JP2012080388A

JP2012080388A - アンテナ装置

Info

Publication number: JP2012080388A
Application number: JP2010224711A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Aizawa; 俊明相澤; Tomohiro Shinkawa; 智大新川; Junichi Noro; 順一野呂
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2010-10-04
Filing date: 2010-10-04
Publication date: 2012-04-19
Also published as: EP2437347A1; CN102447164A; US20120081256A1

Abstract

【課題】ＡＭ／ＦＭ放送波等の中波〜超短波を感度良く受信可能で、デザイン性に優れたアンテナ装置を提供する。
【解決手段】アンテナ装置は、後方に向けて拡幅するとともに、長手方向中心軸に沿って後方に向けて流線型状に隆起して形成されたアンテナカバー１０と、アンテナカバー１０が水密に取り付けられるアンテナベース２０と、アンテナカバー１０とアンテナベース２０で形成された空間に収納されるアンテナ部と、を備える。そして、アンテナ部が、アンテナベース２０に立設され、アンテナカバー１０の隆起部に対応する空間に収納された巻き付け部材３１１に、中波から超短波の周波数帯域に対応する所定長のアンテナ線３１２を上下方向に所定の線間ピッチで巻回した構成を有している。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両等に設置される車載用のアンテナ装置に関し、特に、ＡＭ／ＦＭ放送波等の中波〜超短波（３００ｋＨｚ〜３００ＭＨｚ）を受信可能なシャークフィン型のアンテナ装置に関する。

従来、ＡＭ／ＦＭ放送波を受信可能な車載用アンテナ装置としては、伸縮自在のロッド型のもの（以下、ロッドアンテナ）が一般的である。このロッドアンテナのエレメント長（ロッド長）は、ＦＭ波の波長λの１／４程度（例えば、共振周波数を５０ＭＨｚとしたとき１．５ｍ）とされる。この場合、ＦＭ波の周波数帯域に適合したアンテナエレメントをＡＭ波の受信に適用することとなり、共振周波数が整合しないので、感度を確保すべくＡＭ波用の共振回路や増幅回路が用いられる。
また、絶縁性のロッドにアンテナエレメント（導線）を螺旋状に巻き付けてアンテナ長を２００〜４００ｍｍ程度に短縮したもの（以下、ヘリカルアンテナ）も知られている。

一方、ＧＰＳ（Global Positioning System）用、携帯電話用又はリモコンエンジンスタータ用などの複数の周波数帯域の電波を受信可能な複合型の車載用アンテナ装置が提案されている（例えば特許文献１）。特許文献１に記載のアンテナ装置は、その外観形状からシャークフィン型と呼ばれている（以下、シャークフィンアンテナ）。

上述したロッドアンテナ（又はヘリカルアンテナ）は、車両から突出して取り付けられるため、車両の外観が損なわれるとともに、屋根等の障害物がある駐車場への車庫入れ時にロッドが障害物に衝突して折損する虞がある。また、ロッドアンテナは、アンテナ長が長いため、走行中に風切り音が発生してしまい、運転手や同乗者に不快感を与えかねない。さらには、ロッドアンテナは、着脱が比較的容易であり、盗難にあいやすいという問題もある。
シャークフィンアンテナによれば、ロッドアンテナ（又はヘリカルアンテナ）に比較してアンテナ高さが低くなるので、車両との一体感が得られ外観が向上される等、上記問題点を解消できる。また、アンテナ部品点数が減少するため、ロッドアンテナに比較してコストを低減できるという利点もある。

特表２００９−５１４２５３号公報

しかしながら、シャークフィンアンテナにおいては、アンテナ高さが低く、内部の収納空間が制限されるため、ＡＭ／ＦＭ放送用の比較的長いアンテナエレメントを収容することが困難である。また、シャークフィン状のアンテナカバーの内面にアンテナパターンを貼着したものもあるが、十分なエレメント長が確保できていないため、ロッドアンテナよりも受信感度が著しく低下してしまい、実用性に乏しい。そのため、ＡＭ／ＦＭ放送用のアンテナ装置としては未だロッドアンテナ又はヘリカルアンテナが主流となっている。

本発明は、上記課題を解決すべくなされたもので、ＡＭ／ＦＭ放送波等の中波〜超短波を感度良く受信可能で、デザイン性に優れたアンテナ装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、後方に向けて拡幅するとともに、長手方向中心軸に沿って後方に向けて流線型状に隆起して形成されたアンテナカバーと、
前記アンテナカバーが水密に取り付けられるアンテナベースと、
前記アンテナカバーと前記アンテナベースで形成された空間に収納されるアンテナ部と、を備えたアンテナ装置において、
前記アンテナ部が、前記アンテナベースに立設され、前記アンテナカバーの隆起部に対応する空間に収納された巻き付け部材に、中波から超短波の周波数帯域に対応する所定長のアンテナ線を上下方向に所定の線間ピッチで巻回した構成を有していることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のアンテナ装置において、前記アンテナ線が、一端側から第１の線間ピッチで巻回され、他端側の数ターンが前記第１の線間ピッチと異なる第２の線間ピッチで巻回されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のアンテナ装置において、前記アンテナ部が、ＡＭ／ＦＭ放送波を受信可能であることを特徴とする。

本発明によれば、十分なエレメント長が確保されるので、ＡＭ／ＦＭ放送波等の中波〜超短波を感度良く受信することができる。また、シャークフィン型となっているので、デザイン性が向上し、ロッドアンテナの欠点を解消できる。
したがって、ＡＭ／ＦＭ放送波等の中波〜超短波を感度良く受信可能で、デザイン性に優れたアンテナ装置が提供される。

実施形態に係るアンテナ装置の外観図である。実施形態に係るアンテナ装置の内部構造を示す図である。ＡＭ／ＦＭ放送用のアンテナ部の拡大図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は実施形態に係るアンテナ装置の外観を示す図で、図２はアンテナ装置の内部構造を示す図である。本実施形態のアンテナ装置１は、ＧＰＳ用、デジタルテレビ放送用及びＡＭ／ＦＭ放送用の複数の周波数帯域の電波を受信可能な複合型のアンテナ装置であり、例えば車両のルーフ等の設置面に固定されるものである。

図１、２に示すように、アンテナ装置１は、アンテナカバー１０、アンテナベース２０、及びアンテナ部３０を備えて構成されている。
アンテナカバー１０は、例えば合成樹脂製であり、後方に向けて拡幅するとともに、長手方向中心軸ＡＸに沿って後方に向けて流線型状に隆起して形成されている。例えば、アンテナカバー１０（アンテナ装置１）の外径寸法は、長さ：１４５ｍｍ、幅：７５ｍｍ、高さ：６０ｍｍであり、アンテナカバー１０の隆起部１０ａの寸法は、長さ：７０ｍｍ、幅：２０ｍｍ、高さ：３５ｍｍである。すなわち、アンテナカバー１０は、車両の外観が損なわれないように、低姿勢のシャークフィン状に形成されている。
また、アンテナカバー１０は、下面が開放された薄肉の成型品とされ、下面開口にアンテナベース２０が嵌合されたときに、アンテナ部３０の収納空間が形成されるようになっている。

アンテナベース２０は、ベース部材２１と、このベース部材２１の上面に敷設され、ベース部材２１と電気的に接続されるアンテナ基板２２、２３を備えている。
ベース部材２１は、例えば金属製で、アンテナカバー１０の下面開口に合致する形状を有している。また、ベース部材２１には樹脂製の保護部材が周設されており、アンテナカバー１０を水密に嵌合可能となっている。
図示を省略するが、ベース部材２１の下面には下方に向けて突出部が形成されている。この突出部が設置面（車両のルーフ等）に形成された固定用開口（図示略）に挿嵌され、ベース部材２１と固定部材（図示略）によって設置面を狭持することにより、アンテナ装置１が設置面に固定される。このとき、ベース部材２１は設置面と電気的に接続され、車両のボディを介して接地される。

アンテナ基板２２、２３は、特定周波数の電波だけを選択的に受信するための同調回路や増幅回路を有し、ベース部材２１の上面に、例えばねじ止めにより固定される。このアンテナ基板２２、２３にアンテナ部３０が実装される。アンテナ基板２２、２３には給電線（図示略、例えば同軸ケーブル）が接続されており、この給電線を介して、アンテナ部３０で電波を受信することにより発生した電力が車両内に設置された受信機に伝送される。

アンテナ部３０は、ＡＭ／ＦＭ放送波を受信可能なラジオアンテナ３１、デジタルテレビ放送波を受信可能なＤＴＶアンテナ３２、ＧＰＳ用の電波を受信可能なＧＰＳアンテナ３３、等で構成される。

ラジオアンテナ３１は、巻き付け部材３１１に、アンテナエレメントとなるアンテナ線３１２が上下方向に所定の線間ピッチで巻回されて構成されている。
巻き付け部材３１１は、例えば合成樹脂製で、底面が二等辺三角形の三角柱を横倒した部材であり、アンテナ基板２２に対して立設されている。巻き付け部材３１１において、アンテナ線３１２の巻き付け面には複数条の溝が形成されており、アンテナ線３１２を所定の線間ピッチで容易に巻回できるようになっている。
ここで、同調の容易性や受信感度等のアンテナとしての性能を向上させるためには、アンテナ線３１２の線間ピッチをできるだけ広げるとともに、アンテナ高さを高くするのが望ましい。そのため、巻き付け部材３１１は、アンテナカバー１０の隆起部１０ａで形成された空間に応じて、できるだけ高く、周方向長さもできるだけ長くなるように形成される。

アンテナ線３１２は、例えば絶縁被覆を施された外径０．３ｍｍのエナメル線であり、ＦＭ放送の周波数帯域（７６〜１０８ＭＨｚ）に対応する長さ（例えば１．５ｍ）を有している。アンテナ線３１２の一端はアンテナ基板２２の給電点に接続され、他端は巻き付け部材３１１に固着されている。このアンテナ線３１２により中波から超短波（３００ｋＨｚ〜３００ＭＨｚ）を受信することができる。
ラジオアンテナ３１において、アンテナ線３１２は、巻き付け部材３１１に対して、下側から所定ターンは第１の線間ピッチＰ１で巻回され、上側数ターンは第１の線間ピッチＰ１と異なる第２の線間ピッチＰ２で巻回される。実施形態では、第２の線間ピッチＰ２を、第１の線間ピッチＰ１よりも幅狭に設定しているが、幅広に設定してもよい。この線間ピッチＰ１、Ｐ２は、巻き付け部材３１１の高さと、アンテナ線３１２の長さに応じて適宜決定される。
このように、線間ピッチを部分的に変更することで、ラジオアンテナ３１の共振周波数を容易に調整することができるとともに、ラジオアンテナ３１を簡単に製造することができる。

なお、極端には、アンテナ線３１２は密着（線間ピッチ：０）して巻回されても構わないが、アンテナとしての性能上、３ｍｍ以上離間させるのが望ましい。また、実施形態とは逆に、巻き付け部材３１１に対して、上側から所定ターンを第１の線間ピッチＰ１で巻回し、下側数ターンを第１の線間ピッチＰ１と異なる第２の線間ピッチＰ２で巻回するようにしてもよい。

ＤＴＶアンテナ３２は、例えば金属製の棒状部材であり、デジタルテレビ放送の周波数帯域（４７０〜７７０ＭＨｚ）に対応する長さ（例えば１３０ｍｍ）を有している。ＤＴＶアンテナ３２は、一端がアンテナ基板２２の給電点に接続され、アンテナカバー１０の隆起部１０ａの内面上縁に沿って延在している。
ＧＰＳアンテナ３３は、共振周波数が約１．５ＧＨｚのパッチアンテナであり、アンテナ基板２３に接続されている。

アンテナ部３０を実装したアンテナベース２０に対して、上方からアンテナカバー１０を嵌合させて取り付けることにより、アンテナ装置１が組み立てられる。アンテナ部３０は、アンテナカバー１０とアンテナベース２０で形成された空間に収納されることとなる。

このように、アンテナ装置１は、後方に向けて拡幅するとともに、長手方向中心軸に沿って後方に向けて流線型状に隆起して形成されたアンテナカバー１０と、アンテナカバー１０が水密に取り付けられるアンテナベース２０と、アンテナカバー１０とアンテナベース２０で形成された空間に収納されるアンテナ部３０（ラジオアンテナ３１）と、を備えている。
そして、アンテナ部３０（ラジオアンテナ３１）が、アンテナベース２０（アンテナ基板２２）に立設され、アンテナカバー１０の隆起部１０ａに対応する空間に収納された巻き付け部材３１１に、超短波の周波数帯域に対応する所定長のアンテナ線３１２を上下方向に所定の線間ピッチＰ１、Ｐ２で巻回した構成を有している。

アンテナ装置１によれば、十分なエレメント長が確保されるので、ＡＭ／ＦＭ放送波等の中波〜超短波を感度良く受信することができる。また、シャークフィン型となっているので、デザイン性が向上し、ロッドアンテナの欠点を解消できる。すなわち、アンテナ装置１は、シャークフィン型で低姿勢となっているので、車両の外観が損なわれることもなく、屋根等の障害物がある駐車場への車庫入れ時に障害物に衝突して破損する危険性も少ない。また、走行中に風切り音が発生することもなく、盗難防止に効果的である。
したがって、ＡＭ／ＦＭ放送波等の中波〜超短波を感度良く受信可能で、デザイン性に優れたアンテナ装置が提供される。

以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

例えば、アンテナ装置１の外形寸法は、シャークフィン型のデザイン性が損なわれない範囲内において、自由に設計できる。
また、ラジオアンテナ３１の巻き付け部材３１１の形状は実施形態で示したものに制限されず、上下方向にわたって厚さが均一な平板状としたり、楕円柱状又は長円柱状としたりすることができる。また、性能の異なるラジオアンテナ３１を、長手方向又は幅方向に複数並べて配置してもよい。
また、アンテナ装置１において、携帯電話用、リモコンエンジンスタータ用又は衛星ラジオ（ＳＤＡＲＳ：Satellite Digital Audio Radio Service)用のアンテナを、ＤＴＶアンテナ３２又はＧＰＳアンテナ２３に代えて実装してもよいし、追加して実装してもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１アンテナ装置
１０アンテナカバー
２０アンテナベース
２１ベース部材
２２、２３アンテナ基板
３０アンテナ部
３１ラジオアンテナ
３１１巻き付け部材
３１２アンテナ線
３２ＤＴＶアンテナ
３３ＧＰＳアンテナ

Claims

後方に向けて拡幅するとともに、長手方向中心軸に沿って後方に向けて流線型状に隆起して形成されたアンテナカバーと、
前記アンテナカバーが水密に取り付けられるアンテナベースと、
前記アンテナカバーと前記アンテナベースで形成された空間に収納されるアンテナ部と、を備えたアンテナ装置において、
前記アンテナ部が、前記アンテナベースに立設され、前記アンテナカバーの隆起部に対応する空間に収納された巻き付け部材に、中波から超短波の周波数帯域に対応する所定長のアンテナ線を上下方向に所定の線間ピッチで巻回した構成を有していることを特徴とするアンテナ装置。
前記アンテナ線が、一端側から第１の線間ピッチで巻回され、他端側の数ターンが前記第１の線間ピッチと異なる第２の線間ピッチで巻回されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
前記アンテナ部が、ＡＭ／ＦＭ放送波を受信可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載のアンテナ装置。