JP2007159032A

JP2007159032A - アンテナ装置

Info

Publication number: JP2007159032A
Application number: JP2005355075A
Authority: JP
Inventors: Masaru Yomo; 勝四方
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2005-12-08
Filing date: 2005-12-08
Publication date: 2007-06-21
Also published as: EP1796206A1

Abstract

【課題】ケ−ブル導出方向における低仰角の放射利得を高めることができるアンテナ装置や、背面側への放射が近傍の電子機器に対してノイズ源とならないように配慮したアンテナ装置を提供すること。
【解決手段】アンテナ装置１（２０）は、パッチアンテナ素子が設けられたアンテナ本体２と、アンテナ本体２に接続されて外方へ導出された給電ケ−ブル６と、アンテナ本体２を搭載・保持してダッシュボード等の設置母材に取り付けられる板金製のブラケット７とを備えており、ブラケット７の外形を例えば長方形にする。そして、ケ−ブル導出方向における低仰角の放射利得を高める場合には、このケ−ブル導出方向にブラケット７の短手方向を略合致させる。また、特定方向で背面側への放射を抑制する場合には、ブラケット７の長手方向をケ−ブル導出方向と略合致させて該特定方向に揃える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＧＰＳ（全地球測位システム）アンテナ等として好適で板金製のブラケットを用いて取り付けられる小型のアンテナ装置に関する。

近年、ダッシュボード上にＧＰＳアンテナ等の小型のアンテナ装置を設置した車両が増加している。この種のアンテナ装置では、パッチアンテナ素子や給電回路等が設けられたアンテナ本体に同軸ケ−ブル等の給電ケ−ブルが接続されており、この給電ケ−ブルを介してアンテナ本体が受信機等の外部機器と電気的に接続されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。なお、アンテナ本体に接続された給電ケ−ブルは、フロントガラス側へ導出されてから下方へ引き回されることが多い。また、アンテナ本体は通常、ダッシュボード等の設置母材上に固定された板金製のブラケット上にマグネットの磁力を利用して保持されることが多いが、このブラケットはグラウンド板としても機能するため放射利得の向上に寄与している。そして、このブラケットの中央部にアンテナ本体が搭載されることから、放射パターンの指向性に影響を及ぼさないようにするため、ブラケットは外形を正方形状としたものが用いられている。
特開２００４−２２８８０２号公報（第４−８頁、図６）

前述したように、アンテナ本体を搭載・保持するブラケットは外形を正方形状としたものが用いられているが、この種のアンテナ装置の放射パターンを本発明者らが詳細に調べたところ、アンテナ本体に接続されてブラケットの外方へ導出されている給電ケ−ブルが、あたかもグラウンド板が延設されているかの如くに作用して放射パターンに影響を及ぼすことが判明した。そのため、例えばＧＰＳアンテナにおいて、給電ケ−ブルの導出方向となる車両進行方向で低仰角の放射利得が十分に確保できないという不具合が発生していた。

また、下方空間に各種電子機器が収納されているダッシュボード上にアンテナ装置が設置された場合、このアンテナ装置の背面側への放射が近傍の電子機器に対してノイズ源となる可能性があるが、この点について従来は特に配慮されていなかった。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、ケ−ブル導出方向における低仰角の放射利得を高めることができるアンテナ装置を提供することにある。また、本発明の第２の目的は、背面側への放射が近傍の電子機器に対してノイズ源とならないように配慮したアンテナ装置を提供することにある。

上記した第１の目的を達成するため、本発明のアンテナ装置では、パッチアンテナ素子が設けられたアンテナ本体と、このアンテナ本体に接続されて外方へ導出された給電ケ−ブルと、前記アンテナ本体を搭載・保持してダッシュボード等の設置母材に取り付けられる板金製のブラケットとを備え、前記ブラケットの外形をその中心を通って直交する２方向の一方が長軸で他方が短軸となるような形状（例えば矩形状）にし、このブラケットの短軸方向を前記給電ケ−ブルの導出方向と略合致させる構成とした。

このように構成されたアンテナ装置は、アンテナ本体に接続されて一方向へ導出された給電ケ−ブルが放射パターンに影響を及ぼすことを予め考慮し、このケ−ブル導出方向に沿うブラケットの長さをケ−ブル導出方向と直交する方向に沿うブラケットの長さに比べて短くしてあるため、ケ−ブル導出方向においてパッチアンテナ素子の放射導体に対するグラウンドの作用が弱まって、その方向で低仰角の放射利得を高めることができる。

また、上記した第２の目的を達成するため、本発明のアンテナ装置では、パッチアンテナ素子が設けられたアンテナ本体と、このアンテナ本体に接続されて外方へ導出された給電ケ−ブルと、前記アンテナ本体を搭載・保持してダッシュボード等の設置母材に取り付けられる板金のブラケットとを備え、前記ブラケットの外形をその中心を通って直交する２方向の一方が長軸で他方が短軸となるような形状（例えば矩形状）にし、このブラケットの長軸方向を前記給電ケ−ブルの導出方向と略合致構成とした。

このように構成されたアンテナ装置は、アンテナ本体に接続された給電ケ−ブルの導出方向とブラケットの長軸方向が略合致させてあるため、この特定方向においてパッチアンテナ素子の放射導体に対するグラウンドの作用が強まって背面側への放射が低減する。したがって、アンテナノイズの影響を受けやすい電子機器が近傍に配置されている場合、アンテナ装置から見て該電子機器の存する方向にブラケットの長軸方向を揃えておけば、アンテナ装置の背面側への放射が該電子機器のノイズ源となる可能性は極めて低くなる。

また、上記のいずれかの構成において、ブラケットにアンテナ本体を位置決めするための切起こし片を設けておけば、アンテナ本体に接続された給電ケ−ブルの導出方向をブラケットの短軸方向または長軸方向に揃えるという設定が容易かつ確実に行えると共に、ブラケットに搭載した後にアンテナ本体が位置ずれを起こす虞もなくなるため好ましい。

本発明のアンテナ装置では、アンテナ本体を搭載・保持するブラケットの外形が正方形状ではなく、このブラケットの短軸方向をアンテナ本体に接続された給電ケ−ブルの導出方向と略合致させているため、ケ−ブル導出方向において放射導体に対するグラウンドの作用が弱まって、その方向で低仰角の放射利得を高めることができる。

また、本発明のアンテナ装置では、アンテナ本体を搭載・保持するブラケットの外形が正方形状ではなく、このブラケットの長軸方向をアンテナ本体に接続された給電ケ−ブルの導出方向と略合致させているため、この特定方向において放射導体に対するグラウンドの作用が強まって背面側への放射が低減する。したがって、アンテナノイズの影響を受けやすい電子機器が近傍に配置されている場合、アンテナ装置から見て該電子機器の存する方向にブラケットの長軸方向を揃えておけば、アンテナ装置の背面側への放射が該電子機器のノイズ源となる可能性は極めて低くなる。

発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の第１実施形態例に係るアンテナ装置の斜視図、図２は該アンテナ装置の低仰角の放射利得を示す特性図、図３は該アンテナ装置のブラケット短手方向に沿った鉛直面における放射パターンを示す模式図である。

図１に示すアンテナ装置１は、車室内のダッシュボード（設置母材）上に設置されるＧＰＳアンテナであり、レドーム（ただし底板部のみを図示）３内で回路基板４上に板金の放射導体板５が保持されているアンテナ本体２と、このアンテナ本体２の回路基板４に接続されて外方へ導出された給電ケ−ブル６と、図示せぬダッシュボード上に取り付けられてアンテナ本体２を搭載・保持している板金製のブラケット７とによって主に構成されている。

アンテナ本体２の回路基板４には、天面のほぼ全面に接地導体層８が設けられている。また、回路基板４の底面には図示せぬ電子部品が実装されて給電回路等の電子回路部が形成されており、この電子回路部は板金製のシールドカバー９に覆われて電磁的にシールドされている。放射導体板５の外形は正方形の四隅を切り欠いたような形状であって、この四隅に取付脚片１０が折曲形成されており、これらの取付脚片１０を回路基板４の底面側でランドに半田付けすることにより、放射導体板５は接地導体層８と所定の間隔を存して対向する位置に安定的に保持されている。また、放射導体板５には２箇所に給電脚片１１が折曲形成されており、これら給電脚片１１を回路基板４の底面側で給電回路に接続することによって、２点給電方式の円偏波アンテナとして動作するようになっている。つまり、単一の金属板を加工して形成された放射導体板５や取付脚片１０および給電脚片１１と、回路基板４に設けられた接地導体層８とによって、円偏波用のパッチアンテナ素子が構成されている。

給電ケ−ブル６は公知の同軸ケーブルであり、その内部導体は給電回路を介して一対の給電脚片１１と電気的に接続され、外部導体は接地導体層８やシールドカバー９と電気的に接続されている。この給電ケ−ブル６はアンテナ本体２から図示せぬフロントガラス側（車両進行方向）へ直線状に導出された後、下方へ引き回されて受信機等に接続されている。

ブラケット７の外形は矩形状（長方形）であって、その中央部にアンテナ本体２が搭載されているため、ブラケット７の長手方向（長軸方向）の両端部がアンテナ本体２から大きくせり出しており、これらせり出し部分にアンテナ本体２を位置決めして係止するための切起こし片７ａが形成されている。そして、このブラケット７の短手方向（短軸方向）がアンテナ本体２に接続された給電ケ−ブル６の導出方向に略合致させてあるため、給電ケ−ブル６はアンテナ本体２から外方へ導出されるとすぐにブラケット７からはみ出した状態で延出することになる。

このように構成されたアンテナ装置１は、矩形状のブラケット７の短手方向がアンテナ本体２に接続された給電ケ−ブル６の導出方向（車両進行方向）に略合致させてあるため、このケ−ブル導出方向においてパッチアンテナ素子の放射導体板５に対するグラウンドの作用を弱めることができる。すなわち、ブラケット７からはみ出した給電ケ−ブル６はあたかもグラウンド板が延設されているかの如くに作用するため、仮にブラケット７が正方形状であるとすると、給電ケ−ブル６の導出方向でグラウンドの作用が強まり、車両前方において低仰角の放射利得が不所望に小さくなってしまう。しかるに本実施形態例のように、ブラケット７を矩形状にしてその短手方向を給電ケ−ブル６の導出方向に揃えておけば、該短手方向においてグラウンドの作用が弱まって低仰角の放射利得が増大する（図３参照）ため、図２に示すように車両前方（方位角０度付近）において低仰角（仰角１０度）の放射利得を十分に確保することができる。それゆえ、このアンテナ装置１はＧＰＳ信号の実効感度を向上させることができる。

また、このアンテナ装置１には、ブラケット７にアンテナ本体２を位置決めして係止する切起こし片７ａが設けてあるため、アンテナ本体２に接続された給電ケ−ブル６の導出方向をブラケット７の短手方向に揃えるという設定が容易かつ確実に行えると共に、ブラケット７に搭載した後にアンテナ本体２が位置ずれを起こす虞もない。

図４は本発明の第２実施形態例に係るアンテナ装置の斜視図、図５は該アンテナ装置のブラケット長手方向に沿った鉛直面における放射パターンを示す模式図であり、図１と対応する部分に同一符号を付すことで重複する説明は省略してある。

図４に示すアンテナ装置２０は、車室内のダッシュボード上に設置される点は前述した第１実施形態例と同様であるが、矩形状のブラケット７の短手方向ではなく長手方向をケ−ブル導出方向に略合致させた点が第１実施形態例と大きく異なっている。すなわち、このアンテナ装置２０では、アンテナ本体２に接続された給電ケ−ブル６の導出方向とは逆方向の背面側（ダッシュボードの下方空間）に、アンテナノイズの影響を受けやすい図示せぬ電子機器が至近距離で配置されていることを考慮し、アンテナ装置２０の背面側への放射が該電子機器に対してノイズ源とならないような構成にしてある。具体的には、ブラケット７の長手方向（長軸方向）をアンテナ本体２に接続された給電ケ−ブル６の導出方向に略合致させてあるため、図５に示すようにブラケット７の長手方向でアンテナ装置２０の背面側への放射が低減して、該電子機器に対するアンテナノイズの悪影響が回避できるようになっている。

なお、ブラケット７の外形が矩形状ではなく、長軸と短軸を有する多角形や楕円形等であってもよい。また、上記各実施形態例では、板金パッチアンテナ構造で円偏波用のアンテナ素子を採用した場合について説明しているが、アンテナ素子が誘電体パッチアンテナ構造の場合や直線偏波用の場合でも本発明が適用できることは言うまでもない。

本発明の第１実施形態例に係るアンテナ装置の斜視図である。該アンテナ装置の低仰角の放射利得を示す特性図である。該アンテナ装置のブラケット短手方向に沿った鉛直面における放射パターンを示す模式図である。本発明の第２実施形態例に係るアンテナ装置の斜視図である。該アンテナ装置のブラケット長手方向に沿った鉛直面における放射パターンを示す模式図である。

符号の説明

１，２０アンテナ装置
２アンテナ本体
４回路基板
５放射導体板
６給電ケ−ブル
７ブラケット
７ａ切起こし片
８接地導体層
１１給電脚片

Claims

パッチアンテナ素子が設けられたアンテナ本体と、このアンテナ本体に接続されて外方へ導出された給電ケ−ブルと、前記アンテナ本体を搭載・保持して設置母材に取り付けられる板金製のブラケットとを備え、
前記ブラケットの外形をその中心を通って直交する２方向の一方が長軸で他方が短軸となるような形状にし、このブラケットの短軸方向を前記給電ケ−ブルの導出方向と略合致させたことを特徴とするアンテナ装置。
パッチアンテナ素子が設けられたアンテナ本体と、このアンテナ本体に接続されて外方へ導出された給電ケ−ブルと、前記アンテナ本体を搭載・保持して設置母材に取り付けられる板金のブラケットとを備え、
前記ブラケットの外形をその中心を通って直交する２方向の一方が長軸で他方が短軸となるような形状にし、このブラケットの長軸方向を前記給電ケ−ブルの導出方向と略合致させたことを特徴とするアンテナ装置。
請求項１または２の記載において、前記ブラケットに前記アンテナ本体を位置決めするための切起こし片を設けたことを特徴とするアンテナ装置。
請求項１〜３のいずれか１項の記載において、前記ブラケットの外形が矩形状であることを特徴とするアンテナ装置。