JPH0641217U - 平面アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＧＰＳ（Global Positioning System ）等
で、平面アンテナ素子を用いて電波を受信するための平
面アンテナ装置に関し、小型でノイズの影響を受けにく
い平面アンテナ装置を提供することを目的とする。 【構成】 平面アンテナ素子部１１を取付板１２により
回路基板１３に直接積層して固定し、平面アンテナ素子
部１１、回路基板１３を一体的に固着すると共に回路基
板１３をケース部材１４に一体的に半田付けすることに
より平面アンテナ素子部１１、回路基板１３、ケース部
材１４を一体的に固定する。また、ケース部材１４にカ
バー部材１５を取付け、平面アンテナ素子１１、ケース
部材１４、カバー部材１５により回路基板１３をシール
ドする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は平面アンテナ装置に係り、特にＧＰＳ（Global Positioning System ）等で平面アンテナ素子を用いて電波を受信するための平面アンテナ装置に関す る。

【０００２】

【従来の技術】

ＧＰＳは複数個のＧＰＳ衛星という人工衛星から地上に放射される電波を利用 して、利用者の現在位置（緯度、経度、高度）を知るシステムで、通常、アンテ ナユニット、受信部、信号処理部、表示部等で構成されている。

【０００３】 人工衛星からの電波はアンテナユニットで受信され、増幅された後、受信部に 供給される。受信部ではアンテナユニットからの信号を復調した後、信号処理部 に供給する。信号処理部は受信部からの復調データに基づいて測位等の信号処理 が行なわれる。表示部では信号処理部で測位された測位結果を地図上に表示する 。

【０００４】 図１０に従来のアンテナユニットの概略構成図を示す。アンテナユニットは通 常電波を電気信号に変換するアンテナ素子部１とアンテナ素子部１で変換された 電気信号を増幅するローノイズアンプが形成された回路部２とで構成されている 。アンテナ素子部１は小型化のために絶縁基板１ａ上に導電性薄膜１ｂを形成し てなる平面アンテナ素子が用いられる。アンテナ素子部１と回路部２とは夫々別 体で構成され、ケーブル３により互いに接続され、外部ケース４内に並設され、 収納されていた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかるに、従来のアンテナユニットは、アンテナ素子部と回路部とが夫々別体 で構成されており、アンテナ素子部と回路部とは並設され、ケーブルにより接続 されていたため、設置面積が大きくなってしまうと共に、ケーブルからノイズが 侵入しやすい等の問題点があった。

【０００６】 本考案は上記の点に鑑みてなされたもので、構成が簡単で、かつ、小型でノイ ズの影響を受けにくい平面アンテナ装置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】

本考案は、平板状の受信面を有する平面アンテナ素子と、平面アンテナ素子と 接続され、平面アンテナ素子で受信した信号を処理する回路が搭載された回路基 板と、前記回路基板を収納し、保持するケース部材とを有する平面アンテナ装置 であって、 前記平面アンテナ素子の非受信面と前記回路基板の接地面とを互いに突合わせ て、前記平面アンテナ素子及び前記回路基板を前記ケース部材に保持し、前記ケ ース部材には装置本体取付用の取付部を一体的に形成した構成としてなる。

【０００８】

【作用】

平面アンテナ素子と回路基板とは互いの面が突当たるように配置され、ケース 部材に収納、保持される。

【０００９】 このとき、平面アンテナ素子の非受信面と回路基板の接地面とが突当たるよう に積層されケース部材に取付けられるため、装置本体の取付面積を小さくできる 。

【００１０】 また、平面アンテナ素子部と回路基板とを近接して設けることができるため、 ノイズが侵入しにくくなると共に、信号損失も小さくできる。

【００１１】 さらに、ケース部材には装置本体取付用の取付部が一体的に形成されているた め構成部品点数を削減できる。

【００１２】

【実施例】

図１は本発明の一実施例の構成図を示す。同図中、５は平面アンテナ装置本体 を示す。平面アンテナ装置本体５は内部ケース部材６内に収納され、内部ケース 部材６はさらに外装ケース部材７により被覆される。

【００１３】 内部ケース部材６は上ケース部材６ａ及び下ケース部材６ｂよりなり上ケース 部材６ａと下ケース部材６ｂとの接合部分には樹脂製のパッキン６ｃが配設され 、内部を密閉状態に保持する構成とされている。

【００１４】 下ケース部材６ｂ内部には装置本体５の取付用ネジ穴６ｂ-1が形成されている 。装置本体５は後述する取付用貫通孔を介してネジ８をネジ穴６ｂ-1に螺入する ことにより下ケース部材６ｂに固定される。

【００１５】 また、下ケース部材６ｂの外側部にはマグネット９ａ，９ｂの取付部６ｂ-2が 形成されている。マグネット９ａ，９ｂは取付部６ｂ-2にネジ留めされる。マグ ネット９ａ，９ｂにより装置を自動車のボディ等に固定する構成とされている。 図２は本考案の一実施例の装置本体５の要部の分解斜視図を示す。同図中、１ １は平面アンテナ素子、１３は回路基板、１４はケース部材、１５はカバー部材 を示す。

【００１６】 図３に平面アンテナ素子１１の構成図を示す。平面アンテナ素子部１１は誘電 体セラミクス等の誘電体材料よりなる基板１１ａ上に金属等の導電材料よりなる 導電薄膜１１ｂを形成してなる。導電薄膜１１ｂはピン１１ｃを介して外部と接 続される。ピン１１ｄは導電薄膜１１ｂ上より基板１１ａに形成されたスルーホ ール１１ｄに挿入され、頭部１１ｃ-1が導電薄膜１１ｂと半田付けされ、接続し 、他端１１ｃ-2は基板１１ａ裏面に突出される。ピン１１ｃの他端１１ｃ-2が外 部回路と接続され、導電薄膜１１ｂと電気的に接続される。

【００１７】 なお、基板１１ａの材料としては誘電体セラミクスの他、ＰＰＯ材等の樹脂材 料も考えられるが、ＰＰＯ材は基板形成時に打抜き、切削加工が必要となり、成 型が容易でない。これに対して誘電体セラミクスは金型に入れて焼結するだけで 成型が行なえ、成型が容易であるため、本実施例では基板１１ａは誘電体セラミ クスで形成されている。

【００１８】 図４に回路基板１３の構成図を示す。回路基板１３は配線がプリントされた絶 縁基板１３ａ上に電子部品チップ１３ｂ及びコネクタ１３ｃを半田付けした構成 とされている。

【００１９】 絶縁基板１３ａは略正方形状で、その一部に凸部１３ａ-1を有する。

【００２０】 電子部品チップ１３ａは絶縁基板１３ａ上に表面実装され、コネクタ１３ｃは 出力端子となり絶縁基板１３ａの凸部１３ａ-1上に本体１３ｃ-1が半田付け等に より固着され、絶縁基板１３ａ上には平面アンテナ素子１１のピン１１ｃに対応 してスルーホール１３ａ-2が形成されており、電子部品チップ１３ｂの実装面と は反対側の面より平面アンテナ素子１１のピン１１ｃが貫通し、実装面側に突出 し、ピン１１ｃは実装面側で半田付けされ、回路との接続が行なわれる。

【００２１】 回路基板１３は電子部品チップ１３ｂの実装面が下面となり、ケース部材１４ に固定される。

【００２２】 その接続部１３ｃ-1は凸部１３ａ-1からさらに外方に突出する構成とされてい る。

【００２３】 図５に回路基板１３上に形成される回路のブロック構成図を示す。

【００２４】 回路基板１３上には図５に示すようにアンプ１３ｄ，１３ｅでバンドパスフィ ルタ１３ｆを挟んで接続された構成のローノイズアンプ（ＬＮＡ）が形成されて いる。

【００２５】 図６に平面アンテナ素子と回路基板との分解斜視図を示す。平面アンテナ素子 １１と回路基板１３とは平面アンテナ素子１１の接地面、つまり、ピン１１ｃが 突出した側の面と回路基板１３の接地面、つまり、非実装面とを互いに対向させ 、互いの接地面間に接着剤１２を塗布して、突合わせることにより接着される。 このとき、ピン１１ｃはスルーホール１３ａ-2を貫通して、回路基板１３の部 品実装面側に突出し、部品実装面側で回路基板１３に半田付けされる。

【００２６】 なお、接着剤１２は導電性でも、非導電性でもよい。また、両面テープ等でも よく、要は平面アンテナ素子１１と回路基板１３とを確実に固定できるものであ ればよい。

【００２７】 図７にケース部材１４の構成図を示す。ケース部材１４は一枚の金属板をプレ ス加工等で打抜いた後、折曲、溶接することにより筒状に形成されている。

【００２８】 ケース部材１４の上端部には平面アンテナ素子１１の位置決め用凸部１４ａ-1 〜１４ａ-4及び、回路基板１３の凸部１３ａ-1と係合する凹部１４ｂが形成され ている。また、ケース部材１４の内側面には回路基板１３を位置決めし、かつ、 固定するための爪部１４ｃ-1〜１４ｃ-4が対向する二辺に形成されている。爪部 １４ｃ-1〜１４ｃ-4は側板部をくさび状に切起こすことにより形成されている。 さらに、ケース部材１４の外側面には前述の内部ケース部材６に固定するための 取付用穴部１４ｅ-1〜１４ｅ-4が形成された取付部１４ｆ-1〜１４ｆ-4が形成さ れると共に下端部付近にカバー部材１５の係止用の凸部１４ｄが四辺に夫々３個 ずつ形成されている。

【００２９】 ケース部材１４には回路基板１３の凸部１３ａが係合する凹部１４ｂが形成さ れた上端側の開口部より平面アンテナ素子１１及び回路基板１３が装着される。 回路基板１３はその電子部品実装面が開口部に対向して装着され、実装面の縁部 がケース部材１４の爪部１４ｃ-1〜１４ｃ-4に突当たり、位置決めされる。この とき、回路基板１３の凸部１３ａ-1はケース部材１４の凹部１４ｂと係合し、コ ネクタ１３ｃと共にケース部材１４の外部に突出する構成とされている。

【００３０】 回路基板１３はケース部材１４の爪部１４ｃ-1と半田付けされ、ケース部材１ ４に固定される。半田付けによりケース部材１４は回路基板１３のアースと接続 され、回路基板１３側面を外部からシールドする構成とされている。

【００３１】 ケース部材１４の下面側にはカバー部材１５が係止される。

【００３２】 図８にカバー部材１５の構成図を示す。カバー部材１５は一枚の金属板をプレ ス加工等により打抜き、折曲、溶接することにより形成される。カバー部材１５ はケース部材１４の開口部に対応した平板部１５ａとその周囲に形成された周縁 部１５ｂとより構成されている。周縁部１５ｂは平板部１５ａの四辺夫々に平板 部１５ａに対して直角に折曲された構成をなし、各辺の周縁部１５ｂ-1〜１５ｂ -4は夫々３枚の係合片１５ｃ-1〜１５ｃ-3を有する。係合片１５ｃ-1〜１５ｃ-4 にはケース部材１４の下端付近に形成された凸部１４ｄと係合する係合孔１５ｃ が形成される。また、係合片１５ｂの先端部１５ｄは外方に向って折曲しており 、ケース部材１４への取付けが容易に行なえる構成とされている。

【００３３】 カバー部材１５はケース部材１４の下部開口部に周縁部１５ｂ-1〜１５ｂ-4を 突当て、押し込むことによりケース部材１４の凸部１４ｄで周縁部１５ｂ-1〜１ ５ｂ-4が外方に開かれつつ、押込まれ、ケース部材１４の凸部１４ｄがカバー部 材１５の係合孔１５ｄと係合した後、周縁部１５ｂ-1〜１５ｂ-4が復元して、ケ ース部材１４に係止される。

【００３４】 以上により、取付板１２及びカバー部材１５はケース部材１４に導通状態で取 付けられる。回路基板１３の実装面はその周囲を平面アンテナ素子１１の接地面 （非受信面）及び回路基板１３の接地面とケース部材１４、カバー部材１５より なる金属板により完全に包囲され、ケース部材１４と回路基板１３のアースとが 接続されることにより、外部と完全にシールドされる構成とされている。

【００３５】 図９は平面アンテナ装置の要部組立て図を示す。図９に示すように本実施例の 構成によれば、平面アンテナ素子部１１と回路基板１３とが一体化できるため、 小型化が可能であると共に、平面アンテナ素子部１１との接続も直接行なえるた め、ノイズが侵入しにくいと共に信号損失も最小限とすることができる。

【００３６】 また、装置本体５が一体化されると共にコネクタ１３ｃがケース部材１４より 外部に突出することにより、装置本体５の検査装置への接続が容易に行え、検査 効率を向上させることができると共に外装ケースへの取付けも容易となり、組立 性を向上させることができる。

【００３７】 さらに、装置本体５の組立てにおいても、平面アンテナ素子部１１と回路基板 １３とは半田付け及び接着剤１２により固定され、回路基板１３とケース部材１ ４とは半田付けにより固定でき、半田付け後はカバー部材１５をケース部材１４ に取付けるだけで組み付けが完了し、部品点数も少ないため、組立性が良好とな り、また、平面アンテナ素子部１１、回路基板１３、ケース部材１４は半田付け により一体的に固着されるため、振動や衝撃に対して強い構造となっている。

【００３８】

【考案の効果】

上述の如く、本考案によれば、平面アンテナ素子は回路基板が収納された収納 ケースに回路基板に積層して付けられるため、設置面積を小さくできると共に強 度を向上させることができ、平面アンテナ素子と回路基板とを近接して設けるこ とができ接続を最短距離で行なえるため、平面アンテナ素子と回路基板間でノイ ズが侵入しにくいと共に信号損失を減少させることができ、また、装置本体の取 付部がケース部材に一体的に形成されるため構造が簡単で構成部品点数が少なく なり、組立性が良好である等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の概略構成図である。

【図２】本考案の一実施例の装置本体の分解斜視図であ
る。

【図３】本考案の一実施例の平面アンテナ素子の構成図
である。

【図４】本考案の一実施例の回路基板の構成図である。

【図５】本考案の一実施例の回路基板の回路構成図であ
る。

【図６】本考案の一実施例の平面アンテナ素子と回路基
板との分解斜視図である。

【図７】本考案の一実施例のケース部材の構成図であ
る。

【図８】本考案の一実施例のカバー部材の構成図であ
る。

【図９】本考案の一実施例の装置本体の組立図である。

【図１０】従来の一例の概略構成図である。

【符号の説明】

１１ 平面アンテナ素子 １２ 接着剤 １３ 回路基板 １４ ケース部材 １５ カバー部材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 平板状の受信面を有する平面アンテナ素
   子と、該平面アンテナ素子と接続され、該平面アンテナ
   素子で受信した信号を処理する回路が搭載された回路基
   板と前記回路基板を収納し、保持するケース部材とを有
   する平面アンテナ装置であって、 前記平面アンテナ素子の非受信面と前記回路基板の接地
   面とを互いに突合わせて、前記平面アンテナ素子及び前
   記回路基板を前記ケース部材に保持し、前記ケース部材
   には装置本体取付用の取付部を一体的に形成した構成と
   してなる平面アンテナ装置。