JPH02162804A

JPH02162804A - 平板型アンテナ

Info

Publication number: JPH02162804A
Application number: JP63316219A
Authority: JP
Inventors: Hidetaka Suzuki; 秀孝鈴木; Harumi Okazaki; 岡崎　晴美; Motomiki Hirano; 平野　元幹
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1988-12-16
Filing date: 1988-12-16
Publication date: 1990-06-22
Also published as: US4994820A; DE3941345A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕この発明は、車両等に用いられる平板型アンテナの構造
に関する。

〔従来技術〕

従来の平板型アンテナとしては、例えば特開昭５９−２
００５０３号公報や特開昭５９−２０７７０５号公報に
記載されているように、２枚の金属円板を対向させ、複
数の金属製ピンを用いて両者を固定したものがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記のごとき従来の平板型アンテナにお
いては、金属製の円板やピン等の個別部品を、部品同志
の接触による導電性を保ちながら組み立てる構成となっ
ていたため、 ■部品数が多く、加工１組立に多くの工数が必要である
。

■金属部品であるため重量が重く、自動車のトランクの
ような可動部へ取り付けた場合には、モーメントが大き
く、強度および耐久性に難点がある。

■部品点数の多さ、組立精度の点から組立自動化が困難
である、等の問題点があった。

本発明は、上記のごとき従来技術の問題を解決するため
になされたものであり、軽量で１組立が容易であり１組
立の自動化にも適した平板型アンテナを提供することを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明においては。

特許請求の範囲に記載するように構成している。

なお、特許請求の範囲において、第１の平板は例えば後
記の実施例におけるパッチ部１１０に相当し、第２の平
板は例えば樹脂部品Ｂに相当し、第１のピンは例えばシ
ョートピン１２０に相当し、第２のピンは例えば給電ピ
ン１３０に相当し、金属膜は例えば金属膜１１１，２０
２等に相当する。

すなわち、本発明においては、アンテナの構造部材を樹
脂による成形部品とし、また、使用周波数帯と使用金属
の導電率とによって決まる表皮効果を算出し、その厚さ
以上の金属膜を樹脂表面に形成（蒸着、メツキ、塗布等
）したものを導電材とするように構成している。

上記のように構成したことにより、本発明においては、
構造部材を樹脂成形部品としたことによって部品点数を
大幅に削減することが出来るので、組立工数を低減する
ことが出来１組立の自動化も可能になると共に、重量を
大幅に軽減することが出来る。また１表皮効果以上の厚
さの金属膜で導電材を構成しているので、アンテナの導
電材として必要な性能を有し、かつ軽量に構成すること
が出来る。

〔実施例〕

第１〜３図は本発明の一実施例を示す図であり、第１図
の（ａ）は全体の分解斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）
は側面図である。また、第２図の（ａ）は樹脂部品Ｂ２
００の平面図、（ｂ）は樹脂部品Ｂ２００の底面図、（
ｃ）はマイクロストリップラインと同軸ケーブルとの接
続状態を示す底面図である。また、第３図は金属膜を拡
大して示したアンテナ全体の側面図である。

この実施例は、大別して樹脂部品Ａ１００と樹脂部品Ｂ
２００との２つの部品で構成されている。

まず、樹脂部品Ａ１００は、パッチ部１１０と、パッチ
部１１０上の同心円内の４ケ所に対称に配置された４本
のショートピン１２０と、パッチ部１１０の中心に配置
された給電ピン１３０とを樹脂で一体成形したものであ
る。

また、樹脂部品Ｂ２００は、アース板となる樹脂製の円
板である。

上記の樹脂部品Ａ１００の表面には、パッチ部１１０の
下面側（樹脂部品Ｂとの対向面側）およびショートピン
１２０．給電ピン１３０共に金属膜１１１がメツキされ
ている。

また、樹脂部品Ｂ２００の表面には、第２図に示すよう
に、上面側（樹脂部品Ａとの対向面側）は中心部を除い
て全面に金属膜２０２がメツキされ、下面側は中心部か
らマイクロストリップライン２１０の形状に金属膜がメ
ツキされている。

また同軸ケーブル２２０は、マイクロストリップライン
２１０と給電ピン１３０とを介してパッチ部１１０表面
の金属膜１１１（アンテナ導体）を外部に電気的に接続
するものであり、同軸ケーブル２２０の中心線はマイク
ロストリップライン２１０に半田付けされている。また
同軸ケーブル２２０の外導体（網状のアース線）は金属
バンド２３０とビス２３１とによって樹脂部品Ｂ２００
に固定され、そのビス２３１によって樹脂部品Ｂ　２０
０の上面側に設けられた金属膜２０２（アース板）に電
気的に導通している。

なお、アンテナの組立時には、樹脂部品Ａ１００と樹脂
部品Ｂ２００とを、ショートピン１２０および給電ピン
１３０を介して、例えば接着剤等によって接合して一体
化する。

次に作用を説明する。

図示しない無線機の出力端子或いは入力端子は、同軸ケ
ーブル２２０、マイクロストリップライン２１０および
給電ピン１３０を介してアンテナ導体となる金属膜１１
１に接続され、電気信号が上記の経路で伝達される。

このとき上記各部の金属膜の厚さｔは、弊す条件を満足
する必要がある。

すなわち、一般に金属体に電流Ｊを流すと、その周波数
ｆが高くなるにつれて電流は導体表面にしか流れなくな
るという表皮効果が発生するので。

上記の金属膜の厚さｔを表皮効果によって実際に電流が
流れる部分の厚さ以上に設定すれば、極めて薄い金属膜
で従来のような厚い金属板を用いたアンテナと電気的に
同等の性能が得られることになる。下記（１）　、（２
）式はその条件式を示すものである。

Ｊｔ＝Ｊａｅ−ｔ／δ　　　　　　　・・・（１）、：
ｆ７フｚ１７／Ａ　　　　　（ｍ）−（２）ここでＪｏ：導体表面の電流密度　　　　　（Ａ／ｒｎ’）Ｊ
、：表面からｔｌｉれた点の電流密度δ　：　５ｋｉｎ
　ｄｅｐｔｈ ρ　：メッキ金属の比抵抗ｆ　：周波数 μ　：透磁率ｅ：自然対数上記（１）式から［Ａ／ｍ）（ｍ）〔Ω・ｍ〕〔Ｈｚ）〔Ｈ／ｍ）である。したがって、例えばＪ、がＪ。の１／１００に
なる深さは、であり、それを満足する膜厚が必要となる。

例えば、金属膜として銅を用いた場合は。

であるから、このアンテナをｆ　＝９００（ＭＨｚ）の
自動車電話帯で使用しようとする場合には、上記（２）
式と（４）式から、　ｔ＞１０．２μｍの厚さが必要と
なる。

上記のごときｔ以上の厚さの金属膜を導電材として使用
することにより、薄くて軽く、しかも電気的に十分な性
能を持たせることが出来る。

また、樹脂部品Ａ１００（パッチとピン）と樹脂部品Ｂ
２００（アース板）とは、それぞれ射出成形等による一
体成形品であり１両者を接合した後にその表面にメツキ
を施して金属膜を形成することにより、両者間の導通を
容易に確実なものとすることが出来る。

なお、樹脂部品Ｂ２００の上面側の金属膜２０２は、給
電ピン１３０との絶縁を図るため、第２図（ａ）に示す
ように中心部分を円状に除いて形成しである。

次に、第４図は、本発明の他の実施例図であり、アース
板となる樹脂部品Ｂ２０４の平面図（樹脂部品Ａ１００
との対向面側）である。

この実施例は、マイクロストリップライン２１０を樹脂
部品Ｂ２０４の樹脂部品Ａ１００との対向面側に設けた
例である。この場合には、表面上に形成する金属膜２０
３は、マイクロストリップライン２１０に接触しない形
状にする必要がある。

また、第５図に示すように、マイクロストリップライン
を使わずに、同軸ケーブル２２０を給電ピン１３０に直
接接続することも可能である。この際、同軸ケーブル２
２０の中心線と給電ピン１３０との接続は、半田付けま
たはビス２０５を用いて固定する。

次に、第６図および第７図は、本発明のさらに他の実施
例図であり、アンテナ保護用のケースを一体成形した例
を示す。第６図および第７図において、（ａ）は分解断
面図、（ｂ）は組立後の断面図である。

第６図は、パッチ部となる樹脂部品Ａに保護用ケース３
００を一体成形したもの、第７図はアース板となる樹脂
部品Ｂに保護用ケース３１０を一体成形したものである
。

上記の両実施例は、組立図に示すように５完成後は全く
同じ円錐台形状になり、樹脂部品Ａと樹脂部品Ｂとの間
の隙間が保護用ケースによって完全に塞がれるので、そ
の部分に塵埃等が入り込むおそれがなく、また、保護用
ケースよって樹脂部品Ａと樹脂部品Ｂとが固定されるの
で、強度も向上する。また、保護用のケースを一体成形
することにより、別個の保護用ケースを設けるよりも部
品点数を大幅に削減することが出来ると共に、全体の組
立工数を減少させることが出来る。

次に、第８図は、本発明のさらに他の実施例図であり、
（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は側面図である。

この実施例は、ショートピン１２０および給電ピン１３
１をアース板側に一体成形したものを樹脂部品Ｂ　２０
１とし、樹脂部品Ａは円板状のパッチ１１０のみとした
ものである。

この実施例の場合には、給電ピン１３１を樹脂部品Ｂ２
０１の裏面に設けたマイクロストリップラインと導通さ
せる必要があるので、給電ピン１３１として金属ピンを
使用し、インサート成形することによって導通を図って
いる。なお、前記第４図の実施例のように、樹脂部品Ｂ
の上側（樹脂部品Ａとの対向面側）にマイクロストリッ
プラインを設ける場合には、給電ピン１３１も樹脂で一
体成形することか出来る。

また、前記第６図および第７図の実施例と同様に、保護
用ケースを一体成形で設けることも出来る。

なお、これまで述べた全ての実施例において、ショート
ピンおよび給電ピンとして金属性のピンを用いてインサ
ート成形することも可能であり。

これによって強度を増すことができる。

また、第９図の実施例に示すごとく、ショートピンと給
電ピンを樹脂部品Ａ、Ｈのいずれと一体成形するか、に
よって多くのバリエーションが可能である。

なお、これまでの説明においては、円形のアース板を用
いた場合を例示したが、他の形状、例えば正方形や長方
形にしても同様の効果が得られることはいうまでもない
。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明によれば、アンテナ
の構造部材を樹脂による成形部品とし、また、使用周波
数帯と使用金属の導電率とによって決まる表皮効果を算
出し、その厚さ以上の金属膜を樹脂表面に形成（蒸着、
メツキ、塗布等）したものを導電材とするように構成し
ているので。

■部品点数が少なく、加工、組立工数を少なくすること
が出来る、■軽呈化が可能になり、可動部へ取付けて使
用する際のモーメントを小さくすることが出来、強度お
よび耐久性が向上する、■自動化が容易になり、低コス
ト化、組立信頼性の向上を図ることが出来る１等の多く
の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明の一実施例を示す図であり、第１図
の（ａ）は全体の分解斜視図、（ｂ）は平面図、（Ｃ）
は側面図、第２図の（ａ）は樹脂部品Ｂの平面図、（ｂ
）は樹脂部品Ｂの底面図、（ｃ）はマイクロストリップ
ラインと同軸ケーブルとの接続状態を示す底面図、第３
図は金属膜の厚さを拡大して示したアンテナ全体の側面
図、第４図は樹脂部品Ｂの他の実施例を示す平面図、第
５図は給電ピンと同軸ケーブルとの接続部を示す実施例
の底面図、第６図及び第７図はそれぞれ保護用ケースを
一体成形した実施例の断面図、第８図は給電ピンの構成
の異なる実施例の斜視図および断面図、第９図はショー
トピンと給電ピンの他のバリエーションを示す実施例の
斜視図である。〈符号の説明〉１００・・・樹脂部品Ａ１１０・・・パッチ１１１・・・パッチの金属膜１２０・・・ショートピン１３０・・・給電ピン２００・・・樹脂部品Ｂ２Ｏ２・・・アース板の金属膜２１０・・・マイクロストリップライン２２０・・・同
軸ケーブル３００．３１０・・・保護用ケース代理人弁理士　　中　村　純之助第３図第４閤マイクロストリップライン（ｂ）第８図第９図

Claims

【特許請求の範囲】樹脂性の第１の平板と、該第１の平板の面積以上の面積を有する樹脂性の第２の
平板と、上記第１と第２の平板を平行に対面させて接合する１本
以上の第１のピンおよび第２のピンとからなり、上記第１のピンおよび第２のピンは上記第１または第２
の平板に一体成形されており、かつ、上記第１および第２の平板の少なくとも対向側表
面には、ｔ＝√ρ／π・ｆ・μ〔ｍ〕ただしρ：比抵抗〔Ω・ｍ〕ｆ：使用周波数〔Ｈｚ〕 μ：透磁率〔Ｈ／ｍ〕なる厚さを以上の厚さの金属膜が形成され、上記第１の
ピンを介して上記第１と第２の平板表面の金属膜が導通
し、かつ、上記第２のピンを介して上記第１の平板表面
の金属膜を外部へ導通するように構成したことを特徴と
する平板型アンテナ。