まれるため、ＡＭ／ＦＭ波帯用以外の同軸ケーブルのグラウンド線を伝搬するコモンモードノイズがＡＭ／ＦＭ波帯用の同軸ケーブルのグラウンド線にも重畳してしまっていた。したがって、コモンモードノイズが回路基板のグラウンドレベルを不安定とすると共に、一部変換されたノーマルモードノイズがＡＭ／ＦＭアンテナエレメントのノイズとなり、アンテナ性能の劣化が生じてしまっていた。このため、特にＡＭ／ＦＭ波帯に対するコモンモードノイズを低減可能な車両用複合アンテナ装置の開発が望まれていた。 Specifically, in the case of a vehicle composite antenna device, a receiver for a frequency band other than the AM / FM wave band, for example, a receiver for GNSS, DAB, V2X, TEL, etc. is an AM / FM wave. There was a case of band noise. The noise in the AM / FM wave band was common mode noise propagating from the ground line of the coaxial cable. In particular, in the case of a vehicle composite antenna device, since a plurality of coaxial cables are drawn into the antenna device in a state of being close to each other and running in parallel in order to handle signals of a plurality of frequency bands, coaxial cables other than those for the AM / FM wave band are used. Common mode noise propagating on the ground line of the above was also superimposed on the ground line of the coaxial cable for the AM / FM wave band. Therefore, the common mode noise destabilizes the ground level of the circuit board, and the partially converted normal mode noise becomes the noise of the AM / FM antenna element, resulting in deterioration of the antenna performance. Therefore, it has been desired to develop a vehicle composite antenna device capable of reducing common mode noise especially in the AM / FM wave band.
本発明は、斯かる実情に鑑み、コモンモードノイズを低減可能であり受信性能劣化を避けることが可能な車両用複合アンテナ装置を提供しようとするものである。 In view of such circumstances, the present invention intends to provide a vehicle composite antenna device capable of reducing common mode noise and avoiding deterioration of reception performance.
上述した本発明の目的を達成するために、本発明による車両用複合アンテナ装置は、車両ルーフ上に設置されるアンテナベースと、アンテナベースに電気的に導通すると共に、車両ルーフにも電気的に導通するルーフ導通部と、アンテナベース上に載置され、グラウンドパターンを有する回路基板と、回路基板上に設けられ、又は回路基板に接続され、複数の周波数帯に対応可能なように構成される複数のアンテナエレメントと、複数のアンテナエレメントからの信号出力にそれぞれ接続される信号用の心線とグラウンド用のグラウンド線とからなる複数の同軸ケーブルと、ルーフ導通部と同電位となる程度にルーフ導通部と近い位置で同軸ケーブルのグラウンド線をアンテナベースに電気的に導通する中間グラウンド部と、回路基板のグラウンドパターンをアンテナベースに電気的に導通する回路基板用グラウンド部であって、ルーフ導通部から回路基板用グラウンド部までの距離が、ルーフ導通部から中間グラウンド部までの距離と同一又はより遠い位置となるように配置される、回路基板用グラウンド部と、を具備するものである。 In order to achieve the above-described object of the present invention, the vehicle composite antenna device according to the present invention electrically conducts to the antenna base installed on the vehicle roof and the antenna base, and also electrically to the vehicle roof. A conductive roof conductive part, a circuit board mounted on an antenna base and having a ground pattern, and provided on the circuit board or connected to the circuit board so as to be compatible with a plurality of frequency bands. A plurality of coaxial cables consisting of a plurality of antenna elements, a core wire for signals connected to signal outputs from the plurality of antenna elements, and a ground wire for ground, and a roof to the extent that the potential is the same as that of the roof conductive portion. An intermediate ground portion that electrically conducts the ground wire of the coaxial cable to the antenna base at a position close to the conductive portion, and a circuit board ground portion that electrically conducts the ground pattern of the circuit board to the antenna base. It is provided with a circuit board ground portion which is arranged so that the distance from the portion to the circuit board ground portion is the same as or farther than the distance from the roof conductive portion to the intermediate ground portion.
ここで、同軸ケーブルのグラウンド線は、回路基板のグラウンドパターンにも接続されても良い。 Here, the ground wire of the coaxial cable may also be connected to the ground pattern of the circuit board.
また、ルーフ導通部は、アンテナベースを車両ルーフに固定するためのグラウンドワッシャに設けられ、中間グラウンド部は、グラウンドワッシャが配置されるボス近傍に配置されるものであれば良い。 Further, the roof conductive portion may be provided on the ground washer for fixing the antenna base to the vehicle roof, and the intermediate ground portion may be arranged in the vicinity of the boss where the ground washer is arranged.
また、中間グラウンド部は、アンテナベースに設けられ同軸ケーブルを挿通するための挿通孔内に配置されるものであっても良い。 Further, the intermediate ground portion may be provided in the antenna base and arranged in the insertion hole for inserting the coaxial cable.
また、中間グラウンド部は、同軸ケーブルのグラウンド線を挟持可能な挟持端子からなるものであれば良い。 Further, the intermediate ground portion may be formed of a sandwiching terminal capable of sandwiching the ground wire of the coaxial cable.
また、中間グラウンド部は、同軸ケーブルのグラウンド線をアンテナベースに電気的に導通するように構成される中継コネクタからなるものであっても良い。 Further, the intermediate ground portion may be composed of a relay connector configured to electrically conduct the ground wire of the coaxial cable to the antenna base.
また、同軸ケーブルは、アンテナエレメントの受信性能に影響を与えない程度にアンテナエレメントから離してアンテナベース上に配置されれば良い。 Further, the coaxial cable may be arranged on the antenna base so as to be separated from the antenna element so as not to affect the reception performance of the antenna element.
また、複数のアンテナエレメントは、少なくともＡＭ／ＦＭ用複合アンテナエレメントを含むものであっても良い。 Further, the plurality of antenna elements may include at least a composite antenna element for AM / FM.
また、回路基板は、アンテナベースに立設され、又は平行に載置されるものであれば良い。 Further, the circuit board may be one that is erected on the antenna base or placed in parallel.
また、アンテナベースは、樹脂製の絶縁ベースと、該絶縁ベースに固定され絶縁ベースより小型の導電ベースとからなるものであっても良い。 Further, the antenna base may be composed of an insulating base made of resin and a conductive base fixed to the insulating base and smaller than the insulating base.
本発明の車両用複合アンテナ装置には、コモンモードノイズを低減可能であり受信性能劣化を避けることが可能であるという利点がある。 The vehicle composite antenna device of the present invention has an advantage that common mode noise can be reduced and deterioration of reception performance can be avoided.
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。本発明の車両用複合アンテナ装置は、複数の周波数帯に対応可能な車両用の複合アンテナ装置である。図１は、本発明の車両用複合アンテナ装置の構成を説明するための概略図であり、図１（ａ）が側面図であり図１（ｂ）が平面図である。図示の通り、本発明の車両用複合アンテナ装置は、アンテナベース１０と、ルーフ導通部２０と、回路基板３０と、アンテナエレメント４０と、同軸ケーブル５０と、中間グラウンド部６０と、回路基板用グラウンド部７０とから主に構成されている。また、車両に設置される際には、アンテナエレメントや回路基板等を収容する内部空間を有するアンテナカバー１により覆われる。なお、以下の説明では、車両用複合アンテナ装置が低背型アンテナ装置である場合を前提に説明しているが、本発明はこれに限定されない。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the illustrated examples. The vehicle composite antenna device of the present invention is a vehicle composite antenna device capable of supporting a plurality of frequency bands. 1A and 1B are schematic views for explaining the configuration of the vehicle composite antenna device of the present invention, FIG. 1A is a side view and FIG. 1B is a plan view. As shown in the figure, the vehicle composite antenna device of the present invention includes an antenna base 10, a roof conductive portion 20, a circuit board 30, an antenna element 40, a coaxial cable 50, an intermediate ground portion 60, and a circuit board ground. It is mainly composed of a part 70. Further, when it is installed in a vehicle, it is covered with an antenna cover 1 having an internal space for accommodating an antenna element, a circuit board, and the like. In the following description, it is assumed that the compound antenna device for a vehicle is a low-profile antenna device, but the present invention is not limited to this.
アンテナベース１０は、車両ルーフＲ上に設置されるものである。アンテナベース１０は、車両室外側に配置されるものであり、回路基板３０等が載置されるものである。そして、アンテナベース１０は、回路基板３０や取り付けられるアンテナエレメント４０のグラウンドとして機能するものであれば良く、導電体で構成されれば良い。また、所謂樹脂ベースからなるものであっても良い。即ち、アンテナベース１０は、樹脂製の絶縁ベースと、絶縁ベースに固定され絶縁ベースより小型の導電ベースとからなるものであっても良い。 The antenna base 10 is installed on the vehicle roof R. The antenna base 10 is arranged outside the vehicle interior, and a circuit board 30 or the like is placed on the antenna base 10. The antenna base 10 may be a conductor as long as it functions as a ground for the circuit board 30 and the antenna element 40 to be attached. Further, it may be made of a so-called resin base. That is, the antenna base 10 may be composed of an insulating base made of resin and a conductive base fixed to the insulating base and smaller than the insulating base.
ルーフ導通部２０は、アンテナベース１０に電気的に導通すると共に、車両ルーフＲにも電気的に導通するものである。具体的には、ルーフ導通部２０は、グラウンドワッシャからなるものであれば良い。グラウンドワッシャとは、例えば歯付きワッシャや脚付きワッシャ等が含まれる。図示例では、ルーフ導通部２０として脚付きワッシャを用いた例を示した。脚付きワッシャであるルーフ導通部２０は、アンテナベース１０に設けられるボス１１をボルト１２で締結する際に同軸に挟み込まれる。そして、アンテナベース１０を車両ルーフＲに固定するために、ボルト１２をボス１１に締結すると、グラウンドワッシャの先端の爪部が車両ルーフＲの塗装膜を破る。これにより、グラウンドワッシャを介して金属板である車両ルーフＲにアンテナベース１０が電気的に導通する。したがって、金属製の車両ルーフＲは、所謂ボディアースとなる。 The roof conductive portion 20 electrically conducts to the antenna base 10 and also electrically conducts to the vehicle roof R. Specifically, the roof conductive portion 20 may be formed of a ground washer. The ground washer includes, for example, a washer with teeth and a washer with legs. In the illustrated example, an example in which a washer with legs is used as the roof conductive portion 20 is shown. The roof conductive portion 20, which is a washer with legs, is coaxially sandwiched when the boss 11 provided on the antenna base 10 is fastened with the bolt 12. Then, when the bolt 12 is fastened to the boss 11 in order to fix the antenna base 10 to the vehicle roof R, the claw portion at the tip of the ground washer breaks the coating film of the vehicle roof R. As a result, the antenna base 10 is electrically conducted to the vehicle roof R, which is a metal plate, via the ground washer. Therefore, the metal vehicle roof R is a so-called body ground.
回路基板３０は、アンテナベース１０上に載置され、グラウンドパターン３１を有するものである。グラウンドパターン３１は、回路基板３０上に載置されるアンプ回路等のグラウンドとなるものである。そして、グラウンドパターン３１は、例えば回路基板３０をアンテナベース１０に固定するためのねじ孔の周辺にベタアースにより設けられれば良い。図示例の回路基板３０は、アンテナベース１０に立設される例を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、回路基板３０は、アンテナベース１０に平行に載置されるものであっても良い。回路基板３０には、アンプ回路３２等が載置される。アンプ回路３２は、受信信号を増幅するのに用いられる。例えば、本発明の車両用複合アンテナ装置が、ＦＭ周波数帯とＡＭ周波数帯の両方の信号を受信可能な複合アンテナとして構成された場合、アンプ回路３２も、複数の周波数帯、即ち、ＦＭ周波数帯及びＡＭ周波数帯に応じて設けられる複数の周波数帯別アンプ回路とすれば良い。なお、回路基板３０には、電源回路等が載置されても良い。 The circuit board 30 is mounted on the antenna base 10 and has a ground pattern 31. The ground pattern 31 serves as a ground for an amplifier circuit or the like mounted on the circuit board 30. Then, the ground pattern 31 may be provided, for example, by solid earth around a screw hole for fixing the circuit board 30 to the antenna base 10. The circuit board 30 of the illustrated example shows an example of being erected on the antenna base 10. However, the present invention is not limited to this, and the circuit board 30 may be mounted in parallel with the antenna base 10. An amplifier circuit 32 or the like is mounted on the circuit board 30. The amplifier circuit 32 is used to amplify the received signal. For example, when the vehicle composite antenna device of the present invention is configured as a composite antenna capable of receiving signals in both the FM frequency band and the AM frequency band, the amplifier circuit 32 also has a plurality of frequency bands, that is, the FM frequency band. And a plurality of frequency band-specific amplifier circuits provided according to the AM frequency band may be used. A power supply circuit or the like may be mounted on the circuit board 30.
本発明の車両用複合アンテナ装置は、複数のアンテナエレメント４０が設けられている。図示例の複数のアンテナエレメント４０は、回路基板３０上に設けられる例を示した。即ち、アンテナエレメント４０は、回路基板３０上にパターンニング形成により設けられている。なお、図示例のアンテナエレメント４０は、あくまでも模式的なものであり、本発明はこれらの形状や配置等に限定されるものではない。また、パッチアンテナ等がアンテナベース１０上に設けられても良い。複数のアンテナエレメント４０の具体的な例としては、例えばＦＭ用やＡＭ用、ＤＡＢ用、Ｖ２Ｘ用、ＴＥＬ用、ＧＮＳＳ用等のアンテナエレメントが挙げられる。しかしながら、本発明はこれに限定されず、車両用に用いられるアンテナエレメントであれば、如何なるエレメントであっても良い。また、容量アンテナと共振アンテナを組み合わせたＡＭ／ＦＭ用複合アンテナエレメントを含むものであっても良い。即ち、所定のアンテナ容量を有する導電部材を容量アンテナとして機能するように構成しＡＭ用アンテナエレメントとして用いると共に、その導電部材とコイルを組み合わせることで共振アンテナとして機能するように構成しＦＭ用アンテナエレメントとして用いるようにしても良い。 The vehicle composite antenna device of the present invention is provided with a plurality of antenna elements 40. The plurality of antenna elements 40 of the illustrated example are shown as an example provided on the circuit board 30. That is, the antenna element 40 is provided on the circuit board 30 by patterning formation. The antenna element 40 in the illustrated example is merely a schematic one, and the present invention is not limited to these shapes, arrangements, and the like. Further, a patch antenna or the like may be provided on the antenna base 10. Specific examples of the plurality of antenna elements 40 include antenna elements for FM, AM, DAB, V2X, TEL, GNSS, and the like. However, the present invention is not limited to this, and any element may be used as long as it is an antenna element used for a vehicle. Further, it may include a composite antenna element for AM / FM in which a capacitive antenna and a resonant antenna are combined. That is, a conductive member having a predetermined antenna capacitance is configured to function as a capacitive antenna and used as an AM antenna element, and the conductive member and a coil are combined to function as a resonance antenna and an FM antenna element. It may be used as.
同軸ケーブル５０は、信号用の心線５１とグラウンド用のグラウンド線５２とからなる。同軸ケーブル５０の心線５１は、アンテナエレメント４０からの信号出力に接続される。具体的には、心線５１がアンテナエレメント４０の給電部や回路基板３０上のアンプ回路３２の出力に接続されれば良い。このような複数の同軸ケーブル５０が、それぞれ複数のアンテナエレメント４０に対して提供されている。同軸ケーブル５０は、アンテナベース１０に設けられる挿通孔１３を介して車両用複合アンテナ装置の外部に引き出される。挿通孔１３は、ケーブル引込口となるものである。そして、車両ルーフＲにも設けられるケーブル引込口を介して同軸ケーブル５０が車内に引き込まれる。同軸ケーブル５０の車内側には、コネクタ５３が接続されている。そして、コネクタ５３を介して車内側の受信機等に接続されれば良い。 The coaxial cable 50 includes a core wire 51 for signals and a ground wire 52 for grounds. The core wire 51 of the coaxial cable 50 is connected to the signal output from the antenna element 40. Specifically, the core wire 51 may be connected to the feeding portion of the antenna element 40 or the output of the amplifier circuit 32 on the circuit board 30. Such a plurality of coaxial cables 50 are provided for each of the plurality of antenna elements 40. The coaxial cable 50 is pulled out to the outside of the vehicle composite antenna device through the insertion hole 13 provided in the antenna base 10. The insertion hole 13 serves as a cable inlet. Then, the coaxial cable 50 is pulled into the vehicle through the cable entrance provided on the vehicle roof R. A connector 53 is connected to the inside of the coaxial cable 50. Then, it may be connected to a receiver or the like inside the vehicle via the connector 53.
中間グラウンド部６０は、ルーフ導通部２０と同電位となる程度にルーフ導通部２０と近い位置で同軸ケーブル５０のグラウンド線５２をアンテナベース１０に電気的に導通するものである。即ち、中間グラウンド部６０は、ルーフ導通部２０の近傍に設けられる。図示例では、ルーフ導通部２０であるグラウンドワッシャの先端の爪部が車両ルーフＲと完全なる同電位となる部分である。そして、ボス１１及びボルト１２を介してアンテナベース１０と概ね同電位になっている。したがって、中間グラウンド部６０は、例えばボス１１近傍に配置されれば良い。中間グラウンド部６０を設けることにより、同軸ケーブル５０のグラウンド線５２が、ルーフ導通部２０から見て、回路基板３０のグラウンドパターン３１よりも前に所謂ボディアースである車両ルーフＲと略同電位となる。このため、同軸ケーブル５０のグラウンド線５２を伝搬するコモンモードノイズは回路基板３０を経由せずに直接車両ルーフＲに伝搬することになる。 The intermediate ground portion 60 electrically conducts the ground wire 52 of the coaxial cable 50 to the antenna base 10 at a position close to the roof conductive portion 20 so as to have the same potential as the roof conductive portion 20. That is, the intermediate ground portion 60 is provided in the vicinity of the roof conductive portion 20. In the illustrated example, the claw portion at the tip of the ground washer, which is the roof conductive portion 20, is a portion having the same potential as the vehicle roof R. Then, the potential is substantially the same as that of the antenna base 10 via the boss 11 and the bolt 12. Therefore, the intermediate ground portion 60 may be arranged near the boss 11, for example. By providing the intermediate ground portion 60, the ground wire 52 of the coaxial cable 50 has substantially the same potential as the vehicle roof R, which is the so-called body ground, before the ground pattern 31 of the circuit board 30 when viewed from the roof conductive portion 20. Become. Therefore, the common mode noise propagating on the ground line 52 of the coaxial cable 50 propagates directly to the vehicle roof R without passing through the circuit board 30.
中間グラウンド部６０は、一部の同軸ケーブル５０のグラウンド線５２をアンテナベース１０に電気的に導通するものであっても良いが、すべての同軸ケーブル５０のグラウンド線５２をアンテナベース１０に電気的に導通させることが好ましい。これは、コモンモードノイズは、例えばＡＭ／ＦＭ波帯用の同軸ケーブルだけでなく、他の周波数帯用の同軸ケーブルにも伝搬し得るためである。したがって、ＡＭ／ＦＭ波帯に対するコモンモードノイズの低減を意図する場合であっても、すべての同軸ケーブル５０のグラウンド線５２を中間グラウンド部６０によりアンテナベース１０に電気的に導通させることで、最も高いノイズ低減効果が得られる。 The intermediate ground portion 60 may electrically conduct the ground wire 52 of some coaxial cables 50 to the antenna base 10, but the ground wire 52 of all the coaxial cables 50 is electrically connected to the antenna base 10. It is preferable to make it conductive. This is because the common mode noise can propagate not only to the coaxial cable for the AM / FM wave band but also to the coaxial cable for other frequency bands, for example. Therefore, even when the intention is to reduce common mode noise in the AM / FM wave band, the ground wire 52 of all the coaxial cables 50 is electrically conducted to the antenna base 10 by the intermediate ground portion 60, so that the most is possible. A high noise reduction effect can be obtained.
図示例では、中間グラウンド部６０はアンテナベース１０に一体成型される凹形状のものを示した。中間グラウンド部６０が配置される位置において、同軸ケーブル５０の外皮保護被覆を剥離しグラウンド線５２を露出させて、凹形状の中間グラウンド部６０に挟み込み、例えばはんだ等で電気的に導通させれば良い。これにより、車両用複合アンテナ装置に引き込まれた同軸ケーブル５０のグラウンド線５２は、車両ルーフＲと略同電位となる。 In the illustrated example, the intermediate ground portion 60 has a concave shape integrally molded with the antenna base 10. At the position where the intermediate ground portion 60 is arranged, the outer skin protective coating of the coaxial cable 50 is peeled off to expose the ground wire 52, sandwiched between the concave intermediate ground portions 60, and electrically conducted by, for example, soldering. good. As a result, the ground line 52 of the coaxial cable 50 drawn into the vehicle composite antenna device has substantially the same potential as the vehicle roof R.
回路基板用グラウンド部７０は、回路基板３０のグラウンドパターン３１をアンテナベース１０に電気的に導通するものである。本発明の車両用複合アンテナ装置では、ルーフ導通部２０から見て、回路基板３０のグラウンドパターン３１よりも前に中間グラウンド部６０により車両ルーフＲと略同電位となるように構成している。したがって、中間グラウンド部６０よりも遠くで回路基板３０のグラウンドパターン３１をアンテナベース１０に導通させるために、回路基板用グラウンド部７０は、ルーフ導通部２０から回路基板用グラウンド部７０までの距離が、ルーフ導通部２０から中間グラウンド部６０までの距離よりも遠い位置となるように配置されれば良い。即ち、ルーフ導通部２０から見て、中間グラウンド部６０よりも遠い位置に、回路基板３０をアンテナベース１０に固定するためのねじボスからなる回路基板用グラウンド部７０を設ければ良い。ねじボスである回路基板用グラウンド部７０は、アンテナベース１０に一体成型されれば良い。図示例では、回路基板３０の角部２か所にそれぞれ設けられた回路基板用グラウンド部７０が、ルーフ導通部２０から見て中間グラウンド部６０よりも遠くに位置するように配置されている。回路基板３０をアンテナベース１０に設けられた回路基板用グラウンド部７０にねじにより固定すると、ねじを介して回路基板３０上のグラウンドパターン３１がアンテナベース１０に電気的に導通する。そして、この電気的に導通する位置が、ルーフ導通部２０に対して中間グラウンド部６０よりも遠い位置となるように構成されれば良い。なお、ルーフ導通部２０からの距離とは、物理的な距離ではなく電気的な距離であれば良い。 The circuit board ground portion 70 electrically conducts the ground pattern 31 of the circuit board 30 to the antenna base 10. In the vehicle composite antenna device of the present invention, when viewed from the roof conductive portion 20, the intermediate ground portion 60 is configured to have substantially the same potential as the vehicle roof R before the ground pattern 31 of the circuit board 30. Therefore, in order to conduct the ground pattern 31 of the circuit board 30 to the antenna base 10 farther than the intermediate ground portion 60, the distance between the roof conductive portion 20 and the circuit board ground portion 70 of the circuit board ground portion 70 is large. The position may be farther than the distance from the roof conductive portion 20 to the intermediate ground portion 60. That is, the circuit board ground portion 70 made of screw bosses for fixing the circuit board 30 to the antenna base 10 may be provided at a position farther than the intermediate ground portion 60 when viewed from the roof conductive portion 20. The circuit board ground portion 70, which is a screw boss, may be integrally molded with the antenna base 10. In the illustrated example, the circuit board ground portions 70 provided at the two corners of the circuit board 30 are arranged so as to be located farther than the intermediate ground portion 60 when viewed from the roof conductive portion 20. When the circuit board 30 is fixed to the circuit board ground portion 70 provided on the antenna base 10 with screws, the ground pattern 31 on the circuit board 30 is electrically conductive to the antenna base 10 via the screws. Then, the electrically conductive position may be configured to be farther than the intermediate ground portion 60 with respect to the roof conductive portion 20. The distance from the roof conductive portion 20 may be an electrical distance rather than a physical distance.
なお、上述の図示例では、ルーフ導通部２０から回路基板用グラウンド部７０までの距離が、ルーフ導通部２０から中間グラウンド部６０までの距離よりも遠い位置となるように構成される例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、回路基板用グラウンド部７０は、ルーフ導通部２０から回路基板用グラウンド部７０までの距離が、ルーフ導通部２０から中間グラウンド部６０までの距離と同一となるように配置されても良い。即ち、ルーフ導通部２０から見て、回路基板用グラウンド部７０までと中間グラウンド部６０までの距離が、同一かより遠ければ良い。これにより、中間グラウンド部６０と回路基板用グラウンド部７０は、ルーフ導通部２０からみて略同電位となる。 In the illustrated example described above, an example is shown in which the distance from the roof conductive portion 20 to the circuit board ground portion 70 is set to be farther than the distance from the roof conductive portion 20 to the intermediate ground portion 60. However, the present invention is not limited to this. For example, the circuit board ground portion 70 may be arranged so that the distance from the roof conductive portion 20 to the circuit board ground portion 70 is the same as the distance from the roof conductive portion 20 to the intermediate ground portion 60. That is, the distance from the roof conductive portion 20 to the circuit board ground portion 70 and the intermediate ground portion 60 may be the same or longer. As a result, the intermediate ground portion 60 and the circuit board ground portion 70 have substantially the same potential as viewed from the roof conductive portion 20.
本発明の車両用複合アンテナ装置は、このように構成されることで、同軸ケーブル５０のグラウンド線５２とアンテナベース１０の間の浮遊静電容量が減少する。そして、コモンモードノイズは、所謂ボディアースであるルーフ導通部２０から車両ルーフＲに伝搬する。これらにより、車内の受信機側から同軸ケーブルのグラウンド線に乗ってきたコモンモードノイズは、殆ど回路基板に伝搬しなくなる。したがって、複数の周波数帯に対応可能な車両用複合アンテナ装置であっても、例えばＡＭ／ＦＭ波帯に対するコモンモードノイズの低減を図り、受信性能劣化を避けることが可能となる。 The vehicle composite antenna device of the present invention is configured in this way, so that the floating capacitance between the ground wire 52 of the coaxial cable 50 and the antenna base 10 is reduced. Then, the common mode noise propagates from the roof conductive portion 20, which is the so-called body ground, to the vehicle roof R. As a result, the common mode noise that has entered the ground line of the coaxial cable from the receiver side in the vehicle hardly propagates to the circuit board. Therefore, even in a vehicle composite antenna device capable of supporting a plurality of frequency bands, it is possible to reduce common mode noise for, for example, the AM / FM wave band and avoid deterioration of reception performance.
また、図１（ｂ）に示される通り、同軸ケーブル５０は、アンテナエレメント４０の受信性能に影響を与えない程度にアンテナエレメント４０から離してアンテナベース１０上に配置されても良い。具体的には、図１（ｂ）の図面上、上側の同軸ケーブル５０が、アンテナエレメント４０の受信性能に影響を与えない程度にアンテナエレメント４０から離してアンテナベース１０上に配置されている。本発明の車両用複合アンテナ装置は、複数のアンテナエレメント４０がアンテナカバー１内の小さいスペースに配置されるため、車両用複合アンテナ装置内に配置される同軸ケーブル５０がアンテナエレメント４０に影響を及ぼし得る。このため、例えばアンテナベース１０上の短辺方向の中心付近を通るように配置されるアンテナエレメント４０に対して、なるべく受信性能に影響を与えない程度にアンテナベース１０の周縁部を通るように同軸ケーブル５０を配置すれば良い。 Further, as shown in FIG. 1B, the coaxial cable 50 may be arranged on the antenna base 10 away from the antenna element 40 to the extent that the reception performance of the antenna element 40 is not affected. Specifically, in the drawing of FIG. 1B, the upper coaxial cable 50 is arranged on the antenna base 10 so as to be separated from the antenna element 40 so as not to affect the reception performance of the antenna element 40. In the vehicle composite antenna device of the present invention, since a plurality of antenna elements 40 are arranged in a small space in the antenna cover 1, the coaxial cable 50 arranged in the vehicle composite antenna device affects the antenna element 40. obtain. Therefore, for example, the antenna element 40 arranged so as to pass near the center in the short side direction on the antenna base 10 is coaxial so as to pass through the peripheral portion of the antenna base 10 to the extent that the reception performance is not affected as much as possible. The cable 50 may be arranged.
次に、図２を用いて本発明の車両用複合アンテナ装置の他の例について説明する。図２は、本発明の車両用複合アンテナ装置の他の構成を説明するための概略図であり、図２（ａ）が側面図であり図２（ｂ）が平面図である。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１に示される例では、回路基板３０がアンテナベース１０に立設されていたが、図２に示される例では、回路基板３０は、アンテナベース１０に平行に載置されている。また、アンテナエレメント４０のうち、ＡＭ／ＦＭ用複合アンテナエレメントが所謂傘型エレメントからなるものを示した。傘型エレメントとは、頂部と頂部から両側に傾斜する屋根状の傾斜部を含むものである。なお、傘型エレメントは、１枚の導電板を傘状に折り曲げて形成しても良いし、２枚の導電板を組み合わせて形成しても良い。傘型エレメントの形状についても、図示例のものに限定されるものではない。また、中間グラウンド部６０が、挿通孔１３内に配置される例を示した。この例でも、中間グラウンド部６０が配置される位置において、同軸ケーブル５０の外皮保護被覆を剥離しグラウンド線５２を露出させて、中間グラウンド部６０に電気的に導通させれば良い。 Next, another example of the vehicle composite antenna device of the present invention will be described with reference to FIG. 2A and 2B are schematic views for explaining another configuration of the vehicle composite antenna device of the present invention, FIG. 2A is a side view and FIG. 2B is a plan view. In the figure, the parts having the same reference numerals as those in FIG. 1 represent the same objects. In the example shown in FIG. 1, the circuit board 30 was erected on the antenna base 10, but in the example shown in FIG. 2, the circuit board 30 is placed parallel to the antenna base 10. Further, among the antenna elements 40, those in which the AM / FM composite antenna element is composed of a so-called umbrella type element are shown. The umbrella-shaped element includes a top and a roof-like slope that slopes from the top to both sides. The umbrella-shaped element may be formed by bending one conductive plate into an umbrella shape, or may be formed by combining two conductive plates. The shape of the umbrella-shaped element is not limited to that shown in the illustrated example. Further, an example is shown in which the intermediate ground portion 60 is arranged in the insertion hole 13. In this example as well, at the position where the intermediate ground portion 60 is arranged, the outer skin protective coating of the coaxial cable 50 may be peeled off to expose the ground wire 52 and electrically conducted to the intermediate ground portion 60.
図示の通り、この例では、中間グラウンド部６０は、挿通孔１３内に配置されている。挿通孔１３内に中間グラウンド部６０を配置することで、例えばアンテナベース１０上で他の部品の配置や同軸ケーブル５０の配線のレイアウトの自由度が増す。この例でも、中間グラウンド部６０は、アンテナベース１０に一体成型されても良い。また、同軸ケーブル５０のグラウンド線５２を挟み込むことが可能な別体の中間グラウンド部６０を、ねじ等によりアンテナベース１０に固定しても良い。 As shown in the figure, in this example, the intermediate ground portion 60 is arranged in the insertion hole 13. By arranging the intermediate ground portion 60 in the insertion hole 13, for example, the degree of freedom in arranging other parts on the antenna base 10 and the layout of the wiring of the coaxial cable 50 is increased. In this example as well, the intermediate ground portion 60 may be integrally molded with the antenna base 10. Further, a separate intermediate ground portion 60 capable of sandwiching the ground wire 52 of the coaxial cable 50 may be fixed to the antenna base 10 with screws or the like.
また、図示例では、ルーフ導通部２０として歯付ワッシャを用いた例を示した。中間グラウンド部６０は、図１に示される例と同様に、ルーフ導通部２０の近傍に設けられる。中間グラウンド部６０により、ルーフ導通部２０と同電位となる程度にルーフ導通部２０と近い位置で同軸ケーブル５０のグラウンド線５２をアンテナベース１０に電気的に導通する。このように構成されることで、同軸ケーブル５０のグラウンド線５２を伝搬するコモンモードノイズは回路基板３０を経由せずに直接車両ルーフＲに伝搬することになるため、コモンモードノイズを低減可能となる。 Further, in the illustrated example, an example in which a toothed washer is used as the roof conductive portion 20 is shown. The intermediate ground portion 60 is provided in the vicinity of the roof conductive portion 20 as in the example shown in FIG. The intermediate ground portion 60 electrically conducts the ground wire 52 of the coaxial cable 50 to the antenna base 10 at a position close to the roof conductive portion 20 so as to have the same potential as the roof conductive portion 20. With this configuration, the common mode noise propagating on the ground line 52 of the coaxial cable 50 propagates directly to the vehicle roof R without passing through the circuit board 30, so that the common mode noise can be reduced. Become.
図示例でも、ルーフ導通部２０から見て中間グラウンド部６０までの距離と同一又はより遠い位置で回路基板３０のグラウンドパターン３１をアンテナベース１０に導通させるために、回路基板用グラウンド部７０は、ルーフ導通部２０から回路基板用グラウンド部７０までの距離が、ルーフ導通部２０から中間グラウンド部６０までの距離と同一又はよりも遠い位置となるように配置されている。具体的には、図２（ｂ）の図面上、回路基板３０の左側２か所の角部に回路基板用グラウンド部７０が配置されれば良い。そして、例えばルーフ導通部２０に近い位置となる回路基板３０の右側２か所の角部は、単に回路基板３０の固定用ボス７１であれば良い。固定用ボス７１を用いて、回路基板３０上のグラウンドパターン３１が存在しない位置でねじ止め等される。これにより、回路基板３０は、アンテナベース１０上に安定的に載置されながら、ルーフ導通部２０から見て中間グラウンド部６０と同一又はよりも遠い位置で回路基板用グラウンド部７０により回路基板３０のグラウンドパターン３１をアンテナベース１０に導通させることが可能となる。 In the illustrated example as well, in order to conduct the ground pattern 31 of the circuit board 30 to the antenna base 10 at a position equal to or farther than the distance from the roof conductive portion 20 to the intermediate ground portion 60, the circuit board ground portion 70 is used. The distance from the roof conductive portion 20 to the circuit board ground portion 70 is arranged so as to be the same as or farther than the distance from the roof conductive portion 20 to the intermediate ground portion 60. Specifically, on the drawing of FIG. 2B, the circuit board ground portions 70 may be arranged at two corners on the left side of the circuit board 30. Then, for example, the two corners on the right side of the circuit board 30 located near the roof conductive portion 20 may be simply the fixing boss 71 of the circuit board 30. The fixing boss 71 is screwed or the like on the circuit board 30 at a position where the ground pattern 31 does not exist. As a result, the circuit board 30 is stably mounted on the antenna base 10 and is located at the same position as or farther from the intermediate ground portion 60 as viewed from the roof conductive portion 20 by the circuit board ground portion 70. It is possible to conduct the ground pattern 31 of the above to the antenna base 10.
さらに、本発明の車両用複合アンテナ装置では、例えば図２に示される通り、同軸ケーブル５０のグラウンド線５２が、回路基板３０のグラウンドパターン３１にも接続されても良い。本発明の車両用複合アンテナ装置は、中間グラウンド部６０により同軸ケーブル５０のグラウンド線５２が車両ルーフＲと略同電位となっているため、中間グラウンド部６０より先の同軸ケーブル５０のグラウンド線５２には、コモンモードノイズは伝搬しない。そして、心線５１を伝搬する信号に対しては、グラウンド線５２のシールド効果により外部への信号漏洩や外部からの電波の侵入が遮蔽される。さらに、グラウンド線５２が回路基板３０のグラウンドパターン３１にも接続されることにより、回路基板３０のグラウンドパターン３１とグラウンド線５２が同電位となるため、回路基板３０のグラウンドがより安定化する。 Further, in the vehicle composite antenna device of the present invention, for example, as shown in FIG. 2, the ground wire 52 of the coaxial cable 50 may be connected to the ground pattern 31 of the circuit board 30. In the vehicle composite antenna device of the present invention, since the ground wire 52 of the coaxial cable 50 has substantially the same potential as the vehicle roof R due to the intermediate ground portion 60, the ground wire 52 of the coaxial cable 50 ahead of the intermediate ground portion 60 Does not propagate common mode noise. Then, for the signal propagating in the core wire 51, the signal leakage to the outside and the intrusion of radio waves from the outside are blocked by the shielding effect of the ground wire 52. Further, since the ground line 52 is also connected to the ground pattern 31 of the circuit board 30, the ground pattern 31 of the circuit board 30 and the ground line 52 have the same potential, so that the ground of the circuit board 30 is further stabilized.
以下、本発明の車両用複合アンテナ装置の中間グラウンド部の具体例を説明する。しかしながら、本発明はこれらの具体例には限定されず、中間グラウンド部は、ルーフ導通部と同電位となる程度にルーフ導通部と近い位置で同軸ケーブルのグラウンド線をアンテナベースに電気的に導通可能なものであれば良い。 Hereinafter, a specific example of the intermediate ground portion of the vehicle composite antenna device of the present invention will be described. However, the present invention is not limited to these specific examples, and the intermediate ground portion electrically conducts the ground wire of the coaxial cable to the antenna base at a position close to the roof conductive portion so as to have the same potential as the roof conductive portion. Anything that is possible will do.
図３は、本発明の車両用複合アンテナ装置の中間グラウンド部の具体例を説明するための概略斜視図である。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、中間グラウンド部６０は、同軸ケーブル５０のグラウンド線５２を挟持可能な挟持端子からなるものであれば良い。図示例の挟持端子は、所謂圧着端子と呼ばれるものである。圧着端子である中間グラウンド部６０は、同軸ケーブル５０のグラウンド線５２を挟持する挟持部６１と、アンテナベース１０に電気的に導通させ且つ固定させるためのビス孔６２を有する。挟持部６１は、同軸ケーブル５０の外皮保護被覆を剥離しグラウンド線５２を露出させた部分を加締めて電気的に導通させる。 FIG. 3 is a schematic perspective view for explaining a specific example of the intermediate ground portion of the vehicle composite antenna device of the present invention. In the figure, the parts having the same reference numerals as those in FIG. 1 represent the same objects. As shown in the drawing, the intermediate ground portion 60 may be formed of a sandwiching terminal capable of sandwiching the ground wire 52 of the coaxial cable 50. The sandwiched terminal in the illustrated example is a so-called crimp terminal. The intermediate ground portion 60, which is a crimp terminal, has a sandwiching portion 61 that sandwiches the ground wire 52 of the coaxial cable 50, and a screw hole 62 for electrically conducting and fixing the antenna base 10. The sandwiching portion 61 peels off the outer skin protective coating of the coaxial cable 50 and crimps the exposed portion of the ground wire 52 to electrically conduct the coaxial cable 50.
図４は、本発明の車両用複合アンテナ装置の中間グラウンド部の他の具体例を説明するための概略斜視図である。図中、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３の例では中間グラウンド部６０の挟持端子として圧着端子を示したが、この例では中間グラウンド部６０の挟持端子は、所謂ビス止め端子と呼ばれるものである。ビス止め端子である中間グラウンド部６０は、同軸ケーブル５０のグラウンド線５２を挟持する挟持部６１と、アンテナベース１０に電気的に導通させ且つ固定させるためのビス孔６２を有する。挟持部６１に同軸ケーブル５０の外皮保護被覆を剥離しグラウンド線５２を露出させた部分を挟んだ状態でビス孔６２をビスでアンテナベース１０に固定することで電気的に導通させる。 FIG. 4 is a schematic perspective view for explaining another specific example of the intermediate ground portion of the vehicle composite antenna device of the present invention. In the figure, the parts having the same reference numerals as those in FIG. 3 represent the same objects. In the example of FIG. 3, a crimp terminal is shown as a holding terminal of the intermediate ground portion 60, but in this example, the holding terminal of the intermediate ground portion 60 is a so-called screw terminal. The intermediate ground portion 60, which is a screw terminal, has a sandwiching portion 61 that sandwiches the ground wire 52 of the coaxial cable 50, and a screw hole 62 for electrically conducting and fixing the antenna base 10. The outer skin protective coating of the coaxial cable 50 is peeled off from the sandwiching portion 61, and the screw hole 62 is fixed to the antenna base 10 with screws in a state where the exposed ground wire 52 is sandwiched so that the coaxial cable 50 is electrically conductive.
図５は、本発明の車両用複合アンテナ装置の中間グラウンド部のさらに他の具体例を説明するための概略斜視図である。図中、図４と同一の符号を付した部分は同一物を表している。図示例のビス止め端子である中間グラウンド部６０は、同軸ケーブル５０のグラウンド線５２を挟持する挟持部６１に、はんだ用開口６５が設けられている。挟持部６１に同軸ケーブル５０の外皮保護被覆を剥離しグラウンド線５２を露出させた部分を挟んだ状態で、はんだ用開口６５からはんだを流し込み電気的に導通させる。即ち、加締めることで導通させても良いし、はんだにより導通させても良い。 FIG. 5 is a schematic perspective view for explaining still another specific example of the intermediate ground portion of the vehicle composite antenna device of the present invention. In the figure, the parts having the same reference numerals as those in FIG. 4 represent the same objects. The intermediate ground portion 60, which is a screw terminal in the illustrated example, is provided with a solder opening 65 in the sandwiching portion 61 that sandwiches the ground wire 52 of the coaxial cable 50. With the outer skin protective coating of the coaxial cable 50 peeled off from the sandwiching portion 61 and the portion where the ground wire 52 is exposed is sandwiched, solder is poured from the solder opening 65 and electrically conducted. That is, it may be conducted by crimping or by soldering.
このように構成された中間グラウンド部６０を、ビスを用いてアンテナベース１０に設けられるねじ孔にねじ込んで固定しても良いが、アンテナベース１０に設けられるボス１１に対して、ボルト１２を用いてグラウンドワッシャと共に同軸に中間グラウンド部６０を締結しても良い。即ち、中間グラウンド部６０のビス孔６２にボルト１２を通してグラウンドワッシャと共締めすれば良い。これにより、車両ルーフＲと同電位となるルーフ導通部であるグラウンドワッシャに最も近い位置で電気的に導通させることが可能となる。さらに、グラウンドワッシャ自体を中間グラウンド部としても機能するように構成しても良い。即ち、グラウンドワッシャに挟持部６１を設け、グラウンド線５２を加締めて直接電気的に導通させても良い。 The intermediate ground portion 60 configured in this way may be screwed into the screw hole provided in the antenna base 10 by using a screw to fix it, but the bolt 12 is used for the boss 11 provided in the antenna base 10. The intermediate ground portion 60 may be fastened coaxially with the ground washer. That is, the bolt 12 may be passed through the screw hole 62 of the intermediate ground portion 60 and fastened together with the ground washer. As a result, it becomes possible to electrically conduct electricity at a position closest to the ground washer, which is a roof conductive portion having the same potential as the vehicle roof R. Further, the ground washer itself may be configured to function as an intermediate ground portion. That is, a holding portion 61 may be provided on the ground washer, and the ground wire 52 may be crimped to directly electrically conduct electricity.
図６は、本発明の車両用複合アンテナ装置の中間グラウンド部のさらに他の具体例を説明するための概略拡大側面図である。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。また、中間グラウンド部６０周辺のみを拡大して表し、他の部分は省略した。図示の通り、中間グラウンド部６０は、中継コネクタからなるものであっても良い。中間グラウンド部６０である中継コネクタは、同軸ケーブル５０のグラウンド線５２をアンテナベース１０に電気的に導通するように構成されるものである。例えば図示のように、中継コネクタのグラウンド端子６３をアンテナベース１０にねじ等により直接アンテナベース１０に固定することで、同軸ケーブル５０のグラウンド線５２がアンテナベース１０に電気的に導通する。これにより、グラウンド線５２がルーフ導通部２０と略同電位となる。なお、中継コネクタは、図示例のように同軸ケーブル５０の信号用の心線５１も、車両用複合アンテナ装置の内側に信号線６４が配線されるように構成されれば良い。中継コネクタは、複数の周波数帯の信号用に複数の同軸ケーブルに対応するように、例えば所謂多極同軸コネクタとしても良い。なお、図示例では車内側の受信機からの同軸ケーブルが個々に中継コネクタに接続される例を示したが、本発明はこれに限定されず、ワイヤーハーネスを用いて複数のケーブルを一度に接続できるように構成されても良い。 FIG. 6 is a schematic enlarged side view for explaining still another specific example of the intermediate ground portion of the vehicle composite antenna device of the present invention. In the figure, the parts having the same reference numerals as those in FIG. 1 represent the same objects. Further, only the periphery of the intermediate ground portion 60 is enlarged and represented, and the other portions are omitted. As shown in the figure, the intermediate ground portion 60 may be composed of a relay connector. The relay connector, which is the intermediate ground portion 60, is configured to electrically conduct the ground wire 52 of the coaxial cable 50 to the antenna base 10. For example, as shown in the figure, by fixing the ground terminal 63 of the relay connector directly to the antenna base 10 with screws or the like, the ground wire 52 of the coaxial cable 50 is electrically conductive to the antenna base 10. As a result, the ground wire 52 has substantially the same potential as the roof conductive portion 20. As shown in the illustrated example, the relay connector may be configured such that the signal line 51 of the coaxial cable 50 is also wired inside the vehicle composite antenna device. The relay connector may be, for example, a so-called multi-pole coaxial connector so as to correspond to a plurality of coaxial cables for signals of a plurality of frequency bands. In the illustrated example, the coaxial cables from the receiver inside the vehicle are individually connected to the relay connector, but the present invention is not limited to this, and a plurality of cables are connected at once by using a wire harness. It may be configured so that it can be done.
また、本発明の車両用複合アンテナ装置の中間グラウンド部は、アンテナベース１０をルーフに固定するためのボスに設けられても良い。図７は、本発明の車両用複合アンテナ装置の中間グラウンド部のさらに他の具体例を説明するための概略拡大側面図である。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。また、中間グラウンド部６０周辺のみを拡大して表し、他の部分は省略した。図示の通り、この例では、中間グラウンド部６０は、アンテナベース１０に設けられるボス１１に設けられている。即ち、中間グラウンド部６０は、ボス１１と一体成型されている。このように構成すると、アンテナベース１０の導電部分を小型化することが可能となる。したがって、例えば樹脂製の絶縁ベースと、絶縁ベースに固定され絶縁ベースより小型の導電ベースとからなる所謂複合ベースに本発明を適用する際に、導電ベースを小型化できるため都合が良い。 Further, the intermediate ground portion of the vehicle composite antenna device of the present invention may be provided on the boss for fixing the antenna base 10 to the roof. FIG. 7 is a schematic enlarged side view for explaining still another specific example of the intermediate ground portion of the vehicle composite antenna device of the present invention. In the figure, the parts having the same reference numerals as those in FIG. 1 represent the same objects. Further, only the periphery of the intermediate ground portion 60 is enlarged and represented, and the other portions are omitted. As shown in the figure, in this example, the intermediate ground portion 60 is provided on the boss 11 provided on the antenna base 10. That is, the intermediate ground portion 60 is integrally molded with the boss 11. With this configuration, the conductive portion of the antenna base 10 can be miniaturized. Therefore, for example, when the present invention is applied to a so-called composite base composed of an insulating base made of resin and a conductive base fixed to the insulating base and smaller than the insulating base, it is convenient because the conductive base can be miniaturized.
図８は、本発明の車両用複合アンテナ装置の中間グラウンド部のさらに他の具体例を説明するための概略平面図である。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。また、アンテナベース１０と中間グラウンド部６０のみを示し、他の部分については図示を省略した。図示の通り、この例では、アンテナベース１０が、複合ベースからなるものを示した。複合ベースであるアンテナベース１０は、絶縁ベース１５と、導電ベース１６を組み合わせたものである。導電ベース１６は、絶縁ベース１５より小型であり、絶縁ベース１５に固定されるものである。絶縁ベース１５は、アンテナ装置の底部を形成すると共にアンテナカバーが固定されるために硬質な部材からなるものである。このような複合ベースであっても、上述の図示例と同様の中間グラウンド部６０を用いることが可能である。図示例では、中間グラウンド用導電板６６を用いた例を示した。導電ベース１６は、一般的にはんだが付きにくい材質である。このため、中間グラウンド用導電板６６を用いて、はんだが容易に行えるように構成した。中間グラウンド用導電板６６は、銅板等のはんだが乗りやすい材質からなるものであれば良い。なお、導電ベース１６や中間グラウンド用導電板６６の大きさや形状は図示例のものに限定されず、車両用複合アンテナ装置の各構成要素の配置等に応じて種々変更可能である。この例では、中間グラウンド部６０は、中間グラウンド用導電板６６と一体的に設けられても良い。このような中間グラウンド用導電板６６が、導電ベース１６にねじ等により固定され電気的に導通するように構成されれば良い。 FIG. 8 is a schematic plan view for explaining still another specific example of the intermediate ground portion of the vehicle composite antenna device of the present invention. In the figure, the parts having the same reference numerals as those in FIG. 1 represent the same objects. Further, only the antenna base 10 and the intermediate ground portion 60 are shown, and the other portions are not shown. As shown in the figure, in this example, the antenna base 10 is composed of a composite base. The antenna base 10 which is a composite base is a combination of an insulating base 15 and a conductive base 16. The conductive base 16 is smaller than the insulating base 15 and is fixed to the insulating base 15. The insulating base 15 is made of a hard member for forming the bottom of the antenna device and fixing the antenna cover. Even in such a composite base, it is possible to use the intermediate ground portion 60 similar to the above illustrated example. In the illustrated example, an example using the conductive plate 66 for the intermediate ground is shown. The conductive base 16 is generally a material to which solder does not easily adhere. Therefore, the conductive plate 66 for the intermediate ground is used so that soldering can be easily performed. The conductive plate 66 for the intermediate ground may be made of a material such as a copper plate that is easy for solder to ride on. The size and shape of the conductive base 16 and the conductive plate 66 for the intermediate ground are not limited to those shown in the illustrated examples, and can be variously changed according to the arrangement of each component of the vehicle composite antenna device. In this example, the intermediate ground portion 60 may be provided integrally with the intermediate ground conductive plate 66. Such an intermediate ground conductive plate 66 may be fixed to the conductive base 16 with screws or the like so as to be electrically conductive.
次に、本発明の車両用複合アンテナ装置のコモンモードノイズの低減効果について、実験データを用いて説明する。図９は、本発明の車両用複合アンテナ装置のコモンモードノイズの低減効果の評価実験を行った中間グラウンド部の位置を説明するための図である。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。上述の図示例では、ルーフ導通部２０から回路基板用グラウンド部７０までの距離が、ルーフ導通部２０から中間グラウンド部６０までの距離よりも遠い位置となるように構成されるとコモンモードノイズの低減効果があることを説明した。そして、ルーフ導通部２０から回路基板用グラウンド部７０までの距離が、ルーフ導通部２０から中間グラウンド部６０までの距離と同一となるように配置されても良いことも説明したが、これを評価実験の結果を示して説明する。即ち、評価実験では、ルーフ導通部２０から回路基板用グラウンド部７０までの距離に対して、ルーフ導通部２０から中間グラウンド部６０までの距離を変化させた場合のコモンモードノイズ低減効果を測定した。図中、２重の円の内側の円がルーフ導通部２０の位置であり、外側の円が回路基板用グラウンド部７０までの距離である。図示のように、具体的には、中間グラウンド部を、ルーフ導通部２０と同じ距離（６０ａ）、回路基板用グラウンド部７０と同じ距離（６０ｂ）、回路基板用グラウンド部７０よりも遠い距離（６０ｃ）の位置に配置した場合のコモンモードノイズ低減効果を測定した。なお、図示例はあくまでも説明上分かりやすく記載した模式図であり、実際の距離がこの例に限定されるものではない。 Next, the effect of reducing the common mode noise of the vehicle composite antenna device of the present invention will be described using experimental data. FIG. 9 is a diagram for explaining the position of the intermediate ground portion where the evaluation experiment of the common mode noise reduction effect of the vehicle composite antenna device of the present invention was carried out. In the figure, the parts having the same reference numerals as those in FIG. 1 represent the same objects. In the above illustrated example, when the distance from the roof conductive portion 20 to the circuit board ground portion 70 is set to be farther than the distance from the roof conductive portion 20 to the intermediate ground portion 60, the common mode noise is generated. It was explained that there is a reduction effect. It was also explained that the distance from the roof conductive portion 20 to the circuit board ground portion 70 may be the same as the distance from the roof conductive portion 20 to the intermediate ground portion 60. The results of the experiment will be shown and explained. That is, in the evaluation experiment, the common mode noise reduction effect was measured when the distance from the roof conductive portion 20 to the intermediate ground portion 60 was changed with respect to the distance from the roof conductive portion 20 to the circuit board ground portion 70. .. In the figure, the inner circle of the double circle is the position of the roof conduction portion 20, and the outer circle is the distance to the circuit board ground portion 70. As shown in the figure, specifically, the intermediate ground portion is the same distance as the roof conductive portion 20 (60a), the same distance as the circuit board ground portion 70 (60b), and the distance farther than the circuit board ground portion 70 ( The common mode noise reduction effect when placed at the position of 60c) was measured. It should be noted that the illustrated example is a schematic diagram described in an easy-to-understand manner for the sake of explanation, and the actual distance is not limited to this example.
より具体的には、評価実験に使用した車両用複合アンテナ装置は、ＦＭ用アンテナエレメントとＧＮＳＳ用アンテナエレメントとＴＥＬ用アンテナエレメントを有する複合アンテナ装置である。そして、ＴＥＬ用アンテナエレメントに接続される同軸ケーブル５０への信号発生器に疑似ノイズ信号を重畳させた場合とさせなかった場合のＦＭ出力の差及びＧＮＳＳ出力の差をそれぞれ測定した。測定にあたっては、ＴＥＬ用同軸ケーブル、ＦＭ用同軸ケーブル、ＧＮＳＳ用同軸ケーブルのそれぞれに中間グラウンド部を設けた場合と設けなかった場合について計測した。また、中間グラウンド部を設けた場合には、ルーフ導通部から回路基板用グラウンド部までの距離に対してルーフ導通部から中間グラウンド部までの距離を変化させて計測した。その結果を以下の表に表す。
表１に示される通り、中間グラウンド部を設け、さらにその位置がルーフ導通部２０と同じ距離（６０ａ）か、回路基板用グラウンド部７０と同じ距離（６０ｂ）に配置された場合に、ＦＭ出力及びＧＮＳＳ出力の何れも、中間グラウンド部を設けなかった場合と比べて値が低いことが分かる。即ち、ＴＥＬ用同軸ケーブルのグラウンド線に伝搬してきた疑似ランダム信号（コモンモードノイズ）が、中間グラウンド部により回路基板には伝搬せず車両ルーフに伝搬したことが分かる。したがって、ルーフ導通２０に対して、「回路基板用グラウンド部７０までの距離」≧「中間グラウンド部６０までの距離」の場合に、コモンモードノイズの低減効果が高いことが分かる。なお、中間グラウンド部を設けたとしても、回路基板用グラウンド部７０よりも遠い距離（６０ｃ）の位置に配置した場合には、コモンモードノイズの低減効果が低いことも分かる。 As shown in Table 1, FM output is provided when an intermediate ground portion is provided and the position is arranged at the same distance (60a) as the roof conductive portion 20 or the same distance (60b) as the circuit board ground portion 70. It can be seen that the values of both the GNSS output and the GNSS output are lower than those in the case where the intermediate ground portion is not provided. That is, it can be seen that the pseudo-random signal (common mode noise) propagated to the ground line of the TEL coaxial cable did not propagate to the circuit board due to the intermediate ground portion, but propagated to the vehicle roof. Therefore, it can be seen that the effect of reducing common mode noise is high when the “distance to the circuit board ground portion 70” ≧ “distance to the intermediate ground portion 60” with respect to the roof continuity 20. It can also be seen that even if the intermediate ground portion is provided, the effect of reducing common mode noise is low when the intermediate ground portion is provided at a position farther (60c) than the ground portion 70 for the circuit board.
なお、本発明の車両用複合アンテナ装置は、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。 It should be noted that the vehicle composite antenna device of the present invention is not limited to the above illustrated example, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
１ アンテナカバー
１０ アンテナベース
１１ ボス
１２ ボルト
１３ 挿通孔
１５ 絶縁ベース
１６ 導電ベース
２０ ルーフ導通部
３０ 回路基板
３１ グラウンドパターン
３２ アンプ回路
４０ アンテナエレメント
５０ 同軸ケーブル
５１ 心線
５２ グラウンド線
５３ コネクタ
６０ 中間グラウンド部
６１ 挟持部
６２ ビス孔
６３ グラウンド端子
６４ 信号線
６５ はんだ用開口
６６ 中間グラウンド用導電板
７０ 回路基板用グラウンド部
７１ 固定用ボス
Ｒ 車両ルーフ
1 Antenna cover 10 Antenna base 11 Boss 12 Bolt 13 Insertion hole 15 Insulation base 16 Conductive base 20 Roof conductive part 30 Circuit board 31 Ground pattern 32 Amplifier circuit 40 Antenna element 50 Coaxial cable 51 Core wire 52 Ground line 53 Connector 60 Intermediate ground part 61 Holding part 62 Screw hole 63 Ground terminal 64 Signal line 65 Solder opening 66 Intermediate ground conductive plate 70 Circuit board ground part 71 Fixing boss R Vehicle roof
Claims (10)
車両ルーフ上に設置されるアンテナベースと、
前記アンテナベースに電気的に導通すると共に、車両ルーフにも電気的に導通するルーフ導通部と、
前記アンテナベース上に載置され、グラウンドパターンを有する回路基板と、
前記回路基板上に設けられ、又は回路基板に接続され、複数の周波数帯に対応可能なように構成される複数のアンテナエレメントと、
前記複数のアンテナエレメントからの信号出力にそれぞれ接続される信号用の心線とグラウンド用のグラウンド線とからなる複数の同軸ケーブルと、
前記ルーフ導通部と同電位となる程度にルーフ導通部と近い位置で同軸ケーブルのグラウンド線をアンテナベースに電気的に導通する中間グラウンド部と、
前記回路基板のグラウンドパターンをアンテナベースに電気的に導通する回路基板用グラウンド部であって、ルーフ導通部から回路基板用グラウンド部までの距離が、ルーフ導通部から中間グラウンド部までの距離と同一又はより遠い位置となるように配置される、回路基板用グラウンド部と、
を具備することを特徴とする車両用複合アンテナ装置。 A compound antenna device for vehicles that can support a plurality of frequency bands, and the compound antenna device for vehicles is
With the antenna base installed on the vehicle roof,
A roof conductive part that electrically conducts to the antenna base and also electrically conducts to the vehicle roof.
A circuit board mounted on the antenna base and having a ground pattern,
A plurality of antenna elements provided on the circuit board or connected to the circuit board so as to be compatible with a plurality of frequency bands.
A plurality of coaxial cables composed of a core wire for signals and a ground wire for ground, which are connected to signal outputs from the plurality of antenna elements, respectively.
An intermediate ground portion that electrically conducts the ground wire of the coaxial cable to the antenna base at a position close to the roof conductive portion so as to have the same potential as the roof conductive portion.
A ground portion for a circuit board that electrically conducts the ground pattern of the circuit board to the antenna base, and the distance from the roof conductive portion to the ground portion for the circuit board is the same as the distance from the roof conductive portion to the intermediate ground portion. Or the ground part for the circuit board, which is arranged so that it is located farther away,
A compound antenna device for a vehicle, which comprises.
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