JP2003298344A - 平面アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構成で安価とすることのできる平面ア
ンテナ装置とする。 【解決手段】 ＲＦ基板１０上には送受信回路をシール
ドしているシールドケース１１が設けられており、シー
ルドケース１１上に所定の間隙を持って対向して平面ア
ンテナ素子１２が配置されている。平面アンテナ素子１
２は金属板により形成され、その縁部から一体に導出ラ
イン１３が導出されている。この導出ライン１３の先端
が給電点１４にハンダ付けされて平面アンテナ素子１２
がＲＦ基板１０に固着される。平面アンテナ素子１２の
ほぼ中央部に支持ピン１８をハンダ付けしてシールドケ
ース１１に固着してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円偏波や直線偏波
を送受信可能な平面アンテナ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Comm
unication）といわれる狭域通信システムが知られてい
る。ＤＳＲＣは、電波の到達距離が数メートルないし数
十メートルの無線通信システムのことで、ＥＴＣ（Elec
tronic Toll Collection Systems：自動料金収受システ
ム)やＩＴＳ（Intelligent Transport Systems：高度道
路交通システム）に用いられている。ＥＴＣは、自動車
が高速道路などの料金所を通過する際、ゲートに設置さ
れたアンテナと車両に搭載した車載機との間で通信を行
い、自動的に料金の支払いを行うシステムである。ＥＴ
Ｃを採用すると、料金所において停止する必要がなくな
ることから、自動車がゲートを通過する所要時間が大幅
に短縮される。このため、料金所付近の交通渋滞を緩和
することができると共に、排出ガスを低減することがで
きる。

【０００３】また、ＩＴＳは、カー・ナビゲーション・
システム（以下、「カーナビ」という）など自動車をイ
ンテリジェント化するシステムと、広域交通管制システ
ムなど道路をインテリジェント化するシステムを融合さ
せた交通システムである。例えば、カーナビにはＶＩＣ
Ｓ（Vehicle Information and Communication System：
道路交通情報通信システム）との連携が可能とされたシ
ステムがある。このような場合にＩＴＳを用いて、警察
が収集した一般路の情報と首都高速道路公団・日本道路
公団などが収集した高速道路の情報とをＶＩＣＳセンタ
ーが編集して発信する。そして、この情報をカーナビが
受信すると渋滞を迂回するルート等を検索してモニター
に表示することができるようになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＤＳＲＣや
ＥＴＣのアンテナとしては、一般に、平面アンテナ装置
が用いられている。この平面アンテナ装置の従来の構成
例を図６に示す。図６に示す従来の平面アンテナ装置２
００において、ＲＦ基板１００には受信回路や送信回路
が組まれており、この受信回路や送信回路はシールドケ
ース１０１によりシールドされている。そして、シール
ドケース１０１上にスペーサ１０２を介してアンテナ部
１０３が設けられている。アンテナ部１０３は、基板上
に方形パッチ状の平面アンテナ素子１０３ａを形成する
ことにより構成されている。この場合、円偏波アンテナ
とする場合は、図示するように平面アンテナ素子１０３
ａの対角の頂部に摂動素子を形成する。アンテナ部１０
３の裏面には図示しないがコネクタが設けられており、
このコネクタとＲＦ基板１００上に設けられているコネ
クタ１０５とが両端プラグ付きケーブル１０４により接
続されている。これにより、平面アンテナ素子１０３ａ
は同軸給電方式により給電され、平面アンテナ素子１０
３ａの給電点がコネクタ１０５を介して受信回路や送信
回路に接続されるようになる。

【０００５】しかしながら、図６に示す平面アンテナ装
置２００では、ＲＦ基板１００、シールドケース１０
１、スペーサ１０２、アンテナ部１０３、両端プラグ付
きケーブル１０４、コネクタ１０５、アンテナ部１０３
の裏に設けるコネクタ、スペーサ１０２をシールドケー
ス１０１に貼着する両面テープ、アンテナ部１０３をス
ペーサ１０２に貼着する両面テープの９点の構成部品が
必要になる。このように多くの部品点数が必要となるた
め、組み立てが煩雑になると共に高価になるという問題
点があった。

【０００６】そこで、本発明は簡易な構成で安価とする
ことのできる平面アンテナ装置を提供することを目的と
している。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の平面アンテナ装置は、シールドケース内に
シールドされて通信機能回路が組まれている回路基板
と、導電板により形成され、前記シールドケースの上面
と所定の間隙を持って対向して配置されている平面アン
テナ素子と、該平面アンテナの縁部から一体に導出され
て、前記回路基板に形成されている前記通信機能回路の
給電点に端部が接続されている細板状の導出ラインとを
備えている。

【０００８】また、上記本発明の平面アンテナ装置にお
いて、前記平面アンテナ素子のほぼ中央部が、前記シー
ルドケースの上面に立設されている支持ピンに固着され
ていると共に、前記平面アンテナ素子と前記シールドケ
ースとの間にスペーサが設けられていてもよい。さら
に、上記本発明の平面アンテナ装置において、前記平面
アンテナ素子は円偏波用アンテナあるいは直線偏波用ア
ンテナとされている。

【０００９】このような本発明によれば、平面アンテナ
素子を導電板により形成し、その縁部から細板状の導出
ラインを導出するようにしたので、導出ラインにより平
面アンテナ素子を支持することができるようになる。従
って、部品点数の少ない簡易な構成とすることができ
る。また、平面アンテナ素子のほぼ中央部をスペーサを
介してシールドケースに固着することにより、平面アン
テナ素子を安定して支持することができるようになる。
この場合、平面アンテナ素子のほぼ中央部の電位はゼロ
になるので、この部分をシールドケースに電気的に接続
してもアンテナの特性は変化しない。さらに、平面アン
テナ素子は直線偏波を送受信することができるが、平面
アンテナ素子に摂動素子を形成することにより円偏波を
送受信することができるようになる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態における第１
の平面アンテナ装置の構成を図１ないし図３に示す。た
だし、図１は第１の平面アンテナ装置の構成を示す平面
図であり、図２はその構成を示す正面図であり、図３は
その構成を示す斜視図である。これらの図に示す本発明
の第１の平面アンテナ装置１は、円偏波を送受信するこ
とのできる平面アンテナ装置１とされている。この平面
アンテナ装置１において、ＲＦ基板１０には受信した高
周波信号を中間周波信号に変換して出力する受信回路が
組まれており、この受信回路はシールドケース１１によ
りシールドされている。そして、シールドケース１１上
に高周波特性の良好な絶縁性のスペーサ１７を介して方
形パッチ状の平面アンテナ素子１２が所定の間隙をもっ
て対向して配置されている。この場合、平面アンテナ素
子１２の対角の頂部が切り取られて摂動素子１５が形成
され、円偏波アンテナとされている。なお、平面アンテ
ナ素子１２は金属板等の導電板を加工して作成されてい
る。

【００１１】そして、平面アンテナ素子１２の一辺のほ
ぼ中央部から細板状の導出ライン１３が導出されてい
る。導出ライン１３は平面アンテナ素子１２が作成され
る際に、平面アンテナ素子１２と一体に金属板等を加工
して作成されている。導出ライン１３は屈曲されてその
先端がＲＦ基板１０上に形成されている給電点１４にハ
ンダ付けされる。すなわち、平面アンテナ素子１２は共
平面給電方式とされている。さらに、シールドケース１
１の上面のほぼ中央に立設された支持ピン１８が、スペ
ーサ１７および平面アンテナ素子１２のほぼ中央を貫通
して平面アンテナ素子１２の上面に突出している。この
支持ピン１８が、平面アンテナ素子１２の上面にハンダ
付け（ハンダ付け部１６）されて、平面アンテナ素子１
２はハンダ付け部１６と給電点１４へのハンダ付けによ
り、シールドケース１１から所定の間隙を保持してＲＦ
基板１０に安定に固着されるようになる。この場合、平
面アンテナ素子１２のほぼ中央部はシールドケース１１
にアースされることになるが、平面アンテナ素子１２の
ほぼ中央部の電位はゼロであるので、この部分をシール
ドケース１１にアースしても平面アンテナ素子１２の特
性は変化しない。

【００１２】なお、図３では支持ピン１８およびハンダ
付け部１６を省略して示しているが、平面アンテナ素子
１２の板材の厚みが十分な場合には、導出ライン１３の
給電点１４へのハンダ付けのみにより、安定して平面ア
ンテナ素子１２を支持できることから、支持ピン１８を
省略することができる。また、支持ピン１８に代えてス
ペーサ１７をシールドケース１１と平面アンテナ素子１
２間に貼着するようにしてもよい。

【００１３】次に、本発明の実施の形態における第２の
平面アンテナ装置の構成を図４に示す。ただし、図４は
第２の平面アンテナ装置の構成を示す斜視図である。こ
の図に示す本発明の第２の平面アンテナ装置２は、円偏
波を送受信することのできる平面アンテナ装置２とされ
ている。この平面アンテナ装置２において、ＲＦ基板２
０には受信した高周波信号を中間周波信号に変換して出
力する受信回路が組まれており、この受信回路はシール
ドケース２１によりシールドされている。そして、シー
ルドケース２１上に高周波特性の良好な絶縁性のスペー
サを介して方形パッチ状の平面アンテナ素子２２が所定
の間隙を持って対向して配置されている。なお、平面ア
ンテナ素子２２は金属板等の導電板を加工して作成され
ている。

【００１４】そして、円偏波アンテナとして動作するよ
うに、平面アンテナ素子２２の一辺の端部から細板状の
導出ライン２３が導出されている。導出ライン２３は平
面アンテナ素子２２が作成される際に、平面アンテナ素
子２２と一体に金属板等を加工して作成されている。導
出ライン２３は屈曲されてその先端がＲＦ基板２０上に
形成されている給電点２４にハンダ付けされる。すなわ
ち、平面アンテナ素子２２は共平面給電方式とされてい
る。さらに、図示されていないがシールドケース２１の
上面のほぼ中央に立設された支持ピンが、スペーサおよ
び平面アンテナ素子２２のほぼ中央を貫通して平面アン
テナ素子２２の上面に突出している。この支持ピンが、
平面アンテナ素子２２の上面にハンダ付けされて、平面
アンテナ素子２２はそのハンダ付け部と給電点２４への
ハンダ付けにより、シールドケース２１から所定の間隙
を保持してＲＦ基板２０に安定に固着されるようにな
る。この場合、平面アンテナ素子２２のほぼ中央部はシ
ールドケース２１にアースされることになるが、平面ア
ンテナ素子２２のほぼ中央部の電位はゼロであるので、
この部分をシールドケース２１にアースしても平面アン
テナ素子２２の特性は変化しない。

【００１５】なお、平面アンテナ素子２２の板材の厚み
が十分な場合には、導出ライン２３の給電点２４へのハ
ンダ付けのみにより、安定して平面アンテナ素子２２を
支持できることから、図４に示すように支持ピンを省略
することができる。また、支持ピンに代えてスペーサを
シールドケース２１と平面アンテナ素子２２間に貼着す
るようにしてもよい。

【００１６】次に、本発明の実施の形態における第３の
平面アンテナ装置の構成を図５に示す。ただし、図５は
第３の平面アンテナ装置の構成を示す斜視図である。こ
の図に示す本発明の第３の平面アンテナ装置２は、直線
偏波を送受信することのできる平面アンテナ装置３とさ
れている。この平面アンテナ装置３において、ＲＦ基板
３０には受信した高周波信号を中間周波信号に変換して
出力する受信回路が組まれており、この受信回路はシー
ルドケース３１によりシールドされている。そして、シ
ールドケース３１上に高周波特性の良好な絶縁性のスペ
ーサを介して円形パッチ状の平面アンテナ素子３２が所
定の間隙を持って対向して配置されている。この場合、
平面アンテナ素子３２に一対の摂動素子を形成すると、
円偏波アンテナとして動作するようになる。なお、平面
アンテナ素子３２は金属板等の導電板を加工して作成さ
れている。

【００１７】そして、平面アンテナ素子３２の外縁から
細板状の導出ライン３３が導出されている。導出ライン
３３は平面アンテナ素子３２が作成される際に、平面ア
ンテナ素子３２と一体に金属板等を加工して作成されて
いる。導出ライン３３は屈曲されてその先端がＲＦ基板
３０上に形成されている給電点３４にハンダ付けされ
る。すなわち、平面アンテナ素子３２は共平面給電方式
とされている。さらに、図示されていないがシールドケ
ース３１の上面のほぼ中央に立設された支持ピンが、ス
ペーサおよび平面アンテナ素子３２のほぼ中央を貫通し
て平面アンテナ素子３２の上面に突出している。この支
持ピンが、平面アンテナ素子３２の上面にハンダ付けさ
れて、平面アンテナ素子３２はそのハンダ付け部と給電
点３４へのハンダ付けにより、シールドケース３１から
所定の間隙を安定に保持してＲＦ基板３０に固着される
ようになる。この場合、平面アンテナ素子３２のほぼ中
央部はシールドケース３１にアースされることになる
が、平面アンテナ素子３２のほぼ中央部の電位はゼロで
あるので、この部分をシールドケース３１にアースして
も平面アンテナ素子３２の特性は変化しない。

【００１８】なお、平面アンテナ素子３２の板材の厚み
が十分な場合には、導出ライン３３の給電点３４へのハ
ンダ付けのみにより、安定して平面アンテナ素子３２を
支持できることから、図５に示すように支持ピンを省略
することができる。また、支持ピンに代えてスペーサを
シールドケース３１と平面アンテナ素子３２間に貼着す
るようにしてもよい。以上の説明においては、ＲＦ基板
１０，２０，３０には受信した高周波信号を中間周波信
号に変換して出力する受信回路が組まれていると説明し
たが、さらに加えて、ＲＦ基板１０，２０，３０に送信
信号をＲＦ信号に変換して送信する送信回路を組むよう
にしてもよい。さらに、受信回路を省略して送信回路だ
けをＲＦ基板１０，２０，３０に組むようにしてもよ
い。すなわち、ＲＦ基板１０，２０，３０には、受信回
路および／または送信回路からなる通信機能回路を組む
ようにすればよい。

【００１９】

【発明の効果】上記説明したように本発明は、平面アン
テナ素子を導電板により形成し、その縁部から細板状の
導出ラインを導出するようにしたので、導出ラインによ
り平面アンテナ素子を支持することができるようにな
る。従って、部品点数の少ない簡易な構成とすることが
できる。また、平面アンテナ素子のほぼ中央部をスペー
サを介してシールドケースに固着することにより、平面
アンテナ素子を安定して支持することができるようにな
る。この場合、平面アンテナ素子のほぼ中央部の電位は
ゼロになるので、この部分をシールドケースに電気的に
接続してもアンテナの特性は変化しない。さらに、平面
アンテナ素子は直線偏波を送受信することができるが、
平面アンテナ素子に摂動素子を形成することにより円偏
波を送受信することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における第１の平面アンテ
ナ装置の構成を示す平面図である。

【図２】本発明の実施の形態における第１の平面アンテ
ナ装置の構成を示す正面図である。

【図３】本発明の実施の形態における第１の平面アンテ
ナ装置の構成を示す斜視図である。

【図４】本発明の実施の形態における第２の平面アンテ
ナ装置の構成を示す斜視図である。

【図５】本発明の実施の形態における第３の平面アンテ
ナ装置の構成を示す斜視図である。

【図６】従来の平面アンテナ装置の構成を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

１ 平面アンテナ装置、２ 平面アンテナ装置、３ 平
面アンテナ装置、１０ＲＦ基板、１１ シールドケー
ス、１２ 平面アンテナ素子、１３ 導出ライン、１４
給電点、１５ 摂動素子、１６ ハンダ付け部、１７
スペーサ、１８支持ピン、２０ ＲＦ基板、２１ シ
ールドケース、２２ 平面アンテナ素子、２３ 導出ラ
イン、２４ 給電点、３０ ＲＦ基板、３１ シールド
ケース、３２ 平面アンテナ素子、３３ 導出ライン、
３４ 給電点、１００ 基板、１０１ シールドケー
ス、１０２ スペーサ、１０３ アンテナ部、１０３ａ
平面アンテナ素子、１０４ 両端プラグ付きケーブ
ル、１０５ コネクタ、２００平面アンテナ装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールドケース内にシールドされて通信
   機能回路が組まれている回路基板と、 導電板により形成され、前記シールドケースの上面と所
   定の間隙を持って対向して配置されている平面アンテナ
   素子と、 該平面アンテナの縁部から一体に導出されて、前記回路
   基板に形成されている前記通信機能回路の給電点に端部
   が接続されている細板状の導出ラインと、 を備えていることを特徴とする平面アンテナ装置。
2. 【請求項２】 前記平面アンテナ素子のほぼ中央部が、
   前記シールドケースの上面に立設されている支持ピンに
   固着されていると共に、前記平面アンテナ素子と前記シ
   ールドケースとの間にスペーサが設けられていることを
   特徴とする請求項１記載の平面アンテナ装置。
3. 【請求項３】 前記平面アンテナ素子が円偏波用アンテ
   ナとされていることを特徴とする請求項１記載の平面ア
   ンテナ装置。
4. 【請求項４】 前記平面アンテナ素子が直線偏波用アン
   テナとされていることを特徴とする請求項１記載の平面
   アンテナ装置。