(57)【要約】【課題】  部品点数の削減に有効なアンテナ装置を提供する。【解決手段】  接地導体基板１１の裏面側に給電用の同軸ケーブル２０を添わせ、この同軸ケーブルの芯線２１のみを接地導体基板に設けた貫通穴を通して接地導体基板の表面側に導出すると共に、この導出部の先端側の一部をアンテナ素子１２に平行になるように折り曲げてこの先端側の一部が電磁結合用の給電プローブ２５を兼ねるようにした。【選択図】      図１
2005223546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地導体基板と、該接地導体基板の表面側に離隔状態に設けられたアンテナ素子と、前記接地導体基板と前記アンテナ素子との間であって該アンテナ素子と一定距離を隔てて平行に延びる部分を持つ給電プローブとを含み、該給電プローブを介して電磁結合により給電を行うアンテナ装置において、
前記接地導体基板の裏面側に給電用の同軸ケーブルを添わせ、該同軸ケーブルの芯線のみを前記接地導体基板の表面側に導出すると共に、導出部の先端側の一部を前記アンテナ素子に平行になるように折り曲げて該先端側の一部が前記給電プローブを兼ねるようにしたことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記アンテナ素子と前記接地導体基板との間に、前記芯線をガイドするための絶縁性材料によるガイド部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記同軸ケーブルの芯線部分は、前記接地導体基板からほぼ垂直に立上がる第１の部分と、該第１の部分の先端から略９０度折り曲げられて前記アンテナ素子に平行に延びる第２の部分と、該第２の部分の先端から更に略９０度折り曲げられて前記アンテナ素子に平行に延びる第３の部分とを有し、前記ガイド部材は、その側面で前記第１の部分をガイドし、前記第２の部分と、前記第３の部分の少なくとも一部は、その上面に形成した略Ｌ形の溝でガイドすることを特徴とする請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記接地導体基板の裏面側に切り起こしにより爪を設け、該爪により前記同軸ケーブルをその外部導体部において保持することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項５】
当該アンテナ装置を、ボトムカバーと、該ボトムカバーに装着されるドーム状のトップカバーと、前記ボトムカバーと前記トップカバーに挟み込まれるガスケットから成るケースにより密封状態にて収容したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記ボトムカバーの下面側には凹部を有し、該凹部に板状のマグネットを収容し、該ボトムカバーの下面側全域をボトムシートでカバーするようにしたことを特徴とする請求項５に記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアンテナ装置に関し、特に、地上波のみならず人口衛星からの電波の受信にも適した小型アンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用通信端末のアンテナ装置には様々なタイプのものが提供されている。これは、車載用通信端末には様々な用途があり、その用途に応じたアンテナ装置が提供されているからである。例えば、最近では有料道路における料金徴収のためのＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｔｏｌｌ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）システムが普及しつつある。
【０００３】
図５は、ＥＴＣシステム用のアンテナ装置の一部を概略的に示している。図５において、アンテナ装置は、導電性金属によるアンテナ素子１０１と、導電性金属によるグランド板１０２と、アンテナ素子１０１との間で電磁結合により給電を行うための導電性金属による給電プローブ１０３とを含む。アンテナ素子１０１とグランド板１０２との間にはアンテナ素子１０１を保持するための保持体１０４が配置されている。保持体１０４は、絶縁材料、例えば絶縁樹脂から成る。
【０００４】
給電プローブ１０３は、グランド板１０２に設けられた貫通穴１０２ａを通してグランド板１０２の裏面側から表面側に立上がった第１の部分１０３−１と、第１の部分１０３−１の上端部から約９０度折れ曲がって横方向に延びる第２の部分１０３−２と、第２の部分１０３−２の先端から更に約９０度折れ曲がって横方向に延びる第３の部分１０３−３（図６参照）とから成る。給電プローブ１０３の第２、第３の部分１０３−２、１０３−３は、アンテナ素子１０１の下面に対して少し離れて平行に延びている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
給電プローブ１０３における第１の部分１０３−１の下端部は、グランド板１０２の下面側に突出している。この突出部には、給電用の同軸ケーブル１１０の芯線１１０−１が半田付けにより接続される。同軸ケーブル１１０の芯線１１０−１及び第１の部分１０３−１はグランド板１０２に接触しないようにされるのは言うまでも無い。
【０００６】
同軸ケーブル１１０はグランド板１０２の下面に添うように設けられ、このために、グランド板１０２の下面には同軸ケーブル１１０の保持具１２０が半田付けされる。
【０００７】
ところで、給電プローブ１０３を図５に示した状態に維持するためには、何らかのガイド部材が必要である。図６は、このガイド部材を示している。
【０００８】
図６において、ガイド部材２００は、その両端から下方に延びる第１の脚部２０１を有する。第１の脚部２０１は弾性を有し、その下端部に係合用の爪部２０１−１を有する。爪部２０１−１をグランド板１０２に設けられた穴１０２ｂに挿通することで、ガイド部材２００はグランド板１０２にロック状態にされる。ガイド部材２００には、第１の脚部２０１よりやや内側に第２の脚部２０２が下方に向けて設けられている。ガイド部材２００には更に、その中央部に給電プローブ１０３の第１の部分１０３−１を通すための貫通穴を２０３ａを持つ第３の脚部２０３が下方に向けて設けられている。ガイド部材２００の上面には、貫通穴２０３ａの部分からＬ形の溝２０３ｂが設けられている。この溝２０３ｂには、給電プローブ１０３の第２の部分１０３−２と、第３の部分１０３−３の一部が収容されている。
【０００９】
第２、第３の脚部２０２、２０３は、爪部２０１−１をグランド板１０２の穴１０２ｂに挿通した時にグランド板１０２の上面に接するようにされている。ガイド部材２００は、例えば絶縁性樹脂材の一体成形により作られる。
【００１０】
上記のアンテナ装置では、アンテナ素子１０１との電磁結合のために給電プローブ１０３を使用し、給電ケーブルとの電気接続を半田付けにより行っている。このために、部品点数が増加するだけでなく、半田付けのための組立て工数も増加する。加えて、半田付けには作業者により個体差が生じることが避けられず、その結果、半田付け状態のばらつきによる給電ロスが発生する。
【００１１】
【特許文献１】特開２００１−２４４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の課題は、部品点数の削減に有効なアンテナ装置を提供することにある。
【００１３】
本発明の他の課題は、給電プローブにおける半田付け作業を不要にしたアンテナ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、接地導体基板（１１）と、該接地導体基板の表面側に離隔状態に設けられたアンテナ素子（１２）と、前記接地導体基板と前記アンテナ素子との間であって該アンテナ素子と一定距離を隔てて平行に延びる部分を持つ給電プローブ（２５）とを含み、該給電プローブを介して電磁結合により給電を行うアンテナ装置（１０）において、前記接地導体基板の裏面側に給電用の同軸ケーブル（２０）を添わせ、該同軸ケーブルの芯線（２１）のみを前記接地導体基板の表面側に導出すると共に、導出部の先端側の一部（２１−２、２１−３）を前記アンテナ素子に平行になるように折り曲げて該先端側の一部が前記給電プローブを兼ねるようにしたことを特徴とする。
【００１５】
本発明によるアンテナ装置においては、前記アンテナ素子と前記接地導体基板との間に、前記芯線をガイドするための絶縁性材料によるガイド部材（３０）が設けられる。
【００１６】
本発明によるアンテナ装置においてはまた、前記同軸ケーブルの芯線部分は、前記接地導体基板からほぼ垂直に立上がる第１の部分（２１−１）と、該第１の部分の先端から略９０度折り曲げられて前記アンテナ素子に平行に延びる第２の部分（２１−２）と、該第２の部分の先端から更に略９０度折り曲げられて前記アンテナ素子に平行に延びる第３の部分（２１−３）とを有し、前記ガイド部材は、その側面で前記第１の部分をガイドし、前記第２の部分と、前記第３の部分の少なくとも一部は、その上面に形成した略Ｌ形の溝（３０ａ）でガイドするようにしている。
【００１７】
本発明によるアンテナ装置においては、前記接地導体基板の裏面側に切り起こしにより爪（１１−１）を設け、該爪により前記同軸ケーブルをその外部導体部（２２）において保持するようにしても良い。
【００１８】
本発明によるアンテナ装置を車両の室外に設置する場合には、当該アンテナ装置は、ボトムカバー（５１）と、該ボトムカバーに装着されるドーム状のトップカバー（５２）と、前記ボトムカバーと前記トップカバーに挟み込まれたガスケット（５５）とから成るケース（５０）により密封状態に収容されるのが好ましい。この場合、前記ボトムカバーの下面側に凹部を設けて該凹部に板状のマグネット（６０）を収容し、該ボトムカバーの下面側全域をボトムシート（５３）でカバーするのが好ましい。
【００１９】
なお、上記括弧内の参照符号は、本発明の理解を容易にするために付したものであり、何ら本発明を限定するものではない。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によるアンテナ装置は、同軸ケーブルの芯線の一部を給電プローブとして作用するように構成したことにより、従来のような給電プローブ専用の部品は不要であり、給電プローブと同軸ケーブルの芯線との間の半田付け作業も不要となるので、部品点数の削減、組立て作業の簡素化によりコストダウンを実現できる。また、給電プローブと同軸ケーブルの芯線との間の半田付けが無くなるので、半田付け状態のばらつきによる給電ロスの問題を解消できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１〜図３を参照して、本発明によるアンテナ装置の好ましい実施の形態について説明する。
【００２２】
図１、図２において、本形態によるアンテナ装置１０は、四角形状の導電性金属による接地導体基板１１と、この接地導体基板１１の表面側に離隔状態に設けられるアンテナ素子１２とを含む。本形態によるアンテナ装置１０においても、接地導体基板１１とアンテナ素子１２との間には、アンテナ素子１２と一定距離を隔てて平行に延びる部分を持つ給電プローブを備える。そして、この給電プローブを介して電磁結合により給電が行われる。本アンテナ装置は、例えばＥＴＣアンテナ装置に適しているが、その限りでは無い。また、接地導体基板１１の形状は、四角形状に限らず、例えば円形状でも良い。
【００２３】
本形態によるアンテナ装置１０は、給電用の同軸ケーブルの芯線を利用して給電プローブを実現した点に第１の特徴を有する。以下に、この第１の特徴について説明する。
【００２４】
接地導体基板１１の裏面側に給電用の同軸ケーブル２０が添設されている。この同軸ケーブル２０の被覆を先端から所定長さにわたって除去する。そして、露出した芯線２１のみを接地導体基板１１に設けた貫通穴１１ａを通して接地導体基板１１の表面側に実質上直角になるように導出する。更に、芯線２１の先端側の一部をアンテナ素子１２に平行になるように折り曲げることにより、この先端側の一部が給電プローブとして作用するようにしている。
【００２５】
アンテナ素子１２と接地導体基板１１との間には、芯線２１をガイドするための絶縁性材料によるガイド部材３０が設けられる。
【００２６】
同軸ケーブル２０の芯線２１は、接地導体基板１１からほぼ垂直に立上がる第１の部分２１−１と、第１の部分２１−１の先端から約９０度折り曲げられてアンテナ素子１２に平行に延びる第２の部分２１−２と、この第２の部分２１−２の先端から更に約９０度折り曲げられてアンテナ素子１２に平行に延びる第３の部分２１−３とを有する。第２の部分２１−２と第３の部分２１−３とから成る略Ｌ形状の部分が給電プローブとして作用する部分である。以下では、第２の部分２１−２と第３の部分２１−３とから成る部分を給電プローブ２５と呼ぶことがある。
【００２７】
本形態によるガイド部材３０は、その側面で第１の部分２１−１を垂直方向にガイドし、第２の部分２１−２と第３の部分２１−３は、その上面に形成した略Ｌ形の溝３０ａでガイドするようにしている。
【００２８】
なお、第３の部分２１−３を長くする場合には、その先端側がガイド部材３０からはみ出すようにしても良い。この場合、第２の部分２１−２と第３の部分２１−３の一部が溝３０ａでガイドされることになる。
【００２９】
また、ガイド部材３０の中央部に垂直方向に貫通穴を設け、この貫通穴で第１の部分２１−１を垂直方向にガイドするようにしても良い。言い換えれば、給電プローブ２５を略Ｌ形状にする必要は無く、例えば略Ｓ形状でも良い。また、第１〜第３の部分２１−１〜２１−３は、どのような形状のガイド部材でガイドされても良い。勿論、従来と同様、芯線２１と接地導体基板１１との間、特に貫通穴１１ａの部分は接触しないように絶縁処理される。更に、接地導体基板１１とアンテナ素子１２との間には、アンテナ素子１２を接地導体基板１１に対して平行に保持するための保持体が設置されるが、この保持形態もどのような構造で実現されても良い。このため、図１では保持体を参照番号４０で示すのみにとどめている。接地導体基板１１上にはまた、これとは絶縁された状態にてLNA（Low Noise Amplifier）回路等の回路が実装されるが、図示は省略している。
【００３０】
以上のように、本形態によるアンテナ装置１０は、同軸ケーブル１０の芯線２１の一部が給電プローブ２５として作用するように構成されている。これにより、本形態においては給電プローブ専用の部品は不要であり、給電プローブと同軸ケーブルの芯線との間の半田付け作業も不要である。
【００３１】
本形態の第２の特徴は、図３に示すように、接地導体基板１１の裏面側に切り起こしにより爪１１−１を設け、この爪１１−１により同軸ケーブル２０をその網状の外部導体部２２において保持するようにした点にある。
【００３２】
このような爪１１−１は、接地導体基板１１に略Ｕ形状の切り込みを入れて舌片状部分を形成し、この舌片状部分を接地導体基板１１の裏面側に起こすことにより容易に作ることができる。
【００３３】
このような保持構造によれば、同軸ケーブル２０を保持するための別部品による保持具及びこれを接地導体基板１１に固定するための半田付け作業が不要である。また、爪１１−１で同軸ケーブル２０の外部導体部２２を保持するようにしているので、接地導体基板１１のアースを実現することができる。
【００３４】
ところで、ＥＴＣアンテナ装置は、通常、車室内に設置される。従って、これまでのＥＴＣアンテナ装置は、簡単な外装ケースに収容されるのみで、防水機能等は省略されている。
【００３５】
これに対し、本形態によるアンテナ装置の第３の特徴は、図１に示すようなアンテナ装置１０を防水構造とし、更に、マグネットにより車体の金属部分へ取り外し可能に取付けできるようにした点にある。
【００３６】
防水構造は、図１に示されるアンテナ装置１０を、図４に示す樹脂材料によるケース５０に収容することで実現される。ケース５０は、アンテナ装置１０を実装するためのボトムカバー５１と、ボトムカバー５１に嵌め込み式に装着されるドーム状のトップカバー５２と、ボトムカバー５１とトップカバー５２とにより挟み込まれてケース内部を防水するガスケット５５とで密封構造が実現できるように構成されている。トップカバー５２には同軸ケーブル２０を通すための切り欠き５２ａが設けられている。ガスケット５５の上面側に接地導体基板１１を例えばトップカバー５２の内壁へのネジ止めや、内壁に設けた突起と嵌合することにより保持固定している。
【００３７】
一方、ボトムカバー５１の上面側及びガスケット５５の下面側には凹部が形成され、この凹部に板状のマグネット６０が収容されている。ボトムカバー５１の下面側は、全域がボトムシート５３でカバーされる。ボトムカバー５１、トップカバー５２、ガスケット５５、ボトムシート５３は、ケース５０の底面側から螺入されるネジ５４等により一体化される。
【００３８】
以上のように、マグネット６０を備えたケース５０にアンテナ装置を収容することで、車室外のシャーシ等に吸着式にて簡単に取付けることができ、雨水等に対しても防水機能を持たせることができる。
【００３９】
以上、本発明の実施の形態をＥＴＣシステムに適した小型アンテナ装置の場合について説明したが、本発明はＥＴＣアンテナ装置に限定されるものではなく、他の衛星波、地上波を受信するための小型アンテナ装置全般への適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態によるアンテナ装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１に示すアンテナ装置の線Ａ−Ａ´による断面図である。
【図３】図１に示された接地導体基板に形成された、同軸ケーブル保持用の爪を説明するための斜視図である。
【図４】図１に示されたアンテナ装置を収容するためのケースの一例を示した図である。
【図５】従来のアンテナ装置の一例を説明するための部分断面図である。
【図６】図５に示された給電プローブのガイド部材を説明するための平面図（図ａ）及び側面図（図ｂ）である。
【符号の説明】
【００４１】
１０    アンテナ装置
１１、１０２    接地導体基板
１２、１０１    アンテナ素子
２０、１１０    同軸ケーブル
２１    芯線
２５、１０３    給電プローブ
３０、２００    ガイド部材
【図１】
2005223546.tif 000003
【図２】
2005223546.tif 000004
【図３】
2005223546.tif 000005
【図４】
2005223546.tif 000006
【図５】
2005223546.tif 000007
【図６】
2005223546.tif 000008