JP6556978B2 - 車両搭載用アンテナ - Google Patents

Description

本発明は、車両搭載用アンテナに関し、特に、アンテナ素子の給電導線の構造に関する。

自動車には、ラジオ受信機、テレビ受像機等の受信装置が搭載される。受信装置に用いられるアンテナには、アンテナ基板としてのプラスチックフィルム上にアンテナ素子が配置されたものがある。このようなフィルムアンテナは、バンパ、スポイラ等の付属部品や、窓ガラス等に配置される。

一般に、車両搭載用のアンテナには、受信信号を増幅するアンプが接続される。アンテナとしてフィルムアンテナが用いられる場合、そのプラスチックフィルムの一部が、アンプが配置された基板に重ねられ固定される。そして、アンプ基板に設けられた導体パターンによって、アンテナ素子とアンプとが接続される。

以下の特許文献１〜３には、プラスチックフィルム上にアンテナ素子が配置されたアンテナが記載されている。

特開２００３−３０９４１２号公報 特開２０１０−０３４９２４号公報 特開２０１２−１１４７８３号公報

上述のフィルムアンテナ等、アンテナ基板がアンプ基板に固定されるアンテナでは、アンプ基板の導体パターン上に設けられた板バネ等を用いて、アンテナ素子と導体パターンとを接触させる構造が用いられていた。しかし、このようなアンテナは構造が複雑であり、部品点数が多くなるという問題があった。

本発明は、アンテナ素子と基板上の導体パターンとを電気的に接続する構造を単純化することを目的とする。

本発明に関連する技術は、導体パターンが設けられた基板と、アンテナ素子が配置されたアンテナ基板と、を備える車両搭載用アンテナの製造方法に関するものであり、前記アンテナ基板における突出領域の少なくとも一部を前記基板に重ねる工程と、前記突出領域から前記基板上の導体パターンに亘って、導電性の塗料によって、前記アンテナ素子の給電導線を印刷する工程と、を含む。

本発明は、導体パターンが設けられた基板と、平衡モードのアンテナを形成する２つのアンテナ素子が配置されており、突出領域を有するアンテナ基板であって、当該突出領域の少なくとも一部が前記基板に直接重ねられ、プラスチックフィルムによって形成されたアンテナ基板と、を備え、各前記アンテナ素子は、前記突出領域に設けられた給電導線を備え、２つの前記アンテナ素子から引き出された２本の前記給電導線は、前記突出領域の少なくとも一部の領域を挟んで前記基板上の２本の導体パターンに、それぞれ対向しており、各前記給電導線と、各前記給電導線に対向する前記導体パターンとが静電容量を形成していることを特徴とする。

本発明によれば、アンテナ素子と基板上の導体パターンとを電気的に接続する構造を単純化することができる。

本発明の第１実施形態に係る車両搭載用アンテナシステムを示す図である。 アンプユニット、およびアンプユニットとフィルムアンテナとの結合部を示す図である。 アンプユニットとフィルムアンテナとの結合部の断面図である。 製造工程を説明する図である。 本発明の第２実施形態に係る車両搭載用アンテナシステムについて、アンプユニット、およびアンプユニットとフィルムアンテナとの結合部を示す図である。 アンプユニットとフィルムアンテナとの結合部の断面図である。

図１には、本発明の第１実施形態に係る車両搭載用アンテナシステムが示されている。車両搭載用アンテナシステムは、フィルムアンテナ１０およびアンプユニット１２を備える。フィルムアンテナ１０は、プラスチックフィルムによって形成されたアンテナ基板１４、およびアンテナ基板１４上に設けられた２つのアンテナ素子１６を備える。２つのアンテナ素子１６は線対称の形状を有し、平衡モードのアンテナとして動作する。

各アンテナ素子１６は、アンテナ素子本体部１８および給電導線２０を備える。アンテナ素子本体部１８は、アンテナ基板１４上を周回して長方形を描く導線によって形成されている。給電導線２０は、アンテナ素子本体部１８からアンプユニット１２に向かって引き出された導線によって形成されている。アンテナ素子１６は、導電性の塗料によってアンテナ基板１４上に印刷されている。各アンテナ素子１６のアンテナ素子本体部１８が描く形状は、長方形の他、その他の多角形、円形、楕円形等であってもよい。また、アンテナ素子本体部１８の代わりに、アンテナ素子本体部１８の導線に囲まれた領域が導体で充填された導体板が用いられてもよい。さらに、アンテナ素子本体部１８は線状の導体であってもよい。

図２には、アンプユニット１２、およびアンプユニット１２とフィルムアンテナ１０との結合部が示されている。アンプユニット１２は、筐体１９、アンプ基板２２、およびアンプ２４を備える。筐体１９は、上面が開放された容器形状を有し、側壁２５の内側にアンプ基板２２が嵌め込まれている。

筐体１９の側壁２５のうち、フィルムアンテナ１０側を臨む区間の一部は切り欠かれている。アンテナ基板１４はアンプ基板２２と重なる突出領域２６を有し、突出領域２６は、側壁２５が切り欠かれた区間からアンプ基板２２上に及び、アンプ基板２２に重ねられている。突出領域２６はビス２８によってアンテナ基板１４に固定されている。

アンプ基板２２にはアンプ２４が固定されている。アンプ２４にはハーネス３４が接続されている。ハーネス３４は、アンプ２４で増幅された信号を伝送する信号線と、アンプ２４に電源電力を供給する電源線とが束ねられたものである。ハーネス３４は車両内に至り、受信装置および電源供給装置に接続されている。

アンプ基板２２上には、２つのアンテナ素子１６とアンプ２４との間を接続する導体パターン３０が設けられている。導体パターン３０においては、線幅が広げられたパッド３２がアンテナ素子１６側の先端に形成されている。なお、アンプ基板２２として多層構造の基板を用い、アンプ基板２２の表面に現れない内層に導体パターン３０を設けてもよい。この場合、パッド３２の部分はアンプ基板２２の表面に設けられる。そして、パッド３２と、内層に設けられた導体パターン３０とを接続するビアホールがアンプ基板２２に設けられる。

図３には、ＡＢ線断面の一部が示されている。アンテナ基板１４の突出領域２６は、その一部が導体パターン３０のパッド３２の一部に重なるようにアンプ基板２２に重ねられている。アンテナ素子１６の給電導線２０は、導電性の印刷用塗料によって形成されており、アンテナ素子本体部１８から突出領域２６を通ってパッド３２に至り、パッド３２に電気的に接続されている。

図２に戻り、車両搭載用アンテナシステムの動作について説明する。２つのアンテナ素子本体部１８において受信され、２本の給電導線２０によって各導体パターン３０のパッド３２に導かれた信号は、各導体パターン３０によってアンプ２４に導かれる。その信号は、アンプ２４によって増幅された後、ハーネス３４によって車内の受信装置に導かれる。

車両搭載用アンテナシステムの製造は、例えば、次のようにして行われる。初めに、アンテナ素子１６のアンテナ素子本体部１８と、アンテナ素子本体部１８に接続された給電導線２０の一部を導電性の塗料によってアンテナ基板１４上に印刷する。そして、図４に示されるように、アンテナ素子本体部１８、および給電導線２０の一部が形成されたアンテナ基板１４をアンプ基板２２に固定する。次に、各給電導線２０の一部から突出領域２６を通って各パッド３２に至る導線、すなわち、給電導線２０の残りの部分を導電性の塗料によって印刷する。これによって各アンテナ素子本体部１８は、給電導線２０を介して導体パターン３０のパッド３２に接続される。

このような製造工程の他、アンテナ素子本体部１８および給電導線２０のいずれもが印刷されていないアンテナ基板１４をアンプ基板２２に固定した後、アンテナ素子本体部１８および給電導線２０を印刷する工程を採用してもよい。

このような構成によれば、アンテナ素子本体部１８とアンプ基板２２上の導体パターン３０とを接続する給電導線２０が、導電性の塗料による印刷によって形成される。これによって、アンテナ素子１６と基板上の導体パターン３０とを電気的に接続する構造が単純化される。

図５には、第２実施形態に係る車両搭載用アンテナシステムについて、アンプユニット１２、およびアンプユニット１２とフィルムアンテナ１０との結合部が示されている。図１〜図４に示される構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。

アンプ基板２２上には、２つのアンテナ素子１６とアンプ２４との間を電気的に結合する導体パターン３０が設けられている。導体パターン３０においては、線幅が広げられたパッド３２がアンテナ素子１６側の先端に形成されている。アンテナ基板１４の突出領域２６は、各導体パターン３０のパッド３２を覆うようにアンテナ基板１４に重ねられ、ビス２８によってアンテナ基板１４に固定されている。

図６には、ＣＤ線断面の一部が示されている。アンテナ素子１６の給電導線２０は、導電性の印刷用塗料によって形成されており、アンテナ素子本体部１８からアンテナ基板１４の突出領域２６上を通ってパッド３２の上方に至る。これによって、パッド３２の上方には突出領域２６を挟んで給電導線２０の先端部が位置し、パッド３２と給電導線２０との間に静電容量が形成される。

図５に戻り、車両搭載用アンテナシステムの動作について説明する。２つのアンテナ素子本体部１８において受信され、２本の給電導線２０によって各導体パターン３０のパッド３２の上方に導かれた信号は、各給電導線２０と各パッド３２との間に形成された静電容量を介して、各導体パターン３０へと導かれる。信号は各導体パターン３０によってアンプ２４に導かれ、アンプ２４によって増幅された後、ハーネス３４によって車内の受信装置に導かれる。

車両搭載用アンテナシステムの製造は、例えば、アンテナ素子本体部１８および給電導線２０を導電性の塗料によってアンテナ基板１４上に印刷した上で、そのアンテナ基板１４をアンプ基板２２に固定するという順序で行われる。また、アンテナ素子本体部１８および給電導線２０のいずれもが印刷されていないアンテナ基板１４をアンプ基板２２に固定した後に、これらを印刷する工程を採用してもよい。

このような構成によれば、アンテナ基板１４の突出領域２６と、アンプ基板２２とが重ねられるという簡単な構造によって、アンテナ素子１６とアンプ基板２２上の導体パターン３０とが電気的に結合する。これによって、アンテナ素子１６と基板上の導体パターン３０とを電気的に接続する構造が単純化される。また、このような構成によれば、アンテナ基板１４をアンプ基板２２に固定するのみで、アンテナ素子１６とアンプ基板２２上の導体パターン３０とが電気的に結合する。これによって、車両搭載用アンテナシステムを組み立てる工程が単純化される。

なお、上記の各実施形態においては、プラスチックフィルムで形成されたアンテナ基板にアンテナ素子１６が配置されている。このような構造の他、車両に搭載される装飾品等の部品にアンテナ素子１６を配置した構造を採用してもよい。この場合、アンテナ配置部材としての車両搭載部品には板状に突出する結合板、すなわち上記の突出領域２６に相当する領域を設ける。そして、結合板をアンプ基板２２に重ねて固定し、結合板に第１実施形態および第２実施形態における給電導線２０と同様の給電導線２０を設ける。

上記の各実施形態に係る車両搭載用アンテナシステムは、例えば、ディジタルテレビ受像機、ＡＭラジオ受信機、ＦＭラジオ受信機、ＤＡＢ（Digital Audio Broadcast）受信機、カーナビゲーションシステム等に用いられる。

各実施形態に係る車両搭載用アンテナシステムは、例えば、車両の窓ガラスに固定される。車両搭載用アンテナシステムを窓ガラスに固定することで、ボデー等の導体によってアンテナ性能が影響を受けることが回避される。また、車両の窓ガラスの外周付近には、美観を高めるために、その車室側の面にセラミック等を原料とする装飾用塗料が塗布されることが多い。この装飾用塗料には、窓ガラスの周囲を覆い隠すため、黒色のものが採用されることが多い。本実施形態に係る車両搭載用アンテナシステムを装飾用塗料が塗布された領域の車室側に固定することで、美観が損なわれることが回避される。

１０ フィルムアンテナ、１２ アンプユニット、１４ アンテナ基板、１６ アンテナ素子、１８ アンテナ素子本体部、１９ 筐体、２０ 給電導線、２２ アンプ基板、２４ アンプ、２５ 側壁、２６ 突出領域、２８ ビス、３０ 導体パターン、３２ パッド、３４ ハーネス。

Claims (1)

1. 導体パターンが設けられた基板と、
   平衡モードのアンテナを形成する２つのアンテナ素子が配置されており、突出領域を有するアンテナ基板であって、当該突出領域の少なくとも一部が前記基板に直接重ねられ、プラスチックフィルムによって形成されたアンテナ基板と、を備え、
   各前記アンテナ素子は、
   前記突出領域に設けられた給電導線を備え、
   ２つの前記アンテナ素子から引き出された２本の前記給電導線は、
   前記突出領域の少なくとも一部の領域を挟んで前記基板上の２本の導体パターンに、それぞれ対向しており、
   各前記給電導線と、各前記給電導線に対向する前記導体パターンとが静電容量を形成していることを特徴とする車両搭載用アンテナ。

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