WO2020218116A1 - 車両用アンテナ - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a vehicle antenna.
- Patent Document 1 includes AM, FM radio broadcasting, Global Positioning System (GPS), automatic toll collection system (ETC), road traffic information communication system (VICS (registered trademark)), terrestrial digital television broadcasting, inter-vehicle communication, etc.
- GPS Global Positioning System
- ETC automatic toll collection system
- VICS road traffic information communication system
- terrestrial digital television broadcasting inter-vehicle communication, etc.
- the technology related to the roof antenna such as the shark fin type antenna mounted on the roof is disclosed.
- An object of the present invention is to provide a vehicle antenna capable of improving the reception sensitivity of a mobile phone, a smartphone, or the like without the need to arrange an antenna cable in the vehicle.
- the vehicle antenna according to the present invention is a vehicle antenna mounted on a vehicle, and is provided on the roof of the vehicle and has a first antenna portion for receiving a radio wave signal and a first antenna portion provided in the vehicle.
- a second antenna portion for radiating a radio wave signal is provided in the vehicle, the first antenna portion is composed of a monopole antenna, the second antenna portion is composed of a flat plate antenna, and the first antenna portion and the first antenna portion are provided.
- the two antenna portions are characterized in that they are electrically connected via a coaxial cable.
- the radio waves received by the first antenna unit can be radiated into the vehicle by the second antenna unit, it is not necessary to route the antenna cable in the vehicle, and the reception sensitivity of mobile phones, smartphones, etc. can be improved. it can.
- the monopole antenna of the vehicle antenna according to the present invention may be composed of a shark fin type antenna.
- the flat plate antenna of the vehicle antenna according to the present invention includes a plate-shaped dielectric, a first electrode provided on one peripheral edge of the dielectric, and another peripheral edge of the dielectric facing the peripheral edge.
- the first electrode may be connected to one end of the core wire of the coaxial cable, and the second electrode may be connected to a part of the outer wire of the coaxial cable. ..
- the radio waves received by the first antenna unit can be efficiently radiated into the vehicle via the flat plate antenna.
- the other end of the core wire of the coaxial cable of the vehicle antenna according to the present invention may be connected to the monopole antenna, and a part of the outer wire of the coaxial cable may be grounded to the conductive portion of the vehicle body. ..
- the radio waves received by the monopole antenna can be efficiently radiated into the vehicle via the flat plate antenna.
- the second antenna portion of the vehicle antenna according to the present invention may be arranged in a space formed between the ceiling plate of the vehicle and the roof.
- the second antenna portion can be arranged without narrowing the interior space of the vehicle.
- the present invention it is possible to provide a vehicle antenna capable of improving the reception sensitivity of a mobile phone, a smartphone, or the like without the need to arrange an antenna cable in the vehicle.
- FIG. 1 is a side view showing a vehicle equipped with a vehicle antenna according to the embodiment.
- FIG. 2 is a top view showing a vehicle equipped with the vehicle antenna according to the embodiment.
- FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a schematic configuration of a vehicle antenna according to an embodiment.
- FIG. 4A is a cross-sectional view showing a configuration example of a shark fin type antenna forming a part of the vehicle antenna according to the embodiment.
- FIG. 4B is a cross-sectional view showing a configuration example of a shark fin type antenna forming a part of the vehicle antenna according to the embodiment.
- FIG. 5A is an antenna characteristic diagram of the first antenna portion.
- FIG. 5B is an antenna characteristic diagram of the first antenna portion.
- FIG. 5C is an antenna characteristic diagram of the first antenna portion.
- FIG. 6A is an antenna characteristic diagram of the second antenna portion.
- FIG. 6B is an antenna characteristic diagram of the second antenna portion.
- FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a schematic configuration of a vehicle antenna according to another configuration (No. 1).
- FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a schematic configuration of a vehicle antenna according to another configuration (No. 2).
- the roof of the vehicle V is provided with a shark fin type antenna (monopole antenna) A1 as a first antenna forming a part of the vehicle antenna AS.
- the first antenna A1 plays a role of receiving radio waves outside the vehicle.
- a flat plate antenna also referred to as a patch antenna or a microstrip antenna
- A2 as a second antenna forming a part of the vehicle antenna AS is provided inside the vehicle V. ..
- the second antenna A2 plays a role of radiating radio waves into the vehicle.
- the first antenna portion A1 and the second antenna portion A2 are electrically connected via the coaxial cable 100.
- the shark fin type antenna (monopole antenna) A1a includes a shark fin type housing 400 and a coil arranged in the housing 400. It is composed of an antenna element 401 and the like. The lower end of the coiled antenna element 401 is connected to the core wire 101 of the coaxial cable 100.
- the shark fin type antenna (monopole antenna) A1b is composed of a shark fin type housing 400, a rod-shaped antenna element 402 arranged in the housing 400, and the like. It is composed. The lower end of the rod-shaped antenna element 402 is connected to the core wire 101 of the coaxial cable 100.
- the flat plate antenna A2 as the second antenna has a plate-shaped dielectric (for example, a ceramic plate or the like) 150 and a first electrode E1 provided on one peripheral edge portion 150a of the dielectric 150. And a second electrode E2 provided on another peripheral edge portion 150b facing the peripheral edge portion 150a of the dielectric 150.
- a plate-shaped dielectric for example, a ceramic plate or the like
- One end of the core wire 101 of the coaxial cable 100 is connected to the first electrode E1 by a joint portion 115 such as solder, and the outer wire 102 of the coaxial cable 100 is connected to the second electrode E2 by a joint portion 116 such as solder. Has been done.
- the other end of the core wire 101 of the coaxial cable 100 is connected to the antenna element 401 (402) of the shark fin type antenna A1a (A1b), and a part of the outer wire 102 of the coaxial cable 100 is of the vehicle body B. It is grounded to the conductive part.
- the second antenna portion A2 is arranged in the space 301 formed between the ceiling plate 300 and the roof 10 of the vehicle V. Therefore, the second antenna portion A2 can be arranged without narrowing the space inside the vehicle.
- the second antenna portion A2 may be attached to the ceiling plate 300 with the flat plate surface of the plate-shaped dielectric 150 parallel to the ceiling plate 300. As a result, the second antenna portion A2 can be arranged in a space-saving manner even in a narrower space 301.
- the first antenna portion A1 has antenna characteristics as shown in FIGS. 5A to 5C.
- FIG. 5A is a diagram showing the orientation of the first antenna portion A1
- FIG. 5B is a diagram showing vertical polarization directivity
- FIG. 5C is a diagram showing horizontal polarization directivity.
- the second antenna portion A2 has antenna characteristics as shown in FIGS. 6A and 6B.
- FIG. 6A is a diagram showing the orientation of the second antenna portion A2 and the like
- FIG. 6B is a diagram showing the circular polarization directivity.
- the vehicle antenna AS can radiate the radio waves received by the first antenna unit A1 into the vehicle by the second antenna unit A2, and arranges the antenna cable in the vehicle. It is not necessary, and the reception sensitivity of mobile phones, smartphones, etc. can be improved.
- the configuration of the vehicle antenna AS10 according to another configuration will be described with reference to FIG. 7. Regarding the same configuration as the vehicle antenna AS according to the present embodiment, the same reference numerals are given and duplicated description will be omitted.
- the leakage cable 500 as the second antenna A3a is arranged in the space 301 between the roof 10 and the ceiling plate 300 instead of the normal coaxial cable 100.
- the leakage cable 500 is configured such that a plurality of openings (slits) 501 are bored in the covering portion, and the outer wire 102 is exposed from each opening (slit) 501.
- the radio wave received by the first antenna A1 is radiated into the vehicle from each opening (slit) 501 of the leakage cable 500 as the second antenna A3a.
- the radio wave received by the first antenna unit A1 can be radiated into the vehicle by the second antenna unit A3a, it is not necessary to arrange the antenna cable in the vehicle, and the reception sensitivity of the mobile phone, smartphone, etc. is improved. Can be done.
- the configuration of the vehicle antenna AS11 according to another configuration will be described with reference to FIG.
- the same components as those of the vehicle antenna AS according to the present embodiment are designated by the same reference numerals, and duplicated description will be omitted.
- a leak cable 500 as a second antenna A3b is arranged along the inside of the ceiling plate 300 instead of the normal coaxial cable 100.
- the leakage cable 500 is configured such that a plurality of openings (slits) 501 are bored in the covering portion, and the outer wire 102 is exposed from each opening (slit) 501.
- the radio wave received by the first antenna A1 is radiated into the vehicle from each opening (slit) 501 of the leakage cable 500 as the second antenna A3b.
- the radio wave received by the first antenna unit A1 can be radiated into the vehicle by the second antenna unit A3a, it is not necessary to arrange the antenna cable in the vehicle, and the reception sensitivity of the mobile phone, smartphone, etc. is improved. Can be done.
- the present invention is not limited to this, and the configuration of each part is replaced with an arbitrary configuration having the same function. be able to.
Landscapes
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Abstract
車両に搭載される車両用アンテナ(AS)であって、車両のルーフ(10)上に設けられて、電波信号を受信する第1アンテナ部(A1)と、車両内に設けられて、車内に電波信号を放射する第2アンテナ部(A2)とを備え、第1アンテナ部(A1)は、モノポールアンテナで構成され、第2アンテナ部(A2)は、平板アンテナで構成され、第1アンテナ部(A1)と第2アンテナ部(A2)とは、同軸ケーブル(100)を介して電気的に接続されている。
Description
本発明は、車両用アンテナに関する。
特許文献1は、AM、FMラジオ放送、全地球測位システム(GPS)、自動料金収受システム(ETC)、道路交通情報通信システム(VICS(登録商標))、地上波ディジタルテレビジョン放送、車間通信などの種々の無線通信システムや装置に対応するために、ルーフに搭載されるシャークフィン型アンテナ等のルーフアンテナに関連する技術を開示している。
しかしながら、このルーフアンテナは、当該アンテナに接続されるアンテナケーブルを車内に配索して上記各種システム等の装置に接続する必要がある。
そのため、アンテナケーブルの配索に手間が掛かると共に、コストが嵩むという不都合があった。
また、アンテナケーブルに直接接続することのできない携帯電話やスマートフォン等では、車体を構成する金属板等の影響で電波の一部が遮蔽され、車内における受信感度が低下するという問題もあった。
本発明の目的は、車内にアンテナケーブルを配索する必要がなく、携帯電話やスマートフォン等の受信感度を向上させることができる車両用アンテナを提供することにある。
本発明に係る車両用アンテナは、車両に搭載される車両用アンテナであって、前記車両のルーフ上に設けられて、電波信号を受信する第1アンテナ部と、前記車両内に設けられて、車内に電波信号を放射する第2アンテナ部とを備え、前記第1アンテナ部は、モノポールアンテナで構成され、前記第2アンテナ部は、平板アンテナで構成され、前記第1アンテナ部と前記第2アンテナ部とは、同軸ケーブルを介して電気的に接続されていることを特徴とする。
これにより、第1アンテナ部で受信した電波を第2アンテナ部で車内に放射することができ、車内にアンテナケーブルを配索する必要がなく、携帯電話やスマートフォン等の受信感度を向上させることができる。
本発明に係る車両用アンテナの前記モノポールアンテナは、シャークフィン型アンテナで構成されていてもよい。
これにより、美観を損なうことなく外部電波を感度良く受信することができる。
本発明に係る車両用アンテナの前記平板アンテナは、板状の誘電体と、前記誘電体の一つの周縁部に設けられる第1電極と、前記誘電体の前記周縁部と対向する他の周縁部に設けられる第2電極とを備え、前記第1電極は、前記同軸ケーブルの芯線の一端に接続され、前記第2電極は、前記同軸ケーブルの外被線の一部に接続されていてもよい。
これにより、平板アンテナを介して、第1アンテナ部で受信した電波を効率的に車内に放射することができる。
本発明に係る車両用アンテナの前記同軸ケーブルの芯線の他端は、前記モノポールアンテナに接続され、前記同軸ケーブルの外被線の一部は、車体の導電部にアース接続されていてもよい。
これにより、平板アンテナを介して、モノポールアンテナで受信した電波を効率的に車内に放射することができる。
本発明に係る車両用アンテナの前記第2アンテナ部は、前記車両の天井板と前記ルーフとの間に形成される空間内に配設されていてもよい。
これにより、車内空間を狭めることなく、第2アンテナ部を配置することができる。
本発明によれば、車内にアンテナケーブルを配索する必要がなく、携帯電話やスマートフォン等の受信感度を向上させることができる車両用アンテナを提供することができる。
以下、図面を用いて、本実施形態に係る車両用アンテナASについて詳細に説明する。
図1乃至図8を参照して、本発明の一実施形態を説明する。
図1等に示すように、車両Vのルーフには、車両用アンテナASの一部を構成する第1アンテナとしてのシャークフィン型アンテナ(モノポールアンテナ)A1が設けられている。この第1アンテナA1は、車外の電波を受信する役割を果たす。
図3等に示すように、車両Vの車内には、車両用アンテナASの一部を構成する第2アンテナとしての平板アンテナ(パッチアンテナ、マイクロストリップアンテナとも呼称される)A2が設けられている。この第2アンテナA2は、車内に電波を放射する役割を果たす。
第1アンテナ部A1と第2アンテナ部A2とは、同軸ケーブル100を介して電気的に接続されている。
より具体的には、一つの構成例に係るシャークフィン型アンテナ(モノポールアンテナ)A1aは、図4Aに示すように、シャークフィン型の筐体400と、この筐体400内に配置されるコイル状のアンテナ素子401等から構成される。コイル状のアンテナ素子401の下端部は、同軸ケーブル100の芯線101に接続されている。
他の構成例に係るシャークフィン型アンテナ(モノポールアンテナ)A1bは、図4Bに示すように、シャークフィン型の筐体400と、この筐体400内に配置される棒状のアンテナ素子402等から構成される。棒状のアンテナ素子402の下端部は、同軸ケーブル100の芯線101に接続されている。
一方、第2アンテナとしての平板アンテナA2は、図3に示すように、板状の誘電体(例えば、セラミック板等)150と、誘電体150の一つの周縁部150aに設けられる第1電極E1と、誘電体150の周縁部150aと対向する他の周縁部150bに設けられる第2電極E2とを備えている。
第1電極E1には、同軸ケーブル100の芯線101の一端がハンダ等の接合部115により接続され、第2電極E2には、同軸ケーブル100の外被線102がハンダ等の接合部116により接続されている。
前述のように同軸ケーブル100の芯線101の他端は、シャークフィン型アンテナA1a(A1b)のアンテナ素子401(402)に接続され、同軸ケーブル100の外被線102の一部は、車体Bの導電部にアース接続されている。
本実施の形態に係る車両用アンテナASでは、図3に示すように、第2アンテナ部A2は、車両Vの天井板300とルーフ10との間に形成される空間301内に配設されるので、車内空間を狭めることなく、第2アンテナ部A2を配置することができる。
第2アンテナ部A2は、板状の誘電体150の平板面を天井板300と平行にして、天井板300に貼付するようにしてもよい。これにより、より狭い空間301で有っても省スペースで第2アンテナ部A2を配置することができる。
第1アンテナ部A1は、図5A~Cに示すようなアンテナ特性を有する。
図5Aは第1アンテナ部A1の向き等を示す図、図5Bは垂直偏波指向性を示す図、図5Cは水平偏波指向性を示す図である。
第2アンテナ部A2は、図6A、Bに示すようなアンテナ特性を有する。
図6Aは第2アンテナ部A2の向き等を示す図、図6Bは円偏波指向性を示す図である。
本実施の形態に係る車両用アンテナASは、このような構成により、第1アンテナ部A1で受信した電波を第2アンテナ部A2により車内に放射することができ、車内にアンテナケーブルを配索する必要がなく、携帯電話やスマートフォン等の受信感度を向上させることができる。
図7を参照して、他の構成に係る車両用アンテナAS10の構成について説明する。なお、本実施の形態に係る車両用アンテナASと同様の構成については、同一符号を付して重複した説明は省略する。
車両用アンテナAS10では、ルーフ10と天井板300との間の空間301に、通常の同軸ケーブル100に代えて、第2アンテナA3aとしての漏洩ケーブル500を配設している。
漏洩ケーブル500は、被覆部に複数の開口部(スリット)501が穿設され、各開口部(スリット)501から外被線102が露出するように構成されている。
これにより、第1アンテナA1で受信された電波は、第2アンテナA3aとしての漏洩ケーブル500の各開口部(スリット)501から車内に放射される。
したがって、第1アンテナ部A1で受信した電波を第2アンテナ部A3aで車内に放射することができ、車内にアンテナケーブルを配索する必要がなく、携帯電話やスマートフォン等の受信感度を向上させることができる。
図8を参照して、他の構成に係る車両用アンテナAS11の構成について説明する。本実施の形態に係る車両用アンテナASと同様の構成については、同一符号を付して重複した説明は省略する。
車両用アンテナAS11では、天井板300の車内側に沿って、通常の同軸ケーブル100に代えて、第2アンテナA3bとしての漏洩ケーブル500を配設している。
漏洩ケーブル500は、被覆部に複数の開口部(スリット)501が穿設され、各開口部(スリット)501から外被線102が露出するように構成されている。
これにより、第1アンテナA1で受信された電波は、第2アンテナA3bとしての漏洩ケーブル500の各開口部(スリット)501から車内に放射される。
したがって、第1アンテナ部A1で受信した電波を第2アンテナ部A3aで車内に放射することができ、車内にアンテナケーブルを配索する必要がなく、携帯電話やスマートフォン等の受信感度を向上させることができる。
以上、本発明の車両用アンテナ等を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
特願2019-081763(出願日:2019年4月23日)の全内容は、ここに援用される。
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
Claims (5)
- 車両に搭載される車両用アンテナであって、
前記車両のルーフ上に設けられて、電波信号を受信する第1アンテナ部と、
前記車両内に設けられて、車内に電波信号を放射する第2アンテナ部とを備え、
前記第1アンテナ部は、モノポールアンテナで構成され、
前記第2アンテナ部は、平板アンテナで構成され、
前記第1アンテナ部と前記第2アンテナ部とは、同軸ケーブルを介して電気的に接続されていることを特徴とする車両用アンテナ。 - 前記モノポールアンテナは、シャークフィン型アンテナで構成されることを特徴とする請求項1に記載の車両用アンテナ。
- 前記平板アンテナは、
板状の誘電体と、
前記誘電体の一つの周縁部に設けられる第1電極と、
前記誘電体の前記周縁部と対向する他の周縁部に設けられる第2電極と
を備え、
前記第1電極は、前記同軸ケーブルの芯線の一端に接続され、
前記第2電極は、前記同軸ケーブルの外被線の一部に接続されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両用アンテナ。 - 前記同軸ケーブルの芯線の他端は、前記モノポールアンテナに接続され、
前記同軸ケーブルの外被線の一部は、車体の導電部にアース接続されることを特徴とする請求項3に記載の車両用アンテナ。 - 前記第2アンテナ部は、前記車両の天井板と前記ルーフとの間に形成される空間内に配設されることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載の車両用アンテナ。
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