天线装置 【技术领域】
本发明涉及可接收 AM 广播和 FM 广播的安装于车辆的低姿势的天线装置。背景技术 安装于车辆的现有的天线装置通常设为可接收 AM 广播和 FM 广播的天线装置。在 该天线装置中， 为了接收 AM 广播及 FM 广播， 目前使用 1m 左右的长度的杆天线。 该杆天线的 长度在 FM 波段下为约 1/4 波长， 但在 AM 波段下， 相对于波长成为相当短的长度， 因此其灵 敏度显著降低。因此， 目前， 或者使用高阻抗电缆， 使杆天线相对于 AM 波段高阻抗化， 或者 使用 AM 波段的放大器进行放大， 确保灵敏度。另外， 也使用通过采用将天线的杆部卷绕成 螺旋状的螺旋天线而使天线的长度缩短到约 180mm ～ 400mm 的车载用的天线装置。但是， 为了弥补因杆部缩小化造成的性能劣化， 将放大器增设于天线正下方。
图 70 表示的是缩短了杆部的现有天线装置 100 的构成的侧面图。图 70 所示的现 有天线装置 100 具备振子 110、 和在规定的角度范围内转动自如地安装该振子 110 的下端的 天线基部 111。天线基部 111 由天线罩和天线基座构成， 在天线罩内， 内置有放大器或匹配 电路， 在天线罩的下面嵌装有天线基座。用于将天线装置 100 安装于车身的螺栓部从该天 线基座的下面突出地形成。该天线装置 100 作为接收 AM 广播和 FM 广播的天线， 振子 110 的长度设为约 180mm， 从天线基部 111 的下面到振子 110 的前端的总高 h100 设为约 195mm。 另外， 振子 110 由螺旋振子和包覆该螺旋振子的振子罩构成。
另外， 在图 71 中示出在天线装置 100 中， 将表示使振子 110 相对于天线基部 111 在竖直方向上转动而将从天线基部 111 的下面到振子 110 的前端的高度 h101 制成约 70mm 的状态的侧面图。
专利文献 1 ： ( 日本 ) 特开 2005-223957
专利文献 2 ： ( 日本 ) 特开 2003-188619
在这种现有天线装置 100 中， 存在如下问题点 ： 在将天线装置 100 安装于车身时， 由于振子 110 从车身较长地突出， 因此有损车辆的美观、 设计， 并且在忘记拉起进入车库或 洗车时等放倒的杆部的情况下， 就会成为失去天线性能的状态。另外， 由于天线装置 100 暴 露于车外， 因此振子 110 有可能遭遇失盗。因此， 考虑到在天线壳体内收纳有天线的车载用 的天线装置。在这种情况下， 从车辆突出的天线装置的高度受车辆外部突起限制而被限制 为 70mm 以下的高度， 并且以不损车辆的美观的方式， 纵向方向的长度也优选 160mm ～ 220mm 程度。这种天线的辐射电阻 Rrad 如表示成 600 ～ 800×( 高度 / 波长 )2 那样， 大致确定为 与天线高度的平方成比例。例如， 在天线装置 100 中， 当使振子 110 转动而将天线高度从图 70 所示约 195mm 降至图 71 所示的约 70mm 时， 灵敏度劣化约 7dB。这样， 当单纯地降低振 存在如下问题点 ： 当将天 子 110 的高度时， 存在性能大为劣化而难以实用化的问题。另外， 线设为 70mm 以下的低姿势时， 导致辐射电阻 Rrad 会变小， 因此受天线自身的导体损失的影 响， 辐射效率易降低， 成为灵敏度进一步劣化的原因。
发明内容 因此， 本发明的目的在于， 提供一种可接收 AM 广播和 FM 广播的天线装置， 其即使 采用 70mm 以下的低姿势， 也能够极力抑制灵敏度劣化。
为了实现上述目的， 本发明提供一种天线装置， 其具备天线壳体、 和收纳于该天 线壳体内的天线部， 并且在安装时， 该天线装置以约 70mm 以下的高度突出， 其最主要的特 征为， 在嵌装于天线壳体的下端的天线基座上竖立设置有在上部形成有天线模型的天线基 板， 以跨过天线基板的方式配置有截面形状形成为山形的顶端部， 顶端部的呈斜面的侧部 的下边缘和天线基座的间隔为约 10mm 以上， 顶端部的大小设定为由顶端部和天线模型构 成的天线振子的天线容量成为约 3pF 以上的大小。
根据本发明， 由于顶部的截面形状形成为山形， 因此能够极力减小顶端部的呈斜 面的侧部和天线基座的对向面积， 从而能够极力减小天线容量的无效容量部分。 而且， 顶端 部的呈斜面的侧部的下边缘和天线基座的间隔设定为约 10mm 以上， 并且设定为由顶端部 和天线模型构成的天线振子的天线容量成为约 3pF 以上的大小， 由此， 即使在安装时， 作为 以 70mm 以下的高度突出的天线装置， 也能够得到与约 195mm 高度的现有天线装置大致同等 的天线性能。
附图说明
图 1 是表示本发明实施例的天线装置的构成的平面图 ； 图 2 是表示本发明实施例的天线装置的构成的正面图 ； 图 3 是表示本发明实施例的天线装置的构成的侧面图 ； 图 4 是表示本发明实施例的天线装置的内部构成的平面图 ； 图 5 是表示本发明实施例的天线装置的内部构成的正面图 ； 图 6 是表示本发明实施例的天线装置的内部构成的右侧面图 ； 图 7 是本发明实施例的天线装置的分解组装图 ； 图 8 是表示本发明的天线装置的省略了天线壳体及基盘的构成的平面图 ； 图 9 是表示本发明的天线装置的省略了天线壳体及基盘的构成的正面图 ； 图 10 是表示本发明的天线装置的省略了天线壳体及基盘的构成的右侧面图 ； 图 11 是表示本发明的天线装置的省略了天线壳体及基盘的构成的底视图 ； 图 12 是表示本发明的天线装置的天线壳体的构成的平面图 ； 图 13 是表示本发明的天线装置的天线壳体的构成的正面图 ； 图 14 是表示本发明的天线装置的天线壳体的构成的左侧面图 ； 图 15 是表示本发明的天线装置的顶端部的构成的平面图 ； 图 16 是表示本发明的天线装置的顶端部的构成的正面图 ； 图 17 是表示本发明的天线装置的顶端部的构成的底视图 ； 图 18 是表示本发明的天线装置的顶端部的构成的右侧面图 ； 图 19 是表示本发明的天线装置的线圈的构成的正面图及侧面图 ； 图 20 是表示本发明的天线装置的连接线的构成的平面图、 正面图、 右侧面图 ； 图 21 是表示本发明的天线装置的放大器基板的构成的平面图 ； 图 22 是表示本发明的天线装置的放大器基板的构成的正面图 ；图 23 是表示本发明的天线装置的钩挂件的构成的平面图、 底视图、 侧面图、 正面图； 图 24 是表示本发明的天线装置的天线基座的构成的平面图 ；
图 25 是表示本发明的天线装置的天线基座的构成的正面图 ；
图 26 是表示本发明的天线装置的天线基座的构成的右侧面图 ；
图 27 是表示本发明的天线装置的基盘的构成的平面图 ；
图 28 是表示本发明的天线装置的基盘的构成的正面图 ；
图 29 是表示本发明的天线装置的基盘的构成的右侧面图 ；
图 30 是表示本发明的天线装置的连接金属件的构成的平面图 ；
图 31 是表示本发明的天线装置的连接金属件的构成的底视图 ；
图 32 是表示本发明的天线装置的连接金属件的构成的正面图 ；
图 33 是表示本发明的天线装置的连接金属件的构成的侧面图 ；
图 34 是表示本发明的天线装置的天线基板的构成的正面图 ；
图 35 是表示本发明的天线装置的天线基板的构成的侧面图 ；
图 36 是表示本发明的天线装置的在天线基板上安装有连接金属件、 线圈及连接 线的状态的图 ；
图 37 是将本发明的天线装置的平均增益的 FM 波段的频率特性与现有例的天线装 置对比表示的图 ；
图 38 是将本发明的天线装置的 S/N 比的 AM 波段的频率特性与现有例的天线装置 对比表示的图 ；
图 39 是将本发明的天线装置的 S/N 比的 FM 波段的频率特性与现有例的天线装置 对比表示的图 ；
图 40 是表示顶端部后方突出长度的基础实验中使用的天线装置的构成的平面 图；
图 41 是表示顶端部后方突出长度的基础实验中使用的天线装置的构成的正面 图；
图 42 是表示顶端部后方突出长度的基础实验中使用的天线装置的构成的右侧面 图；
图 43 是表示顶端部后方突出长度的基础实验中使用的天线装置的一形态的平面 图；
图 44 是表示变更顶端部自标准位置向后方的移动量 L 而向后方移动了时的 FM 波 段的平均增益的频率特性的图 ；
图 45 是表示变更顶端部自标准位置向后方的移动量 L 而向后方移动了时的 AM 波 段的 S/N 比的变化特性的图 ；
图 46 是表示变更顶端部自标准位置向后方的移动量 L 而向后方移动了时的 AM 波 段的 S/N 比的变化特性的另一图 ；
图 47 是表示变更顶端部自标准位置向后方的移动量 L 而向后方移动了时的 AM 波 段的 S/N 比的变化特性的再另一图 ；
图 48 是表示变更顶端部自标准位置向后方的移动量 L 而向后方移动了时的 FM 波
段的 S/N 比的变化特性的图 ；
图 49 是表示变更顶端部自标准位置向后方的移动量 L 而向后方移动了时的 FM 波 段的 S/N 比的变化特性的另一图 ；
图 50 是表示变更顶端部自标准位置向后方的移动量 L 而向后方移动了时的 FM 波 段的 S/N 比的变化特性的再另一图 ；
图 51 是表示使顶端部距天线基座的高度变化的基础实验中使用的天线装置的构 成的右侧面图 ；
图 52 是表示使顶端部距天线基座的高度变化的基础实验中使用的天线装置的构 成的正面图 ；
图 53 是表示使顶端部距天线基座的高度变化的基础实验中使用的天线装置的构 成的平面图 ；
图 54 是表示使顶端部距天线基座的高度变化的基础实验中使用的天线装置的一 形态的平面图 ；
图 55 是表示使顶端部距天线基座的高度变化的基础实验中使用的天线装置的一 形态的右侧面图 ；
图 56 是表示将顶端部的高度逐渐增高时的 FM 波段的平均增益的频率特性的图 ； 图 57 是表示将顶端部的高度逐渐增高时的 AM 波段的 S/N 比的变化特性的图 ； 图 58 是表示将顶端部的高度逐渐增高时的 AM 波段的 S/N 比的变化特性的另一 图 59 是表示将顶端部的高度逐渐增高时的 AM 波段的 S/N 比的变化特性的再另一 图 60 是表示将顶端部的高度逐渐增高时的 FM 波段的 S/N 比的变化特性的图 ； 图 61 是表示将顶端部的高度逐渐增高时的 FM 波段的 S/N 比的变化特性的另一 图 62 是表示将顶端部的高度逐渐增高时的 FM 波段的 S/N 比的变化特性的再另一图；
图；
图；
图； 图 63 是表示使顶端部的与天线基座的对面的面积变化时的天线容量的基础实验 中使用的第一构成的正面图及侧面图 ；
图 64 是表示使顶端部的与天线基座的对面的面积变化时的天线容量的基础实验 中使用的第二构成的正面图及侧面图 ；
图 65 是表示使顶端部的与天线基座的对面的面积变化时的天线容量的基础实验 中使用的第三构成的正面图及侧面图 ；
图 66 是表示在第一构成中使间隙变化时的天线容量的变化特性的图 ；
图 67 是表示在第二构成中使间隙变化时的天线容量的变化特性的图 ；
图 68 是表示在第三构成中使间隙变化时的天线容量的变化特性的图 ；
图 69 是表示本发明的天线装置的等效电路的图 ；
图 70 是表示现有天线装置的构成的侧面图 ；
图 71 是表示降低了现有天线装置的高度时的构成的侧面图。
符号说明
1 天线装置， 10 天线壳体， 20 天线基座， 20a 主体部， 20b 天线安装部， 20c 螺 纹孔， 20d 螺纹部， 20e 凸台， 20f 嵌入孔， 20g 矩形孔， 20h 电缆引出孔， 20i 矩形 孔， 21 螺栓部， 22 电缆， 24 基盘， 24a 主体部， 24b 周壁部， 24c 切口孔， 24d 孔部， 30 天 线基板， 30a 基板主体， 30b 天线模型， 30c 模型， 30d 安装孔， 30e 长孔， 30f 突出部， 30g 孔部， 30h 突起， 30i 切口， 31 顶端部， 31a 第一侧部， 31b 第二侧部， 31c 接触 片， 31d 螺纹孔， 31e 平坦部， 31f 槽， 32GPS 天线， 33 连接线， 33a 主体部， 33b コ字状 部， 33c U 字状部， 33d 弯曲部， 34 放大器基板， 34a 基板主体， 34b 螺纹孔， 34b 插通孔， 35 线圈， 35a 线圈主体， 35b 引出线， 36 连接金属件， 36a 金属件主体， 36b 接触片， 36c 夹持片， 40 螺钉， 41 螺钉， 42 螺钉， 43 端子， 44 钩挂件， 44a 主体部， 44b 嵌合脚部， 44c 卡合脚部， 45 套筒， 46 螺钉， 47 螺母， 50 天线振子部， 51 放大器电路部， 100 天线装置， 110 振子， 111 天线基部具体实施方式
本发明的实施例的天线装置的构成示于图 1 ～图 6。 其中， 图 1 是表示本发明的天 线装置 1 的构成的平面图。图 2 是表示本发明的天线装置 1 的构成的正面图。图 3 是表示 本发明的天线装置 1 的构成的侧面图。图 4 是表示本发明的天线装置 1 的内部构成的平面 图。图 5 是表示本发明的天线装置 1 的内部构成的正面图。图 6 是表示本发明的天线装置 1 的内部构成的右侧面图。 这些图所示的本发明的实施例的天线装置 1 为安装于车辆的车顶的天线装置， 在 安装于车辆时， 从车辆突出的高度约 70mm。虽然天线装置 1 姿势极其低 ( 当设频率 100MHz 的波长为 λ 时， 高度 h 为约 0.0023λ 以下 )， 但能够接收 AM 广播和 FM 广播。该天线装置 1 的形状为越向前端越细的流线型， 在无损车辆的美观、 设计的一定程度的范围内， 能够自 由地决定形状。而且， 在天线装置 1 的下面嵌装有橡胶制或弹性材料制的柔软的基盘， 能够 水密封地安装于车辆。
本发明的实施例的天线装置 1 具备 ： 树脂制的天线壳体 10 ； 金属制的天线基座 20， 其嵌装着该天线壳体 10 的下部 ； 天线基板 30， 其垂直地安装于天线基座 20 ； 大器基板 34， 其平行地安装于天线基座 20 ； 顶端部 31， 其由顶部和从该顶部的两侧起呈斜面的侧部 形成， 截面形状形成为山形， 以跨过天线基板 30 的方式配置于上面 ； GPS 天线 32， 其安装于 天线基座 20 上。天线壳体 10 为电波透过性的合成树脂制造， 采用越向前端越细的流线型 的外形形状。在天线壳体 10 内形成有能够收纳竖立设置的天线基板 30 及配置于天线基板 30 的上部的顶端部 31 的空间、 和横向地收纳放大器基板 34 的空间。在天线壳体 10 的下面 嵌装有金属制的天线基座 20。而且， 在天线基座 20 上竖立设置固定安装有天线基板 30， 在 天线基板 30 的前方， 放大器基板 34 大致平行地固定安装于天线基座 20。 如后所述， 在天线 基板 30 的上部形成有天线模型。另外， 在天线壳体 10 内的上部内置有顶端部 31。而且， 通 过将天线壳体 10 嵌装于天线基座 20， 内置于天线壳体 10 的顶端部 31 配置为跨过天线基 板 30 的上部， 安装于天线基板 30 的上部的连接金属件 36 与顶端部 31 的内面电接触。连 接金属件 36 与形成于天线基板 30 的天线模型电连接， 因此经由连接金属件 36， 顶端部 31 和天线模型连接。由此， 由天线模型和顶端部 31 构成天线振子， 在天线壳体 10 内的空间中 收纳有天线基板 30 和顶端部 31 和放大器基板 34。
在天线基板 30 上设有用于使由天线模型和顶端部 31 构成的天线振子在 FM 波段 附近共振的线圈 35。线圈 35 的一端连接于天线模型， 线圈 35 的另一端与形成于天线基板 30 上的模型的一端连接， 在该模型的另一端连接有连接线 33 的一端。连接线 33 的另一端 与设置于放大器基板 34 的 AM/FM 放大器的输入部连接， 由天线模型和顶端部 31 所构成的 天线振子接收的 AM/FM 接收信号输入到 AM/FM 放大器进行放大。另外， 用于将天线装置 1 安装于车辆的螺栓部 21 形成为从天线基座 20 的下面突出。另外， 用于从天线装置 1 将接 收信号导入车辆内的电缆 22 从天线基座 20 的下面导出。该电缆 22 包含传输从放大器基 板 34 导出、 由设置于放大器基板 34 的 AM/FM 放大器放大的 AM 接收信号及 FM 接收信号的 电缆， 并利用套筒 45 进行捆扎。在这种情况下， 螺栓部 21 及电缆 22 所插通的孔形成于车 辆的车顶， 以螺栓部 21 及电缆 22 插通这些孔的方式， 将天线装置 1 载置于车顶上。而且， 通过将螺母与突出于车辆内的螺栓部 21 紧固， 能够将天线装置 1 固定安装于车辆的车顶。 另外， 通向收纳于天线壳体 10 内的放大器基板 34 的电源通过电缆 22 从车辆供给到放大器 基板 34。
在图 7 中示出本发明的天线装置 1 的分解组装图。
参照图 7 对本发明的天线装置 1 的装配进行说明， 顶端部 31 利用两根螺钉 40 固 定安装于天线壳体 10 内的上部。在天线基板 30 的上端嵌装有连接金属件 36。连接金属件 36 通过夹持天线基板 30 而安装于天线基板 30 的上部。另外， 线圈 35 通过钎焊而安装于天 线基板 30 上。该天线基板 30 通过两根螺钉 41 而竖立设置并固定安装于天线基座 20。另 外， 放大器基板 34 配置于天线基板 30 更前方， 通过三根螺钉 42 而大致平行地固定安装于 天线基座 20。将所放大的 AM 接收信号及 FM 接收信号输出的电缆 22 从放大器基板 34 导 出， 端子 43 安装于电缆 22 的前端， 端子 43 固定安装于放大器基板 34 的背面。 另外， 通过铁 丝状的连接线 33 的一端连接于天线基板 30， 且连接线 33 的另一端连接于放大器基板 34， 设置于天线基板 30 的线圈 35 的输出端和设置于放大器基板 34 的 AM/FM 放大器的输入端 连接， 通过由天线模型和顶端部 31 所构成的天线振子接收的 AM/FM 接收信号输入到放大器 基板 34 的 AM/FM 放大器。以将从天线基座 20 的引出孔引出的电缆 22 捆扎的方式， 将套筒 45 嵌装于电缆 22 的根部。
钩挂件 44 配置于放大器基板 34 的下方， 并嵌装于天线基座 20。一对加长的卡合 脚部从钩挂件 44 的两侧面延伸。该卡合脚部在将天线装置 1 安装于车辆时， 与形成于车辆 的安装孔的孔缘卡合， 发挥将天线装置 1 临时固定于车身的作用。由此， 不从车身外保持天 线装置 1， 在从车内将螺母 47 与螺栓部 21 拧合时， 天线装置 1 能够不会从安装孔抽出地进 行拧合。
基盘 24 嵌装于天线基座 20 的下面。在基盘 24 的周缘部形成有共计 5 个螺钉的 头部可插通的孔部， 从下方将 5 根螺钉 46 插通于该孔部， 将螺钉 46 插通于在天线基座 20 的周缘部形成的嵌入孔， 与天线壳体 10 的下面的周缘螺纹接合。由此能够将天线装置 1 组 装。 当将螺栓部 21 与形成于车辆的安装孔对位而将组装后的天线装置 1 安装时， 如上所述， 天线装置 1 利用钩挂件 44 被临时固定于安装孔。在这种状态下， 通过从车内将螺母 47 与 螺栓部 21 螺纹接合， 能够将天线装置 1 安装于车身。
将如图 7 那样组装成的天线装置 1 的构成示于图 8 ～图 11。其中， 图 8 是表示本 发明的天线装置 1 的构成的平面图 ； 图 9 是表示本发明的天线装置 1 的构成的正面图 ； 图10 是表示本发明的天线装置 1 的构成的右侧面图 ； 图 11 是表示本发明的天线装置 1 的构 成的底视图。其中， 在图 8 ～图 11 中， 省略了天线壳体 10 及基盘 24。
这些图的说明如上所述， 省略说明， 天线基板 30 通过两根螺钉 41 而竖立设置并安 装于天线基座 20， 在天线基板 30 的下端形成有切口 30i， 能够以一部分收纳于该切口 30i 的方式， 将 GPS 天线 32 安装于天线基座 20。在安装了 GPS 天线 32 的情况下， 电缆也从 GPS 天线 32 沿电缆 22 导出。 另外， 以跨过天线基板 30 的上部的方式配置的顶端部 31 的呈斜面 的侧部的下边缘和天线基座 20 的上面的间隔设定为 h10， 间隔 h10 设定为例如约 34.4mm。 另外， GPS 天线 32 只有在需要时才安装。另外， 顶端部 31 的后部被倾斜地切取， 从天线基 座 20 的后端向后方突出， 与天线基座 20 的对向面积得以极力减小。
接着， 对构成天线装置 1 的各部分的构成进行说明。图 12 ～图 14 表示天线壳体 10 的构成。其中， 图 12 是表示天线壳体 10 的构成的平面图 ； 图 13 是表示天线壳体 10 的 构成的正面图 ； 图 14 是表示天线壳体 10 的构成的左侧面图。
如这三个图所示， 天线壳体 10 为电波透过性的合成树脂制， 呈越向前端越细的流 线型的外形形状。在天线壳体 10 内形成有能够收纳竖立设置的天线基板 30 及配置于天线 基板 30 的上部的顶端部 31 的空间、 和横向地收纳放大器基板 34 的空间。
图 15 ～图 18 表示顶端部 31 的构成。其中， 图 15 是表示顶端部 31 的构成的平面 图； 图 16 是表示顶端部 31 的构成的正面图 ； 图 17 是表示顶端部 31 的构成的底视图 ； 图 18 是表示顶端部 31 的构成的右侧面图。
这四个图所示的顶端部 31 通过对金属板进行加工而形成， 具有向前方平缓下降 的呈曲面的顶部， 形成有从顶部向两侧倾斜的第一侧部 31a 和第二侧部 31b。第一侧部 31a 和第二侧部 31b 的斜面为陡斜面。在第一侧部 31a 和第二侧部 31b 各形成有三个槽 31f， 各个侧部 31a、 31b 由四个片构成。来自该片内的大致中央的一对片为接触片 31c。接触片 31c 以从中途起成大致竖直的方式弯曲而形成。另外， 在顶端部 31 的顶部形成有两个平坦 部 31e， 在平坦部 31e 分别形成有螺纹孔 31d。通过螺钉 40 分别插通于该螺纹孔 31d， 并与 天线壳体 10 的顶部的内侧螺纹接合， 将顶端部 31 内置于天线壳体 10。
在设顶端部 31 的长度为 L20、 后端的宽度为 w20、 前端的宽度为 w21、 前端的高度为 h20 时， 例如， 长度 L20 为约 106mm ； 后端的宽度 w20 为约 28mm ； 前端的宽度 w21 为约 19mm ； 高度 h20 为约 28mm。另外， 顶端部 31 的顶部的细部宽度 w22 为约 4mm。将顶端部 31 的第 一侧部 31a 和第二侧部 31b 的斜面设定为陡斜面的原因是， 为了与天线壳体 10 的内侧的截 面形状一致， 但主要原因是， 为了降低顶端部 31 和天线基座 20 的对向面的面积， 从而减少 顶端部 31 和天线基座 20 间的浮游容量。该浮游容量为天线容量内的无效容量， 成为降低 天线的增益的主要原因。另外， 顶端部 31 的后部被倾斜地切取， 使与天线基座 20 的对向面 积极力减小。
图 19(a)(b) 表示线圈 35 的构成。线圈 35 使小天线容量的天线振子在 FM 波段附 近进行共振， 所述小天线容量的天线振子由顶端部 31 和形成于天线基板 30 的天线模型构 成。 图 19(a) 是表示线圈 35 的构成的正面图 ； 图 19(b) 是表示线圈 35 的构成的侧面图。 这 两个图所示的线圈 35 具有 ： 卷绕有线圈的圆筒状的线圈主体 35a、 和从线圈主体 35a 引出 的两根引出线 35b。线圈 35 为了在 FM 波段附近进行共振而串联地连接于天线振子。如上 所述， 天线装置 1 的天线振子由顶端部 31 和形成于天线基板 30 的天线模型构成， 但该天线振子的天线容量为约 4.7pF 左右， 因此通过将 0.5μH ～ 3μH 程度的线圈 35 串联地插入， 能够使天线振子在 FM 波段附近进行共振。由此， 由顶端部 31 和天线模型构成的天线振子 通过线圈 35 的作用而在 FM 波段良好地动作。另外， 将在该 FM 波段进行共振的天线振子在 AM 波段作为电压接收元件利用， 由此来接收 AM 波段。
图 20(a)(b)(c) 表示连接线 33 的构成。其中， 图 20(a) 是表示连接线 33 的构成 的平面图 ； 图 20(b) 是表示连接线 33 的构成的正面图 ； 图 20(c) 是表示连接线 33 的构成 的右侧面图。这些图所示的连接线 33 是用于将从天线基板 30 输出的接收信号导入到放大 器基板 34 的连接线， 是将铁丝状的导体弯曲而形成的。连接线 33 具有从正面看时弯曲成 L 字状的主体部 33a。连接线 33 的上部的端部为弯曲成コ字状的コ字状部 33b， 插通并钎 焊在形成于天线基板 30 的长孔内。另外， 连接线 33 的下部的端部为弯曲成 U 字状的 U 字 状部 33c， 在其前端还具有与主体部 33a 大致平行地进行弯曲的弯曲部 33d， 弯曲部 33d 及 U 字状部 33c 插通并钎焊在形成于放大器基板 34 的插通孔内。
图 21 及图 22 表示放大器基板 34 的构成。其中， 图 21 是表示放大器基板 34 的构 成的平面图 ； 图 22 是表示放大器基板 34 的构成的正面图。如这两个图所示， 放大器基板 34 由前部成锥状变细了的大致矩形状的基板主体 34a 构成。 在基板主体 34a 的周缘部形成 有三个螺纹孔 34b， 并且在后部形成有呈长孔的插通孔 34b。形成于连接线 33 的下部的弯 曲部 33d 及 U 字状部 33c 插通并钎焊在该插通孔 34b 内。螺钉 42 分别插通于三个螺纹孔 34b， 并与天线基座 20 的凸台 20e 螺纹接合， 由此放大器基板 34 固定安装于天线基座 20。 图 23(a) ～ (d) 表示钩挂件 44 的构成。其中， 图 23(a) 是表示钩挂件 44 的构成 的平面图 ； 图 23(b) 是表示钩挂件 44 的构成的底视图 ； 图 23(c) 是表示钩挂件 44 的构成的 侧面图 ； 图 23(d) 是表示钩挂件 44 的构成的正面图。
这些图所示的钩挂件 44 具有矩形的主体部 44a， 以从主体部 44a 的四个角向下方， 前端形成有钩状的卡合片的嵌合脚部 44b 与一侧的两侧部对向的方式形成。另外， 以从另 一侧的两侧部的大致中央向下方延伸的方式， 长的卡合脚部 44c 对向地形成。在将钩挂件 44 安装于天线基座 20 时， 嵌合脚部 44b 与形成于天线基座 20 的矩形孔的缘部卡合， 长的卡 合脚部 44c 从形成于天线基座 20 的矩形孔抽出， 沿螺栓部 21 的侧面突出。卡合脚部 44c 在将天线装置 1 安装于车身时， 与设置于车身的安装孔的缘部卡合， 能够以天线装置 1 不抽 出的方式临时固定。
图 24 ～图 26 表示天线基座 20 的构成。其中， 图 24 是表示天线基座 20 的构成的 平面图 ； 图 25 是表示天线基座 20 的构成的正面图 ； 图 26 是表示天线基座 20 的构成的右侧 面图。
这些图所示的天线基座 20 具有由前部成锥状变细了的大致矩形的平板构成的主 体部 20a， 在主体部 20a 的周缘部形成有共计 5 个嵌入孔 20f。通过使分别从下方插通于该 嵌入孔 20f 的螺钉 46 螺纹接合于天线壳体 10 的下面的周边部， 天线壳体 10 被嵌装于天线 基座 20。在主体部 20a 的成锥状变细了的前部形成有三个凸台 20e， 放大器基板 34 载置于 该凸台 20e 上， 将插通于放大器基板 34 的螺钉 42 分别与凸台 20e 螺纹接合， 由此能够将放 大器基板 34 固定安装于天线基座 20。
另外， 在主体部 20a 的大致中央部和后部侧沿水平方向形成有两个螺纹部 20d。 通 过使插通于天线基板 30 的安装孔的螺钉 41 分别与该螺纹部 20d 螺纹接合， 能够将天线基
板 30 竖立设置并安装于天线基座 20。在比主体部 20a 的中央稍后部侧形成有形成矩形凹 部的矩形框状的 GPS 天线安装部 20b， 在 GPS 天线安装部 20b 的四个角形成有螺纹孔 20c。 通过插通于 GPS 天线 32 的安装孔的 4 根螺钉分别与该螺纹孔 20c 螺纹接合， 能够将 GPS 天 线 32 安装于 GPS 天线安装部 20b。 在主体部 20a 的中央部形成有长方形的电缆引出孔 20h。 能够将从放大器基板 34 引出了的电缆 22 和从 GPS 天线 32 引出了的电缆从该电缆引出孔 20h 引出。
另外， 在比主体部 20a 的中央稍前部侧形成有 4 个第一矩形孔 20g 和 2 个第二矩 形孔 20i。钩挂件 44 的 4 根嵌合脚部 44b 分别插通于第一矩形孔 20g， 其前端与天线基座 20 的背面卡合， 由此钩挂件 44 安装于天线基座 20。钩挂件 44 的 2 根卡合脚部 44c 插通于 第二矩形孔 20i， 从天线基座 20 的下面沿螺栓部 21 突出。从主体部 20a 的背面突出形成螺 栓部 21， 并且设有将从电缆引出孔 20h 引出的电缆 22 捆扎的套筒 45。
接着， 图 27 ～图 29 表示基盘 24 的构成。其中， 图 27 是表示基盘 24 的构成的平 面图 ； 图 28 是表示基盘 24 的构成的正面图 ； 图 29 是表示基盘 24 的构成的右侧面图。
这些图所示的基盘 24 具有主体部 24a， 该主体部 24a 呈向前部逐渐变细的曲面， 后 端呈直线状， 由将细长的椭圆形截取一半的形状的平板构成， 在主体部 24a 的表面形成有 沿着天线基座 20 的外形形状的形状的周壁部 24b。通过将天线基座 20 载置于基盘 24 的表 面， 并将天线基座 20 的周缘嵌合于周壁部 24b， 基盘 24 被嵌装于天线基座 20 的下面。另 外， 沿着周壁部 24b 形成有共计 5 个孔部 24d， 从下方插通于天线基座 20 的嵌入孔 20f 的螺 钉 46 的头部插通于该孔部 24d。从主体部 24a 的中央到前部形成有椭圆形的切口孔 24c， 设置于天线基座 20 的下面的螺栓部 21 和电缆 22 及套筒 45 从该切口孔 24c 突出。 接着， 图 30 ～图 33 表示连接金属件 36 的构成。其中， 图 30 是表示连接金属件 36 的构成的平面图 ； 图 31 是表示连接金属件 36 的构成的底视图 ； 图 32 是表示连接金属件 36 的构成的正面图 ； 图 33 是表示连接金属件 36 的构成的侧面图。
这些图所示的连接金属件 36 通过对具有弹性的金属板进行加工而形成， 具有中 央部以折叠的方式弯曲的金属件主体 36a。在金属件主体 36a 的前部和后部的两侧分别形 成有夹持片 36c， 每两片夹持片 36c 都对向配置， 加工成其前端部接触的同时前端张开。另 外， 在两组夹持片 36c 之间对向形成有比夹持片 36c 更长地形成的接触片 36b。接触片 36b 以越向下方越张开的方式张开， 前端部向外方卷曲成半圆形。连接金属件 36 以夹持天线基 板 30 的上端的方式安装。这时， 由于一对夹持片 36c 的前端张开， 因此能够从天线基板 30 的上端容易地插入夹持片 36c 之间。另外， 在连接金属件 36 插装于天线基板 30 的上部时， 连接金属件 36 电连接于在天线基板 30 的上部形成的天线模型。另外， 在天线基座 20 上嵌 装有天线壳体 10 时， 张开的接触片 36b 与安装于天线壳体 10 内的顶端部 31 的接触片 31c 的内面接触。由此， 顶端部 31 经由连接金属件 36 电连接于天线模型。
接着， 图 34 及图 35 表示天线基板 30 的构成。其中， 图 34 是表示天线基板 30 的 构成的正面图 ； 图 35 是表示天线基板 30 的构成的侧面图。
这些图所示的天线基板 30 具备采用高频特性良好的玻璃环氧树脂基板等印刷基 板的基板主体 30a， 在基板主体 30a 上形成有从矩形部分的上部突出的突出部 30f 和从左下 部向左侧突出的部分。 在基板主体 30a 的上部和突出部 30f 上以两面形成有天线模型 30b， 并在左侧的周缘从天线模型 30b 的下方到细长的模型从左下部突出的部分以两面形成。另
外， 突出部 30f 为插接连接金属件 36 的部位， 在突出部 30f 的上端的两侧分别形成有用于 定位连接金属件 36 的突起 30h。在基板主体 30a 的下部形成有两个安装孔 30d， 在安装孔 30d 之间形成有切口 30i。在该安装孔 30d 的周围在两面形成有环状的模型， 通过螺钉 41 分别插通于安装孔 30d， 并与天线基座 20 的螺纹部 20d 螺纹接合， 天线基板 30 竖立设置并 安装于天线基座 20。另外， 以一部分收纳于切口 30i 的方式， 将 GPS 天线 32 安装于天线基 座 20。
线圈 35 的引出线 35b 的一端插入形成于天线模型 30b 的左侧的孔部 30g， 并钎焊 于天线模型 30b， 引出线 35b 的另一端插入形成于模型 30c 的上部的长孔 30e， 并钎焊于模 型 30c。另外， 连接线 33 的コ字状部 33b 插入形成于模型 30c 的下部的长孔 30e， 并钎焊于 模型 30c。由此， 天线模型 30b 经由线圈 35、 模型 30c、 连接线 33 而与设置于放大器基板 34 的 AM/FM 放大器连接， 上述放大器基板 34 连接着连接线 33 的 U 字状部 33c。
图 36 表示在天线基板 30 上安装有连接金属件 36、 线圈 35 及连接线 33 的状态。 如该图所示， 以将天线基板 30 的上部的突出部 30f 夹持的方式， 将连接金属件 36 夹装在突 出部 30f 的突起 30h 之间。线圈 35 钎焊于天线模型 30b 的孔部 30g 和模型 30c 的长孔 30e 之间。连接线 33 的コ字状部 33b 钎焊于模型 30c 的长孔 30e。 在本发明的天线装置 1 中， 设顶端部 31 和天线基座 20 的间隔 h10 为约 34.4mm， 在图 15 ～图 18 所示的顶端部 31 的尺寸中， 设长度 L20 为约 106mm、 后端的宽度 w20 为约 28mm、 前端的宽度 w21 为约 19mm、 高度 h20 为约 28mm、 宽度 w22 为约 4mm， 将设定为上述尺寸 时的天线装置 1 的平均增益的频率特性与图 70 及图 71 所示的现有例对比并示于图 37。
图 37 所示的天线装置 1 的平均增益的频带宽度为 76MHz ～ 90MHz 的 FM 波段的频 带宽度， 在现有天线装置 100 中， 以总高 h100 为约 195mm( 参照图 70) 时为现有例 1、 以总 高 h101 为约 70mm( 参照图 71) 时为现有例 2 进行表示。当参照现有例 1 和现有例 2 的平 均增益的频率特性时， 可知， 当将总高 h100 从约 195mm 降至约 70mm 时， 在 FM 波段的频带宽 度的整体范围内， 平均增益劣化约 7dB。 而且， 当参照图 37 时， 可知， 在安装有本发明的天线 装置 1 时， 即使高度 h 设为约 70mm， 也可以得到与总高 h100 为约 195mm 的现有例 1 同等的 平均增益的频率特性， 尤其是， 在 84MHz 以上的高频时， 能够得到提高了的平均增益。
接着， 在本发明的天线装置 1 中， 将设为上述尺寸时的 AM 波段的 S/N 比的频率特 性与上述现有例 1 及现有例 2 对比并示于图 38。
图 38 所示的 S/N 比的频带宽度设为 531kHz ～ 1602kHz 的 AM 波段的频带宽度。 图 38 进行如下表示 ： 以现有例 1 的天线装置 100 为基准， 在现有例 1 的天线装置 100 中， 将 S/N 比能够得到 20dB 的天线输入值基准化为 0dB， 在本发明的天线装置 1 及现有例 2 的天 线装置 100 中， 以能够得到 20dB 的 S/N 比的天线输入值为相对于已基准化的天线输入值的 输入改善值 [dB]。当参照现有例 1 和现有例 2 的输入改善值的频率特性时， 可知， 当将总 高 h100 从约 195mm 降至 70mm 时， 在 AM 波段的频带宽度的整体范围内， 输入改善值劣化约 4.5dB ～约 5dB。即 S/N 比劣化。而且， 当参照图 38 时， 可知， 本发明的天线装置 1 即使高 度 h 设为约 70mm， 也可以得到与总高 h100 为约 195mm 的现有例 1 同等以上的输入改善值的 频率特性， 能够得到随着频率增高而提高了的输入改善值， S/N 比得以提高。
接着， 在本发明的天线装置 1 中， 将设为上述尺寸时的 FM 广播接收信号的 S/N 比 的频率特性和上述现有例 1 及现有例 2 对比并示于图 39。
图 39 所示的频带宽度设为 76MHz ～ 90MHz 的 FM 波段的频带宽度。在图 39 中也 进行如下表示 ： 在现有例 1 的天线装置 100 中， 将 S/N 比可以得到 30dB 的天线输入值基准 化为 0dB， 在本发明的天线装置 1 及现有例 2 的天线装置 100 中， 以能够得到 30dB 的 S/N 比 的天线输入值示出为相对于已基准化的天线输入值的输入改善值 [dB]。 当参照现有例 1 和 现有例 2 的输入改善值的频率特性时， 可知， 当将总高 h100 从约 195mm 降至 70mm 时， 在 FM 波段的频带宽度的低频 (76MHz) 时， 劣化约 4dB， 在中频 (83MHz) 时， 达到约 1dB 的劣化， 但 是随着从中频到高频而逐渐劣化， 在 90MHz 时， 劣化约 7dB。而且， 当参照图 39 时， 可知， 本 发明的天线装置 1 即使高度 h 设为约 70mm， 也可以得到与总高 h100 为约 195mm 的现有例 1 同等的输入改善值的频率特性， S/N 比得以提高。
在本发明的天线装置 1 中， 当将顶端部 31 从天线基座 20 的后端向后方突出时， 平 均增益及 S/N 比会提高。因此， 将使顶端部 31 从天线基座 20 的后端向后方突出时的基础 实验中的天线装置 1 的形态示于图 40 ～图 43， 将此时所得到的基础实验数据示于图 44 ～ 图 50。
图 40 是表示基础实验中使用的天线装置 1 的构成的平面图 ； 图 41 是表示基础实 验中使用的天线装置 1 的构成的正面图 ； 图 42 是表示基础实验中使用的天线装置 1 的构成 的右侧面图。 如这些图所示， 天线装置 1 的顶端部 31-1 的形状与实施例的顶端部 31 稍有不 同， 但长度、 宽度尺寸大致相同， 作为天线振子， 实现大致同样的电性能。顶端部 31-1 的顶 部大致平坦地形成， 两侧部为向下方急剧倾斜的斜面。顶端部 31-1 的后部被倾斜地切取， 使与天线基座 20 的对向面积极力减小。在该顶部后方突出长度的基础实验中， 如图 40、 图 41 所示， 将顶端部 31-1 自标准位置的移动量 L 设为向后方移动 L1、 L2、 L3、 L4， 在此， 设移 动量 L1、 L2、 L3、 L4 分别为约 10mm、 约 20mm、 约 30mm、 约 40mm。另外， 图 43 是表示将顶端部 31-1 的移动量 L 设定为约 40mm(L4) 时的构成的正面图。
图 44 表示将顶端部 31-1 自标准位置向后方的移动量 L 设为向后方移动 L1、 L2、 L3、 L4 时的 FM 波段的平均增益的频率特性。图 44 所示的平均增益的频带宽度为 76MHz ～ 90MHz 的 FM 波段的频带宽度。参照图 44 时， 将顶端部 31-1 的移动量 L 设为从 0mm 向后方 移动约 10mm、 约 20mm、 约 30mm、 约 40mm， 随着顶端部 31-1 移动， 平均增益的频率特性会提 高。当将顶端部 31-1 的向后方的移动量为 0mm 时和约 40mm 时对比时， 在将移动量设为约 40mm 的情况下， 在 FM 波段的频带宽度内， 平均增益的频率特性提高最大约 4dB。
接着， 图 45 ～图 47 表示将顶端部 31-1 自标准位置向后方的移动量 L 设为向后方 移动了 L1、 L2、 L3、 L4 时的 AM 波段中的 S/N 比的变化特性。图 45 ～图 47 进行如下表示 ： 在 AM 波段的频率下， 顶端部 31-1 向后方的移动量 L 以 0mm 为基准， 将 S/N 比得到 20dB 的 天线输入值基准化为 0dB， 在移动量 L 从 0mm 移动约 10mm、 约 20mm、 约 30mm、 约 40mm 时， 以 得到 20dB 的 S/N 比的天线输入值表示为相对于已基准化的天线输入值的输入改善值 [dB]。 图 45 表示相对于将频率设定为下限值 531kHz 时的移动量 L 即突出长度 L 的输入改善值 ； 图 46 表示相对于将频率设定为大致中心频率 999kHz 时的移动量 L 即突出长度 L 的输入改 善值 ； 图 47 表示相对于将频率设定为上限值 1602kHz 时的移动量 L 即突出长度 L 的输入改 善值。参照这些图时， 在 531kHz 的频率下， 突出长度 L 越长， 越提高输入改善值， 在突出长 度 L 为 40mm 时， 将会提高约 1.3dB。另外， 在 999kHz 的频率下， 也是突出长度 L 越长， 越提 高输入改善值， 在突出长度 L 为 40mm 时， 将会提高约 0.8dB。进而， 在 1602kHz 的频率下也如此， 突出长度 L 越长， 越提高输入改善值， 在突出长度 L 为 40mm 时， 将会提高约 1.5dB。这 样， 在 AM 波段下， 越加长突出长度 L， 越提高 S/N 比。
接着， 图 48 ～图 50 表示将顶端部 31-1 自标准位置向后方的移动量 L 设为向后方 移动了 L1、 L2、 L3、 L4 时的 FM 波段的 S/N 比的频率特性。图 48 ～图 50 进行如下表示 ： 在 FM 波段的频率下， 顶端部 31-1 向后方的移动量 L 以 0mm 为基准， 将 S/N 比得到 30dB 的天线 输入值基准化为 0dB， 在移动量 L 从 0mm 移动约 10mm、 约 20mm、 约 30mm、 约 40mm 时， 以得到 30dB 的 S/N 比的天线输入值表示为相对于已基准化的天线输入值的输入改善值 [dB]。图 48 表示相对于将频率设定为下限值 76MHz 时的移动量 L 即突出长度 L 的输入改善值 ； 图 49 表示相对于将频率设定为大致中心频率 83MHz 时的移动量 L 即突出长度 L 的输入改善值 ； 图 50 表示相对于将频率设定为上限值 90MHz 时的移动量 L 即突出长度 L 的输入改善值。 参 照这些图时， 在 76MHz 的频率下， 突出长度 L 越长， 越提高输入改善值， 在突出长度 L 为 40mm 时， 将会提高约 1.2dB。 另外， 在 83MHz 的频率下， 也是突出长度 L 越长， 越提高输入改善值， 在突出长度 L 为 40mm 时， 将会提高约 0.6dB。进而， 在 90MHz 的频率下也如此， 突出长度 L 越长， 越提高输入改善值， 在突出长度 L 为 40mm 时， 将会提高约 1.3dB。这样， 在 FM 波段下 也如此， 越加长突出长度 L， 越提高 S/N 比。
由上述的基础实验可知， 越使顶端部 31 向后方移动， 距接地部的间隔越大， 接地 部和顶端部 31 之间的浮游容量越小， 在 AM 波段下也好， 在 FM 波段下也好， 增益及 S/N 比都 会提高。
接着， 在本发明的天线装置 1 中， 对得到使顶端部 31 和天线基座 20 的高度 H 变化 时的平均增益及 S/N 比的基础实验数据的基础实验进行说明。将使顶端部 31 距天线基座 20 的高度 H 变化的基础实验的天线装置 1 的形态示于图 51 ～图 55， 将此时得到的基础实 验数据示于图 56 ～图 62。
图 51 是表示基础实验中使用的天线装置 1 的构成的右侧面图 ； 图 52 是表示基础 实验中使用的天线装置 1 的构成的正面图 ； 图 53 是表示基础实验中使用的天线装置 1 的构 成的平面图。 如这些图所示， 天线装置 1 的顶端部 31-2 的形状与实施例的顶端部 31 稍有不 同， 采用将在使上述的顶端部向后方移动的基础实验中使用的顶端部 31-1 的两侧部的尺 寸加大的形状。 呈向下方倾斜的陡斜面的顶端部 31-2 的两侧部在水平方向上设为约 50mm， 到斜面的下方的尺寸设为约 60mm。 在该顶部高度的基础实验中， 如图 51 ～图 53 所示， 将顶 端部 31-2 距天线基座 20 的高度 H 增高到 H1、 H2、 H3、 H4， 在此， 将高度 H1、 H2、 H3、 H4 分别 设定为约 5mm、 约 10mm、 约 20mm、 约 30mm。另外， 图 54 是表示将顶端部 31-2 的高度 H 设为 约 30mm(H4) 时的构成的正面图 ； 图 55 是表示将顶端部 31-2 的高度 H 设为约 30mm(H4) 时 的构成的右侧面图。
图 56 表示将顶端部 31-2 的高度 H 逐渐增高到 H1、 H2、 H3、 H4 时的 FM 波段的平均 增益的频率特性。图 56 所示的平均增益的频带宽度为 76MHz ～ 90MHz 的 FM 波段的频带 宽度。参照图 56 时， 随着将顶端部 31-2 距天线基座 20 的高度 H 从约 5mm 增高到约 10mm、 约 20mm、 约 30mm， 平均增益的频率特性逐渐提高。当将顶端部 31-2 的高度为约 5mm 时和约 10mm 时对比时， 在将高度 H 设为约 10mm 的情况下， 在 FM 波段的频带宽度内， 平均增益提高 最大约 5dB。另外， 当将顶端部 31-2 的高度为约 5mm 时和约 30mm 时对比时， 在将高度 H 设 为约 30mm 的情况下， 在 FM 波段的频带宽度内， 平均增益提高最大约 10dB。接着， 图 57 ～图 59 表示将顶端部 31-2 的高度 H 逐渐增高到 H1、 H2、 H3、 H4 时的 AM 波段的 S/N 比的变化特性。图 57 ～图 59 进行如下表示 ： 在 AM 波段的频率下， 顶端部 31-2 距天线基座 20 的高度 H 以 30mm 为基准， 将 S/N 比得到 20dB 的天线输入值基准化为 0dB， 在高度 H 从 5mm 移动到约 10mm、 约 20mm、 约 30mm 时， 以能够得到 20dB 的 S/N 比的天线输入 值作为相对于已基准化的天线输入值的输入改善值 [dB] 进行表示。图 57 表示相对于将频 率设定为下限值 531kHz 时的高度 H 的输入改善值 ； 图 58 表示相对于将频率设定为大致中 心频率 999kHz 时的高度 H 的输入改善值 ； 图 59 表示相对于将频率设定为上限值 1602kHz 时的高度 H 的输入改善值。参照这些图时， 在 531kHz 的频率下， 高度 H 设为 5mm 时， 强劣化 约 6dB， 但高度 H 越高， 越提高输入改善值， 在高度 H 为 30mm 时， 将会提高到约 0dB。另外， 在 999kHz 的频率下， 也是在高度 H 设为 5mm 时， 弱劣化约 6dB， 但高度 H 越高， 越提高输入 改善值， 在高度 H 为 30mm 时， 将会提高到约 0dB。进而， 在 1602kHz 的频率下， 也是在高度 H 设为 5mm 时， 弱劣化约 6dB， 但高度 H 越高， 越提高输入改善值， 在高度 H 为 30mm 时， 将会提 高到约 0dB。这样， 在 AM 波段下， 越增高高度 H， S/N 比越提高。
接着， 图 60 ～图 62 表示将顶端部 31-2 的高度 H 逐渐增高到 H1、 H2、 H3、 H4 时的 FM 波段的 S/N 比的频率特性。图 60 ～图 62 进行如下表示 ： 在 FM 波段的频率下， 顶端部 31-2 距天线基座 20 的高度 H 以 30mm 为基准， 将 S/N 比可以得到 30dB 的天线输入值基准化 为 0dB， 在高度 H 从 5mm 移动到约 10mm、 约 20mm、 约 30mm 时， 以能够得到 30dB 的 S/N 比的天 线输入值作为相对于已基准化的天线输入值的输入改善值 [dB] 进行表示。图 60 表示相对 于将频率设定为下限值 76MHz 时的高度 H 的输入改善值 ； 图 61 表示相对于将频率设定为大 致中心频率 83MHz 时的高度 H 的输入改善值 ； 图 62 表示相对于将频率设定为上限值 90MHz 时的高度 H 的输入改善值。参照这些图时， 在 76MHz 的频率下， 高度 H 设为 5mm 时， 劣化约 6.4dB， 但高度 H 越高， 越提高输入改善值， 在高度 H 为 30mm 时， 将会提高到约 0dB。另外， 在 83MHz 的频率下， 也是在高度 H 设为 5mm 时， 劣化约 7.5dB， 但高度 H 越高， 越提高输入改 善值， 在高度 H 为 30mm 时， 将会提高到约 0dB。进而， 在 90MHz 的频率下， 也是在高度 H 设为 5mm 时， 劣化约 4.5dB， 但高度 H 越高， 越提高输入改善值， 在高度 H 为 30mm 时， 将会提高到 约 0dB。这样， 在 FM 波段下， 也是越增高高度 H， S/N 比越提高。
由上述的基础实验可知， 越增高顶端部 31 距天线基座 20 的高度 H， 距设为天线基 座 20 的接地部的间隔越大， 接地部和顶端部 31 之间的浮游容量越小。在此， 当将高度 H 设 定为约 10mm 以上时， 在 AM 波段下也好， 在 FM 波段下也好， 增益及 S/N 比都会提高。
接着， 在本发明的天线装置 1 中， 对得到使顶端部 31 与天线基座 20 对面的面积变 化时的天线容量的基础实验数据的基础实验进行说明。将本发明的天线装置 1 的等效电路 示于图 69。等效电路的天线振子部 50 由顶端部 31 和形成于天线基板 30 的天线模型 30b 构成， 天线振子感应电源电压 Vo 和天线整体容量 Ca 串联地连接。从天线振子部 50 输出的 接收信号输入到设置于放大器基板 34 的放大器电路部 51。 在放大器电路部 51 设有放大器 AMP， 所输入的接收信号被放大， 并从输出端 OUT 输出。另外， 在放大器电路部 51 的输入侧， 在与接地部之间连接有作为放大器输入部容量的无效容量 Ci。无效容量 Ci 因天线振子部 50 相对于接地部的浮游容量而产生。输入到放大器 AMP 的接收信号的天线输入部电压 Vi 用下式 (1) 求出。
Vi ＝ Vo·Ca/(Ca+Ci)(1)如式 (1) 所示， 可知， 无效容量 Ci 越小， 输入到放大器 AMP 的天线输入部电压 Vi 越大， 天线装置 1 的增益越提高。
因此， 在得到使顶端部 31 与天线基座 20 对面的面积变化时的天线容量 (Ca+Ci) 的基础实验数据的基础实验中， 准备三种面积不同的顶端部 31-3， 将顶端部 31-3 相对于天 线基座 20 垂直及平行地配置， 测定使其间的间隙 S 变化时的天线容量。图 63(a)(b) 所示 的顶端部 31-3 设定为横向长度 a1 为约 50mm、 纵向长度 b1 为约 50mm， 图 63(a) 是表示顶端 部 31-3 垂直地配置在竖立设置于天线基座 20 的天线基板 30 上的构成的正面图， 天线基板 30 的高度设为间隙 S。图 63(b) 是表示顶端部 31-3 水平地配置在竖立设置于天线基座 20 的天线基板 30 上的构成的侧面图， 天线基板 30 的高度设为间隙 S。在图 63(a)(b) 所示的 构成中， 将使间隙 S 从约 10mm 变化到约 50mm 时的天线容量的变化特性示于图 66。参照图 66 时， 如图 63(a) 所示， 在垂直地配置有顶端部 31-3 的情况下， 天线容量在间隙 S 为 10mm 时最大， 成为约 2.8pF， 随着间隙 S 增大会减小， 在间隙 S 为 40mm 时， 天线容量为约 1.9pF。 另外， 如图 63(b) 所示， 在水平地配置有顶端部 31-3 的情况下， 与天线基座 20 的对向面积 变大， 天线容量在间隙 S 为 10mm 时最大， 成为约 4.3pF， 随着间隙 S 增大会减小， 在间隙 S 为 40mm 时， 天线容量为约 2pF。 接着， 图 64(a)(b) 所示的顶端部 31-3 设定为横向长度 a2 为约 50mm、 纵向长度 b2 为约 25mm， 图 64(a) 是表示顶端部 31-3 垂直地配置在竖立设置于天线基座 20 的天线基板 30 上的构成的正面图， 天线基板 30 的高度设为间隙 S。图 64(b) 是表示顶端部 31-3 水平 地配置在竖立设置于天线基座 20 的天线基板 30 上的构成的侧面图， 天线基板 30 的高度设 为间隙 S。在图 64(a)(b) 所示的构成中， 将使间隙 S 从约 10mm 变化到约 50mm 时的天线容 量的变化特性示于图 67。参照图 67 时， 如图 64(a) 所示， 在垂直地配置了顶端部 31-3 的情 况下， 天线容量在间隙 S 为 10mm 时最大， 成为约 2.1pF， 随着间隙增大会减小， 在间隙 S 为 40mm 时， 天线容量为约 1.3pF。另外， 如图 64(b) 所示， 在水平地配置有顶端部 31-3 的情况 下， 与天线基座 20 的对向面积变大， 天线容量在间隙 S 为 10mm 时最大， 成为约 3pF， 随着间 隙增大会减小， 在间隙 S 为 40mm 时， 天线容量为约 1.4pF。
接着， 图 65(a)(b) 所示的顶端部 31-3 设定为横向长度 a3 为约 50mm、 纵向长度 b3 为约 3mm， 图 65(a) 是表示顶端部 31-3 垂直地配置在竖立设置于天线基座 20 的天线基板 30 上的构成的正面图， 天线基板 30 的高度设为间隙 S。图 65(b) 是表示顶端部 31-3 水平 地配置在竖立设置于天线基座 20 的天线基板 30 上的构成的侧面图， 天线基板 30 的高度设 为间隙 S。在图 65(a)(b) 所示的第三构成中， 将使间隙 S 从约 10mm 变化到约 50mm 时的天 线容量的变化特性示于图 68。参照图 68 时， 如图 65(a) 所示， 在垂直地配置了顶端部 31-3 的情况下， 天线容量在间隙 S 为 10mm 时最大， 成为约 1pF， 随着间隙 S 增大会减小， 在间隙 S 为 40mm 时， 天线容量为约 0.7pF。另外， 如图 65(b) 所示， 在水平地配置了顶端部 31-3 时也 同样， 天线容量在间隙 S 为 10mm 时最大， 成为约 1pF， 随着间隙 S 增大会减小， 在间隙 S 为 40mm 时， 天线容量为约 0.7pF。
天线容量为天线整体容量 Ca 和无效容量 Ci 的和， 无效容量 Ci 是因天线振子部 50 和接地部的对向面积而产生的浮游容量， 因此在横向地配置了顶端部 31-3 时， 顶端部 31-3 和天线基座 20 的对向面积变大， 无效容量 Ci 变大。由于该无效容量 Ci 与间隙 S 成反比地 减小， 因此随着间隙 S 增大， 天线容量减小。在这种情况下， 减小的容量为基于无效容量 Ci
的容量， 即使间隙 S 变化， 天线整体容量 Ca 也不变化。因此， 如图 66 ～图 68 的天线容量的 变化特性所示， 可知， 无效容量 Ci 因减小顶端部 31-3 和天线基座 20 的对向面积而减小。 这 样， 越减小顶端部 31-3 的面积， 无效容量 Ci 越小， 但是， 即使加大顶端部 31-3 的面积， 也可 以通过竖直地配置， 来减小无效容量 Ci。因此， 在本发明的实施例的天线装置 1 的顶端部 31 中， 通过由设为从顶部向两侧急剧倾斜的斜面的第一侧部 31a 和第二侧部 31b 构成顶端 部 31， 由此减小与天线基座 20 的对向面积， 从而减小无效容量。
产业上的可利用性
以上说明的本发明实施例的天线装置 1 采用低姿势， 设为约 70mm 以下的高度。在 天线装置 1 中， 如上所述， 由顶端部 31 和形成于天线基板 30 的天线模型 30b 构成天线振子， 但该天线振子的天线容量为约 4.7pF。在这种情况下， 从顶端部 31 的下边缘到天线基座 20 的上面的高度 h10 设定为约 34.4mm， 顶端部 31 的尺寸采用上述的尺寸。作为本发明的天 线装置 1 的天线容量， 优选设为约 3pF 以上， 以使天线振子作为天线而有效地发挥功能。而 且， 为了降低无效容量， 优选由间隙 S 所示的从顶端部 31 的下边缘到天线基座 20 的上面的 高度 h10 设定为约 10mm 以上。另外， 通过使顶端部 31 的后部以从天线基座 20 的后端向后 方突出的方式移动， 能够提高电特性。另外， 顶端部 31 的形状不局限于图 15 ～图 18 所示 的形状， 也可以采用图 40 ～图 43 所示的顶端部 31-1 的形状。
在上述的说明中， 通过将由金属板构成的顶端部安装于天线壳体内， 进行了内置， 但也可以通过将顶端部蒸镀或贴合于天线壳体内的上部内面， 使顶端部内置于天线壳体 内。另外， 本发明的天线装置设为安装于车辆的车顶或后备箱的车载用， 但不局限于此， 只 要是接收 AM 波段和 FM 波段的天线装置， 均可适用。