(57)【要約】【課題】  小型で、性能の良好なアンテナ装置を提供する。【解決手段】  本発明のアンテナ装置は、金属板からなる接地導体板１と、金属板からなる放射導体板８、及び電子部品６が搭載されて所望の電気回路を形成した回路基板２を有するアンテナ本体部Ｈとを備え、回路基板２は、放射導体板８に対向した状態で接地導体板１上に取り付けられると共に、電子部品６が放射導体板８に対向して配置されたため、回路基板２が接地導体板１と放射導体板８との間に配設できて、スペースファクタが良く、小型のものが得られるばかりか、誘電体損失が少なく、性能の良好なものが得られる。【選択図】        図３
2005159841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板からなる接地導体板と、金属板からなる放射導体板、及び電子部品が搭載されて所望の電気回路を形成した回路基板を有するアンテナ本体部とを備え、前記回路基板は、前記放射導体板に対向した状態で前記接地導体板上に取り付けられると共に、前記電子部品が前記放射導体板に対向して配置されたことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記回路基板は、前記放射導体板の平面領域内に配置されたことを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
複数の前記電子部品の内の背の高い電子部品は、前記放射導体板の周縁部の近傍に対向して配置されたことを特徴とする請求項１、又は２記載のアンテナ装置。
【請求項４】
背の高い前記電子部品が誘電体フイルタで構成されたことを特徴とする請求項３記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記放射導体板は、複数箇所から前記回路基板側に折り曲げられた複数の脚片を有すると共に、前記回路基板には、前記接地導体板と対向してコンデンサを形成する複数の電極が設けられ、複数の前記脚片のそれぞれが個々の前記電極に接続されたことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＧＰＳアンテナ等に使用して好適なパッチ型のアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２２は従来のアンテナ装置の要部断面図で、この図２２に基づいて従来のアンテナ装置の構成を説明すると、回路基板５１の一面（下面）側には、種々の電子部品５２が搭載されて、所望の電気回路が形成されている。
【０００３】
また、回路基板５１の他面（上面）側には、導電パターンからなる接地導体５３が設けられると共に、この接地導体５３上には、上面にアンテナ素子５４が誘電体５５が載置され、給電ピン５６が回路基板５１に接続されている。
【０００４】
そして、上ケース５７と下ケース５８とによって、誘電体５５を突出させた状態で、回路基板５１が覆われた構成によって、従来のアンテナ装置が形成されている。（例えば、特許文献１参照）
【０００５】
しかし、このような従来のアンテナ装置は、誘電体５５を用いるため、誘電体損失が生じてアンテナ効率が低下し、また、アンテナ素子５４と接地導体５３の間に誘電体５５が存在する共に、電子部品５２が回路基板５１の下面に搭載されているため、スペースファクタが悪く、大型になる。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２０４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のアンテナ装置は、誘電体５５を用いるため、誘電体損失が生じてアンテナ効率が低下し、また、アンテナ素子５４と接地導体５３の間に誘電体５５が存在する共に、電子部品５２が回路基板５１の下面に搭載されているため、スペースファクタが悪く、大型になるという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は小型で、性能の良好なアンテナ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための第１の解決手段として、金属板からなる接地導体板と、金属板からなる放射導体板、及び電子部品が搭載されて所望の電気回路を形成した回路基板を有するアンテナ本体部とを備え、前記回路基板は、前記放射導体板に対向した状態で前記接地導体板上に取り付けられると共に、前記電子部品が前記放射導体板に対向して配置された構成とした。
【００１０】
また、第２の解決手段として、前記回路基板は、前記放射導体板の平面領域内に配置された構成とした。
また、第３の解決手段として、複数の前記電子部品の内の背の高い電子部品は、前記放射導体板の周縁部の近傍に対向して配置された構成とした。
【００１１】
また、第４の解決手段として、背の高い前記電子部品が誘電体フイルタで構成された。
また、第５の解決手段として、前記放射導体板は、複数箇所から前記回路基板側に折り曲げられた複数の脚片を有すると共に、前記回路基板には、前記接地導体板と対向してコンデンサを形成する複数の電極が設けられ、複数の前記脚片のそれぞれが個々の前記電極に接続された構成とした。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のアンテナ装置は、金属板からなる接地導体板と、金属板からなる放射導体板、及び電子部品が搭載されて所望の電気回路を形成した回路基板を有するアンテナ本体部とを備え、回路基板は、放射導体板に対向した状態で接地導体板上に取り付けられると共に、電子部品が放射導体板に対向して配置されたため、回路基板が接地導体板と放射導体板との間に配設できて、スペースファクタが良く、小型のものが得られるばかりか、誘電体損失が少なく、性能の良好なものが得られる。
【００１３】
また、回路基板は、放射導体板の平面領域内に配置されたため、一層小型化が図れて、材料費も少なく、安価なものが得られる。
【００１４】
また、複数の電子部品の内の背の高い電子部品は、放射導体板の周縁部の近傍に対向して配置されたため、背の高い電子部品の上面と放射導体板との間で付加容量が発生し、共振周波数を低くできて、放射導体板の小型化を図ることができる。
【００１５】
また、背の高い電子部品が誘電体フイルタで構成されたため、背の高い電子部品の上面と放射導体板との間の付加容量を大きくできる。
【００１６】
また、放射導体板は、複数箇所から回路基板側に折り曲げられた複数の脚片を有すると共に、回路基板には、接地導体板と対向してコンデンサを形成する複数の電極が設けられ、複数の脚片のそれぞれが個々の電極に接続されたため、回路基板は、薄い板厚のもので良いため、誘電体損失の影響を極力抑えることができると共に、脚片を電極に半田付けするだけで、放射導体板の取付と、電極への接続ができて、生産性が良く、安価なものが得られる。
また、電極と接地導体板とによってコンデンサが形成されているため、共振周波数が低くなって、放射導体板の小型化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明のアンテナ装置の図面を説明すると、図１は本発明のアンテナ装置の平面図、図２は本発明のアンテナ装置に係り、カバーを取り去った状態の平面図、図３は図１の３−３線における断面図、図４は図１の４−４線における断面図、図５は本発明のアンテナ装置の分解斜視図である。
【００１８】
また、図６は本発明のアンテナ装置の接地導体板の平面図、図７は本発明のアンテナ装置の接地導体板の斜視図、図８は本発明のアンテナ装置の回路基板の平面図、図９は本発明のアンテナ装置の放射導体板の平面図、図１０は本発明のアンテナ装置の放射導体板の正面図、図１１は本発明のアンテナ装置の放射導体板の下面図である。
【００１９】
また、図１２は本発明のアンテナ装置のカバーの平面図、図１３は本発明のアンテナ装置のカバーの左側面図、図１４は本発明のアンテナ装置のカバーの要部断面図、図１５は本発明のアンテナ装置のカバーの下面図である。
【００２０】
また、図１６は本発明のアンテナ装置に係り、放射導体板の回路基板への取付方法の第１工程を示す説明図、図１７は本発明のアンテナ装置に係り、放射導体板の回路基板への取付方法の第２工程を示す説明図、図１８は本発明のアンテナ装置に係り、放射導体板の回路基板への取付方法の第３工程を示す説明図、図１９は本発明のアンテナ装置に係り、放射導体板の回路基板への取付が完了した状態を示す斜視図である。        
【００２１】
また、図２０は本発明のアンテナ装置に係り、ケーブルの接地導体板への取付方法を示す説明図、図２１は本発明のアンテナ装置に係り、ケーブルの接地導体板への取付が完了した状態を示す斜視図である。
【００２２】
次に、本発明のアンテナ装置の構成を図１〜図２１に基づいて説明すると、接地導体である金属板からなる接地導体板１は、特に図６，図７に示すように、四方の位置で、上方に向かってアーチ状に切り起こされた複数の掛け止め部１ａと、この掛け止め部１ａに隣接して設けられた孔１ｂと、２つの掛け止め部１ａ間の位置で、上方に向かってアーチ状に切り起こされた複数の止め部１ｃと、止め部１ｃの頂部近傍に設けられた貫通孔からなる切り欠き部１ｄと、止め部１ｃの下部に設けられた挿通部１ｅを有する。
【００２３】
また、接地導体板１は、上方に向かって折り曲げられた複数の折り曲げ片１ｆと、この折り曲げ片１ｆに隣接した位置を含む複数の箇所に設けられた逃げ孔１ｇを有する。
【００２４】
四角形をなした回路基板２は、特に図８に示すように、絶縁板からなる誘電体基板３と、この誘電体基板３に設けられた配線パターン４と、誘電体基板３の四隅部分に設けられた複数の第１、第２，第３，第４の電極５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを有する。
【００２５】
また、斜向かいに位置する第１，第２の電極５ａと５ｂ、及び第３，第４の電極５ｃと５ｄは、互いにその面積が等しく形成されているが、第１，第２の電極５ａ、５ｂは、第３，第４の電極５ｃ、５ｄよりも面積が小さくなっている。
【００２６】
更に、誘電体基板３は、第１〜第４の電極５ａ〜５ｄの位置に設けられた貫通孔からなる複数の貫通部３ａと、外周縁の近傍に設けられた複数の第１の孔３ｂと、中央部に設けられた複数の第２の孔３ｃを有する。
【００２７】
そして、回路基板２には、背の低いチップ型コンデンサ等や背の高い誘電体フイルタ６ａ等を含む電子部品６が搭載されて、マッチング回路、フイルタ回路、増幅回路等からなる所望の電気回路が形成されている。
また、誘電体フイルタ６ａ等からなる背の高い電子部品６は、回路基板２の外周縁近傍に配置された状態となっている。
【００２８】
このような回路基板２は、特に図３，図５に示すように、折り曲げ片１ｆが第１の孔３ｂに挿通された状態で、回路基板２の下面が接地導体板１上に載置されて、折り曲げ片１ｆが配線パターン４に半田付けされて、回路基板２が折り曲げ片１ｆによって支持されている。
【００２９】
この時、折り曲げ片１ｆは、第１の孔３ｂから貫通して、先端部が上方に突出すると共に、回路基板２の貫通部３ａと第２の孔３ｃの下部は、接地導体板１の逃げ孔１ｇが位置して、接地導体板１から逃げた状態となっている。
また、回路基板２が接地導体板１上に取り付けられた際、第１〜第４の電極５ａ〜５ｄは、誘電体基板３を挟んで接地用導体板１と対向して、それぞれコンデンサが形成された状態となる。
【００３０】
同軸型のケーブル７は、中心導体７ａと、この中心導体７ａの外側を覆うように絶縁被覆部を介して設けられた網目状の外部導体７ｂを有し、このケーブル７の取付は、先ず、図２０に示すように、止め部１ｃの挿通部１ｅ内には、ケーブル７の先端部を挿通して、図２１に示すような状態にする。
【００３１】
そして、この図２１の状態で、中心導体７ａを配線パターン４に半田付けすると共に、切り欠き部１ｄの位置で、外部導体７ｂと止め部１ｃが半田付けされて、ケーブル７は、止め部１ｃによって支持された構成となっている。
【００３２】
金属板からなる八角形状の放射導体板８は、特に図９〜図１１に示すように、互いに直角をなす位置で、下方に切り曲げされた折り曲げ片からなる２つの第１，第２の給電部９ａ、９ｂと、第１の給電部９ａと中心Ｃを通る線Ｓ１上、及び第２の給電部９ｂと中心Ｃを通る線Ｓ２上に設けられた電気長を調整するための調整手段Ｚを有する。
【００３３】
そして、放射導体板８における電界方向は、線Ｓ１とＳ２の方向となると共に、この線Ｓ１方向に発生する第１の電気長と、線Ｓ２方向に発生する第２の電気長が存在する。
また、調整手段Ｚは、電界方向である線Ｓ１，Ｓ２の位置に設けられると共に、放射導体板８の中央部を除く箇所で、中央部と外周縁との間に設けられている。
【００３４】
更に、調整手段Ｚは、第１，第２の給電部９ａ、９ｂから中心Ｃを越えた反対側に設けられると共に、孔１０ａと桟部１０ｂの組み合わせからなる梯子状部で形成され、桟部１０ａの切断によって電気長が長くなるように調整できる。
【００３５】
また、放射導体板８は、中心Ｃを通り、互いに直交する線Ｓ３，Ｓ４上に位置する一対の第１、第２の対向辺１１ａ、１１ｂと、中心部を除く箇所で、線Ｓ３，Ｓ４上の第１，第２の対向辺１１ａ、１１ｂまでの間に設けられた４個の脚片１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを有する。
【００３６】
この４個の脚片１２ａ〜１２ｄは、中心Ｃからの距離が等しい位置で、下方に折り曲げられて形成されると共に、第１，第２の対向辺１１ａ、１１ｂよりも中心Ｃ寄りの位置に設けられている。
また、放射導体板８の電界強度は、線Ｓ１，Ｓ２上の外周部における箇所が強い状態となっているが、脚片１２ａ〜１２ｄは、線Ｓ１，Ｓ２から離れて電界強度が比較的弱い箇所に設けられた状態となっている。
【００３７】
また、脚片１２ａ〜１２ｄのそれぞれの端部には、最下部に位置する第１の係止片１３ａと、この第１の係止片１３ａから間隔を持って設けられた第２の係止片１３ｂとから成る係止部１３が設けられている。
そして、この第１，第２の係止片１３ａ、１３ｂは、それぞれの脚片１２ａ〜１２ｄを中心として互いに反対方向に曲げられた折り曲げ部で形成されている。
【００３８】
このような構成を有する放射導体板８の取付は、先ず、図１６に示すように、回路基板２上に放射導体板８を配置した状態で、脚片１２ａ〜１２ｄのバネ性に抗して、脚片１２ａ〜１２ｄのそれぞれを内方に撓ませる。
次に、図１７に示すように、第１，第２の給電部９ａ、９ｂの先端の凸部を第２の孔３ｃに嵌合すると共に、脚片１２ａ〜１２ｄの係止部１３をそれぞれ貫通部３ａに挿通する。
【００３９】
しかる後、図１８に示すように、脚片１２ａ〜１２ｄの内方への撓み力を解除すると、脚片１２ａ〜１２ｄ自体のバネ性によって、脚片１２ａ〜１２ｄは元の状態に戻って、第１の係止片１３ａが回路基板２の裏面に係止すると共に、第２の係止片１３ｂが回路基板２の上面に係止して、図１９に示すように、放射導体板８が回路基板２に仮止めされた状態となる。
【００４０】
そして、脚片１２ａ〜１２ｄのそれぞれが個々の第１〜第４の電極５ａ〜５ｄに半田付けして接続されると共に、第１，第２の給電部９ａ，９ｂが第３の孔３ｃの周辺に設けられた配線パターン４に半田付けされており、回路基板２と放射導体板８とで、アンテナ本体部Ｈが形成されている。
この時、脚片１２ａ〜１２ｄ  と第１，第２の給電部９ａ，９ｂは、逃げ孔１ｇによって接地導体板１と導通しないようになっている。
【００４１】
このようにして回路基板２に取り付けられた放射導体板８は、接地導体板１と回路基板２に所定の間隔を隔てて平行な状態で配置されると共に、放射導体板８の第１の電気長は、線Ｓ１上の放射導体板８の長さと、電極５ａ、５ｂによるコンデンサの容量の大きさで決められ、また、放射導体板８の第２の電気長は、線Ｓ２上の放射導体板８の長さと、電極５ｃ、５ｄによるコンデンサの容量の大きさで決められる。
【００４２】
この実施例では、線Ｓ１上の放射導体板８の長さと線Ｓ２上の放射導体板８の長さは、等しくなっているが、電極５ａ、５ｂで形成される容量は、電極５ｃ、５ｄで形成される容量より小さくなっているため、第１の電気長は、第２の電気長よりも小さく、両者には電気長の差が生じているため、円編波型のアンテナ装置が得られるようになっている。
【００４３】
また、放射導体板８が取り付けられた際、下部全体には、放射導体板８より面積の大きな接地導体板１が存在すると共に、放射導体板８と接地導体板１との間には、放射導体板８の平面領域内に回路基板２が位置した状態となっている。
更に、放射導体板８が取り付けられた際、掛け止め部１ａと止め部１ｃ、及び背の高い電子部品６ａの上面は、放射導体板８の周縁部の近傍に対向して配置されると共に、折り曲げ部１ｆの先端部が放射導体板８に対向して配置され、掛け止め部１ａ、止め部１ｃ、背の高い電子部品６ａ、及び折り曲げ部１ｆと放射導電体８との間には、容量が生じるようになっている。
【００４４】
更に又、放射導体板８が取り付けられた際、掛け止め部１ａと止め部１ｃは、放射導体部８の外周縁に沿って配置されており、これによって、掛け止め部１ａと止め部１ｃが放射導体板８の中心Ｃ寄りに形成できて、アンテナ装置の小型化が図れる。
また、線Ｓ１，Ｓ２上の放射導体板８の長さと、第１〜第４の電極５ａ〜５ｄの容量や、掛け止め部１ａ、止め部１ｃ、背の高い電子部品６ａ、及び折り曲げ部１ｆと放射導電体８との間の容量を設けることによって、周波数を低くできて、アンテナ装置の小型化が図れる。
【００４５】
絶縁材の成型品からなるコップ状のカバー１４は、特に図１２〜図１５に示すように、八角形状の上壁１４ａと、上壁１４ａの八辺から下方に延びる８つの側壁１４ｂと、上壁１４ａと側壁１４ｂで囲まれた収納部１４ｃと、一つの側壁１４ｂの下部に設けられた凹部１４ｄと、一つ置きの側壁１４ｂの下部の内面側に設けられた鈎状の係止部１４ｅと、この係止部１４ｅが位置する側壁１４ｂの下部から下方に突出する凸部１４ｆを有する。
【００４６】
このカバー１４は、放射導体部８と回路基板２からなるアンテナ本体部Ｈの全体を収納部１４ｃ内に収納すると共に、係止部１４ｅを掛け止め部１ａに合わせた状態で、下方（接地導体板１側）に押し込むと、係止部１４ｅが掛け止め部１ａの下部にスナップ止めによって係止されて、カバー１４が接地導体板１に取り付けられる。
【００４７】
この時、側壁１４ｂの下部に設けられた凸部１４ｆは、掛け止め部１ａに隣接した孔１ｂに嵌入すると共に、凹部１４ｄ内には、ケーブル７が位置して、ケーブル７を押さえるようになっている。
封止シート１５は、片面に粘着材が設けられたラベル等で形成され、この封止シート１５は、接地導体板１の裏面側に貼着されて、逃げ孔１ｇを塞ぐようになっている。
このような構成によって、本発明のアンテナ装置が形成されている。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明のアンテナ装置の平面図。
【図２】本発明のアンテナ装置に係り、カバーを取り去った状態の平面図。
【図３】図１の３−３線における断面図。
【図４】図１の４−４線における断面図。
【図５】本発明のアンテナ装置の分解斜視図。
【図６】本発明のアンテナ装置の接地導体板の平面図。
【図７】本発明のアンテナ装置の接地導体板の斜視図。
【図８】本発明のアンテナ装置の回路基板の平面図。
【図９】本発明のアンテナ装置の放射導体板の平面図。
【図１０】本発明のアンテナ装置の放射導体板の正面図。
【図１１】本発明のアンテナ装置の放射導体板の下面図。
【図１２】本発明のアンテナ装置のカバーの平面図。
【図１３】本発明のアンテナ装置のカバーの左側面図。
【図１４】本発明のアンテナ装置のカバーの要部断面図。
【図１５】本発明のアンテナ装置のカバーの下面図。
【図１６】本発明のアンテナ装置に係り、放射導体板の回路基板への取付方法の第１工程を示す説明図。
【図１７】本発明のアンテナ装置に係り、放射導体板の回路基板への取付方法の第２工程を示す説明図。
【図１８】本発明のアンテナ装置に係り、放射導体板の回路基板への取付方法の第３工程を示す説明図。
【図１９】本発明のアンテナ装置に係り、放射導体板の回路基板への取付が完了した状態を示す斜視図。
【図２０】本発明のアンテナ装置に係り、ケーブルの接地導体板への取付方法を示す説明図。
【図２１】本発明のアンテナ装置に係り、ケーブルの接地導体板への取付が完了した状態を示す斜視図。
【図２２】従来のアンテナ装置の要部断面図。
【符号の説明】
【００４９】
１：接地導体板（接地導体）
１ａ：掛け止め部
１ｂ：孔
１ｃ：止め部
１ｄ：切り欠き部
１ｅ：挿通部
１ｆ：折り曲げ片
１ｇ：逃げ部
２：回路基板
３：誘電体基板
３ａ：貫通部
３ｂ：第１の孔
３ｃ：第２の孔
４：配線パターン
５ａ：第１の電極
５ｂ：第２の電極
５ｃ：第３の電極
５ｄ：第４の電極
６：電子部品
６ａ：背の高い電子部品（誘電体フイルタ）
７：ケーブル
７ａ：中心導体
７ｂ：外部導体
８：放射導体板
９ａ：第１の給電部
９ｂ：第２の給電部
Ｚ：調整手段
１０ａ：孔
１０ｂ：桟部
１１ａ：第１の対向辺
１１ｂ：第２の対向辺
１２ａ：脚片
１２ｂ：脚片
１２ｃ：脚片
１２ｄ：脚片
１３：係止部
１３ａ：第１の係止片
１３ｂ：第２の係止片
１４：カバー
１４ａ：上壁
１４ｂ：側壁
１４ｃ：収納部
１４ｄ：凹部
１４ｅ：係止部
１４ｆ：凸部
１５：封止シート
Ｃ：中心
Ｈ：アンテナ本体部
Ｓ１：線
Ｓ２：線
Ｓ３：線
Ｓ４：線
【図１】
2005159841.tif 000003
【図２】
2005159841.tif 000004
【図３】
2005159841.tif 000005
【図４】
2005159841.tif 000006
【図５】
2005159841.tif 000007
【図６】
2005159841.tif 000008
【図７】
2005159841.tif 000009
【図８】
2005159841.tif 000010
【図９】
2005159841.tif 000011
【図１０】
2005159841.tif 000012
【図１１】
2005159841.tif 000013
【図１２】
2005159841.tif 000014
【図１３】
2005159841.tif 000015
【図１４】
2005159841.tif 000016
【図１５】
2005159841.tif 000017
【図１６】
2005159841.tif 000018
【図１７】
2005159841.tif 000019
【図１８】
2005159841.tif 000020
【図１９】
2005159841.tif 000021
【図２０】
2005159841.tif 000022
【図２１】
2005159841.tif 000023
【図２２】
2005159841.tif 000024