(57)【要約】【課題】  回路基板の保護と放射導体板の補強を行いつつアンテナ動作に支障をきたさない小型軽量で安価なアンテナユニットを提供すること。【解決手段】  アンテナユニット１は、接地導体４を有してアンテナ回路２が配設された回路基板３と、支柱部８ａを有して回路基板３を収容する板金製のフレーム８と、回路基板３上に所定の間隔を存して配置された板金製の放射導体板５と、放射導体板５の四隅に付設されて支柱部８ａに取着される取付部６と、放射導体板５の略中央に接続された給電ピン７とを備えている。また、短絡部となる取付部６がアンテナ動作に悪影響を及ぼさないようにするため、放射導体板５の各取付部６の近傍に給電点Ｐとの間隔を約λ／４（ただしλは共振長）に設定したスリット５ａが設けてあり、かつ、スリット５ａの給電点Ｐ側の縁部中央Ｑからその近傍の取付部６に至るまでの電流の経路長を約λ／４に設定している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地導体を有してアンテナ回路が配設された回路基板と、該回路基板の片面に対向して配置されて外縁に複数の取付部を付設した板金製の放射導体板と、前記放射導体板の略中央と前記アンテナ回路との間に介設されて該略中央を給電点となす給電手段と、前記回路基板に一体化されて前記接地導体に接続されると共に前記取付部を介して前記放射導体板を支持する板金製のフレームとを備え、
前記放射導体板が前記複数の取付部の近傍にそれぞれスリットを有し、該スリットと前記給電点との間隔を共振長の約４分の１に設定すると共に、該スリットの前記給電点側の縁部で給電時に電界強度が最大となる位置からその近傍の前記取付部に至るまでの電流の経路長を共振長の約４分の１に設定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、前記放射導体板の外形が方形であり、該放射導体板の四隅に前記回路基板側へ延びる前記取付部を突設したことを特徴とするアンテナユニット。
【請求項３】
請求項２の記載において、前記スリットが前記放射導体板の四隅の外縁形状に沿う略Ｌ字形の長孔であることを特徴とするアンテナユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接地導体を有する回路基板上に所定の間隔を存して設置した板金製の放射導体板を励振させるアンテナユニットに係り、特に、車載用などとして好適な小型軽量で安価なアンテナユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のアンテナユニットは、空気層を介して接地導体と対向する放射導体板を励振させるというものであり、そのアンテナ部の動作原理は、誘電体基板の上下両面にパッチ電極と接地導体を配設してなるパッチアンテナと同様であるが、板金製の放射導体板を使用し誘電体基板が省略されていることから、小型軽量化や低コスト化が図りやすく車載用として好適である。
【０００３】
かかるアンテナユニットにおいて、接地導体は回路基板の片面に設けられた導体パターン等からなり、この回路基板の他面または両面に各種電子部品を実装してフィルタ部や増幅部等を構成しているアンテナ回路が設けられている。放射導体板の給電点には給電ピンまたは給電線の一端が接続されており、この給電ピンまたは給電線の他端はアンテナ回路に接続されている。また、板金製の放射導体板を所定の間隔を保って回路基板上に配置させるために、従来、放射導体板の略中央を誘電体からなる支持部材で支えるという構成のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２３７７１４号公報（第２−３頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述したアンテナユニットを車載用などに適用する際には、各種電子部品が搭載されている回路基板を保護するための部材が必要であると共に、放射導体板が振動や衝撃で傾かないようにするための補強対策が必要である。そこで例えば、回路基板を収容する金属製の枠体によって放射導体板の外周部を支持するという構成が考えられるが、放射導体板の外周部は給電時に電界強度が最も強くなる箇所なので、放射導体板の外周部を金属製の枠体によって支持すると、インピーダンスが激減して正常なアンテナ動作が行えなくなってしまう可能性が高くなる。
【０００５】
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、回路基板の保護と放射導体板の補強を行いつつアンテナ動作に支障をきたさない小型軽量で安価なアンテナユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、接地導体を有してアンテナ回路が配設された回路基板と、該回路基板の片面に対向して配置されて外縁に複数の取付部を付設した板金製の放射導体板と、前記放射導体板の略中央と前記アンテナ回路との間に介設されて該略中央を給電点となす給電手段と、前記回路基板に一体化されて前記接地導体に接続されると共に前記取付部を介して前記放射導体板を支持する板金製のフレームとを備え、前記放射導体板が前記複数の取付部の近傍にそれぞれスリットを有し、該スリットと前記給電点との間隔を共振長の約４分の１に設定すると共に、該スリットの前記給電点側の縁部で給電時に電界強度が最大となる位置からその近傍の前記取付部に至るまでの電流の経路長を共振長の約４分の１に設定した。
【０００７】
このように構成されたアンテナユニットは、板金製のフレームによって回路基板を保護できると共に、放射導体板の外縁に付設した複数の取付部をフレームに取り付けることによって該放射導体板を安定的に支持することができ、これにより、放射導体板を回路基板を覆うカバーとして機能させることができると共に、接地導体と接続されるフレームをグラウンドとして機能させることができる。その際、各取付部は放射導体板の短絡部となってしまうが、放射導体板には各取付部の近傍にそれぞれ給電点（略中央）との間隔を約λ／４に設定したスリットが設けてあり、かつ、該スリットの給電点側の縁部で電界強度が最大となる位置から近傍の取付部に至るまでの電流の経路長を約λ／４に設定しているため、取付部がアンテナ動作に悪影響を及ぼす可能性は低い。したがって、所望のアンテナ性能を確保しつつ、少ない部品点数で回路基板の保護と放射導体板の補強が簡単に行える小型軽量かつ安価なアンテナユニットが得られる。
【０００８】
かかる構成のアンテナユニットは、例えば、放射導体板の外形が方形であり、該放射導体板の四隅に回路基板側へ延びる取付部を突設しておけばよい。これにより、板金製の放射導体板およびフレームの設計や加工が容易になるため、一層の低コスト化が期待できる。この場合、放射導体板の取付部の近傍に設けるスリットを該放射導体板の四隅の外縁形状に沿う略Ｌ字形の長孔となせば、給電点や取付部との位置関係に制約のあるスリットの設計が容易になるため好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のアンテナユニットは、放射導体板の外縁に付設した複数の取付部を介して、回路基板に一体化された板金製のフレームが放射導体板を支持するというものなので、少ない部品点数で回路基板の保護と放射導体板の補強を簡単に行うことができる。また、放射導体板の短絡部となってしまう各取付部がアンテナ動作に悪影響を及ぼさないようにするため、この放射導体板には給電点や近傍の取付部に対して所定の位置関係に設定したスリットが設けてある。したがって、所望のアンテナ性能と機械的強度を確保しつつ、小型軽量かつ安価で車載用などとして好適なアンテナユニットが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係るアンテナユニットの分解斜視図、図２は該アンテナユニットに備えられる放射導体板の平面図、図３は該アンテナユニットの断面図である。
【００１１】
これらの図に示すアンテナユニット１は、上下両面にアンテナ回路２が配設されている回路基板３と、この回路基板３の上面の広い領域に設けられた導体パターン等からなる接地導体４と、回路基板３上に所定の間隔を存して配置された方形状の放射導体板５と、この放射導体板５の四隅に付設されて下方へ延びる取付部６と、上端が放射導体板５の略中央に接続されて下端がアンテナ回路２に接続された給電ピン７と、回路基板３を収容する箱状に形成されて四隅に支柱部８ａを突設した板金製のフレーム８とによって主に構成されており、放射導体板５と各取付部６は板金からなる一体品である。放射導体板５には各取付部６の近傍にそれぞれスリット５ａが開設してあり、後述するように各スリット５ａは給電点や近傍の取付部６に対して所定の位置関係に設定されている。また、フレーム８は接地導体４と接続されるためグラウンドとしても機能する。このアンテナユニット１を組み立てる際には、回路基板３をフレーム８内に収容した後、各取付部６をそれぞれフレーム８の各支柱部８ａに取り付けて、放射導体板５の四隅をフレーム８にて支持する。これにより、放射導体板５がフレーム８に安定的に支持されるため、この放射導体板５は回路基板３を覆うカバーとしても機能する。
【００１２】
放射導体板５のスリット５ａについて詳しく説明すると、各スリット５ａは放射導体板５の四隅の外縁形状に沿う略Ｌ字形の長孔である。放射導体板５の略中央は給電ピン７が接続された給電点Ｐであり、この給電点Ｐとスリット５ａの給電点Ｐ側の縁部中央Ｑとの間隔は共振長λの約４分の１に設定されている。つまり、給電ピン７を介して放射導体板５が給電されたとき、スリット５ａの給電点Ｐ側の縁部中央Ｑ付近で電界強度が最大となるように設計されている。一方、スリット５ａの反給電点Ｐ側の縁部中央Ｒ付近はグラウンドとして機能するフレーム８に取り付けられた取付部６に隣接しており、この取付部６は放射導体板５の短絡部となってしまうため、結局、スリット５ａの反給電点Ｐ側の縁部中央Ｒ付近は給電時の電界強度がほぼ０となる。このように放射導体板５の外周部に短絡部が存在するとアンテナ動作に支障をきたしやすいが、本実施形態例にあっては、スリット５ａの給電点Ｐ側の縁部中央Ｑからその近傍の取付部６に至るまでの電流の経路長を共振長λの約４分の１に設定しているため、取付部６がアンテナ動作に悪影響を及ぼす可能性は低い。
【００１３】
上述したアンテナユニット１は、アンテナ回路２が配設されている回路基板３を板金製のフレーム８によって保護することができ、かつ、四隅の取付部６をフレーム８に取り付けることによって放射導体板５を安定的に支持することができるため、少ない部品点数で回路基板３の保護と放射導体板５の補強を簡単に行うことができる。また、放射導体板５には、短絡部となってしまう各取付部６がアンテナ動作に悪影響を及ぼさないようにするために、給電点Ｐや近傍の取付部６に対して所定の位置関係に設定したスリット５ａが設けてある。それゆえ、このアンテナユニット１は、所望のアンテナ性能と機械的強度を確保しつつ、車載用などとして好適な小型軽量化や低コスト化が図りやすい。
【００１４】
なお、本実施形態例では、方形状の放射導体板５の四隅に取付部６が突設してあり、フレーム８も箱状なので、板金製の放射導体板５およびフレーム８の設計や加工が容易であると共に、給電点Ｐや取付部６との位置関係に制約のあるスリット５ａを単純な形状に設計することができ、こうした点からも低コスト化に有利である。ただし、放射導体板５やフレーム８の形状が本実施形態例に限定されるものでないことは当然であり、取付部６やスリット５ａの形状、個数等も適宜選択可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態例に係るアンテナユニットの分解斜視図である。
【図２】該アンテナユニットに備えられる放射導体板の平面図である。
【図３】該アンテナユニットの断面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１  アンテナユニット
２  アンテナ回路
３  回路基板
４  接地導体
５  放射導体板
５ａ  スリット
６  取付部
７  給電ピン（給電手段）
８  フレーム
Ｐ  給電点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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