(57)【要約】【課題】アンテナ特性が安定して長寿命化も図れるアンテナユニットを提供すること。【解決手段】シールドケース４の取付片４ａのうちの少なくとも一部を、誘電体基板６の側面と隣接する位置に配置してアンテナ素子３を位置規制する。これにより、アンテナ素子３に給電ピン８を回転軸とする回転力が作用しても、アンテナ素子３が回転方向にぶれなくなるので、アンテナ特性が安定して信頼性が向上すると共に、給電ピン８やその半田付け部に作用するねじれ等の応力が大幅に低減するので、長寿命化が図れる。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板の天面にパッチ電極が設けられたアンテナ素子と、底面に増幅回路が設けられて天面側に前記アンテナ素子が搭載された回路基板と、この回路基板に取り付けられて前記増幅回路を覆うシールドケースと、一端部が前記パッチ電極に接続されて他端部が前記増幅回路に接続された給電ピンとを備え、
前記シールドケースに前記回路基板を貫通して前記誘電体基板の側面と隣接する位置に配置される突片を設け、この突片により前記アンテナ素子を前記回路基板に対して位置規制したことを特徴とするアンテナユニット。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記シールドケースに前記回路基板に取り付けるための複数の取付片を設け、これら取付片のうちの少なくとも一部が前記突片を兼ねていることを特徴とするアンテナユニット。
【請求項３】
請求項１または２の記載において、前記誘電体基板の側面に半田ランドを設け、この半田ランドと前記突片とを半田付けしたことを特徴とするアンテナユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両等の移動体に搭載されて、ＥＴＣ（自動料金徴収システム）やＶＩＣＳ（道路交通情報通信システム）などのＩＴＳ（高度道路交通システム）用アンテナ、あるいはＧＰＳ（全地球測位システム）用アンテナとして好適な小型のアンテナユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のアンテナユニットの従来技術は、特開平９−２２３９１２号公報等に記載されている。かかる従来技術について、図５の断面図を参照しつつ説明すると、同図に示すアンテナユニットは、底面に増幅回路２が設けられた回路基板１と、この回路基板１上に搭載されたアンテナ素子３と、増幅回路２をシールドするために回路基板１に取り付けられた金属板製のシールドケース４とによって主に構成されている。
【０００３】
回路基板１の天面にはほぼ全面に接地導体５が設けられており、この接地導体５はアンテナ素子３のグラウンドとして利用される。アンテナ素子３はパッチアンテナと称されるもので、平面視方形の誘電体基板６の天面に所定形状（例えば略方形）のパッチ電極７が設けられている。パッチ電極７の給電点には、誘電体基板６を貫通する給電ピン８の上端部が半田付けされている。この給電ピン８の下端部は増幅回路２に半田付けされているので、パッチ電極７と増幅回路２は電気的に接続されている。誘電体基板６の底面にはほぼ全面にグラウンド電極９が設けられており、このグラウンド電極９を接地導体５に密着させた状態でアンテナ素子３は回路基板１上に載置されている。シールドケース４は上部を開口させた箱形に形成されており、該開口の周縁の複数箇所に突設された取付片４ａを回路基板１に挿通して折曲することにより、シールドケース４は増幅回路２を覆った状態で回路基板１に取着されている。
【０００４】
このように概略構成されたアンテナユニットは、増幅回路２に同軸ケーブル等の給電ケ−ブルが接続されており、所定の高周波信号が増幅回路２を介してパッチ電極７に給電されると、パッチ電極７から円偏波あるいは直線偏波の電波が放射されるようになっている。また、パッチ電極７が受信した信号は、増幅回路２や給電ケ−ブルを経て受信回路へ出力されるようになっている。なお、このアンテナユニットのようにシールドケース４で増幅回路２を覆っておけば、増幅回路２から放射される不所望な電波によってアンテナ特性が劣化したり、外部からの妨害波が増幅回路２に悪影響を及ぼす可能性が大幅に低減するので、高信頼性が確保できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図５に示す従来のアンテナユニットでは、給電ピン８の両端部をパッチ電極７と増幅回路２に半田付けすることによってアンテナ素子３を回路基板１上に固定しているが、給電点のみが固定されたアンテナ素子３には給電ピン８を回転軸とする回転力が作用するため、走行中の振動などによって回路基板１上のアンテナ素子３が回転方向にぶれやすく、このぶれがアンテナ特性を不安定にする要因となっていた。また、アンテナ素子３が回転方向にぶれると、給電ピン８やその半田付け部にねじれ等の応力が作用するため、導通不良の危険性が高まって長寿命化が図りにくいという問題もあった。
【０００６】
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、その目的は、アンテナ特性が安定して長寿命化も図れるアンテナユニットを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明のアンテナユニットでは、誘電体基板の天面にパッチ電極が設けられたアンテナ素子と、底面に増幅回路が設けられて天面側に前記アンテナ素子が搭載された回路基板と、この回路基板に取り付けられて前記増幅回路を覆うシールドケースと、一端部が前記パッチ電極に接続されて他端部が前記増幅回路に接続された給電ピンとを備え、前記シールドケースに前記回路基板を貫通して前記誘電体基板の側面と隣接する位置に配置される突片を設け、この突片により前記アンテナ素子を前記回路基板に対して位置規制する構成とした。
【０００８】
このようにシールドケースの突片を誘電体基板の側面に隣接させてアンテナ素子を位置規制すれば、振動等が加わっても回路基板上のアンテナ素子が回転方向にぶれる心配がなくなるのでアンテナ特性が安定すると共に、給電ピンやその半田付け部に作用するねじれ等の応力が大幅に低減するので長寿命化が期待できる。また、部品点数の増加を伴わないのでコストアップも回避しやすい。
【０００９】
かかる構成において、シールドケースに回路基板に取り付けるための複数の取付片を設け、これら取付片のうちの少なくとも一部が前記突片を兼ねていれば、シールドケースの取付作業と該突片を所定位置に配置させる作業とを同時に行えるため、該突片による組立性の劣化が回避できて好ましい。
【００１０】
また、アンテナ素子の誘電体基板の側面に半田ランドを設け、この半田ランドと前記突片とを半田付けする構成にした場合、アンテナ素子が回路基板上に強固に固定されるため、アンテナ特性の安定化や長寿命化を一層促進することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係るアンテナユニットの平面図、図２は該アンテナユニットの断面図、図３は本発明の他の実施形態例に係るアンテナユニットの断面図、図４は本発明のさらに他の実施形態例に係るアンテナ素子の斜視図である。なお、これらの図において、図５と対応する部分には同一符号を付してあるので、重複する説明は適宜省略する。
【００１２】
図１，２に示すアンテナユニットは、シールドケース４の取付片４ａによってアンテナ素子（パッチアンテナ）３を位置規制している点が前述した従来例（図５参照）と大きく異なる。すなわち、このアンテナユニットも従来例と同様に、底面に増幅回路２が設けられた回路基板１と、この回路基板１上に搭載されたアンテナ素子３と、増幅回路２をシールドするために回路基板１に取り付けられた金属板製のシールドケース４とによって主に構成されるが、本実施形態例の場合、シールドケース４を回路基板１に取り付けている４片の取付片４ａが、誘電体基板６の側面と隣接する位置に配置されてアンテナ素子３を位置規制している。
具体的には、シールドケース４の上部開口の周縁の４箇所に突設された取付片４ａを、誘電体基板６の側面と隣接する位置で回路基板１に挿通して外向きに折曲することにより、シールドケース４が回路基板１に取り付けられると共に、各取付片４ａの折曲部によって誘電体基板６の各側面が位置規制されるようになっている。
【００１３】
なお、本実施形態例のその他の構成は従来例とほぼ同様であり、回路基板１の天面のほぼ全面に接地導体５が設けられており、誘電体基板６を貫通する給電ピン８の上下両端部がそれぞれパッチ電極７と増幅回路２に半田付けされている。
また、誘電体基板６の底面のほぼ全面にグラウンド電極９が設けられており、各取付片４ａによって回路基板１に取り付けられたシールドケース４が増幅回路２を覆っている。
【００１４】
このように本実施形態例に係るアンテナユニットは、シールドケース４の取付片４ａによってアンテナ素子３を位置規制しているので、振動等が加わっても回路基板１上のアンテナ素子３が回転方向にぶれる心配がなくなり、アンテナ特性の安定化が図れる。また、アンテナ素子３の回転動作が防止されているため、給電ピン８やその半田付け部に作用するねじれ等の応力が大幅に低減し、長寿命化が期待できる。また、本実施形態例のようにアンテナ素子３の回転動作を規制する突片としてシールドケース４の取付片４ａを利用すれば、部品点数の増加を伴わず、かつ、シールドケース４の取付作業とアンテナ素子３の位置決め作業とを同時に行えるため、コストアップが回避できるという利点もある。
【００１５】
図３に示す他の実施形態例では、シールドケース４がアンテナ素子３に比して大型なため、シールドケース４の４片の取付片のうちの２片を長寸な突片４ｂとなして内向きに折曲し、各突片４ｂの先端部でアンテナ素子３を位置規制している。ただし、シールドケース４に取付片とは別に突片４ｂを設けてもよい。
【００１６】
また、図４示すさらに他の実施形態例では、アンテナ素子３の誘電体基板６の側面に半田ランド１０が設けてあり、この半田ランド１０がシールドケース４の取付片（突片）に半田付けできるようになっている。こうしてアンテナ素子３の半田ランド１０をシールドケース４の一部に半田付けしておけば、アンテナ素子３を回路基板１上に確実に固定できるので、アンテナ特性の安定化や長寿命化を一層促進することができる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１８】
シールドケースの突片を誘電体基板の側面に隣接させてアンテナ素子を位置規制しているアンテナユニットなので、振動等が加わっても回路基板上のアンテナ素子が回転方向にぶれる心配がなくなり、アンテナ特性が安定して信頼性が向上すると共に、給電ピンやその半田付け部に作用するねじれ等の応力が大幅に低減するので、長寿命化も図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例に係るアンテナユニットの平面図である。
【図２】該アンテナユニットの断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態例に係るアンテナユニットの断面図である。
【図４】本発明のさらに他の実施形態例に係るアンテナ素子の斜視図である。
【図５】従来例に係るアンテナユニットの断面図である。
【符号の説明】
１　回路基板
２　増幅回路
３　アンテナ素子
４　シールドケース
４ａ，４ｂ　取付片（突片）
５　接地導体
６　誘電体基板
７　パッチ電極
８　給電ピン
９　グラウンド電極
１０　半田ランド
【図１】
2004088444.tif 000003
【図２】
2004088444.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004088444.tif 000006
【図５】
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