天线装置的制作方法

[0001]
本发明涉及天线装置。


背景技术：

[0002]
以往，作为设置于汽车等车辆的顶棚的车载的天线装置，已知可接收am(amplitude modulation)无线电广播(频带为mw(medium wave：中波)(lw(long wave：长波))带)/fm(frequency modulation)无线电广播(频带为vhf(very high frequency：超短波)带)等的无线通信方式(标准)的电波的天线装置。该天线装置将设于天线装置的底面的固定部插入形成于车辆的顶棚的设置面的固定用的顶棚孔(固定用开口)，并通过适当的方法固定。
[0003]
以鲨鱼鳍形状的鲨鱼鳍天线装置为代表的车载天线装置近年来低高度化的要求不断加强。但是，若将单极型的天线低高度化，则由于参与放射的部分物理上变短，因此产生天线增益降低的缺点。因此，作为用于使因低高度化而导致降低的天线增益增加的方法，有时使用将天线做成折回型构造的方法。
[0004]
就该折回型构造而言，若为单极天线型，则一般使用两个以上线圈，对一方供电，使另一方接地(短路)。例如，已知一种天线装置，其具备am无线电广播(mw(lw)带)接收用的外侧板和fm无线电广播(vhf带)的接收用的折回型构造的单极天线，该单极天线在第一线圈的一端连接供电点，在另一端连接电容板(电容元件)的一端部，且在第二线圈的一端连接电容板的另一端部，并将另一端接地(参照专利文献1)。
[0005]
另外，作为mw(lw)带和vhf带的信号接收用的天线装置，已知一种单极天线，该单极天线具备线圈和电容板，在线圈的一端连接供电点，在另一端连接电容板的一端部，且电容板的另一端部为开放端。
[0006]
现有技术文献
[0007]
专利文献
[0008]
专利文献1：日本特开2018－170622号公报


技术实现要素：

[0009]
发明所要解决的课题
[0010]
但是，在专利文献1的折回型构造的单极天线的天线装置中，在做成车载天线装置要求的mw(lw)带与vhf带的复合天线的情况下，由于接地，难以接收mw(lw)带，且额外设置mw(lw)带用的外侧板，作为复合天线发挥功能，构造变得负载。
[0011]
另外，在上述具有开放端的单极天线中，无法构成折回方式，因此在vhf带中，无法使天线的共振点与希望的频率一致。
[0012]
进一步地，在上述折回型构造的单极天线的天线装置中，需要将电容板大型化，不适于鲨鱼鳍天线装置这样的重视设计性的形状。
[0013]
本发明的课题在于，在天线装置中，使多个频带的接收特性良好，使构造简单且
小。
[0014]
用于解决课题的方案
[0015]
为了解决上述课题，方案1为一种天线装置，其具备：电容元件；一端连接于供电点且另一端连接于上述电容元件的第一线圈；一端连接于上述电容元件的第二线圈；以及一端连接于上述第二线圈且另一端连接于接地点的电容部。
[0016]
方案2根据方案1所述的天线装置，其中，上述第二线圈及上述电容部分别为多个，上述第二线圈分别电连接于一个上述电容部，各上述电容部电连接于上述接地点。
[0017]
方案3根据方案1或2所述的天线装置，其中，上述第一线圈及上述第二线圈是分布常数的线圈或集中常数的线圈的薄片部件或引线部品。
[0018]
方案4根据方案1或2所述的天线装置，其中，上述电容部是分布常数的电容部或电容器的薄片部件或引线部件。
[0019]
方案5根据方案1或2所述的天线装置，其中，具备：具有上述供电点及上述接地点的主体基板部；以及竖立设置于上述主体基板部，电连接于上述电容元件，且具有上述第一线圈及上述第二线圈的天线基板部。
[0020]
方案6根据方案5所述的天线装置，其中，具备支撑上述电容元件的支撑部。
[0021]
方案7根据方案6所述的天线装置，其中，具备：设置有上述主体基板部及上述支撑部的天线基座部；将上述天线基座部安装于车辆的车辆安装部；以及鲨鱼鳍形状的天线罩部。
[0022]
发明的效果
[0023]
根据本发明，在天线装置中，能够使多个频带的接收特性良好，使构造简单且小。
附图说明
[0024]
图1是表示本发明的实施方式的天线装置的外观立体图。
[0025]
图2是表示天线装置的分解立体图。
[0026]
图3是电容元件的展开图。
[0027]
图4是表示天线罩部内的天线装置的组装立体图。
[0028]
图5是天线的电路图。
[0029]
图6中，(a)是表示mw带的天线相对于电容的容抗的图，(b)是表示vhf带的天线相对于电容的容抗的图。
[0030]
图7中，(a)是表示变更了电容部的电容的天线装置的相对于频率的am增益的图，(b)是表示变更了电容部的电容的天线装置的相对于频率的fm增益的图。
[0031]
图8中，(a)是表示车辆的前方的各种天线装置的安装位置的立体图，(b)是表示车辆的后方的各种天线装置的安装位置的立体图。
[0032]
图中：
[0033]
1—天线装置，at1—天线，10—天线罩部，20—天线基座部，21—平板部，21h1、21h2、21h3—螺纹孔，21h4—孔部，30—基板部，31—主体基板，31h—孔部，311—电容部，32—线缆导向部，33a、33b、33c、33d—连接端子，34—天线基板，35a、35b—天线线圈，36a、36b—连接端子，40—内罩部，41圆顶部，41a、41b—螺纹孔部，42—平板部，42h—孔部，50—电容元件，51—电容板部，51a、51b—孔部，60—垫圈部，61、62—垫圈，70—车辆安装件，s1、
s2、s3、s4—螺钉。
具体实施方式
[0034]
以下，参照附图，对本发明的实施方式详细地进行说明。但是，发明的范围不限于图示例。
[0035]
参照图1～图7，对本发明的实施方式的天线装置1进行说明。图1是表示本实施方式的天线装置1的外观立体图。图2是表示天线装置1的分解立体图。图3是电容元件50的展开图。图4是表示天线罩部10内的天线装置1的组装立体图。图5是天线at1的电路图。
[0036]
本实施方式的天线装置1是安装于汽车等车辆的顶棚的设置面的固定用开口(省略图示)的所谓的鲨鱼鳍天线的车载天线装置，是接收am无线电广播(频带：mw(lw)带)/fm无线电广播(频带：vhf带)的复合天线装置。
[0037]
如图1所示，天线装置1具备天线罩部10，且具有在天线罩部10部内收纳天线的主体部分等的构造。天线罩部10安装于后述的天线基座部20，且从前方朝向后方以流线型状隆起而形成，以使车辆等外观不受损的方式形成为低姿势的鲨鱼鳍形状。天线罩部10由abs(acrylonitrile butadiene styrene)树脂等具有电波透过性及绝缘性的合成树脂等构成，且做成为下表面开放的成形品。
[0038]
如图2的天线装置1的分解图所示，天线装置1具备天线罩部10(图2中省略图示)、天线基座部20、基板部30、作为支撑部的内罩部40、电容元件50、垫圈部60、以及作为车辆安装部的车辆安装件70。
[0039]
天线罩部10的下表面开口在安装了天线基座部20等时，形成基板部30、内罩部40、电容元件50等的收纳空间。
[0040]
天线基座部20是天线装置1的基底部，支撑基板部30，并且具有安装于车辆的设置面的固定用开口的构造。天线基座部20具有平板部21。平板部21是由铝、锌等的压铸件构成的金属制的大致平板形状的基座部，且具有螺纹孔21h1、21h2、21h3、孔部21h4、凸部(省略图示)。此外，平板部21也可以由钢板等板金构成。
[0041]
螺纹孔21h1是贯通的内螺纹孔，供车辆安装件70的外螺纹部螺纹结合而安装车辆安装件70。螺纹孔21h2是未贯通的内螺纹孔，供外螺纹件(螺丝)的螺钉s1螺纹结合而安装内罩部40。螺纹孔21h3是未贯通的内螺纹孔，供作为外螺纹件(螺丝)的螺钉s2螺纹结合而安装基板部30。凸部(省略图示)设于平板部21的下侧，安装车辆安装件70。
[0042]
基板部30具有作为主体基板部的主体基板31、线缆导向部32、连接端子33a、33b、33c、33d、作为天线基板部的天线基板34、作为第一、第二线圈的天线线圈35a、35b、以及连接端子36a、36b。主体基板31是平面沿水平方向配置的pcb(printed circuit board)，安装有后述的电容部311等电子零件，形成有电路图案，而且，在上表面安装有连接端子33a、33b、33c、33d，在下表面安装有线缆导向部32且形成有多个孔部31h。
[0043]
孔部31h是贯通的孔，供螺钉s2贯通。通过螺钉s2经由孔部31h螺纹结合于螺纹孔21h3，基板部30固定安装于天线基座部20。另外，通过电容部311、天线线圈35a、35b、电容元件50等，构成接收am无线电广播/fm无线电广播的折回型构造的单极天线的天线at1。
[0044]
连接端子33a、33b、33c、33d是m字状的金属制的连接端子，夹着天线基板34而支撑连接。连接端子33a电连接于主体基板31的包括供电侧的供电点p(后述)的电路图案的端
子，通过天线基板34的连接，电连接于天线基板34的与天线线圈35a电连接的电路图案的端子。连接端子33b电连接于主体基板31的包括接地侧的电容部311、接地点g(后述)的电路图案的端子，且通过天线基板34的连接，电连接于天线基板34的与天线线圈35b电连接的电路图案的端子。此外，也可以构成为，连接端子33a电连接于接地侧的电路图案的端子，连接端子33b电连接于供电侧的电路图案的端子。
[0045]
天线基板34在主体基板31上竖立设置，是平面沿垂直方向配置的pcb，支撑天线线圈35a、35b，并且形成有电连接于天线线圈35a、35b的电路图案，且具有连接端子33a、33b、36a、36b用的端子。
[0046]
天线线圈35a、35b是通过由漆包铜线、镀镍铜线等构成的卷绕导线得到的分布常数的线圈。此外，天线线圈35a、35b也可以构成为安装于天线基板34的集中常数的线圈(电感器)的薄片部件、引线部件等。
[0047]
连接端子36a、36b是m字状的金属制的连接端子，夹着天线基板34而固定连接。连接端子36a具有作为外螺纹件(螺丝)的螺钉s3用的孔部，通过天线基板34的连接，电连接于天线基板34的与天线线圈35a电连接的电路图案的端子。连接端子36b具有螺钉s3用的孔部，通过天线基板34的连接，电连接于天线基板34的与天线线圈35b点连接的电路图案的端子。
[0048]
内罩部40是配置于天线罩部10的内侧，收纳基板部30，并且固定地支撑电容元件50的固定保持部。仅通过天线基板34(连接端子36a、36b)相对于电容元件50的连接，电容元件50相对于天线基座部20的固定较弱，因此通过内罩部40支撑电容元件50。
[0049]
内罩部40具有圆顶部41和平板部42，且具有将螺纹孔部41a、41b等的金属部件和树脂一体成型的结构。圆顶部41由具有耐热性的绝缘性的树脂构成，是在内侧收纳天线基板34等的罩部，且具有螺纹孔部41a、41b。该具有耐热性的绝缘性的树脂例如为pc(poly carbonate：聚碳酸酯)、pc/pet(poly ethylene terephthalate：聚对苯二甲酸乙二醇酯)的混合材料、pc/abs的混合材料。
[0050]
螺纹孔部41a是轴向沿垂直方向延伸的金属制的内螺纹部，供螺钉s3经由连接端子36a的孔部螺纹结合，且供作为外螺纹件(螺丝)的螺钉s4经由电容元件50的孔部51a螺纹结合。螺纹孔部41b是轴向沿垂直方向延伸的金属制的内螺纹部，供螺钉s3经由连接端子36b的孔部螺纹结合，且供螺钉s4经由电容元件50的孔部51b螺纹结合。
[0051]
螺钉s3经由连接端子36a、36b的孔部与螺纹孔部41a、41b分别螺纹结合，连接端子36a、36b连接于天线基板34，由此内罩部40固定地安装于基板部30。
[0052]
平板部42由与圆顶部41同样的树脂构成，是在内侧收纳主体基板31等的罩部，且具有多个孔部42h。螺钉s1经由孔部42h与螺纹孔21h2螺纹结合，由此内罩部40固定地安装于天线基座部20。
[0053]
电容元件50具有电容板部51。如图3所示，电容板部51是锡等金属制的电容板(金属板)，具有孔部51a、51b。此外，电容板部51不限于金属板，也可以由基板、导电树脂等构成。导电树脂是作为树脂的高分子化合物本身显示导电性、将金属、碳做成微粒子混入树脂而赋予导电性。
[0054]
将图3所示的电容板部51在多处折弯，由此形成为图2所示的立体的形状，作为在孔部51a与孔部51b之间具有电流路径的电容板发挥功能。
[0055]
垫圈部60是在将天线装置1安装于车辆等顶棚的情况下防止来自外部的水、尘等侵入天线装置1及车辆内部的部件，具有垫圈61、62。垫圈61是聚氨酯泡沫等弹性体制的垫圈，配置于天线基座部20与内罩部40之间，通过被夹着压缩，实现防水、防尘的功能。垫圈62是聚氨酯泡沫等弹性体制的垫圈，配置于天线基座部20与顶棚的设置面之间，通过被夹着压缩，实现防水、防尘的功能。
[0056]
车辆安装件70例如是金属制，具有形成有外螺纹的外螺纹部和安装时与车辆的设置面及天线基座部20的凸部接触的脚部。通过将车辆安装件70的外螺纹部插入顶棚的固定用开口，并夹着垫圈62紧固于螺纹孔21h1，从而将天线装置1固定设置于车辆的顶棚的设置面。
[0057]
通过组装图3所示的除了车辆安装件70的各部件，如图4所示地构成组装后的天线装置1。但是，在图4中省略了天线罩部10及内罩部40的图示。
[0058]
如图5所示，在天线at1中，在天线线圈35a的一端连接主体基板31的供电点p，在另一端连接电容元件50的电容板部51的一端的孔部51a，在天线线圈35b的一端连接电容板部51的另一端的孔部51b，并将另一端连接于电容部311的一端。电容部311的另一端连接于主体基板31的接地点g(接地、短路)。电容部311设为由集中常数的电容器的薄片部件、引线部件构成。此外，电容部311不限于集中常数的电容器，也可以构成为分布常数的电容部(主体基板31的狭缝等)。
[0059]
这样，在天线at1中，通过使用电容部311实现mw(lw)带与vhf带的复合天线。
[0060]
接下来，参照图6(a)、图6(b)对天线at1的动作进行说明。图6(a)是表示mw带的天线at1的相对于电容的容抗的图。图6(b)是表示vhf带的天线at1的相对于电容的容抗的图。
[0061]
就天线at1而言，在使天线线圈35b接地(短路)时，通过经由电容部311进行连接，不是使电容元件50大型化，并且能够高效地接收mw(lw)带的信号。例如，电容部311的电容与电容元件50的容抗的关系处于反比例的关系，电容部311的电容越大，电容元件50的容抗就越小。
[0062]
另外，电容部311的电容与电容元件50的容抗的关系还依赖于频率，如下式(1)所示地，频率越高，在较小的电容部311的电容下，电容元件50的容抗也越小。
[0063]
【数1】
[0064][0065]
其中，xc：容抗[ω]、f：频率[hz]、c：电容[f]。
[0066]
图6(a)表示天线at1的mw(lw)带(1[mhz])下的相对于电容部311的电容[pf]的电容元件50的容抗[ω]。图6(b)表示天线at1的vhf带(98[mhz])下的相对于电容部311的电容[pf]的电容元件50的容抗[ω]。如图6(a)、图6(b)所示，在作为mw(lw)带与vhf带的复合天线的天线at1中，通过使用在mw(lw)带下电容元件50的容抗变大且在vhf带下电容元件50的容抗变小的电容的电容部311，可以使天线at1在mw(lw)带下作为开放端的单极天线动作，使天线at1在vhf带下作为折回型构造的单极天线而动作。
[0067]
接下来，参照图7(a)、图7(b)，对天线装置1的天线特性进行说明。图7(a)是表示变更了电容部311的电容的天线装置1的相对于频率的am增益的图。图7(b)是表示变更了电容部311的电容的天线装置1的相对于频率的fm增益的图。
[0068]
根据天线at1的结构，发现了天线装置1的mw(lw)带的信号的接收效率提高。图7(a)是在天线装置1中，根据接地的天线线圈35b与接地点g之间的电容部311的有无及常数(容抗)的差异，表示相对于频率[khz]的作为mw(lw)带的接收水平的am增益的图。将无电容部311的情况设为开放端(n.m.：no mount)。
[0069]
根据图7(a)可知，在mw(lw)带下，完全设为开放端(n.m.)的情况接收水平最高，随着将电容部311的常数增大，接收水平降低。另外，可知，不经由电容部311接地的情况(0[ω])的接收水平最低。
[0070]
与之相对，图7(b)是在天线装置1中，根据接地的天线线圈35b与接地点g之间的电容部311的有无及常数(容抗)的不同，表示相对于频率[mhz]的作为vhf带的接收水平的fm增益的图。
[0071]
根据图7(b)，在vhf带下，在设为开放端(n.m.)的情况下，无法构成折回型构造，因此不能使天线装置1的共振点与希望的频率一致。可知，仅在经由电容部311或不经由电容部311(0[ω])接地的情况下，折回型构造成立，通过利用了天线线圈35b的电感的电容部311使天线装置1的共振点变动，但具有大致相同程度的接收水平。
[0072]
以上，根据本实施方式，天线装置1的天线at1具备：电容元件50；一端连接于供电点p且另一端连接于电容元件50的天线线圈35a；一端连接于电容元件50的天线线圈35b；以及一端连接于天线线圈35b且另一端连接于接地点g的电容部311。
[0073]
因此，在天线装置1中，能够使mw(lw)带的接收特性良好，而且通过调整电容部311的容抗，能够使vhf带的共振点与希望的频率一致，使接收特性良好。进一步地，在天线装置1中，能够不追加额外的天线组件而采用折回型构造，能够通过电容部311避免电容元件50的大型化，因此能够是构造简单且小。
[0074]
另外，天线线圈35a及天线线圈35b是分布常数的线圈或集中常数的线圈的薄片部件或引线部件。因此，能够适当地设置天线线圈35a及天线线圈35b。
[0075]
另外，电容部311是分布常数的电容部或集中常数的电容器的薄片部件或引线部品。因此，能够适当地设置电容部311。
[0076]
另外，天线装置1具备：具有供电点p及接地点g的主体基板31；以及设立设置于主体基板31，电连接于电容元件50，且具有天线线圈35a、35b的天线基板34。因此，能够将电容元件50配置于所期望的位置。
[0077]
另外，天线装置1具备支撑电容元件50的内罩部40。因此，能够将电容元件50配置于所期望的位置且可靠地固定支撑。
[0078]
另外，天线装置1具备：设置有主体基板31及内罩部40的天线基座部20；将天线基座部20安装于车辆的车辆安装件70；以及鲨鱼鳍形状的天线罩部10。因此，能够将天线装置1构成为鲨鱼鳍天线装置。
[0079]
此外，上述实施方式的叙述是本发明的天线装置的一例，但并不限于此。例如，天线装置1安装有接收am无线电广播/fm无线电广播的天线at1，但不限于此，也可以构成为，天线装置1除了天线at1，还安装接收来自gnss(global navigation satellite system)卫星的gnss信号的贴片天线等至少一个其它天线。
[0080]
另外，在上述实施方式中，对作为重视外观性的鲨鱼鳍天线装置的天线装置1进行说明，但不限于此。图8(a)是表示车辆v1的前方斜视方向的各种天线装置的安装位置的图。
图8(b)是表示车辆v1的后方斜视方向的各种天线装置的安装位置的图。
[0081]
如图8(a)所示，作为具有图5所示的电路结构的天线at1的天线装置，除了安装于车辆v1的车顶的位置p0的天线装置1以外，例如，也可以设为具有安装于车辆v1的仪表盘(仪表板)内部的位置p1的仪表盘天线的天线装置、具有安装于车辆v1的后视镜的位置p2的后视镜天线的天线装置。另外，如图8(b)所示，作为具有天线at1的天线装置，也可以设为具有安装于车辆v1的后扰流板的位置p3的扰流板天线的天线装置、具有安装于车辆v1的后挡风玻璃的位置p4的玻璃天线的天线装置。
[0082]
另外，在上述实施方式中，对具有作为mw(lw)带和vhf带的两个频带的复合天线的天线at1的天线装置1进行了说明，但不限于此。也可以构成为将连个频带中的至少一个设为其它频带(uhf(ultra high frequency)带等)。
[0083]
另外，在上述实施方式中，对具有使用天线线圈35a、35b、电容部311形成两个频带的复合天线的天线at1的天线装置1进行了说明，但不限于此。在天线at1中，也可以构成为，设置多个天线线圈35b及电容部311串联连接的电路部，将各电路部的天线线圈35b的一端电连接于电容元件50，将各电路部的电容部311的一端电连接于接地点g，将各电路部的另一端连接于接地点。通过该结构，天线装置的天线at1增加接地(短路)的天线线圈35b及电容部311，由此能够形成三个频带以上(例如，mw(lw)带、vhf带以及uhf带这三个频带)的复合天线。
[0084]
除此之外，关于上述实施方式中的天线装置1的详细部位结构及详细动作，在不脱离本发明的宗旨的范围内也可以适当变更。