(57)【要約】【課題】フレキシブルな構造を有するアンテナモジュールを提供する。【解決手段】高周波信号を受信するとともに配線基板１３の銅箔パターンによりアンテナエレメント１５が形成されたアンテナ部１７と、このアンテナ部１７の出力に接続されるとともにアンテナ部１７との整合をとるアンテナ整合器２１と、このアンテナ整合器２１の出力に接続されるとともに高周波信号を増幅する高周波増幅器２３と、この高周波増幅器２３からの出力信号が供給される出力端子２６を設け、配線基板１３の一方の面１３ａにアンテナ整合器２１、高周波増幅器２３からなるアンテナ整合部２５を設け、アンテナ整合部２５を車の天井部に取り付け、アンテナ部１７を車のガラス部に取り付ける。これにより、所期の目的を達成することができる。【選択図】図１
2010251891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブルな配線基板に設けられたアンテナモジュールであって、高周波信号を受信するとともに前記配線基板の銅箔パターンによりアンテナエレメントが形成されたアンテナ部と、このアンテナ部の出力に接続されるとともに前記アンテナ部との接合をとるアンテナ整合器と、このアンテナ整合器の出力に接続されるとともに高周波信号を増幅する高周波増幅器と、この高周波増幅器からの出力信号が供給される出力端子を設け、前記配線基板の一方の面に前記アンテナ整合器、前記高周波増幅器からなるアンテナ整合部を設け、前記アンテナ整合部を車の天井部に取り付け、前記アンテナ部を車のガラス部に取り付けたアンテナモジュール。
【請求項２】
前記アンテナ整合部を車のオーバーヘッドコンソールに取り付け、前記アンテナ部を車のフロントガラスに取り付けた請求項１に記載のアンテナモジュール。
【請求項３】
前記配線基板の他方の面には、前記アンテナ整合部に対向して剛性の高い基材が設けられた請求項１に記載のアンテナモジュール。
【請求項４】
前記アンテナ整合部を構成する回路部品は樹脂モールドにより保護された請求項１に記載のアンテナモジュール。
【請求項５】
前記樹脂モールドには、可視光線、紫外線を遮断する材料を用いることにより、前記アンテナ整合器内の半導体素子における光励起を防止した請求項４に記載のアンテナモジュール。
【請求項６】
前記アンテナ部と前記アンテナ整合部を接続する配線パターンは、前記アンテナエレメントの長手方向に対して異なる角度で配置され、前記配線パターンの長さを受信信号の１／４波長より長く設定した請求項１に記載のアンテナモジュール。
【請求項７】
前記アンテナを第１、第２のアンテナ部とし、前記アンテナ整合部を前記第１、第２のアンテナ部にそれぞれ接続される第１、第２のアンテナ整合部とした請求項１に記載のアンテナモジュール。
【請求項８】
前記アンテナ整合部の出力には受信信号を周波数変換する混合器が設けられた請求項１に記載のアンテナモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波信号を安定に受信可能としたフレキシブルな構造を有するアンテナモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＵＨＦ受信用の車載アンテナは、ＵＨＦ信号を受信するためのアンテナエレメントが窓ガラスに内蔵されたアンテナ部と、このアンテナ部に接続された整合をとるためのアンテナ整合器とこの整合器の出力に接続された高周波増幅器からなるアンテナ整合部から構成されている。
【０００３】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３５４１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来のアンテナモジュールでは、アンテナ部とアンテナ整合部とをシールド用ケーブルあるいは配線により接続した。
【０００６】
このため、接続部における整合損失が大きくなり、受信感度が損なわれた。
【０００７】
そこで本発明は、この問題を解決したもので、アンテナとアンテナ整合部との整合損失を小さくしたアンテナモジュールを提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために本発明のアンテナモジュールは、高周波信号を受信するとともに配線基板の銅箔パターンによりアンテナエレメントが形成されたアンテナ部と、このアンテナ部の出力に接続されるとともに前記アンテナ部との整合をとるアンテナ整合器と、このアンテナ整合器の出力に接続されるとともに高周波信号を増幅する高周波増幅器と、この高周波増幅器からの出力信号が供給される出力端子を設け、前記配線基板の一方の面に前記アンテナ整合器、前記高周波増幅器からなるアンテナ整合部を設け、前記アンテナ整合部を車の天井部に取り付け、前記アンテナ部を車のガラス部に取り付ける。
【０００９】
これにより、所期の目的を達成することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のアンテナモジュールは、高周波信号を受信するとともに配線基板の銅箔パターンによりアンテナエレメントが形成されたアンテナ部と、このアンテナ部の出力に接続されるとともに前記アンテナ部との整合をとるアンテナ整合器と、このアンテナ整合器の出力に接続されるとともに高周波信号を増幅する高周波増幅器と、この高周波増幅器からの出力信号が供給される出力端子を設け、前記配線基板の一方の面に前記アンテナ整合器、前記高周波増幅器からなるアンテナ整合部を設け、前記アンテナ整合部を車の天井部に取り付け、前記アンテナ部を車のガラス部に取り付ける。
【００１１】
これにより、アンテナとアンテナ整合部との整合損失を小さくしたアンテナモジュールを提供することができ、弱電界地域におけるテレビ信号受信時の受信感度を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１におけるアンテナモジュールの上面図、（ｂ）同、アンテナモジュールの側断面図
【図２】本発明の実施の形態２におけるアンテナモジュールの車載図
【図３】本発明の実施の形態３におけるアンテナモジュールの車載図
【図４】（ａ）本発明の実施の形態３におけるアンテナモジュールの上面図、（ｂ）同、アンテナモジュールの側断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施の形態１）
図１（ａ）は、本発明の実施の形態１におけるアンテナモジュール１１の上面から見た図であり、図１（ｂ）は、アンテナモジュール１１の側断面図である。
【００１４】
図１（ａ）、（ｂ）において、アンテナモジュール１１は、フレキシブルな配線基板１３と、この配線基板１３内の銅箔パターンにより形成されたアンテナエレメント１５からなるアンテナ部１７と、このアンテナ部１７に接続される配線基板１３内の銅箔パターンにより形成された配線パターン１９と、この配線パターン１９に接続されるアンテナ整合器２１と、このアンテナ整合器２１の出力に接続される高周波増幅器２３と、この高周波増幅器２３からの出力信号が供給される出力端子２６から構成されている。
【００１５】
なお、アンテナ整合器２１と高周波増幅器２３によりアンテナ整合部２５が構成されている。
【００１６】
さらに、フレキシブルな配線基板１３の一方の面１３ａには、アンテナ整合部２５が装着され、他方の面１３ｂには剛性の高い基材２７が装着されている。
【００１７】
図２は、アンテナモジュール１１を車のフロントガラス５１およびオーバーヘッドコンソール５５の中に取り付けた場合の図である。
【００１８】
図２において、アンテナ部１７をフロントガラス５１に装着し、車体天井部５３に設けたオーバーヘッドコンソール５５にアンテナ整合部２５を設けている。
【００１９】
このアンテナ整合部２５は、基材２７によりオーバーヘッドコンソール５５に取り付けることができる。また、アンテナ整合部２５は、カバー５７により覆われている。
【００２０】
さらに、配線基板１３には、コネクタ５９を介した配線部６１が設けられている。なお、この配線部６１は出力端子２６に相当している。
【００２１】
以上のように構成されたアンテナモジュール１１の動作について、図１（ａ）、（ｂ）、図２を用いて以下説明する。
【００２２】
図１（ａ）、（ｂ）、図２において、高周波信号であるテレビ信号はアンテナ部１７内のアンテナエレメント１５により受信される。この受信されたテレビ信号は、配線パターン１９を介してアンテナ整合器２１に入力され、さらに高周波増幅器２３により増幅される。
【００２３】
このアンテナ整合器２１は、アンテナ部１７と高周波増幅器２３との整合を行い、整合損失を最小にすることができる。
【００２４】
また、高周波増幅器２３から出力される高周波信号は、コネクタ５９を介して高周波シールドケーブルを用いた配線部６１から出力され、後段に接続されるチューナ部により選局される。
【００２５】
さらに、配線パターン１９がフレキシブルな配線基板１３により形成されているので、アンテナ部１７とアンテナ整合部２５とを自在に角度を設けて取り付けることができる。
【００２６】
この場合においても、配線パターン１９の長さが変化しないので、アンテナ部１７と高周波増幅器２３の間の整合損失を最小とできる。また、配線パターン１９をフレキシブルな配線基板１３に設けているので、接続用のケーブルが不要となる。
【００２７】
このようにして、アンテナ部１７をフロントガラス５１に取り付け、オーバーヘッドコンソール５５にアンテナ整合部２５を容易に収納することができる。
【００２８】
また、アンテナモジュール１１では、アンテナエレメント１５とアンテナ整合器２１の間を配線パターン１９により接続している。この配線パターン１９を、アンテナエレメント１５の長手方向に対してほぼ直角に配置し、さらに例えばＵＨＦ信号の１／４波長以上の長さとする。
【００２９】
例えば、ＵＨＦ信号の周波数を４７０ＭＨｚ以上とすると、１／４波長はおよそ１６ｃｍとなり、配線パターン１９の長さを例えば１６ｃｍ以上とする。
【００３０】
同様に、アンテナエレメント１５の長さは、１／４波長以上とすれば１６ｃｍ以上となり、１／２波長以上とすれば３２ｃｍ以上とすればよい。ただし、フロントガラス５１は横幅が１００ｃｍ以上あるので、例えば１／２波長以上である３２ｃｍ以上とできる。
【００３１】
このように、配線パターン１９を、アンテナエレメント１５の長手方向に対してほぼ直角に配置し、配線パターン１９を受信信号の１／４波長以上とする。
【００３２】
これにより、車の進行方向から送信されてくるテレビ信号はアンテナエレメント１５により受信でき、車の側面から送信されてくるテレビ信号は配線パターン１９により受信することができる。従って、車の方向に関わらずテレビ信号を安定して受信することができる。
【００３３】
なお、この配線パターン１９は、アンテナエレメント１５の長手方向に対して斜めでもよい。すなわち、アンテナエレメント１５の長手方向に対して異なる角度を持たせてもよい。この斜めの長さを含めた配線パターン１９の長さを受信信号の１／４波長以上とすればよい。
【００３４】
以上のように、アンテナ部１７とアンテナ整合部２５と配線パターン１９がフレキシブルな配線基板１３に形成されているので、この配線基板１３により自在に角度を設けて取り付けることができる。
【００３５】
なお、このアンテナモジュール１１のアンテナ部１７は、フロントガラス５１だけでなく、例えばリアガラスあるいは側面ガラスに取り付け、アンテナ整合部２５は、車体天井部５３に取り付けることができる。
【００３６】
また、配線基板１３の一方の面にアンテナ整合部２５を設け、このアンテナ整合部２５に対向させた他方の面に剛性を有する基材２７を貼り付けている。この基材２７によりアンテナ整合部２５を外力から保護することができる。
【００３７】
さらに、アンテナ部１７を構成するアンテナエレメント１５を平衡タイプとしてもよい。
【００３８】
さらになお、カバー５７に代わって樹脂を用いてモールドしてもよく、基材２７を削除することができる。この樹脂モールドとして、可視光、あるいは紫外線を通さない例えば石英ガラス、フッ化カルシウム、あるいはフッ化マグネシウム等の材料を加えて用いると効果的である。また、単に黒あるいは青等の彩度の大きい材料を用いてもよい。
【００３９】
この材料を用いることにより、高周波増幅器２３等の半導体素子において発生する可視光、あるいは紫外線による励起作用を抑圧できるので、半導体素子からのノイズ発生を防止できる。
【００４０】
なお、アンテナモジュール１１の高周波増幅器２３とコネクタ５９との間に、高周波増幅器２３の出力信号の周波数を変換できる混合器３０（図示せず）と、この混合器３０（図示せず）に発振信号を供給する発振器３１（図示せず）を内蔵することができる。
【００４１】
この混合器３０（図示せず）を内蔵したアンテナモジュール１１ａ（図示せず）をフロントガラス５１およびオーバーヘッドコンソール５５に装着することにより、配線部６１における信号の周波数を低く設定することができる。
【００４２】
これにより、例え、車の制御部から輻射されるＵＨＦ帯の高調波信号が配線部６１に飛び込んだとしても、テレビ受信時の受信品質は劣化することがない。
【００４３】
（実施の形態２）
図３は、アンテナモジュール１１を車のフロントガラス５１とオーバーヘッドコンソール５５の下側に取り付けた場合の図である。
【００４４】
実施の形態１のアンテナモジュール１１の取り付け例では、オーバーヘッドコンソール５５の中にアンテナ整合部２５を設けているのに対して、本実施例では、アンテナ部１７をフロントガラス５１に装着し、車体天井部５３に設けられたオーバーヘッドコンソール５５の下側にアンテナ整合部２５を設けている点で異なる。
【００４５】
なお、図３で使用した部品について、図２と同じものについては同一の番号を付して説明を簡略化している。
【００４６】
このアンテナモジュール１１の動作は、実施の形態１と同様であるが、本実施例におけるアンテナモジュール１１の取り付け例では、アンテナ整合部２５をオーバーヘッドコンソール５５に内蔵できない場合において有効である。
【００４７】
また、このアンテナモジュール１１は、フロントガラス５１だけでなく、例えばリアガラスあるいは側面ガラスに取り付けることができる。
【００４８】
さらに、混合器３０（図示せず）を内蔵したアンテナモジュール１１ａ（図示せず）をフロントガラスに装着した場合には、配線部６１における信号の周波数を低く設定することができる。これにより、例え、車の制御部から輻射されるＵＨＦ帯の高調波信号が配線部６１に飛び込んだとしても、テレビ受信時の受信品質を劣化させることがない。
【００４９】
（実施の形態３）
図４（ａ）は、本発明の実施の形態３におけるアンテナモジュール２０１の上面から見た図であり、図４（ｂ）は、アンテナモジュール２０１の側断面図である。
【００５０】
実施の形態１のアンテナモジュール１１では、ダイポールタイプとした一つのアンテナエレメント１５に対して一つのアンテナ整合部２５を用いているのに対して、本実施例では、２つのダイポールタイプとしたアンテナエレメント２１５、２１６に対して２つのアンテナ整合部２２５ａ、２２５ｂをそれぞれ用いている点で異なる。
【００５１】
なお、図４（ａ）、（ｂ）で使用した部品について、図１（ａ）、（ｂ）と同じものについては同一の番号を付して説明を簡略化している。
【００５２】
図４（ａ）、（ｂ）において、アンテナモジュール２０１は、フレキシブルな配線基板２１３と、この配線基板２１３の銅箔パターンにより形成されたダイポールタイプのアンテナエレメント２１５、２１６からなるアンテナ部２１７と、このアンテナエレメント２１５、２１６にそれぞれ接続されるとともに配線基板２１３の銅箔パターンにより形成された配線パターン２１９、２２０と、この配線パターン２１９、２２０にそれぞれ接続されるアンテナ整合器２２１ａ、２２１ｂと、このアンテナ整合器２２１ａ、２２１ｂにそれぞれ接続される高周波増幅器２２３ａ、２２３ｂから構成されている。
【００５３】
また、アンテナ整合器２２１ａと高周波増幅器２２３ａによりアンテナ整合部２２５ａが構成され、アンテナ整合器２２１ｂと高周波増幅器２２３ｂによりアンテナ整合部２２５ｂが構成されている。
【００５４】
さらに、配線基板２１３の一方の面２１３ａには、アンテナ整合部２２５ａ、２２５ｂが装着され、アンテナ整合部２２５ａ、２２５ｂに対向した他方の面２１３ｂには剛性の高い基材２２７が装着されている。この配線基板２１３には、コネクタ２５９を介して配線部２６１、２６２が設けられている。
【００５５】
このように構成されたアンテナモジュール２０１は、アンテナエレメント２１５が接続されたアンテナ整合部２２５ａと、アンテナエレメント２１６が接続されたアンテナ整合部２２５ｂにより、ダイバシティ受信が可能となる。
【００５６】
このアンテナモジュール２０１は、図２あるいは図３のアンテナモジュール１１の代わりに用いることができる。
【００５７】
すなわち、アンテナ整合部２２５ａ、２２５ｂからの信号は配線部２６１、２６２により高周波受信部に入力され、さらに復調部にそれぞれ接続される。
【００５８】
この復調部からの受信品質判定信号に基づいて、アンテナ整合部２２５ａ、２２５ｂにより受信されたテレビ信号は、どちらか一方が選択され、あるいは両方の信号が合成されて受信品質を向上することができる。
【００５９】
このアンテナモジュール２０１において、アンテナエレメント２１５とアンテナ整合器２２１ａ、およびアンテナエレメント２１６とアンテナ整合器２２１ｂの間は、配線パターン２１９、２２０によりそれぞれ接続されている。
【００６０】
この配線パターン２１９、２２０はフレキシブルな配線基板２１３に形成されているので、アンテナ部２１７とアンテナ整合部２２５ａ、２２５ｂとを自在に角度を設けて取り付けることができる。
【００６１】
また、配線パターン２１９、２２０を、アンテナエレメント２１５、２１６の長手方向に対してほぼ直角に配置し、さらに例えばＵＨＦ信号の１／４波長以上の長さとする。
【００６２】
すなわち、ＵＨＦ信号の周波数を４７０ＭＨｚ以上とすると、１／４波長はおよそ１６ｃｍとなり、配線パターン１９の長さを例えば１６ｃｍ以上とする。
【００６３】
さらに、アンテナエレメント２１５、２１６の長さは、１／４波長以上とするには１６ｃｍ以上となり、１／２波長以上とすれば３２ｃｍ以上とすればよい。ただし、フロントガラス５１は横幅が１００ｃｍ以上あるので、例えば１／２波長以上である３２ｃｍ以上とできる。
【００６４】
以上のように、アンテナ部２１７とアンテナ整合部２２５ａ、２２５ｂと配線パターン２１９、２２０がフレキシブルな配線基板２１３に形成されているので、配線基板２１３により自在に角度を設けて取り付けることができる。
【００６５】
なお、アンテナモジュール２０１は、フロントガラス５１だけでなく、例えばリアガラスあるいは側面ガラスに取り付けることができる。
【００６６】
また、配線パターン２１９、２２０を、アンテナエレメント２１５、２１６の長手方向に対してほぼ直角に配置し、配線パターン２１９、２２０を共に受信信号の１／４波長以上とすることにより、車の進行方向から送信されてくるテレビ信号はアンテナエレメント２１５、２１６により受信でき、車の側面から送信されてくるテレビ信号は配線パターン２１９、２２０により受信することができる。従って、車の方向に関わらずテレビ信号を安定して受信することができる。
【００６７】
さらに、高周波増幅器２２３ａとコネクタ２５９との間に、高周波増幅器２２３ａの出力信号の周波数を変換できる混合器２３０ａ（図示せず）と、高周波増幅器２２３ｂとコネクタ２６２との間に、高周波増幅器２２３ｂの出力信号の周波数を変換できる混合器２３０ｂ（図示せず）と、この混合器２３０ａ、２３０ｂ（共に図示せず）に発振信号を供給する発振器２３１（図示せず）を内蔵することができる。
【００６８】
この混合器２３０ａ、２３０ｂ（共に図示せず）を内蔵したアンテナモジュール２０１ａ（図示せず）を例えばフロントガラス５１に装着することにより、配線部２６１、２６２における信号の周波数を低く設定することができる。
【００６９】
これにより、例え、車の制御部から輻射されるＵＨＦ帯の高調波信号が配線部２６１、２６２に飛び込んだとしても、テレビ信号受信時の受信品質は劣化することがない。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明のアンテナモジュールは、フレキシブルな構造を有するアンテナモジュールであり、車載用に用いることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１１  アンテナモジュール
１３  配線基板
１５  アンテナエレメント
１７  アンテナ部
１９  配線パターン
２１  アンテナ整合器
２３  高周波増幅器
２５  アンテナ整合部
２６  出力端子
５１  フロントガラス
５５  オーバーヘッドコンソール
【図１】
2010251891.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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