JP4925685B2 - アンテナホルダ - Google Patents

Description

本発明は、アンテナを回路基板に実装するためのアンテナホルダに関するものである。

例えば車両や住宅等に用いられる無線機（例えばキーレス受信機）のように、ＵＨＦ，ＶＨＦ帯といった比較的波長の長い（数十ｃｍ〜数ｍ）領域の電波を使用する構成においては、無線機の体格に対してアンテナの大きさが支配的である。従って、無線機を小型化するためにはアンテナを小型化することが重要である。

これに対し、アンテナを小型化する構成として例えば特許文献１が開示されている。このアンテナは、直線状に延びる内部導体と、これを中心として間隔を隔てて密巻状に巻回された外部コイル状導体とを有し、特有の周波数で共振するように構成されている。これにより、比較的高い利得を有しつつ、小型で単純なアンテナの構造としている。
特開２００３−１５２４２７号公報

上記構成の場合、内部導体が直線状に延びる構造となっているので、小型化に限界がある。例えば無線機を小型化するために内部導体の伸延方向に直交する方向のアンテナの外形を小さくする場合、共振するための電気長を確保するために内部導体及び外部コイル状導体の少なくとも一方を長くする必要があるが、内部導体が直線状であるので高さが大きく増加してしまう。

これに対し、本出願人は特願２００５−１８８５１３号にて、一方を信号線とし、他方をＧＮＤ線とする２つのエレメントとして、螺旋状に延びる外部エレメントの内部に、間隔を隔てて内部エレメントを配置する構成において、内部エレメントを外部エレメントの軸方向に沿って螺旋状に延びる形状としたアンテナを出願している。このように内部エレメントを螺旋状とすると、帯域を狭くすることができ、アンテナ利得を向上することができるので、ほぼ同じアンテナ利得であれば、直線状の内部エレメントを有するアンテナよりもアンテナの体格を小型化することができる。

ところで、上述したように、螺旋状に延びる外部エレメントの内部に所定間隔を隔てて内部エレメントを配置してなり、２つのエレメントの一方を信号線とし、他方をＧＮＤ線とする構造のアンテナにおいては、２つのエレメントの位置関係がアンテナの性能（共振特性）に対して重要である。例えば、間隔が変化すると、共振周波数が変化し放射特性に影響を与える。また、回路基板に対する垂直方向の成分が放射特性に寄与するため、回路基板に対するエレメントの傾きが変化すると放射特性に影響を与える。

しかしながら、エレメントの一端が回路基板に設けられた配線と電気的に接続されるように、２つのエレメントを個別に回路基板に実装していては、実装に手間がかかるとともに、実装状態で２つのエレメントを所望の位置関係にすることが困難である。仮に所望の位置関係を確保できたとしても、使用環境下（例えば車両搭載環境）で生じる振動によって、アンテナを所望の位置関係に保持するのが困難である。

本発明は上記問題点に鑑み、螺旋状に延びる外部エレメントの内部に、間隔を隔てて内部エレメントを配置した構成のアンテナに対して、アンテナの性能保持と回路基板への実装性を向上できるアンテナホルダを提供することを目的とする。

上記目的を達成する為に、請求項１に記載の発明は、螺旋状に延びる外部エレメントの内部に所定間隔を隔てて内部エレメントを配置してなり、２つのエレメントの一方を信号線とし、他方をＧＮＤ線とするアンテナを、２つのエレメントの一端が、同一の回路基板に設けられた配線とそれぞれ電気的に接続されるように保持するアンテナホルダであって、間隔を所定値に維持する間隔維持部と、回路基板表面の直交方向に対する、外部エレメントの傾きを抑制する外部傾き抑制部と、回路基板表面の直交方向に対する、内部エレメントの傾きを抑制する内部傾き抑制部と、を含み、間隔維持部は、回路基板表面に平行な表面を有する基部の一表面において所定間隔を隔てて配置された、外部エレメントの螺旋の一部と嵌合する外部嵌合部と、内部エレメントの一部と嵌合する内部嵌合部と、を含み、外部傾き抑制部は、間隔維持部と同一の基部表面から突出し、直交方向において、所定範囲に渡って外部エレメントの螺旋内周部位又は螺旋外周部位に接触し、内部傾き抑制部は、外部傾き抑制部と同一の基部表面から突出し、直交方向において、所定範囲に渡って内部エレメントに接触することを特徴とする。

このように本発明によれば、間隔維持部によって、２つのエレメントの間隔を所定間隔に維持した状態でアンテナを回路基板に実装し、実装後の間隔を所定間隔に維持することができる。また、螺旋状に延びる外部エレメントは、外部エレメントの内部に配置される内部エレメントに比べて振動等により回路基板表面の直交方向に対する傾き（振れ）が生じやすいが、本発明によれば、外部傾き抑制部によって外部エレメントの傾きを抑制することができる。したがって、回路基板に実装された状態で、２つのエレメントを所望の位置関係に保持することができる。すなわち、アンテナ性能を保持することができる。

また、間隔維持部と外部傾き抑制部がアンテナホルダとして一体的に構成されており、２つのエレメントからなるアンテナを、アンテナホルダにてＡＳＳＹ化した状態で回路基板に実装することができる。すなわち回路基板に対するアンテナの実装性を向上することができる。

また、内部エレメントは、螺旋状に延びる外部エレメントの内部に所定間隔を隔てて配置されるため、振動等により回路基板表面の直交方向に対する傾き（振れ）が生じにくい。しかしながら、内部エレメントに接触するように内部傾き抑制部を設けることで、回路基板表面の直交方向に対する、内部エレメントの傾きを確実に抑制することができる。すなわち、アンテナ性能をより確実に保持することができる。

また、請求項１に記載の発明において、請求項２に記載のように、アンテナホルダが、２つのエレメントの、配線と接続される端部同士の位置関係を規定する接続位置規定部を含んでも良い。これにより、回路基板に対する実装性をより向上することができる。

具体的には、請求項３に記載のように、端部同士の位置関係に応じて基部に形成された貫通孔を接続位置規定部とする構成を採用することができる。

請求項１〜３いずれか１項に記載の発明においては、請求項４に記載のように、間隔維持部形成面の裏面を接触面として、基部を回路基板上に配置し、２つのエレメントの端部を回路基板の配線と電気的に接続しても良いし、請求項５に記載のように、２つのエレメントに対して、配線と接続されない端部側に基部を配置しても良い。

前者の場合、端部と配線との接続部（給電点）の近傍でアンテナを保持するので、後者に比べて、アンテナホルダ近傍のエレメントには、電流が強く流れており、インピーダンスが低く、電気的に安定している。すなわち、外部傾き抑制部（内部傾き抑制部）が、回路基板の直交方向において、所定範囲に渡って外部エレメント（内部エレメント）と接する構成でありながら、ホルダのもつ比誘電率による共振周波数への影響が小さい。したがって、同じ共振周波数であれば、その分エレメントの電気長（例えば外部エレメントの巻き数）を稼ぐことができ、放射に寄与するインダクタンス成分を確保することができる。また、前者の場合、基部を回路基板上に配置するので、後者よりも、実装状態においてエレメントの傾きを確実に抑制することができる。

尚、請求項１〜５いずれか１項に記載の発明において、内部エレメントの形状は特に限定されるものではない。例えば回路基板表面に対して直交方向に延びる直線状でも良いが、請求項６に記載のように、外部エレメントの軸方向に沿って螺旋状に延びる形状が好ましい。

このように内部エレメントを螺旋状とすると、内部エレメントに流れる電流の方向と、外部エレメントに流れる電流により内部エレメントに生じる２次電流（イメージ電流ともいう）の方向（ベクトル）がほぼ同一となり、２次電流と内部エレメントに流れる電流とが効率よく合成（ベクトル和）される。また、電流経路が螺旋状であるので、使用電波に関する電流以外の不要な電流が流れにくい構造となる。従って、帯域を狭くすることができ、アンテナ利得を向上することができる。すなわち、ほぼ同じアンテナ利得であれば、直線状の内部エレメントを有するアンテナよりもアンテナの体格を小型化することができる。またこのアンテナを適用することにより無線機を小型化することができる。請求項１〜５いずれか１項に記載のアンテナホルダによれば、螺旋状の内部エレメントを含むアンテナの性能を保持し、回路基板への実装性を向上することができる。

また、請求項７に記載のように、外部エレメントと内部エレメントの軸方向の高さを略等しくした構成とすると良い。この場合、外部エレメントからの２次電流が効率よく内部エレメントに作用するので、アンテナ利得を向上することができる。すなわち、アンテナの体格をより小型化することができる。このような構成であっても、請求項１〜６いずれか１項に記載のアンテナホルダによれば、アンテナの性能を保持し、回路基板への実装性を向上することができる。尚、略等しくとは、全く等しいだけでなく、ほぼ等しい（数％の誤差を含む）状態も含まれる。

さらには請求項８に記載のように、内部エレメントの中心軸を、外部エレメントの中心軸と一致させた構成としても良い。この場合、内部エレメントと外部エレメントの対向領域が内部エレメントを挟んで等しくなるので、アンテナ利得を大きくすることができる。このような構成であっても、請求項１〜７いずれか１項に記載のアンテナホルダによれば、アンテナの性能を保持し、回路基板への実装性を向上することができる。尚、アンテナ利得を大きく低減させない範囲で、外部エレメントの中心軸に対して内部エレメントの中心軸をずらした配置としても良い。

尚、上述したように、請求項１〜８いずれか１項に記載のアンテナホルダは、振動等によるアンテナ（エレメント）の傾きを抑制することができるので、請求項９に記載のように、請求項１〜１３いずれか１項に記載のアンテナを車載用無線機に適用するのに好適である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。尚、以下の実施形態においては、アンテナを構成する２つのエレメントのうち、螺旋状に延びる外部エレメントの内部に所定間隔を隔てて配置される内部エレメントが、外部エレメントの軸方向に沿って螺旋状に延びる形状である例を用いて説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係るアンテナホルダによって保持されるアンテナの概略構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。尚、図１においては、本実施形態に係るアンテナホルダによって保持しない状態で、アンテナを回路基板に実装した状態を図示している。

車両や住宅等に用いられる無線機（例えばキーレス受信機）のように、ＵＨＦ，ＶＨＦ帯といった比較的波長の長い（数十ｃｍ〜数ｍ）領域の電波を使用する構成においては、無線機の体格に対してアンテナの大きさが支配的である。そこで本出願人は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、一方を信号線とし、他方をＧＮＤ線とする２つのエレメントとして、螺旋状に延びる外部エレメント１１０の内部に、間隔を隔てて内部エレメント１２０を配置する構成のアンテナ１００として、内部エレメント１２０を外部エレメント１１０の軸方向に沿って螺旋状に延びる形状としたものを先に出願している。このように内部エレメント１２０を螺旋状とすると、帯域を狭くすることができ、アンテナ利得を向上することができる。すなわち、ほぼ同じアンテナ利得であれば、直線状の内部エレメント１２０を有するアンテナ１００よりもアンテナの体格、ひいては無線機の体格を小型化することができる。その詳細については、特願２００５−１８８５１３号を参照されたい。

ところで、図１（ａ），（ｂ）に示すように、一方を信号線とし、他方をＧＮＤ線とする２つのエレメントとして、螺旋状に延びる外部エレメント１１０の内部に、間隔を隔てて内部エレメント１２０を配置してなる構造のアンテナ１００においては、２つのエレメント１１０，１２０の位置関係がアンテナ１００の性能（共振特性）に対して重要である。例えば、２つのエレメント１１０，１２０の対向領域の間隔Ｄ３が変化すると、２つのエレメント１１０，１２０の対向領域間に構成されるコンデンサの容量が変化するため、共振周波数が変化し放射特性に影響を与える。また、回路基板１０に対する垂直方向の成分が放射特性に寄与するため、回路基板１０の垂直方向に対するエレメント１１０，１２０の傾きが変化する（すなわちエレメント１１０，１２０の基板表面からの高さＬ１，Ｌ２が変化する）と、エレメント１１０，１２０の対向領域の距離（高さ方向）が変化して放射特性に影響を与える。

ところが、増幅回路等が設けられた回路基板１０にアンテナ１００を直接実装する場合、例えば図１（ａ），（ｂ）に示すように、２つのエレメント１１０，１２０の一端を回路基板１０に設けた貫通孔に挿入し、回路基板１０のアンテナ配置面の裏面に設けられた図示しない配線（ランド）とはんだを介して電気的に接続する。したがって、２つのエレメント１１０，１２０を個別に回路基板１０に実装しなければならず、実装状態で２つのエレメント１１０，１２０を所望の位置関係にする（間隔Ｄ３を所定値とする、及び、各エレメント１１０，１２０（の中心軸）の回路基板１０に対する垂直性を確保する）ことが困難である。特に、２つのエレメント１１０，１２０がともに螺旋状であるので、所望の位置関係にするのが困難である。尚、図１（ｂ）において、符号１３０は配線との接点である内部エレメント１２０端部の給電点であり、符号１３１は配線との接点である外部エレメント１１０端部のＧＮＤ点である。実際には、両エレメント１１０，１２０に流れる高周波電流によって給電点１３０とＧＮＤ点１３１が周期的に切り替わるが、便宜上、一方に固定して図示している。

また、それぞれのエレメント１１０，１２０は、回路基板１０に対してその一端（給電点１３０、ＧＮＤ点１３１）のみで固定されている。したがって、実装時において所望の位置関係を確保できたとしても、使用環境下（例えば車両搭載環境）で生じる振動によって、エレメント１１０，１２０に振れが生じやすい。すなわち、信用環境下において、２つのエレメント１１０，１２０を所望の位置関係に保持するのが困難である。

さらには、２つのエレメント１１０，１２０を個別に回路基板１０に実装しなければならないので、実装工数がかかる。

これに対し、本実施形態に係るアンテナホルダは、螺旋状に延びる外部エレメント１１０の内部に、間隔を隔てて内部エレメント１２０を配置した構成のアンテナ１００を回路基板１０に実装するに当たり、アンテナ１００の性能を保持し、回路基板１０への実装性を向上するものである。図２は、本実施形態に係るアンテナホルダの概略構成を示す斜視図である。図３は、アンテナ１００の回路基板１０への実装構造を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は断面図である。

尚、本実施形態に係るアンテナホルダにて保持されるアンテナ１００は、図１（ａ），（ｂ）に示した構成のアンテナ１００である。具体的には、外部エレメント１１０及び内部エレメント１２０がともに１．２ｍｍφのワイヤを用いて構成されており、基板表面からの高さを所定高さＬ１（＝Ｌ２）とした状態で、アンテナ１００について使用電波に共振する電気長（例えば半波長）を確保するように、外部エレメント１０は、内径Ｄ１（例えば１４ｍｍ）、所定のピッチＰ１（例えば３ｍｍ）で複数巻（例えば６巻）されている。また、内部エレメント１２０も、Ｄ１よりも小さい内径Ｄ２（例えば１．５ｍｍ）、所定のピッチＰ２（例えば１．３ｍｍ）として複数巻（例えば９巻）されている。

図２、図３（ａ），（ｂ）に示すように、アンテナホルダ２００は、外部エレメント１１０と内部エレメント１２０との間の対向間隔Ｄ３を所定値に維持する間隔維持部２１０と、回路基板１０表面の直交方向に対する、外部エレメント１１０の中心軸の傾きを抑制する外部傾き抑制部２２０と、を少なくとも含んでいる。

アンテナホルダ２００の構成材料としては、電気的な絶縁材料であれば採用することが可能である。より好ましくは、比誘電率ができるだけ小さく（それによる波長短縮効果が少なく）、アンテナ性能に影響を及ぼす誘電正接が小さいものが望ましい。本実施形態においては、比誘電率が３程度の合成樹脂を用いて一体的に成形されている。

間隔維持部２１０は、平板状（本実施形態においては円板状）の基部２０１の一表面において、所定間隔を隔てて配置された、外部エレメント１１０の螺旋の一部と嵌合する外部嵌合部２１１と、内部エレメント１２０の螺旋の一部と嵌合する内部嵌合部２１２とにより構成されている。例えば外部嵌合部２１１は、基部２０１に設けられた突出部２１１ａに、対応する外部エレメント１１０の螺旋に沿う溝部２１１ｂを設けてなる。溝部２１１ｂは、図２及び図３（ｂ）に示すように、外部エレメント１１０の挿入間口（上部）の幅（外部エレメント１１０の径に対する）が、外部エレメント１１０の径よりも若干小さく設定されており、挿入間口に連通する下部が外部エレメント１１０の径と略同等乃至若干大きめに設定されている。また、溝部２１１ｂは、外部エレメント１１０の保持位置に応じて基板表面に対して所定高さに設けられており、例えば外部エレメント１１０に少し応力を印加することで、溝部２１１ｂ内に外部エレメント１１０が嵌合され、外部エレメント１１０を基板表面に対して所定高さに位置決め固定することができる。

内部嵌合部２１２も、対応するエレメント１２０が異なるだけで、外部嵌合部２１２と同様の構成を有している。そして、外部嵌合部２１１と内部嵌合部２１２との間の対向間隔は、アンテナが所望のアンテナ特性（共振特性）を発揮できる所定値に設定されている。したがって、エレメント１１０，１２０が対応する嵌合部２１１，２１２と嵌合すれば、外部エレメント１１０と内部エレメント１２０との対向領域の間隔Ｄ３を所定値とすることができる。また、嵌合部２１１，２１２によって、嵌合後においても間隔Ｄ３を維持することができる。

尚、本実施形態においては、外部嵌合部２１１を３個、内部嵌合部２１２を１個設けている。複数個とすると、回路基板１０に対する高さ方向において異なる位置で対応するエレメント１１０（１２０）を保持することができるので、回路基板１０に対する垂直性の維持にも寄与することなり、配置によっては垂直性を確保する（間隔維持部２１０が例えば外部傾き抑制部２２０を兼ねる）ことも可能である。しかしながら、各嵌合部２１１，２１２の個数は特に限定されるものではない。それぞれ１個以上設けられれば良い。また、各嵌合部２１１，２１２の構成も上記例に限定されるものではない。

外部傾き抑制部２２０は、基部２０１の間隔維持形成面から突出し、回路基板１０に対する直交方向（回路基板表面に対する高さ方向）において、所定範囲に渡って外部エレメント１１０の螺旋内周部位又は螺旋外周部位に接触するように構成されている。尚、本実施形態においては、外部傾き抑制部２２０を、基部２０１に対して所定高さを有し、外周面が外部エレメント１１０の螺旋内周部位と接触する（すなわち外周面の直径が外部エレメント１１０の内径Ｄ１と略等しい）円環部２２１と、当該円環部２２１に設けられ、内部エレメント１２０が配置される内周領域と外部エレメント１１０が配置される外周領域とを連通する連通溝２２２を含む構成としている。しかしながら、連通溝２２２のない構成（円環部２２１のみ）としても良い。

尚、外部傾き抑制部２２０は、高さ方向における外部エレメント１１０との接触範囲（接触長さ）が大きいほど、振動等による外部エレメント１１０の中心軸の傾き（揺れ）を抑制することができる。しかしながら、上述したようにアンテナホルダ２００の構成材料の比誘電率がアンテナ性能に影響を及ぼす。具体的には、比誘電率によって外部エレメント１１０を流れる高周波電流の波長短縮が生じ、共振周波数が低域にシフトする。シフトした共振周波数を高域に戻すには、外部エレメント１１０を切断して全長を短くする必要があり、その場合、電気長（回路基板１０に対する垂直成分）が短くなるので放射特性が低下してしまう。したがって、外部傾き抑制部２２０の基部２０１からの高さは、振動抑制とアンテナ性能の両面から考えると、外部エレメント１１０の基板表面からの高さＬ１に対してその１／３程度とすることが好ましい。本実施形態においては、外部傾き抑制部２２０の基部２０１からの高さを高さＬ１の１／３程度としている。

また、本実施形態に係るアンテナホルダ２００は、上述した間隔維持部２１０と外部傾き抑制部２２０以外にも、回路基板１０表面の直交方向に対する、内部エレメント１２０の中心軸の傾きを抑制する内部傾き抑制部２３０と、２つのエレメント１１０，１２０の、配線と接続される端部同士（給電点１３０とＧＮＤ点１３１）の位置関係を規定する接続位置規定部２４０をさらに含んでいる。

内部傾き抑制部２３０は、基部２０１の外部傾き抑制部形成面から突出し、回路基板１０に対する直交方向（回路基板表面に対する高さ方向）において、所定範囲に渡って内部エレメント１２０に接触するように構成されている。尚、本実施形態においては、内部傾き抑制部２３０が、基部２０１に対して所定高さを有し、外周面が内部エレメント１２０の螺旋内周部位と接触する（すなわち外周面の直径が内部エレメント１２０の内径Ｄ２と略等しい）ように円柱状に設けられている。また、回路基板１０の平面方向において、内部傾き抑制部２３０を構成する円柱の中心と、上述した外部傾き抑制部２２０を構成する円環部２２１の中心が一致するように構成されている。すなわち、アンテナホルダ２００にエレメント１１０，１２０を組み付けた状態で、外部エレメント１１０の中心軸と内部エレメント１２０の中心軸が一致することとなる。

内部エレメント１２０は、螺旋状に延びる外部エレメント１１０の内部に所定間隔を隔てて配置されるため、外部エレメント１１０と比べて振動等により回路基板表面の直交方向に対する傾き（振れ）が生じにくい。したがって、内部傾き抑制部２３０はアンテナホルダ２００として必須の要素ではない。しかしながら、上述したように、回路基板１０との接点が一方の端部（例えば給電点１３０）のみであるので、内部傾き抑制部２３０を設けると、内部エレメント１２０の傾きを確実に抑制することができる。特に本実施形態に示すように、内部エレメント１２０の形状が螺旋状の場合には、直線状に比べて傾き（振れ）が生じやすいので、内部傾き抑制部２３０も含む構成とすることが好ましい。

尚、内部傾き抑制部２３０も、高さ方向における内部エレメント１２０との接触範囲（接触長さ）が大きいほど、振動等による内部エレメント１２０の中心軸の傾き（揺れ）を抑制することができる。しかしながら、振動抑制とアンテナ性能の両面から考えると、外部傾き抑制部２２０同様、内部傾き抑制部２３０の基部２０１からの高さを、内部エレメント１２０の基板表面からの高さＬ２に対してその１／３程度とすることが好ましい。本実施形態においては、内部傾き抑制部２３０の基部２０１からの高さを高さＬ２の１／３程度としている。

接続位置規定部２４０は、実装時において、２つのエレメント１１０，１２０の一端（給電点１３０とＧＮＤ点１３１）が、それぞれ対応する配線と接続されるように、端部同士の位置を規定する部位であり、本実施形態においては、端部同士の位置関係に応じて、基部２０１に外部貫通孔２４１と内部貫通孔２４２を形成し、当該貫通孔２４１，２４２を接続位置規定部２４０としている。

このように構成されるアンテナホルダ２００を用い、アンテナ１００を回路基板１０に実装する手順の一例を以下に示す。エレメント１１０，１２０は、それぞれ回路基板１０に実装される側の先端から所定範囲が直線状の部分であり、残りが螺旋状の部分となっている。はじめに、アンテナホルダ２００に対して、アンテナ１００を組み付けておく。

先ず内部エレメント１２０を、内部傾き抑制部２３０の外周面に螺旋内周部位を沿わせながら、回路基板１０の配線と接続される一端を挿入先端として、螺旋部位が基部２０１の表面（外部傾き抑制部形成面）に接触するまで、基部２０１に設けられた内部貫通孔２４２に挿入する。尚、螺旋部位が基部２０１の表面に接触した状態で、後述する回路基板１０への組み付け時に内部エレメント１２０の先端が回路基板１０の裏面側に露出し、はんだを介して配線と接続可能となるように、内部エレメント１２０の直線状部分の長さ、回路基板１０の厚さ、及び基部２０１の厚さが予め設定されている。

また、この挿入動作の圧力によって、内部嵌合部２１２に内部エレメント１２０の螺旋部位の一部が嵌合される。以上により、アンテナホルダ２００への内部エレメント１２０の組み付けが完了となる。この組み付け状態で、内部エレメント１２０の螺旋内周部位は内部傾き抑制部２３０の外周面の接触しており、内部エレメント１２０（の中心軸）は基部２０１の表面に対してほぼ垂直に保持される。

次に、外部エレメント１１０を、外部傾き抑制部２２０の外周面に螺旋内周部位を沿わせながら、回路基板１０の配線と接続される一端を挿入先端として、螺旋部位が基部２０１の表面（外部傾き抑制部形成面）に接触するまで、基部２０１に設けられた外部貫通孔２４１に挿入する。尚、螺旋部位が基部２０１の表面に接触した状態で、後述する回路基板１０への組み付け時に外部エレメント１１０の先端が回路基板１０の裏面側に露出し、はんだを介して配線と接続可能となるように、外部エレメント１１０の直線状部分の長さ、回路基板１０の厚さ、及び基部２０１の厚さが予め設定されている。

また、この挿入動作の圧力によって、外部嵌合部２１１に外部エレメント１１０の螺旋部位の一部が嵌合される。以上により、アンテナホルダ２００への外部エレメント１１０の組み付けが完了、すなわちアンテナホルダ２００へのアンテナ１００の組み付けが完了する。この組み付け状態で、外部エレメント１１０の螺旋内周部位は外部傾き抑制部２２０の外周面の接触しており、外部エレメント１１０（の中心軸）は基部２０１の表面に対してほぼ垂直に保持される。また、外部エレメント１１０が外部嵌合部２１１と、内部エレメント１２０が内部嵌合部２１２と嵌合しており、２つのエレメント１１０，１２０の対向領域の間隔Ｄ３が所定値に維持される。

そして、アンテナホルダ２００によってＡＳＳＹ化された２つのエレメント１１０，１２０からなるアンテナ１００を、一括して回路基板１０に実装する。具体的には、基部２０１から露出する端部を、基部２１０の裏面が回路基板１０の表面に接触するまで、対応する回路基板１０の貫通孔に挿入する。基部２０１の裏面が回路基板１０の表面に接触した状態で、各エレメント１１０，１２０の端部（給電点１３０，ＧＮＤ点１３１）が回路基板１０のアンテナホルダ搭載面の裏面に露出する。そして、露出する端部と、貫通孔周囲の回路基板表面に設けられた配線（ランド）とをはんだを介して接合する。以上により、回路基板１０へのアンテナ１００の実装が完了となる。この実装状態において、外部傾き抑制部２２０及び内部傾き抑制部２３０によって、２つのエレメント１１０，１２０の螺旋中心軸は、回路基板１０の表面に対してほぼ垂直に保持される。また、外部嵌合部２１１及び内部嵌合部２１２によって、２つのエレメント１１０，１２０の対向領域の間隔Ｄ３が所定値に維持される。

このように本発明によれば、間隔維持部２１０を構成する外部嵌合部２１１及び内部嵌合部２１２によって、２つのエレメント１１０，１２０の間隔Ｄ３を所定間隔に維持した状態でアンテナ１００を回路基板１０に実装し、実装後も間隔Ｄ３を所定間隔に維持することができる。また、外部傾き抑制部２２０によって、回路基板表面に対して、外部エレメント１１０の中心軸がほぼ垂直となるようにアンテナ１００を回路基板１０に実装し、実装後もその垂直性を維持することができる。したがって、アンテナ１００を回路基板１０に実装した状態で、２つのエレメント１１０，１２０を所望の位置関係に保持することができる。すなわち、アンテナ性能を保持することができる。

また、２つのエレメント１１０，１２０からなるアンテナ１００を、アンテナホルダ２００にてＡＳＳＹ化した状態で回路基板１０に一括して実装することができる。すなわち回路基板１０に対するアンテナ１００の実装性を向上することができる。

さらに本実施形態においては、内部傾き抑制部２３０によって、回路基板表面に対して、内部エレメント１２０の中心軸がほぼ垂直となるようにアンテナ１００を回路基板１０に実装し、実装後もその垂直性を維持することができる。したがって、アンテナ性能をより確実に保持することができる。

また、本実施形態においては、接続位置規定部２４０を構成する外部貫通孔２４１及び内部貫通孔２４２によって、回路基板１０の配線と接続される端部同士の位置関係を確実に規定することができる。したがって、回路基板１０に対するアンテナ１００の実装性をより向上することができる。

また、本実施形態においては、２つのエレメント１１０，１２０の、回路基板１０の配線と電気的に接続される端部近傍に、アンテナホルダ２００を配置する例を示した。２つのエレメント１１０，１２０の端部と回路基板１０に設けられた配線との接続部（給電点１３０、ＧＮＤ点１３１）に近いほど、エレメント１１０，１２０には電流が強く流れており、インピーダンスが低く、電気的に安定している。すなわち、傾き抑制部２２０，２３０が、回路基板１０の直交方向において、所定範囲に渡って対応するエレメント１１０，１２０と接する構成でありながら、ホルダ２００のもつ比誘電率による共振周波数への影響が小さい。したがって、同じ共振周波数であれば、その分エレメント１１０，１２０の電気長（例えば外部エレメント１１０の巻数）を稼ぐことができ、放射に寄与するインダクタンス成分を確保することができる。

また、本実施形態においては、基部２０１を回路基板１０上に配置する例を示した、従って、アンテナホルダ２００が回路基板１０に対して浮いた状態にある実装構造よりも、実装状態においてエレメント１１０，１２０の傾きを確実に抑制することができる。尚、基部２０１を回路基板１０の表面に接触配置するだけでなく、例えば接着剤等を用いて固定するようにしても良い。このようにすると、エレメント１１０，１２０の端部と配線との接続部（給電点１３０，ＧＮＤ点１３１）に作用する応力を低減することができる。すなわち、接続信頼性を向上することができる。

また、本実施形態においては、内部エレメント１２０の中心軸が、外部エレメント１１０の中心軸と一致するように、傾き抑制部２２０，２３０を構成する例を示した。この場合、実装状態で、内部エレメント１２０と外部エレメント１１０の対向領域が内部エレメント１１０を挟んで等しくなるので、アンテナ利得を大きくすることができる。しかしながら、アンテナ利得を大きく低減させない範囲で、外部エレメント１１０の中心軸に対して内部エレメント１１０の中心軸をずらした配置としても良い。このような構成であっても、本実施形態に示すアンテナホルダ２００を適用することができる。

また、本実施形態においては、内部エレメント１２０をアンテナホルダ２００に組みつけてから外部エレメント１１０を組み付ける例を示した。しかしながら、外部エレメント１１０を組み付け後に内部エレメント１２０を組みつけても良いし、同時に組みつけても良い。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を、図４に基づいて説明する。図４は、本発明の第２実施形態に係るアンテナ１００の回路基板１０への実装構造を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は断面図である。

第２実施形態に係るアンテナホルダ２００は、第１実施形態に示したアンテナホルダ２００と共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。

本実施形態においては、図４（ａ），（ｂ）に示すように、第１実施形態に示したアンテナホルダ２００を、２つのエレメント１１０，１２０の、回路基板１０の配線と接続されない端部側を保持するように配置する点を特徴とする。すなわち、回路基板１０に対して浮いた状態でアンテナ１００を保持するようにしている。

２つのエレメント１１０，１２０は、第１実施形態に示すように、回路基板１０の配線と接続される側の端部から所定範囲だけでなく、図４（ｂ）に示すように、接続されない側の端部から所定範囲も直線状の部分１１１，１２１とされており、それ以外の部分が螺旋状の部分１１２，１２２となっている。

尚、アンテナホルダ２０へのアンテナ１００の組み付けは、配線と接続接続されない側の端部を挿入先端として、螺旋部位が基部２０１の表面（外部傾き抑制部形成面）に接触するまで、基部２０１に設けられた外部貫通孔２４１（内部貫通孔２４２）に挿入する点が異なる。そして、アンテナホルダ２００によってＡＳＳＹ化された２つのエレメント１１０，１２０からなるアンテナ１００を、一括して回路基板１０に実装する。具体的には、アンテナホルダ２００によって保持されておらず、配線と接続される側の端部を、回路基板１０に設けられた対応する貫通孔にそれぞれ挿入する。螺旋状部分１１２，１２２が回路基板１０の表面に接触するまで挿入した時点で、それぞれの端部は回路基板１０の裏面に露出するように構成されている。また、２つのエレメント１１０，１２０の螺旋状部分１１２，１２２は、回路基板１０の貫通孔に挿入される直線状部分１１１，１２１からの折れ曲がり部分において、直線状部分１１１，１２１に対し略垂直となっている。したがって、螺旋状部分１１２，１２２を回路基板１０の表面に接触させることで、回路基板１０に対するアンテナ１００の垂直性を確保することができる。そして、この垂直性を確保した状態で、回路基板１０の裏面に露出する端部と貫通孔周囲の回路基板表面に設けられた配線（ランド）とをはんだを介して接合する。

このように本実施形態に係る構成によっても、第１実施形態に示した構成と同様或いはそれに準ずる効果を期待することができる。

尚、本実施形態においては、回路基板１０の配線と接続されない端部近傍において、アンテナホルダ２００により２つのエレメント１１０，１２０を保持する例を示した。しかしながら、２つのエレメント１１０，１２０の中間領域を保持するようにアンテナホルダ２００を構成することも可能である。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

本実施形態においては、内部エレメント１２０が螺旋状である例を示した。しかしながら、内部エレメント１２０の形状は上記例に限定されるものではない。例えば直線状であっても良い。内部エレメント１２０の形状に応じて、間隔維持部２１０（内部嵌合部２１２）、内部傾き抑制部２３０を構成すれば良い。例えば内部エレメント１２０が直線状の場合、内周面にて内部エレメント１２０の外周面に接触し、外周面にて外部エレメント１１０の螺旋内周部位に接触するように構成することで、外部傾き抑制部２１０と内部傾き抑制部２３０を兼用することもできる。

また、本実施形態においては、内部傾き抑制部２３０が、内部エレメント１２０の螺旋内周部位に接触する例を示した。しかしながら、螺旋外周部位に接触することで、内部エレメント１２０の傾き（揺れ）を抑制する構成としても良い。

また、本実施形態においては、外部傾き抑制部２２０が、外部エレメント１１０の螺旋内周部位に接触する例を示した。しかしながら、螺旋外周部位に接触することで、外部エレメント１１０の傾き（揺れ）を抑制する構成としても良い。

また、本実施形態においては、外部エレメント１１０と内部エレメント１２０の電気長の総和を、使用電波の半波長とする例を示した。このような構成とすると、アンテナ１００の体格をより小型化することができる。しかしながら、電気長の総和が、半波長以外の、使用電波に対して共振する長さであっても、本実施形態に示すアンテナホルダ２００を適用することができる。

また、本実施形態においては、外部エレメント１１０と内部エレメント１２０の軸方向の高さＬ１，Ｌ２を略等しくする例を示した。この場合、外部エレメント１１０からの２次電流が効率よく内部エレメント１２０に作用するので、アンテナ利得を向上することができる。すなわち、アンテナの体格をより小型化することができる。しかしながら、外部エレメント１１０と内部エレメント１２０の軸方向の高さＬ１，Ｌ２が、異なる構成のアンテナ１００に対しても、本実施形態に示すアンテナホルダ２００を適用することができる。

また、本実施形態において、アンテナ１００を車載用キーレス受信機に適用する例を示した。しかしながら、本実施形態に示すアンテナ１００の適用範囲は上記例に限定されるものではない。受信機だけでなく送信機に適用することができるのは言うまでもない。

第１実施形態に係るアンテナホルダによって保持されるアンテナの概略構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。 第１実施形態に係るアンテナホルダの概略構成を示す斜視図である。 アンテナホルダを用いたアンテナの回路基板への実装構造を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は断面図である 第２実施形態に係るアンテナの回路基板への実装構造を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は断面図である。

符号の説明

１０・・・回路基板
１００・・・アンテナ
１１０・・・外部エレメント
１２０・・・内部エレメント
１３０・・・給電点
１３１・・・ＧＮＤ点
２００・・・アンテナホルダ
２０１・・・基部
２１０・・・間隔維持部
２１１・・・外部嵌合部
２１２・・・内部嵌合部
２２０・・・外部傾き抑制部
２３０・・・内部傾き抑制部
２４０・・・接続位置規定部

Claims (9)

1. 螺旋状に延びる外部エレメントの内部に所定間隔を隔てて内部エレメントを配置してなり、２つの前記エレメントの一方を信号線とし、他方をＧＮＤ線とするアンテナを、２つの前記エレメントの一端が、同一の回路基板に設けられた配線とそれぞれ電気的に接続されるように保持するアンテナホルダであって、
   前記間隔を所定値に維持する間隔維持部と、
   前記回路基板表面の直交方向に対する、前記外部エレメントの傾きを抑制する外部傾き抑制部と、
   前記回路基板表面の直交方向に対する、前記内部エレメントの傾きを抑制する内部傾き抑制部と、を含み、
   前記間隔維持部は、前記回路基板表面に平行な表面を有する基部の一表面において前記所定間隔を隔てて配置された、前記外部エレメントの螺旋の一部と嵌合する外部嵌合部と、前記内部エレメントの一部と嵌合する内部嵌合部と、を含み、
   前記外部傾き抑制部は、前記間隔維持部と同一の前記基部表面から突出し、前記直交方向において、所定範囲に渡って前記外部エレメントの螺旋内周部位又は螺旋外周部位に接触し、
   前記内部傾き抑制部は、前記外部傾き抑制部と同一の前記基部表面から突出し、前記直交方向において、所定範囲に渡って前記内部エレメントに接触することを特徴とするアンテナホルダ。
2. ２つの前記エレメントの、前記配線と接続される端部同士の位置関係を規定する接続位置規定部を含むことを特徴とする請求項１に記載のアンテナホルダ。
3. 前記接続位置規定部は、前記端部同士の位置関係に応じて前記基部に形成された貫通孔であることを特徴とする請求項２に記載のアンテナホルダ。
4. 前記基部は、前記間隔維持部形成面の裏面を接触面として、前記回路基板上に配置されることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載のアンテナホルダ。
5. 前記基部は、２つの前記エレメントに対して、前記配線と接続されない端部側に配置されることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載のアンテナホルダ。
6. 前記内部エレメントは、前記外部エレメントの軸方向に沿って螺旋状に延びる形状を有していることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載のアンテナホルダ。
7. 前記外部エレメントと前記内部エレメントの軸方向の高さが略等しいことを特徴とする請求項６に記載のアンテナホルダ。
8. 前記内部エレメントの中心軸が、前記外部エレメントの中心軸と一致することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のアンテナホルダ。
9. 前記アンテナは、車載用無線機に適用されることを特徴とする請求項１〜８いずれか１項に記載のアンテナホルダ。

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