JP7040951B2 - Antenna device - Google Patents

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Description

本発明は、車載用に適したアンテナ装置に係り、特にスリーブアンテナ等の情報通信系アンテナを具備するアンテナ装置に関する。 The present invention relates to an antenna device suitable for in-vehicle use, and more particularly to an antenna device including an information and communication system antenna such as a sleeve antenna.

近年、シャークフィンアンテナと呼ばれる車載用アンテナ装置が開発されている。車載用アンテナ装置には、AM/FMアンテナ等の放送系受信アンテナ以外の、スリーブアンテナ等の情報通信系アンテナ(例えば車車間通信、路車間通信用アンテナ)を搭載する動きがある。スリーブアンテナ等の情報通信系アンテナの場合、直線偏波、とくに垂直偏波であり、かつ水平面内の指向特性が無指向性であることが要求され、また、所要の利得が確保できる必要がある。 In recent years, an in-vehicle antenna device called a shark fin antenna has been developed. In-vehicle antenna devices are moving to mount information communication antennas such as sleeve antennas (for example, vehicle-to-vehicle communication and road-to-vehicle communication antennas) other than broadcast receiving antennas such as AM / FM antennas. In the case of an information communication system antenna such as a sleeve antenna, it is required that the antenna is linearly polarized, particularly vertically polarized, and that the directivity in the horizontal plane is omnidirectional, and that the required gain can be secured. ..

また、限られたケース内の空間に、前記情報通信系アンテナと、それ以外のアンテナ、例えば衛星用平面アンテナ等を近接して設けると、アンテナ同士の距離が十分に取れず、アンテナの利得が低下した。一方、ケース内においてアンテナ同士の距離を大きくしようとすると、ケースが大きくなり、小型化できなかった。 Further, if the information communication system antenna and other antennas such as a plane antenna for satellite are provided close to each other in the limited space in the case, the distance between the antennas cannot be sufficiently obtained and the gain of the antenna is increased. It has declined. On the other hand, when trying to increase the distance between the antennas in the case, the case became large and could not be miniaturized.

複数種のアンテナを同一ケース内に収容した公知文献としては、例えば下記特許文献1がある。 As a publicly known document in which a plurality of types of antennas are housed in the same case, for example, Patent Document 1 below is available.

特開2015-139211号公報JP-A-2015-139211

本発明は、スリーブアンテナ等の情報通信系アンテナ用途に好適なアンテナ装置である。 The present invention is an antenna device suitable for information and communication antenna applications such as sleeve antennas.

さらに、本発明は、異種アンテナが近接した場合でも特性の劣化が少なく、小型化に適したアンテナ装置である。 Further, the present invention is an antenna device suitable for miniaturization because the characteristics are less deteriorated even when different types of antennas are close to each other.

本発明の第1の態様はアンテナ装置である。このアンテナ装置は、内部導体と、前記内部導体を覆う絶縁体と、前記絶縁体をさらに覆う外部導体と、上縁で前記外部導体に接続する山状導体とを有するスリーブアンテナを備え、
前記山状導体は、上縁から下縁に放射状に広がり、
前記内部導体は、前記山状導体の上縁よりも上方では外部に露出していることを特徴とする。
The first aspect of the present invention is an antenna device. The antenna device comprises a sleeve antenna having an inner conductor, an insulator covering the inner conductor, an outer conductor further covering the insulator, and a mountain-shaped conductor connected to the outer conductor at the upper edge.
The mountain-shaped conductor extends radially from the upper edge to the lower edge.
The inner conductor is characterized in that it is exposed to the outside above the upper edge of the mountain-shaped conductor.

本発明の第2の態様もアンテナ装置である。このアンテナ装置は、同軸コネクタの一方の連結部材が設けられた基板と、
前記同軸コネクタの他方の連結部材側に設けられたスリーブアンテナとを備え、
前記一方の連結部材に前記他方の連結部材を連結して、前記スリーブアンテナを前記基板に対して立設したことを特徴とする。
The second aspect of the present invention is also an antenna device. This antenna device includes a board provided with one connecting member of a coaxial connector and a board.
A sleeve antenna provided on the other connecting member side of the coaxial connector is provided.
The sleeve antenna is erected with respect to the substrate by connecting the other connecting member to the one connecting member.

第2の態様における前記スリーブアンテナは、前記他方の連結部材の中心導体に接続される内部導体と、前記内部導体を覆う絶縁体と、前記絶縁体をさらに覆いかつ前記他方の連結部材の外周導体に接続される外部導体と、上縁で前記外部導体に接続する山状導体とを有し、
前記山状導体は、上縁から下縁に放射状に広がり、
前記内部導体は、前記山状導体の上縁よりも上方では外部に露出しているとよい。
The sleeve antenna in the second aspect includes an inner conductor connected to the central conductor of the other connecting member, an insulator covering the inner conductor, and an outer peripheral conductor of the other connecting member further covering the insulator. It has an outer conductor connected to the outer conductor and a chevron conductor connected to the outer conductor at the upper edge.
The mountain-shaped conductor extends radially from the upper edge to the lower edge.
The inner conductor may be exposed to the outside above the upper edge of the mountain-shaped conductor.

本発明の第3の態様はアンテナ装置である。このアンテナ装置は、内部導体と、外部導体と、前記内部導体と前記外部導体とを所定間隔に保持する絶縁体と、前記外部導体の上端に接続する山状導体とを有するスリーブアンテナを備え、
前記山状導体は、上縁から下縁に放射状に広がり、
前記内部導体は、前記山状導体の上縁よりも上方では前記外部導体より突出していることを特徴とする。
A third aspect of the present invention is an antenna device. The antenna device comprises a sleeve antenna having an inner conductor, an outer conductor, an insulator that holds the inner conductor and the outer conductor at predetermined intervals, and a chevron conductor connected to the upper end of the outer conductor.
The mountain-shaped conductor extends radially from the upper edge to the lower edge.
The inner conductor is characterized in that above the upper edge of the mountain-shaped conductor, it protrudes from the outer conductor.

前記内部導体と、前記外部導体と、前記山状導体とが絶縁体板に設けられたアンテナ基板を有するとよい。 It is preferable to have an antenna substrate in which the inner conductor, the outer conductor, and the mountain-shaped conductor are provided on an insulator plate.

前記アンテナ基板は、前記絶縁体板の片面のみに前記内部導体と、前記外部導体と、前記山状導体とが形成されているとよい。 It is preferable that the antenna substrate has the inner conductor, the outer conductor, and the mountain-shaped conductor formed on only one side of the insulator plate.

前記山状導体は、前記外部導体の軸方向に対し鋭角を成して傾いているとよい。 The mountain-shaped conductor may be inclined at an acute angle with respect to the axial direction of the outer conductor.

ベースとケースとで囲まれた内部空間に、前記スリーブアンテナと、前記スリーブアンテナとは別の異種アンテナとが配置されているとよい。 It is preferable that the sleeve antenna and a different type of antenna different from the sleeve antenna are arranged in the internal space surrounded by the base and the case.

前記異種アンテナが平面アンテナであり、前記平面アンテナは指向方向が前記ベースの上向きとなる配置であり、前記スリーブアンテナは前記ベースに対し立設した配置であって、前記スリーブアンテナと前記平面アンテナの中心との距離Dが、
D≦λ+λ/4
(但し、前記スリーブアンテナの動作周波数の波長:λ、前記平面アンテナの動作周波数の波長:λ
であるとよい。
The dissimilar antenna is a planar antenna, the planar antenna is arranged so that the directivity direction is upward of the base, the sleeve antenna is arranged upright with respect to the base, and the sleeve antenna and the planar antenna are arranged. The distance D from the center is
D ≤ λ 1 + λ 2/4
(However, the wavelength of the operating frequency of the sleeve antenna: λ 1 , the wavelength of the operating frequency of the planar antenna: λ 2 )
It should be.

前記スリーブアンテナの前記ベースからの高さは、70mm以下であるとよい。 The height of the sleeve antenna from the base is preferably 70 mm or less.

以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 Any combination of the above components and a conversion of the expression of the present invention between methods, systems and the like are also effective as aspects of the present invention.

本発明に係るアンテナ装置は、スリーブアンテナ等の情報通信系アンテナ用途に適したアンテナを備えており、例えば車載用の車車間通信、路車間通信を行うのに適した特性を得ることができる。 The antenna device according to the present invention includes an antenna suitable for information communication antenna applications such as a sleeve antenna, and can obtain characteristics suitable for, for example, vehicle-to-vehicle vehicle-to-vehicle communication and road-to-vehicle communication.

本発明に係るアンテナ装置の実施の形態1の前後方向断面を示す側断面図。A side sectional view showing a front-back sectional view of the first embodiment of the antenna device according to the present invention. 実施の形態1の分解斜視図。An exploded perspective view of the first embodiment. 実施の形態1において、インナーケースを半断面とした斜視図。The perspective view which made the inner case a half cross section in Embodiment 1. FIG. 実施の形態1において、インナーケースを省略した斜視図。The perspective view which omitted the inner case in Embodiment 1. FIG. 実施の形態1におけるV2X用のスリーブアンテナの縦断面図。The vertical sectional view of the sleeve antenna for V2X in Embodiment 1. FIG. 実施の形態1におけるV2X用のスリーブアンテナを装着するための同軸コネクタ近傍を基板下方から見た部分斜視図。A partial perspective view of the vicinity of the coaxial connector for mounting the sleeve antenna for V2X in the first embodiment as viewed from below the substrate. 実施の形態1において、水平面に対し垂直なV2X用のスリーブアンテナの水平面の指向性を示すシミュレーションによる指向特性図。In the first embodiment, the directivity characteristic diagram by simulation which shows the directivity of the horizontal plane of the sleeve antenna for V2X perpendicular to the horizontal plane. 実施の形態1におけるV2X用のスリーブアンテナが、水平面の垂線に対し5°傾斜したときの水平面の指向性を示すシミュレーションによる指向特性図。FIG. 3 is a directivity diagram by simulation showing the directivity of the horizontal plane when the sleeve antenna for V2X in the first embodiment is tilted by 5 ° with respect to the perpendicular line of the horizontal plane. 実施の形態1におけるV2X用のスリーブアンテナが、水平面の垂線に対し10°傾斜したときの水平面の指向性を示すシミュレーションによる指向特性図。FIG. 3 is a directivity diagram by simulation showing the directivity of the horizontal plane when the sleeve antenna for V2X in the first embodiment is tilted by 10 ° with respect to the perpendicular line of the horizontal plane. 山状導体と外部導体の軸方向との成す角度αが異なるモデル1~3のスリーブアンテナに対応する指向特性及び平均利得をそれぞれ示す説明図。Explanatory drawing which shows the directivity and the average gain corresponding to the sleeve antennas of the models 1 to 3 which the angle α formed by the axial direction of a mountain-shaped conductor and an outer conductor is different, respectively. 山状導体と外部導体の軸方向との成す角度αが異なるモデル4~6のスリーブアンテナに対応する指向特性及び平均利得をそれぞれ示す説明図。Explanatory drawing which shows the directivity and the average gain corresponding to the sleeve antenna of the model 4 to 6 which the angle α formed by the axial direction of a mountain-shaped conductor and an outer conductor is different, respectively. モノポールアンテナ単独、及び異なる距離で平面アンテナが近接配置されたモデル11~14の指向特性及び平均利得をそれぞれ示す説明図。Explanatory drawing which shows the directivity and the average gain of a monopole antenna alone, and models 11-14 which plane antennas are arranged close to each other at different distances. 実施の形態1に示したスリーブアンテナ単独、及び異なる距離で平面アンテナが近接配置されたモデル21~24の指向特性及び平均利得をそれぞれ示す説明図。Explanatory drawing which shows the directivity characteristic and the average gain of the sleeve antenna alone shown in Embodiment 1, and the models 21 to 24 which plane antennas are arranged close to each other at different distances. 垂直ダイポールアンテナに平面アンテナが近接配置されたモデルの指向特性を示す説明図。An explanatory diagram showing the directivity of a model in which a planar antenna is placed close to a vertical dipole antenna. 実施の形態1に示したスリーブアンテナの地板(金属製のベース相当)からの上下方向高さHと平均利得との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the height H in the vertical direction from the main plate (corresponding to the metal base) of the sleeve antenna shown in Embodiment 1 and the average gain. 本発明に係るアンテナ装置の実施の形態2であって、前後方向断面を示す側断面図。2 is a side sectional view showing a cross section in the front-rear direction according to the second embodiment of the antenna device according to the present invention. 同じくインナーケースを半断面とした斜視図。Similarly, a perspective view with the inner case as a half cross section. 実施の形態2におけるV2X用のアンテナ基板の主面を示す斜視図。The perspective view which shows the main surface of the antenna board for V2X in Embodiment 2. FIG. 実施の形態3におけるV2X用のアンテナ基板の主面の反対面を示す斜視図。The perspective view which shows the opposite side of the main surface of the antenna board for V2X in Embodiment 3. FIG. 実施の形態2における基板に対し略垂直なV2X用のスリーブアンテナの水平面の指向性を、実施の形態1におけるV2X用のスリーブアンテナと対比して示すシミュレーションによる指向特性図。FIG. 3 is a simulation-based directivity diagram showing the directivity of the horizontal plane of the sleeve antenna for V2X substantially perpendicular to the substrate in the second embodiment in comparison with the sleeve antenna for V2X in the first embodiment. 実施の形態2における基板に対し略垂直なV2X用のスリーブアンテナと、実施の形態3における基板に対し略垂直なV2X用のスリーブアンテナの水平面の指向性を対比して示すシミュレーションによる指向特性図。FIG. 3 is a simulation-based directivity diagram showing the directivity of the horizontal plane of the sleeve antenna for V2X substantially perpendicular to the substrate in the second embodiment and the sleeve antenna for V2X substantially perpendicular to the substrate in the third embodiment.

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same or equivalent components, members, processes, etc. shown in the drawings are designated by the same reference numerals, and duplicate description thereof will be omitted as appropriate. Further, the embodiment is not limited to the invention but is an example, and all the features and combinations thereof described in the embodiment are not necessarily essential to the invention.

図1から図6を用いて本発明に係るアンテナ装置の実施の形態1を説明する。ここでは、アンテナ装置1の前後及び上下方向を図1中に示す。図1において、紙面の左側がアンテナ装置1の前側、紙面の右側がアンテナ装置1の後側、紙面の上側がアンテナ装置1の上側、紙面の下側がアンテナ装置1の下側である。図1から図6において、アンテナ装置1は、金属製のベース5と、ベース5上にネジで固定される絶縁性の基板7と、基板7を内側にしてベース5の上側を覆うようにベース5にネジ止めされる電波透過性のインナーケース6とを有している。また、アンテナ装置1において、ベース5とインナーケース6とで囲まれた内部空間、つまり基板7の上面に、前からSXM(衛星ラジオ)用の平面アンテナ(パッチアンテナ)10、GPS用の平面アンテナ(パッチアンテナ)20及びV2X用のスリーブアンテナ30の順に配置されている。スリーブアンテナ30の動作周波数はDSRC帯であるが、TEL帯であってもよい。インナーケース6の前部天井面にはSXM用の平面アンテナ10の上面に対向する金属板からなる無給電素子15が配置、固定されている。基板7上に搭載されたSXM用の平面アンテナ10及びGPS用の平面アンテナ20の指向方向は、基板7の垂直上方、つまり天頂方向(地面に対する鉛直線の上向き方向)である。ベース5とインナーケース6との間には防水パッキン9が介在して防水構造となっている。インナーケース6を覆うように例えばシャークフィン形状のアウターケースがベースに固定されるが、アウターケースの図示は省略する。 Embodiment 1 of the antenna device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. Here, the front-back and up-down directions of the antenna device 1 are shown in FIG. In FIG. 1, the left side of the paper is the front side of the antenna device 1, the right side of the paper is the rear side of the antenna device 1, the upper side of the paper is the upper side of the antenna device 1, and the lower side of the paper is the lower side of the antenna device 1. In FIGS. 1 to 6, the antenna device 1 includes a metal base 5, an insulating substrate 7 fixed on the base 5 with screws, and a base so as to cover the upper side of the base 5 with the substrate 7 inside. It has a radio wave transmitting inner case 6 screwed to 5. Further, in the antenna device 1, in the internal space surrounded by the base 5 and the inner case 6, that is, on the upper surface of the substrate 7, a flat antenna (patch antenna) 10 for SXM (satellite radio) and a flat antenna for GPS are used from the front. (Patch antenna) 20 and sleeve antenna 30 for V2X are arranged in this order. The operating frequency of the sleeve antenna 30 is in the DSRC band, but it may be in the TEL band. A non-feeding element 15 made of a metal plate facing the upper surface of the flat antenna 10 for SXM is arranged and fixed on the front ceiling surface of the inner case 6. The direction of the plane antenna 10 for SXM and the plane antenna 20 for GPS mounted on the substrate 7 is vertically above the substrate 7, that is, the zenith direction (the upward direction of the vertical line with respect to the ground). A waterproof packing 9 is interposed between the base 5 and the inner case 6 to form a waterproof structure. For example, a shark fin-shaped outer case is fixed to the base so as to cover the inner case 6, but the illustration of the outer case is omitted.

ベース5には、その底面から下方に突出する凸部5aが設けられており、凸部5aの下端面に開口するネジ穴5bが形成されている。凸部5aは車体ルーフ等の取付相手側部材の取付穴を貫通するものであり、取付相手側部材のベース5載置面の反対面にキャプチャーファスナー(取付部品)60をネジ穴5bに螺合するボルト61で装着し、締め付けることでベース5が取付相手側に固定されるようになっている。防水のためにベース5と取付相手側との間に防水シール62が介在している。ベース5にはケーブル引出孔5cが形成されているが、各アンテナ10,20,30に接続するケーブルの図示は省略している。 The base 5 is provided with a convex portion 5a projecting downward from the bottom surface thereof, and a screw hole 5b that opens at the lower end surface of the convex portion 5a is formed. The convex portion 5a penetrates the mounting hole of the mounting partner side member such as the vehicle body roof, and the capture fastener (mounting component) 60 is screwed into the screw hole 5b on the opposite surface of the base 5 mounting surface of the mounting partner side member. The base 5 is fixed to the mounting partner side by mounting and tightening with the bolt 61. A waterproof seal 62 is interposed between the base 5 and the mounting partner side for waterproofing. Although the cable outlet hole 5c is formed in the base 5, the illustration of the cable connected to each of the antennas 10, 20, and 30 is omitted.

図5に示すように、絶縁性の基板7の上面には、同軸コネクタ40(一方の連結部材としてのレセプタクル41と、他方の連結部材としてのプラグ45の組からなる)のレセプタクル41が上向きに固定され、レセプタクル41と嵌合するプラグ45と一体的にV2X用のスリーブアンテナ30が組み立てられている。スリーブアンテナ30は同軸構造を有するプラグ45と、プラグ45の中心導体45aに接続される直線状の内部導体31と、内部導体31の外周を覆う絶縁体32と、絶縁体32の外周をさらに覆いかつプラグ45の外周導体45bに接続される真っ直ぐな円筒状の外部導体33と、上縁で外部導体33に接続する山状導体34とを有している。以下では、山状とは、上縁から下縁に放射状に広がると共に上縁から下縁に向かうに連れて高さが低くなる形状、すなわち中空の円錐や角錐などの錐体の底面が存在しない形状をいうものする。プラグ45の中心導体45aの下方先端は、平面アンテナ10,20の放射素子よりも下方に延びている。プラグ45の中心導体45aに接続するレセプタクル41側の中心導体41aの下方先端は、平面アンテナ10,20の放射素子よりも下方に延びて基板7を貫通している。山状導体34の上縁より上方では絶縁体32と外部導体33とは存在せず内部導体31が外部に露出している。内部導体31と絶縁体32と外部導体33とは、内部導体31を中心導体とする同軸構造を成している。山状導体34と外部導体33の軸方向(上下方向)とのなす角度αは、90°未満、つまり鋭角であり、とくに略10°~略30°程度が好ましい。スリーブアンテナ30の動作周波数の波長をλとすると、山状導体34の上縁から下縁までの長さはλ/4であり、山状導体34の上縁から上方の内部導体31の上下方向の長さもλ/4である。 As shown in FIG. 5, on the upper surface of the insulating substrate 7, a receptacle 41 of a coaxial connector 40 (composed of a set of a receptacle 41 as one connecting member and a plug 45 as the other connecting member) faces upward. The sleeve antenna 30 for V2X is assembled integrally with the plug 45 that is fixed and fits with the receptacle 41. The sleeve antenna 30 further covers the plug 45 having a coaxial structure, the linear inner conductor 31 connected to the central conductor 45a of the plug 45, the insulator 32 covering the outer circumference of the inner conductor 31, and the outer circumference of the insulator 32. It also has a straight cylindrical outer conductor 33 connected to the outer peripheral conductor 45b of the plug 45, and a chevron conductor 34 connected to the outer conductor 33 at the upper edge. In the following, a mountain shape is a shape that extends radially from the upper edge to the lower edge and decreases in height from the upper edge to the lower edge, that is, there is no bottom surface of a cone such as a hollow cone or a pyramid. It refers to the shape. The lower tip of the central conductor 45a of the plug 45 extends below the radiating elements of the planar antennas 10 and 20. The lower tip of the central conductor 41a on the receptacle 41 side connected to the central conductor 45a of the plug 45 extends downward from the radiating elements of the planar antennas 10 and 20 and penetrates the substrate 7. Above the upper edge of the mountain-shaped conductor 34, the insulator 32 and the outer conductor 33 do not exist, and the inner conductor 31 is exposed to the outside. The inner conductor 31, the insulator 32, and the outer conductor 33 form a coaxial structure with the inner conductor 31 as the central conductor. The angle α formed by the mountain-shaped conductor 34 and the outer conductor 33 in the axial direction (vertical direction) is less than 90 °, that is, an acute angle, and is particularly preferably about 10 ° to about 30 °. Assuming that the wavelength of the operating frequency of the sleeve antenna 30 is λ 1 , the length from the upper edge to the lower edge of the mountain-shaped conductor 34 is λ 1/4, and the length of the inner conductor 31 above the upper edge of the mountain-shaped conductor 34 is λ 1 . The length in the vertical direction is also λ 1/4 .

レセプタクル41は方形フランジ部42を一体に有し、方形フランジ部42で基板7にネジ止め、固定されている。レセプタクル41に対してプラグ45が嵌合、連結された状態では、プラグ45側の中心導体45aがレセプタクル41側の中心導体41aに接続し、プラグ45側の外周導体45bがレセプタクル41側の外周導体41bに接続する。図5では、外側にネジが形成された外周導体41bに外周導体45bが螺合する構成を図示するが、ネジが形成されていない外周導体41bの外側に外周導体45bが差し込まれて嵌まる構造でもよい。 The receptacle 41 integrally has a square flange portion 42, and is screwed and fixed to the substrate 7 by the square flange portion 42. When the plug 45 is fitted and connected to the receptacle 41, the center conductor 45a on the plug 45 side is connected to the center conductor 41a on the receptacle 41 side, and the outer peripheral conductor 45b on the plug 45 side is the outer conductor on the receptacle 41 side. Connect to 41b. FIG. 5 illustrates a configuration in which the outer peripheral conductor 45b is screwed into the outer peripheral conductor 41b having a screw formed on the outer side, but the outer peripheral conductor 45b is inserted and fitted to the outer side of the outer peripheral conductor 41b on which the screw is not formed. But it may be.

図6に示すように、基板7を貫通して下面に達したレセプタクル41の中心導体41aは基板7下面のマイクロストリップ線路8にハンダ付けで接続される。さらに図1に示すベース5のケーブル引出孔5cの近傍位置にてマイクロストリップ線路8に中心導体が接続された同軸ケーブル(図示せず)でベース5のケーブル引出孔5cを貫通して外部に引き出される。外周導体41bは基板7のグラウンド導体に接続され、さらに前記同軸ケーブルの外部導体に接続される。 As shown in FIG. 6, the central conductor 41a of the receptacle 41 that penetrates the substrate 7 and reaches the lower surface is connected to the microstrip line 8 on the lower surface of the substrate 7 by soldering. Further, a coaxial cable (not shown) having a central conductor connected to the microstrip line 8 at a position near the cable outlet hole 5c of the base 5 shown in FIG. 1 is pulled out through the cable outlet hole 5c of the base 5. Is done. The outer peripheral conductor 41b is connected to the ground conductor of the substrate 7, and further connected to the outer conductor of the coaxial cable.

<同軸コネクタ使用の長所>
アンテナ装置1は、スリーブアンテナ30を同軸コネクタ40で基板7に取り付ける構造であり、スリーブアンテナ30の下部に一体的に固定されたプラグ45をレセプタクル41に嵌めるだけでスリーブアンテナ30を基板7に対し確実に垂直に立設することができる。したがって、スリーブアンテナを基板にハンダ付けして基板に垂直に立設させるよりも製造容易である(ハンダ付けの場合、スリーブアンテナが基板に対し完全な垂直にならず傾くことがある)。また、内部導体31が外部導体33及びレセプタクル41側の外周導体41bで覆われているので、プラグ45側の外周導体45bの螺合の影響を受けにくい。
<Advantages of using coaxial connector>
The antenna device 1 has a structure in which the sleeve antenna 30 is attached to the substrate 7 by a coaxial connector 40, and the sleeve antenna 30 is attached to the substrate 7 simply by fitting the plug 45 integrally fixed to the lower part of the sleeve antenna 30 into the receptacle 41. It can be reliably erected vertically. Therefore, it is easier to manufacture than soldering the sleeve antenna to the board and standing it vertically on the board (in the case of soldering, the sleeve antenna may not be completely perpendicular to the board and may tilt). Further, since the inner conductor 31 is covered with the outer conductor 33 and the outer peripheral conductor 41b on the receptacle 41 side, it is not easily affected by the screwing of the outer peripheral conductor 45b on the plug 45 side.

図7はスリーブアンテナ30が水平面に対して垂直の場合の、直線偏波かつ垂直偏波における水平面内の指向性を示すシミュレーションによる特性図であり、図8は水平面に対する垂線から5°傾けたスリーブアンテナ30の垂直偏波における水平面の指向性を示すシミュレーションによる特性図であり、図9は水平面に対する垂線から10°傾けたスリーブアンテナ30の水平面の指向性を示すシミュレーションによる特性図である。図7から図9では、スリーブアンテナ30と金属製のベース5のみでシミュレーションを行い、中心から角度0°に向かう方向がアンテナ装置1の前方向である。指向性を示す特性図における最大利得から最少利得を減じた利得偏差は、図7で0dBi、図8で0.6dBi、図9で1.7dBiである。 FIG. 7 is a simulated characteristic diagram showing the directivity in the horizontal plane in linear polarization and vertical polarization when the sleeve antenna 30 is perpendicular to the horizontal plane, and FIG. 8 is a sleeve inclined by 5 ° from the perpendicular to the horizontal plane. FIG. 9 is a characteristic diagram by simulation showing the directivity of the horizontal plane in the vertical polarization of the antenna 30, and FIG. 9 is a characteristic diagram by simulation showing the directivity of the horizontal plane of the sleeve antenna 30 tilted by 10 ° from the perpendicular to the horizontal plane. In FIGS. 7 to 9, the simulation is performed only with the sleeve antenna 30 and the metal base 5, and the direction from the center toward the angle of 0 ° is the front direction of the antenna device 1. The gain deviation obtained by subtracting the minimum gain from the maximum gain in the characteristic diagram showing the directivity is 0 dBi in FIG. 7, 0.6 dBi in FIG. 8, and 1.7 dBi in FIG.

図7から図9に示すように、スリーブアンテナ30の水平面に対する垂線方向から傾く角度が小さいと、利得偏差が小さくなってスリーブアンテナ30の水平面の指向性がよくなる(理想的な無指向性に近づく)。スリーブアンテナ30は、同軸コネクタ40を取付部品として利用して基板7の垂直方向に立設されているので、製造組立時に傾斜することが無く、水平面の指向性を良好に維持できる。 As shown in FIGS. 7 to 9, when the angle of inclination of the sleeve antenna 30 from the vertical direction with respect to the horizontal plane is small, the gain deviation becomes small and the directivity of the horizontal plane of the sleeve antenna 30 improves (approaches ideal omnidirectionality). ). Since the sleeve antenna 30 is erected in the vertical direction of the substrate 7 by using the coaxial connector 40 as a mounting component, it does not tilt during manufacturing and assembly, and the directivity of the horizontal plane can be well maintained.

<山状導体34と外部導体軸方向とが成す角度αと利得>
図10は山状導体34が完全に閉じた角度α=0°のモデル1、角度α=10°のモデル2、角度α=30°のモデル3の各々についてシミュレーションによる垂直偏波の水平面内指向特性と平均利得[dBi]とを示した説明図、図11は角度α=60°のモデル4、角度α=80°のモデル5、角度α=90°のモデル6の各々についてシミュレーションによる垂直偏波の水平面内指向特性と平均利得[dBi]とを示した説明図である。図10と図11では、中心から角度0°に向かう方向がアンテナ装置1の前方向である。各モデル共に指向特性に大きな差異はないが、平均利得は、モデル2(角度α=10°)及びモデル3(角度α=30°)が大きく、角度αが略10°~略30°程度であると平均利得が高くなることがわかる。
<Angle α and gain formed by the mountain-shaped conductor 34 and the axial direction of the outer conductor>
FIG. 10 shows the vertical polarization in-plane orientation of the vertical polarization by simulation for each of the model 1 having an angle α = 0 °, the model 2 having an angle α = 10 °, and the model 3 having an angle α = 30 ° in which the chevron conductor 34 is completely closed. An explanatory diagram showing the characteristics and the average gain [dBi], FIG. 11 shows the vertical deviation by simulation for each of the model 4 with an angle α = 60 °, the model 5 with an angle α = 80 °, and the model 6 with an angle α = 90 °. It is explanatory drawing which showed the directional characteristic in a horizontal plane of a wave, and the average gain [dBi]. In FIGS. 10 and 11, the direction from the center toward the angle of 0 ° is the front direction of the antenna device 1. There is no big difference in the directional characteristics of each model, but the average gain is large for model 2 (angle α = 10 °) and model 3 (angle α = 30 °), and the angle α is about 10 ° to about 30 °. It can be seen that the average gain is high if there is.

<平面アンテナが近接する場合の山状導体34の長所>
図12のモデル11はモノポールアンテナ単独の場合、モデル12~14はモノポールアンテナに近接して平面アンテナ(パッチアンテナ)が同一地板上に配置されており、モノポールアンテナと平面アンテナの中心との地板に平行な平面上の距離Dがそれぞれ32mm、57.4mm、82.8mmの場合の、モノポールアンテナに関するシミュレーションによる垂直偏波の水平面内指向特性を示す。ここで、平面アンテナの動作周波数であるSXM帯の波長をλとしたとき、32mm=λ/4に相当する。モノポールアンテナの動作周波数であるDSRC帯の波長をλとしたとき、57.4mm=32mm+λ/2に相当する。また、82.8mm=32mm+λに相当する。
<Advantages of the chevron conductor 34 when the planar antenna is in close proximity>
In model 11 of FIG. 12, when the monopole antenna is used alone, in models 12 to 14, the plane antenna (patch antenna) is arranged close to the monopole antenna on the same main plate, and the monopole antenna and the center of the plane antenna are located. The in-plane directional characteristics of vertically polarized waves by simulation of a monopole antenna are shown when the distances D on the plane parallel to the main plate of the above are 32 mm, 57.4 mm, and 82.8 mm, respectively. Here, when the wavelength of the SXM band, which is the operating frequency of the planar antenna, is λ 2 , it corresponds to 32 mm = λ 2/4 . When the wavelength of the DSRC band, which is the operating frequency of the monopole antenna, is λ 1 , it corresponds to 57.4 mm = 32 mm + λ 1/2 . Further, it corresponds to 82.8 mm = 32 mm + λ 1 .

図12のモデル12~14からわかるように、モノポールアンテナの近くに平面アンテナが存在するときは、モノポールアンテナ単独のモデル11に比較して水平面内指向性がかなり劣化している。 As can be seen from the models 12 to 14 of FIG. 12, when the planar antenna is present near the monopole antenna, the directivity in the horizontal plane is considerably deteriorated as compared with the model 11 of the monopole antenna alone.

図13のモデル21はスリーブアンテナ単独の場合、モデル22~24はスリーブアンテナに近接して平面アンテナが同一地板上に配置されており、スリーブアンテナと平面アンテナの中心との地板に平行な平面上の距離Dがそれぞれ32mm、57.4mm、82.8mmの場合の、スリーブアンテナに関するシミュレーションによる垂直偏波の水平面内指向特性を示す。図13では、スリーブアンテナの山状導体34の角度α=30°であり、平面アンテナの動作周波数(SXM帯)及びスリーブアンテナの動作周波数(DSRC帯)は図12と同じとした。 In the model 21 of FIG. 13, when the sleeve antenna is used alone, the plane antennas of the models 22 to 24 are arranged on the same main plate in the vicinity of the sleeve antenna, and on a plane parallel to the main plate of the sleeve antenna and the center of the plane antenna. The horizontal polarization in-plane directional characteristics of the vertically polarized wave by the simulation of the sleeve antenna are shown when the distances D of are 32 mm, 57.4 mm, and 82.8 mm, respectively. In FIG. 13, the angle α = 30 ° of the mountain-shaped conductor 34 of the sleeve antenna, and the operating frequency (SXM band) of the planar antenna and the operating frequency (DSRC band) of the sleeve antenna are the same as those in FIG.

図13のモデル22~24からわかるように、スリーブアンテナの近くに平面アンテナが存在しても、具体的にはスリーブアンテナの中心から82.8mm(=λ+λ/4)以内に平面アンテナの中心が存在しても、スリーブアンテナの水平面内指向性の劣化は少なく、モノポールアンテナのモデル12~14よりも指向特性が優れている。 As can be seen from models 22 to 24 in FIG. 13, even if a flat antenna exists near the sleeve antenna, specifically, the flat antenna is within 82.8 mm (= λ 1 + λ 2/4 ) from the center of the sleeve antenna. Even if the center of the antenna is present, the deterioration of the directivity in the horizontal plane of the sleeve antenna is small, and the directivity is superior to the models 12 to 14 of the monopole antenna.

図14は垂直ダイポールアンテナ80に近接して平面アンテナ81が同一地板82上に配置されたモデルであり、垂直ダイポールアンテナ80と平面アンテナ81の中心との距離Dが32mmの場合の、垂直ダイポールアンテナ80に関するシミュレーションによる垂直偏波の水平面内指向特性を示す。図14では、平面アンテナ81の動作周波数(SXM帯)及び垂直ダイポールアンテナ80の動作周波数(DSRC帯)は図12と同じとした。垂直ダイポールアンテナ80の近くに平面アンテナ81が存在しても、水平面内指向性の劣化は少ない。一方、垂直ダイポールアンテナ80は上下方向の高さがスリーブアンテナよりも大きくなるきらいがある。 FIG. 14 is a model in which the planar antenna 81 is arranged on the same main plate 82 in the vicinity of the vertical dipole antenna 80, and the vertical dipole antenna when the distance D between the vertical dipole antenna 80 and the center of the planar antenna 81 is 32 mm. The in-plane directing characteristic of the vertically polarized wave by the simulation about 80 is shown. In FIG. 14, the operating frequency (SXM band) of the planar antenna 81 and the operating frequency (DSRC band) of the vertical dipole antenna 80 are the same as those in FIG. Even if the planar antenna 81 is present near the vertical dipole antenna 80, the deterioration of the directivity in the horizontal plane is small. On the other hand, the vertical dipole antenna 80 tends to have a higher height in the vertical direction than the sleeve antenna.

図12から図14に示すように、山状導体34を有するスリーブアンテナ30は、平面アンテナが近くにあっても、モノポールアンテナよりも水平面の指向性が良好となる。さらに、スリーブアンテナ30は、垂直ダイポールアンテナと同程度に良好な水平面の指向性を得ることができると共に、垂直ダイポールアンテナよりも上下方向の高さを低くすることができる。 As shown in FIGS. 12 to 14, the sleeve antenna 30 having the chevron conductor 34 has better horizontal directivity than the monopole antenna even when the planar antenna is nearby. Further, the sleeve antenna 30 can obtain the same good horizontal directivity as the vertical dipole antenna, and can have a lower height in the vertical direction than the vertical dipole antenna.

<スリーブアンテナ30の上下方向の高さ>
図15はスリーブアンテナ30の上下方向の高さHと平均利得との関係を示す実測による特性図である。FR-4基板の両面を導体で覆った一辺が300mmの地板となる平板(金属製のベース5に相当)に同軸コネクタ40を設け、同軸コネクタ40に上下方向の高さ(平板からの高さH)を45mm、50mm、60mm、70mm、80mmとしたスリーブアンテナ30を嵌めて(装着して)、各々について測定を行った。スリーブアンテナ30の受信周波数をDSRC帯の5887.5MHzとした。
<Height of sleeve antenna 30 in the vertical direction>
FIG. 15 is a characteristic diagram obtained by actual measurement showing the relationship between the vertical height H of the sleeve antenna 30 and the average gain. A coaxial connector 40 is provided on a flat plate (corresponding to a metal base 5) having a base plate having a side of 300 mm, which covers both sides of the FR-4 board with conductors, and the coaxial connector 40 has a height in the vertical direction (height from the flat plate). A sleeve antenna 30 having H) of 45 mm, 50 mm, 60 mm, 70 mm, and 80 mm was fitted (mounted), and measurements were performed for each. The reception frequency of the sleeve antenna 30 was set to 5887.5 MHz in the DSRC band.

一般的にアンテナ素子の上下方向の高さが低くなるとアンテナ素子の平均利得は低下する。しかし、図15に示すように、スリーブアンテナ30の上下方向の高さが70mm以下であっても、スリーブアンテナ30の垂直偏波における水平面平均利得[dBi]に大きな変化は見られない。このため、スリーブアンテナ30は、上下方向の高さが70mm以下であっても上下方向の高さに拘わらず十分な平均利得を得ることができる。 Generally, when the height of the antenna element in the vertical direction becomes low, the average gain of the antenna element decreases. However, as shown in FIG. 15, even if the height of the sleeve antenna 30 in the vertical direction is 70 mm or less, no significant change is observed in the horizontal average gain [dBi] in the vertical polarization of the sleeve antenna 30. Therefore, the sleeve antenna 30 can obtain a sufficient average gain regardless of the height in the vertical direction even if the height in the vertical direction is 70 mm or less.

本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。 According to this embodiment, the following effects can be obtained.

(1) アンテナ装置1は、内部導体31と、内部導体31を覆う絶縁体32と、絶縁体32をさらに覆う外部導体33と、上縁で外部導体33に接続する山状導体34とを有するスリーブアンテナ30を用いている。したがって、垂直偏波の水平面内指向特性を理想的な無指向性に近づけることが可能であり、所要の利得を確保できる。このため、車載用等の情報通信系アンテナとして好適に利用できる。特に、山状導体34と外部導体33の軸方向との成す角度αを略10°~略30°程度に設定することで、平均利得を高くすることが可能になる。 (1) The antenna device 1 has an inner conductor 31, an insulator 32 that covers the inner conductor 31, an outer conductor 33 that further covers the insulator 32, and a mountain-shaped conductor 34 that is connected to the outer conductor 33 at the upper edge. The sleeve antenna 30 is used. Therefore, it is possible to bring the in-horizontal directivity of vertically polarized waves closer to the ideal omnidirectionality, and it is possible to secure the required gain. Therefore, it can be suitably used as an information and communication system antenna for automobiles and the like. In particular, by setting the angle α formed by the mountain-shaped conductor 34 and the axial direction of the outer conductor 33 to about 10 ° to about 30 °, it is possible to increase the average gain.

(2) 同軸コネクタ40のレセプタクル41が設けられた基板7と、同軸コネクタ40のプラグ45側に設けられたスリーブアンテナ30とを備え、レセプタクル41にプラグ45を連結して、スリーブアンテナ30を基板7に対して垂直に立設している。このため、スリーブアンテナ30を基板7にハンダ付けしてスリーブアンテナ30を上下方向に立設させるよりもアンテナ装置1の製造組立が容易となる。つまり、従来のハンダ付けの場合、スリーブアンテナが基板に対し完全な垂直にならず傾くことがあり、これを解消しようとすると却って手間かがかかる。同軸コネクタ40を取付に用いることで、スリーブアンテナ30を基板7に対して確実に垂直に立設可能となる。このため、指向性に偏りが生じにくく、理想的な無指向性に近づけることが可能である。 (2) A board 7 provided with a receptacle 41 of the coaxial connector 40 and a sleeve antenna 30 provided on the plug 45 side of the coaxial connector 40 are provided, and the plug 45 is connected to the receptacle 41 to connect the sleeve antenna 30 to the board. It stands perpendicular to 7. Therefore, it is easier to manufacture and assemble the antenna device 1 than to solder the sleeve antenna 30 to the substrate 7 and erect the sleeve antenna 30 in the vertical direction. That is, in the case of conventional soldering, the sleeve antenna may not be completely perpendicular to the board and may be tilted, and it takes time and effort to eliminate this. By using the coaxial connector 40 for mounting, the sleeve antenna 30 can be reliably erected vertically with respect to the substrate 7. Therefore, the directivity is less likely to be biased, and it is possible to approach the ideal directivity.

(3) 山状導体34を有するスリーブアンテナ30は、平面アンテナが近くにあっても、指向特性の劣化が少なく、モノポールアンテナよりも水平面の指向性が良好となる。さらに、スリーブアンテナ30は、垂直ダイポールアンテナと同程度に良好な水平面の指向性を得ることができると共に、垂直ダイポールアンテナよりも上下方向の高さを低くすることができる。このため、小型化に適したアンテナ装置を提供可能である。 (3) The sleeve antenna 30 having the chevron conductor 34 has less deterioration in directivity characteristics even when a planar antenna is nearby, and has better horizontal directivity than a monopole antenna. Further, the sleeve antenna 30 can obtain the same good horizontal directivity as the vertical dipole antenna, and can have a lower height in the vertical direction than the vertical dipole antenna. Therefore, it is possible to provide an antenna device suitable for miniaturization.

(4) スリーブアンテナ30は、金属製のベース5を基準とした上下方向の高さが70mm以下であっても、十分な平均利得を得ることができ、シャークフィンアンテナ装置に適用可能である。 (4) The sleeve antenna 30 can obtain a sufficient average gain even if the height in the vertical direction with respect to the metal base 5 is 70 mm or less, and is applicable to the shark fin antenna device.

図16から図18を用いて本発明に係るアンテナ装置の実施の形態2を説明する。実施の形態2のアンテナ装置2は、前述の実施の形態1のスリーブアンテナ30の代わりにV2X用のスリーブアンテナ80を設けたアンテナ基板70が用いられている。アンテナ基板70は、基板7に対し略垂直に立設、固定されている。アンテナ基板70は、絶縁体板90の主面(片面)に、直線状の内部導体パターン81と、内部導体パターン81の両側に平行に設けられる直線状の外部導体パターン83と、外部導体パターン83の上端に接続する山状導体パターン84とを有するスリーブアンテナ80を備える。山状導体パターン84は内部導体パターン81を挟んだ外部導体パターン83の両側に設けられている。具体的には、山状導体パターン84は内部導体パターン81に関して線対称に配置された直線状パターンであって、外部導体パターン83の軸方向に対し鋭角を成して下向きに傾いている。これらの内部導体パターン81、外部導体パターン83及び山状導体パターン84は、例えば、絶縁体板90への導体の印刷、絶縁体板90に貼り付けた導体箔のエッチング等で形成される。内部導体パターン81とこれを挟むように配置される外部導体パターン83とは絶縁体板90の主面において所定間隔に保持されている。山状導体パターン84は、前述の実施の形態1における山状導体34を内部導体パターン31を通る平面で切断した断面形状に相当する2次元的な導体パターンを構成するものである。内部導体パターン81は、山状導体パターン84の上縁(上端)よりも上方では外部導体パターン83より突出している。絶縁体板90の主面の反対面には導体パターン等は形成されていない(何も設けられていない)。 A second embodiment of the antenna device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 16 to 18. In the antenna device 2 of the second embodiment, an antenna board 70 provided with a sleeve antenna 80 for V2X is used instead of the sleeve antenna 30 of the first embodiment described above. The antenna board 70 is erected and fixed substantially perpendicular to the board 7. The antenna substrate 70 has a linear inner conductor pattern 81 on the main surface (one side) of the insulator plate 90, a linear outer conductor pattern 83 provided parallel to both sides of the inner conductor pattern 81, and an outer conductor pattern 83. A sleeve antenna 80 with a chevron conductor pattern 84 connected to the upper end of the is provided. The mountain-shaped conductor pattern 84 is provided on both sides of the outer conductor pattern 83 sandwiching the inner conductor pattern 81. Specifically, the mountain-shaped conductor pattern 84 is a linear pattern arranged line-symmetrically with respect to the inner conductor pattern 81, and is inclined downward at an acute angle with respect to the axial direction of the outer conductor pattern 83. The inner conductor pattern 81, the outer conductor pattern 83, and the mountain-shaped conductor pattern 84 are formed, for example, by printing a conductor on the insulator plate 90, etching a conductor foil attached to the insulator plate 90, or the like. The inner conductor pattern 81 and the outer conductor pattern 83 arranged so as to sandwich the inner conductor pattern 81 are held at predetermined intervals on the main surface of the insulator plate 90. The mountain-shaped conductor pattern 84 constitutes a two-dimensional conductor pattern corresponding to a cross-sectional shape obtained by cutting the mountain-shaped conductor 34 in the above-described first embodiment with a plane passing through the internal conductor pattern 31. The inner conductor pattern 81 protrudes from the outer conductor pattern 83 above the upper edge (upper end) of the mountain-shaped conductor pattern 84. No conductor pattern or the like is formed on the opposite surface of the main surface of the insulator plate 90 (nothing is provided).

スリーブアンテナ80の動作周波数における絶縁体板90上の実効波長をλ1eとすると、山状導体パターン84の上端から下端までの長さはλ1e/4であり、山状導体パターン84の上端から上方の内部導体パターン81の上下方向の長さもλ1e/4である。また、スリーブアンテナ80の給電点は、基板7に差し込まれたアンテナ基板70の下端部にあり、内部導体パターン81の下端部81aが、図示しない同軸ケーブルの中心導体に接続され、外部導体パターン83の下端部83aは同軸ケーブルの外部導体に接続される。その他の構成は前述の実施の形態1と同様である。 Assuming that the effective wavelength on the insulator plate 90 at the operating frequency of the sleeve antenna 80 is λ 1e , the length from the upper end to the lower end of the chevron conductor pattern 84 is λ 1e / 4, from the upper end of the chevron conductor pattern 84. The vertical length of the upper internal conductor pattern 81 is also λ 1e / 4. Further, the feeding point of the sleeve antenna 80 is located at the lower end of the antenna board 70 inserted into the board 7, and the lower end 81a of the inner conductor pattern 81 is connected to the central conductor of a coaxial cable (not shown) to form the outer conductor pattern 83. The lower end 83a of the is connected to the outer conductor of the coaxial cable. Other configurations are the same as those in the above-described first embodiment.

図20は実施の形態2における基板7に対し略垂直なV2X用のスリーブアンテナ80の水平面の指向性を、実施の形態1におけるV2X用のスリーブアンテナ30と対比して示すシミュレーションによる指向特性図である。実施の形態2のV2X用のスリーブアンテナ80は平面的(2次元的)な山状導体パターン84を用いているにもかかわらず、前述の実施の形態1のスリーブアンテナ30に近い指向特性が得られている。 FIG. 20 is a simulation-based directivity diagram showing the directivity of the horizontal plane of the sleeve antenna 80 for V2X substantially perpendicular to the substrate 7 in the second embodiment in comparison with the sleeve antenna 30 for V2X in the first embodiment. be. Although the sleeve antenna 80 for V2X of the second embodiment uses the planar (two-dimensional) mountain-shaped conductor pattern 84, the directional characteristics close to those of the sleeve antenna 30 of the first embodiment described above can be obtained. Has been done.

実施の形態2のアンテナ装置2は、スリーブアンテナ80を絶縁体板90の片面に形成したアンテナ基板70を用いるため、前述の実施の形態1における立体的な山状導体34を持つスリーブアンテナ30に比べて安価に構成できる。また、スリーブアンテナ30に比べて構造が簡単であるので、生産時のバラツキが少ない。このため、生産性が向上する。 Since the antenna device 2 of the second embodiment uses the antenna substrate 70 in which the sleeve antenna 80 is formed on one side of the insulator plate 90, the sleeve antenna 30 having the three-dimensional mountain-shaped conductor 34 in the first embodiment described above is used. It can be configured at a lower cost than that. Further, since the structure is simpler than that of the sleeve antenna 30, there is little variation during production. Therefore, productivity is improved.

図19は本発明に係るアンテナ装置の実施の形態3であって、V2X用のスリーブアンテナを有するアンテナ基板70Aの主面の反対面を示す。この場合、アンテナ基板70Aの主面は図18と同じである。絶縁体板90の主面の反対面に裏側外部導体パターン86が設けられている。裏側外部導体パターン86は多数のスルーホール87を介して主面側の外部導体パターン83(図18)に接続されている。アンテナ基板70Aの主面の反対面以外の構成は前述の実施の形態2と同様である。 FIG. 19 shows the third embodiment of the antenna device according to the present invention, showing the opposite side of the main surface of the antenna substrate 70A having the sleeve antenna for V2X. In this case, the main surface of the antenna substrate 70A is the same as in FIG. The back side outer conductor pattern 86 is provided on the opposite surface of the main surface of the insulator plate 90. The back side outer conductor pattern 86 is connected to the main surface side outer conductor pattern 83 (FIG. 18) via a large number of through holes 87. The configuration other than the opposite surface of the main surface of the antenna substrate 70A is the same as that of the second embodiment described above.

図21は前述の実施の形態2における基板7に対し略垂直なV2X用のスリーブアンテナ80と、実施の形態3における基板7に対し略垂直なV2X用のスリーブアンテナ(裏側外部導体パターン86付き)の水平面の指向性を対比して示すシミュレーションによる指向特性図である。前述の実施の形態2の方が、実施の形態3よりも全方位において利得が少し上回っている。前述の実施の形態2の場合は、外部導体パターン83間の内部導体パターン81も電波の放射に寄与できているからである。 FIG. 21 shows a sleeve antenna 80 for V2X substantially perpendicular to the substrate 7 in the above-described second embodiment and a sleeve antenna for V2X substantially perpendicular to the substrate 7 in the third embodiment (with a backside external conductor pattern 86). It is a directivity characteristic diagram by the simulation which shows the directivity of the horizontal plane in comparison. The above-described second embodiment has a slightly higher gain in all directions than the third embodiment. This is because, in the case of the second embodiment described above, the inner conductor pattern 81 between the outer conductor patterns 83 can also contribute to the radiation of radio waves.

以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。 Although the present invention has been described above by taking the embodiment as an example, it is understood by those skilled in the art that various modifications can be made to each component and each processing process of the embodiment within the scope of the claims. By the way. Hereinafter, a modification example will be touched upon.

本発明の各実施の形態では、車載用、とくに車体ルーフ等に装着することを前提としてインナーケースの前側の高さが低く、後側が高く設定されているが、用途に応じてケース構造は任意である。 In each embodiment of the present invention, the height of the front side of the inner case is set low and the height of the rear side is set high on the premise that the inner case is mounted on a vehicle, particularly on a vehicle body roof, but the case structure is arbitrary depending on the application. Is.

実施の形態1において、スリーブアンテナを取り付けている同軸コネクタの基板裏面に直接同軸ケーブルを接続してベース底面より引き出す構造も可能である。 In the first embodiment, a structure in which a coaxial cable is directly connected to the back surface of the substrate of the coaxial connector to which the sleeve antenna is attached and pulled out from the bottom surface of the base is also possible.

実施の形態2,3で用いたアンテナ基板70,70Aは図16及び図17に示すようにアンテナ装置2の前後方向に沿うように設けられているが、アンテナ装置2の左右方向に沿うように設けられていても良い。 The antenna boards 70 and 70A used in the second and third embodiments are provided along the front-rear direction of the antenna device 2 as shown in FIGS. 16 and 17, but are provided along the left-right direction of the antenna device 2. It may be provided.

スリーブアンテナと共にケース内に収容される別のアンテナとして平面アンテナを例示したが、別種のアンテナが収容されていてもよい。 Although the planar antenna is exemplified as another antenna housed in the case together with the sleeve antenna, another kind of antenna may be housed.

また、各実施の形態において、V2X用のスリーブアンテナ30,80とGPS用平面アンテナ20の間に板状の板金で形成されたTEL用アンテナが設けられていても良い。 Further, in each embodiment, a TEL antenna formed of a plate-shaped sheet metal may be provided between the sleeve antennas 30 and 80 for V2X and the flat antenna 20 for GPS.

1 アンテナ装置
5 ベース
6 インナーケース
7 基板
10,20 平面アンテナ
30,80 スリーブアンテナ
31 内部導体
32 絶縁体
33 外部導体
34 山状導体
40 同軸コネクタ
41 レセプタクル
45 プラグ
70,70A アンテナ基板
81 内部導体パターン
83 外部導体パターン
84 山状導体パターン
90 絶縁体板
1 Antenna device 5 Base 6 Inner case 7 Board 10, 20 Flat antenna 30, 80 Sleeve antenna 31 Internal conductor 32 Insulator 33 External conductor 34 Crest conductor 40 Coaxial connector 41 Receptacle 45 Plug 70, 70A Antenna board 81 Internal conductor pattern 83 External conductor pattern 84 Crested conductor pattern 90 Insulation plate

Claims (6)

同軸コネクタと、
前記同軸コネクタの一方の連結部材が設けられる基板と、
前記コネクタの他方の連結部材側に設けられ、かつ、内部導体と、前記内部導体を覆う絶縁体と、前記絶縁体をさらに覆う外部導体と、上縁で前記外部導体に接続する山状導体とを有するスリーブアンテナと、を備え、
前記山状導体は、上縁から下縁に放射状に広がり、
前記内部導体は、前記山状導体の上縁よりも上方では外部に露出しており
前記一方の連結部材に前記他方の連結部材が連結することで、前記スリーブアンテナが前記基板に対して略垂直に立設して固定される、アンテナ装置。
Coaxial connector and
A board on which one of the coaxial connectors is provided, and
An inner conductor provided on the other connecting member side of the connector, an insulator covering the inner conductor, an outer conductor further covering the insulator, and a mountain-shaped conductor connected to the outer conductor at the upper edge. With sleeve antenna , and equipped with
The mountain-shaped conductor extends radially from the upper edge to the lower edge.
The inner conductor is exposed to the outside above the upper edge of the mountain-shaped conductor.
An antenna device in which the sleeve antenna is erected and fixed substantially perpendicular to the substrate by connecting the other connecting member to the one connecting member .
前記内部導体は、前記他方の連結部材の中心導体に接続され、
前記外部導体は、前記他方の連結部材の外周導体に接続される請求項に記載のアンテナ装置。
The internal conductor is connected to the central conductor of the other connecting member.
The antenna device according to claim 1 , wherein the outer conductor is connected to an outer peripheral conductor of the other connecting member.
前記山状導体は、前記外部導体の軸方向に対し鋭角を成して傾いている請求項1又は2に記載のアンテナ装置。 The antenna device according to claim 1 or 2 , wherein the mountain-shaped conductor is tilted at an acute angle with respect to the axial direction of the outer conductor. ベースとケースとで囲まれた内部空間に、前記スリーブアンテナと、前記スリーブアンテナとは別の異種アンテナとが配置されている請求項1からのいずれか一項に記載のアンテナ装置。 The antenna device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the sleeve antenna and a different type of antenna different from the sleeve antenna are arranged in an internal space surrounded by a base and a case. 前記異種アンテナが平面アンテナであり、前記平面アンテナは指向方向が前記ベースの上向きとなる配置であり、前記スリーブアンテナは前記ベースに対し立設した配置であって、
前記スリーブアンテナと前記平面アンテナの中心との距離Dが、
D≦λ+λ/4
(但し、前記スリーブアンテナの動作周波数の波長:λ、前記平面アンテナの動作周波数の波長:λ
である請求項に記載のアンテナ装置。
The dissimilar antenna is a planar antenna, the planar antenna is arranged so that the directivity direction is upward of the base, and the sleeve antenna is arranged upright with respect to the base.
The distance D between the sleeve antenna and the center of the planar antenna is
D ≤ λ 1 + λ 2/4
(However, the wavelength of the operating frequency of the sleeve antenna: λ 1 , the wavelength of the operating frequency of the planar antenna: λ 2 )
The antenna device according to claim 4 .
前記スリーブアンテナの前記ベースからの高さは、70mm以下である請求項又はに記載のアンテナ装置。
The antenna device according to claim 4 or 5 , wherein the height of the sleeve antenna from the base is 70 mm or less.
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