(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘリカルアンテナである柱形状のアンテナと、該アンテナを支持したケースと、前記ケースに設けた導電性のグランド板とを含むアンテナ装置に於いて、
前記ケースは、前記アンテナを一軸と平行な一軸方向へ立設して支持したケース部と、該ケース部の上面から前記アンテナを立設した状態で前記ケースを設置するよう前記上面と対向する前記ケース部の下面に設けた設置部とを有し、
前記ケース部及び前記設置部は、前記一軸と直交する方向において前記一軸と直交する前記アンテナの断面形状よりも大きい断面形状を有し、
前記グランド板は、前記一軸と直交する方向において前記一軸と直交する前記アンテナの断面形状よりも大きい断面形状をもちかつ前記ケース部の前記下面と対向している前記設置部の底面に設けられている平板形状の主板部と、前記主板部から前記一軸と直交する前記アンテナの断面形状の外周よりも大きい位置にかつ前記設置部の範囲内で前記ケース部の前記下面側へ延在している副板部とを有することを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
請求項１記載のアンテナ装置において、前記主板部と前記副板部とは、これらが一枚に板部材によって一体に作られており、前記副板部が前記主板部の周端辺から折り曲げられることにより、もしくは前記主板部を切り起こすことにより形成されていることを特徴とするアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人工衛星からの電波（以下「衛星波」とも呼ぶ。）又は地上での電波（以下「地上波」とも呼ぶ。）を受信してデジタルラジオ放送を聴取することが可能なデジタルラジオ受信機に用いられるアンテナ装置に属する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、人工衛星からの電波（衛星波）又は地上波を受信して、デジタルラジオ放送を聴取可能にしたデジタルラジオ受信機が開発され、米国において実用化されようとしている。
【０００３】
このデジタルラジオ受信機は、自動車等の移動局に搭載され、周波数が約２．３ＧＨｚの電波を受信してラジオ放送を聴取することが可能である。すなわち、デジタルラジオ受信機は、モバイル放送を聴取することが可能なラジオ受信機である。尚、地上波は、衛星波を一旦、地球局で受信した後、周波数を若干シフトしたものである。
【０００４】
このような、約２．３ＧＨｚの周波数の電波を受信するためには、自動車の車外にアンテナを設置する必要がある。そのようなアンテナとしては、種々の構造のものが考えられるが、平面型（平板型）ではなくスティック型とすることが一般的である。
【０００５】
また、周知のように、自由空間に放射される電磁波は、波の進行方向と直角な面内に振動する電界と磁界をもった横波で、電界と磁界はその面内で強さが変化するが、これを偏波という。衛星波は円偏波であるのに対して、地上波は直線偏波である。
【０００６】
図７に示したアンテナ装置は、衛星波を受信するための柱形状のヘリカルアンテナ（以下、アンテナと呼ぶ）２１と、このアンテナ２１を立設して支持したケース２３と、さらに、アンテナ２１を立設した状態で、ケース２３を設置するケース２３の設置部２５に設けた導電性のグランド板３１と、電源電圧を供給するケーブル３３とを備えている。
【０００７】
グランド板３１は、図８にも示すように、一軸Ｘと平行な一軸Ｘ方向と直交する方向におけるアンテナ２１の断面形状よりも大きくかつ一軸方向と直交する向きに設置されるように平板形状を呈している。このグランド板３１は、アンテナ２１が受信する電波の感度を維持するために採用されている。
【０００８】
即ち、アンテナ２１には、このアンテナ２１の一軸方向の先端側（以下、前方側と呼ぶ）から受信される電波と、アンテナ２１の設置部２５側（以下、後方側と呼ぶ）から受信される電波とがある。これらの前方側及び後方側の電波は、後方側で受信される電波を少なくすることが望ましい。したがって、前方側及び後方側の電波は、比率が大きいほどアンテナ２１が受信する電波の感度が向上する。
【０００９】
このようなアンテナ２１で受信された衛星波は、移相器によって位相をシフトすることにより位相を一致させて（調整して）合成された後、ケース２３内に設けられている、図示しない低雑音増幅器（ＬＮＡ）によって増幅され、受信機本体へ送られる。ここで、アンテナ２１と移相器とＬＮＡとの組合せは、アンテナ装置と呼ばれる。
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように、従来のアンテナ装置では、ケース２３上にアンテナ２１を立設して電波を受信するように構成し、平板形状のグランド板によって後方側から受信される電波をアースさせることによってアンテナ２１の感度を向上するようにしているが、グランド板が平板形状であるために、アンテナ２１の後方側の周囲からも電波が受信されてしまい、前方側及び後方側の比率が小さいのでグランドノイズを低減することができず、さらにアンテナ感度を、向上できないという問題がある。
【００１１】
それ故に、本発明の課題は、アンテナの前方側及び後方側の比率を大きく改善でき、グランドノイズを低減し、アンテナ感度をさらに向上することができるアンテナ装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、ヘリカルアンテナである柱形状のアンテナ（１）と、該アンテナ（１）を支持したケース（３）と、前記ケース（３）に設けた導電性のグランド板（１１又は１８）とを含むアンテナ装置に於いて、前記ケース（３）は、前記アンテナを一軸（Ｘ）と平行な一軸（Ｘ）方向へ立設して支持したケース部（４）と、該ケース部（４）の上面（４ａ）から前記アンテナ（１）を立設した状態で前記ケース（３）を設置するよう前記上面（４ａ）と対向する前記ケース部（４）の下面（４ｂ）に設けた設置部（５）とを有し、前記ケース部（４）及び前記設置部（５）は、前記一軸と直交する方向において前記一軸（Ｘ）と直交する前記アンテナの断面形状よりも大きい断面形状を有し、前記グランド板（１１又は１８）は、前記一軸と直交する方向において前記一軸（Ｘ）と直交する前記アンテナの断面形状の外周よりも大きい断面形状をもちかつ前記ケース部（４）の前記下面（４ｂ）と対向している前記設置部（５）の底面（５ａ）に設けられている平板形状の主板部（１１ａ）と、前記主板部（１１ａ）から前記一軸（Ｘ）と直交する前記アンテナ（１）の断面形状よりも大きい位置にかつ前記設置部（５）の範囲内で前記ケース部（４）の前記下面（４ｂ）側へ延在している副板部（１１ｂ）とを有するアンテナ装置が得られる。
【００１３】
尚、上記括弧内の符号は、本発明の理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、これらに限定されないのは勿論である。
【００１４】
【作用】
受信された電波は、アンテナによって受信される。グランド板は、主板部によって後方側から受信される電波をアースさせる。また、副板部は、主板部の周囲辺上からアンテナへ向かって受信される電波をアースさせる。
【００１５】
この結果、後方側から受信される電波は主板部及び副板部によってアースすることができるので、前方側及び後方側の電波は比率が大きくなりアンテナの感度を向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態例について詳細に説明する。図１は、本発明に係るアンテナ装置の第１実施の形態を示している。図２乃至図４は、図１に示したグランド板を示している。
【００１７】
図１を参照して、本発明の第１実施の形態に係るアンテナ装置は、柱形状のヘリカルアンテナ（以下、アンテナと呼ぶ）１と、このアンテナ１を立設して支持したケース３と、ケース３に設けた導電性のグランド板とを備えている。
【００１８】
ケース３は、アンテナ１を一軸Ｘと平行な一軸Ｘ方向へ立設して支持したケース部４と、ケース部４の上面４ａからアンテナ１を立設した状態でケース３を設置するよう上面４ａと対向するケース部４の下面４ｂに設けた設置部５とを有する。ケース部４及び設置部５は、一軸Ｘと直交する方向において一軸Ｘと直交するアンテナの断面形状の外周よりも大きい断面形状を有する。
【００１９】
グランド板１１は、図２乃至図４にも示すように、一軸Ｘと直交する方向において一軸Ｘと直交するアンテナの断面形状よりも大きい断面形状をもちかつケース部４の下面４ｂと対向している設置部５の底面５ａに設けられている平板形状の主板部１１ａと、主板部１１ａの周端辺から設置部５の範囲内でケース部４の下面４ｂ側へ延在している複数の副板部１１ｂとを有する。
【００２０】
グランド板１１には、所定個所に複数の穴１１ｃが形成されており、これらの穴１１ｃにネジを通すことによって設置部５に固定されている。
【００２１】
主板部１１ａと副板部１１ｂとは、これらが一枚の板部材によって一体に作られており、主板部１１ａの一辺よりも短い副板部１１ｂが主板部１１ａの一面上へ折り曲げられて形成されている。即ち、四ヶ所に形成されている主板部１１ａは、図示したほぼ四角形を呈する平板であり、副板部１１ｂが主板部１１ａの四辺のそれぞれから主板部１１ａの一面上へ折り曲げられている。したがって、この実施の形態例における副板部１１ｂは、設置部５の範囲内で主板部１１ａから一軸Ｘと直交する方向において一軸Ｘと直交するアンテナ１の断面形状の外周よりも大きい位置においてケース部４の下面４ｂ側へ延在している。なお、ケース３には、受信機本体に接続するように電源電圧を供給するケーブル１３が接続されている。
【００２２】
グランド板１１は、アンテナ１が受信する電波の感度を維持するために採用されている。即ち、アンテナ１には、このアンテナ１の一軸Ｘ方向の先端側（以下、前方側と呼ぶ）から受信される電波と、アンテナ１の一軸Ｘ方向の下端側（以下、後方側と呼ぶ）から受信される電波とがある。これらの前方側及び後方側の電波は、後方側で受信される電波を少なくすることが望ましい。したがって、前方側及び後方側の電波は、比率が大きいほどアンテナ１が受信する電波の感度が向上する。
【００２３】
第１実施の形態例におけるアンテナ装置では、ケース３上にアンテナ１を立設して電波を受信するように構成しているので、グランド板１１の平板形状の主板部１１ａによって後方側から受信される電波をアースさせる。また、副板部１１ｂは、主板部１１ａの周囲辺上からアンテナ１へ向かって受信される電波をアースさせる。
【００２４】
この結果、後方側から受信される電波は、主板部１１ａ及び副板部１１ｂによってアースすることができるので、前方側及び後方側の電波は、比率が大きくなるのでグランドノイズを低減し、アンテナ１の感度を向上させることができる。
【００２５】
アンテナ１としては、たとえば絶縁性の円筒または円柱の部材であり、柱状部材の外周面上に導体をヘリックス状に巻いた構造となっている。柱状部材の材料としてはプラスチックなどの絶縁材料が使用される。
【００２６】
導体は、絶縁シートに複数本の導体パターンを印刷したものもしくは導電性を有する線条部材を柱状部材に巻くようにしたものを採用する。このような構造のヘリカルアンテナにおいては、その共振周波数が柱状部材の高さ（長さ）、直径、および誘電率等によって決定される。
【００２７】
導体によって受信された電波は、ケース３内に設けられている、図示しない移相器によって位相をシフトすることにより位相を一致させて（調整して）合成された後、図示しない低雑音増幅器（ＬＮＡ）によって増幅され、受信機本体へ送られる。
【００２８】
図５は、本発明のアンテナ装置における第２実施の形態例を示している。図６は、図５に示したグランド板が曲げ加工される前の形態を示している。なお、第２実施の形態例では、第１実施の形態例のアンテナ１、ケース３、及びケース１の設置部５を採用するので、これらの説明については同じ符号を付して説明を省略する。
【００２９】
図５及び図６を参照して、グランド板１８は、主板部１８ａと副板部１８ｂとを有している。主板部１８ａと副板部１８ｂとは、これらが一枚の板部材によって一体に作られており、主板部１８ａの四辺の長さと同じ長さに形成されている副板部１８ｂが主板部１８ａの一面上へ折り曲げられて環状に形成されている。即ち、副板部１８ｂは、主板部１８ａの四辺のそれぞれから主板部１８ａの一面上へ折り曲げられている。したがって、この実施の形態例における副板部１８ｂは、設置部５の範囲内で主板部１８ａから一軸Ｘと直交する方向において一軸Ｘと直交するアンテナ１の断面形状の外周よりも大きい位置においてケース部４の下面４ｂ側へ延在している。
【００３０】
以上、本発明について好ましい実施の形態によって説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に限定しないのは勿論である。例えば、主板部１１ａ，１８ａは、ほぼ正方形としているが、その他の多角形であってもよく、また円形、楕円形などでもよい。
【００３１】
さらに、副板部１１ｂ，１８ｂは、上記実施の形態例においては、主板部１１ａ，１８ａの４つの周端辺にそれぞれ形成されているが、一軸Ｘと直交する方向において一軸Ｘと直交するアンテナ１の断面形状よりも大きい位置において主板部１１ａ，１８ａを切り起こすことにより副板部１１ｂ，１８ｂを任意の形態に形成しても良いのは勿論である。
【００３２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明では、副板部がアンテナの後方側を覆う位置まで高く形成されていないので、グランドノイズを低減することができることから、ヘリカルアンテナの感度を改善することができる。さらに、グランド板は、平板形状である主板部によって、アンテナの後方側から受信される電波をアースするとともに、アンテナの後方側の周囲からも電波を副板部によってアースするので、グランドノイズ低減することができる。
【００３３】
したがって、前方側及び後方側の比率が大きくなるので、アンテナの感度を、さらに向上することができる。
【００３４】
また、本発明では、ラジオセット近傍でアンテナを動作させる場合に、セットからの不要輻射の影響を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施の形態に係るアンテナ装置の一部を断面して示した正面図である。
【図２】  図1に示したグランド板の平面図である。
【図３】  図1に示したグランド板の左側面図である。
【図４】  図1に示したグランド板の正面図である。
【図５】  本発明の第２実施の形態に係るアンテナ装置におけるグランド板を示す斜視図である。
【図６】  図5に示したグランド板の展開図である。
【図７】  従来のアンテナ装置の構成を示す正面図である。
【図８】  図７に示したグランド板を示す斜視図である。
【符号の説明】
１，２１    アンテナ
３，２３    ケース
４ ケース部
４ａ ケース部の上面
４ｂ ケース部の下面
５，２５    設置部
５ａ 設置部の底面
１１，１８，３１    グランド板
１１ａ，１８ａ    主板部
１１ｂ，１８ｂ    副板部
Ｘ 一軸
【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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