JP2000151250A - アンテナ、それを備えた搭載機およびそれらを用いたデータ送受信システム - Google Patents
アンテナ、それを備えた搭載機およびそれらを用いたデータ送受信システムInfo
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- JP2000151250A JP2000151250A JP10314275A JP31427598A JP2000151250A JP 2000151250 A JP2000151250 A JP 2000151250A JP 10314275 A JP10314275 A JP 10314275A JP 31427598 A JP31427598 A JP 31427598A JP 2000151250 A JP2000151250 A JP 2000151250A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型・薄型化及び破損の確率の少ないアンテ
ナを提供する事を目的としている。 【解決手段】 基板1の両主面1aにそれぞれ放射電極
2とアース電極をそれぞれ設け、側面1cにて放射電極
2とアース電極を側面電極4a,4bにて接合し、基板
1の側面に側面電極4a,4bとは非接触で、かつ、放
射電極2と接触しアース電極と接触しないように給電電
極10を設けた。
ナを提供する事を目的としている。 【解決手段】 基板1の両主面1aにそれぞれ放射電極
2とアース電極をそれぞれ設け、側面1cにて放射電極
2とアース電極を側面電極4a,4bにて接合し、基板
1の側面に側面電極4a,4bとは非接触で、かつ、放
射電極2と接触しアース電極と接触しないように給電電
極10を設けた。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信システム
や無線データ通信等に用いられるアンテナ,それを備え
た搭載機およびそれらを用いたデータ送受信システムに
関するものである。
や無線データ通信等に用いられるアンテナ,それを備え
た搭載機およびそれらを用いたデータ送受信システムに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、GPS等からの情報に基づいてデ
ィスプレイ上に表示されたマップ上に自社の位置を表示
するカーナビゲーション装置などが普及してきており、
これに伴ってGPS信号等を受信する車載アンテナも普
及してきている。
ィスプレイ上に表示されたマップ上に自社の位置を表示
するカーナビゲーション装置などが普及してきており、
これに伴ってGPS信号等を受信する車載アンテナも普
及してきている。
【0003】図18は、従来のアンテナを示す斜視図で
ある。図18において、600は基板で、基板600は
主に誘電体材料から形成されている。601は基板60
0の主面600aに形成された方形状の放射電極、60
2は基板600の主面600bに形成されたアース電
極、603は給電ピンで、給電ピン603はアース電極
602に電気的に非接触で、アース電極602側から基
板600を貫通して放射電極601に電気的に接合して
いる状態となっている。
ある。図18において、600は基板で、基板600は
主に誘電体材料から形成されている。601は基板60
0の主面600aに形成された方形状の放射電極、60
2は基板600の主面600bに形成されたアース電
極、603は給電ピンで、給電ピン603はアース電極
602に電気的に非接触で、アース電極602側から基
板600を貫通して放射電極601に電気的に接合して
いる状態となっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
車載アンテナはサイズが非常に大きい(標準的には36
mm×36mm×6mmt)ので、このアンテナを搭載
したアンテナユニットは非常に大型化(50mm×50
mm×15mmt)してしまい、特に代表的な載置場所
であるダッシュボードや各ドアのガラス周辺に載置する
場合には、運転者の前方、側方、後方の各視界を妨げ、
運転の支障になるといった問題点があった。
車載アンテナはサイズが非常に大きい(標準的には36
mm×36mm×6mmt)ので、このアンテナを搭載
したアンテナユニットは非常に大型化(50mm×50
mm×15mmt)してしまい、特に代表的な載置場所
であるダッシュボードや各ドアのガラス周辺に載置する
場合には、運転者の前方、側方、後方の各視界を妨げ、
運転の支障になるといった問題点があった。
【0005】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、アンテナの小型化・薄型化を図り、製品設計の自由
度を向上させると共に載置場所の自由度を向上させるこ
とができるアンテナを提供することを目的とする。
で、アンテナの小型化・薄型化を図り、製品設計の自由
度を向上させると共に載置場所の自由度を向上させるこ
とができるアンテナを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板の両面に
それぞれアース電極と放射電極とを備え、そのアース電
極と放射電極を接合する接合手段を設けると共に、放射
電極には接触し、アース電極には非接触の給電手段を設
けた。
それぞれアース電極と放射電極とを備え、そのアース電
極と放射電極を接合する接合手段を設けると共に、放射
電極には接触し、アース電極には非接触の給電手段を設
けた。
【0007】
【発明の実施の形態】請求項1に記載の発明は、基板
と、前記基板の一方の主面に設けられた放射電極と、前
記基板の他方の主面に設けられたアース電極と、前記放
射電極と前記アース電極を電気的に接合する接合手段
と、前記放射電極と電気的に接合し、アース電極とは非
接触に設けられた給電手段とを備えたことにより、アン
テナの小型化を行うことができメータや車載機などの内
部に配置できるので、配置場所やアンテナ損傷の危険性
が小さくなる。
と、前記基板の一方の主面に設けられた放射電極と、前
記基板の他方の主面に設けられたアース電極と、前記放
射電極と前記アース電極を電気的に接合する接合手段
と、前記放射電極と電気的に接合し、アース電極とは非
接触に設けられた給電手段とを備えたことにより、アン
テナの小型化を行うことができメータや車載機などの内
部に配置できるので、配置場所やアンテナ損傷の危険性
が小さくなる。
【0008】請求項2に記載の発明は、給電手段とし
て、基板側面に形成された給電電極を用い、アース電極
に切り欠き部を設け、前記切り欠き部内に前記アース電
極とは非接触に設けられた接合部を設け、前記接合部と
放射電極とを給電電極で接合したことによって、面実装
部品としても用いることができ、しかも回路基板等に設
けられた給電配線との接合を確実に行うことができる。
て、基板側面に形成された給電電極を用い、アース電極
に切り欠き部を設け、前記切り欠き部内に前記アース電
極とは非接触に設けられた接合部を設け、前記接合部と
放射電極とを給電電極で接合したことによって、面実装
部品としても用いることができ、しかも回路基板等に設
けられた給電配線との接合を確実に行うことができる。
【0009】請求項3に記載の発明は、接合手段とし
て、基板の側面に側面電極を設け、前記側面電極を複数
に分割するとともに、前記複数の側面電極間に給電電極
を設けたことによって、装置の部品点数を減らすことが
できる。
て、基板の側面に側面電極を設け、前記側面電極を複数
に分割するとともに、前記複数の側面電極間に給電電極
を設けたことによって、装置の部品点数を減らすことが
できる。
【0010】請求項4に記載の発明は、放射電極とアー
ス電極のそれぞれの側面電極側の端部は基板の角部まで
達しており、その他の端部は基板の角部との間に隙間を
設けていることによって、基板に欠けなどが生じても、
電極を破損することはほとんどなくなり、安定した特性
を得ることができ、しかも生産性を向上させることがで
きる。
ス電極のそれぞれの側面電極側の端部は基板の角部まで
達しており、その他の端部は基板の角部との間に隙間を
設けていることによって、基板に欠けなどが生じても、
電極を破損することはほとんどなくなり、安定した特性
を得ることができ、しかも生産性を向上させることがで
きる。
【0011】請求項5に記載の発明は、接合手段として
基板の第1の側面に側面電極を設け、前記第1の側面と
は異なる第2の側面に給電電極を設けたことによって、
アンテナを小型・薄型化することができる。
基板の第1の側面に側面電極を設け、前記第1の側面と
は異なる第2の側面に給電電極を設けたことによって、
アンテナを小型・薄型化することができる。
【0012】請求項6に記載の発明は、第1の側面と第
2の側面とが隣接していることによって、インピーダン
スの整合がとれ、アンテナの利得を向上させることがで
きる。
2の側面とが隣接していることによって、インピーダン
スの整合がとれ、アンテナの利得を向上させることがで
きる。
【0013】請求項7に記載の発明は、放射電極とアー
ス電極のそれぞれの側面電極側の端部と、放射電極の給
電電極側の端部と、は基板の角部まで達しており、その
他の端部は基板の角部との間に隙間を設けていることに
よって、アンテナ特性を良好にできると共に、基板に欠
けなどが生じても、電極を破損する可能性を最小限に抑
制できるので、安定した特性を得ることができ、しかも
生産性を向上させることができる。
ス電極のそれぞれの側面電極側の端部と、放射電極の給
電電極側の端部と、は基板の角部まで達しており、その
他の端部は基板の角部との間に隙間を設けていることに
よって、アンテナ特性を良好にできると共に、基板に欠
けなどが生じても、電極を破損する可能性を最小限に抑
制できるので、安定した特性を得ることができ、しかも
生産性を向上させることができる。
【0014】請求項8に記載の発明は、基板の比誘電率
εrは6以上150以下であることによって、アンテナ
の小型化を促進することができ、共振周波数の帯域を広
くでき、さらには、特性のばらつきを抑えることができ
る。
εrは6以上150以下であることによって、アンテナ
の小型化を促進することができ、共振周波数の帯域を広
くでき、さらには、特性のばらつきを抑えることができ
る。
【0015】請求項9に記載の発明は、基板の表面粗さ
を10μm以下としたことによって、Q値の低下を防止
することができ、アンテナの利得を向上させることがで
きる。
を10μm以下としたことによって、Q値の低下を防止
することができ、アンテナの利得を向上させることがで
きる。
【0016】請求項10に記載の発明は、基板をセラミ
ックで構成するとともに、焼結密度を92%以上にした
ことのよって、機械的強度を向上させることができると
ともに加工性なども良く、更には、安定した特性を得る
ことができるともに、Q値の低下や比誘電率の低下を防
止できる。
ックで構成するとともに、焼結密度を92%以上にした
ことのよって、機械的強度を向上させることができると
ともに加工性なども良く、更には、安定した特性を得る
ことができるともに、Q値の低下や比誘電率の低下を防
止できる。
【0017】請求項11に記載の発明は、フォルステラ
イト系セラミック,チタン酸マグネシウム系セラミッ
ク,チタン酸カルシウム系セラミック,ジルコニア−ス
ズ−チタン系セラミック,チタン酸バリウム系セラミッ
ク,鉛−カルシウム−チタン系セラミックのうち少なく
とも1の材料を用いたことによって、より広い周波数で
小型・薄型のアンテナを実現することができる。
イト系セラミック,チタン酸マグネシウム系セラミッ
ク,チタン酸カルシウム系セラミック,ジルコニア−ス
ズ−チタン系セラミック,チタン酸バリウム系セラミッ
ク,鉛−カルシウム−チタン系セラミックのうち少なく
とも1の材料を用いたことによって、より広い周波数で
小型・薄型のアンテナを実現することができる。
【0018】請求項12に記載の発明は、基板の角部に
面取り加工かテーパー加工の少なくとも一方を施すこと
によって、板の角部の大きな欠けを防止できるので、使
用途中でアンテナの特性が大きく変化し、不具合が生じ
ることはない。
面取り加工かテーパー加工の少なくとも一方を施すこと
によって、板の角部の大きな欠けを防止できるので、使
用途中でアンテナの特性が大きく変化し、不具合が生じ
ることはない。
【0019】請求項13に記載の発明は、面取り加工と
してC面取り加工を採用するとともに、C面取りのRを
0.1mm以上としたことによって、確実にしかも生産
性良くアンテナを生産することができる。
してC面取り加工を採用するとともに、C面取りのRを
0.1mm以上としたことによって、確実にしかも生産
性良くアンテナを生産することができる。
【0020】請求項14に記載の発明は、基板の厚み
(L3)をλ0÷(30×εr1/2)≦L3≦λ0÷(4
×εr1/2)としたことによって、この基板を使用した
アンテナを非常に薄く構成することができ、アンテナの
装置内部への搭載を容易に行うことができる。
(L3)をλ0÷(30×εr1/2)≦L3≦λ0÷(4
×εr1/2)としたことによって、この基板を使用した
アンテナを非常に薄く構成することができ、アンテナの
装置内部への搭載を容易に行うことができる。
【0021】請求項15に記載の発明は、放射電極、ア
ース電極、側面電極、給電電極に用いられる電極材料
を、金、銀、銅、パラジウムなどの抵抗率が1×10-4
Ωcm以下の金属材料とし、電極厚みを0.01μm〜
50μmとすることによって、電極での損失を最小限に
抑制しつつ、電極が基板から剥離することを抑制するこ
とができる。
ース電極、側面電極、給電電極に用いられる電極材料
を、金、銀、銅、パラジウムなどの抵抗率が1×10-4
Ωcm以下の金属材料とし、電極厚みを0.01μm〜
50μmとすることによって、電極での損失を最小限に
抑制しつつ、電極が基板から剥離することを抑制するこ
とができる。
【0022】請求項16に記載の発明は、請求項1〜1
5いずれか1記載のアンテナと、前記アンテナで受信し
た受信信号を復調してデータ信号を生成する受信手段
と、予め所定の情報が記憶されている第1の記憶手段
と、前記データ信号を記憶する第2の記憶手段と、前記
第1及び第2の記憶手段からのデータ信号を変調して送
信信号を生成する送信手段と、前記データの受信・復調
・変調・送信を制御する制御手段とを備えたことによっ
て、搭載機の配置場所などの限定が少なくなって、装置
のレイアウトなどがしやすくなるとともに、確実にデー
タ通信を行うことができる。また、アンテナが非常に大
きな耐久性を有するので、搭載機の設置条件が広範囲に
なる。さらに、アンテナが外部に大きく突出することが
ないので、破損などの不具合が生じることが少ない。
5いずれか1記載のアンテナと、前記アンテナで受信し
た受信信号を復調してデータ信号を生成する受信手段
と、予め所定の情報が記憶されている第1の記憶手段
と、前記データ信号を記憶する第2の記憶手段と、前記
第1及び第2の記憶手段からのデータ信号を変調して送
信信号を生成する送信手段と、前記データの受信・復調
・変調・送信を制御する制御手段とを備えたことによっ
て、搭載機の配置場所などの限定が少なくなって、装置
のレイアウトなどがしやすくなるとともに、確実にデー
タ通信を行うことができる。また、アンテナが非常に大
きな耐久性を有するので、搭載機の設置条件が広範囲に
なる。さらに、アンテナが外部に大きく突出することが
ないので、破損などの不具合が生じることが少ない。
【0023】請求項17に記載の発明は、移動体に搭載
される搭載機と、地上に設置されている固定機との間で
情報の送受信を行うデータ通信システムであって、前記
搭載機が、請求項1〜14いずれか1記載のアンテナ
と、前記アンテナで受信した前記固定機からの信号を復
調してデータ信号を生成する受信手段と、予め所定の情
報が記憶されている第1の記憶手段と、前記データ信号
を記憶する第2の記憶手段と、前記第1及び第2の記憶
手段からのデータ信号を変調して前記アンテナから前記
固定機に送信される送信信号を生成する送信手段と、前
記データの復調・変調及び信号の送受信を制御する制御
手段とを備え、前記アンテナが所定の信号を受信し、そ
の受信信号を前記受信手段で変調してデータ信号を生成
し、前記データ信号が、前記記憶手段に格納されたデー
タの送出する旨のデータ信号であった場合には、前記制
御手段が前記記憶手段に記憶されたデータを前記送信手
段と前記アンテナを介して外部に送出信号として送出さ
せることによって、搭載機が設置場所を取ることがな
く、しかも装置の小型化でき、送受信可能な領域を広げ
ることができる。また、アンテナが非常に大きな耐久性
を有するので、劣悪な環境に装置等を配置しても十分に
装置の性能を機能させることができる。さらに、アンテ
ナが外部に大きく突出することがないので、破損などの
不具合が生じることはない。従って、固定機とのデータ
のやり取りを常に良好に行うことができる。
される搭載機と、地上に設置されている固定機との間で
情報の送受信を行うデータ通信システムであって、前記
搭載機が、請求項1〜14いずれか1記載のアンテナ
と、前記アンテナで受信した前記固定機からの信号を復
調してデータ信号を生成する受信手段と、予め所定の情
報が記憶されている第1の記憶手段と、前記データ信号
を記憶する第2の記憶手段と、前記第1及び第2の記憶
手段からのデータ信号を変調して前記アンテナから前記
固定機に送信される送信信号を生成する送信手段と、前
記データの復調・変調及び信号の送受信を制御する制御
手段とを備え、前記アンテナが所定の信号を受信し、そ
の受信信号を前記受信手段で変調してデータ信号を生成
し、前記データ信号が、前記記憶手段に格納されたデー
タの送出する旨のデータ信号であった場合には、前記制
御手段が前記記憶手段に記憶されたデータを前記送信手
段と前記アンテナを介して外部に送出信号として送出さ
せることによって、搭載機が設置場所を取ることがな
く、しかも装置の小型化でき、送受信可能な領域を広げ
ることができる。また、アンテナが非常に大きな耐久性
を有するので、劣悪な環境に装置等を配置しても十分に
装置の性能を機能させることができる。さらに、アンテ
ナが外部に大きく突出することがないので、破損などの
不具合が生じることはない。従って、固定機とのデータ
のやり取りを常に良好に行うことができる。
【0024】請求項18に記載の発明は、車両に搭載さ
れる車載機と、地上に設置されている路上機との間で情
報の送受信を行うデータ通信システムであって、前記車
載機が、請求項1〜14いずれか1記載のアンテナと、
前記アンテナで受信した受信信号を復調してデータ信号
を生成する受信手段と、予め所定の情報が記憶されてい
る第1の記憶手段と、前記データ信号を記憶する第2の
記憶手段と、前記第1及び第2の記憶手段からのデータ
信号を変調して送信信号を生成する送信手段と、前記デ
ータの復調・変調及び信号の送受信を制御する制御手段
とを備え、前記アンテナが所定の信号を受信し、その受
信信号を前記受信手段で変調してデータ信号を生成し、
前記データ信号が、前記記憶手段に格納されたデータの
送出する旨のデータ信号であった場合には、前記制御手
段が前記記憶手段に記憶されたデータを前記送信手段と
前記アンテナを介して外部に送出信号として送出させる
ことによって、車載機が設置場所を取ることがなく、し
かも装置の小型化でき、送受信可能な領域を広げること
ができる。また、アンテナが非常に大きな耐久性を有す
るので、車内等の劣悪な環境に装置等を配置しても十分
に装置の性能を機能させることができる。さらに、アン
テナが外部に大きく突出することがないので、破損など
の不具合が生じることはない。従って、路上機とのデー
タのやり取りを常に良好に行うことができる。
れる車載機と、地上に設置されている路上機との間で情
報の送受信を行うデータ通信システムであって、前記車
載機が、請求項1〜14いずれか1記載のアンテナと、
前記アンテナで受信した受信信号を復調してデータ信号
を生成する受信手段と、予め所定の情報が記憶されてい
る第1の記憶手段と、前記データ信号を記憶する第2の
記憶手段と、前記第1及び第2の記憶手段からのデータ
信号を変調して送信信号を生成する送信手段と、前記デ
ータの復調・変調及び信号の送受信を制御する制御手段
とを備え、前記アンテナが所定の信号を受信し、その受
信信号を前記受信手段で変調してデータ信号を生成し、
前記データ信号が、前記記憶手段に格納されたデータの
送出する旨のデータ信号であった場合には、前記制御手
段が前記記憶手段に記憶されたデータを前記送信手段と
前記アンテナを介して外部に送出信号として送出させる
ことによって、車載機が設置場所を取ることがなく、し
かも装置の小型化でき、送受信可能な領域を広げること
ができる。また、アンテナが非常に大きな耐久性を有す
るので、車内等の劣悪な環境に装置等を配置しても十分
に装置の性能を機能させることができる。さらに、アン
テナが外部に大きく突出することがないので、破損など
の不具合が生じることはない。従って、路上機とのデー
タのやり取りを常に良好に行うことができる。
【0025】以下、本発明におけるの実施の形態につい
て説明する。 (実施の形態1)図1,2,3はそれぞれ本発明の実施
の形態1におけるアンテナを示す表面斜視図,裏面斜視
図及び断面図である。
て説明する。 (実施の形態1)図1,2,3はそれぞれ本発明の実施
の形態1におけるアンテナを示す表面斜視図,裏面斜視
図及び断面図である。
【0026】図1,2,3において、1は基板で、基板
1は誘電体材料で構成される。基板1の比誘電率εrは
6以上150以下(好ましくは40以下)であることが
好ましい。比誘電率εrが6より小さいと、基板1が大
きくなりすぎてアンテナの小型化を行うことができず、
比誘電率εrが150より大きいと、共振周波数帯域が
狭くなりすぎて、ちょっとした組成の違いや、欠けなど
の発生によって共振周波数帯域が外れてしまい、所定の
特性を得ることはできないとともに、特性のばらつきが
大きくなるという不具合が生じる。さらに比誘電率εr
を40以下とすることにより、アンテナ利得が向上し、
さらに周波数帯域が広くなるので、製品の製造段階での
ばらつきに対して許容範囲の広いアンテナとすることが
できる。また使用中に微小な欠け等が発生した場合でも
共振周波数帯域から外れることが少ないので、特に振動
・衝撃を受ける機会が多い車載の用途に好適なアンテナ
とすることができる。
1は誘電体材料で構成される。基板1の比誘電率εrは
6以上150以下(好ましくは40以下)であることが
好ましい。比誘電率εrが6より小さいと、基板1が大
きくなりすぎてアンテナの小型化を行うことができず、
比誘電率εrが150より大きいと、共振周波数帯域が
狭くなりすぎて、ちょっとした組成の違いや、欠けなど
の発生によって共振周波数帯域が外れてしまい、所定の
特性を得ることはできないとともに、特性のばらつきが
大きくなるという不具合が生じる。さらに比誘電率εr
を40以下とすることにより、アンテナ利得が向上し、
さらに周波数帯域が広くなるので、製品の製造段階での
ばらつきに対して許容範囲の広いアンテナとすることが
できる。また使用中に微小な欠け等が発生した場合でも
共振周波数帯域から外れることが少ないので、特に振動
・衝撃を受ける機会が多い車載の用途に好適なアンテナ
とすることができる。
【0027】基板1の具体的構成材料としては、樹脂,
液晶ポリマー,セラミックなどが挙げられる。これらの
構成材料のなかでも、耐候性が良く、機械的強度が大き
く、安価であることを考慮すると、セラミックを用いる
ことが好ましい。セラミックを基板の構成材料として用
いる場合、抗析力などを大きくするために焼結密度は9
2%以上(より好ましくは95%以上)が好ましい。焼
結密度が92%以下であると、Q値の低下や比誘電率ε
rが低下することがあり、不具合が生じる。
液晶ポリマー,セラミックなどが挙げられる。これらの
構成材料のなかでも、耐候性が良く、機械的強度が大き
く、安価であることを考慮すると、セラミックを用いる
ことが好ましい。セラミックを基板の構成材料として用
いる場合、抗析力などを大きくするために焼結密度は9
2%以上(より好ましくは95%以上)が好ましい。焼
結密度が92%以下であると、Q値の低下や比誘電率ε
rが低下することがあり、不具合が生じる。
【0028】また、基板1の表面粗さは、後述する電極
を良質に形成するために表面粗さが10μm以下(特に
好ましくは7μm以下、更に好ましくは5μm以下)と
することが好ましい。表面粗さが10μm以上である
と、Q値が低下することがあり、アンテナ利得が下がる
ことがある。
を良質に形成するために表面粗さが10μm以下(特に
好ましくは7μm以下、更に好ましくは5μm以下)と
することが好ましい。表面粗さが10μm以上である
と、Q値が低下することがあり、アンテナ利得が下がる
ことがある。
【0029】基板1をセラミックで構成する場合のセラ
ミック材料としては、フォルステライト系セラミック,
アルミナ系セラミックス,チタン酸カルシウム系セラミ
ック,チタン酸マグネシウム系セラミック,ジルコニア
−スズ−チタン系セラミック,チタン酸バリウム系セラ
ミック,鉛−カルシウム−チタン系セラミック等が挙げ
られる。
ミック材料としては、フォルステライト系セラミック,
アルミナ系セラミックス,チタン酸カルシウム系セラミ
ック,チタン酸マグネシウム系セラミック,ジルコニア
−スズ−チタン系セラミック,チタン酸バリウム系セラ
ミック,鉛−カルシウム−チタン系セラミック等が挙げ
られる。
【0030】具体的には、フォルステライト系セラミッ
クやアルミナ系セラミックスは、比誘電率εrが6〜1
0の範囲をカバーすることができ、チタン酸カルシウム
系セラミックやチタン酸マグネシウム系セラミックはε
rが10〜30の範囲をカバーすることができ、ジルコ
ニア−スズ−チタン系セラミック等はεrが30〜60
の範囲をカバーすることができ、チタン酸バリウム系セ
ラミックや鉛−カルシウム−チタン系セラミック等はε
rが60〜150の範囲をカバーすることができる。こ
のような材料を用いることにより、400MHzから6
GHzまでの広い範囲で、本実施の形態1に示すような
小型・薄型のアンテナを実現することが可能になる。特
にフォルステライト系セラミックを用いることにより、
アンテナ利得や周波数帯域幅を大きくすることができる
ので、基板の欠けや製造精度に対して許容範囲の広い、
高周波に対応可能なアンテナとすることができる。また
チタン酸バリウム系セラミックや鉛−カルシウム−チタ
ン系セラミック等の材料を用いることにより、アンテナ
の大幅な小型・薄型化を実現することができ、このアン
テナを搭載する装置の設計の自由度を向上させることが
でき、装置の高さを大幅に低くすることができる。
クやアルミナ系セラミックスは、比誘電率εrが6〜1
0の範囲をカバーすることができ、チタン酸カルシウム
系セラミックやチタン酸マグネシウム系セラミックはε
rが10〜30の範囲をカバーすることができ、ジルコ
ニア−スズ−チタン系セラミック等はεrが30〜60
の範囲をカバーすることができ、チタン酸バリウム系セ
ラミックや鉛−カルシウム−チタン系セラミック等はε
rが60〜150の範囲をカバーすることができる。こ
のような材料を用いることにより、400MHzから6
GHzまでの広い範囲で、本実施の形態1に示すような
小型・薄型のアンテナを実現することが可能になる。特
にフォルステライト系セラミックを用いることにより、
アンテナ利得や周波数帯域幅を大きくすることができる
ので、基板の欠けや製造精度に対して許容範囲の広い、
高周波に対応可能なアンテナとすることができる。また
チタン酸バリウム系セラミックや鉛−カルシウム−チタ
ン系セラミック等の材料を用いることにより、アンテナ
の大幅な小型・薄型化を実現することができ、このアン
テナを搭載する装置の設計の自由度を向上させることが
でき、装置の高さを大幅に低くすることができる。
【0031】基板1の形状は、図1,2,3に示す様な
方形板状や、他に楕円板状,多角形板状(断面が三角
形,四角形,五角形・・・・・)とすることができる。
この時、多角形板状とする場合には、各辺が略等しい多
角形状とすることが好ましい。
方形板状や、他に楕円板状,多角形板状(断面が三角
形,四角形,五角形・・・・・)とすることができる。
この時、多角形板状とする場合には、各辺が略等しい多
角形状とすることが好ましい。
【0032】また、本実施の形態1では、基板1の厚み
を均一に(中央部と端部の厚さがほぼ同じ)する事によ
って、特性の均一化または特性の安定化を行うことがで
きるが、使用状況や、使用機械の種類等によって、基板
1の厚みを所定の部分間で異ならせても良い。即ち、例
えば、基板1に複数の凹部を形成したり、基板1の一方
の端部の厚みを反対側の端部の厚みよりも厚くしたり薄
くしたりすることができる。
を均一に(中央部と端部の厚さがほぼ同じ)する事によ
って、特性の均一化または特性の安定化を行うことがで
きるが、使用状況や、使用機械の種類等によって、基板
1の厚みを所定の部分間で異ならせても良い。即ち、例
えば、基板1に複数の凹部を形成したり、基板1の一方
の端部の厚みを反対側の端部の厚みよりも厚くしたり薄
くしたりすることができる。
【0033】更に、基板1の角部1eには面取りやテー
パーなどを施すことによって、基板1の角部1eに大き
な欠けなどが発生して特性が変化することを防止でき
る。
パーなどを施すことによって、基板1の角部1eに大き
な欠けなどが発生して特性が変化することを防止でき
る。
【0034】従って、前述の様に、角部1eに予め、面
取りやテーパー等を施しておくことによって、送信や受
信特性が途中で基板1の角部1eに大きな欠けが生じる
ことによって変化することはほとんどなくなる。
取りやテーパー等を施しておくことによって、送信や受
信特性が途中で基板1の角部1eに大きな欠けが生じる
ことによって変化することはほとんどなくなる。
【0035】この時、生産性や確実な角部処理が施せる
事などを考慮すると、C面取りを施すことが好ましい。
この時のC面取りのRは0.1mm以上(好ましくは
0.2mm以上)とすることによって、ちょっとした衝
撃などが基板1に加わっても、基板1の角部1eの欠け
等の発生はほとんどなくなり、もし基板1が欠けるほど
大きな衝撃などが加わったとしても、ほんのわずかな欠
けしか発生せず、送信や受信特性の大きな変化が生じる
ことはない。この基板1の面取りやテーパー加工等は、
基板1を構成する材料が何であれ、必要であるが、上述
の様に比較的欠けが発生しやすいセラミックを用いた場
合には、特に有効である。更に、基板1の角部1eにC
面取りやテーパー加工を施さずに、基板1の角部1e
に、欠け防止を行う有機系の樹脂などを設ける事によっ
て、角部1eの大きな欠けを防止できる。
事などを考慮すると、C面取りを施すことが好ましい。
この時のC面取りのRは0.1mm以上(好ましくは
0.2mm以上)とすることによって、ちょっとした衝
撃などが基板1に加わっても、基板1の角部1eの欠け
等の発生はほとんどなくなり、もし基板1が欠けるほど
大きな衝撃などが加わったとしても、ほんのわずかな欠
けしか発生せず、送信や受信特性の大きな変化が生じる
ことはない。この基板1の面取りやテーパー加工等は、
基板1を構成する材料が何であれ、必要であるが、上述
の様に比較的欠けが発生しやすいセラミックを用いた場
合には、特に有効である。更に、基板1の角部1eにC
面取りやテーパー加工を施さずに、基板1の角部1e
に、欠け防止を行う有機系の樹脂などを設ける事によっ
て、角部1eの大きな欠けを防止できる。
【0036】また、基板1の幅をL1、長さをL2、厚
さをL3とした時に、下記条件を満たすことによって、
メータなどに内蔵または、外部に張り付けること等がで
き、外部に大きくアンテナが突出することはない。
さをL3とした時に、下記条件を満たすことによって、
メータなどに内蔵または、外部に張り付けること等がで
き、外部に大きくアンテナが突出することはない。
【0037】 λ0÷(7×εr1/2)≦L1≦λ0÷(2×εr1/2) λ0÷(7×εr1/2)≦L2≦λ0÷(2×εr1/2) λ0÷(30×εr1/2)≦L3≦λ0÷(4×εr1/2) ただしλ0はアンテナを動作させる際の中心周波数にお
ける自由空間波長(単位:cm)を、εrは基板1に使
用する材料の比誘電率を示している。
ける自由空間波長(単位:cm)を、εrは基板1に使
用する材料の比誘電率を示している。
【0038】特に厚さL3においては上記範囲を下回る
と、基板1自体の機械的強度が低くなり、割れなどが発
生しやすくなる。特に好ましい具体的な数値的範囲を示
すと、 3mm<L1<17mm 3mm<L2<17mm 0.5mm<L3<4mm とすることが好ましい。このような構成とすることによ
り、アンテナの各種装置内部への内臓を容易にすること
ができると共に、このアンテナを搭載した装置内部での
配置位置も自由度が増すので、アンテナを搭載する各種
装置の設計の自由度が増すと共に装置の高さを低くする
ことができる。特に車載用の場合には、ドライバーから
見た視野欠損量が半分以下となるので、運転の支障にな
ることが少なくなる。また近年のユーザー側からの要求
であるアンテナの薄型化を実現することができる。
と、基板1自体の機械的強度が低くなり、割れなどが発
生しやすくなる。特に好ましい具体的な数値的範囲を示
すと、 3mm<L1<17mm 3mm<L2<17mm 0.5mm<L3<4mm とすることが好ましい。このような構成とすることによ
り、アンテナの各種装置内部への内臓を容易にすること
ができると共に、このアンテナを搭載した装置内部での
配置位置も自由度が増すので、アンテナを搭載する各種
装置の設計の自由度が増すと共に装置の高さを低くする
ことができる。特に車載用の場合には、ドライバーから
見た視野欠損量が半分以下となるので、運転の支障にな
ることが少なくなる。また近年のユーザー側からの要求
であるアンテナの薄型化を実現することができる。
【0039】図1,2,3において、2は基板1の主面
1aに形成された方形状の放射電極、3は基板1の主面
1bに形成されたアース電極、4は基板1の側面1cに
設けられた側面電極で、側面電極4によって放射電極2
とアース電極3は電気的に接合している状態となってい
る。
1aに形成された方形状の放射電極、3は基板1の主面
1bに形成されたアース電極、4は基板1の側面1cに
設けられた側面電極で、側面電極4によって放射電極2
とアース電極3は電気的に接合している状態となってい
る。
【0040】放射電極2,アース電極3,側面電極4
(以下、各電極と略す)は、Ag,Au,Cu、Pd等
の抵抗率が1×10-4Ωcm以下の金属材料単体、ある
いはそれらの合金、若しくは、前記金属材料の他の金属
(Ti,Ni,Al等)との合金などが用いられる。こ
れらの材料の中で、特にAgあるいは、Agと他の金属
材料との合金は、特性的及び各電極を形成する際に作業
性等が非常に優れているので、好適に用いられる。更
に、各電極は、一層で形成しても良いし、二層以上の複
数層で構成しても良い。即ち、基板1と各電極の間に、
密着強度などを向上させる目的等で、他の金属材料の膜
をバッファ層として形成したり、各電極上に、各電極を
保護するなどの目的等で、耐食性の良い金属材料等を形
成しても良い。更に各電極には、不純物として、特性に
影響を及ぼさない程度に、酸素や窒素や炭素の少なくと
も1つを不純物として含ませてもよい。
(以下、各電極と略す)は、Ag,Au,Cu、Pd等
の抵抗率が1×10-4Ωcm以下の金属材料単体、ある
いはそれらの合金、若しくは、前記金属材料の他の金属
(Ti,Ni,Al等)との合金などが用いられる。こ
れらの材料の中で、特にAgあるいは、Agと他の金属
材料との合金は、特性的及び各電極を形成する際に作業
性等が非常に優れているので、好適に用いられる。更
に、各電極は、一層で形成しても良いし、二層以上の複
数層で構成しても良い。即ち、基板1と各電極の間に、
密着強度などを向上させる目的等で、他の金属材料の膜
をバッファ層として形成したり、各電極上に、各電極を
保護するなどの目的等で、耐食性の良い金属材料等を形
成しても良い。更に各電極には、不純物として、特性に
影響を及ぼさない程度に、酸素や窒素や炭素の少なくと
も1つを不純物として含ませてもよい。
【0041】各電極等の形成は、印刷法やメッキ法及び
スパッタリング法などが用いられる。特に各電極の膜厚
を比較的薄く形成する場合には、スパッタリング法やメ
ッキ法を用いた法が好ましく、比較的厚く形成する場合
には、印刷法を用いる方が好ましい。本実施の形態1の
場合、生産性が良好である事などを理由として印刷法を
用いた。具体的には、Ag等の金属粒子とガラスフリッ
ト及び溶媒などを混ぜたペーストを基板1上に所定の形
状で塗布し、熱処理を加えて、各電極を形成した。
スパッタリング法などが用いられる。特に各電極の膜厚
を比較的薄く形成する場合には、スパッタリング法やメ
ッキ法を用いた法が好ましく、比較的厚く形成する場合
には、印刷法を用いる方が好ましい。本実施の形態1の
場合、生産性が良好である事などを理由として印刷法を
用いた。具体的には、Ag等の金属粒子とガラスフリッ
ト及び溶媒などを混ぜたペーストを基板1上に所定の形
状で塗布し、熱処理を加えて、各電極を形成した。
【0042】また、各電極の膜厚は0.01μm〜50
μm(好ましくは1μm〜40μm)とすることが好ま
しい。各電極の膜厚が0.01μm以下であると、スキ
ンデプスより薄くなりアンテナの利得が低下することが
あり、各電極の膜厚が50μm以上であると、電極の剥
離が発生しやすくなり、しかもコストが高くなる等の不
具合が生じる。さらに車載用のアンテナにおいては、振
動や衝撃等が常時存在する劣悪な環境下での使用に耐え
られるように、好ましくは1μm〜40μmの範囲で電
極を形成することが好ましい。このような条件で電極を
形成することにより、電極の剥離等の発生を特に確実に
防止することができる。
μm(好ましくは1μm〜40μm)とすることが好ま
しい。各電極の膜厚が0.01μm以下であると、スキ
ンデプスより薄くなりアンテナの利得が低下することが
あり、各電極の膜厚が50μm以上であると、電極の剥
離が発生しやすくなり、しかもコストが高くなる等の不
具合が生じる。さらに車載用のアンテナにおいては、振
動や衝撃等が常時存在する劣悪な環境下での使用に耐え
られるように、好ましくは1μm〜40μmの範囲で電
極を形成することが好ましい。このような条件で電極を
形成することにより、電極の剥離等の発生を特に確実に
防止することができる。
【0043】また、図4(a)に示すように、放射電極
2の幅W1,側面電極4の幅W2及びアース電極3の幅
W3はそれぞれ様々な関係を有することができる。
2の幅W1,側面電極4の幅W2及びアース電極3の幅
W3はそれぞれ様々な関係を有することができる。
【0044】図4は本発明の実施の形態1におけるアン
テナを示す側面図、図5は本発明の実施の形態1におけ
るアンテナを示す平面図、図6は本発明の実施の形態1
におけるアンテナを示す部分平面図である。
テナを示す側面図、図5は本発明の実施の形態1におけ
るアンテナを示す平面図、図6は本発明の実施の形態1
におけるアンテナを示す部分平面図である。
【0045】たとえば、図1〜図3に示す本実施の形態
1の場合には、W1=W2、W2<W3であり、他の例
として、(W1=W2,W2>W3)(W1<W2<W
3),(W1>W2>W3),(W1=W2=W3),
(W2=W3,W2>W1),(W2=W3,W2<W
1),(W1=W3,W1>W2)、(W1=W3,W
1<W2)等の関係があげられる。
1の場合には、W1=W2、W2<W3であり、他の例
として、(W1=W2,W2>W3)(W1<W2<W
3),(W1>W2>W3),(W1=W2=W3),
(W2=W3,W2>W1),(W2=W3,W2<W
1),(W1=W3,W1>W2)、(W1=W3,W
1<W2)等の関係があげられる。
【0046】更に、図4(b)(c)に示す様に、側面
電極4の幅W2を変化させる様に構成してもよい。図4
(b)(c)に示す場合は、側面電極4の幅W2をアー
ス電極3にいくに従って広くし、直線的に幅W2を変化
させたり、円弧状に変化させたりした。なお、側面電極
4の幅W2を放射電極2に行くに従って広くなる構成で
もよいし、また、側面電極4の幅W2を階段状に変化さ
せてもよい。
電極4の幅W2を変化させる様に構成してもよい。図4
(b)(c)に示す場合は、側面電極4の幅W2をアー
ス電極3にいくに従って広くし、直線的に幅W2を変化
させたり、円弧状に変化させたりした。なお、側面電極
4の幅W2を放射電極2に行くに従って広くなる構成で
もよいし、また、側面電極4の幅W2を階段状に変化さ
せてもよい。
【0047】また、放射電極2の側面1c側の端部は基
板1の角部1eとの間に隙間が形成されておらず、側面
電極4と接合しているが、放射電極2の側面1c側以外
の端部と基板1の角部1eとの間にはそれぞれ隙間が設
けられている。
板1の角部1eとの間に隙間が形成されておらず、側面
電極4と接合しているが、放射電極2の側面1c側以外
の端部と基板1の角部1eとの間にはそれぞれ隙間が設
けられている。
【0048】図1に示す様に、側面1cと隣接する側面
に形成される角部1eと放射電極2との端部の隙間Y1
及び側面1cと対向する側面に形成される角部1eと放
射電極の端部の隙間Y2は0.1mm<Y1,Y2<1
0.0mm以下(更に好ましくは、0.5mm以上5.
0mm以下)であることが好ましい。隙間Y1,Y2が
0.1mmより小さいと、外的作用等によって、基板1
の角部1eに欠けが生じた場合、アンテナ特性に多大な
影響を与える放射電極2にも欠けが生じることがあり、
特性の大幅な低減となり、隙間Y1,Y2が10.0m
m以上となると放射電極2のインピーダンスが下がって
しまったり、受信感度が低下したりするなどの問題が生
じる。
に形成される角部1eと放射電極2との端部の隙間Y1
及び側面1cと対向する側面に形成される角部1eと放
射電極の端部の隙間Y2は0.1mm<Y1,Y2<1
0.0mm以下(更に好ましくは、0.5mm以上5.
0mm以下)であることが好ましい。隙間Y1,Y2が
0.1mmより小さいと、外的作用等によって、基板1
の角部1eに欠けが生じた場合、アンテナ特性に多大な
影響を与える放射電極2にも欠けが生じることがあり、
特性の大幅な低減となり、隙間Y1,Y2が10.0m
m以上となると放射電極2のインピーダンスが下がって
しまったり、受信感度が低下したりするなどの問題が生
じる。
【0049】また、アース電極3も同様に側面電極4側
以外の角部1eとアース電極3の端部との隙間Y3は
0.1mm<Y3<5.0mm(好ましくは0.1mm
<Y3<2.0mm)とした方が好ましい。
以外の角部1eとアース電極3の端部との隙間Y3は
0.1mm<Y3<5.0mm(好ましくは0.1mm
<Y3<2.0mm)とした方が好ましい。
【0050】以上の様に、隙間Y1,Y2,Y3を以上
の範囲に設定することによって、アース電極3及び放射
電極2の形成が容易になり、しかも電極の欠け等を防止
することができる。
の範囲に設定することによって、アース電極3及び放射
電極2の形成が容易になり、しかも電極の欠け等を防止
することができる。
【0051】5は給電ピンで、給電ピン5はFeやCu
等の導電材料で構成されており、更に、パッチ電極2等
との接合性を良くするために、表面に半田等の導電性の
金属膜等を形成しても良い。また、給電ピン5の耐食性
等を向上させるために、Au,NiやTi等で構成され
た耐食性の大きな材料をコーティングしてもよい。
等の導電材料で構成されており、更に、パッチ電極2等
との接合性を良くするために、表面に半田等の導電性の
金属膜等を形成しても良い。また、給電ピン5の耐食性
等を向上させるために、Au,NiやTi等で構成され
た耐食性の大きな材料をコーティングしてもよい。
【0052】給電ピン5は基板1に設けられた貫通孔1
dに挿入され、一端は放射電極2に電気的に接合してお
り、アース電極3には接触していない。アース電極3と
給電ピン5が接触する確率を減らすために、アース電極
3の貫通孔1dの周りの部分には切り欠き部3aが設け
られている。給電ピン5と放射電極2は、半田や導電性
有機接合材等の導電性接合材にて互いに接着することに
よって、給電ピン5の貫通孔1dからの脱落を防止して
いる。
dに挿入され、一端は放射電極2に電気的に接合してお
り、アース電極3には接触していない。アース電極3と
給電ピン5が接触する確率を減らすために、アース電極
3の貫通孔1dの周りの部分には切り欠き部3aが設け
られている。給電ピン5と放射電極2は、半田や導電性
有機接合材等の導電性接合材にて互いに接着することに
よって、給電ピン5の貫通孔1dからの脱落を防止して
いる。
【0053】また、給電ピン5を設ける位置(給電ピン
5の中心、もしくは貫通孔1dの中心)は側面電極4を
設けている側の基板1の角部1eから距離Xに配置した
方が好ましい。この距離Xは、放射電極の長さをZ1と
した場合、下記条件を満たすことが好ましい。
5の中心、もしくは貫通孔1dの中心)は側面電極4を
設けている側の基板1の角部1eから距離Xに配置した
方が好ましい。この距離Xは、放射電極の長さをZ1と
した場合、下記条件を満たすことが好ましい。
【0054】X50≦0.25×Z1(入力インピーダン
スZ0=50のとき) X75≦0.4×Z1(入力インピーダンスZ0=75の
とき) 上記条件を満たすように、給電ピン5を設けることによ
って、放射電極2のインピーダンスの不整合を防止し、
特性の劣化を防止することができる。
スZ0=50のとき) X75≦0.4×Z1(入力インピーダンスZ0=75の
とき) 上記条件を満たすように、給電ピン5を設けることによ
って、放射電極2のインピーダンスの不整合を防止し、
特性の劣化を防止することができる。
【0055】次に共振周波数f0を調整する方法につい
て説明する。共振周波数f0を高くする場合には、図1
に示すY2を短くすることによって行うことができ、Y
2を長くすることによって共振周波数f0を低くするこ
とができる。しかし、共振周波数f0を低くする場合、
Y2を長くすると、アンテナ自体の大きさが大きくなる
上に、一旦短くしてしまったY2を元に戻すことはでき
ない。従って、共振周波数f0を低くする場合には、図
5に示すように、放射電極2の両端部に切り欠き部2
a,2bを設けることが好ましい。
て説明する。共振周波数f0を高くする場合には、図1
に示すY2を短くすることによって行うことができ、Y
2を長くすることによって共振周波数f0を低くするこ
とができる。しかし、共振周波数f0を低くする場合、
Y2を長くすると、アンテナ自体の大きさが大きくなる
上に、一旦短くしてしまったY2を元に戻すことはでき
ない。従って、共振周波数f0を低くする場合には、図
5に示すように、放射電極2の両端部に切り欠き部2
a,2bを設けることが好ましい。
【0056】切り欠き部2a,2bは互いに対向しない
ように設けること、すなわち、切り欠き部2aと切り欠
き部2bをずらして形成する方が感度よく共振周波数f
0の調整を行うことができる。
ように設けること、すなわち、切り欠き部2aと切り欠
き部2bをずらして形成する方が感度よく共振周波数f
0の調整を行うことができる。
【0057】この時、切り欠き部2a,2bの形成長さ
(切り欠き部2a,2bの先端から基板1の角部1eま
での距離)T2,T3は下記条件を満たすことが共振周
波数f0以外の特性を劣化させない上で好ましい。
(切り欠き部2a,2bの先端から基板1の角部1eま
での距離)T2,T3は下記条件を満たすことが共振周
波数f0以外の特性を劣化させない上で好ましい。
【0058】T2≦0.5×L1 T3≦0.5×L1 なお、この時に更にT2とT3が略同じ長さになるよう
にすることによって、更に他の特性の劣化を防止させる
ことができる。
にすることによって、更に他の特性の劣化を防止させる
ことができる。
【0059】また、切り欠き部2a,2bの形状として
は、図6(a)(b)に示す様に、半円状や三角形状と
してもよい。
は、図6(a)(b)に示す様に、半円状や三角形状と
してもよい。
【0060】次に、本実施の形態1における、アンテナ
の回路基板への取付の一例について説明する。
の回路基板への取付の一例について説明する。
【0061】まず、回路基板に給電ピン5が挿入する挿
入孔を設け、挿入孔に給電ピン5を挿入し、アース電極
3が回路基板と対向するように基板1を載置する。そし
て、回路基板の基板1を載置した側と反対側の面に形成
された給電配線及びアース配線を半田等の接合材を用い
てそれぞれ接合する。なお、この時、取付強度を向上さ
せるために、両面テープや有機接着材などを基板1と回
路基板との間に設けてもよい。
入孔を設け、挿入孔に給電ピン5を挿入し、アース電極
3が回路基板と対向するように基板1を載置する。そし
て、回路基板の基板1を載置した側と反対側の面に形成
された給電配線及びアース配線を半田等の接合材を用い
てそれぞれ接合する。なお、この時、取付強度を向上さ
せるために、両面テープや有機接着材などを基板1と回
路基板との間に設けてもよい。
【0062】(実施の形態2)次に、実施の形態2につ
いて、図7〜図14を参照して説明する。図7は本発明
の実施の形態2におけるアンテナを示す斜視図、図8は
本発明の実施の形態2におけるアンテナを示す斜視図、
図9は本発明の実施の形態2におけるアンテナを示す平
面図、図10は本発明の実施の形態2におけるアンテナ
を示す平面図,図11は本発明の実施の形態2における
アンテナを示す斜視図、図12は本発明の実施の形態2
におけるアンテナを示す斜視図、図13は本発明の実施
の形態2におけるアンテナを示す斜視図、図14は本発
明の実施の形態2におけるアンテナを示す平面図であ
る。
いて、図7〜図14を参照して説明する。図7は本発明
の実施の形態2におけるアンテナを示す斜視図、図8は
本発明の実施の形態2におけるアンテナを示す斜視図、
図9は本発明の実施の形態2におけるアンテナを示す平
面図、図10は本発明の実施の形態2におけるアンテナ
を示す平面図,図11は本発明の実施の形態2における
アンテナを示す斜視図、図12は本発明の実施の形態2
におけるアンテナを示す斜視図、図13は本発明の実施
の形態2におけるアンテナを示す斜視図、図14は本発
明の実施の形態2におけるアンテナを示す平面図であ
る。
【0063】実施の形態2では、給電手段として、実施
の形態1で示した給電ピン5ではなく、基板1の側面1
cに形成された給電電極10を用いている。
の形態1で示した給電ピン5ではなく、基板1の側面1
cに形成された給電電極10を用いている。
【0064】なお、実施の形態2における基板の寸法や
材質、各電極の材料などの条件は、実施の形態1に示す
ものと同じであるので、説明は省略する。
材質、各電極の材料などの条件は、実施の形態1に示す
ものと同じであるので、説明は省略する。
【0065】図7において、放射電極2とアース電極は
電気的に接続している側面電極4は複数の側面電極4
a,4bに分割され、その間に給電電極10が設けられ
ている。給電電極10は放射電極2とは接合されている
が、基板1の側面1cに形成されている複数の側面電極
4a,4bとの間には隙間12a,12bが存在してお
り、両者は接触していない。
電気的に接続している側面電極4は複数の側面電極4
a,4bに分割され、その間に給電電極10が設けられ
ている。給電電極10は放射電極2とは接合されている
が、基板1の側面1cに形成されている複数の側面電極
4a,4bとの間には隙間12a,12bが存在してお
り、両者は接触していない。
【0066】ここで隙間12a,12bの幅は0.5m
m以上あることが、ゴミ等が隙間12に付着しても、側
面電極4と給電電極10との間の短絡等を防止すること
ができるので好ましい。
m以上あることが、ゴミ等が隙間12に付着しても、側
面電極4と給電電極10との間の短絡等を防止すること
ができるので好ましい。
【0067】このように側面電極4と給電電極10とを
同一の側面1cに形成したことにより、側面電極4と給
電電極10の側面1cにおける形成を同時に行うことが
できるので、側面電極4と給電電極10の形成工程を削
減することができ、アンテナの生産性を向上させること
ができる。また給電ピンを設ける構成と比べて、部品点
数を削減することができるとともに、その組立工程や基
板に対する加工工程も不必要になるので、生産性が大幅
に向上することになる。
同一の側面1cに形成したことにより、側面電極4と給
電電極10の側面1cにおける形成を同時に行うことが
できるので、側面電極4と給電電極10の形成工程を削
減することができ、アンテナの生産性を向上させること
ができる。また給電ピンを設ける構成と比べて、部品点
数を削減することができるとともに、その組立工程や基
板に対する加工工程も不必要になるので、生産性が大幅
に向上することになる。
【0068】また、図8に示すアンテナでは、側面電極
4を複数に分割する点については、図7に示すものと同
じであるが、基板1の複数の側面電極4間の部分に溝部
1zを設け、少なくともこの溝部1zに給電電極10を
設けるものである。この場合も、複数に分割された側面
電極4は、放射電極2とアース電極(図示せず)を接続
するものである。給電電極10は放射電極2とは接合し
ているが、複数の側面電極4及びアース電極3とは接触
していない。
4を複数に分割する点については、図7に示すものと同
じであるが、基板1の複数の側面電極4間の部分に溝部
1zを設け、少なくともこの溝部1zに給電電極10を
設けるものである。この場合も、複数に分割された側面
電極4は、放射電極2とアース電極(図示せず)を接続
するものである。給電電極10は放射電極2とは接合し
ているが、複数の側面電極4及びアース電極3とは接触
していない。
【0069】ところで図7及び図8に示す構成の場合、
基板1の側面1cにて、回路基板等の給電配線(図示せ
ず)と給電電極10を接合することになるので、給電配
線と給電電極10の接合部分が小さくなりアンテナの実
装が難しい場合が発生するが、この様な場合には、図
9,10に示すようにアース電極3に切り欠き部3zを
設け、この切り欠き部3zの中にアース電極3及び複数
に分割された側面電極4とは接触しないように、しかし
給電電極10とは接触する接合部11を設けることによ
って、回路基板等に設けられた給電配線との接合を幅広
く行うことができ、アンテナの実装性を非常に向上させ
ることができるので、生産性を向上させることができ
る。
基板1の側面1cにて、回路基板等の給電配線(図示せ
ず)と給電電極10を接合することになるので、給電配
線と給電電極10の接合部分が小さくなりアンテナの実
装が難しい場合が発生するが、この様な場合には、図
9,10に示すようにアース電極3に切り欠き部3zを
設け、この切り欠き部3zの中にアース電極3及び複数
に分割された側面電極4とは接触しないように、しかし
給電電極10とは接触する接合部11を設けることによ
って、回路基板等に設けられた給電配線との接合を幅広
く行うことができ、アンテナの実装性を非常に向上させ
ることができるので、生産性を向上させることができ
る。
【0070】なお本実施の形態2では、側面電極4a,
4bにより、給電電極10を挟むような構成としたが、
図11に示すように、給電電極10が側面1cにおいて
最もいずれかの端部に近い電極とする構成としても良
い。ここで側面電極4と給電電極10との間には隙間1
2cが設けられており、両者は離間されている。この場
合、同じ幅の側面電極4および給電電極10を形成して
も隙間12をほぼ倍の幅にすることができるので、側面
電極4と給電電極10との間にゴミ等が付着して、両者
が短絡する可能性を更に低減することができる。
4bにより、給電電極10を挟むような構成としたが、
図11に示すように、給電電極10が側面1cにおいて
最もいずれかの端部に近い電極とする構成としても良
い。ここで側面電極4と給電電極10との間には隙間1
2cが設けられており、両者は離間されている。この場
合、同じ幅の側面電極4および給電電極10を形成して
も隙間12をほぼ倍の幅にすることができるので、側面
電極4と給電電極10との間にゴミ等が付着して、両者
が短絡する可能性を更に低減することができる。
【0071】また図12に示すように、給電配線のし易
さを考慮して、アース電極3に切り欠き部3zを設け、
この切り欠き部3zの中にアース電極3及び複数に分割
された側面電極4とは接触しないように、しかし給電電
極10とは接触する接合部11を設けてもよい。
さを考慮して、アース電極3に切り欠き部3zを設け、
この切り欠き部3zの中にアース電極3及び複数に分割
された側面電極4とは接触しないように、しかし給電電
極10とは接触する接合部11を設けてもよい。
【0072】更に図13,14に示すように、側面電極
4と給電電極10とを設ける面を異ならせるような構成
としてもよい、ここでは、側面電極4は基板1の側面1
cのほぼ前面にわたって形成されており、給電電極10
は、側面電極4が形成されている側面1cに隣接してい
る側面1dに形成されている。このような構成とするこ
とにより、放射電極2や基板1の大きさを最大で半分に
することができるので、さらに小型のアンテナとするこ
とができるとともに、基板1の側面1dに自由に給電電
極10を形成できるので、インピーダンス整合を容易に
取ることができるようになる。
4と給電電極10とを設ける面を異ならせるような構成
としてもよい、ここでは、側面電極4は基板1の側面1
cのほぼ前面にわたって形成されており、給電電極10
は、側面電極4が形成されている側面1cに隣接してい
る側面1dに形成されている。このような構成とするこ
とにより、放射電極2や基板1の大きさを最大で半分に
することができるので、さらに小型のアンテナとするこ
とができるとともに、基板1の側面1dに自由に給電電
極10を形成できるので、インピーダンス整合を容易に
取ることができるようになる。
【0073】また給電電極10の太さは、0.5mm〜
5mmまでとすることが好ましい。0.5mm以下で
は、電極における損失が大きくなりアンテナ特性が低下
が生じ、5mm以上ではインピーダンス不整合が生じ、
アンテナ特性が低下する。
5mmまでとすることが好ましい。0.5mm以下で
は、電極における損失が大きくなりアンテナ特性が低下
が生じ、5mm以上ではインピーダンス不整合が生じ、
アンテナ特性が低下する。
【0074】以上の様に構成されたアンテナは、非常に
小型であるので、このアンテナを搭載したアンテナ装置
を小型化することができるとともに、アンテナ装置内部
でのアンテナの設置位置の自由度が大幅に向上する。し
かもアンテナの破損なども防止することができ、さらに
は、送受信特性がきわめて良好であるので、良好なデー
タのやりとりなどを行うことができ、データの転送エラ
ーなどを起こすことはきわめて少なくなる。
小型であるので、このアンテナを搭載したアンテナ装置
を小型化することができるとともに、アンテナ装置内部
でのアンテナの設置位置の自由度が大幅に向上する。し
かもアンテナの破損なども防止することができ、さらに
は、送受信特性がきわめて良好であるので、良好なデー
タのやりとりなどを行うことができ、データの転送エラ
ーなどを起こすことはきわめて少なくなる。
【0075】(実施の形態3)次に、上述のアンテナを
用いた応用例について説明する。
用いた応用例について説明する。
【0076】図15は本発明の実施の形態3における無
線LAN装置を示す図であり、図15において、20,
21はそれぞれ無線LAN装置、22,23はそれぞれ
無線LAN装置20,21にそれぞれ接続されたパーソ
ナルコンピュータなどの電子機器、24は無線LAN装
置20内に設けられた受信手段、25は無線LAN装置
20内に設けられた送信手段、26は無線LAN装置2
1内に設けられた受信手段、27は無線LAN装置21
内に設けられた送信手段、28,29はそれぞれ無線L
AN装置20,21にそれぞれ設けられ、前述の図1か
ら図14に示すアンテナを用いた。
線LAN装置を示す図であり、図15において、20,
21はそれぞれ無線LAN装置、22,23はそれぞれ
無線LAN装置20,21にそれぞれ接続されたパーソ
ナルコンピュータなどの電子機器、24は無線LAN装
置20内に設けられた受信手段、25は無線LAN装置
20内に設けられた送信手段、26は無線LAN装置2
1内に設けられた受信手段、27は無線LAN装置21
内に設けられた送信手段、28,29はそれぞれ無線L
AN装置20,21にそれぞれ設けられ、前述の図1か
ら図14に示すアンテナを用いた。
【0077】電子機器22から電子機器23に所定のデ
ータを転送したい場合には、電子機器22から送られて
きたデータ信号を送信手段25にて変調し、所定の送信
信号に変換し、その送信信号をアンテナ28から送信す
る。アンテナ28から送信した送信信号は、アンテナ2
9にて受信され、受信手段26にて所定のデータ信号に
復調され、そのデータ信号は電子機器23に送られる。
ータを転送したい場合には、電子機器22から送られて
きたデータ信号を送信手段25にて変調し、所定の送信
信号に変換し、その送信信号をアンテナ28から送信す
る。アンテナ28から送信した送信信号は、アンテナ2
9にて受信され、受信手段26にて所定のデータ信号に
復調され、そのデータ信号は電子機器23に送られる。
【0078】逆に電子機器23から電子機器22に所定
のデータを転送したい場合には、電子機器23から送ら
れてきたデータ信号を送信手段27にて変調し、所定の
送信信号に変換し、その送信信号をアンテナ29から送
信する。アンテナ29から送信した送信信号は、アンテ
ナ28にて受信され、受信手段24にて所定のデータ信
号に復調され、そのデータ信号は電子機器22に送られ
る。
のデータを転送したい場合には、電子機器23から送ら
れてきたデータ信号を送信手段27にて変調し、所定の
送信信号に変換し、その送信信号をアンテナ29から送
信する。アンテナ29から送信した送信信号は、アンテ
ナ28にて受信され、受信手段24にて所定のデータ信
号に復調され、そのデータ信号は電子機器22に送られ
る。
【0079】以上の様に構成された無線LAN装置2
0,21では、アンテナ28,29を非常に小型化する
ことができ、しかも水平方向に対して送受信特性の指向
性を大きくできるので、無線LAN装置20,21の配
置や、アンテナ28,29の配置場所等の限定が少なく
なり、レイアウトが簡単になるとともに、データ通信を
確実に行うことができる。
0,21では、アンテナ28,29を非常に小型化する
ことができ、しかも水平方向に対して送受信特性の指向
性を大きくできるので、無線LAN装置20,21の配
置や、アンテナ28,29の配置場所等の限定が少なく
なり、レイアウトが簡単になるとともに、データ通信を
確実に行うことができる。
【0080】(実施の形態4)次に他の応用例について
説明する。
説明する。
【0081】図16は本発明の実施の形態4におけるデ
ータ送受信システムを示す図で、30は本体、31は例
えば水道水、燃料、電気等の課金等が必要なものの量な
どをカウントするカウント手段、32は送信手段、33
は受信手段、34はカウント手段31でカウントしたデ
ータ等を記憶する記憶手段で、記憶手段34としては、
半導体メモリや磁気ディスク装置等の記憶装置などが用
いられる。35は制御手段、36は図1〜図14に示す
アンテナ、37は端末装置、38は送信手段、39は受
信手段、40は制御手段、41は図1〜図14に示すア
ンテナである。なお、アンテナ41は他の形式のアンテ
ナ(ヘリカルアンテナ等)でも良い。
ータ送受信システムを示す図で、30は本体、31は例
えば水道水、燃料、電気等の課金等が必要なものの量な
どをカウントするカウント手段、32は送信手段、33
は受信手段、34はカウント手段31でカウントしたデ
ータ等を記憶する記憶手段で、記憶手段34としては、
半導体メモリや磁気ディスク装置等の記憶装置などが用
いられる。35は制御手段、36は図1〜図14に示す
アンテナ、37は端末装置、38は送信手段、39は受
信手段、40は制御手段、41は図1〜図14に示すア
ンテナである。なお、アンテナ41は他の形式のアンテ
ナ(ヘリカルアンテナ等)でも良い。
【0082】以上の様に構成された、データ送受信シス
テムについて以下その動作について説明する。具体的に
水道水メータに応用した例について説明する。
テムについて以下その動作について説明する。具体的に
水道水メータに応用した例について説明する。
【0083】まず、家庭などで使用された水道水の使用
量をカウント手段31で計測し、その使用量をデータの
形で記憶手段34に記憶しておく。そして、定期的に端
末装置37で、水道水の使用量を無線通信で計測する。
具体的には、端末装置37に設けられた入力手段(図示
せず)から所定のデータが入力されると、制御手段40
は送信手段を介して所定のデータを要求する要求信号を
アンテナ41から送信する。ここで、送信手段38は制
御手段40から送られてきたデータ信号を変調して要求
信号に変換する。要求信号をアンテナ36にて受信する
と、その受信信号は受信手段33によって変調され、要
求データ信号に変換され、その要求データ信号は制御手
段35に送られる。要求データ信号を受け取った制御手
段35は、所定の時期までにカウント手段31にてカウ
ントされた水道水の使用量に対応する使用データを送信
手段32に送るように記憶手段34等に信号を出す。送
信手段32は、記憶手段34から送られてきた使用デー
タ信号を送信手段32は、変調し、使用信号に変換し、
アンテナ36から送信する(他の方法としては、記憶手
段34からの使用データ信号を制御手段35を受信する
と、介して送信手段32に送っても良い。)。送信され
た使用信号をアンテナ41で受信すると、受信手段39
で使用データ信号に復調され、その使用データ信号は制
御手段40に送られる。ここで、制御手段40は、図示
していないプリンタやディスプレー等の出力手段及び表
示手段等で、水道水の使用量を表示したり、図示してい
ないが、半導体メモリや磁気ディスク装置などの記憶手
段に記憶したりする。
量をカウント手段31で計測し、その使用量をデータの
形で記憶手段34に記憶しておく。そして、定期的に端
末装置37で、水道水の使用量を無線通信で計測する。
具体的には、端末装置37に設けられた入力手段(図示
せず)から所定のデータが入力されると、制御手段40
は送信手段を介して所定のデータを要求する要求信号を
アンテナ41から送信する。ここで、送信手段38は制
御手段40から送られてきたデータ信号を変調して要求
信号に変換する。要求信号をアンテナ36にて受信する
と、その受信信号は受信手段33によって変調され、要
求データ信号に変換され、その要求データ信号は制御手
段35に送られる。要求データ信号を受け取った制御手
段35は、所定の時期までにカウント手段31にてカウ
ントされた水道水の使用量に対応する使用データを送信
手段32に送るように記憶手段34等に信号を出す。送
信手段32は、記憶手段34から送られてきた使用デー
タ信号を送信手段32は、変調し、使用信号に変換し、
アンテナ36から送信する(他の方法としては、記憶手
段34からの使用データ信号を制御手段35を受信する
と、介して送信手段32に送っても良い。)。送信され
た使用信号をアンテナ41で受信すると、受信手段39
で使用データ信号に復調され、その使用データ信号は制
御手段40に送られる。ここで、制御手段40は、図示
していないプリンタやディスプレー等の出力手段及び表
示手段等で、水道水の使用量を表示したり、図示してい
ないが、半導体メモリや磁気ディスク装置などの記憶手
段に記憶したりする。
【0084】この様な構成によって、わざわざ本体30
の近傍まで移動して、本体30に設けられたメータ等を
見て計測する必要が無く、電波等が届く範囲で、容易に
水道水などの使用量を見ることができ、作業の効率化を
図ることができる。
の近傍まで移動して、本体30に設けられたメータ等を
見て計測する必要が無く、電波等が届く範囲で、容易に
水道水などの使用量を見ることができ、作業の効率化を
図ることができる。
【0085】以上の様なデータ送受信システムにおい
て、少なくともアンテナ36を図1〜図14に示すアン
テナで構成することによって、本体30を小型軽量化す
ることができ、設置場所をとることなく、しかも送受信
可能な領域を広げることができる。なお、本実施の形態
4では、カウント手段31を本体30外に設けたが、本
体30内に設けても同様の効果を得る。
て、少なくともアンテナ36を図1〜図14に示すアン
テナで構成することによって、本体30を小型軽量化す
ることができ、設置場所をとることなく、しかも送受信
可能な領域を広げることができる。なお、本実施の形態
4では、カウント手段31を本体30外に設けたが、本
体30内に設けても同様の効果を得る。
【0086】(実施の形態5)次に他の応用例について
説明する。
説明する。
【0087】図17は本発明の実施の形態5におけるデ
ータ送受信システムを示す図で、特に有料道路等の料金
所における自動料金収受システムに応用した例を示して
いる。
ータ送受信システムを示す図で、特に有料道路等の料金
所における自動料金収受システムに応用した例を示して
いる。
【0088】図17において、100は車載機、200
はICカード、300〜500は路上機を示している。
なお、路上機300は入口ゲート用、路上機400は有
料道路の経路把握のためのチェックバリア用、路上機5
00は出口ゲート用であり、これらの路上機300,4
00,500はすべてセンター装置のホストコンピュー
タに接続されており、路上機300,400,500か
らの情報をもとに車両の通行履歴情報を記録し、管理す
る。
はICカード、300〜500は路上機を示している。
なお、路上機300は入口ゲート用、路上機400は有
料道路の経路把握のためのチェックバリア用、路上機5
00は出口ゲート用であり、これらの路上機300,4
00,500はすべてセンター装置のホストコンピュー
タに接続されており、路上機300,400,500か
らの情報をもとに車両の通行履歴情報を記録し、管理す
る。
【0089】まず車載機100について詳細に説明す
る。車載機100は、路上機300,400,500と
無線通信を行うアンテナ部112と、路上機300,4
00,500との無線通信に用いられる情報を記録する
情報記録部113と、ICカード200の情報や路上機
300,400,500からアンテナ部112を介して
受信した情報等を利用者(運転者等)に対して表示する
表示部114と、利用者に何らかの注意を喚起するため
のブザー音を発するブザー115と、ICカード200
の排出を含む各種操作を行うためのキー操作部116
と、この車載機100の各部に電源を供給する電源部1
17と、ICカード200に電源を供給するとともに情
報の交換を行うためのインターフェイス部118と、こ
の車載機100の全体を制御する制御部119とから構
成されている。なお、アンテナ部112では、図1から
図14に示すアンテナを用いている。また電源部117
は乾電池あるいは車載バッテリからの電源により電源供
給を行う。
る。車載機100は、路上機300,400,500と
無線通信を行うアンテナ部112と、路上機300,4
00,500との無線通信に用いられる情報を記録する
情報記録部113と、ICカード200の情報や路上機
300,400,500からアンテナ部112を介して
受信した情報等を利用者(運転者等)に対して表示する
表示部114と、利用者に何らかの注意を喚起するため
のブザー音を発するブザー115と、ICカード200
の排出を含む各種操作を行うためのキー操作部116
と、この車載機100の各部に電源を供給する電源部1
17と、ICカード200に電源を供給するとともに情
報の交換を行うためのインターフェイス部118と、こ
の車載機100の全体を制御する制御部119とから構
成されている。なお、アンテナ部112では、図1から
図14に示すアンテナを用いている。また電源部117
は乾電池あるいは車載バッテリからの電源により電源供
給を行う。
【0090】車載機100の情報記録部113には、恒
久的な情報として、車両情報(車長、車重、車軸数
等)、車載機設置情報(有効期限、設置場所)等が予め
記録されており、また一時的な情報として、入口、経路
に関わる情報(通過ゲート番号、通過日時等)、ICカ
ードの情報等が記録される。
久的な情報として、車両情報(車長、車重、車軸数
等)、車載機設置情報(有効期限、設置場所)等が予め
記録されており、また一時的な情報として、入口、経路
に関わる情報(通過ゲート番号、通過日時等)、ICカ
ードの情報等が記録される。
【0091】なお車載機100の載置場所としては、四
輪車の場合、車両のフロントガラス,ダッシュボードも
しくは車体のボンネットやルーフ部分等の車両の前方部
分が、路上機300,400,500との無線通信を良
好に行うことができるので好ましい。
輪車の場合、車両のフロントガラス,ダッシュボードも
しくは車体のボンネットやルーフ部分等の車両の前方部
分が、路上機300,400,500との無線通信を良
好に行うことができるので好ましい。
【0092】また車載機100内部での各部の配置位置
についても、特にアンテナ部112を車両進行方向に向
かって、上面もしくは前面に配置する構成とすること
が、アンテナ部112における信号の送受信を良好に行
うことができるので好ましい。
についても、特にアンテナ部112を車両進行方向に向
かって、上面もしくは前面に配置する構成とすること
が、アンテナ部112における信号の送受信を良好に行
うことができるので好ましい。
【0093】特に図1〜14に示すアンテナをアンテナ
部112に用いることにより、アンテナ部112を軽く
薄く構成することができるので、車載機100の小型化
・薄型化・軽量化を実現することができると共に、車内
に載置された車載機100が運転者の視界の妨げになる
ことを抑制できる。さらに軽量化により、車両の振動に
伴って車載機100に発生する揺動を最小限に抑制する
ことができるので、高速移動中でも良好な送受信性能を
実現することができる。しかも水平方向に対して送受信
特性の指向性を大きくできるので、車載機の配置や、ア
ンテナの配置位置等の限定が少なくなり、レイアウトが
簡単になるとともに、送受信特性がきわめて良好である
ので、良好なデータのやりとりなどを行うことができ、
データの転送エラーなどを起こすことはきわめて少なく
なるので、料金の課金を確実に行える信頼性の高いシス
テムとすることができる。
部112に用いることにより、アンテナ部112を軽く
薄く構成することができるので、車載機100の小型化
・薄型化・軽量化を実現することができると共に、車内
に載置された車載機100が運転者の視界の妨げになる
ことを抑制できる。さらに軽量化により、車両の振動に
伴って車載機100に発生する揺動を最小限に抑制する
ことができるので、高速移動中でも良好な送受信性能を
実現することができる。しかも水平方向に対して送受信
特性の指向性を大きくできるので、車載機の配置や、ア
ンテナの配置位置等の限定が少なくなり、レイアウトが
簡単になるとともに、送受信特性がきわめて良好である
ので、良好なデータのやりとりなどを行うことができ、
データの転送エラーなどを起こすことはきわめて少なく
なるので、料金の課金を確実に行える信頼性の高いシス
テムとすることができる。
【0094】また特に図7〜14に示すアンテナを使用
することにより、車両の振動に伴ってアンテナと回路基
板との間の接合部位が破損する等の不都合の発生を抑制
することができる。
することにより、車両の振動に伴ってアンテナと回路基
板との間の接合部位が破損する等の不都合の発生を抑制
することができる。
【0095】次にICカード200について説明する。
ICカード200は、車載機100から電源供給および
情報交換を受けるためのインターフェイス部210と、
このICカード200の利用に関する各種情報を記録し
た情報記録部220と、このICカード200の読み書
きに関する制御を行う制御部230とから構成されてい
る。ICカード200の情報記録部220には、恒久的
な情報として、利用者ID番号等の利用者情報、発行日
等の発行情報、前払い・後払いの区分,利用可能残高,
有効期限,会員口座番号等の決済情報、システム利用に
関わる履歴情報等が記録されている。また、一時的な情
報として入口情報、経路情報が記録される。なお本実施
の形態5では情報記録媒体としてICカードを用いた
が、ICカードの代わりに磁気カードを用いても良い
し、光カードを用いることもできる。
ICカード200は、車載機100から電源供給および
情報交換を受けるためのインターフェイス部210と、
このICカード200の利用に関する各種情報を記録し
た情報記録部220と、このICカード200の読み書
きに関する制御を行う制御部230とから構成されてい
る。ICカード200の情報記録部220には、恒久的
な情報として、利用者ID番号等の利用者情報、発行日
等の発行情報、前払い・後払いの区分,利用可能残高,
有効期限,会員口座番号等の決済情報、システム利用に
関わる履歴情報等が記録されている。また、一時的な情
報として入口情報、経路情報が記録される。なお本実施
の形態5では情報記録媒体としてICカードを用いた
が、ICカードの代わりに磁気カードを用いても良い
し、光カードを用いることもできる。
【0096】以上のような構成を有する自動料金収受シ
ステムにおいて、車載機100と路上機300〜500
との間で、それぞれのアンテナを用いた無線通信によ
り、情報交換を行っているので、以下それについて説明
する。
ステムにおいて、車載機100と路上機300〜500
との間で、それぞれのアンテナを用いた無線通信によ
り、情報交換を行っているので、以下それについて説明
する。
【0097】まず車載機100を搭載した車両(四輪二
輪を問わない)が有料道路の入口ゲートに侵入すると、
入口ゲートに設けられた路上機300は、車種判別装置
(図示せず)により通過車両の車種を判別する。その判
別した車種情報と、通過車両の車載機100のアンテナ
部112から発信された車両情報とにより車両照合を行
った後、車載機100に入口情報を送信する。車載機1
00では、入口情報をアンテナ部112で受信すると制
御部119がその情報を情報記録部113に記録する。
輪を問わない)が有料道路の入口ゲートに侵入すると、
入口ゲートに設けられた路上機300は、車種判別装置
(図示せず)により通過車両の車種を判別する。その判
別した車種情報と、通過車両の車載機100のアンテナ
部112から発信された車両情報とにより車両照合を行
った後、車載機100に入口情報を送信する。車載機1
00では、入口情報をアンテナ部112で受信すると制
御部119がその情報を情報記録部113に記録する。
【0098】次に車両が有料道路を走行中にチェックバ
リアを通過する際には、チェックバリアに設けられた路
上機400は、車載機100に経路情報を送信する。車
載機100では、その経路情報をアンテナ部112で受
信し、制御部119がその情報を情報記録部113に記
録する。
リアを通過する際には、チェックバリアに設けられた路
上機400は、車載機100に経路情報を送信する。車
載機100では、その経路情報をアンテナ部112で受
信し、制御部119がその情報を情報記録部113に記
録する。
【0099】さらに、有料道路の出口ゲートに侵入する
と出口ゲートに設けられた路上機500は、入口ゲート
と同様に車両照合を行い、その後、出口情報を車載機1
00に送出する。車載機100では、出口情報をアンテ
ナ部112で受信して、制御部119がその情報を情報
記録部113に記録するとともに、制御手段119が入
口情報、経路情報、決済情報をアンテナ部112から路
上機500に向けて発信する。そして路上機500で受
信した車載機100からの情報に基づいて、通行料金の
決済処理を行う。
と出口ゲートに設けられた路上機500は、入口ゲート
と同様に車両照合を行い、その後、出口情報を車載機1
00に送出する。車載機100では、出口情報をアンテ
ナ部112で受信して、制御部119がその情報を情報
記録部113に記録するとともに、制御手段119が入
口情報、経路情報、決済情報をアンテナ部112から路
上機500に向けて発信する。そして路上機500で受
信した車載機100からの情報に基づいて、通行料金の
決済処理を行う。
【0100】以上の様に構成された自動料金収受システ
ムでは、路上機300,400,500と車載機100
との間の送受信特性がきわめて良好であるので、良好な
データのやりとりなどを行うことができ、データの転送
エラーなどを起こすことが極めて少なくなるので、料金
の課金を確実に行える信頼性の高いシステムとすること
ができる。
ムでは、路上機300,400,500と車載機100
との間の送受信特性がきわめて良好であるので、良好な
データのやりとりなどを行うことができ、データの転送
エラーなどを起こすことが極めて少なくなるので、料金
の課金を確実に行える信頼性の高いシステムとすること
ができる。
【0101】
【発明の効果】本発明は、基板の両面にそれぞれアース
電極と放射電極とを備え、そのアース電極と放射電極を
接合する接合手段を設けると共に、放射電極には接触
し、アース電極には非接触の給電手段を設けたことによ
って、アンテナの小型化を図ることができ、破損などの
不具合が発生することは少ない。
電極と放射電極とを備え、そのアース電極と放射電極を
接合する接合手段を設けると共に、放射電極には接触
し、アース電極には非接触の給電手段を設けたことによ
って、アンテナの小型化を図ることができ、破損などの
不具合が発生することは少ない。
【図1】本発明の実施の形態1におけるアンテナを示す
表面斜視図
表面斜視図
【図2】本発明の実施の形態1におけるアンテナを示す
裏面斜視図
裏面斜視図
【図3】本発明の実施の形態1におけるアンテナを示す
断面図
断面図
【図4】本発明の実施の形態1におけるアンテナを示す
側面図
側面図
【図5】本発明の実施の形態1におけるアンテナを示す
平面図
平面図
【図6】本発明の実施の形態1におけるアンテナを示す
部分平面図
部分平面図
【図7】本発明の実施の形態2におけるアンテナを示す
斜視図
斜視図
【図8】本発明の実施の形態2におけるアンテナを示す
斜視図
斜視図
【図9】本発明の実施の形態2におけるアンテナを示す
平面図
平面図
【図10】本発明の実施の形態2におけるアンテナを示
す平面図
す平面図
【図11】本発明の実施の形態2におけるアンテナを示
す斜視図
す斜視図
【図12】本発明の実施の形態2におけるアンテナを示
す斜視図
す斜視図
【図13】本発明の実施の形態2におけるアンテナを示
す斜視図
す斜視図
【図14】本発明の実施の形態2におけるアンテナを示
す平面図
す平面図
【図15】本発明の実施の形態3における無線LAN装
置を示す図
置を示す図
【図16】本発明の実施の形態4におけるデータ送受信
システムを示す図
システムを示す図
【図17】本発明の実施の形態5におけるデータ送受信
システムを示す図
システムを示す図
【図18】従来のアンテナを示す斜視図
1 基板 1a,1b 主面 1c 側面 1d 貫通孔 1e 角部 1z 溝部 2 放射電極 2a 切り欠き部 3 アース電極 3a,3z 切り欠き部 4 側面電極 5 給電ピン 10 給電電極 11 接合部 12 隙間 20,21 無線LAN装置 22,23 電子機器 24,26 受信手段 25,27 送信手段 28,29 アンテナ 30 本体 31 カウント手段 32 送信手段 33 受信手段 34 記憶手段 35 制御手段 36 アンテナ 100 車載機 112 アンテナ部 113 情報記録部 114 表示部 115 ブザー 116 操作部 117 電源部 118 インターフェイス部 119 制御部 200 ICカード 210 インターフェイス部 220 情報記録部 230 制御部 300,400,500 路上機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉ノ元 淳 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 尾中 良雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5J045 DA08 JA01 LA07 NA06 5J046 AB00 BA03 QA08 TA01 5K011 AA06 BA10 JA01 JA10 KA00
Claims (18)
- 【請求項1】基板と、前記基板の一方の主面に設けられ
た放射電極と、前記基板の他方の主面に設けられたアー
ス電極と、前記放射電極と前記アース電極を電気的に接
合する接合手段と、前記放射電極と電気的に接合し、ア
ース電極とは非接触に設けられた給電手段とを備えたこ
とを特徴とするアンテナ。 - 【請求項2】給電手段として、基板側面に形成された給
電電極を用い、アース電極に切り欠き部を設け、前記切
り欠き部内に前記アース電極とは非接触に設けられた接
合部を設け、前記接合部と放射電極とを給電電極で接合
したことを特徴とする請求項1記載のアンテナ。 - 【請求項3】接合手段として、基板の側面に側面電極を
設け、前記側面電極を複数に分割するとともに、前記複
数の側面電極間に給電電極を設けたことを特徴とする請
求項2記載のアンテナ。 - 【請求項4】放射電極とアース電極のそれぞれの側面電
極側の端部は基板の角部まで達しており、その他の端部
は基板の角部との間に隙間を設けていることを特徴とす
る請求項3記載のアンテナ。 - 【請求項5】接合手段として基板の第1の側面に側面電
極を設け、前記第1の側面とは異なる第2の側面に給電
電極を設けたことを特徴とする請求項2記載のアンテ
ナ。 - 【請求項6】第1の側面と第2の側面とが隣接している
ことを特徴とする請求項5記載のアンテナ。 - 【請求項7】放射電極とアース電極のそれぞれの側面電
極側の端部と、放射電極の給電電極側の端部と、は基板
の角部まで達しており、その他の端部は基板の角部との
間に隙間を設けていることを特徴とする請求項5,6い
ずれか1記載のアンテナ。 - 【請求項8】基板の比誘電率εrは6以上150以下で
あることを特徴とする請求項1〜7いずれか1記載のア
ンテナ。 - 【請求項9】基板の表面粗さを10μm以下としたこと
を特徴とする請求項1〜8いずれか1記載のアンテナ。 - 【請求項10】基板をセラミックで構成するとともに、
焼結密度を92%以上としたことを特徴とする請求項1
〜9いずれか1記載のアンテナ。 - 【請求項11】フォルステライト系セラミック,チタン
酸マグネシウム系セラミック,チタン酸カルシウム系セ
ラミック,ジルコニア−スズ−チタン系セラミック,チ
タン酸バリウム系セラミック,鉛−カルシウム−チタン
系セラミックのうち少なくとも1の材料を用いたことを
特徴とする請求項10記載のアンテナ。 - 【請求項12】基板の角部に面取り加工かテーパー加工
の少なくとも一方を施すことを特徴とする請求項1〜1
1いずれか1記載のアンテナ。 - 【請求項13】面取り加工としてC面取り加工を採用す
るとともに、C面取りのRを0.1mm以上としたこと
を特徴とする請求項12記載のアンテナ。 - 【請求項14】基板の厚み(L3)をλ0÷(30×ε
r1/2)≦L3≦λ0÷(4×εr1/2)としたことを特
徴とする請求項1〜13いずれか1記載のアンテナ。 - 【請求項15】放射電極、アース電極、側面電極、給電
電極に用いられる電極材料を、金、銀、銅、パラジウム
などの抵抗率が1×10-4Ωcm以下の金属材料とし、
電極厚みを0.01μm〜50μmとすることを特徴と
する請求項1〜14いずれか1記載のアンテナ。 - 【請求項16】請求項1〜15いずれか1記載のアンテ
ナと、前記アンテナで受信した受信信号を復調してデー
タ信号を生成する受信手段と、予め所定の情報が記憶さ
れている第1の記憶手段と、前記データ信号を記憶する
第2の記憶手段と、前記第1及び第2の記憶手段からの
データ信号を変調して送信信号を生成する送信手段と、
前記データの受信・復調・変調・送信を制御する制御手
段とを備えたことを特徴とする搭載機。 - 【請求項17】移動体に搭載される搭載機と、地上に設
置されている固定機との間で情報の送受信を行うデータ
通信システムであって、前記搭載機が、請求項1〜14
いずれか1記載のアンテナと、前記アンテナで受信した
前記固定機からの信号を復調してデータ信号を生成する
受信手段と、予め所定の情報が記憶されている第1の記
憶手段と、前記データ信号を記憶する第2の記憶手段
と、前記第1及び第2の記憶手段からのデータ信号を変
調して前記アンテナから前記固定機に送信される送信信
号を生成する送信手段と、前記データの復調・変調及び
信号の送受信を制御する制御手段とを備え、前記アンテ
ナが所定の信号を受信し、その受信信号を前記受信手段
で変調してデータ信号を生成し、前記データ信号が、前
記記憶手段に格納されたデータの送出する旨のデータ信
号であった場合には、前記制御手段が前記記憶手段に記
憶されたデータを前記送信手段と前記アンテナを介して
外部に送出信号として送出させることを特徴とするデー
タ送受信システム。 - 【請求項18】車両に搭載される車載機と、地上に設置
されている路上機との間で情報の送受信を行うデータ通
信システムであって、前記車載機が、請求項1〜14い
ずれか1記載のアンテナと、前記アンテナで受信した受
信信号を復調してデータ信号を生成する受信手段と、予
め所定の情報が記憶されている第1の記憶手段と、前記
データ信号を記憶する第2の記憶手段と、前記第1及び
第2の記憶手段からのデータ信号を変調して送信信号を
生成する送信手段と、前記データの復調・変調及び信号
の送受信を制御する制御手段とを備え、前記アンテナが
所定の信号を受信し、その受信信号を前記受信手段で変
調してデータ信号を生成し、前記データ信号が、前記記
憶手段に格納されたデータの送出する旨のデータ信号で
あった場合には、前記制御手段が前記記憶手段に記憶さ
れたデータを前記送信手段と前記アンテナを介して外部
に送出信号として送出させることを特徴とするデータ送
受信システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10314275A JP2000151250A (ja) | 1998-11-05 | 1998-11-05 | アンテナ、それを備えた搭載機およびそれらを用いたデータ送受信システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10314275A JP2000151250A (ja) | 1998-11-05 | 1998-11-05 | アンテナ、それを備えた搭載機およびそれらを用いたデータ送受信システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000151250A true JP2000151250A (ja) | 2000-05-30 |
Family
ID=18051408
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10314275A Pending JP2000151250A (ja) | 1998-11-05 | 1998-11-05 | アンテナ、それを備えた搭載機およびそれらを用いたデータ送受信システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000151250A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013084266A1 (en) * | 2011-12-07 | 2013-06-13 | Fujitsu Limited | Delta planar patch antenna apparatus |
WO2021060167A1 (ja) * | 2019-09-27 | 2021-04-01 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | アンテナ装置 |
JP2021153185A (ja) * | 2015-06-15 | 2021-09-30 | キヤノン株式会社 | 半導体素子 |
-
1998
- 1998-11-05 JP JP10314275A patent/JP2000151250A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013084266A1 (en) * | 2011-12-07 | 2013-06-13 | Fujitsu Limited | Delta planar patch antenna apparatus |
JP2021153185A (ja) * | 2015-06-15 | 2021-09-30 | キヤノン株式会社 | 半導体素子 |
WO2021060167A1 (ja) * | 2019-09-27 | 2021-04-01 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | アンテナ装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040819 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040824 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041221 |