[发明专利]天线单元和天线装置

说明书

提供一种天线单元和天线装置，将发送或接收准毫米波段或毫米波段的电波的天线模块牢固地支承于支承基板，且抑制天线模块与支承基板的电路之间的阻抗失配。设置于天线装置(1)的各毫米波天线单元(21～24)包括：固定于支承基板(14)的基座连接器(31)；以能插拔的方式与基座连接器(31)连接的模块连接器(51)；以及固定于模块连接器(51)并发送或接收准毫米波段或毫米波段的电波的天线模块(81)，在基座连接器(31)固定于支承基板(14)且模块连接器(51)与基座连接器(31)连接的状态下，天线模块(81)以天线基板(82)的表面朝向模块连接器(51)的外侧且斜上方的方式固定于模块连接器(51)的外壳(52)。

技术领域

本发明涉及一种用于发送或接收准毫米波段或毫米波段的电波的天线单元和天线装置。

背景技术

以往，在汽车中设置有用于AM/FM收音机用的天线、用于汽车导航等的GNSS(全球导航卫星系统：Global Navigation Satellite System)用的天线等。此外，近来，有时也将用于V2X(车联网：Vehicle to Everything)通信等的LTE(长期演进：Long TermEvolution)用的天线设置于汽车。

在下述专利文献1中，记载有一种在设置于汽车车顶的鲨鱼鳍(形成为鲨鱼鳍那样的形状的壳体)内设置有多个天线的天线装置。上述天线装置包括：卫星数字收音机用的天线；GPS(全球定位系统：Global Positioning System)用的天线；以及与移动电话网络的无线基站通信用的天线，这些天线配置在基板上，所述基板设置于将鲨鱼鳍支承于车顶的基座。

现有技术文献

专利文献

专利文献1

日本专利特开2019-29873号公报

现在，正在开发一种技术，用于将汽车连接到第五代移动通信系统(5G)，在汽车与其外部之间实现高速、大容量且低延迟的通信。作为其中一个环节，正在研究在汽车上设置使用Sub6(3.6GHz～6GHz)、准毫米波段(20GHz～30GHz)或毫米波段(30GHz～300GHz)的电波进行通信的天线。以下为了便于说明，将用于发送或接收准毫米波段或毫米波段的电波的天线称为“毫米波天线”。

由于准毫米波段或毫米波段的电波的频率高，因此，会被汽车的金属制的车身等遮挡而难以接收从汽车外部发送的电波。因此，需要将毫米波天线安装成面向汽车的外侧。因此，最好在设置于汽车车顶的树脂制鲨鱼鳍的内部配置毫米波天线。此外，与低于准毫米波段的频段的电波相比，准毫米波段或毫米波段的电波的电波传播损失较大，例如会因降雨等而大幅衰减。因此，对于毫米波天线而言，期望使用阵列天线来提高天线增益。不过，作为移动体的汽车由于车身的朝向频繁变化，因此，必须能大范围地接收来自外部的电波。因此，最好在鲨鱼鳍内设置多个毫米波天线，并将多个毫米波天线配置成其朝向彼此不同。例如，可考虑将四个毫米波天线配置成其朝向为前方、后方、左方和右方的方法。另外，对于汽车在地上行驶的情况，由于无线基站设置在建筑物、电线杆等高位置，因此，最好将各毫米波天线向上方倾斜配置，以使各毫米波天线朝向无线基站。

在此，在鲨鱼鳍内设置有用于固定天线的基板。通常，基板配置成其部件安装面大致水平。在将毫米波天线向上倾斜地配置在鲨鱼鳍内的情况下，需要将毫米波天线在向上倾斜的状态下牢固地支承于基板的大致水平的部件安装面，使得毫米波天线的朝向不会因汽车行驶时的振动等而变化。

另一方面，毫米波天线经由在设置于鲨鱼鳍内的基板上形成的电路(例如形成于基板表面的配线)以及使用连接器连接到该基板的电路的线缆等，而与设置在汽车的车内的通信装置连接。在使用准毫米波段或毫米波段的电波进行通信的情况下，在车内的通信装置与毫米波天线之间传输的信号也是数GHz的高频信号。因此，当在毫米波天线与基板的电路之间等存在阻抗失配时，反射损耗等增大，在车内的通信装置与毫米波天线之间传输的高频信号劣化，通信质量下降。