(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022076867
(43)【公開日】2022-05-20
(54)【発明の名称】アンテナユニットおよびアンテナ装置
(51)【国際特許分類】
H01Q 1/22 20060101AFI20220513BHJP
H01Q 1/32 20060101ALI20220513BHJP
【ＦＩ】
H01Q1/22 B
H01Q1/32 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020187497
(22)【出願日】2020-11-10
(71)【出願人】
【識別番号】390005049
【氏名又は名称】ヒロセ電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100111202
【弁理士】
【氏名又は名称】北村 周彦
(74)【代理人】
【識別番号】100139365
【弁理士】
【氏名又は名称】中嶋 武雄
(72)【発明者】
【氏名】土田 雅裕
【テーマコード（参考）】
5J046
5J047
【Ｆターム（参考）】
5J046AA03
5J046AA10
5J046AB03
5J046MA08
5J047AA03
5J047AA10
5J047AB03
5J047EB01
(57)【要約】
【課題】準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を送信または受信するアンテナモジュールを支持基板に強固に支持し、かつアンテナモジュールと支持基板の回路との間のインピーダンスの不整合を抑える。
【解決手段】アンテナ装置１に設けられた各ミリ波アンテナユニット２１～２４は、支持基板１４に固定されるベースコネクタ３１と、ベースコネクタ３１と挿抜可能に接続されるモジュールコネクタ５１と、モジュールコネクタ５１に固定され、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を送信または受信するアンテナモジュール８１とを備え、支持基板１４にベースコネクタ３１が固定され、かつベースコネクタ３１にモジュールコネクタ５１が接続された状態において、アンテナモジュール８１は、アンテナ基板８２の表面がモジュールコネクタ５１の外側かつ斜め上方を向くように、モジュールコネクタ５１のケーシング５２に固定されている。
【選択図】図１
【解決手段】アンテナ装置１に設けられた各ミリ波アンテナユニット２１～２４は、支持基板１４に固定されるベースコネクタ３１と、ベースコネクタ３１と挿抜可能に接続されるモジュールコネクタ５１と、モジュールコネクタ５１に固定され、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を送信または受信するアンテナモジュール８１とを備え、支持基板１４にベースコネクタ３１が固定され、かつベースコネクタ３１にモジュールコネクタ５１が接続された状態において、アンテナモジュール８１は、アンテナ基板８２の表面がモジュールコネクタ５１の外側かつ斜め上方を向くように、モジュールコネクタ５１のケーシング５２に固定されている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
支持基板の取付面上に設けられ、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波の送信または受信に用いられるアンテナユニットであって、
前記支持基板に固定されるベースコネクタと、
前記ベースコネクタと挿抜可能に接続されるモジュールコネクタと、
前記モジュールコネクタに固定され、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を送信または受信するアンテナモジュールとを備え、
前記ベースコネクタは、
下端側が前記支持基板に固定されるベース側ケーシングと、
前記ベース側ケーシングの上端側に設けられ、前記モジュールコネクタのモジュール側嵌合部と嵌合されるベース側嵌合部と、
前記ベース側ケーシング内に設けられ、前記支持基板に設けられた基板側回路と前記モジュールコネクタの複数のモジュール側端子とを接続する複数のベース側端子とを備え、
前記モジュールコネクタは、
モジュール側ケーシングと、
前記モジュール側ケーシングの下端側に設けられ、前記ベース側嵌合部と嵌合される前記モジュール側嵌合部と、
前記モジュール側ケーシング内に設けられ、前記複数のベース側端子と前記アンテナモジュールとを接続する前記複数のモジュール側端子とを備え、
前記アンテナモジュールは、
アンテナ基板と、
前記アンテナ基板の表面に設けられ、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を送信または受信するアンテナ素子とを備え、
前記支持基板に前記ベースコネクタが固定され、かつ前記ベースコネクタに前記モジュールコネクタが接続された状態において、前記アンテナモジュールは、前記アンテナ基板の前記表面が前記モジュールコネクタの外側かつ斜め上方を向くように前記モジュール側ケーシングに固定されていることを特徴とするアンテナユニット。
前記支持基板に固定されるベースコネクタと、
前記ベースコネクタと挿抜可能に接続されるモジュールコネクタと、
前記モジュールコネクタに固定され、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を送信または受信するアンテナモジュールとを備え、
前記ベースコネクタは、
下端側が前記支持基板に固定されるベース側ケーシングと、
前記ベース側ケーシングの上端側に設けられ、前記モジュールコネクタのモジュール側嵌合部と嵌合されるベース側嵌合部と、
前記ベース側ケーシング内に設けられ、前記支持基板に設けられた基板側回路と前記モジュールコネクタの複数のモジュール側端子とを接続する複数のベース側端子とを備え、
前記モジュールコネクタは、
モジュール側ケーシングと、
前記モジュール側ケーシングの下端側に設けられ、前記ベース側嵌合部と嵌合される前記モジュール側嵌合部と、
前記モジュール側ケーシング内に設けられ、前記複数のベース側端子と前記アンテナモジュールとを接続する前記複数のモジュール側端子とを備え、
前記アンテナモジュールは、
アンテナ基板と、
前記アンテナ基板の表面に設けられ、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を送信または受信するアンテナ素子とを備え、
前記支持基板に前記ベースコネクタが固定され、かつ前記ベースコネクタに前記モジュールコネクタが接続された状態において、前記アンテナモジュールは、前記アンテナ基板の前記表面が前記モジュールコネクタの外側かつ斜め上方を向くように前記モジュール側ケーシングに固定されていることを特徴とするアンテナユニット。
【請求項2】
前記ベースコネクタが前記支持基板に固定された状態において、前記ベース側嵌合部および前記モジュール側嵌合部は、前記ベースコネクタに対する前記モジュールコネクタの挿抜方向が前記支持基板の前記取付面に対して垂直となるように形成され、前記アンテナモジュールは、前記アンテナ基板の前記表面が前記挿抜方向に対して傾斜するように前記モジュール側ケーシングに固定されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナユニット。
【請求項3】
前記ベースコネクタが前記支持基板に固定された状態において、前記ベース側嵌合部および前記モジュール側嵌合部は、前記ベースコネクタに対する前記モジュールコネクタの挿抜方向が前記支持基板の前記取付面に対して傾斜するように形成され、前記アンテナモジュールは、前記アンテナ基板の前記表面が前記挿抜方向に対して平行となるように前記モジュール側ケーシングに固定されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナユニット。
【請求項4】
前記アンテナモジュールは、前記アンテナ基板に設けられ、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波の送信または受信に係る信号処理を行うアンテナ回路を備え、
前記複数のベース側端子は、前記基板側回路から前記アンテナ回路へ送信信号を伝送するためのベース側送信端子と、前記アンテナ回路から前記基板側回路へ受信信号を伝送するためのベース側受信端子と、前記基板側回路から前記アンテナ回路へ電力を供給するためのベース側電力供給端子とを含み、前記複数のモジュール側端子は、前記基板側回路から前記アンテナ回路へ送信信号を伝送するためのモジュール側送信端子と、前記アンテナ回路から前記基板側回路へ受信信号を伝送するためのモジュール側受信端子と、前記基板側回路から前記アンテナ回路へ電力を供給するためのモジュール側電力供給端子とを含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のアンテナユニット。
前記複数のベース側端子は、前記基板側回路から前記アンテナ回路へ送信信号を伝送するためのベース側送信端子と、前記アンテナ回路から前記基板側回路へ受信信号を伝送するためのベース側受信端子と、前記基板側回路から前記アンテナ回路へ電力を供給するためのベース側電力供給端子とを含み、前記複数のモジュール側端子は、前記基板側回路から前記アンテナ回路へ送信信号を伝送するためのモジュール側送信端子と、前記アンテナ回路から前記基板側回路へ受信信号を伝送するためのモジュール側受信端子と、前記基板側回路から前記アンテナ回路へ電力を供給するためのモジュール側電力供給端子とを含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のアンテナユニット。
【請求項5】
前記ベースコネクタは、
導電材料により形成され、前記ベース側送信端子の外周側を包囲し、前記ベース側送信端子を個別に電磁シールドする第１のベース側個別シールド部材と、
導電材料により形成され、前記ベース側受信端子の外周側を包囲し、前記ベース側受信端子を個別に電磁シールドする第２のベース側個別シールド部材とを備え、
前記モジュールコネクタは、
導電材料により形成され、前記モジュール側送信端子の外周側を包囲し、前記モジュール側送信端子を個別に電磁シールドする第１のモジュール側個別シールド部材と、
導電材料により形成され、前記モジュール側受信端子の外周側を包囲し、前記モジュール側受信端子を個別に電磁シールドする第２のモジュール側個別シールド部材とを備えていることを特徴とする請求項４に記載のアンテナユニット。
導電材料により形成され、前記ベース側送信端子の外周側を包囲し、前記ベース側送信端子を個別に電磁シールドする第１のベース側個別シールド部材と、
導電材料により形成され、前記ベース側受信端子の外周側を包囲し、前記ベース側受信端子を個別に電磁シールドする第２のベース側個別シールド部材とを備え、
前記モジュールコネクタは、
導電材料により形成され、前記モジュール側送信端子の外周側を包囲し、前記モジュール側送信端子を個別に電磁シールドする第１のモジュール側個別シールド部材と、
導電材料により形成され、前記モジュール側受信端子の外周側を包囲し、前記モジュール側受信端子を個別に電磁シールドする第２のモジュール側個別シールド部材とを備えていることを特徴とする請求項４に記載のアンテナユニット。
【請求項6】
前記ベース側ケーシングは絶縁材料により形成され、前記ベース側ケーシングには、導電材料により形成され、前記複数のベース側端子をまとめて覆うことにより前記複数のベース側端子を全体的に電磁シールドするベース側全体シールド部材が設けられ、前記モジュール側ケーシングは絶縁材料により形成され、前記モジュール側ケーシングには、導電材料により形成され、前記複数のモジュール側端子をまとめて覆うことにより前記複数のモジュール側端子を全体的に電磁シールドするモジュール側全体シールド部材が設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のアンテナユニット。
【請求項7】
前記ベース側嵌合部と前記モジュール側嵌合部とが互いに嵌合されたときに、前記モジュールコネクタが前記ベースコネクタから分離しないように前記モジュールコネクタを前記ベースコネクタにロックするロック機構を備えていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のアンテナユニット。
【請求項8】
車両に設けられ、前記車両に設けられた通信装置と前記車両以外の物体に設けられた通信装置との間の無線通信に用いられるアンテナ装置であって、
支持基板と、
前記支持基板の取付面上に設けられた複数のアンテナユニットと、
前記支持基板および前記複数のアンテナユニットを収容するケースとを備え、
前記複数のアンテナユニットは、
準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を送信または受信する複数のミリ波アンテナユニットと、
準ミリ波帯よりも低い周波数帯の電波を送信または受信する非ミリ波アンテナユニットとを含み、
前記複数のミリ波アンテナユニットはそれぞれ請求項１ないし７のいずれかに記載のアンテナユニットであり、
前記支持基板の前記取付面において、前記複数のミリ波アンテナユニットは、前記非ミリ波アンテナユニットが配置された領域の外側の領域に配置されていることを特徴とするアンテナ装置。
支持基板と、
前記支持基板の取付面上に設けられた複数のアンテナユニットと、
前記支持基板および前記複数のアンテナユニットを収容するケースとを備え、
前記複数のアンテナユニットは、
準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を送信または受信する複数のミリ波アンテナユニットと、
準ミリ波帯よりも低い周波数帯の電波を送信または受信する非ミリ波アンテナユニットとを含み、
前記複数のミリ波アンテナユニットはそれぞれ請求項１ないし７のいずれかに記載のアンテナユニットであり、
前記支持基板の前記取付面において、前記複数のミリ波アンテナユニットは、前記非ミリ波アンテナユニットが配置された領域の外側の領域に配置されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項9】
前記複数のミリ波アンテナユニットは第１のミリ波アンテナユニット、第２のミリ波アンテナユニット、第３のミリ波アンテナユニットおよび第４のミリ波アンテナユニットを含み、前記第１のミリ波アンテナユニットは前記非ミリ波アンテナユニットの前方に配置され、前記第２のミリ波アンテナユニットは前記非ミリ波アンテナユニットの後方に配置され、前記第３のミリ波アンテナユニットは前記非ミリ波アンテナユニットの左方に配置され、かつ前記第４のミリ波アンテナユニットは前記非ミリ波アンテナユニットの右方に配置されていることを特徴とする請求項８に記載のアンテナ装置。
【請求項10】
前記複数のミリ波アンテナユニットは第１のミリ波アンテナユニット、第２のミリ波アンテナユニット、第３のミリ波アンテナユニットおよび第４のミリ波アンテナユニットを含み、前記第１のミリ波アンテナユニットは前記複数のアンテナユニットのうち最も前側に配置され、前記第２のミリ波アンテナユニットは前記複数のアンテナユニットのうち最も後側に配置され、前記第３のミリ波アンテナユニットは前記複数のアンテナユニットのうち最も左側に配置され、かつ前記第４のミリ波アンテナユニットは前記複数のアンテナユニットのうち最も右側に配置されていることを特徴とする請求項８に記載のアンテナ装置。
【請求項11】
車両に設けられ、前記車両に設けられた通信装置と前記車両以外の物体に設けられた通信装置との間の無線通信に用いられるアンテナ装置であって、
支持基板と、
準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を送信または受信する複数のミリ波アンテナユニットと、
前記支持基板および前記複数のミリ波アンテナユニットを収容するケースとを備え、
前記各ミリ波アンテナユニットは、
前記支持基板に固定されるベースコネクタと、
前記ベースコネクタと挿抜可能に接続されるモジュールコネクタと、
準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を送信または受信するアンテナモジュールと、
前記モジュールコネクタと前記アンテナモジュールとの間を接続するケーブルとを備え、
前記ベースコネクタは、
下端側が前記支持基板に固定されるベース側ケーシングと、
前記ベース側ケーシングの上端側に設けられ、前記モジュールコネクタのモジュール側嵌合部と嵌合されるベース側嵌合部と、
前記ベース側ケーシング内に設けられ、前記支持基板に設けられた基板側回路と前記モジュールコネクタの複数のモジュール側端子とを接続する複数のベース側端子とを備え、
前記モジュールコネクタは、
モジュール側ケーシングと、
前記モジュール側ケーシングの下端側に設けられ、前記ベース側嵌合部と嵌合される前記モジュール側嵌合部と、
前記モジュール側ケーシング内に設けられ、前記複数のベース側端子と前記ケーブルの複数の電線とを接続する前記複数のモジュール側端子とを備え、
前記ケーブルは、前記複数のモジュール側端子と前記アンテナモジュールとを接続する前記複数の電線を備え、
前記アンテナモジュールは、
アンテナ基板と、
前記アンテナ基板の表面に設けられ、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を送信または受信するアンテナ素子とを備え、
前記各ミリ波アンテナユニットの前記アンテナモジュールは、前記アンテナ基板の前記表面が前記ケースの内面と対向し、かつ斜め上方を向くように、前記ケースに取り付けられていることを特徴とするアンテナ装置。
支持基板と、
準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を送信または受信する複数のミリ波アンテナユニットと、
前記支持基板および前記複数のミリ波アンテナユニットを収容するケースとを備え、
前記各ミリ波アンテナユニットは、
前記支持基板に固定されるベースコネクタと、
前記ベースコネクタと挿抜可能に接続されるモジュールコネクタと、
準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を送信または受信するアンテナモジュールと、
前記モジュールコネクタと前記アンテナモジュールとの間を接続するケーブルとを備え、
前記ベースコネクタは、
下端側が前記支持基板に固定されるベース側ケーシングと、
前記ベース側ケーシングの上端側に設けられ、前記モジュールコネクタのモジュール側嵌合部と嵌合されるベース側嵌合部と、
前記ベース側ケーシング内に設けられ、前記支持基板に設けられた基板側回路と前記モジュールコネクタの複数のモジュール側端子とを接続する複数のベース側端子とを備え、
前記モジュールコネクタは、
モジュール側ケーシングと、
前記モジュール側ケーシングの下端側に設けられ、前記ベース側嵌合部と嵌合される前記モジュール側嵌合部と、
前記モジュール側ケーシング内に設けられ、前記複数のベース側端子と前記ケーブルの複数の電線とを接続する前記複数のモジュール側端子とを備え、
前記ケーブルは、前記複数のモジュール側端子と前記アンテナモジュールとを接続する前記複数の電線を備え、
前記アンテナモジュールは、
アンテナ基板と、
前記アンテナ基板の表面に設けられ、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を送信または受信するアンテナ素子とを備え、
前記各ミリ波アンテナユニットの前記アンテナモジュールは、前記アンテナ基板の前記表面が前記ケースの内面と対向し、かつ斜め上方を向くように、前記ケースに取り付けられていることを特徴とするアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波の送信または受信に利用されるアンテナユニットおよびアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、自動車には、ＡＭ／ＦＭラジオ用のアンテナ、カーナビゲーション等に用いられるＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）用のアンテナ等が設けられている。また、近時は、Ｖ２Ｘ（Vehicle to Everything）通信等に用いられるＬＴＥ（Long Term Evolution）用のアンテナが自動車に設けられることもある。
【0003】
下記の特許文献１には、自動車のルーフに設けられたシャークフィン（鮫の鰭のような形をしたケース）内に複数のアンテナを設けたアンテナ装置が記載されている。このアンテナ装置は、衛星デジタルラジオ用のアンテナ、ＧＰＳ（Global Positioning System）用のアンテナ、および携帯電話網の無線基地局との通信用のアンテナを備え、これらのアンテナは、シャークフィンをルーフに支持するベースに設けられた基板上に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１９－２９８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
現在、自動車を第５世代移動通信システム（５Ｇ）に接続し、自動車とその外部との間において、高速、大容量かつ低遅延の通信を実現するための技術開発が進められている。この一環として、Ｓｕｂ６（３．６ＧＨｚ～６ＧＨｚ）、準ミリ波帯（２０ＧＨｚ～３０ＧＨｚ）またはミリ波帯（３０ＧＨｚ～３００ＧＨｚ）の電波を用いて通信を行うためのアンテナを自動車に設けることが検討されている。以下、説明の便宜上、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を送信または受信するためのアンテナを「ミリ波アンテナ」という。
【0006】
準ミリ波帯またはミリ波帯の電波は、その周波数が高いため、自動車の金属製のボディ等に遮られ、自動車の外部から送信された電波は受信し難い。したがって、ミリ波アンテナは、自動車の外側に面するように取り付ける必要がある。そこで、自動車のルーフに設けられた樹脂製のシャークフィンの内部にミリ波アンテナを配置するのがよい。また、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波は、準ミリ波帯よりも低い周波数帯の電波と比較して電波伝搬損失が大きく、例えば降雨等により大きく減衰する。そのため、ミリ波アンテナは、アレイアンテナを用い、アンテナ利得を高めることが望ましい。もっとも、移動体である自動車は車体の向きが頻繁に変化するので、外部からの電波を広範囲に受けることができるようにしなければならない。そこで、シャークフィン内に複数のミリ波アンテナを設け、複数のミリ波アンテナをそれらの向きが互いに異なるように配置するのがよい。例えば、４つのミリ波アンテナをそれらの向きが前方、後方、左方、右方となるように配置する方法が考えられる。さらに、自動車が地上を走るのに対し、無線基地局は建物や電柱等の高い位置に設置されているので、各ミリ波アンテナが無線基地局に向くように、各ミリ波アンテナを上方に傾けて配置するのがよい。
【0007】
ここで、シャークフィン内にはアンテナを固定するための基板が設けられている。通常、基板は、その部品実装面が略水平となるように配置されている。シャークフィン内にミリ波アンテナを上方に傾けて配置する場合、自動車の走行時の振動等によりミリ波アンテナの向きが変化しないように、ミリ波アンテナを上方に傾けた状態で、基板の略水平な部品実装面に強固に支持することが要求される。
【0008】
一方、ミリ波アンテナは、シャークフィン内に設けられた基板に形成された回路（例えば基板の表面に形成された配線）、およびこの基板の回路にコネクタを用いて接続されたケーブル等を介して、自動車の車内に設けられた通信装置と接続される。準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を用いて通信を行う場合、車内の通信装置とミリ波アンテナとの間において伝送される信号も数ＧＨｚの高周波信号となる。したがって、ミリ波アンテナと基板の回路との間などにインピーダンスの不整合があると、反射損失等が増大し、車内の通信装置とミリ波アンテナとの間において伝送される高周波信号が劣化し、通信の品質が低下する。
【0009】
この点、上記特許文献１に記載されたアンテナ装置においては、携帯電話網の無線基地局と通信を行うためのアンテナが基板の回路に半田付けにより接続されている。アンテナと基板との接続が半田ごてを用いた手作業による半田付けである場合、アンテナと基板の回路との間のインピーダンスがアンテナと基板の回路との接続部分に盛られる半田の量によって変動するので、アンテナと基板の回路との間においてインピーダンスの不整合が生じ易い。上記特許文献１に記載されたアンテナ装置において、基板の回路と半田付けにより接続されたアンテナは、準ミリ波帯よりも低い周波数の電波の送信または受信を行うアンテナであるので、半田の量の変動に起因するインピーダンスの不整合が通信の品質に与える影響は然程大きくないと考えられる。しかしながら、ミリ波アンテナの場合には、このような半田の量の変動に起因するインピーダンスの不整合が通信の品質に与える影響は増大する。したがって、ミリ波アンテナをシャークフィン内に設けられた基板の回路と接続する方法として、手作業による半田付けは好ましくなく、ミリ波アンテナと基板の回路との間のインピーダンスの不整合を抑えることができる別の方法が要求される。
【0010】
本発明は例えば上述したような要求に応じてなされたものであり、本発明の課題は、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を送信または受信するアンテナモジュールを支持基板に強固に支持することができ、かつ当該アンテナモジュールと支持基板の回路との間のインピーダンスの不整合を抑えることができるアンテナユニットおよびアンテナ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記課題を解決するために、本発明のアンテナユニットは、支持基板の取付面上に設けられ、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波の送信または受信に用いられるアンテナユニットであって、前記支持基板に固定されるベースコネクタと、前記ベースコネクタと挿抜可能に接続されるモジュールコネクタと、前記モジュールコネクタに固定され、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を送信または受信するアンテナモジュールとを備え、前記ベースコネクタは、下端側が前記支持基板に固定されるベース側ケーシングと、前記ベース側ケーシングの上端側に設けられ、前記モジュールコネクタのモジュール側嵌合部と嵌合されるベース側嵌合部と、前記ベース側ケーシング内に設けられ、前記支持基板に設けられた基板側回路と前記モジュールコネクタの複数のモジュール側端子とを接続する複数のベース側端子とを備え、前記モジュールコネクタは、モジュール側ケーシングと、前記モジュール側ケーシングの下端側に設けられ、前記ベース側嵌合部と嵌合される前記モジュール側嵌合部と、前記モジュール側ケーシング内に設けられ、前記複数のベース側端子と前記アンテナモジュールとを接続する前記複数のモジュール側端子とを備え、前記アンテナモジュールは、アンテナ基板と、前記アンテナ基板の表面に設けられたアンテナ素子とを備え、前記支持基板に前記ベースコネクタが固定され、かつ前記ベースコネクタに前記モジュールコネクタが接続された状態において、前記アンテナモジュールは、前記アンテナ基板の前記表面が前記モジュールコネクタの外側かつ斜め上方を向くように前記モジュール側ケーシングに固定されている。
【0012】
上記本発明のアンテナユニットにおいて、前記ベースコネクタが前記支持基板に固定された状態において、前記ベース側嵌合部および前記モジュール側嵌合部は、前記ベースコネクタに対する前記モジュールコネクタの挿抜方向が前記支持基板の前記取付面に対して垂直となるように形成され、前記アンテナモジュールは、前記アンテナ基板の前記表面が前記挿抜方向に対して傾斜するように前記モジュール側ケーシングに固定されている構成を採用することができる。また、これに代え、前記ベースコネクタが前記支持基板に固定された状態において、前記ベース側嵌合部および前記モジュール側嵌合部は、前記ベースコネクタに対する前記モジュールコネクタの挿抜方向が前記支持基板の前記取付面に対して傾斜するように形成され、前記アンテナモジュールは、前記アンテナ基板の前記表面が前記挿抜方向に対して平行となるように前記モジュール側ケーシングに固定されている構成を採用してもよい。
【0013】
また、上記本発明のアンテナユニットにおいて、前記アンテナモジュールは、前記アンテナ基板に設けられ、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波の送信または受信に係る信号処理を行うアンテナ回路を備え、前記複数のベース側端子は、前記基板側回路から前記アンテナ回路へ送信信号を伝送するためのベース側送信端子と、前記アンテナ回路から前記基板側回路へ受信信号を伝送するためのベース側受信端子と、前記基板側回路から前記アンテナ回路へ電力を供給するためのベース側電力供給端子とを含み、前記複数のモジュール側端子は、前記基板側回路から前記アンテナ回路へ送信信号を伝送するためのモジュール側送信端子と、前記アンテナ回路から前記基板側回路へ受信信号を伝送するためのモジュール側受信端子と、前記基板側回路から前記アンテナ回路へ電力を供給するためのモジュール側電力供給端子とを含む構成としてもよい。この場合、前記ベースコネクタは、導電材料により形成され、前記ベース側送信端子の外周側を包囲し、前記ベース側送信端子を個別に電磁シールドする第１のベース側個別シールド部材と、導電材料により形成され、前記ベース側受信端子の外周側を包囲し、前記ベース側受信端子を個別に電磁シールドする第２のベース側個別シールド部材とを備え、前記モジュールコネクタは、導電材料により形成され、前記モジュール側送信端子の外周側を包囲し、前記モジュール側送信端子を個別に電磁シールドする第１のモジュール側個別シールド部材と、導電材料により形成され、前記モジュール側受信端子の外周側を包囲し、前記モジュール側受信端子を個別に電磁シールドする第２のモジュール側個別シールド部材とを備えている構成としてもよい。
【0014】
また、上記本発明のアンテナユニットにおいて、前記ベース側ケーシングは絶縁材料により形成され、前記ベース側ケーシングには、導電材料により形成され、前記複数のベース側端子をまとめて覆うことにより前記複数のベース側端子を全体的に電磁シールドするベース側全体シールド部材が設けられ、前記モジュール側ケーシングは絶縁材料により形成され、前記モジュール側ケーシングには、導電材料により形成され、前記複数のモジュール側端子をまとめて覆うことにより前記複数のモジュール側端子を全体的に電磁シールドするモジュール側全体シールド部材が設けられている構成としてもよい。
【0015】
また、上記本発明のアンテナユニットにおいて、前記ベース側嵌合部と前記モジュール側嵌合部とが互いに嵌合されたときに、前記モジュールコネクタが前記ベースコネクタから分離しないように前記モジュールコネクタを前記ベースコネクタにロックするロック機構を備えることとしてもよい。
【0016】
また、本発明の第１のアンテナ装置は、車両に設けられ、前記車両に設けられた通信装置と前記車両以外の物体に設けられた通信装置との間の無線通信に用いられるアンテナ装置であって、支持基板と、前記支持基板の取付面上に設けられた複数のアンテナユニットと、前記支持基板および前記複数のアンテナユニットを収容するケースとを備え、前記複数のアンテナユニットは、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を送信または受信する複数のミリ波アンテナユニットと、準ミリ波帯よりも低い周波数帯の電波を送信または受信する非ミリ波アンテナユニットとを含み、前記複数のミリ波アンテナユニットは上記本発明のアンテナユニットであり、前記支持基板の前記取付面において、前記複数のミリ波アンテナユニットは、前記非ミリ波アンテナユニットが配置された領域の外側の領域に配置されている。
【0017】
上記本発明の第１のアンテナ装置において、前記複数のミリ波アンテナユニットは第１のミリ波アンテナユニット、第２のミリ波アンテナユニット、第３のミリ波アンテナユニットおよび第４のミリ波アンテナユニットを含み、前記第１のミリ波アンテナユニットは前記非ミリ波アンテナユニットの前方に配置され、前記第２のミリ波アンテナユニットは前記非ミリ波アンテナユニットの後方に配置され、前記第３のミリ波アンテナユニットは前記非ミリ波アンテナユニットの左方に配置され、かつ前記第４のミリ波アンテナユニットは前記非ミリ波アンテナユニットの右方に配置されている構成としてもよい。また、上記本発明のアンテナ装置において、前記第１のミリ波アンテナユニットは前記複数のアンテナユニットのうち最も前側に配置され、前記第２のミリ波アンテナユニットは前記複数のアンテナユニットのうち最も後側に配置され、前記第３のミリ波アンテナユニットは前記複数のアンテナユニットのうち最も左側に配置され、かつ前記第４のミリ波アンテナユニットは前記複数のアンテナユニットのうち最も右側に配置されている構成としてもよい。
【0018】
また、本発明の第２のアンテナ装置は、車両に設けられ、前記車両に設けられた通信装置と前記車両以外の物体に設けられた通信装置との間の無線通信に用いられるアンテナ装置であって、支持基板と、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を送信または受信する複数のミリ波アンテナユニットと、前記支持基板および前記複数のミリ波アンテナユニットを収容するケースとを備え、前記各ミリ波アンテナユニットは、前記支持基板に固定されるベースコネクタと、前記ベースコネクタと挿抜可能に接続されるモジュールコネクタと、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を送信または受信するアンテナモジュールと、前記モジュールコネクタと前記アンテナモジュールとの間を接続するケーブルとを備え、前記ベースコネクタは、下端側が前記支持基板に固定されるベース側ケーシングと、前記ベース側ケーシングの上端側に設けられ、前記モジュールコネクタのモジュール側嵌合部と嵌合されるベース側嵌合部と、前記ベース側ケーシング内に設けられ、前記支持基板に設けられた基板側回路と前記モジュールコネクタの複数のモジュール側端子とを接続する複数のベース側端子とを備え、前記モジュールコネクタは、モジュール側ケーシングと、前記モジュール側ケーシングの下端側に設けられ、前記ベース側嵌合部と嵌合される前記モジュール側嵌合部と、前記モジュール側ケーシング内に設けられ、前記複数のベース側端子と前記ケーブルの複数の電線とを接続する前記複数のモジュール側端子とを備え、前記ケーブルは、前記複数のモジュール側端子と前記アンテナモジュールとを接続する前記複数の電線を備え、前記アンテナモジュールは、アンテナ基板と、前記アンテナ基板の表面に設けられたアンテナ素子とを備え、前記各ミリ波アンテナユニットの前記アンテナモジュールは、前記アンテナ基板の前記表面が前記ケースの内面と対向し、かつ斜め上方を向くように、前記ケースに取り付けられている。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を送信または受信するアンテナモジュールを支持基板に強固に支持することができ、かつ当該アンテナモジュールと支持基板の回路との間のインピーダンスの不整合を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】ケースのベースからカバーを分離させた状態の本発明の実施形態のアンテナ装置を示す斜視図である。
【図3】ベースコネクタとモジュールコネクタとを互いに分離させた状態の本発明の実施形態のミリ波アンテナユニットを示す斜視図である。
【図4】本発明の実施形態のミリ波アンテナユニットを示す正面図である。
【図5】本発明の実施形態のミリ波アンテナユニットを示す側面図である。
【図6】本発明の実施形態のミリ波アンテナユニットのベースコネクタおよび支持基板を示す分解斜視図である。
【図7】本発明の実施形態のミリ波アンテナユニットのモジュールコネクタおよびアンテナモジュールを示す分解斜視図である。
【図8】本発明の実施形態のミリ波アンテナユニットのベースコネクタを示す平面図である。
【図9】本発明の実施形態のミリ波アンテナユニットのモジュールコネクタおよびアンテナモジュールを示す底面図である。
【図11】図中の（ａ）は、互いに嵌合されたベースコネクタとモジュールコネクタとの嵌合部分を図８中の切断線ＸＩａ－ＸＩａに沿って切断した断面を図８中の右側から見た状態を示す断面図であり、図中の（ｂ）は、互いに嵌合されたベースコネクタとモジュールコネクタとの嵌合部分を図８中の切断線ＸＩｂ－ＸＩｂに沿って切断した断面を図８中の右側から見た状態を示す断面図である。
【図14】本発明のアンテナユニットの他の実施形態を示す説明図である。
【図15】本発明のアンテナ装置の他の実施形態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
（アンテナ装置）
本発明のアンテナ装置の実施形態について説明する。図１は本発明の実施形態のアンテナ装置１を示している。図１では、アンテナ装置１の内部を見せるために、ケース１１のカバー１３がケース１１のベース１２から分離されている。なお、アンテナ装置１における上（Ｕｄ）、下（Ｄｄ）、前（Ｆｄ）、後（Ｂｄ）、左（Ｌｄ）、右（Ｒｄ）の方向については、図１中および図２中、または図１５中の右下に描いた矢印に従う。
本発明のアンテナ装置の実施形態について説明する。図１は本発明の実施形態のアンテナ装置１を示している。図１では、アンテナ装置１の内部を見せるために、ケース１１のカバー１３がケース１１のベース１２から分離されている。なお、アンテナ装置１における上（Ｕｄ）、下（Ｄｄ）、前（Ｆｄ）、後（Ｂｄ）、左（Ｌｄ）、右（Ｒｄ）の方向については、図１中および図２中、または図１５中の右下に描いた矢印に従う。
【0022】
アンテナ装置１は、例えば自動四輪車等の車両のルーフの上部に設けられる。アンテナ装置１は、例えばシャークフィンアンテナである。アンテナ装置１は、当該車両に搭載された通信装置と、当該車両以外の物体に設けられた通信装置（例えば移動体通信システムの無線基地局）との間の無線通信に用いられる。以下、アンテナ装置１が設けられた車両を「自車両」という。
【0023】
アンテナ装置１は、図１に示すように、ケース１１、支持基板１４、複数のミリ波アンテナユニット２１～２４、および複数の非ミリ波アンテナユニット１２１～１２４を備えている。
【0024】
ケース１１は、ベース１２、およびベース１２をその上方から覆うカバー１３を備えている。ベース１２は平板状に形成されている。カバー１３は底のない箱状に形成され、鮫の鰭の如き外観を有している。また、少なくともカバー１３は例えば樹脂等の絶縁材料により形成されている。ベース１２は自車両のルーフの上部に固定され、カバー１３はベース１２に固定される。ケース１１内には、支持基板１４、複数のミリ波アンテナユニット２１～２４、および複数の非ミリ波アンテナユニット１２１～１２４が収容される。
【0025】
支持基板１４はベース１２上に固定されている。また、支持基板１４は、自車両が水平な地面の上に存在しているときに支持基板１４の上面１４Ａ（取付面）が略水平となるように配置されている。支持基板１４の上面１４Ａには、ミリ波アンテナユニット２１～２４および非ミリ波アンテナユニット１２１～１２４が固定されている。また、支持基板１４は例えばプリント基板である。支持基板１４には、ミリ波アンテナユニット２１～２４および非ミリ波アンテナユニット１２１～１２４を、自車両に搭載された通信装置および電源等と接続するための配線が形成されている。支持基板１４に形成された配線は、例えばコネクタおよびケーブルを介して自車両に搭載された通信装置および電源等と接続されている。
【0026】
ミリ波アンテナユニット２１～２４はそれぞれ、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を送信または受信するアンテナユニットである。各ミリ波アンテナユニット２１～２４は例えば２８ＧＨｚ帯の電波を送信または受信するアンテナユニットである。ミリ波アンテナユニット２１～２４は、例えば、第５世代移動通信システムにおける準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を送信または受信する無線基地局と通信を行うために用いられる。なお、ミリ波アンテナユニット２１、２２、２３および２４はそれぞれ、第１、第２、第３および第４のミリ波アンテナユニットの具体例である。
【0027】
ミリ波アンテナユニット２１は、ベースコネクタ３１、モジュールコネクタ５１およびアンテナモジュール８１を備えている。ベースコネクタ３１は支持基板１４に固定されている。モジュールコネクタ５１は、ベースコネクタ３１の上方に位置し、ベースコネクタ３１と挿抜可能に接続されている。アンテナモジュール８１はモジュールコネクタ５１に固定されている。
【0028】
アンテナモジュール８１は、アンテナ基板８２、複数のアンテナ素子８３、アンテナ回路としてのＲＦ（Radio Frequency）回路８４を備えている。アンテナ基板８２は、図１に示すように、略方形の小型の基板である。
【0029】
各アンテナ素子８３は、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を送信または受信する素子である。各アンテナ素子８３はアンテナ基板８２の表面に設けられている。例えば、アンテナ基板８２には、４つのアンテナ素子８３を２×２のマトリクス状に配列することより送信用の平面アレイアンテナが形成され、さらに、４つのアンテナ素子８３を２×２のマトリクス状に配列することより受信用の平面アレイアンテナが形成されている。また、これら平面アレイアンテナはそれぞれ、アンテナ基板８２の表面の前方に向かって、アンテナ基板８２の表面に対して垂直な方向における電波の放射強度または受信感度が最も大きくなるような指向性を有している。
【0030】
ＲＦ回路８４は、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波の送信または受信に係る信号処理を行う回路であり、アンテナ基板８２の裏面に設けられている。例えば、ＲＦ回路８４においては、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）を用い、複数のアンテナ素子８３を介して信号の送受信を行うための信号処理が行われる。また、ＲＦ回路８４は、モジュールコネクタ５１、ベースコネクタ３１、支持基板１４に形成された配線、および当該配線に接続されたケーブル等を介して、自車両に搭載された通信装置および電源に接続されている。また、アンテナモジュール８１は、自車両に搭載された通信装置から出力された、例えば数ＧＨｚまたは十数ＧＨｚの送信信号（送信中間周波数信号）を準ミリ波帯またはミリ波帯の信号に周波数変換して電波として放射し、また、受信した電波に対応する準ミリ波帯またはミリ波帯の信号を例えば数ＧＨｚまたは十数ＧＨｚの受信信号（受信中間周波数信号）に周波数変換して、自車両に搭載された通信装置に出力する。ＲＦ回路８４には、このような周波数変換を行う周波数コンバータが設けられている。
【0031】
また、アンテナモジュール８１は、支持基板１４の上面１４Ａが略水平であり、支持基板１４にベースコネクタ３１が固定され、かつベースコネクタ３１にモジュールコネクタ５１が接続された状態において、アンテナ基板８２の表面がモジュールコネクタ５１の外側かつ斜め上方を向くようにモジュールコネクタ５１に固定されている。
【0032】
また、ミリ波アンテナユニット２２、２３、２４はそれぞれ、ミリ波アンテナユニット２１と同じ構成を有している。
【0033】
一方、非ミリ波アンテナユニット１２１～１２４はそれぞれ、準ミリ波帯よりも低い周波数帯の電波を送信または受信するアンテナユニットである。例えば、ミリ波アンテナユニット２１～２４における電波の周波数は２０ＧＨｚ以上であるのに対し、非ミリ波アンテナユニット１２１～１２４における電波の周波数は２０ＧＨｚ未満である。例えば、非ミリ波アンテナユニット１２１は、第５世代移動通信システムにおける準ミリ波帯よりも低い周波数帯（例えば３．７ＧＨｚ帯または４．５ＧＨｚ帯）の電波を用いて通信を行うためのアンテナユニットである。また、非ミリ波アンテナユニット１２２は、ＧＮＳＳ用のアンテナユニットである。また、非ミリ波アンテナユニット１２３はＬＴＥ用のアンテナユニットである。また、非ミリ波アンテナユニット１２４はＶ２Ｘ用のアンテナユニットである。なお、非ミリ波アンテナユニット１２３は、第５世代移動通信システムにおける準ミリ波帯よりも低い周波数帯の電波を用いた通信にも用いられる。また、非ミリ波アンテナユニット１２１、１２３、１２４のアンテナはそれぞれ無指向性アンテナである。また、非ミリ波アンテナユニット１２２のアンテナは、支持基板１４の上面１４Ａの上方に向かって、上面１４Ａに対して垂直な方向における電波の放射強度または受信感度が最も大きくなるような指向性を有している。また、非ミリ波アンテナユニット１２１～１２４は、支持基板１４に形成された配線、および当該配線に接続されたケーブル等を介して、自車両に搭載された通信装置および電源等に接続されている。なお、非ミリ波アンテナユニット１２１、１２２、１２３および１２４はそれぞれ、第１、第２、第３および第４の非ミリ波アンテナユニットの具体例である。
【0034】
図２は、ミリ波アンテナユニット２１～２４および非ミリ波アンテナユニット１２１～１２４が固定された支持基板１４を上方から見た状態を示している。非ミリ波アンテナユニット１２１～１２４は、支持基板１４の上面１４Ａにおける内側または中央側の領域、別言すれば、上面１４Ａの中央を含む領域、具体的には、図２において二点鎖線で示した領域Ｚ内に配置されている。より具体的には、非ミリ波アンテナユニット１２１は領域Ｚ内の前部に配置され、非ミリ波アンテナユニット１２２は領域Ｚ内の略中央部に配置されている。また、非ミリ波アンテナユニット１２３は領域Ｚ内の後部に配置され、非ミリ波アンテナユニット１２４は領域Ｚ内において、非ミリ波アンテナユニット１２３の後方に配置されている。また、非ミリ波アンテナユニット１２１は、非ミリ波アンテナユニット１２１～１２４のうち、領域Ｚ内において最も前側に配置されている。また、非ミリ波アンテナユニット１２４は、非ミリ波アンテナユニット１２１～１２４のうち、領域Ｚ内において最も後側に配置されている。
【0035】
一方、ミリ波アンテナユニット２１～２４は、支持基板１４の上面１４Ａにおける外側、端側または周縁側の領域、具体的には、支持基板１４の上面１４Ａにおいて、非ミリ波アンテナユニット１２１～１２４が配置された領域Ｚの外側の領域に配置されている。
【0036】
より具体的には、ミリ波アンテナユニット２１は支持基板１４の上面１４Ａの前端部に、アンテナ基板８２の表面が前上方を向くように配置されている。また、ミリ波アンテナユニット２２は支持基板１４の上面１４Ａの後端部に、アンテナ基板８２の表面が後上方を向くように配置されている。また、ミリ波アンテナユニット２３は支持基板１４の上面１４Ａの左端部（矢印Ｌｄが指す方向の端部）に、アンテナ基板８２の表面が左上方を向くように配置されている。また、ミリ波アンテナユニット２４は支持基板１４の上面１４Ａの右端部（矢印Ｒｄが指す方向の端部）に、アンテナ基板８２の表面が右上方を向くように配置されている。
【0037】
また、ミリ波アンテナユニット２１は非ミリ波アンテナユニット１２１の前方に配置され、ミリ波アンテナユニット２２は非ミリ波アンテナユニット１２４の後方に配置されている。また、ミリ波アンテナユニット２３は非ミリ波アンテナユニット１２３の左方に配置され、ミリ波アンテナユニット２４は非ミリ波アンテナユニット１２３の右方に配置されている。
【0038】
また、ミリ波アンテナユニット２１は、支持基板１４の上面１４Ａに配置されたすべてのアンテナユニット（ミリ波アンテナユニット２１～２４および非ミリ波アンテナユニット１２１～１２４）のうち、最も前側に配置されており、ミリ波アンテナユニット２１とカバー１３の前部の内面との間には他の部品が介在していない。また、ミリ波アンテナユニット２２は支持基板１４の上面１４Ａに配置されたすべてのアンテナユニットのうち最も後側に配置されており、ミリ波アンテナユニット２２とカバー１３の後部の内面との間には他の部品が介在していない。また、ミリ波アンテナユニット２３は支持基板１４の上面１４Ａに配置されたすべてのアンテナユニットのうち最も左側に配置されており、ミリ波アンテナユニット２３とカバー１３の左部の内面との間には他の部品が介在していない。また、ミリ波アンテナユニット２４は支持基板１４の上面１４Ａに配置されたすべてのアンテナユニットのうち最も右側に配置されており、ミリ波アンテナユニット２４とカバー１３の右部の内面との間には他の部品が介在していない。
【0039】
本発明の実施形態のアンテナ装置１によれば、ミリ波アンテナユニット２１～２４のアンテナ基板８２の表面、すなわち、各アンテナ素子８３の表面が、水平方向において四方（前方、後方、左方、右方）を向いているので、自車両の周囲の水平方向の広範囲において、強度の大きい準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を放射することができ、かつ、自車両の周囲の水平方向の広範囲において、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波の受信感度を高めることができる。したがって、自車両が水平方向において、いかなる方向を向いているときであっても、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を用いて良好な通信を行うことが可能になる。
【0040】
また、本発明の実施形態のアンテナ装置１によれば、各ミリ波アンテナユニット２１～２４のアンテナ基板８２の表面、すなわち、各アンテナ素子８３の表面が斜め上方を向いているので、建物や電柱の上部など、自車両のルーフよりも高い位置に設置された無線基地局に向けて、強度の大きい準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を放射することができ、かつ、このような高い位置に設置された無線基地局から放射される準ミリ波帯またはミリ波帯の電波の受信感度を高めることができる。したがって、雨天時など、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波伝搬損失が増大し易い状況においても、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を用いて高品質な通信を行うことが可能になる。
【0041】
さらに、本発明の実施形態のアンテナ装置１によれば、ミリ波アンテナユニット２１～２４が、支持基板１４の上面において、非ミリ波アンテナユニット１２１～１２４が配置された領域Ｚの外側の領域に配置されているので、各ミリ波アンテナユニット２１～２４から放射された準ミリ波帯またはミリ波帯の電波が非ミリ波アンテナユニット１２１、１２２、１２３または１２４によって遮られることがない。また、無線基地局からミリ波アンテナユニット２１、２２、２３または２４へ放射された準ミリ波帯またはミリ波帯の電波が、非ミリ波アンテナユニット１２１、１２２、１２３または１２４によって遮られることがない。したがって、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を用いて良好な通信を行うことができる。
【0042】
また、本発明の実施形態のアンテナ装置１によれば、ミリ波アンテナユニット２１とカバー１３の前部の内面との間には他の部品が介在しておらず、ミリ波アンテナユニット２２とカバー１３の後部の内面との間には他の部品が介在しておらず、ミリ波アンテナユニット２３とカバー１３の左部の内面との間には他の部品が介在しておらず、かつミリ波アンテナユニット２４とカバー１３の右部の内面との間には他の部品が介在していない。したがって、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を用いて良好な通信を行うことができる。
【0043】
（ミリ波アンテナユニット）
ミリ波アンテナユニット２１～２４についてさらに説明する。なお、ミリ波アンテナユニット２１～２４はそれぞれ互いに同じ構成を有しているので、以下、ミリ波アンテナユニット２１についてのみ説明する。また、アンテナモジュール８１については既に十分に説明したので、以下、ミリ波アンテナユニット２１のベースコネクタ３１およびモジュールコネクタ５１について説明する。
ミリ波アンテナユニット２１～２４についてさらに説明する。なお、ミリ波アンテナユニット２１～２４はそれぞれ互いに同じ構成を有しているので、以下、ミリ波アンテナユニット２１についてのみ説明する。また、アンテナモジュール８１については既に十分に説明したので、以下、ミリ波アンテナユニット２１のベースコネクタ３１およびモジュールコネクタ５１について説明する。
【0044】
図３は、ベースコネクタ３１とモジュールコネクタ５１とを互いに分離させた状態のミリ波アンテナユニット２１を示している。図４はミリ波アンテナユニット２１の正面図である。図５はミリ波アンテナユニット２１の側面図である。図６はベースコネクタ３１および支持基板１４の分解斜視図である。図７はモジュールコネクタ５１およびアンテナモジュール８１の分解斜視図である。図８はベースコネクタ３１の平面図である。図９はモジュールコネクタ５１の底面図である。図１０は、図５中のミリ波アンテナユニット２１を切断線Ｘ－Ｘに沿って切断し、その断面を図５中の左側から見た状態を示す断面図である。図１１（ａ）は、互いに嵌合されたベースコネクタ３１とモジュールコネクタ５１との嵌合部分を図８中の切断線ＸＩａ－ＸＩａに沿って切断した断面を図８中の右側から見た状態を示す断面図である。図１１（ｂ）は、互いに嵌合されたベースコネクタ３１とモジュールコネクタ５１との嵌合部分を図８中の切断線ＸＩｂ－ＸＩｂに沿って切断した断面を図８中の右側から見た状態を示す断面図である。図１２は、図１０中のミリ波アンテナユニット２１を切断線ＸＩＩ－ＸＩＩに沿って切断し、その断面を図１０中の右側から見た状態を示す断面図である。図１３は、図１０中のミリ波アンテナユニット２１を切断線ＸＩＩＩ－ＸＩＩＩに沿って切断し、その断面を図１０中の右側から見た状態を示す断面図である。
【0045】
ミリ波アンテナユニット２１は、図３ないし図５に示すように、支持基板１４に固定されるベースコネクタ３１と、ベースコネクタ３１と挿抜可能に接続されるモジュールコネクタ５１と、モジュールコネクタ５１に固定され、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を送信または受信するアンテナモジュール８１とを備えている。
【0046】
ベースコネクタ３１は、図６に示すように、ケーシング３２、嵌合部３６、送信端子３７、受信端子３８、２つの個別シールド部材３９、４０、電力供給端子４１、複数の他の端子４２および全体シールド部材４３を備えている。
【0047】
ケーシング３２は、例えば樹脂等の絶縁材料により、横断面形状が長方形である略筒状に形成されている。嵌合部３６はケーシング３２の上端側に形成されている。すなわち、ケーシング３２の上側の開口部が嵌合部３６に当たる。嵌合部３６はモジュールコネクタ５１の嵌合部５５と嵌合される。また、嵌合部３６は、ベースコネクタ３１に対するモジュールコネクタ５１の挿抜方向Ａ（図５参照）が支持基板１４の上面１４Ａに対して垂直となるように形成されている。
【0048】
送信端子３７、受信端子３８、個別シールド部材３９、４０、電力供給端子４１、複数の他の端子４２はそれぞれ、例えば金属等の導電材料により形成され、ケーシング３２内に配置されている。
【0049】
送信端子３７は、自車両に搭載された通信装置からアンテナモジュール８１のＲＦ回路８４へ送信信号（送信中間周波数信号）を伝送するための端子である。受信端子３８は、アンテナモジュール８１のＲＦ回路８４から自車両に搭載された通信装置へ受信信号（中間受信周波数信号）を伝送するための端子である。送信端子３７および受信端子３８はそれぞれ、上下方向に伸長する円筒状に形成されている。送信端子３７の下端側は、支持基板１４の上面１４Ａに形成されたパッド９１に、例えばリフロー半田付けにより接続される。受信端子３８の下端側は、支持基板１４の上面１４Ａに形成されたパッド９２に、例えばリフロー半田付けにより接続される。パッド９１、９２は、支持基板１４に形成された配線、および当該配線に接続されたケーブル等を介して、自車両に搭載された通信装置にそれぞれ接続されている。また、図１０または図１３に示すように、ベースコネクタ３１の嵌合部３６にモジュールコネクタ５１の嵌合部５５が嵌合されたとき、送信端子３７の上端側はモジュールコネクタ５１の送信端子６１と接触し、受信端子３８の上端側はモジュールコネクタ５１の受信端子６２と接触する。
【0050】
個別シールド部材３９は送信端子３７を個別に電磁シールドする部材である。また、個別シールド部材３９は、ベースコネクタ３１と支持基板１４との間およびベースコネクタ３１とモジュールコネクタ５１との間における送信信号伝送経路のインピーダンスを整合させる機能を有している。個別シールド部材４０は受信端子３８を個別に電磁シールドする部材である。また、個別シールド部材４０は、ベースコネクタ３１と支持基板１４との間およびベースコネクタ３１とモジュールコネクタ５１との間における受信信号伝送経路のインピーダンスを整合させる機能を有している。これら個別シールド部材３９、４０は、図６に示すように、それぞれ、上下方向に伸長する円筒状に形成されている。個別シールド部材３９は送信端子３７の外周側を包囲している。送信端子３７と個別シールド部材３９は同軸に配置されている。個別シールド部材４０は受信端子３８の外周側を包囲している。受信端子３８と個別シールド部材４０は同軸に配置されている。また、図１０に示すように、送信端子３７と個別シールド部材３９との間、および受信端子３８と個別シールド部材４０との間にはそれぞれ、絶縁部材５０が設けられている。また、図６に示すように、個別シールド部材３９、４０の下端側は、支持基板１４の上面１４Ａに形成されたパッド９３、９４に、例えばリフロー半田付けによりそれぞれ接続される。パッド９３、９４は例えばグランドラインに接続されている。また、図１０または図１３に示すように、ベースコネクタ３１の嵌合部３６にモジュールコネクタ５１の嵌合部５５が嵌合されたとき、個別シールド部材３９、４０はモジュールコネクタ５１の個別シールド部材６３、６４とそれぞれ接触する。
【0051】
電力供給端子４１は、自車両に搭載された電源からアンテナモジュール８１のＲＦ回路８４へ電力を供給するための端子である。電力供給端子４１は、線状の導電材料を図１２に示すような形状に曲げることにより形成されている。また、図６に示すように、電力供給端子４１の下端側は、支持基板１４の上面１４Ａに形成されたパッド９５に、例えばリフロー半田付けにより接続される。パッド９５は、支持基板１４に形成された配線、および当該配線に接続されたケーブル等を介して、自車両に搭載された電源に接続されている。また、図１２に示すように、ベースコネクタ３１の嵌合部３６にモジュールコネクタ５１の嵌合部５５が嵌合されたとき、電力供給端子４１の上端側はモジュールコネクタ５１の電力供給端子６５と接触する。
【0052】
複数の他の端子４２は、例えば、ＲＦ回路８４へクロック信号、制御信号等を伝送するための端子である。複数の他の端子４２はそれぞれ、電力供給端子４１と同様に形成されている。図６に示すように、複数の他の端子４２の下端側は、支持基板１４の上面１４Ａに形成された複数のパッド９６に例えばリフロー半田付けによりそれぞれ接続されている。複数のパッド９６は、支持基板１４に形成された配線、および当該配線に接続されたケーブル等を介して、自車両に搭載された通信装置にそれぞれ接続されている。また、ベースコネクタ３１の嵌合部３６にモジュールコネクタ５１の嵌合部５５が嵌合されたとき、各他の端子４２の上端側はモジュールコネクタ５１の各他の端子６６と接触する。
【0053】
図８に示すように、ベースコネクタ３１を上から見たとき、送信端子３７および受信端子３８は、ケーシング３２内（嵌合部３６内）の左側および右側にそれぞれ配置されている。また、電力供給端子４１および複数の他の端子４２は、送信端子３７と受信端子３８との間に配置され、ケーシング３２内（嵌合部３６内）の中央に位置している。
【0054】
全体シールド部材４３は、送信端子３７、受信端子３８、個別シールド部材３９、４０、電力供給端子４１および複数の他の端子４２をまとめて覆うことにより、これらの端子および部材を全体的に電磁シールドする部材である。全体シールド部材４３は、例えば金属等の導電材料により形成され、ケーシング３２の外周側を包囲している。
【0055】
また、図６に示すように、全体シールド部材４３の上端側には、上方に突出する４つの取付片４４が設けられ、各取付片４４には係止突起が形成されている。また、ケーシング３２の周壁の上端側にはその全周に亘って外側に張り出た鍔状部３３が形成され、鍔状部３３の４箇所には取付穴３４が設けられている。全体シールド部材４３は４つの取付片４４を４つの取付穴３４にそれぞれ挿入し、各取付穴３４内に各取付片４４を係止することにより、ケーシング３２に固定されている。
【0056】
また、全体シールド部材４３には４つのシールド接触片４５が設けられている。また、ケーシング３２の４箇所には接続片挿通穴３５が形成されている。図８に示すように、４つのシールド接触片４５は４つの接続片挿通穴３５内をそれぞれ通り、ケーシング３２の外側から嵌合部３６内に張り出している。また、図１１（ａ）に示すように、全体シールド部材４３の正面側に配置された２つのシールド接触片４５はそれぞれ、全体シールド部材４３の正面側の壁板の下部から背面側へ張り出した後、上方に伸長している。また、図１１（ｂ）に示すように、全体シールド部材４３の背面側に配置された２つのシールド接触片４５はそれぞれ、全体シールド部材４３の背面側の壁板の下部から正面側へ張り出した後、上方に伸長している。ベースコネクタ３１の嵌合部３６にモジュールコネクタ５１の嵌合部５５が嵌合されたとき、嵌合部３６内に張り出している４つのシールド接触片４５が、モジュールコネクタ５１のシールド接続片７４、７５と接触する。
【0057】
また、図４ないし図６から把握されるように、全体シールド部材４３の下端側には、ケーシング３２および全体シールド部材４３を支持基板１４に固定するための４つの固定部４６が設けられている。各固定部４６は、支持基板１４の上面１４Ａに形成されたパッド９７に、例えばリフロー半田付けにより接続される。
【0058】
また、図６に示すように、全体シールド部材４３の左部および右部には係止片４７がそれぞれ設けられ、各係止片４７には係止穴４８が設けられている。図１０に示すように、ベースコネクタ３１の嵌合部３６にモジュールコネクタ５１の嵌合部５５が嵌合されたとき、モジュールコネクタ５１の左右の係止突起７８が全体シールド部材４３の左右の係止片４７の係止穴４８にそれぞれ係止され、モジュールコネクタ５１がベースコネクタ３１にロックされる。
【0059】
なお、ケーシング３２はベース側ケーシングの具体例である。嵌合部３６はベース側嵌合部の具体例である。送信端子３７、受信端子３８、電力供給端子４１および他の端子４２はベース側端子の具体例である。送信端子３７はベース側送信端子の具体例である。受信端子３８はベース側受信端子の具体例である。個別シールド部材３９は第１のベース側個別シールド部材の具体例である。個別シールド部材４０は第２のベース側個別シールド部材の具体例である。電力供給端子４１はベース側電力供給端子の具体例である。全体シールド部材４３はベース側全体シールド部の具体例である。支持基板１４の上面１４Ａに形成されたパッド９１～９７および支持基板１４に形成された配線は基板側回路の具体例である。
【0060】
モジュールコネクタ５１は、図７に示すように、ケーシング５２、嵌合部５５、送信端子６１、受信端子６２、２つの個別シールド部材６３、６４、電力供給端子６５、複数の他の端子６６および全体シールド部材６７を備えている。
【0061】
ケーシング５２は、例えば樹脂等の絶縁材料により、概ね直方体状に形成されている。また、ケーシング５２の中央部には端子収容部５３が形成されている。嵌合部５５はケーシング５２の下端側から下方へ突出している。嵌合部５５はベースコネクタ３１の嵌合部３６内に挿入され、嵌合部３６と嵌合される。また、嵌合部５５の下端面の左部および右部には、下方に突出する凸部５６がそれぞれ形成されている。図１０に示すように、嵌合部５５がベースコネクタ３１の嵌合部３６内に挿入されたとき、これら２つの凸部５６が、嵌合部３６の底部の左部および右部にそれぞれ形成された凹部４９に挿入される。これにより、嵌合部３６内における嵌合部５５の位置が高精度に定まる。
【0062】
送信端子６１、受信端子６２、個別シールド部材６３、６４、電力供給端子６５、複数の他の端子６６はそれぞれ、例えば金属等の導電材料により形成され、ケーシング５２の端子収容部５３内に配置されている。また、図７に示すように、送信端子６１、受信端子６２、個別シールド部材６３、６４、電力供給端子６５、複数の他の端子６６のそれぞれの下端側は、嵌合部５５に形成された端子挿通穴５７、５８、５９内に挿入される。各端子挿通穴５７、５８、５９は、図９ないし図１３に示すように、嵌合部５５を上下方向に貫通しており、また、端子収容部５３と連通している。
【0063】
送信端子６１は、自車両に搭載された通信装置からアンテナモジュール８１のＲＦ回路８４へ送信信号（送信中間周波数信号）を伝送するための端子である。受信端子６２は、アンテナモジュール８１のＲＦ回路８４から自車両に搭載された通信装置へ受信信号（中間受信周波数信号）を伝送するための端子である。図７および図１３に示すように、送信端子６１および受信端子６２はそれぞれ、棒状の導電材料を折り曲げることによりＬ字状に形成されている。送信端子３７の上端側は、アンテナ基板８２の裏面８２Ｂに形成されたパッド１０１に、例えばリフロー半田付けにより接続される。受信端子６２の上端側は、アンテナ基板８２の裏面８２Ｂに形成されたパッド１０２に、例えばリフロー半田付けにより接続される。パッド１０１、１０２は、アンテナ基板８２に形成された配線を介してＲＦ回路８４にそれぞれ接続されている。また、図１０および図１３に示すように、モジュールコネクタ５１の嵌合部５５がベースコネクタ３１の嵌合部３６に嵌合されたとき、送信端子６１の下端側はベースコネクタ３１の送信端子３７と接触し、受信端子６２の下端側はベースコネクタ３１の受信端子３８と接触する。
【0064】
個別シールド部材６３は送信端子６１を個別に電磁シールドする部材である。また、個別シールド部材６３は、モジュールコネクタ５１とベースコネクタ３１との間およびモジュールコネクタ５１とＲＦ回路８４との間における送信信号伝送経路のインピーダンスを整合させる機能を有している。個別シールド部材６４は受信端子６２を個別に電磁シールドする部材である。また、個別シールド部材６４は、モジュールコネクタ５１とベースコネクタ３１との間およびモジュールコネクタ５１とＲＦ回路８４との間における受信信号伝送経路のインピーダンスを整合させる機能を有している。これら個別シールド部材６３、６４はそれぞれ、上下方向に伸長する円筒状に形成されている。個別シールド部材６３は送信端子６１の外周側を包囲している。送信端子６１と個別シールド部材６３は同軸に配置されている。個別シールド部材６４は受信端子６２の外周側を包囲している。受信端子６２と個別シールド部材６４は同軸に配置されている。また、図１０に示すように、送信端子６１と個別シールド部材６３との間、および受信端子６２と個別シールド部材６４との間にはそれぞれ、絶縁部材７９が設けられている。また、図７に示すように、個別シールド部材６３、６４の下端側は、アンテナ基板８２の裏面８２Ｂに形成されたパッド１０３、１０４に、例えばリフロー半田付けにより接続される。パッド１０３、１０４は例えばグランドラインに接続されている。また、図１０および図１３に示すように、モジュールコネクタ５１の嵌合部５５がモジュールコネクタ５１の嵌合部３６に嵌合されたとき、個別シールド部材６３、６４はベースコネクタ３１の個別シールド部材３９、４０とそれぞれ接触する。
【0065】
電力供給端子６５は、自車両に搭載された電源からアンテナモジュール８１のＲＦ回路８４へ電力を供給するための端子である。電力供給端子６５は、線状の導電材料を図１２に示すような形状に曲げることにより形成されている。また、図７に示すように、電力供給端子６５の上端側は、アンテナ基板８２の裏面８２Ｂに形成されたパッド１０５に、例えばリフロー半田付けにより接続される。パッド１０５は、アンテナ基板８２に形成された配線を介してＲＦ回路８４に接続されている。また、図１２に示すように、モジュールコネクタ５１の嵌合部５５がベースコネクタ３１の嵌合部３６に嵌合されたとき、電力供給端子６５の下端側はベースコネクタ３１の電力供給端子４１と接触する。
【0066】
複数の他の端子６６は、例えば、ＲＦ回路８４へクロック信号、制御信号等を伝送するための端子である。複数の他の端子６６はそれぞれ、電力供給端子６５と同様に形成されている。複数の他の端子６６の上端側は、アンテナ基板８２の裏面８２Ｂに形成された複数のパッド１０６に例えばリフロー半田付けによりそれぞれ接続される。複数のパッド１０６は、アンテナ基板８２に形成された配線を介してＲＦ回路８４にそれぞれ接続されている。また、モジュールコネクタ５１の嵌合部５５がベースコネクタ３１の嵌合部３６に嵌合されたとき、各他の端子６６の下端側はベースコネクタ３１の各他の端子４２と接触する。
【0067】
図９に示すように、モジュールコネクタ５１を下から見たとき、送信端子６１、受信端子６２、電力供給端子６５および複数の他の端子６６は、ベースコネクタ３１の送信端子３７、受信端子３８、電力供給端子４１および他の端子４２と対応するように配置されている。
【0068】
全体シールド部材６７は、送信端子６１、受信端子６２、個別シールド部材６３、６４、電力供給端子６５および複数の他の端子６６をまとめて覆うことにより、これらの端子および部材を全体的に電磁シールドする部材である。全体シールド部材６７は、図７に示すように、例えば金属等の導電材料により形成された２つのシールド板６８，６９を有している。一方のシールド板６８はケーシング５２の正面側に取り付けられ、他方のシールド板６９はケーシング５２の背面側に取り付けられる。これにより、ケーシング５２の上側および外周側がシールド板６８，６９によって包囲される。
【0069】
また、一方のシールド板６８の左部および右部には取付穴７０を有する複数の取付片が設けられ、一方のシールド板６８の上部には取付穴７１が設けられている。また、他方のシールド板６８の左部および右部には取付穴７２を有する複数の取付片が設けられ、他方のシールド板の上部には取付穴が設けられている。また、ケーシング５２の左面、右面および上面には複数の取付突起５４が設けられている。シールド板６８，６９は複数の取付穴７０、７１、７２が複数の取付突起５４にそれぞれ係止されることにより、ケーシング５２に固定される。また、ケーシング５２の正面側に取り付けられるシールド板６８には、送信端子６１、受信端子６２、電力供給端子６５および他の端子６６の上端側を貫通させるための貫通穴７３が形成されている。
【0070】
また、一方のシールド板６８には、クランク状にケーシング５２に接近する方向に折れ曲がりつつ下方に伸長するシールド接続片７４が設けられている。また、他方のシールド板６９にも同様のシールド接続片７５が設けられている。また、嵌合部５５の正面側の外面には、シールド板６８のシールド接続片７４を装着するための凹みである接続片装着部が形成されている。また、嵌合部５５の背面側の外面には、シールド板６９のシールド接続片７５を装着するための凹みである接続片装着部６０が形成されている。シールド板６８，６９をケーシング５２に取り付けたとき、シールド接続片７４、７５が嵌合部５５の正面側および背面側にそれぞれ形成された接続片装着部６０内に装着される。図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、ベースコネクタ３１の嵌合部３６にモジュールコネクタ５１の嵌合部５５が嵌合されたとき、ベースコネクタ３１の全体シールド部材４３に設けられたシールド接触片４５が、モジュールコネクタ５１の全体シールド部材６７に設けられたシールド接続片７４、７５に接触する。これにより、ベースコネクタ３１の全体シールド部材４３とモジュールコネクタ５１の全体シールド部材６７とが電気的に接続される。
【0071】
また、ケーシング５２の正面側に取り付けられるシールド板６８には、アンテナモジュール８１をモジュールコネクタ５１に固定するための複数の固定部７６が設けられている。例えば、図５および図７から把握されるように、シールド板６８には５つの固定部７６が設けられ、５つの固定部７６は、シールド板６８の左上部、右上部、左下部、右下部、下部中央にそれぞれ配置されている。各固定部７６は、アンテナ基板８２の裏面８２Ｂに形成されたパッド１０７に、例えばリフロー半田付けにより接続される。また、図５に示すように、シールド板６８の左下部、右上部および下部中央に配置された３つの固定部７６は、シールド板６８の左上部および右上部に配置された２つの固定部７６と比較して正面側（前方）に大きく突出している。このような複数の固定部７６の突出端部にアンテナ基板８２の裏面８２Ｂが固定されることで、アンテナモジュール８１は、アンテナ基板８２の表面８２Ａがモジュールコネクタ５１の外側かつ斜め上方を向くように、シールド板６８を介してケーシング５２に固定される。ここで、図５に示すように、支持基板１４の上面１４Ａに対するアンテナ基板８２の表面の角度αがおよそ４５度以上９０度未満となるように、アンテナモジュール８１をモジュールコネクタ５１のケーシング５２に固定することが好ましい。
【0072】
また、ケーシング５２の正面側に取り付けられるシールド板６８の左部および右部には、図７に示すように、ばね部７７がそれぞれ設けられている。シールド板６８の左部に設けられたばね部７７は、その上端部がシールド板６８の左上部に接続され、下端部が自由端となっている。このばね部７７は下端部が左右方向に変位するように弾性変形する板ばねである。また、シールド板６８の左部に設けられたばね部７７の下端部には、当該ばね部７７の下端部から左方に突出する係止突起７８が形成されている。シールド板６８の右部に設けられたばね部７７は、シールド板６８の左部に設けられたばね部７７と左右対称に形成されおり、その下端部が左右方向に変位するように弾性変形する板ばねである。また、シールド板６８の右部に設けられたばね部７７の下端部には、当該ばね部７７の下端部から右方に突出する係止突起７８が形成されている。図１０に示すように、モジュールコネクタ５１の嵌合部５５がベースコネクタ３１の嵌合部３６に嵌合されたとき、シールド板６８の左右の係止突起７８が全体シールド部材４３の左右の係止片４７の係止穴４８にそれぞれ係止され、モジュールコネクタ５１がベースコネクタ３１にロックされる。
【0073】
なお、ケーシング５２はモジュール側ケーシングの具体例である。嵌合部５５はモジュール側嵌合部の具体例である。送信端子６１、受信端子６２、電力供給端子６５および他の端子６６はモジュール側端子の具体例である。送信端子６１はモジュール側送信端子の具体例である。受信端子６２はモジュール側受信端子の具体例である。個別シールド部材６３は第１のモジュール側個別シールド部材の具体例である。個別シールド部材６４は第２のモジュール側個別シールド部材の具体例である。電力供給端子６５はモジュール側電力供給端子の具体例である。全体シールド部材６７はモジュール側全体シールド部の具体例である。モジュールコネクタ５１のばね部７７および係止突起７８並びにベースコネクタ３１の係止片４７および係止穴４８はロック機構の具体例である。
【0074】
本発明の実施形態のミリ波アンテナユニット２１（２２～２４）によれば、ベースコネクタ３１を支持基板１４に固定し、アンテナモジュール８１をアンテナ基板８２の表面が上方を向くように固定し、このモジュールコネクタ５１をベースコネクタ３１に嵌合接続する構成としたから、アンテナ基板８２の表面を上方に傾けた状態で、アンテナモジュール８１を支持基板１４に強固に支持することができる。これにより、自車両の走行時の振動等によりアンテナ基板８２の向きが変化することを防止することができる。
【0075】
また、本発明の実施形態のミリ波アンテナユニット２１（２２～２４）によれば、ベースコネクタ３１とモジュールコネクタ５１との嵌合接続により、アンテナモジュール８１のＲＦ回路８４と支持基板１４に形成された配線とを電気的に接続するので、半田ごてを用いた手作業による半田付けによってＲＦ回路８４と支持基板１４に形成された配線とを電気的に接続する場合と比較して、ＲＦ回路８４と支持基板１４に形成された配線との間におけるインピーダンスの不整合を抑制することができる。詳しく説明すると、アンテナ装置１の組立時においてミリ波アンテナユニット２１（２２～２４）を支持基板１４に取り付けるに当たり、半田ごてを用いた手作業による半田付けによってＲＦ回路８４と支持基板１４に形成された配線とを電気的に接続する従来の方法によれば、ＲＦ回路８４と支持基板１４に形成された配線との接続部分に盛られる半田の量が多すぎたり、少なすぎたりすることにより、ＲＦ回路８４と支持基板１４に形成された配線との間においてインピーダンスの不整合が生じる。これに対し、ベースコネクタ３１とモジュールコネクタ５１との嵌合接続により、アンテナモジュール８１のＲＦ回路８４と支持基板１４に形成された配線とを電気的に接続する方法によれば、ベースコネクタ３１とモジュールコネクタ５１との嵌合により、ベースコネクタ３１の端子とモジュールコネクタ５１の端子とが常に一定の接触面積を持って互いに確実に接触するので、半田ごてを用いた半田付けと比較して、ＲＦ回路８４と支持基板１４に形成された配線との間においてインピーダンスの不整合が生じ難い。すなわち、ＲＦ回路８４とモジュールコネクタ５１との間、モジュールコネクタ５１とベースコネクタ３１との間、およびベースコネクタ３１と支持基板１４の配線との間のそれぞれにおいてインピーダンスが整合するように、モジュールコネクタ５１およびベースコネクタ３１を設計し、製造しておけば、ベースコネクタ３１とモジュールコネクタ５１とを嵌合接続してアンテナモジュール８１を支持基板１４に取り付けることにより、ＲＦ回路８４と支持基板１４の配線との間の各所において設計通りのインピーダンスを再現することができ、ＲＦ回路８４とモジュールコネクタ５１との間、モジュールコネクタ５１とベースコネクタ３１との間、およびベースコネクタ３１と支持基板１４の配線との間のそれぞれにおいて、設計した通りに、インピーダンスを整合させることができる。よって、本発明の実施形態のミリ波アンテナユニット２１（２２～２４）によれば、送信信号（送信中間周波数信号）または受信信号（受信中間周波数信号）の反射損失等を低減させ、準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を用いた通信の品質を向上させることができ、このような極めて高い周波数の電波の用いた場合でも、良好な通信を実現することができる。
【0076】
なお、ミリ波アンテナユニット２１（２２～２４）においては、ベースコネクタ３１の送信端子３７、受信端子３８、個別シールド部材３９、４０、電力供給端子４１、他の端子４２および固定部４６と支持基板１４のパッド９１～９７との接続、およびモジュールコネクタ５１の送信端子６１、受信端子６２、個別シールド部材６３、６４、電力供給端子６５、他の端子６６および固定部７６とアンテナ基板８２のパッド１０１～１０７との接続の方法としてリフロー半田付けを用いている。リフロー半田付けは、パッドに塗布する半田の量を高精度に制御することができるので、アンテナ装置１の組立時における、半田ごてを用いた手作業の半田付けのように、半田の量が多すぎたり、少なすぎたりすることは起こり難い。
【0077】
また、本実施形態のミリ波アンテナユニット２１（２２～２４）において、ベースコネクタ３１は送信端子３７、受信端子３８、電力供給端子４１および他の端子４２を備え、モジュールコネクタ５１は送信端子６１、受信端子６２、電力供給端子６５および他の端子６６を備え、ベースコネクタ３１とモジュールコネクタ５１とを嵌合接続することで、これらの端子同士をそれぞれ接続することができる。したがって、アンテナモジュール８１と支持基板１４の配線との接続を容易に行うことができ、アンテナ装置１の製造、組立て、修理、またはミリ波アンテナモジュールの交換等の作業の簡素化を図ることができる。
【0078】
また、本実施形態のミリ波アンテナユニット２１（２２～２４）においては、ベースコネクタ３１の送信端子３７およびモジュールコネクタ５１の送信端子６１を個別シールド部材３９、６３により個別に電磁シールドし、これとは別に、ベースコネクタ３１の受信端子３８およびモジュールコネクタ５１の受信端子６２を個別シールド部材４０、６４により個別に電磁シールドする構成としたから、送信信号へのノイズの混入または送信信号の外部への漏洩を抑制する効果と、受信信号へのノイズの混入または受信信号の外部への漏洩を抑制する効果とをそれぞれ高めることができる。また、送信信号が受信信号に混入してノイズが生じることや、受信信号が送信信号に混入してノイズが生じることを抑制することができる。
【0079】
また、本実施形態のミリ波アンテナユニット２１（２２～２４）においては、ベースコネクタ３１には、ベースコネクタ３１の複数の端子を全体的に電磁シールドする全体シールド部材４３を設け、モジュールコネクタ５１には、モジュールコネクタ５１の複数の端子を全体的に電磁シールドする全体シールド部材６７を設けたので、ＲＦ回路８４と支持基板１４の配線との間において伝送される種々の信号のいずれにおいても、ノイズの混入または外部への漏洩を抑制することができる。特に、送信信号、受信信号については、個別シールド部材３９、４０、６３、６４と全体シールド部材４３、６７との二重の電磁シールドにより、ノイズの混入または外部への漏洩の抑制効果を高めることができる。
【0080】
また、本実施形態のミリ波アンテナユニット２１（２２～２４）によれば、ばね部７７、係止突起７８および係止穴４８を備えたロック機構により、ベースコネクタ３１に対してモジュールコネクタ５１をロックする構成としたら、ベースコネクタ３１とモジュールコネクタ５１との嵌合接続を保持することができ、自車両の走行時の振動等により、ベースコネクタ３１とモジュールコネクタ５１とが分離してしまうことを防止することができる。
【0081】
（ミリ波アンテナユニットの他の実施形態）
図１４は本発明の他の実施形態のミリ波アンテナユニット２０１を示している。上述したミリ波アンテナユニット２１（２２～２４）では、図５に示すように、ベースコネクタ３１が支持基板１４に固定された状態において、嵌合部３６および嵌合部５５は、ベースコネクタ３１に対するモジュールコネクタ５１の挿抜方向Ａが支持基板１４の上面１４Ａに対して垂直となるように形成され、アンテナモジュール８１は、アンテナ基板８２の表面が挿抜方向Ａに対して傾斜するようにケーシング５２に固定されている。これに対し、他の実施形態のミリ波アンテナユニット２０１においては、図１４に示すように、ベースコネクタ２０２が支持基板１４に固定された状態において、ベースコネクタ２０２の嵌合部およびモジュールコネクタ２０３の嵌合部は、ベースコネクタ２０２に対するモジュールコネクタ２０３の挿抜方向Ｂが支持基板１４の上面１４Ａに対して傾斜するように形成され、アンテナモジュール２０５は、アンテナ基板２０６の表面が挿抜方向Ｂに対して平行となるようにモジュールコネクタ２０３のケーシング２０４に固定されている。具体的には、ベースコネクタ２０２を支持基板１４に固定する複数の固定部２０７のうち、ベースコネクタ２０２の正面側に配置された固定部２０７を、ベースコネクタ２０２の背面側に配置された固定部２０８よりも下方に大きく突出させることにより、ベースコネクタ２０２の正面を向いた面が斜め上方を向くように、ベースコネクタ２０２を支持基板１４の上面１４Ａに対して傾斜させる。これに加え、アンテナモジュール２０５をモジュールコネクタ２０３のケーシング２０４に固定する複数の固定部の突出量を互いに等しくすることにより、アンテナ基板８２の表面８２Ａがモジュールコネクタ２０３のケーシング２０４の正面を向いた面と平行になるようにアンテナモジュール２０５をケーシング２０４に固定する。このような構成を有するミリ波アンテナユニット２０１によっても、ミリ波アンテナユニット２１（２２～２３）と同様の作用効果を得ることができる。
図１４は本発明の他の実施形態のミリ波アンテナユニット２０１を示している。上述したミリ波アンテナユニット２１（２２～２４）では、図５に示すように、ベースコネクタ３１が支持基板１４に固定された状態において、嵌合部３６および嵌合部５５は、ベースコネクタ３１に対するモジュールコネクタ５１の挿抜方向Ａが支持基板１４の上面１４Ａに対して垂直となるように形成され、アンテナモジュール８１は、アンテナ基板８２の表面が挿抜方向Ａに対して傾斜するようにケーシング５２に固定されている。これに対し、他の実施形態のミリ波アンテナユニット２０１においては、図１４に示すように、ベースコネクタ２０２が支持基板１４に固定された状態において、ベースコネクタ２０２の嵌合部およびモジュールコネクタ２０３の嵌合部は、ベースコネクタ２０２に対するモジュールコネクタ２０３の挿抜方向Ｂが支持基板１４の上面１４Ａに対して傾斜するように形成され、アンテナモジュール２０５は、アンテナ基板２０６の表面が挿抜方向Ｂに対して平行となるようにモジュールコネクタ２０３のケーシング２０４に固定されている。具体的には、ベースコネクタ２０２を支持基板１４に固定する複数の固定部２０７のうち、ベースコネクタ２０２の正面側に配置された固定部２０７を、ベースコネクタ２０２の背面側に配置された固定部２０８よりも下方に大きく突出させることにより、ベースコネクタ２０２の正面を向いた面が斜め上方を向くように、ベースコネクタ２０２を支持基板１４の上面１４Ａに対して傾斜させる。これに加え、アンテナモジュール２０５をモジュールコネクタ２０３のケーシング２０４に固定する複数の固定部の突出量を互いに等しくすることにより、アンテナ基板８２の表面８２Ａがモジュールコネクタ２０３のケーシング２０４の正面を向いた面と平行になるようにアンテナモジュール２０５をケーシング２０４に固定する。このような構成を有するミリ波アンテナユニット２０１によっても、ミリ波アンテナユニット２１（２２～２３）と同様の作用効果を得ることができる。
【0082】
（アンテナ装置の他の実施形態）
図１５は本発明の他の実施形態のアンテナ装置３０１を示している。図１６はアンテナ装置３０１が有するミリ波アンテナユニット３１１を示している。図１５中のアンテナ装置３０１において、ケース、支持基板、各非ミリ波アンテナユニットについては、図１中のアンテナ装置１におけるものと同じであるので、図１中のアンテナ装置１におけるものと同一の符号を付し、その説明を省略する。
図１５は本発明の他の実施形態のアンテナ装置３０１を示している。図１６はアンテナ装置３０１が有するミリ波アンテナユニット３１１を示している。図１５中のアンテナ装置３０１において、ケース、支持基板、各非ミリ波アンテナユニットについては、図１中のアンテナ装置１におけるものと同じであるので、図１中のアンテナ装置１におけるものと同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0083】
本実施形態のアンテナ装置３０１においては、図１６に示すように、各ミリ波アンテナユニット３１１～３１４は、支持基板１４に固定されるベースコネクタ３２１、ベースコネクタ３２１に挿抜可能に接続されるモジュールコネクタ３３１、および準ミリ波帯またはミリ波帯の電波を送信または受信するアンテナモジュール３５１に加え、モジュールコネクタ３３１とアンテナモジュール３５１との間を接続するケーブル３４１を備えている。
【0084】
ベースコネクタ３２１は、ケーシング３２２、嵌合部３２３、送信端子３２４、受信端子３２５、個別シールド部材３２６、３２７、電力供給端子３２８および他の端子を備えている。モジュールコネクタ３３１も、ケーシング３３２、嵌合部３３３、およびベースコネクタ３２１が有する端子およびシールド部材に対応する端子およびシールド部材を備えている。また、ベースコネクタ３２１およびモジュールコネクタ３３１のそれぞれに全体シールド部材を設けてもよい。
【0085】
また、ケーブル３４１は、モジュールコネクタ３３１の送信端子、受信端子、個別シールド部材、電力供給端子および他の端子をアンテナモジュール３５１のＲＦ回路３５４にそれぞれ接続するための電線を備えている。また、モジュールコネクタ３３１の送信端子および個別シールド部材とＲＦ回路３５４を接続する２本の電線を内部導体の周囲を、絶縁体を介して外部導体が包囲する同軸ケーブルの構造とすることが好ましい。また、モジュールコネクタ３３１の受信端子および個別シールド部材とＲＦ回路３５４を接続する２本の電線も同様に同軸ケーブルの構造とすることが好ましい。
【0086】
また、アンテナモジュール３５１はアンテナ基板３５２、アンテナ素子３５３およびＲＦ回路３５４を備えている。各ミリ波アンテナユニット３１１～３１４のアンテナモジュール３５１は、図１５に示すように、アンテナ基板８２の表面がケース１１の内面と対向し、かつ斜め上方を向くように、ケース１１に取り付けられている。具体的には、ミリ波アンテナユニット３１１のアンテナモジュール３５１はケース１１の前部の内面に取り付けられている。ミリ波アンテナユニット３１２のアンテナモジュール３５１はケース１１の後部の内面に取り付けられている。ミリ波アンテナユニット３１３のアンテナモジュール３５１はケース１１の左部の内面に取り付けられている。ミリ波アンテナユニット３１４のアンテナモジュール３５１はケース１１の右部の内面に取り付けられている。
【0087】
このような構成を有するアンテナ装置３０１によっても、上述した図１に示すアンテナ装置１と同様の作用効果を得ることができる。
【0088】
なお、上述した各実施形態では、アンテナ装置１（３０１）に設けるミリ波アンテナユニットの個数を４つとしたが、アンテナ装置１（３０１）に設けるミリ波アンテナユニットの個数はこれに限らない。例えば、アンテナ装置１に２つのミリ波アンテナユニットを設け、それら２つのミリ波アンテナユニットを支持基板１４の上面１４Ａにおける領域Ｚの外側の領域の前端側と後端側、または左端側と右端側にそれぞれ配置してもよい。また、アンテナ装置１に３つのミリ波アンテナユニットを設け、それら３つのミリ波アンテナユニットを支持基板１４の上面１４Ａにおける領域Ｚの外側の領域の前端側、左端側および右端側、あるいは後端側、左端側および右端側にそれぞれ配置してもよい。また、アンテナ装置１に５つ以上のミリ波アンテナユニットを設け、それらを支持基板１４の上面１４Ａにおける領域Ｚの外側の領域に適当な間隔を置いて配列してもよい。また、アンテナ装置１（３０１）に設ける非ミリ波アンテナユニットの個数および種類は限定されない。また、本発明のアンテナ装置はシャークフィンアンテナに限定されない。また、本発明のアンテナユニット（ミリ波アンテナユニット）は、送信専用のものでもよいし、受信専用のものでもよい。また、アンテナ基板上におけるアンテナ素子の配置や個数は限定されない。また、ベースコネクタおよびモジュールコネクタにおける端子の個数も限定されない。また、アンテナ回路はＲＦ回路に限定されない。また、本発明において、アンテナ回路（ＲＦ回路）をアンテナ基板ではなく支持基板に取り付けてもよい。
【0089】
また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うアンテナユニットおよびアンテナ装置もまた本発明の技術思想に含まれる。
【符号の説明】
【0090】
１、３０１ アンテナ装置
１１ ケース
１４ 支持基板
１４Ａ 上面（取付面）
２１～２４、２０１、３１１～３１４ ミリ波アンテナユニット（アンテナユニット）
３１、２０２、３２１ ベースコネクタ
３２、３２２ ケーシング（ベース側ケーシング）
３６、３２３ 嵌合部（ベース側嵌合部）
３７、３２４ 送信端子（ベース側送信端子）
３８、３２５ 受信端子（ベース側受信端子）
３９、３２６ 個別シールド部材（第１のベース側個別シールド部材）
４０、３２７ 個別シールド部材（第２のベース側個別シールド部材）
４１、３２８ 電力供給端子（ベース側電力供給端子）
４８ 係止穴（ロック機構）
４３ 全体シールド部材（ベース側全体シールド部材）
５１、２０３、３３１ モジュールコネクタ
５２、２０４、３３２ ケーシング（モジュール側ケーシング）
５５、３３３ 嵌合部（モジュール側嵌合部）
６１ 送信端子（モジュール側送信端子）
６２ 受信端子（モジュール側受信端子）
６３ 個別シールド部材（第１のモジュール側個別シールド部材）
６４ 個別シールド部材（第２のモジュール側個別シールド部材）
６５ 電力供給端子（モジュール側電力供給端子）
６７ 全体シールド部材（モジュール側全体シールド部材）
７７ ばね部（ロック機構）
７８ 係止突起（ロック機構）
８１、２０５、３５１ アンテナモジュール
８２、２０６、３５２ アンテナ基板
８２Ａ 表面
８３、３５３ アンテナ素子
８４、３５４ ＲＦ回路
１２１～１２４ 非ミリ波アンテナユニット
３４１ ケーブル
１１ ケース
１４ 支持基板
１４Ａ 上面（取付面）
２１～２４、２０１、３１１～３１４ ミリ波アンテナユニット（アンテナユニット）
３１、２０２、３２１ ベースコネクタ
３２、３２２ ケーシング（ベース側ケーシング）
３６、３２３ 嵌合部（ベース側嵌合部）
３７、３２４ 送信端子（ベース側送信端子）
３８、３２５ 受信端子（ベース側受信端子）
３９、３２６ 個別シールド部材（第１のベース側個別シールド部材）
４０、３２７ 個別シールド部材（第２のベース側個別シールド部材）
４１、３２８ 電力供給端子（ベース側電力供給端子）
４８ 係止穴（ロック機構）
４３ 全体シールド部材（ベース側全体シールド部材）
５１、２０３、３３１ モジュールコネクタ
５２、２０４、３３２ ケーシング（モジュール側ケーシング）
５５、３３３ 嵌合部（モジュール側嵌合部）
６１ 送信端子（モジュール側送信端子）
６２ 受信端子（モジュール側受信端子）
６３ 個別シールド部材（第１のモジュール側個別シールド部材）
６４ 個別シールド部材（第２のモジュール側個別シールド部材）
６５ 電力供給端子（モジュール側電力供給端子）
６７ 全体シールド部材（モジュール側全体シールド部材）
７７ ばね部（ロック機構）
７８ 係止突起（ロック機構）
８１、２０５、３５１ アンテナモジュール
８２、２０６、３５２ アンテナ基板
８２Ａ 表面
８３、３５３ アンテナ素子
８４、３５４ ＲＦ回路
１２１～１２４ 非ミリ波アンテナユニット
３４１ ケーブル
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】