WO2024070766A1 - アンテナ装置 - Google Patents

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WO2024070766A1
WO2024070766A1 PCT/JP2023/033697 JP2023033697W WO2024070766A1 WO 2024070766 A1 WO2024070766 A1 WO 2024070766A1 JP 2023033697 W JP2023033697 W JP 2023033697W WO 2024070766 A1 WO2024070766 A1 WO 2024070766A1
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WO
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antenna
resin base
base
substrate
case
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PCT/JP2023/033697
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English (en)
French (fr)
Inventor
元久 小野
雅史 野田
賢治 早川
優太 中谷
Original Assignee
株式会社ヨコオ
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32Adaptation for use in or on road or rail vehicles

Definitions

  • the present invention relates to an antenna device.
  • Patent Document 1 an antenna device including a resin base and a metal base has been proposed, as in Patent Document 1.
  • One object of the present invention is to make the antenna device lightweight. Other objects of the present invention will become apparent from the description of this specification.
  • One aspect of the present invention is an antenna device that includes an antenna element portion and a base portion having a resin base used as a ground plate for the antenna element portion.
  • the above aspect of the present invention makes it possible to reduce the weight of the antenna device.
  • FIG. 2 is a perspective view of the antenna device of the present embodiment, seen from above and from the front, illustrating a state before an assembly of a case and a base portion and an outer cover are attached.
  • 1 is a perspective view seen from above, showing the state before the case, the substrate portion, the pads, the base portion, and the mounting portion are assembled in this embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view seen from below, showing the state before the case, the substrate portion, the pads, the base portion, and the mounting portion are assembled in this embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of the metal base, the resin base, and the pad in an assembled state in the embodiment.
  • the antenna device 1 of this embodiment is an in-vehicle antenna device that is attached to the upper surface of a vehicle, such as the roof.
  • the antenna device 1 includes an antenna element portion 20 and a base portion 50.
  • the antenna device 1 of this embodiment further includes an outer cover 3, a case 5, a pad 7, a substrate portion 45, a connector 47, and a mounting portion 60, as shown in, for example, Figures 1 to 4 .
  • the front-to-rear direction of the vehicle on which the antenna device 1 is mounted is defined as the x direction
  • the left-to-right direction perpendicular to the x direction is defined as the y direction
  • the approximately vertical direction perpendicular to the x and y directions is defined as the z direction.
  • the z direction is the direction in which the metal base 52 and the resin base 55, which will be described later, overlap.
  • the directions indicated by the arrows on the x, y, and z axes are defined as the forward direction, rightward direction, and upward direction, respectively.
  • the outer cover 3 is made of a synthetic resin having radio wave transparency.
  • the outer cover 3 is inclined so that the front in the x direction is lower than the rear in the x direction, and has a shark fin shape with both side surfaces curved inward.
  • the outer cover 3 has an opening at the bottom and covers the case 5, the antenna element unit 20, and the like from above in the z direction.
  • the outer cover 3 is attached to the base unit 50 by a mounting method such as snap fitting.
  • An outer peripheral pad (not shown) is provided between the outer cover 3 and the roof of the vehicle. Note that the outer cover 3 is not shown in any figures other than FIG. 1.
  • the antenna device 1 may also be in a form in which the outer cover 3 is omitted and the case 5 is exposed.
  • the case 5 or the like may be provided inside an area of the vehicle roof that is raised upward in the z direction.
  • the outer cover 3 is omitted, and the base part 50 or the like is attached to an inner panel of the vehicle or the like.
  • a recess that is recessed downward in the z direction may be formed in the vehicle roof, and the case 5 or the like may be provided in this recess.
  • the outer cover 3 is omitted, and the base part 50 or the like is attached to this recess.
  • the upper part of the recess is covered with resin, glass, or the like.
  • the case 5 is made of a synthetic resin having radio wave permeability.
  • the bottom surface of the case 5 is open.
  • the case 5 covers the second antenna 22 and the like.
  • the antenna element section 20, the substrate section 45 and the like are housed in the area (housing space) surrounded by the case 5 and the base section 50.
  • a part of the antenna element section 20 (the first antenna 21) is disposed inside the outer cover 3 and outside the case 5, and is held by the case 5.
  • a part of the antenna element section 20 (the first antenna 21) may be disposed inside the case 5, and in this case, the part of the antenna element section 20 (the first antenna 21) may be held by the case 5, or may be held by a member other than the case 5, such as the substrate section 45.
  • the pad 7 is a surrounding-shaped elastic member made of elastomer, rubber, etc.
  • the pad 7 surrounds the first flat surface portion 52a of the metal base 52 of the base portion 50, and is disposed on the wall portion 55b of the resin base 55 of the base portion 50.
  • the pad 7 is sandwiched between the lower end peripheral portion of the case 5 and the wall portion 55b of the resin base 55 of the base portion 50. The pad 7 prevents water from entering the space between the case 5 and the base portion 50.
  • the antenna element section 20 constitutes an antenna element and includes a first antenna 21, a second antenna 22, a third antenna 23, and a fourth antenna 24.
  • the first antenna 21 is, for example, an antenna for AM/FM radio broadcasting.
  • the first antenna 21 has an eleventh element 21a and a twelfth element 21b.
  • the eleventh element 21a and the twelfth element 21b are capacitive loading elements.
  • the eleventh element 21a and the twelfth element 21b are formed by processing a conductive plate made of tin-plated steel plate, stainless steel, or the like.
  • the eleventh element 21a and the twelfth element 21b are inclined so that the lower part moves away and the upper part moves closer when viewed from the x direction.
  • the eleventh element 21a has a gentle convex shape that bulges diagonally in the upper right direction when viewed from the x direction.
  • the twelfth element 21b has a gentle convex shape that bulges diagonally in the upper left direction when viewed from the x direction.
  • the 11th element 21a is attached to the outside right side of the case 5.
  • the 12th element 21b is attached to the outside left side of the case 5.
  • the 11th element 21a and the 12th element 21b are electrically connected via a connection terminal (not shown) arranged inside the case 5.
  • the connection terminal connects to the second board 45b. This electrically connects the first antenna 21 to the second board 45b.
  • the second board 45b connects to the first board 45a. This electrically connects the first antenna 21 to the first board 45a via the second board 45b.
  • the second antenna 22 is, for example, an antenna for mobile communication.
  • the second antenna 22 is provided at a position sandwiched between the eleventh element 21a and the twelfth element 21b in the y direction.
  • the second antenna 22 has a surface perpendicular to the y direction.
  • the surface perpendicular to the y direction of the second antenna 22 is held by the second board 45b.
  • the lower end of the second antenna 22 is attached to the first board 45a.
  • the third antenna 23 is, for example, an antenna for SXM (Sirius XM).
  • the third antenna 23 is provided further forward in the x-direction than the second antenna 22.
  • the third antenna 23 is attached to the first substrate 45a.
  • a parasitic element 23a is disposed on the upper portion of the third antenna 23.
  • the parasitic element 23a is attached to the inner wall of the case 5.
  • the fourth antenna 24 is, for example, an antenna for a Global Navigation Satellite System (GNSS).
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • the fourth antenna 24 is provided forward in the x direction from the second antenna 22 and rearward in the x direction from the third antenna 23.
  • the fourth antenna 24 is attached to the first substrate 45a.
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • the substrate unit 45 has a first substrate 45a and a second substrate 45b.
  • the first substrate 45a has a surface perpendicular to the z-direction. Circuits related to the first antenna 21, the second antenna 22, the third antenna 23, and the fourth antenna 24 are mounted on the first substrate 45a.
  • the first substrate 45a holds the second antenna 22, the third antenna 23, the fourth antenna 24, and the second substrate 45b.
  • the first substrate 45a is fixed to the resin base 55 of the base unit 50 by a mounting method such as screwing. In this embodiment, an example in which the first substrate 45a is composed of one substrate will be described, but the first substrate 45a may be composed of multiple substrates.
  • the second board 45b has a surface perpendicular to the y direction. Circuits related to the first antenna 21 and the second antenna 22 are mounted on the second board 45b. The second board 45b is held by the first board 45a. The second board 45b is fixed to the case 5 via the board holder 46 by a mounting method such as screwing. In this embodiment, an example in which the second board 45b is composed of a single board is described, but it may be composed of multiple boards.
  • the connector 47 is mounted on the lower surface of the first substrate 45a.
  • the connector 47 passes through a resin base hole 55a1 of the resin base 55 and protrudes downward in the z direction.
  • the connector 47 is electrically connected to a cable (not shown) extending from an electrical device (such as an audio device, not shown) of the vehicle.
  • the base portion 50 is an antenna base, and includes a metal base 52 and a resin base 55.
  • the metal base 52 and the resin base 55 are used as a ground plate for at least one of the antenna elements constituting the antenna element portion 20 of the antenna device 1.
  • the metal base 52 is also used for the purpose of ensuring the strength of the base portion 50.
  • the metal base 52 is configured, for example, on the resin base 55 and is configured to fit inside the area in which the pads 7 are arranged.
  • the metal base 52 includes a first flat surface portion 52a and a lower protruding portion 52b.
  • the first flat surface portion 52a and the lower protruding portion 52b of the metal base 52 are formed by die casting or the like.
  • the metal base 52 is arranged in the inner area of the waterproof member 65 when viewed from the z direction.
  • the first flat portion 52a has a surface perpendicular to the z-direction.
  • the first flat portion 52a is located above, in the z-direction, a resin base hole 55a1 of the resin base 55 and the periphery of the resin base hole 55a1.
  • the first flat portion 52a is fixed to the resin base 55 by a mounting method such as screwing.
  • the lower protrusion 52b protrudes downward in the z direction from the lower surface of the first flat portion 52a.
  • the lower protrusion 52b includes a first lower protrusion 52b1 and four second lower protrusions 52b2.
  • the first lower protrusion 52b1 is used for screwing with the bolt 63.
  • the second lower protrusions 52b2 are arranged in front of the first lower protrusion 52b1 in the x direction and to the right in the y direction, in front of the first lower protrusion 52b1 in the x direction and to the left in the y direction, behind the first lower protrusion 52b1 in the x direction and to the right in the y direction, and behind the first lower protrusion 52b1 in the x direction and to the left in the y direction.
  • the first lower protrusion 52b1 and the second lower protrusion 52b2 pass through the resin base hole 55a1.
  • the second lower protrusions 52b2 contact each area of the mounting holes in the roof of the vehicle and prevent the base portion 50 from rotating when the bolts 63 rotate.
  • the size of the metal base 52 as viewed from the z direction i.e., the size of the first flat portion 52a as viewed from the z direction, is approximately equal to the resin base hole 55a1 and is smaller than the inner region of the waterproofing member 65 as viewed from the z direction.
  • the size of the first flat portion 52a as viewed from the z direction may be larger or smaller than the resin base hole 55a1.
  • the resin base 55 holds the metal base 52 and the first substrate 45a.
  • the first substrate 45a is disposed above the resin base 55 in the z direction and sandwiches the metal base 52 in the z direction.
  • the resin base 55 includes a second flat portion 55a and a wall portion 55b.
  • the second flat portion 55a has a surface perpendicular to the z-direction.
  • the second flat portion 55a is located below the first flat portion 52a in the z-direction.
  • a resin base hole 55a1 is formed in the second flat portion 55a.
  • the connector 47, the lower protrusion 52b of the metal base 52, and the shaft of the bolt 63 pass through the resin base hole 55a1.
  • the wall portion 55b is formed on the periphery of the second flat portion 55a and surrounds the periphery of the second flat portion 55a.
  • the wall portion 55b extends upward in the z direction from the periphery of the second flat portion 55a.
  • a groove recessed downward in the z direction is formed in the upper portion of the wall portion 55b, and the pad 7 is fitted into the groove.
  • the resin base 55 is made of a resin (conductive resin) containing a fibrous conductive member made of carbon, SUS (Steel Special Use Stainless), etc.
  • the fibrous conductive member is included in the entire resin base 55 (particularly the entire second planar portion 55a).
  • the fibrous conductive member is electrically connected to at least one of the screws for fixing the first board 45a and the resin base 55, and the screws for fixing the metal base 52 and the resin base 55, and the metal base 52.
  • the amount of fibrous conductive member included in the resin base 55 is adjusted according to the specifications of the antenna device 1 to suppress the occurrence of unnecessary resonance.
  • the conductive member is not limited to the fibrous conductive member, and may be metal powder or conductive carbon black.
  • the mounting portion 60 has a temporary fastening portion 61, a claw washer 62, and a bolt 63.
  • the temporary fastening portion 61 is attached to the lower protruding portion 52b of the metal base 52 from below in the z-direction.
  • the temporary fastening portion 61 includes a claw portion for hanging (temporarily fastening) on the roof of the vehicle before the bolt 63 is fastened.
  • the claw washer 62 and the bolt 63 are attached below the temporary fastening portion 61.
  • the claw washer 62 deforms when the bolt 63 is fastened, and comes into contact with the underside of the roof of the vehicle.
  • the bolt 63 is screwed into the second lower protruding portion 52b2 of the metal base 52.
  • a waterproof member 65 such as a seal is attached to the underside of the second flat surface portion 55a of the resin base 55 around the resin base hole 55a1.
  • the waterproof member 65 is a surrounding elastic member formed of elastomer, rubber, urethane foam, or the like.
  • the waterproof member 65 prevents watertightness of the area between the resin base 55 and the vehicle roof where the mounting hole of the vehicle roof is provided.
  • the metal base 52 is disposed in the inner area of the waterproof member 65 when viewed from the z direction.
  • the first substrate 45a is electrically connected to the roof of the vehicle through the region where the first substrate 45a and the resin base 55 are fixed by a mounting method such as screwing, the region where the metal base 52 and the resin base 55 are fixed, or the region where the metal base 52 and the resin base 55 are in contact with each other.
  • This electrical connection generates a current in the resin base 55, and capacitive coupling occurs between the resin base 55 and the roof of the vehicle.
  • the resin base 55 has a higher electrical resistance than a metal member, the current generated in the resin base 55 is smaller than that of a base made of a metal member. Therefore, compared to a configuration in which the area corresponding to the resin base 55 is replaced with metal, it is possible to make it difficult for unnecessary resonance to occur in the frequency of the radio waves received by the antenna device 1.
  • the resin base 55 functions as a ground plate. This makes it possible to omit a member equivalent to the metal base 52, or to make the metal base 52 smaller than in a configuration that does not use the resin base 55. In other words, by using a large amount of resin, which has a smaller specific gravity than metal, the antenna device 1 can be made lighter. If the metal base 52 can be made small, it can be disposed in an area where water is less likely to penetrate, and surface treatment of the metal base 52 for chemical resistance and corrosion resistance can be omitted.
  • the antenna device 1 is attached to the upper surface of the roof of the vehicle.
  • the antenna device 1 may be installed in a portion of the vehicle other than the roof, such as in the passenger compartment, a spoiler, or a bumper.
  • the outer cover 3 and the case 5 have a shape that follows the inner wall of the outer cover 3.
  • the outer cover 3 and the case 5 are not limited to these shapes.
  • the outer cover 3 and the case 5 may have a substantially rectangular parallelepiped shape.
  • the antenna element unit 20 has a first antenna 21 for AM/FM radio broadcasting, a second antenna 22 for mobile communication, a third antenna 23 for SXM, and a fourth antenna 24 for GNSS.
  • the antenna element unit 20 is not limited to these uses.
  • the first antenna 21 may be an antenna that supports linear polarization, such as an antenna for DAB.
  • the second antenna 22 may be an antenna that supports linear polarization, such as an antenna for telematics or telephone.
  • ITS, DTV, V2X, MIMO, Wi-Fi (registered trademark), Bluetooth (registered trademark), keyless entry, smart entry, etc. may be mentioned.
  • the third antenna 23 may be an antenna that supports circular polarization as a satellite antenna.
  • the antenna element unit 20 may have only an antenna for V2X.
  • the base portion 50 includes the metal base 52 and the resin base 55.
  • the metal base 52 may be omitted, and the base portion 50 may be configured only with the resin base 55.
  • a nut is fitted into the resin base 55 as a member corresponding to the first lower protrusion 52b1, and the nut is screwed onto the bolt 63.
  • the fibrous conductive member of the resin base 55 is electrically connected to the screw for fixing the first substrate 45a and the resin base 55, and the bolt 63.
  • the resin base 55 includes a conductive member
  • the resin base 55 may be configured in other forms as long as it is used as a ground plate.
  • a form in which a conductive member connecting an area where the first substrate 45a and the resin base 55 are fixed and an area where the metal base 52 and the resin base 55 are fixed is attached to the resin base 55 is considered.
  • the resin base 55 may be in any form as long as it is conductive.
  • a first aspect of the present invention comprises an antenna element portion and a base portion having a resin base used as a ground plate for the antenna element portion.
  • a current is generated in the resin base, and a capacitive coupling occurs between the resin base and the vehicle.
  • capacitive coupling is unlikely to occur between the resin base and the roof of the vehicle, and the influence of unnecessary resonance occurring in relation to the resin base and the roof of the vehicle becomes large, which may deteriorate the antenna performance.
  • the resin base functions as a ground plate. This makes it possible to omit a member equivalent to a metal base, or to make the metal base smaller than in a configuration in which a resin base is not used. In other words, by using a large amount of resin, which has a smaller specific gravity than metal, the antenna device can be made lighter. If the metal base can be made small, it can be placed in an area where water is less likely to penetrate, and surface treatment of the metal base that takes into account chemical resistance and corrosion resistance can be omitted.
  • the resin base includes a conductive member.
  • the resin base contains the conductive member in a fibrous form.
  • the amount of conductive material contained in the resin base by adjusting the amount of conductive material contained in the resin base, it is possible to set the conductivity of the resin base that is optimal for the specifications of the antenna element part of the antenna device.
  • the conductive material By configuring the conductive material as a fibrous material, it is easy to adjust the amount of conductive material contained in the resin base.
  • the base portion has a metal base.
  • the above-mentioned aspect ensures the strength of the base portion.
  • the vehicle further comprises a substrate on which a circuit associated with the antenna element portion is mounted, the substrate being electrically connected to a roof of the vehicle.
  • the conductive member is made of at least one of carbon and SUS.

Abstract

アンテナ装置を軽量にする。 アンテナ装置は、アンテナ素子部と、前記アンテナ素子部のグランド板として用いられる樹脂ベースを有するベース部とを備える。

Description

アンテナ装置
 本発明は、アンテナ装置に関する。
 従来、特許文献1のように、樹脂ベースと金属ベースを含むアンテナ装置が提案されている。
特開2012-204996号公報
 しかしながら、金属ベースを大きくする必要があり、アンテナ装置が重くなっていた。
 本発明の目的の一例は、アンテナ装置を軽量にすることである。本発明の他の目的は、本明細書の記載から明らかになるであろう。
 本発明の一態様は、アンテナ素子部と、前記アンテナ素子部のグランド板として用いられる樹脂ベースを有するベース部とを備える、アンテナ装置である。
 本発明の上記態様によれば、アンテナ装置を軽量にすることが出来る。
本実施形態のアンテナ装置の上方で且つ前方から見た斜視図で、ケースとベース部との組立体と、アウターカバーとが取り付けられる前の状態を示す。 本実施形態における、ケースと基板部とパッドとベース部と取付部とが組み立てられる前の状態を示す、上方から見た斜視図である。 本実施形態における、ケースと基板部とパッドとベース部と取付部とが組み立てられる前の状態を示す、下方から見た斜視図である。 本実施形態における、金属ベースと樹脂ベースとパッドとを組み立てた状態の斜視図である。
 以下、本実施形態について、図を用いて説明する。なお、本発明の実施形態は、以下の実施形態に限られるものではない。また、一つの実施形態に記載した内容は、原則として他の実施形態にも同様に適用される。また、各実施形態及び各変形例は、適宜組み合わせることが出来る。
 (アンテナ装置1)
 本実施形態のアンテナ装置1は、ルーフなど車両の上面に取り付けられる車載用アンテナ装置である。アンテナ装置1は、アンテナ素子部20、ベース部50を備える。さらに本実施形態のアンテナ装置1は、例えば、図1~図4に示すように、アウターカバー3、ケース5、パッド7、基板部45、コネクタ47、取付部60を備える。
 なお、以下では方向を説明するために、アンテナ装置1が取り付けられる車両の前後方向をx方向、x方向と垂直な左右方向をy方向、x方向とy方向に垂直な略鉛直方向をz方向と定義して説明する。z方向は、後述する金属ベース52と樹脂ベース55とが重なる方向である。また、図1~図4において、xyz軸のそれぞれの矢印が指し示す方向をそれぞれ前方向、右方向、上方向と定義する。
 (アウターカバー3)
 アウターカバー3は、電波透過性を有する合成樹脂製である。アウターカバー3は、例えば、x方向前方がx方向後方よりも低くなるように傾斜し、両側面が内側に湾曲したシャークフィン形状を有する。アウターカバー3は、下面が開口し、ケース5、アンテナ素子部20などを、z方向上方から覆う。アウターカバー3は、スナップフィットなどの取付方法によって、ベース部50に取り付けられる。アウターカバー3と車両のルーフの間などには、外周パッド(不図示)が設けられる。なお、図1以外は、アウターカバー3の図示を省略している。また、アンテナ装置1は、アウターカバー3が省略され、ケース5が露出する形態であってもよい。
 また、車両のルーフのz方向上方に隆起した領域の内側に、ケース5などが設けられてもよい。この場合、アウターカバー3は省略され、ベース部50などが、車両のインナーパネルなどに取り付けられる。また、車両のルーフにz方向下方に凹む凹部が形成され、当該凹部にケース5などが設けられてもよい。この場合、アウターカバー3は省略され、ベース部50などが当該凹部に取り付けられる。当該凹部の上部は、樹脂、ガラスなどで覆われる。
 (ケース5)
 ケース5は、電波透過性を有する合成樹脂製である。ケース5は、下面が開口する。ケース5は、第2アンテナ22などを覆う。ケース5とベース部50とで囲まれた領域(収容空間)には、アンテナ素子部20、基板部45などが収容される。ただし、アンテナ素子部20の一部(第1アンテナ21)は、アウターカバー3の内側であって、且つケース5の外側に配置され、ケース5に保持される。また、アンテナ素子部20の一部(第1アンテナ21)は、ケース5の内側に配置されてもよく、この場合、アンテナ素子部20の一部(第1アンテナ21)は、ケース5に保持されてもよいし、基板部45などケース5とは別の部材に保持されてもよい。
 (パッド7)
 パッド7は、エラストマー(Elastomer)やゴムなどで形成された囲繞形状の弾性部材である。パッド7は、ベース部50の金属ベース52の第1平面部52aを囲み、ベース部50の樹脂ベース55の壁部55bに配置される。パッド7は、ケース5の下端周縁部とベース部50の樹脂ベース55の壁部55bに挟み込まれる。パッド7は、ケース5とベース部50の間の空間への水の浸入を防止する。
 (アンテナ素子部20)
 アンテナ素子部20は、アンテナエレメントを構成する。アンテナ素子部20は、第1アンテナ21、第2アンテナ22、第3アンテナ23、第4アンテナ24を有する。
 (第1アンテナ21)
 第1アンテナ21は、例えば、AM/FMラジオ放送用のアンテナである。第1アンテナ21は、第11エレメント21a、第12エレメント21bを有する。例えば、第11エレメント21aと第12エレメント21bは、容量装荷素子である。第11エレメント21aと第12エレメント21bは、錫めっき鋼板、ステンレスなどで構成された導体板を加工して形成される。第11エレメント21aと第12エレメント21bは、x方向から見て下方が離れ上方が近づくように傾斜する。第11エレメント21aは、x方向から見て、斜め右上方向に膨らむ緩やかな凸形状を有する。第12エレメント21bは、x方向から見て、斜め左上方向に膨らむ緩やかな凸形状を有する。
 第11エレメント21aは、ケース5の外側の右側面に取り付けられる。第12エレメント21bは、ケース5の外側の左側面に取り付けられる。ケース5の内部に配置された接続ターミナル(不図示)を介して、第11エレメント21aと第12エレメント21bが電気的に接続される。基板保持部46がケース5に取り付けられた時に、当該接続ターミナルは、第2基板45bに接続する。これにより、第1アンテナ21が第2基板45bと電気的に接続される。ケース5が樹脂ベース55に取り付けられた時に、第2基板45bが第1基板45aに接続する。これにより、第1アンテナ21が第2基板45bを介して第1基板45aと電気的に接続される。
 (第2アンテナ22)
 第2アンテナ22は、例えば、移動体通信用のアンテナである。第2アンテナ22は、第11エレメント21aと第12エレメント21bとがy方向で挟む位置に設けられる。第2アンテナ22は、y方向に垂直な面を有する。第2アンテナ22のy方向に垂直な面は、第2基板45bに保持される。第2アンテナ22の下端は、第1基板45aに取り付けられる。
 (第3アンテナ23)
 第3アンテナ23は、例えば、SXM(Sirius XM)用のアンテナである。第3アンテナ23は、第2アンテナ22よりもx方向前方に設けられる。第3アンテナ23は、第1基板45aに取り付けられる。第3アンテナ23の上部には、無給電素子23aが配置される。無給電素子23aは、ケース5の内壁に取り付けられる。
 (第4アンテナ24)
 第4アンテナ24は、例えば、GNSS(Global Navigation Satellite System)用のアンテナである。第4アンテナ24は、第2アンテナ22よりもx方向前方で、第3アンテナ23よりもx方向後方に設けられる。第4アンテナ24は、第1基板45aに取り付けられる。
 (基板部45)
 基板部45は、第1基板45aと第2基板45bを有する。第1基板45aは、z方向に垂直な面を有する。第1基板45aには、第1アンテナ21、第2アンテナ22、第3アンテナ23、第4アンテナ24に関連する回路が実装される。第1基板45aは、第2アンテナ22、第3アンテナ23、第4アンテナ24、第2基板45bを保持する。第1基板45aは、ベース部50の樹脂ベース55にネジ止め等の取付方法で固定される。本実施形態では、第1基板45aが1枚の基板で構成される例を説明するが、複数の基板で構成されてもよい。
 第2基板45bは、y方向に垂直な面を有する。第2基板45bには、第1アンテナ21、第2アンテナ22に関連する回路が実装される。第2基板45bは、第1基板45aに保持される。また、第2基板45bは、基板保持部46を介して、ケース5にネジ止め等の取付方法で固定される。本実施形態では、第2基板45bが1枚の基板で構成される例を説明するが、複数の基板で構成されてもよい。
 (コネクタ47)
 コネクタ47は、第1基板45aの下面に実装される。コネクタ47は、樹脂ベース55の樹脂ベース孔55a1を貫通し、z方向下方に突出する。コネクタ47は、車両の電気機器(オーディオ機器など、不図示)から延びるケーブル(不図示)と電気的に接続される。
 (ベース部50)
 ベース部50は、アンテナベースであり、金属ベース52と樹脂ベース55とを有する。金属ベース52と樹脂ベース55とは、アンテナ装置1のアンテナ素子部20を構成するアンテナエレメントの少なくとも1つのグランド板として用いられる。また、金属ベース52は、ベース部50の強度を確保する目的でも用いられる。
 (金属ベース52)
 金属ベース52は、例えば、樹脂ベース55の上であって、パッド7が配置される領域の内側に収まるように構成される。金属ベース52は、第1平面部52aと下突出部52bを含む。ダイキャストなどにより、金属ベース52の第1平面部52aと下突出部52bとが形成される。本実施形態では、z方向から見て、金属ベース52は、防水部材65の内側領域に配置される。
 (第1平面部52a)
 第1平面部52aは、z方向に垂直な面を有する。第1平面部52aは、樹脂ベース55の樹脂ベース孔55a1と樹脂ベース孔55a1の周縁部のz方向上方に位置する。第1平面部52aは、樹脂ベース55にネジ止め等の取付方法で固定される。
 (下突出部52b)
 下突出部52bは、第1平面部52aの下面からz方向下方に突出する。下突出部52bは、第1下突出部52b1と、4つの第2下突出部52b2とを含む。第1下突出部52b1は、ボルト63との螺合のために用いられる。第2下突出部52b2は、第1下突出部52b1よりもx方向前方で且つy方向右方に1つ配置され、第1下突出部52b1よりもx方向前方で且つy方向左方に1つ配置され、第1下突出部52b1よりもx方向後方で且つy方向右方に1つ配置され、第1下突出部52b1よりもx方向後方で且つy方向左方に1つ配置される。第1下突出部52b1と第2下突出部52b2とは、樹脂ベース孔55a1を貫通する。第2下突出部52b2は、車両のルーフの取り付け孔の各領域と接し、ボルト63の回転により、ベース部50が回転することを防止する。
 (金属ベース52の大きさ)
 本実施形態における、z方向から見た金属ベース52の大きさ、すなわち、z方向から見た第1平面部52aの大きさは、樹脂ベース孔55a1と略同等であり、z方向から見た防水部材65の内側領域よりも小さい。ただし、z方向から見た第1平面部52aの大きさは、樹脂ベース孔55a1よりも大きくてもよいし、小さくてもよい。
 (樹脂ベース55)
 樹脂ベース55は、金属ベース52と第1基板45aとを保持する。第1基板45aは、金属ベース52をz方向で挟む位置関係で、樹脂ベース55のz方向上方に配置される。樹脂ベース55は、第2平面部55aと壁部55bとを含む。
 (第2平面部55a)
 第2平面部55aは、z方向に垂直な面を有する。第2平面部55aは、第1平面部52aのz方向下方に位置する。第2平面部55aには、樹脂ベース孔55a1が形成される。
 樹脂ベース孔55a1には、コネクタ47、金属ベース52の下突出部52b、及びボルト63の軸部が貫通する。
 (壁部55b)
 壁部55bは、第2平面部55aの周縁に形成され、第2平面部55aの周縁を囲む。壁部55bは、第2平面部55aの周縁からz方向上方に延びる。壁部55bの上部には、z方向下方に凹む溝が形成され、当該溝には、パッド7が嵌め込まれる。
 樹脂ベース55は、カーボン、SUS(Steel Special Use Stainless)などで構成された繊維状の導電部材を含む樹脂(導電性樹脂)で構成される。繊維状の導電部材は、樹脂ベース55の全体(特に第2平面部55aの全体)に含まれる。繊維状導電部材は、第1基板45aと樹脂ベース55とを固定するためのネジ、及び金属ベース52と樹脂ベース55とを固定するためのネジと金属ベース52の少なくとも一方と電気的に接続する。樹脂ベース55に含まれる繊維状の導電部材の量は、不要共振の発生を抑えるために、アンテナ装置1の仕様に合わせて、調整される。ただし、導電部材は、繊維状の導電部材に限るものではなく、金属粉末、導電性カーボンブラックであってもよい。
 (取付部60)
 取付部60は、仮止め部61、爪付きワッシャー62、ボルト63を有する。仮止め部61は、z方向下方から金属ベース52の下突出部52bに取り付けられる。仮止め部61は、ボルト63を締結する前段階で、車両のルーフに掛け止め(仮止め)するための爪部を含む。仮止め部61の下には、爪付きワッシャー62、ボルト63が取り付けられる。爪付きワッシャー62は、ボルト63を締結する際に変形し、車両のルーフの下面に接する。ボルト63は、金属ベース52の第2下突出部52b2に螺合される。
 (防水部材65)
 樹脂ベース55の第2平面部55aの下面であって、樹脂ベース孔55a1の周囲には、シールなどの防水部材65が取り付けられる。防水部材65は、エラストマー(Elastomer)、ゴム、ウレタンフォームなどで形成された囲繞形状の弾性部材である。防水部材65により、樹脂ベース55と車両のルーフの間であって、車両のルーフの取り付け孔が設けられた領域の周囲が水密防止される。本実施形態では、z方向から見て、防水部材65の内側領域に、金属ベース52が配置される。
 (樹脂ベース55をグランド板として用いることの効果)
 第1基板45aと樹脂ベース55とがネジ止め等の取付方法により固定された領域と、金属ベース52と樹脂ベース55とが固定された領域、若しくは金属ベース52と樹脂ベース55とが接する領域を介して、第1基板45aは車両のルーフと電気的に接続される。かかる電気的な接続により、樹脂ベース55に電流が生じ、樹脂ベース55と車両のルーフとの間に容量結合が発生する。導電性が低く電流が生じにくい樹脂ベースを用いる形態では、当該樹脂ベースと車両のルーフとの間に容量結合が発生しにくく、当該樹脂ベースと車両のルーフとに関係して発生する不要な共振の影響が大きくなり、アンテナ性能が悪化することがある。しかし、本実施形態の電流が生じる樹脂ベース55では、樹脂ベース55と車両のルーフとの間に容量結合が発生するため、アンテナ装置1で受信する電波の周波数内において、樹脂ベース55と車両のルーフとに関係して発生する不要な共振の影響を小さくでき、アンテナ性能の悪化を抑制することが出来る。また、樹脂ベース55は金属部材と比べて電気抵抗が大きいため、樹脂ベース55に発生する電流は金属部材製のベースに比べ小さくなる。このため、樹脂ベース55に相当する領域を金属製に代えた形態に比べて、アンテナ装置1で受信する電波の周波数に不要な共振を起こりにくく出来る。
 また、樹脂ベース55がグランド板として機能する。このため、金属ベース52に相当する部材を省略したり、樹脂ベース55が用いられない形態に比べて金属ベース52を小さくしたりすることが可能になる。すなわち、金属よりも比重が小さい樹脂を多用することで、アンテナ装置1を軽量にすることが出来る。
 金属ベース52を小さく構成することが出来れば、水が浸入しにくい領域に金属ベース52を配置させることが出来、金属ベース52に耐薬品性・耐腐食性を考慮した表面処理を省略出来る。
 (樹脂ベース55が繊維状の導電部材を含むことの効果)
 樹脂ベース55に含まれる導電部材の量を調整することで、アンテナ装置1のアンテナ素子部20の仕様に最適な樹脂ベース55の導電性を設定することが可能になる。導電部材を繊維状の部材で構成することで、樹脂ベース55に含まれる導電部材の量の調整が容易に行える。また、導電部材を含まない樹脂性のベースと同じ成形設備を用いて、樹脂ベース55を生産出来るメリットがある。
 (アンテナ装置1を取り付ける対象の応用例)
 本実施形態では、車両のルーフ上面に取り付けられるアンテナ装置1を説明した。しかし、アンテナ装置1はルーフ以外の車両の部位、例えば、車室内、スポイラー、バンパーなどの部位に設置されてもよい。
 (アウターカバー3とケース5の形状の応用例)
 本実施形態では、アウターカバー3がシャークフィン形状を有し、ケース5がアウターカバー3の内壁に沿った形状を有する例を説明した。しかしながら、アウターカバー3及びケース5は、これらの形状に限定するものではない。例えば、アウターカバー3及びケース5が略直方体形状を有してもよい。
 (ケース5を省略した応用例)
 本実施形態では、ケース5が樹脂ベース55に取り付けられ、ケース5を覆うアウターカバー3が更に樹脂ベース55に取り付けられる例を説明した。しかしながら、ケース5が省略されて、アウターカバー3が樹脂ベース55に取り付けられる形態であってもよい。
 (アンテナ素子部20の応用例)
 本実施形態では、アンテナ素子部20が、AM/FMラジオ放送用の第1アンテナ21、移動体通信用の第2アンテナ22、SXM用の第3アンテナ23、GNSS用の第4アンテナ24を有する例を説明した。しかしながら、アンテナ素子部20は、これらの用途のアンテナに限るものではない。例えば、第1アンテナ21は、DAB用のアンテナなど、直線偏波に対応するアンテナであればよい。第2アンテナ22は、テレマティクス用や電話用のアンテナなど、直線偏波に対応するアンテナであってもよい。例えば、ITS、DTV、V2X、MIMO、Wi-Fi(登録商標)、Bluetooth(登録商標)、キーレスエントリ、スマートエントリなどが挙げられる。第3アンテナ23は、衛星用アンテナとして、円偏波に対応するアンテナであればよい。また、アンテナ素子部20が、V2X用のアンテナだけを有する形態であってもよい。
 (電流の流れの応用例)
 本実施形態では、第1基板45aと樹脂ベース55とが接する例を説明した。この場合、第1基板45aから樹脂ベース55を介して金属ベース52に電流が流れる。しかしながら、第1基板45aと金属ベース52とが接する形態でもよい。この場合、第1基板45aから金属ベース52を介して樹脂ベース55に電流が流れる。
 (金属ベース52を省略した応用例)
 本実施形態では、ベース部50が金属ベース52と樹脂ベース55とを有する例を説明した。しかしながら、金属ベース52を省略し、樹脂ベース55だけで、ベース部50が構成されてもよい。この場合、第1下突出部52b1に相当する部材としてナットが樹脂ベース55に嵌め込まれ、当該ナットが、ボルト63に螺合される。また、樹脂ベース55の繊維状の導電部材は、第1基板45aと樹脂ベース55とを固定するためのネジ、及びボルト63と電気的に接続する。
 (組み立て手順の応用例)
 本実施形態では、第2基板45bがケース5に取り付けられた後に、ケース5が樹脂ベース55に取り付けられ、これにより、第2基板45bが樹脂ベース55上の第1基板45aに接続する例を説明した。しかしながら、ケース5が樹脂ベース55に取り付けられる前段階で、第2基板45bが第1基板45aに取り付けられてもよい。
 (樹脂ベース55の応用例)
 本実施形態では、樹脂ベース55が導電部材を含む例を説明した。しかしながら、グランド板として用いられる限り、他の形態で樹脂ベース55が構成されてもよい。例えば、第1基板45aと樹脂ベース55とが固定される領域と、金属ベース52と樹脂ベース55とが固定される領域とを繋ぐ導電部材が、樹脂ベース55上に貼り付けられる形態が考えられる。すなわち、樹脂ベース55は、導電性を有している限り、どのような形態であってもよい。
 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。これら実施形態及びその変形は、発明の範囲及び要旨に含まれると同様に、特許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ものである。
 本明細書によれば、以下の態様が提供される。
 (態様1)
 態様1は、アンテナ素子部と、前記アンテナ素子部のグランド板として用いられる樹脂ベースを有するベース部とを備える。
 上述の態様によれば、樹脂ベースに電流が生じ、樹脂ベースと車両との間に容量結合が発生する。導電性が低く電流が生じにくい樹脂ベースを用いる形態では、当該樹脂ベースと車両のルーフとの間に容量結合が発生しにくく、当該樹脂ベースと車両のルーフとに関係して発生する不要な共振の影響が大きくなり、アンテナ性能が悪化することがある。しかし、電流が生じる樹脂ベースでは、電流が生じる樹脂ベースと車両のルーフとの間に容量結合が発生するため、アンテナ装置で受信する電波の周波数内において、電流が生じる樹脂ベースと車両のルーフとに関係して発生する不要な共振の影響を小さくでき、アンテナ性能の悪化を抑制することが出来る。また、樹脂ベースは金属部材と比べて電気抵抗が大きいため、樹脂ベースに発生する電流は金属部材製のベースに比べ小さくなる。このため、樹脂ベースに相当する領域を金属製に代えた形態に比べて、アンテナ装置で受信する電波の周波数に不要な共振を起こりにくく出来る。
 また、樹脂ベースがグランド板として機能する。このため、金属ベースに相当する部材を省略したり、樹脂ベースが用いられない形態に比べて金属ベースを小さくしたりすることが可能になる。すなわち、金属よりも比重が小さい樹脂を多用することで、アンテナ装置を軽量にすることが出来る。金属ベースを小さく構成することが出来れば、水が浸入しにくい領域に金属ベースを配置させることが出来、金属ベースに耐薬品性・耐腐食性を考慮した表面処理を省略出来る。
 (態様2)
 態様2では、前記樹脂ベースは、導電部材を含む。
 (態様3)
 態様3では、前記樹脂ベースは、繊維状の前記導電部材を含む。
 上述の態様によれば、樹脂ベースに含まれる導電部材の量を調整することで、アンテナ装置のアンテナ素子部の仕様に最適な樹脂ベースの導電性を設定することが可能になる。導電部材を繊維状の部材で構成することで、樹脂ベースに含まれる導電部材の量の調整が容易に行える。
 (態様4)
 態様4では、前記ベース部は、金属ベースを有する。
 上述の態様によれば、ベース部の強度を確保することができる。
 (態様5)
 態様5では、前記アンテナ素子部に関連する回路が実装される基板を備え、前記基板は、前記車両のルーフと電気的に接続される。
 (態様6)
 態様6では、前記導電部材は、カーボン、SUSの少なくとも一方で構成される。
 1 アンテナ装置
 3 アウターカバー
 5 ケース
 7 パッド
 20 アンテナ素子部
 21 第1アンテナ(AM/FM)
 22 第2アンテナ(移動体通信)
 23 第3アンテナ(SXM)
 24 第4アンテナ(GNSS)
 45 基板部
 45a 第1基板
 45b 第2基板
 46 基板保持部
 47 コネクタ
 50 ベース部
 52 金属ベース
 55 樹脂ベース
 60 取付部
 65 防水部材

 

Claims (5)

  1.  アンテナ素子部と、
     前記アンテナ素子部のグランド板として用いられる樹脂ベースを有するベース部とを備える、アンテナ装置。
  2.  前記樹脂ベースは、導電部材を含む、請求項1に記載のアンテナ装置。
  3.  前記樹脂ベースは、繊維状の前記導電部材を含む、請求項2に記載のアンテナ装置。
  4.  前記ベース部は、金属ベースを有する、請求項1に記載のアンテナ装置。
  5.  前記アンテナ素子部に関連する回路が実装される基板を備え、
     前記基板は、前記車両のルーフと電気的に接続される、請求項1から4のいずれかに記載のアンテナ装置。

     
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05183327A (ja) * 1991-12-26 1993-07-23 Maspro Denkoh Corp 車載用アンテナ
JP2000082919A (ja) * 1998-07-02 2000-03-21 Toyota Central Res & Dev Lab Inc アンテナ装置
JP2001324561A (ja) * 2000-05-15 2001-11-22 Hitachi Ltd 車載用電波式レーダ装置
JP2021190756A (ja) * 2020-05-27 2021-12-13 原田工業株式会社 アンテナ装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05183327A (ja) * 1991-12-26 1993-07-23 Maspro Denkoh Corp 車載用アンテナ
JP2000082919A (ja) * 1998-07-02 2000-03-21 Toyota Central Res & Dev Lab Inc アンテナ装置
JP2001324561A (ja) * 2000-05-15 2001-11-22 Hitachi Ltd 車載用電波式レーダ装置
JP2021190756A (ja) * 2020-05-27 2021-12-13 原田工業株式会社 アンテナ装置

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