(57)【要約】      （修正有）【課題】２点給電方式の円偏波パッチアンテナのインピーダンスや軸比の補正が容易に行える車載用アンテナ装置を提供すること。【解決手段】アンテナ装置１には、回路基板に搭載された板金パッチアンテナであるアンテナ素子と、このアンテナ素子を矩形状に囲繞する板金の枠体とが具備されており、アンテナ素子には、放射導体板３５と、切起こし片である第１および第２の給電脚片や複数の取付脚片３８等が設けられている。放射導体板３５の外縁部には等間隔な４箇所に第１ないし第４の切欠３１〜３４が形成されており、第１および第２の切欠３１，３２の各最奥部は給電脚片の基端部なので給電部Ｐ１，Ｐ２となっている。そして、放射導体板３５の中心から各給電部Ｐ１，Ｐ２までの長さＤ１，Ｄ２を相違させてインピーダンスを補正し、かつ、放射導体板３５の中心から第３および第４の切欠３３，３４までの長さＤ３，Ｄ４を相違させて軸比を補正している。【選択図】図２
2007166388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地導体層および給電回路が設けられた回路基板と、この回路基板に搭載された金属板からなるアンテナ素子と、前記回路基板を保持すると共に前記アンテナ素子を矩形状に囲繞する金属板からなる枠体とを備え、
前記アンテナ素子には、前記接地導体層と所定の間隔を存して対向する金属平板からなり外縁部の９０度離れた位置関係にある２箇所に径方向に切れ込む第１の切欠および第２の切欠が形成された放射導体板と、この放射導体板の給電部となる前記第１および第２の切欠の各最奥部から前記回路基板側へ延出する一対の切起こし片として形成されて前記給電回路に接続された第１の給電脚片および第２の給電脚片と、前記放射導体板の外縁部の複数箇所から前記回路基板側へ延出する切起こし片として形成されて該回路基板に固定された複数の取付脚片とが設けられていると共に、前記放射導体板の中心から前記第２の切欠の最奥部までの長さが該中心から前記第１の切欠の最奥部までの長さよりもインピーダンス補正分だけ短く設定されており、かつ、前記枠体が前記矩形の長手方向を前記第１の切欠の切れ込み方向に沿わせると共に短手方向を前記第２の切欠の切れ込み方向に沿わせた配置となるように構成したことを特徴とする車載用アンテナ装置。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記放射導体板の外縁部に、前記第１の切欠と略対称な位置に第３の切欠を形成すると共に前記第２の切欠と略対称な位置に第４の切欠を形成し、前記放射導体板の中心から前記第３の切欠の最奥部までの長さが該中心から前記第４の切欠の最奥部までの長さよりも軸比補正分だけ短く設定されていることを特徴とする車載用アンテナ装置。
【請求項３】
請求項２の記載において、前記枠体に前記矩形の短辺側の側板と前記アンテナ素子との間に配置される仕切り板が設けられていることを特徴とする車載用アンテナ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項の記載において、前記回路基板のうち前記アンテナ素子の外方かつ前記枠体の内方となる領域に、外部アンテナと接続される前置増幅器が配設されていることを特徴とする車載用アンテナ装置。
【請求項５】
請求項４の記載において、車両のガラス面に取り付けられて前記放射導体板を該ガラス面と対向させると共に、前記外部アンテナが前記ガラス面に配設されたダイバーシティアンテナであることを特徴とする車載用アンテナ装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項の記載において、前記回路基板に前記接地導体層と対向する複数のランドが設けられており、これらランドに前記複数の取付脚片が半田付けされていることを特徴とする車載用アンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車室内に設置される小型のアンテナ装置に係り、特に、円偏波パッチアンテナとして動作する２点給電方式のアンテナ素子を備えた車載用アンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の車室内にＧＰＳ（全地球測位システム）用の受信アンテナやＥＴＣ（自動料金収受システム）用の送受信アンテナ等を設置することが一般化しつつある。このような車載用アンテナ装置には同軸ケ−ブル等を介して外部回路と接続されるアンテナ素子が具備されており、ＧＰＳ信号やＥＴＣ信号などの円偏波を受信したり送信する場合にはパッチアンテナ構造のアンテナ素子が多用されている。また、衛星波のように遠方から飛来する微弱電波は増幅してから外部回路へ伝送する必要があるため、アンテナ素子を搭載した回路基板に前置増幅器を実装すると共に、この回路基板に取り付けた板金製のシールド部材によって前置増幅器等の電子部品を電磁的にシールドするという構成の車載用アンテナ装置が広く知られている。
【０００３】
ところで、この種の車載用アンテナ装置のアンテナ素子として一般的な円偏波パッチアンテナには１点給電方式と２点給電方式とがあり、１点給電方式を採用すると給電回路が単純化できる等の利点があるが、２点給電方式を採用すると帯域幅が広がって軸比特性が向上できるという利点がある。そのため、２点給電方式のパッチアンテナは、ＧＰＳ信号のような微弱な円偏波を受信するアンテナ素子として好適とされている。
【０００４】
従来の２点給電方式の円偏波パッチアンテナは、放射導体が正方形（または円形）であって、この放射導体の２箇所の給電部は互いに９０度離れた位置関係にあり、これらの給電部に供給される給電信号の位相差が９０度となるように設定されている。また、放射導体は誘電体等からなる基板の片面に形成されており、この基板の他面にはほぼ全面に接地導体層が形成されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２９８３４２号公報（第３−４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述したようにアンテナ素子として２点給電方式の円偏波パッチアンテナを採用すると、軸比特性が良好となってアンテナ感度の向上を期待できるが、アンテナ素子以外の要因によってインピーダンスの整合不良や軸比の劣化が発生することもあり、その場合は適宜手段でインピーダンスや軸比の補正を行わねばならない。例えば、車載用のアンテナ装置としては小型のＧＰＳ用アンテナやＥＴＣ用アンテナのほかに、基地局から送信される地上波を受信するための比較的大型なダイバーシティアンテナも高い需要が見込まれるので、ＧＰＳ用等の小型のアンテナ装置の回路基板にダイバーシティアンテナの前置増幅器を配設しておけば、アンテナ機構が集約できて配線も簡素化されるため好ましい。ただし、この場合、前置増幅器を覆うシールド部材の平面視形状を円偏波パッチアンテナとは異形の長方形等にしておかないと小型化に支障をきたしてしまうため、グラウンドとして動作する該シールド部材が円偏波パッチアンテナのインピーダンス特性や軸比特性に悪影響を及ぼす可能性が高く、その補正が必要となる。しかしながら、従来例に係る２点給電方式の円偏波パッチアンテナでは、インピーダンスや軸比の補正を簡単に行うことができず、９０度位相差回路を設計変更する等の煩雑な作業を余儀なくされるため、コストアップや補正不良が発生しやすいという問題があった。
【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、２点給電方式の円偏波パッチアンテナのインピーダンスや軸比の補正が容易に行える車載用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】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明の車載用アンテナ装置では、接地導体層および給電回路が設けられた回路基板と、この回路基板に搭載された金属板からなるアンテナ素子と、前記回路基板を保持すると共に前記アンテナ素子を矩形状に囲繞する金属板からなる枠体とを備え、前記アンテナ素子には、前記接地導体層と所定の間隔を存して対向する金属平板からなり外縁部の９０度離れた位置関係にある２箇所に径方向に切れ込む第１の切欠および第２の切欠が形成された放射導体板と、この放射導体板の給電部となる前記第１および第２の切欠の各最奥部から前記回路基板側へ延出する一対の切起こし片として形成されて前記給電回路に接続された第１の給電脚片および第２の給電脚片と、前記放射導体板の外縁部の複数箇所から前記回路基板側へ延出する切起こし片として形成されて該回路基板に固定された複数の取付脚片とが設けられていると共に、前記放射導体板の中心から前記第２の切欠の最奥部までの長さが該中心から前記第１の切欠の最奥部までの長さよりもインピーダンス補正分だけ短く設定されており、かつ、前記枠体が前記矩形の長手方向を前記第１の切欠の切れ込み方向に沿わせると共に短手方向を前記第２の切欠の切れ込み方向に沿わせた配置となるように構成した。
【０００８】
このような構成の車載用アンテナ装置は、アンテナ素子が２点給電方式の板金パッチアンテナであって、その放射導体板の外縁部に一対の給電脚片に対応する一対の切欠が形成されているが、金属板からなる枠体がアンテナ素子を矩形状に囲繞しており放射導体板に対するグラウンドの影響に偏りが生じてしまうことを考慮して、各切欠の最奥部（給電部）から放射導体板の中心までの長さを相違させることでインピーダンスの補正を行っている。すなわち、放射導体板の電気的かつ空間的に直交する二つの共振モードのうち、前記矩形の長手方向に沿う共振モードは短手方向に沿う共振モードに比してグラウンドの影響を強く受けるため、仮に放射導体板の中心から各給電部までの長さが同等であるとインピーダンスの不整合が発生してリターンロスが増大してしまうが、第２の切欠の最奥部から放射導体板の中心までの長さを第１の切欠の最奥部から該中心までの長さに比して所定量短く設定するという補正を行えば、インピーダンスを整合させてリターンロスを低減させることができる。したがって、９０度位相差回路を設計変更する等の煩雑な補正作業を行う必要はなくなる。また、このアンテナ素子は取付脚片によって回路基板に安定的に固定できるため、機械的強度も確保しやすい。
【０００９】
上記の構成において、放射導体板の外縁部に、第１の切欠と略対称な位置に第３の切欠を形成すると共に第２の切欠と略対称な位置に第４の切欠を形成し、放射導体板の中心から第３の切欠の最奥部までの長さが該中心から第４の切欠の最奥部までの長さよりも軸比補正分だけ短く設定されていると、放射導体板の電気的かつ空間的に直交する二つの共振モードの共振長に所要の差を生じさせて軸比を補正することもできる。すなわち、前記矩形の長手方向に沿う共振モードは短手方向に沿う共振モードに比してグラウンドの影響を強く受けるため、仮に第３の切欠と第４の切欠の長さが同等であると、グラウンドの影響で両モードの共振周波数が相違して軸比が劣化してしまう。しかし、放射導体板の中心から第３の切欠の最奥部までの長さを該中心から第４の切欠の最奥部までの長さよりも軸比補正分だけ短く設定しておけば、９０度位相差回路を設計変更する等の煩雑な補正作業を行わなくても軸比を補正することができる。なお、この場合において、枠体に前記矩形の短辺側の側板とアンテナ素子との間に配置される仕切り板が設けられていると、枠体とアンテナ素子とが異形であることに起因する軸比の劣化が低減できるため好ましい。
【００１０】
また、上記の構成において、回路基板のうちアンテナ素子の外方かつ枠体の内方となる領域に、外部アンテナと接続される前置増幅器が配設されていると、アンテナ機構が集約できる多機能化が図れるため好ましい。例えば、車両のガラス面に取り付けられて放射導体板を該ガラス面と対向させる車載用アンテナ装置において、外部アンテナが該ガラス面に配設されたダイバーシティアンテナであれば、ダイバーシティアンテナの近傍にその前置増幅器を無理なく配置させることが可能となって受信信号の減衰が抑制できると共に、放射導体板を所望電波の飛来方向にほぼ正対させて感度を高めることができる。
【００１１】
また、上記の構成において、回路基板に接地導体層と対向する複数のランドが設けられており、これらランドに複数の取付脚片が半田付けされていると、各取付脚片と対向するランドとの間に静電容量が装荷されるため、アンテナ素子の小型化が促進できて好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の車載用アンテナ装置は、アンテナ素子が２点給電方式の板金パッチアンテナであって、その放射導体板の外縁部に一対の給電脚片に対応する一対の切欠が形成されているが、金属板からなる枠体がアンテナ素子を矩形状に囲繞しており放射導体板に対するグラウンドの影響に偏りが生じてしまうことを考慮して、各切欠の最奥部（給電部）から放射導体板の中心までの長さを相違させることでインピーダンスの補正を行っている。すなわち、放射導体板の電気的かつ空間的に直交する二つの共振モードのうち、前記矩形の長手方向に沿う共振モードは短手方向に沿う共振モードに比してグラウンドの影響を強く受けるため、放射導体板の中心から各給電部までの長さが同等であるとインピーダンスの不整合が発生してリターンロスが増大してしまうが、第２の切欠の最奥部から放射導体板の中心までの長さを第１の切欠の最奥部から該中心までの長さに比して所定量短く設定するという補正を行えば、インピーダンスを整合させてリターンロスを低減させることができる。したがって、インピーダンスの補正に９０度位相差回路を設計変更する等の煩雑な補正作業を行う必要がなくなって、インピーダンス特性が良好な円偏波パッチアンテナを安価に製造することができる。
【００１３】
また、かかる車載用アンテナ装置にあっては、放射導体板の外縁部に、第１の切欠と略対称な位置に第３の切欠を形成すると共に第２の切欠と略対称な位置に第４の切欠を形成し、放射導体板の中心から第３の切欠の最奥部までの長さを該中心から第４の切欠の最奥部までの長さよりも軸比補正分だけ短く設定しておくことにより、放射導体板の二つの共振モードの共振長に所要の差を生じさせて軸比を補正することもできる。したがって、軸比の補正に９０度位相差回路を設計変更する等の煩雑な補正作業を行う必要がなくなって、軸比特性が良好な円偏波パッチアンテナを安価に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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車載用アンテナ装置の分解斜視図、図２は該アンテナ装置の正面図、図３は該アンテナ装置をブラケットから外した状態を示す背面側の斜視図、図４は図３に対応する正面側の斜視図、図５は該アンテナ装置にダイバーシティアンテナの信号ケ−ブルをコネクタ接続した状態を示す背面側の斜視図、図６は図５から信号ケ−ブルおよびブラケットを省略してケ−ブル挿入部分を明示した説明図、図７は該アンテナ装置および該ダイバーシティアンテナの全体の配置を示す背面図、図８は図７に対応する正面図である。
【００１５】
これらの図に示すアンテナ装置１は、自動車のフロントガラス等のガラス面５０（図７，８参照）の車室側の面に装着して使用される車載用アンテナ装置であり、ガラス面５０の上端中央部に取り付けられるようになっている。このアンテナ装置１は、図示せぬ接地導体層や給電回路等が設けられた回路基板２と、回路基板２の一面（表面）に搭載されたＧＰＳ用のアンテナ素子３およびＥＴＣ用のアンテナ素子４と、回路基板２の他面（裏面）に搭載されたシールドカバー５と、回路基板２の一端部に固設されて送受信回路等の外部回路と接続されるコネクタ部６と、回路基板２を保持してアンテナ素子３，４を囲繞する板金製の枠体７と、地上デジタル波を受信する外部アンテナ用の図示せぬ前置増幅器および該前置増幅器のコネクタ端子１０などによって概略構成されている。すなわち、このアンテナ装置１は、ＧＰＳ用アンテナとＥＴＣ用アンテナを兼ね備えた統合アンテナ装置であると共に、外部アンテナである一対のダイバーシティアンテナ２０（図７，８参照）の前置増幅器を組み込んだ多機能なアンテナ装置となっている。
【００１６】
回路基板２には、アンテナ素子３，４と対向する領域に接地導体層が設けられていると共に、シールドカバー５に覆われた領域にアンテナ素子３，４用の電子回路部（給電回路を含む）が設けられている。この回路基板２の左右の辺縁部には、各ダイバーシティアンテナ２０用の前置増幅器および該前置増幅器のコネクタ端子１０が配設されており、回路基板２の２箇所の隅部を切り欠いて形成された逃げ部２ａの近傍に各コネクタ端子１０が実装されている。
【００１７】
アンテナ素子３は金属板のプレス加工等によって形成された板金パッチアンテナであり、ＧＰＳ信号の受信に好適な２点給電方式の円偏波パッチアンテナとして製造されている。このアンテナ素子３は、中央に正方形の開口部３０が形成されて外縁部の等間隔な４箇所に第１〜第４の切欠３１〜３４が形成された金属平板からなる放射導体板３５と、放射導体板３５の第１および第２の切欠３１，３２の各最奥部から回路基板２側へ延出する一対の切起こし片として形成された第１の給電脚片３６および第２の給電脚片３７と、放射導体板３５の四隅から回路基板２側へ延出する切起こし片として形成された４片の取付脚片３８と、開口部３０の周縁の等間隔な４箇所から回路基板２側へ延出する切起こし片として形成された４片の短絡脚片３９とによって構成されている。ここで、放射導体板３５は回路基板２上の接地導体層と所定の間隔を存して対向しており、各短絡脚片３９が該接地導体層に半田付けされている。また、一対の給電脚片３６，３７は、接地導体層とは非接触で回路基板２を貫通し、シールドカバー５に覆われた領域で給電回路に接続されている。また、各取付脚片３８は、接地導体層とは非接触で回路基板２を貫通し、シールドカバー５に覆われた領域で図示せぬランドに半田付けされているため、該ランドと該接地導体層との間に静電容量が装荷されることになってアンテナ素子３の小型化に寄与している。このように放射導体板３５の外縁部の４箇所と内縁部の４箇所がそれぞれ取付脚片３８と短絡脚片３９によってバランスよく保持されているため、このアンテナ素子３は回路基板２上に安定的に支持されている。
【００１８】
放射導体板３５の外形は略正八角形であり、取付脚片３８の存する四隅の辺を除く各辺の中央部が内方（径方向）へ切り欠かれて第１〜第４の切欠３１〜３４となっている。そして、第１の切欠３１の最奥部が第１の給電脚片３６の基端部であることから第１の給電部Ｐ１となり、同様に第２の切欠３２の最奥部が第２の給電脚片３７の基端部であることから第２の給電部Ｐ２となる。これら一対の給電部Ｐ１，Ｐ２には、位相が９０度ずれた給電信号が供給されるようになっているため、電気的かつ空間的に直交して振幅が同等の二つの共振モードで放射導体板３５を共振させて円偏波を放射させることができる。
【００１９】
ただし、アンテナ装置１には、ダイバーシティアンテナ２０の前置増幅器を電磁的にシールドするための板金製の枠体７が具備されており、グラウンドとして動作するこの枠体７がアンテナ素子３とは異形で該アンテナ素子３を囲繞しているため、枠体７の影響でアンテナ素子３のインピーダンス特性や軸比特性が若干劣化する可能性がある。そこで、本実施形態例では、各給電部Ｐ１，Ｐ２である第１および第２の切欠３１，３２から放射導体板３５の中心までの長さを所定量異ならせることによってインピーダンスの補正を行い、かつ、第３および第４の切欠３３，３４から放射導体板３５の中心までの長さを所定量異ならせることによって軸比の補正を行っている。すなわち、アンテナ素子３を矩形状に囲繞している枠体７の側板７１，７２は、長辺側の一対の側板７１が第１および第３の切欠３１，３３の切れ込み方向に沿って延び、かつ短辺側の一対の側板７２が第２および第４の切欠３２，３４の切れ込み方向に沿って延びているので、放射導体板３５を励振させると長辺側の側板７１に沿う共振モードが短辺側の側板７２に沿う共振モードに比してグラウンドの影響を強く受けることになる。したがって、仮に放射導体板３５の中心から各給電部Ｐ１，Ｐ２までの長さが同等であるとインピーダンスの不整合が発生してリターンロスが増大してしまうが、図２に示すように、放射導体板３５の中心Ｏから第２の切欠３２の最奥部（第２の給電部Ｐ２）までの長さＤ２を該中心Ｏから第１の切欠３１の最奥部（第１の給電部Ｐ１）までの長さＤ１に比して所定量短く設定するという補正を行えば、インピーダンスを整合させてリターンロスを低減させることができる。また、仮に放射導体板３５の中心Ｏから第３の切欠３３の最奥部までの長さＤ３と第４の切欠３４の最奥部までの長さＤ４とが同等であると、両モードの共振周波数が相違して軸比が劣化してしまうが、予め長さＤ３を長さＤ４よりも適宜寸法だけ短く設定しておけば、かかる軸比の劣化を補正することができる。なお、この枠体７には短辺側の側板７２と平行に一対の仕切り板７３が付設されており、これら仕切り板７３を側板７２とアンテナ素子３との間に配置させることでシールド効果を高めているため、側板７１と仕切り板７３とで画成される略正方形の空間内にアンテナ素子３を配置させることができ、これによっても枠体７に起
因する軸比の劣化が抑えられている。
【００２０】
アンテナ素子４は、金属板のプレス加工等によって形成された板金パッチアンテナであり、ＥＴＣ信号の受信に好適な２点給電方式の円偏波パッチアンテナとして製造されているため、ＧＰＳ用のアンテナ素子３に比べて小径かつ低背である。このアンテナ素子４は、金属平板からなり外縁部の等間隔な４箇所に切欠４２を有する放射導体板４１と、この放射導体板４１の外縁部の９０度離れた位置関係にある２箇所の切欠４２の各最奥部から回路基板２側へ延出する一対の切起こし片として形成された第１の給電脚片４３および第２の給電脚片４４と、放射導体板４１の四隅から回路基板２側へ延出する切起こし片として形成された４片の取付脚片４５とによって構成されており、ＧＰＳ用のアンテナ素子３の開口部３０内に放射導体板４１を臨出させている。また、一対の給電脚片４３，４４は、接地導体層とは非接触で回路基板２を貫通し、シールドカバー５に覆われた領域で給電回路に接続されている。また、各取付脚片４５は、接地導体層とは非接触で回路基板２を貫通し、シールドカバー５に覆われた領域で図示せぬランドに半田付けされているため、該ランドと該接地導体層との間に静電容量が装荷されることになってアンテナ素子４の小型化に寄与している。このように放射導体板４１の外縁部の４箇所が取付脚片４５によってバランスよく保持されているため、このアンテナ素子４は回路基板２上に安定的に支持されている。
【００２１】
アンテナ素子４の放射導体板４１は回路基板２上の接地導体層と所定の間隔を存して対向しているが、回路基板２とアンテナ素子３の放射導体板３５との間隔に比べて、回路基板２と放射導体板４１との間隔は狭くなっている。つまり、放射導体板４１は開口部３０を有する放射導体板３５よりも高さ寸法が小さい。こうすることで、同調周波数が異なる２種類のアンテナ素子３，４を回路基板２上にスペース効率よく配置させることができると共に、各放射導体板３５，４１から放射される電波の干渉に起因するノイズの発生が抑制できる。なお、アンテナ素子３にはアンテナ素子４を包囲するように４片の短絡脚片３９が設けられているので、これら短絡脚片３９のシールド効果によっても両アンテナ素子３，４どうしの電磁的なアイソレーションは高められている。
【００２２】
枠体７の短辺側の各側板７２には、上方が開放端となっている切欠７４や、下方が開放端となっている略Ｌ字形の切欠溝７５が形成されている。また、枠体７には各側板７２から内方へ延出する切起こし片として、支持片７６、折曲舌片７７および係止片７８が折曲形成されている。支持片７６は側板７２に対して略直角に折曲された切起こし片であって、回路基板２の逃げ部２ａ内に臨出しているが、この支持片７６の一部は逃げ部２ａ近傍で回路基板２を上から支えている。折曲舌片７７は側板７２から内方へ斜めに延出する切起こし片であって、回路基板２を下から支えており、この折曲舌片７７の先端部はコネクタ端子１０の近傍に位置している。係止片７８は側板７２から内方へ略ハ字形に延出する切起こし片であって、回路基板２を上から支えている。このように支持片７６および係止片７８と折曲舌片７７とで回路基板２の左右の辺縁部を板厚方向に挟持しているため、枠体７は回路基板２を容易かつ確実に保持することができる。なお、枠体７は回路基板２の接地回路等と半田付けによって接続されている。
【００２３】
枠体７の切欠溝７５は、折曲舌片７７が切り起こされたことによって側板７２に生じる空所を含む略Ｌ字形の切欠であり、この切欠溝７５に挿入したダイバーシティアンテナ２０の信号ケ−ブル２１が折曲舌片７７に案内されてコネクタ端子１０へ導かれるようになっている。すなわち、図７，８に示すように、アンテナ装置１が装着されているガラス面５０の上端中央部の左右両側には、一対のダイバーシティアンテナ２０が例えばフィルムアンテナとして配設されているので、各ダイバーシティアンテナ２０から導出された信号ケ−ブル２１の出力端部を、回路基板２に実装されている一対のコネクタ端子１０にコネクタ接続する必要がある。枠体７に設けられた切欠溝７５および折曲舌片７７は、かかる信号ケ−ブル２１の接続作業を円滑に行うためのものである。また、折曲舌片７７に沿って導かれる信号ケ−ブル２１は金属板のシャープエッジとの接触が回避できるため、走行中の振動などによって信号ケ−ブル２１が損傷する虞もない。
【００２４】
このように本実施形態例に係るアンテナ装置１は、回路基板２上にアンテナ素子３，４を配設してＧＰＳ信号の受信とＥＴＣ信号の送受信が行えるようにしてあると共に、地上デジタル波を受信するダイバーシティアンテナ２０用の前置増幅器および該前置増幅器のコネクタ端子１０を回路基板２の左右の辺縁部に配設してアンテナ機構を集約しているため、多機能で配線が簡素化できてスペースファクタも良好な優れた車載用アンテナ装置となっている。また、このアンテナ装置１はフロントガラス等のガラス面５０に装着され、アンテナ素子３，４の放射導体板を３５，４１をガラス面５０に対向させているので、これら放射導体板３５，４１をＧＰＳ信号やＥＴＣ信号の飛来方向にほぼ正対させることができて良好な感度が期待できる。しかも、ガラス面５０には、図７，８に示すように、各ダイバーシティアンテナ２０がアンテナ装置１の近傍の左右両側に配設されているので、各ダイバーシティアンテナ２０の近傍にその前置増幅器を配置させることができ、それゆえ受信した地上デジタル波の信号の減衰を抑制することができる。
【００２５】
また、このアンテナ装置１はアンテナ素子３の放射導体板３５の開口部３０内に、小径かつ低背なアンテナ素子４の放射導体板４１を臨出させるという配置にしてあるため、各アンテナ素子３，４を回路基板２上にスペース効率よく配置させることができて小型化が容易であると共に、回路基板２に対して放射効率を確保するための煩雑な加工（板厚を部分的に変更する等の加工）を行う必要がない。そして、回路基板２上におけるアンテナ素子３，４の高さ寸法を相違させて放射導体板３５，４１を異なる平面内に保持し、かつ、アンテナ素子３の開口部３０の周縁に沿って複数の短絡脚片３９でアンテナ素子４を包囲しているため、アンテナ素子３，４どうしの電磁的なアイソレーションが高まっている。したがって、各放射導体板３５，４１から放射される電波の干渉に起因するノイズの発生が効果的に抑制されている。なお、これらのアンテナ素子３，４はいずれも板金パッチアンテナなので製造が容易であり、機械的強度も確保しやすい。また、アンテナ素子３，４は２点給電方式の円偏波パッチアンテナなので、広帯域化や軸比特性の向上が図りやすい。
【００２６】
ただし、このアンテナ装置１では、ダイバーシティアンテナ２０用の前置増幅器のシールド部材である枠体７がアンテナ素子３とは異形で該アンテナ素子３を囲繞している関係上、枠体７がアンテナ素子３のインピーダンス特性や軸比特性に悪影響を及ぼす可能性があるため、その補正を考慮したうえで放射導体板３５の径寸法や各給電部Ｐ１，Ｐ２の位置を設定している。つまり、アンテナ素子３は、放射導体板３５の中心Ｏから第２の給電部Ｐ２（第２の切欠３２の最奥部）までの長さＤ２を該中心Ｏから第１の給電部Ｐ１（第１の切欠３１の最奥部）までの長さＤ１に比して所定量短く設定することによってインピーダンスの補正を行っていると共に、放射導体板３５の中心Ｏから第３の切欠３３の最奥部までの長さＤ３を該中心Ｏから第４の切欠３４の最奥部までの長さＤ４よりも所定量短く設定することによって軸比の補正を行っているので、９０度位相差回路を設計変更する等の煩雑な補正作業を行うことなく良好なインピーダンス特性や軸比特性が得られるようになっている。また、枠体７に付設した仕切り板７３を側板７２とアンテナ素子３との間に配置させることによって、シールド効果を高めているだけでなく、枠体７に起因する軸比の劣化も抑制している。
【００２７】
また、このアンテナ装置１では、回路基板２の片面に支持片７６および係止片７８を係合させて他面に折曲舌片７７を係合させることによって、回路基板２の左右の辺縁部を板厚方向に挟持するという簡素な支持構造を採用しているため、枠体７は回路基板２を容易かつ確実に保持することができる。しかも、支持片７６がコネクタ端子１０の近傍かつ裏側から回路基板２を支持しているため、ダイバーシティアンテナ２０の信号ケ−ブル２１をコネクタ端子１０にコネクタ接続させる際に回路基板２が押し込まれても、裏側から支持片７６に支持されている回路基板２には撓みが発生せず、よって回路基板２や実装部品の損傷を回避できて信頼性が高まっている。
【００２８】
また、このアンテナ装置１では、ダイバーシティアンテナ２０用の前置増幅器のシールド部材である枠体７が、ダイバーシティアンテナ２０用の信号ケ−ブル２１をコネクタ端子１０へ導く機能も併せ持っている。すなわち、信号ケ−ブル２１が枠体７の切欠溝７５や折曲舌片７７を経由してコネクタ端子１０へ導かれるようになっているため、この信号ケ−ブル２１は損傷の虞なく円滑にコネクタ端子１０にコネクタ接続できるようになっている。
【００２９】
なお、上記実施形態例ではガラス面５０に装着されるアンテナ装置１について説明しているが、ガラス装着型でない据置き型のアンテナ装置であっても本発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態例に係るアンテナ装置の分解斜視図である。
【図２】該アンテナ装置の正面図である。
【図３】該アンテナ装置をブラケットから外した状態を示す背面側の斜視図である。
【図４】図３に対応する正面側の斜視図である。
【図５】該アンテナ装置にダイバーシティアンテナの信号ケ−ブルをコネクタ接続した状態を示す背面側の斜視図である。
【図６】図５から信号ケ−ブルおよびブラケットを省略してケ−ブル挿入部分を明示した説明図である。
【図７】該アンテナ装置および該ダイバーシティアンテナの全体の配置を示す背面図である。
【図８】図７に対応する正面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  アンテナ装置
２  回路基板
３，４  アンテナ素子
５  シールドカバー
７  枠体
１０  コネクタ端子
２０  ダイバーシティアンテナ
２１  信号ケ−ブル
３０  開口部
３１〜３４  第１〜第４の切欠
３５  放射導体板
３６  第１の給電脚片
３７  第２の給電脚片
３８  取付脚片
３９  短絡脚片
４１  放射導体板
４３  第１の給電脚片
４４  第２の給電脚片
４５  取付脚片
５０  ガラス面
７１，７２  側板
７３  仕切り板
Ｐ１，Ｐ２  給電部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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