JPH06140823A - 平面アンテナ用ケース - Google Patents

平面アンテナ用ケース

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JPH06140823A
JPH06140823A JP28462692A JP28462692A JPH06140823A JP H06140823 A JPH06140823 A JP H06140823A JP 28462692 A JP28462692 A JP 28462692A JP 28462692 A JP28462692 A JP 28462692A JP H06140823 A JPH06140823 A JP H06140823A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cover
antenna
outer peripheral
peripheral portion
ceramic dielectric
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Application number
JP28462692A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Nemoto
宏 根本
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NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 雨、雪、風等よりアンテナ本体を保護すると
ともに、低仰角方向の電波感度が良好で、空気抵抗が少
なく、取付作業が容易な平面アンテナ用ケースを提供す
る。 【構成】 平板状の放射電極35、放射電極に平行な接
地電極36、放射電極35と接地電極36に挾持される
セラミック誘電体33からなる平面アンテナ本体32
は、有機樹脂製のカバー31によって保護される。この
カバー31は、放射電極35の上部に空間部51を介し
て設けられる偏平状のカバー中央部31aと、このカバ
ー中央部31aの外周部からセラミック誘電体33側に
湾曲され、カバー中央部31aよりも厚肉に形成される
カバー外周部31bとを備える。これにより、高比誘電
率のセラミック誘電体33の外周近傍の低仰角方向線延
長上にカバー外周部31bが厚肉に形成されるから、こ
のカバー外周部の高誘電率の材質によって低仰角方向の
受信受発信感度が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、平面型アンテナに関す
るもので、詳細には、移動体通信用アンテナ等に用いら
れるマイクロストリップアンテナの保護ケースに関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】平面型アンテナは、空気抵抗が小さいこ
と、取付性が良いこと、構造が簡単であること、外観が
目立たないこと等の理由により、自動車、船舶、航空機
等の移動体に用いられている。このような平面アンテナ
としては、例えば特開平2−156708号公報に示さ
れるようなマイクロストリップアンテナが知られてい
る。
【0003】一般に、マイクロ波領域の電波を受信する
マイクロストリップアンテナは、例えば図6に示すよう
な構造をもつ。このアンテナは、円板、角板等の平板か
らなるテフロン、アルミナ等の誘電体1の底面に接地導
体2が形成され、誘電体1の頂面に放射導体3が形成さ
れる。接地導体2は、図示しないケーブルにより接地さ
れ、放射導体3は同軸ケーブル4が取出されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の平面型アンテナは、雨、雪等の悪天候下にお
いて使用されるものであるから保護ケースが取付けられ
るのが一般的であるが、この保護ケースについて形状、
構造、機能の点でアンテナ性能を改良したものは多くは
知られていない。
【0005】アンテナケース特有の問題として、このよ
うな平面アンテナを移動体に取付ける場合、ケース内部
に雨滴等の水分が侵入すると誘電体の比誘電率が大きく
変化し、アンテナの共振周波数が設定周波数から変化す
ることからアンテナの受発信中心周波数がずれやすいと
いう問題がある。一方、例えばGPS(GLOBAL
POSITIONING SYSTEM:全地球航法)
方式におけるマイクロストリップアンテナにおいて低仰
角領域の受発信感度をどのようにして高めるかは重要な
課題である。これは、アンテナ平面を地表面に対し水平
に取り付けた場合、その電波の受信方向が図2に点線A
で示すように天頂方向には感度が良好であるが、水平方
向に近い図6に示す低仰角領域Bにおいては感度が低い
ためである。マイクロストリップアンテナとGPS衛星
との間で電波の交信を行なう場合、地上のアンテナの上
空の高仰角の範囲にGPS衛星が存在する頻度は相対的
に小さく、GPS衛星の多くは低仰角方向に存在する頻
度が高い。このことは、地球上の特定の緯度および経度
におけるGPS衛星の飛来する仰角度との関係からも明
白である(図3参照)。図3は測定点が日本国内のある
地点であるが、この図においてどの時刻においても高仰
角方向よりも低仰角方向のほうがはるかに数多くのGP
S衛星が存在することが判る。従って低仰角方向のアン
テナ感度を高めることはこの種のアンテナにおいて最重
要課題の一つである。
【0006】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、雨、雪、塵等よりアンテナ本体を
保護するとともに、特に高感度が要求される低仰角方向
の電波の感度が良好で、空気抵抗が少なく、取付作業が
容易な平面アンテナ用ケースを提供することを目的とす
る。併せて本発明は、防水機能、増幅部の電磁シールド
機能、さらには取付け性を向上した平面アンテナを提供
することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の平面アンテナ用ケースは、平板状の放射電
極、前記放射電極に平行な接地電極、前記放射電極と前
記接地電極に挾持されるセラミック誘電体からなる平面
アンテナを保護する樹脂ケースであって、前記放射電極
の上部に空間部を介して設けられる偏平状のカバー中央
部と、このカバー中央部の外周部から前記セラミック誘
電体側に湾曲され、前記カバー中央部よりも厚肉に形成
されるカバー外周部とを備えたことを特徴とする。
【0008】前記カバー中央部と前記カバー外周部とは
一体品でも別体品でもよい。別体品の場合、前記カバー
外周部の比誘電率を前記カバー中央部の比誘電率よりも
高比誘電率になるよう、前記カバー中央部と前記カバー
外周部の材料を別異の材料に選択できる。また前記カバ
ー外周部は、樹脂材に高誘電率セラミックを分散させる
こともできる。
【0009】前記課題を解決するための本発明の平面ア
ンテナは、前記接地電極側に増幅器を備えた平面アンテ
ナにおいて、前記増幅器を前記接地電極とともに電磁シ
ールドするよう前記カバー外周部にまで延長されたシー
ルド基板を有し、前記カバー外周部と前記シールド基板
とによって前記セラミック誘電体の径外方向突出部を挾
持固定することを特徴とする。
【0010】
【作用】本発明の平面アンテナ用ケースによると、セラ
ミック誘電体の外周近傍の低仰角方向線延長上にカバー
外周部が厚肉に形成されるから、このカバー外周部の高
誘電率の材質によって低仰角方向の受発信感度が向上す
る。例えば図2に示す模式図中の実線Cに示すように、
天頂方向の感度が良いことはもちろん、点線Aで示す従
来の平面型アンテナの感度に比べ、低仰角方向の電波さ
らには負の仰角方向の電波を高感度に受信する。
【0011】本発明の平面アンテナ用ケースは、アンテ
ナ部を雨、雪、塵等の外界からの障害物から保護するだ
けでなく、この保護機能とともに前記重要課題である低
仰角受発信感度の向上を一層増大する。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。自動車のボディに取付けられる通信用マイクロス
トリップアンテナに本発明を適用した第1の実施例を図
1に基づいて説明する。第1の実施例によるマイクロス
トリップアンテナ30は、有機樹脂からなる円板状のカ
バー31内にアンテナ本体32を収納したものである。
アンテナ本体32は、円板状の放射電極35、接地電極
36およびセラミック誘電体33からなる。
【0013】アンテナ本体32は、円板状のセラミック
誘電体33の頂面33aに放射電極35が形成され、セ
ラミック誘電体33の底面33bと凹部底面33cと湾
曲面33dとに接地電極36が形成される。放射電極3
5および接地電極36は、セラミック誘電体33の表面
の所定位置に例えば導電性ペースト等を塗布後焼成する
ことにより形成される。電波信号を増幅する増幅器38
は、空間凹部34の中央部に配置される。
【0014】セラミック誘電体33は、その接地電極3
6側に空間凹部34を形成する形状であり、外周部に径
外方向に延びる環状突出部33eを有する。空間凹部3
4の開口部には、導電性金属膜39を有する基板50が
環状突出部33eにネジ48で結合されている。リード
線40は、放射電極35と増幅器38とを接続する。ま
た、リード線41は、車室内の電子機器とアンテナ本体
32とを結ぶ同軸ケーブルに接続されるものである。
【0015】カバー31は、有機樹脂でなり、放射電極
35に対し空間部51を介して平行に設けられる偏平状
のカバー中央部31aと、このカバー中央部31aの外
周部にセラミック誘電体33を包囲するように外表面が
湾曲する環状のカバー外周部31bとからなる。カバー
中央部31aとカバー外周部31bは樹脂により一体成
形されてなる。また、カバー外周部31bをカバー中央
部31aよりも厚肉にしている。カバー31は、セラミ
ック誘電体33を収納可能な寸法に形成される第1の案
内壁31cと、静電シールド板39を収納可能な寸法に
形成される第2の案内壁31dとを有する。
【0016】カバー31をアンテナ本体32に組付ける
場合、まず、Oリング44を介してアンテナ本体32を
第1の案内壁31cに挿入し、次いで、導電性金属膜3
9を有する基板50を第2の案内壁31dに挿入し、次
いで、ネジ48、48により基板50を環状突出部33
eを挾持してカバー31の厚肉のカバー外周部31bに
締付ける。これにより、アンテナ本体32および静電シ
ールド用の基板50がカバー31に固定される。マイク
ロストリップアンテナ30を車両等のボディに取付ける
場合は、基板50に固定されるアーム54をネジ等によ
り図示しないボディの所定位置に締付ける。
【0017】この第1の実施例のマイクロストリップア
ンテナ30によると、低仰角方向のセラミック誘電体3
3の厚さが比較的大きいため、アンテナの帯域幅が広く
なり、低仰角の感度が良好となる。また、カバー31の
形状は、比較的薄型で空気抵抗の少ないものである。さ
らに、カバー外周部31bの外表面が湾曲面に形成され
るため、車両等のボディからカバー31を取外すことが
困難で、盗難防止等にも役立つ。
【0018】このマイクロストリップアンテナ30の受
信特性を図2に示す。図2中、実線Cに示すように、受
信電波強度が表される。従来のマイクロストリップアン
テナでは、図2に示す点線Aに示すように、低仰角方向
での感度が特に悪く、例えば仰角15°ではほとんど人
工衛星の電波を捉えることが不能である。これに対し本
実施例によるマイクロストリップアンテナ30による
と、実線Cで示すように低仰角方向さらには負の仰角方
向の範囲まで感度が優れていることが理解できる。
【0019】次に、本発明の第2の実施例によるマイク
ロストリップアンテナを図4に示す。この第2の実施例
は、ケースカバー310が平板状の有機樹脂製のカバー
中央部310aと、高比誘電率のセラミックを分散させ
た有機樹脂製のカバー外周部310bとからなる。カバ
ー中央部310aは、放射電極35に対し空間部51を
介してほぼ平行に薄板状に形成される。
【0020】カバー外周部310bは、前記円板状のカ
バー中央部310aの外周部に嵌合凹部314を介して
接合されるもので、比誘電率の相対的に高い有機樹脂材
料からなり、しかも肉厚が相対的に厚い。これにより、
低仰角方向の受発信感度がより向上されている。またカ
バー外周部310bには、セラミック誘電体33を挿入
する第1の案内壁310cと、環状突出部33eおよび
基板50を挿入する第2の案内壁310dが形成され
る。
【0021】次に、本発明の第3の実施例によるマイク
ロストリップアンテナを図5に示す。この第3の実施例
によるマイクロストリップアンテナ316は、シールド
基板50とカバー外周部31bとがOリング45を介し
て液密に固定されている。アンテナ本体32は、セラミ
ックからなる円板状のセラミック誘電体33の頂面33
aに放射電極35が形成され、セラミック誘電体33の
底面33bと凹部壁面33cと湾曲面33dに接地電極
36が形成される。放射電極35および接地電極36
は、例えば導電性ペースト等をセラミック誘電体33の
表面の所定位置に塗布後焼成することにより形成され
る。カバー31の形状は図1と同様である。
【0022】カバー31にアンテナ本体32を組付ける
場合、まず、Oリング44を介してアンテナ本体32を
第1の案内壁31cに挿入し、次いで、Oリング45を
介してシールド板50を第2の案内壁31dに挿入し、
次いで、ネジ48、48によりシールド板50をカバー
31の厚肉のカバー外周部31bに締付ける。これによ
り、セラミック誘電体33およびシールド板50がカバ
ー31に固定される。なお、マイクロストリップアンテ
ナ316を車両等のボディに取付ける場合は、シールド
板50に固定されるアーム54をネジ等により所定位置
に締付ける。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の平面アン
テナ用ケースによると、セラミック誘電体を設けさらに
その外周部に高誘電率かつ厚肉の樹脂製のカバーが取付
けられる構成であるから、雨、雪、塵等からアンテナを
確実に保護するのみならず、低仰角の受発信感度を高
め、アンテナ性能を大幅に向上できるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例によるマイクロストリッ
プアンテナを示す模式断面図である。
【図2】本発明の第1の実施例と従来の比較例とのマイ
クロストリップアンテナの指向性の関係を示す特性図で
ある。
【図3】本発明の平面アンテナと電波の交信を行なう衛
星が存在する仰角と時刻との関係を示す衛星飛来予報図
である。
【図4】本発明の第2の実施例によるマイクロストリッ
プアンテナを示す模式的断面図である。
【図5】本発明の第3の実施例によるマイクロストリッ
プアンテナを示す模式的断面図である。
【図6】一般的なマイクロストリップアンテナの電波受
信方向を説明するための説明図である。
【符号の説明】
31 カバー 31a カバー中央部 31b カバー外周部 32 アンテナ本体(平面アンテナ) 33 セラミック誘電体 33e 環状突出部(径外方向突出部) 34 接地電極 35 放射電極 38 増幅器 48 ねじ(締結手段) 50 シールド基板 310a カバー中央部 310b カバー外周部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平板状の放射電極、前記放射電極に平行
    な接地電極、前記放射電極と前記接地電極に挾持される
    セラミック誘電体からなる平面アンテナを保護する樹脂
    ケースであって、 前記放射電極の上部に空間部を介して設けられる偏平状
    のカバー中央部と、 このカバー中央部の外周部から前記セラミック誘電体側
    に湾曲され、前記カバー中央部よりも厚肉に形成される
    カバー外周部とを備えた平面アンテナ用ケース。
  2. 【請求項2】 前記カバー中央部と前記カバー外周部と
    は一体品である請求項1記載の平面アンテナ用ケース。
  3. 【請求項3】 前記カバー外周部はその比誘電率が前記
    カバー中央部の比誘電率よりも高比誘電率である請求項
    1記載の平面アンテナ用ケース。
  4. 【請求項4】 前記カバー外周部は、樹脂材に高誘電率
    セラミックを分散させてなることを特徴とする請求項3
    記載の平面アンテナ用ケース。
  5. 【請求項5】 前記接地電極側に増幅器を備えた平面ア
    ンテナにおいて、 前記増幅器を前記接地電極とともに電磁シールドするよ
    う前記カバー外周部にまで延長されたシールド基板を有
    し、 前記カバー外周部と前記シールド基板とによって前記セ
    ラミック誘電体の径外方向突出部を挾持固定することを
    特徴とする請求項1記載の平面アンテナ用ケース。
JP28462692A 1992-10-22 1992-10-22 平面アンテナ用ケース Pending JPH06140823A (ja)

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