(57)【要約】【課題】アンテナの一層のスペース効率化やさらなる構造の簡素化を図ることができる、新規な構造の車載用無線受信装置を提供すること。【解決手段】無線受信回路１６が設けられたプリント基板１８と、無線受信回路１６に接続されたアンテナ部２４を含んで構成された車載用無線受信装置１０において、アンテナ部２４が、帯板状の板金を屈曲形成してなりプリント基板１８上に載置されて実装された板金アンテナ２８と、プリント基板１８のプリント配線によって形成されたパターンアンテナ３０とがそれらの一端部６０，６２同士で接続されると共に、それらの他端部の一方６４が無線受信回路１６に接続されることによって構成されたモノポールアンテナとされており、プリント基板１８の平面視において、パターンアンテナ３０が、板金アンテナ２８に囲繞された領域６６内に設けられているようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線受信回路が設けられたプリント基板と、
前記無線受信回路に接続されたアンテナ部を含んで構成された車載用無線受信装置において、
前記アンテナ部が、帯板状の板金を屈曲形成してなり前記プリント基板上に載置されて実装された板金アンテナと、前記プリント基板のプリント配線によって形成されたパターンアンテナとがそれらの一端部同士で接続されると共に、それらの他端部の一方が前記無線受信回路に接続されることによって構成されたモノポールアンテナとされており、
前記プリント基板の平面視において、前記パターンアンテナが、前記板金アンテナに囲繞された領域内に設けられている
ことを特徴とする車載用無線受信装置。
【請求項２】
前記板金アンテナが、長手方向中間部分がコ字状に屈曲された本体部と、該本体部の一方の端部から前記プリント基板に向かって突出して設けられた回路接続用突部と、該本体部の他方の端部から前記プリント基板に向かって突出して設けられたパターンアンテナ接続用突部とを含んでおり、
前記板金アンテナの前記回路接続用突部が、前記板金アンテナの前記他端部として、前記無線受信回路に接続されている一方、前記板金アンテナの前記パターンアンテナ接続用突部が、前記板金アンテナの前記一端部として、前記パターンアンテナの前記一端部に接続されている請求項１に記載の車載用無線受信装置。
【請求項３】
前記パターンアンテナがメアンダ型アンテナとされている請求項１に記載の車載用無線受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に搭載されて、自動車用の各種無線通信システムに用いられる無線受信機能を備えた車載用無線受信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車にはリモートキーレスエントリシステムや、タイヤ空気圧監視システム等の無線通信システムが採用されており、各システムにおける無線信号を受信するために自動車に搭載される装置として、車載用無線受信装置が知られている。この車載用無線受信装置は、例えば、特開２００７−６８１１５号公報（特許文献１）に記載のように、無線受信回路を有するプリント基板と、無線受信回路の接続された金属線状のアンテナを備えている。
【０００３】
ところで、近年の車載製品の増加や車両のコンパクト化の影響により、車載用無線受信装置をより省スペースに構成することが要求されている。それゆえ、特許文献１では、プリント基板の無線受信回路に給電パターンを介して金属線アンテナを接続する一方、金属線アンテナと給電パターンとの接続位置にプリント基板に設けたパターンアンテナを接続し、ダイポールアンテナを構成することが提案されている。これにより、ダイポールアンテナで要求される周波数の半波長（λ／２）のアンテナ長を金属線アンテナとパターンアンテナに分配してそれぞれのアンテナ長をλ／４とすることができ、その結果、金属線アンテナとパターンアンテナをそれぞれ小型化することができる。しかしながら、金属線アンテナとパターンアンテナをプリント基板状の異なる領域に設ける必要がありスペース効率が悪いという問題を内在していた。
【０００４】
また、特開２０１６−３２２４６号公報（特許文献２）には、プリント基板の全周に設けたパターンアンテナと、プリント基板の側縁部に設けられたコネクタの空き端子およびハウジングに埋設されたアンテナ線を相互に連結してループアンテナを構成した車載用無線受信装置が提案されている。この構造では、プリント基板に配設されたコネクタを利用してアンテナの配設スペースを確保することで、小型化を実現している。しかしながら、プリント基板の略全周にパターンアンテナを設ける必要があることや、コネクタの内部にアンテナ線が埋設された特定のコネクタが必要となることから、スペース効率やコストの面で未だ改良の余地があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−６８１１５号公報
【特許文献２】特開２０１６−３２２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、アンテナの一層のスペース効率化やさらなる構造の簡素化を図ることができる、新規な構造の車載用無線受信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第一の態様は、無線受信回路が設けられたプリント基板と、前記無線受信回路に接続されたアンテナ部を含んで構成された車載用無線受信装置において、前記アンテナ部が、帯板状の板金を屈曲形成してなり前記プリント基板上に載置されて実装された板金アンテナと、前記プリント基板のプリント配線によって形成されたパターンアンテナとがそれらの一端部同士で接続されると共に、それらの他端部の一方が前記無線受信回路に接続されることによって構成されたモノポールアンテナとされており、前記プリント基板の平面視において、前記パターンアンテナが、前記板金アンテナに囲繞された領域内に設けられていることを特徴とする。
【０００８】
本態様によれば、無線受信装置のアンテナ部が、接地型のモノポールアンテナとして構成されており、かかるモノポールアンテナが、板金アンテナとパターンアンテナをそれらの一端部同士で接続することによって構成されている。それゆえ、アンテナ長を送受信波の波長λに対して約λ／４とすることができ、かつモノポールアンテナを板金アンテナとパターンアンテナの２つの部品を繋げることで構成していることから、板金アンテナとパターンアンテナのそれぞれの長さはさらに短くすることができる。これにより、アンテナ部の小型化を有利に図ることができる。加えて、プリント基板の平面視において、パターンアンテナが屈曲形成された板金アンテナに囲繞された領域内に設けられていることから、従来構造のダイポールアンテナやループアンテナの場合に比して、アンテナ部の形成領域をさらにスペース効率よく確保することができて、無線受信装置の小型化への要求に一層有利に対応することができる。
【０００９】
また、板金アンテナは帯板状の板金を屈曲形成してプリント基板に載置して実装したものであり、パターンアンテナを囲繞するように載置して実装するだけでアンテナ部を構成することができることから、従来構造のように、金属線が埋設された特殊なコネクタを必要とする場合に比して、構造を簡素化してコストの低減を図ることができる。
【００１０】
本発明の第二の態様は、前記第一の態様に記載のものにおいて、前記板金アンテナが、長手方向中間部分がコ字状に屈曲された本体部と、該本体部の一方の端部から前記プリント基板に向かって突出して設けられた回路接続用突部と、該本体部の他方の端部から前記プリント基板に向かって突出して設けられたパターンアンテナ接続用突部とを含んでおり、前記板金アンテナの前記回路接続用突部が、前記板金アンテナの前記他端部として、前記無線受信回路に接続されている一方、前記板金アンテナの前記パターンアンテナ接続用突部が、前記板金アンテナの前記一端部として、前記パターンアンテナの前記一端部に接続されているものである。
【００１１】
本態様によれば、板金アンテナが長手方向中間部分がコ字状に屈曲された本体部を含んでいることから、アンテナ長を稼ぎつつ、板金アンテナ全体の形状をコンパクトに維持することができる。
【００１２】
しかも、無線受信回路に対してはじめに板金アンテナの回路接続用突部（他端部）を接続し、無線受信回路から離れた板金アンテナのパターンアンテナ接続用突部（一端部）側でパターンアンテナと接続しそこからパターンアンテナが延出した構造とされている。これにより、無線受信回路に対してパターンアンテナを介して板金アンテナを接続した場合に比して、薄い銅箔パターンから構成されているために無視できない抵抗を内在するパターンアンテナの内部抵抗によって板金アンテナの受信感度が低下することが有利に回避されている。
【００１３】
本発明の第三の態様は、前記第一の態様に記載のものにおいて、前記パターンアンテナがメアンダ型アンテナとされているものである。
【００１４】
本態様によれば、パターンアンテナがメアンダ型アンテナとされていることから、プリント基板上の平面視における板金アンテナの囲繞領域が小さな場合であっても、十分なアンテナ長を確保することができ、アンテナ部をなお一層のスペース効率をもって構成することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、無線受信装置のアンテナ部が、接地型のモノポールアンテナとして、板金アンテナとパターンアンテナをそれらの一端部同士で接続することによって構成されている。それゆえ、アンテナ長を送受信波の波長λに対して約λ／４とすることができ、かつモノポールアンテナを板金アンテナとパターンアンテナの２つの部品を繋げることで構成していることから、板金アンテナとパターンアンテナの長さをさらに短くでき、アンテナ部を有利に小型化できる。加えて、プリント基板の平面視において、屈曲形成された板金アンテナに囲繞された領域内にパターンアンテナが設けられていることから、アンテナ部の形成領域をさらにスペース効率よく確保することができて、無線受信装置の小型化への要求に一層有利に対応できる。また、板金アンテナは帯板状の板金を屈曲形成してプリント基板に載置して実装したものであり、パターンアンテナを囲繞するように載置して実装するだけでアンテナ部を構成できることから、従来構造のように、金属線が埋設された特殊なコネクタを必要とする場合に比して、構造を簡素化してコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態としての車載用無線受信装置を示す分解斜視図。
【図２】図１に示すプリント基板の分解斜視図。
【図３】図１に示すプリント基板の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
図１〜３には、本発明の一実施形態としての車載用無線受信装置１０が、示されている。図１に示されているように、車載用無線受信装置１０は、例えばポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）等の合成樹脂により射出成形等によって形成されたアッパケース１２とロアケース１４の間に、無線受信回路である無線用ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）１６が実装されたプリント基板１８が収容されてなる構造とされている。なお、以下の説明において、特に断りの無い限り、上方とは、図１中の上方、下方とは、図１中の下方、前方とは、図３中の左方、後方とは、図３中の右方を言うものとする。
【００１９】
図１に示されているように、アッパケース１２およびロアケース１４は、互いに相手側に向けて開口する略矩形浅底の箱体形状を有している。そして、アッパケース１２とロアケース１４は、例えば、アッパケース１２に設けられた図示しない係止爪が、ロアケース１４の対応する箇所に設けられた図示しない係合枠に挿通されて係合されることにより、相互に組み付けられるようになっている。また、アッパケース１２あるいはロアケース１４の周壁には、周方向に離隔した適所に図示しないブラケット装着部が設けられており、車体側に設けられた図示しないブラケットが装着されて、車載用無線受信装置１０が車両の適所に装着固定されるようになっている。
【００２０】
一方、プリント基板１８は、図１〜３に示されているように、ガラスエポキシ樹脂などの公知の絶縁材料で形成された略矩形の平板形状を有しており、プリント基板１８の後方側（図１中、右側）の略中央部には、無線受信回路である無線用ＩＣ１６が実装されている。かかる無線用ＩＣ１６には、プリント配線によって構成された給電パターン２０の一端側が接続されている一方、給電パターン２０の他端側には、スルーホール２２を介してアンテナ部２４が接続されている。かかるスルーホール２２は、プリント基板１８に対して略円形断面形状で貫通形成されており、スルーホール２２の内周面には全面に亘って図示しないめっき層が形成されていると共に、スルーホール２２の開口部の周囲にはフランジ状のランド部２６が設けられている。そして、給電パターン２０が他端側においてランド部２６に接続されることにより、スルーホール２２の内周面に施された図示しないめっき層と給電パターン２０が相互に接続されるようになっている。
【００２１】
アンテナ部２４は、図１〜３に示されているように、例えば銅板等の表面に錫等のめっきが施された金属板である板金がプレス打ち抜きおよび屈曲加工等されることによって形成された板金アンテナ２８と、プリント基板１８のプリント配線によって形成されたパターンアンテナ３０と、を備えている。板金アンテナ２８は、帯板状の板金が縦置きすなわち板厚方向を水平方向とした状態で長手方向中間部分がコ字状に屈曲された本体部３２と、本体部３２の一方の端部３４からプリント基板１８に向かって突出して設けられた側面視で略矩形平板状の回路接続用突部３６と、本体部３２の他方の端部３８からプリント基板１８に向かって突出して設けられた側面視で略矩形平板状のパターンアンテナ接続用突部４０と、を含んで構成されている。
【００２２】
本体部３２は、隙間を隔てて長手方向（図３中、左右方向）に向かって平行に延びる一対の平行延出部４２，４２と、それらの一端側（図３中、左端側）を連結して延びる垂直延出部４４を有して構成されている。加えて、平行延出部４２の一端側（図３中、左端側）にはそれぞれ、プリント基板１８に向かって突出して側面視で略矩形平板状の支持用脚部４６が設けられている。図２に示されているように、回路接続用突部３６とパターンアンテナ接続用突部４０は略同一形状を有しており、突出先端部の幅方向（図１〜３中、左右方向）の中央部には略棒状のリード部４８がプリント基板１８に向かって突出して設けられていると共に、突出先端部の幅方向（図１〜３中、左右方向）の両端部には側面視で略三角平板状の当止め部５０がプリント基板１８に向かって突出して設けられている。また、図２に示されているように、支持用脚部４６は略同一形状を有しており、突出先端部の幅方向（図１〜３中、左右方向）の両端部には略棒状の圧入突起５２がプリント基板１８に向かって突出して設けられていると共に、突出先端部の幅方向（図１〜３中、左右方向）の中央部には側面視で略矩形平板状の当止め部５４がプリント基板１８に向かって突出して設けられている。なお、図３に示されているように、本実施形態においては、垂直延出部４４の長さ寸法：Ｌ１が平行延出部４２の回路接続用突部３６から垂直延出部４４までの長さ寸法：Ｌ２の略１／５とされている。
【００２３】
一方、図１〜３に示されているように、パターンアンテナ３０は、メアンダ型アンテナとされている。すなわち、パターンアンテナ３０は、プリント配線をジグザグ状に蛇行配線した形状によって構成されていることから、パターンアンテナ３０を構成する面積を狭くすることができるようになっている。なお、パターンアンテナ３０の一方の端部（図３中、右端部）は、プリント基板１８に設けられたスルーホール２２に接続されている。
【００２４】
そして、図１〜２に示されているように、板金アンテナ２８の本体部３２を上に向けた状態でプリント基板１８の上方から板金アンテナ２８をプリント基板１８上に載置し、半田付けを行うことによりプリント基板１８上に板金アンテナ２８が実装されるようになっている。より詳細には、先ず、板金アンテナ２８の回路接続用突部３６とパターンアンテナ接続用突部４０のリード部４８をそれぞれスルーホール２２に対して挿通配置すると共に、支持用脚部４６の圧入突起５２をプリント基板１８上に貫設された略円形断面形状の圧入孔５６に圧入する。なお、かかる状態で、回路接続用突部３６とパターンアンテナ接続用突部４０の当止め部５０および支持用脚部４６の当止め部５４の突出先端部がプリント基板１８の表面５８に当接することにより、リード部４８や圧入突起５２がプリント基板１８のスルーホール２２や圧入孔５６内に必要以上に入り込むことが有利に防止されるようになっている。続いて、半田付け工程を行い、回路接続用突部３６とパターンアンテナ接続用突部４０のリード部４８とスルーホール２２の内周面に施された図示しないめっき層を図示しない半田を介して導通接続することにより、板金アンテナ２８のパターンアンテナ接続用突部４０が、板金アンテナ２８の一端部６０としてパターンアンテナ３０の一端部６２に接続されるようになっていると共に、板金アンテナ２８の回路接続用突部３６が、板金アンテナ２８の他端部６４として給電パターン２０を介して無線受信回路である無線用ＩＣ１６に接続されるようになっている。すなわち、板金アンテナ２８とパターンアンテナ３０とがそれらの一端部６０，６２同士で接続されるようになっていると共に、それらの他端部の一方である板金アンテナ２８の他端部６４が給電パターン２０を介して無線受信回路である無線用ＩＣ１６に接続されるようになっている。なお、板金アンテナ２８とパターンアンテナ３０を備えて構成されたアンテナ部２４のうち、接地型のモノポールアンテナを構成するための図示しないグランドパターンは、プリント基板１８に設けられている。また、本実施形態では、図３に示すように、パターンアンテナ３０は、プリント基板１８の平面視において、板金アンテナ２８に囲繞された領域６６内に設けられている。
【００２５】
図１に示されているように、このような構成とされたプリント基板１８をアッパケース１２とロアケース１４の間に収容配置することにより、本発明の車載用無線受信装置１０が完成されるようになっている。より詳細には、先ず、上方に向かって開口するロアケース１４内に本実施形態のプリント基板１８を収容配置する。かかるプリント基板１８は必要に応じてねじ留め等の図示しない固定手段によってロアケース１４に対して固定されるようになっている。続いて、かかるロアケース１４の開口部をアッパケース１２によって覆蓋し、アッパケース１２とロアケース１４が図示しない係合手段によって相互に組み付けることにより、本発明の車載用無線受信装置１０が完成されるのである。なお、携帯機から無線送信された信号は、車室内で複数回反射したのちに、車載用無線受信装置１０に到達することが多いので、プリント基板１８のアンテナ部２４に対して様々な方向から到達する。本実施形態では、アンテナ部２４を構成するパターンアンテナ３０で信号の偏波面がプリント基板１８の表面５８に対して平行となる水平偏波の信号の受信感度が高くなる一方、アンテナ部２４を構成する板金アンテナ２８で信号の偏波面がプリント基板１８の表面５８に対して垂直となる垂直偏波の信号の受信感度が高くなるようにして、様々な方向から到達する信号に対応できるようにしている。
【００２６】
このような構造とされた本実施形態の車載用無線受信装置１０によれば、アンテナ部２４が接地型のモノポールアンテナとして構成されていることから、アンテナ部２４の全長を送受信波の波長λに対して約λ／４とすることができるようになっている。しかも、アンテナ部２４が板金アンテナ２８とパターンアンテナ３０が直列接続された構成を有していることから、板金アンテナ２８とパターンアンテナ３０のそれぞれの長さはさらに短くすることができることから、アンテナ部２４の小型化を有利に図ることができるようになっている。加えて、プリント基板１８の平面視において、パターンアンテナ３０が板金アンテナ２８に囲繞された領域６６内に設けられていることから、アンテナ部２４の形成領域をさらにスペース効率よく確保でき、車載用無線受信装置１０の小型化への要求に一層有利に対応することができる。さらに、板金アンテナ２８を用いることにより、従来の如き金属線が埋設された特殊なコネクタを不要とできることから、コストの低減を図ることができるようになっている。また、垂直延出部４４の長さ寸法：Ｌ１が平行延出部４２の回路接続用突部３６から垂直延出部４４までの長さ寸法：Ｌ２の略１／５とされていることから、板金アンテナ２８に囲繞された領域６６は扁平な矩形状の領域とされており、プリント基板１８の隙間スペース等に容易に配設できるようになっている。
【００２７】
加えて、板金アンテナ２８が、長手方向中間部分がコ字状に屈曲された本体部３２を備えていることから、アンテナ部２４の全長を稼ぎつつ、板金アンテナ２８の構成面積をコンパクトとすることができる。しかも、本実施形態では、無線受信回路である無線用ＩＣ１６に対して板金アンテナ２８を介してパターンアンテナ３０が接続されていることから、パターンアンテナ３０を介して板金アンテナ２８を接続した場合に比して、薄い銅箔パターンから構成されているために無視できない抵抗を内在するパターンアンテナ３０の内部抵抗によって板金アンテナ２８の受信感度が低下することが有利に回避されている。
【００２８】
さらに、パターンアンテナ３０がメアンダ型アンテナとされていることから、プリント基板１８上でパターンアンテナ３０に許された領域が狭い場合であっても、十分なアンテナ長を確保することができようになっている。
【００２９】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、かかる実施形態における具体的な記載によって、本発明は、何等限定されるものでない。例えば、上記実施形態では、板金アンテナ２８がコ字状に屈曲された本体部３２を備えて構成されていたが、かかる本体部３２はＬ字状やロ字状や直線状等の任意の形状のものが採用可能である。また、上記実施形態では、パターンアンテナ３０はメアンダ型アンテナとされていたが、ループ状等の任意の形状のパターンアンテナが採用可能である。加えて、本実施形態では、無線受信回路である無線用ＩＣ１６に対して板金アンテナ２８を介してパターンアンテナ３０が接続されている構成を例示して説明を行ったが、パターンアンテナ３０を介して板金アンテナ２８が接続される場合も勿論本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００３０】
１０：車載用無線受信装置、１６：無線用ＩＣ（無線受信回路）、１８：プリント基板、２４：アンテナ部、２８：板金アンテナ、３０：パターンアンテナ、３２：本体部、３４：一方の端部、３６：回路接続用突部、３８：他方の端部、４０：パターンアンテナ接続用突部、６０：一端部、６２：一端部、６４：他端部、６６：領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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