JPH02215204A - 車載用アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車に搭載されるマイクロストリップアン
テナに関するものであり、特に移動体通信分野等に用い
られる車載用アンテナに関するものである。

［従来の技術］ 近年、移動体通信分野の技術革新には目覚ましいものが
あり、各種の移動体通信方式が提案され、各方面で活発
に研究及び開発が行われている。−方、自動車に搭載さ
れる移動体通信用アンテナも様々な形状のアンテナが考
案されているが、一般に薄型・小型で自動車などのボデ
ィへの適合性の良いマイクロストリップアンテナが有望
視されている。マイクロストリップアンテナは、従来よ
り様々な分野において用いられてきたアンテナで、その
基本的構成を第３図（ａ）　、　（ｂ）に示す、同図（
ａ）は背面給電型の矩形マイクロストリップアンテナを
表面側から見た斜視図であり、図中、１は放射素子面、
２は誘電体基板、３はグランド面、４は給電点の位置を
示す、放射素子面１とグランド面３は鋼箔等の金属箔か
らなる。同図（ｂ）は上記マイクロストリップアンテナ
の側断面図である。誘電体基板２内の矢印は、マイクロ
ストリップアンテナにおける内部電界をモデル化したも
のである。

誘電体基板２の外部の矢印で示される電界Ｅ１は、特に
漏れ電界と呼ばれている。マイクロストリップアンテナ
では、この漏れ電界を有効的に利用することにより、ア
ンテナとして作用させていることは良く知られている。

［発明が解決しようとする課題］ 車載用アンテナは、自動車のデザインに適合するために
、可能な限り小型であることが望ましい。

マイクロストリップアンテナをより小型化するためには
、一般に誘電体基板２の比誘電率を高くすることが有効
である。以下、その理由について説明する。

今、第４図（ａ）に示す構造のマイクロストリップアン
テナの共振周波数を「ｒ、誘電体基板２の比誘電率をε
ｒ、厚みをｈ、光速をＣ６とすると、放射素子面１の長
さａは、次式により求めることができる。

ａＥＦｐ＝　ｃ０／　２　ｆｒＦｉ丁 ただし、ａＥＦＦ＝　ａ＋　２Δａ、Δａ＝　（２ｈ／
　π）Ｉｎ２すなわち、比誘電率εｒの大きな高誘電率
基板を用いれば、放射素子面１が小さくなり、アンテナ
を小型化することが可能である。しかしながら、一般に
高誘電率基板は非常に高価なものが多く、アンテナのコ
ストが高くなってしまうという問題がある。

一方、誘電体基板２の材質をそのままにして、小型化を
実現する方法としては、アンテナのグランド面３をでき
るだけ小さくする方法が考えられるが、余り小さくし過
ぎると、第４図（ｂ）に示すように、漏れ電界Ｅｌが直
接グランド面３の裏面側に回り込んでしまい、マイクロ
ストリップアンテナの電界分布を乱し、アンテナ利得が
低下したり、第５図（ａ）　、　（ｂ）に示すように、
アンテナパターンが歪んだり、アンテナ特性の劣化を招
く原因となる。第５図においては、実線Ｐ１で示す本来
のアンテナパターンが、グランド面を小さくしたために
、パターンの歪みを生じて、破線Ｐ２で示すようなアン
テナパターンとなっている。それ故、一般には、放射素
子面１の端からグランド面３の端までの距離りは、少な
くともλ／１０（λ：波長）程度以上は確保することが
望ましく、特性的には、グランド面３は大きいほど安定
すると言われている。

このように、従来のマイクロストリップアンテナでは、
高誘電率基板を用いたり、グランド面を小さくすること
により、小型化を実現していたが、前者ではコストが高
くなるという問題があり、後者ではアンテナ特性が劣化
するという問題があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、アンテナ特性の劣化を防止しな
がら小型化を実現できる車載用アンテナを安価に提供す
ることにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る車載用アンテナにあっては、上記の課題を
解決するために、第１図に示すように、誘電体基板２の
上面に所望の周波数で共振する金属箔からなる放射素子
面１を有し、下面に金属箔からなるグランド面３を有す
る構造のマイクロストリップアンテナにおいて、車体に
装着される磁気ガイド付きの磁石１６をアンテナ下面に
備え、磁気ガイド１５の一部が実効的グランド面となる
ように磁気ガイド１５とグランド面３を接触させたこと
を特徴とするものである。

［作用］ 車載用アンテナにおいては、アンテナを自動車のボディ
に装着するために、何らかの装着手段が必要である。そ
の１つとして磁石を用いる構造があり、この構造によれ
ばアンテナの脱着が容易に行える。この磁石を用いる構
造において、成るべく小さな磁石で大きな吸着力を得る
ために、磁気ガイドを付けた磁石を用いることが普通で
ある。

そこで、本発明にあっては、第１図に示すように、マイ
クロストリップアンテナのグランド面３を小さくし、磁
気ガイド１５のスカート部がグランド面３の端部に位置
するように構成し、例えば導通性の接着剤等によりグラ
ンド面３と磁気ガイド１５を導通性を持たせた状態で組
み合わせることにより、磁気ガイド１５の一部が実効的
グランド面となるようにしたので、マイクロストリップ
アンテナの実効グランド面積を確保することができ、ア
ンテナ特性の劣化を招くことなく、アンテナの小型化を
実現できるものである。

［実施例］ 第１図（、Ｌ）は本発明の一実施例の断面図である。

本実施例のマイクロストリップアンテナは、誘電体基板
２の上面に放射素子面１を有し、下面にグランド面３を
有し、磁気ガイド１５の付いた磁石１６を導電性接着剤
でグランド面３に接着した構造を有する。磁気ガイド１
５は、そのスカート部がアンテナのグランド面３の端部
に位置するように配置しである。この構造のアンテナの
漏れ電界Ｅｌは、第１図（ｂ）に示すように、磁気ガイ
ド１５のスカート部に阻止されて、グランド面３の裏面
への回り込みは極端に少なくなる。これは、第１図（ｃ
）に示すように、磁気ガイド１５のスカート部の長さだ
け、グランド面３の長さを延長した構造とほぼ等価であ
り、それ故、アンテナの特性もほとんど劣化しない、あ
る条件下では、アンテナ特性を劣化させることなく、約
６０〜７０％の小型化が可能であるという実験結果が得
られた。

第２図（ａ）は本実施例を表面側から見た斜視図である
。同図（ａ）において、１はアンテナの放射素子面、２
は誘電体基板、３はグランド面、１５は磁気ガイドを示
す、同図（ｂ）は、上記アンテナを裏面側から見た斜視
図である０図中、１５は磁気ガイド、１６は磁石である
０本実施例にあっては、磁石１６で囲まれたアンテナの
中央部に、増幅回路等のアンテナ回路１７を組み込むこ
とにより、スペースの有効利用を図っている。

［発明の効果］ 本発明にあっては、上述のように、マイクロストリップ
アンテナよりなる車載用アンテナにおいて、車体に装着
される磁気ガイド付きの磁石をアンテナ下面に備え、磁
気ガイドの一部が実効的グランド面となるように磁気ガ
イドとグランド面を接触させたから、アンテナ特性を劣
化させることなく、非常に容易に且つ安価にアンテナの
グランド面を小さくすることができ、アンテナの小型化
を達成することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の一実施例の断面図、同図（ｂ）
及び（ｃ）は同上の動作説明のための断面図、第２図（
ａ）は同上を表面側から見た斜視図、同図（ｂ）は同上
を裏面側から見た斜視図、第３図（、）は従来例の斜視
図、同図（ｂ）は同上の動作説明のための断面図、第４
図（ａ）　、　（ｂ）は従来例においてグランド面を短
縮した場合の動作を説明するための断面図、第５図（ａ
）、（ｂ）は従来例の問題点を説明するための断面図で
ある。 １は放射素子面、２は誘電体基板、３はグランド面、１
５は磁気ガイド、１６は磁石である。 第１図。射！ｌ７−ｉ！ｉ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）誘電体基板の上面に所望の周波数で共振する金属
   箔からなる放射素子面を有し、下面に金属箔からなるグ
   ランド面を有する構造のマイクロストリップアンテナに
   おいて、車体に装着される磁気ガイド付きの磁石をアン
   テナ下面に備え、磁気ガイドの一部が実効的グランド面
   となるように磁気ガイドとグランド面を接触させたこと
   を特徴とする車載用アンテナ。