JP2000151259A - Antenna - Google Patents

Antenna

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JP2000151259A
JP2000151259A JP10314274A JP31427498A JP2000151259A JP 2000151259 A JP2000151259 A JP 2000151259A JP 10314274 A JP10314274 A JP 10314274A JP 31427498 A JP31427498 A JP 31427498A JP 2000151259 A JP2000151259 A JP 2000151259A
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JP
Japan
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antenna
substrate
antenna according
flat plate
ceramic
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Pending
Application number
JP10314274A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuki Nagatomo
泰樹 長友
Kengo Shiiba
健吾 椎葉
Atsushi Yoshinomoto
淳 吉ノ元
Yoshio Onaka
良雄 尾中
Takuya Fujimaru
琢也 藤丸
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna which is small-sized and has high gain and high reliability. SOLUTION: In a planar antenna which respectively provides both principal planes of a substrate 1 with a radiation electrode 2 and an earth electrode and has a structure provided with a power feeding pin 4a which is electrically connected to the radiation electrode 2 and does not come into contact with the earth electrode, it is possible to efficiently and stably offer an antenna that is small-sized and has high gain and high reliability by optimally designing substrate material for the antenna and various conditions for electrodes.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、人工衛星からの電
波を受信するアンテナ装置等の通信システムに使われる
平面アンテナに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a planar antenna used for a communication system such as an antenna device for receiving a radio wave from an artificial satellite.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、GPS(グローバル・ポジショニ
ング・システム)等の衛星からの信号受信は、マイクロ
ストリップアンテナの利用が考えられ、その一種として
平面アンテナが利用されている。
2. Description of the Related Art In recent years, for signal reception from a satellite such as a GPS (Global Positioning System), use of a microstrip antenna has been considered, and a planar antenna has been used as one type of the antenna.

【0003】アンテナ基板の材料としては、比誘電率6
以下の樹脂基板や、比誘電率20以下のセラミック基板
などが使用されていた。
As a material for an antenna substrate, a relative dielectric constant of 6
The following resin substrates and ceramic substrates having a relative dielectric constant of 20 or less have been used.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
アンテナ基板材料によると、基板表面粗さが粗いなどに
より銀電極の導体損が大きい、基板焼結後の密度が低い
ため基板材料の誘電体損などが大きいことなどにより、
小型で高い利得が得られるアンテナの提供が困難であっ
た。
However, according to the conventional antenna substrate material, the conductor loss of the silver electrode is large due to the roughness of the substrate surface, and the dielectric loss of the substrate material is low because the density after the substrate sintering is low. Because of the large
It has been difficult to provide an antenna that is small and has a high gain.

【0005】また、GPSの用途として、従来はカーナ
ビゲーションシステム、及び船舶用GPSなどがあった
が、今後は、携帯電話やパソコンなどの携帯端末にGP
S機能を持たせることが考えられ、アンテナ素子の小型
化が望まれている。
[0005] Also, as a GPS application, a car navigation system and a marine GPS were conventionally used, but in the future, the GPS will be applied to mobile terminals such as mobile phones and personal computers.
It is conceivable to have an S function, and miniaturization of the antenna element is desired.

【0006】本発明は、アンテナ基板素体及び電極の諸
条件(比誘電率、表面粗さ、焼結密度、基板材料、基板
形状、電極材料、電極膜厚など)を適切に設計すること
により、小型で高利得なアンテナを効率よく、安定に提
供することを目的としている。
According to the present invention, various conditions (relative permittivity, surface roughness, sintered density, substrate material, substrate shape, electrode material, electrode thickness, etc.) of an antenna substrate body and electrodes are appropriately designed. It is an object of the present invention to provide a small, high-gain antenna efficiently and stably.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、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
電気的に接合し、アース電極とは非接触に設けられた給
電手段を備えるという構成を有している。
According to the present invention, there is provided a substrate, a radiation electrode provided on one main surface of the substrate, an earth electrode provided on the other main surface of the substrate, and a radiation electrode. It has a configuration in which the power supply means is electrically connected and provided in a non-contact manner with the ground electrode.

【0008】[0008]

【実施の形態】請求項1記載の発明は、基板と、基板の
一方の主面に設けられた放射電極と、基板の他方の主面
に設けられたアース電極と、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を備え
る事により、電波送受信を行うことができるようにな
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 is a substrate, a radiation electrode provided on one main surface of the substrate, a ground electrode provided on the other main surface of the substrate, and a radiation electrode. By providing a power supply unit which is joined and is provided in non-contact with the ground electrode, it becomes possible to transmit and receive radio waves.

【0009】請求項2記載の発明は、請求項1におい
て、基板の比誘電率εrは6以上150以下とすること
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。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, by setting the relative dielectric constant εr of the substrate to 6 or more and 150 or less, it is possible to promote the miniaturization of the antenna and widen the resonance frequency band. Further, variation in characteristics can be suppressed.

【0010】請求項3記載の発明は、請求項2における
基板の材料を、フォルステライト系セラミック、アルミ
ナ系セラミック、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−ジルコニア系セラミック、鉛−カルシ
ウム−鉄−ニオブ系セラミック、鉛−カルシウム−マグ
ネシウム−ニオブ系セラミックなどの1つの材料系もし
くは複数の材料系を用いることにより、また、焼結性の
改善、温度特性の最適化などの目的で、ビスマス、マン
ガン、サマリウム、ニオブ、ランタン、プラセオ、ネオ
ジウムなどの添加物を追加し、基板の比誘電率を適切に
選択できる。
According to a third aspect of the present invention, the material of the substrate according to the second aspect is a forsterite-based ceramic, an alumina-based ceramic, a calcium titanate-based ceramic, a magnesium titanate-based ceramic, a zirconia-tin-tin.
Titanium-based ceramics, barium titanate-based ceramics,
By using one material system or a plurality of material systems such as lead-calcium-zirconia ceramic, lead-calcium-iron-niobium ceramic, lead-calcium-magnesium-niobium ceramic, the sinterability is improved. For the purpose of optimizing the temperature characteristics, an additive such as bismuth, manganese, samarium, niobium, lanthanum, praseo, or neodymium can be added to appropriately select the relative dielectric constant of the substrate.

【0011】請求項4記載の発明は、請求項1〜3にお
いて、基板の表面粗さを10μm以下とした事によっ
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。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first to third aspects, the surface roughness of the substrate is set to 10 μm or less, whereby a decrease in the Q value can be prevented, and the gain of the antenna can be improved. it can.

【0012】請求項5記載の発明は、請求項1〜4にお
いて、基板をセラミックで構成するとともに、焼結密度
を92%以上とした事に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
電率のバラツキを防止できる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects, the substrate is made of ceramic and the sintering density is 92% or more, so that the mechanical strength can be improved and the workability and the like can be improved. In addition, stable characteristics can be obtained, and a decrease in Q value and a variation in relative dielectric constant can be prevented.

【0013】請求項6記載の発明は、請求項1〜5にお
いて、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。
According to a sixth aspect of the present invention, according to the first to fifth aspects, by performing at least one of chamfering and tapering on the corner of the substrate, a large chip of the corner of the plate can be prevented. Thus, the characteristics of the antenna are largely changed, and no problem occurs.

【0014】請求項7記載の発明は、請求項6におい
て、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。
According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect, the C-chamfering is adopted as the chamfering, and the R of the C-chamfering is set to 0.1 mm or more, so that the antenna can be produced reliably and with high productivity. can do.

【0015】請求項8記載の発明は、請求項1〜5にお
いて、給電手段として給電ピンを用い、基板に貫通孔を
設け、前記貫通孔内に前記給電ピンを挿入するととも
に、前記給電ピンと放射電極を接合するとともに前記給
電ピンとアース電極は非接触としたことによって、生産
性を向上させることができる。
According to an eighth aspect of the present invention, in the first to fifth aspects, a power supply pin is used as the power supply means, a through hole is provided in the substrate, the power supply pin is inserted into the through hole, and the power supply pin and the radiation pin are radiated. The productivity can be improved by joining the electrodes and making the power supply pin and the ground electrode non-contact.

【0016】請求項9記載の発明は、請求項1〜8にお
いて、アンテナと、前記アンテナの接地電極に接して前
記アンテナを保持するとともに裏面側にローノイズアン
プ回路を構成する基板を持ち、前記ローノイズアンプ基
板への電源供給、入出力信号の授受を行う同軸ケーブル
を備える構成としたことによって前記アンテナを安定に
保持し効率の良い送受信特性を得ることができ、また、
アンテナが送受信する電波を効率よく増幅し、確実に信
号処理回路と信号のやりとりができる。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the low noise amplifier according to any one of the first to eighth aspects, further comprising an antenna, a substrate forming a low noise amplifier circuit on a back surface side while holding the antenna in contact with a ground electrode of the antenna. Power supply to the amplifier board, by having a configuration provided with a coaxial cable for transmission and reception of input and output signals, it is possible to obtain the transmission and reception characteristics of the efficient holding the antenna stably,
Radio waves transmitted and received by the antenna are efficiently amplified, and signals can be reliably exchanged with the signal processing circuit.

【0017】請求項10記載の発明は、請求項1〜8に
おいて、アンテナと、前記アンテナの接地電極に接して
前記アンテナを保持する平板と、前記平板のもう一方の
裏面側にローノイズアンプ基板を接合し、前記ローノイ
ズアンプ基板への電源供給、入出力信号の授受を行う同
軸ケーブルを備える構成としたことによって前記アンテ
ナを安定に保持し効率の良い送受信特性を得ることがで
き、また、アンテナが送受信する電波を効率よく増幅
し、確実に信号処理回路と信号のやりとりができる。
According to a tenth aspect of the present invention, in the first to eighth aspects, the antenna, a flat plate for holding the antenna in contact with a ground electrode of the antenna, and a low-noise amplifier substrate on the other back side of the flat plate. By joining and providing a coaxial cable for supplying power to the low-noise amplifier board and transmitting and receiving input / output signals, the antenna can be stably held and efficient transmission / reception characteristics can be obtained. Radio waves transmitted and received can be efficiently amplified, and signals can be reliably exchanged with the signal processing circuit.

【0018】請求項11記載の発明は、請求項9におい
て、平板上の一方の面に請求項1〜8に記載のアンテナ
を固定する際の位置決め用の凸部を設け、前記平板上の
他方の面に前記ローノイズアンプ基板を固定する際の位
置決め用凸部を設けることによって生産性良くアンテナ
を生産することができる。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the ninth aspect, a projection for positioning the antenna according to the first to eighth aspects is provided on one surface of the flat plate, and the other surface on the flat plate is provided. An antenna can be produced with high productivity by providing a positioning projection for fixing the low-noise amplifier board on the surface of the antenna.

【0019】請求項12記載の発明は、請求項10にお
いて、平板上の一方の面に請求項1〜8に記載のアンテ
ナを固定する際、及び、前記平板上の他方の面にローノ
イズアンプ基板を固定する際に両面テープ、または、有
機接着剤を用いることによって生産性良くアンテナを生
産することができる。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the tenth aspect, when the antenna according to any one of the first to eighth aspects is fixed on one surface of the flat plate, and the low-noise amplifier substrate is mounted on the other surface of the flat plate. An antenna can be produced with high productivity by using a double-sided tape or an organic adhesive when fixing the antenna.

【0020】請求項13記載の発明は、請求項10にお
いて、平板上にローノイズアンプ基板を直接請求項1〜
9記載のアンテナに固定できるよう開口部を設け、さら
に前記平板上の一方の面に請求項1〜9に記載のアンテ
ナを固定する際の位置決め用の凸部を設け、前記平板と
請求項1〜9記載のアンテナを固定する際に両面テー
プ、または、有機接着剤を用いることによって生産性良
くアンテナを生産することができる。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the tenth aspect, a low-noise amplifier substrate is directly provided on a flat plate.
An opening is provided so as to be fixed to the antenna according to claim 9, and a projection for positioning when fixing the antenna according to any of claims 1 to 9 is provided on one surface of the flat plate, and the flat plate and the flat plate are provided. The antenna can be produced with high productivity by using a double-sided tape or an organic adhesive when fixing the antenna described in any one of Items 9 to 9.

【0021】請求項14記載の発明は、前記ローノイズ
アンプを金属などの良導体からなる箱形のシールドケー
スで覆うことにより、ローノイズアンプから発生するノ
イズを前記記載のアンテナで受信することによる誤動作
を防止できる。または、前記記載のアンテナやその他か
ら飛来する電波によるノイズをローノイズアンプ部が受
信することによる誤動作を防止できる。
According to a fourteenth aspect of the present invention, the low-noise amplifier is covered with a box-shaped shield case made of a good conductor such as a metal to prevent a malfunction caused by receiving the noise generated from the low-noise amplifier with the antenna. it can. Alternatively, it is possible to prevent a malfunction caused by the low-noise amplifier receiving noise due to radio waves flying from the above-described antenna or the like.

【0022】以下、本発明におけるの実施の形態につい
て説明する。図1,2,3はそれぞれ本発明の一実施の
形態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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. 1, 2, and 3 are a front perspective view, a rear perspective view, and a cross-sectional view, respectively, showing an antenna according to an embodiment of the present invention.

【0023】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、小型化は促進できるが、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、アンテナ周辺の環境変化などによって共振周波
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。
1, 2 and 3, reference numeral 1 denotes a substrate, and the substrate 1 is made of a dielectric material. The relative permittivity εr of the substrate 1 is preferably 6 or more and 150 or less. Relative permittivity εr
Is smaller than 6, the substrate 1 becomes too large to reduce the size of the antenna. If the relative dielectric constant εr is greater than 150, the reduction in size can be promoted, but the resonance frequency band becomes too narrow. The resonance frequency band is deviated due to a slight difference in composition, occurrence of chipping and the like, and a change in the environment around the antenna, so that a predetermined characteristic cannot be obtained, and a characteristic variation is increased.

【0024】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、誘電体損の増加や比誘電
率εrのばらつきが増加することがあり、不具合が生じ
る。
The specific constituent materials of the substrate 1 are resins,
Examples include liquid crystal polymers and ceramics. Among these constituent materials, it is preferable to use ceramics in consideration of good weather resistance, high mechanical strength, and low cost. When ceramic is used as a constituent material of the substrate, the sintering density is 9
It is preferably at least 2% (more preferably at least 95%). If the sintering density is 92% or less, the dielectric loss may increase and the variation in the relative permittivity εr may increase, causing a problem.

【0025】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
導体損が増加し、アンテナ利得が下がる。
The surface roughness of the substrate 1 is preferably 10 μm or less (especially preferably 7 μm or less, more preferably 5 μm or less) in order to form an electrode described later with good quality. When the surface roughness is 10 μm or more, the conductor loss increases, and the antenna gain decreases.

【0026】基板1をセラミックで構成する場合の材料
は、比誘電率によって適切に選択する必要がある。具体
的には、比誘電率が10以下の場合は、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等が挙げられ
る。また、比誘電率が10〜30の場合、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
ク等が挙げられる。比誘電率が30〜60の場合、ジル
コニア−スズ−チタン系材料等が、また、比誘電率が6
0〜150の場合、チタン酸バリウム系セラミック、鉛
−カルシウム−ジルコニア系セラミック、鉛−カルシウ
ム−鉄−ニオブ系セラミック、鉛−カルシウム−マグネ
シウム−ニオブ系セラミックなどが挙げられる。
When the substrate 1 is made of ceramic, it is necessary to appropriately select a material according to the relative dielectric constant. Specifically, when the relative dielectric constant is 10 or less, forsterite-based ceramics, alumina-based ceramics, and the like are used. When the relative dielectric constant is 10 to 30, examples thereof include a calcium titanate-based ceramic and a magnesium titanate-based ceramic. When the relative dielectric constant is 30 to 60, a zirconia-tin-titanium-based material or the like has a relative dielectric constant of 6
In the case of 0 to 150, barium titanate-based ceramic, lead-calcium-zirconia-based ceramic, lead-calcium-iron-niobium-based ceramic, lead-calcium-magnesium-niobium-based ceramic and the like can be mentioned.

【0027】上記比誘電率の範囲において、所定の比誘
電率を得るために、これらの材料は、単独もしくは複数
の材料系から構成され、焼結性の改善、温度特性の最適
化などの目的でサマリウム、ビスマス、マンガン、ニオ
ブ、ランタン、プラセオ、ネオジウムなどの添加物を加
えることがある。
In order to obtain a predetermined relative permittivity within the above range of the relative permittivity, these materials are composed of a single material or a plurality of material systems, and are used for improving sinterability, optimizing temperature characteristics, and the like. In some cases, additives such as samarium, bismuth, manganese, niobium, lanthanum, praseo, and neodymium may be added.

【0028】特にεrが10以下の材料を用いることに
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1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。
Particularly, by using a material having an εr of 10 or less, the antenna gain and the frequency bandwidth can be increased. It can be.

【0029】また、εrが10〜30の材料を用いるこ
とにより、εrが10以下の材料の材料に比べて、基板
1の大きさを約半分にすることができ、ユーザーのニー
ズである基板1の小型化を実現することができる。
Further, by using a material having an εr of 10 to 30, the size of the substrate 1 can be reduced to about half as compared with a material having a εr of 10 or less. Can be downsized.

【0030】更に、εrが30〜60の材料を用いるこ
とにより、εrが30以下の材料の材料に比べて、基板
1の大きさを約半分にすることができ、ユーザーのニー
ズである基板の更なる小型化を実現することができる。
Further, by using a material having an εr of 30 to 60, the size of the substrate 1 can be reduced to about half of that of a material having an εr of 30 or less. Further miniaturization can be realized.

【0031】また、εrが60〜90の材料を用いるこ
とにより、εrが60以下の材料の材料に比べて、基板
1の大きさを約20%小型化することができる。
By using a material having an εr of 60 to 90, the size of the substrate 1 can be reduced by about 20% compared to a material having a εr of 60 or less.

【0032】更に、εrが90〜120の材料を用いる
ことにより、εrが90以下の材料の材料に比べて、基
板1の大きさを約25%小型化することができる。
Further, by using a material having an εr of 90 to 120, the size of the substrate 1 can be reduced by about 25% as compared with a material having a εr of 90 or less.

【0033】また、εrが120〜150の材料を用い
ることにより、εrが120以下の材料の材料に比べ
て、基板1の大きさを約25%小型化することができ
る。
Also, by using a material having an εr of 120 to 150, the size of the substrate 1 can be reduced by about 25% as compared with a material having a εr of 120 or less.

【0034】更に基板1の厚さもいずれの材料を用いて
も5mm以下とすることが可能であるので、基板1の小
型化・薄型化を実現でき、アンテナを製品へ内蔵化した
場合でも、大きな突起等ができることがない、使い勝手
のいいアンテナ内蔵製品とすることができる。
Further, since the thickness of the substrate 1 can be reduced to 5 mm or less using any material, the size and thickness of the substrate 1 can be reduced. A product with a built-in antenna that is easy to use and has no projection or the like can be obtained.

【0035】次に基板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。
Next, the shape of the substrate 1 is a square plate as shown in FIGS. 1, 2 and 3, or an elliptical plate or a polygonal plate (the cross section is triangular, square, pentagon...). It can be.

【0036】また、本実施の形態では、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。
In this embodiment, the characteristics can be made uniform or the characteristics can be stabilized by making the thickness of the substrate 1 uniform (the thickness of the center portion and the thickness of the end portion are substantially the same). Board 1 depending on the use situation, the type of machine used, etc.
May be varied between predetermined portions. That is, for example, a plurality of concave portions can be formed in the substrate 1, or the thickness of one end of the substrate 1 can be made thicker or thinner than the thickness of the opposite end.

【0037】更に、基板1の角部1cには面取り、テー
パー加工、段差加工などを施すことによって、基板1の
角部1c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。
Further, the corner 1c of the substrate 1 is chamfered, tapered, stepped, and the like, so that the corner 1c of the substrate 1 can be prevented from being greatly chipped or changing its characteristics.

【0038】従って、前述の様に、角部1cに予め、面
取りやテーパー加工、段差加工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1c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。
Therefore, as described above, if the corner 1c is previously subjected to chamfering, taper processing, step processing, or the like, the transmission or reception characteristics may be largely chipped in the corner 1c of the substrate 1 in the middle. Will hardly change.

【0039】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1c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、他の実施の形態とし
て、基板1の角部1cにC面取りやテーパー加工を施さ
ずに、基板1の角部1c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1cの大きな欠けを防
止できる。
At this time, it is preferable to perform C-chamfering in consideration of productivity and the ability to perform reliable corner processing.
At this time, the radius of the C chamfer is set to 0.1 mm or more (preferably 0.2 mm or more), so that even if a slight impact or the like is applied to the substrate 1, the corner 1 c of the substrate 1 is hardly chipped. However, even if a large shock or the like is applied so that the substrate 1 is chipped, only slight chipping occurs, and no significant change in transmission or reception characteristics occurs. The chamfering and tapering of the substrate 1
Whatever material the substrate 1 is made of, it is necessary. However, it is particularly effective when a ceramic which is relatively easily chipped as described above is used. Further, as another embodiment, an organic resin or the like for preventing chipping is provided on the corner 1c of the substrate 1 without performing the C-chamfering or tapering on the corner 1c of the substrate 1, thereby providing the corner 1c. Large chipping of 1c can be prevented.

【0040】より確実に生産性を向上させるためには段
差加工が有効である。基板1の主面1a及び1bと基板
側面との角部1cの一方または両方に階段状の段差を設
けることにより、基板角部のカケの防止に有効であると
ともに、成型金型に負担が掛かりにくいため、金型が長
持ちする、成形体強度が向上する、焼結性が向上するな
どの効果がみられるため、生産性を向上させることがで
きる。段差加工を施すときは、次の条件とすることによ
りより顕著な効果がみられる。
In order to more surely improve the productivity, step machining is effective. Providing a stepped step at one or both of the corners 1c between the main surfaces 1a and 1b of the substrate 1 and the side surface of the substrate 1 is effective in preventing chipping at the corners of the substrate, and increases the burden on the molding die. Since it is difficult to improve the durability of the mold, the strength of the molded body is improved, and the sinterability is improved, the productivity can be improved. When performing the step processing, a more remarkable effect can be obtained by setting the following conditions.

【0041】0.1mm≦A≦1.5mm 0.1mm≦B≦1.5mm 但し、Aは基板主面との段差の幅を表し、Bは基板側面
との段差の幅を表している。
0.1 mm ≦ A ≦ 1.5 mm 0.1 mm ≦ B ≦ 1.5 mm where A represents the width of the step with the main surface of the substrate, and B represents the width of the step with the side surface of the substrate.

【0042】また、基板1の幅をL1(cm)、長さを
L2(cm)、厚さをL3(cm)とした時に、下記条
件を満たすことによって、アンテナを送受信装置に内蔵
または、回路基板等に張り付けること等ができ、外部に
大きくアンテナ部が突出したり、露出することがない。
When the width of the substrate 1 is L1 (cm), the length is L2 (cm), and the thickness is L3 (cm), the antenna satisfies the following conditions, so that the antenna is built in the transmitting / receiving device or the circuit is The antenna portion can be attached to a substrate or the like, so that the antenna portion does not protrude greatly or is exposed to the outside.

【0043】λ/(3×εr1/2)≦L1、L2≦λ/
(1.3×εr1/2) λ/(30×εr1/2)≦L3≦λ/(4×εr1/2) 但し、λ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(cm)、εrは基板材料の比誘電率を
表している。
Λ / (3 × εr 1/2 ) ≦ L1, L2 ≦ λ /
(1.3 × εr 1/2 ) λ / (30 × εr 1/2 ) ≦ L3 ≦ λ / (4 × εr 1/2 ) where λ is the free space wavelength at the center frequency when operating the antenna ( cm) and εr represent the relative dielectric constant of the substrate material.

【0044】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である。
In FIGS. 1, 2, and 3, reference numeral 2 denotes a rectangular radiation electrode formed on the main surface 1a of the substrate 1, and reference numeral 3 denotes a ground electrode formed on the main surface 1b of the substrate 1.

【0045】放射電極2,アース電極3(以下、各電極
と略す)は、Ag,Au,Cu、Pdなどの抵抗率が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
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や保護膜を形成しても良
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。
The radiation electrode 2 and the ground electrode 3 (hereinafter, abbreviated as respective electrodes) have a resistivity of 1 such as Ag, Au, Cu, and Pd.
× 10 −4 Ωcm or less of a metal material alone, an alloy thereof, or another metal (Ti, Ni
Etc.) are used. Among these materials,
In particular, Ag or an alloy of Ag and another metal material is preferably used because it is very excellent in characteristics and workability when forming each electrode. Further, each electrode may be formed of one layer, or may be formed of two or more layers. That is, a film of another metal material is formed as a buffer layer between the substrate 1 and each electrode for the purpose of improving adhesion strength or the like, or for the purpose of protecting each electrode on each electrode. Alternatively, a metal material or a protective film having good corrosion resistance may be formed. Further, each electrode may contain at least one of oxygen, nitrogen and carbon as an impurity to such an extent that characteristics are not affected.

【0046】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
ッキ法を用いた方が好ましく、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。
The electrodes and the like are formed by a printing method, a plating method, a sputtering method, or the like. In particular, when each electrode is formed to be relatively thin, it is preferable to use a sputtering method or a plating method, and when it is formed to be relatively thick, it is preferable to use a printing method. In the case of the present embodiment, the printing method is used because the productivity is good. Specifically, a paste in which metal particles such as Ag, a glass frit, a solvent, and the like were mixed was applied on the substrate 1 in a predetermined shape, and heat treatment was applied to form each electrode.

【0047】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、
振動や衝撃など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、好ましくし1μm〜40μmの範囲
で電極を形成することが望ましい。このような条件で電
極を形成することにより、電極の剥離などの発生を確実
に防止することができる。
The thickness of each electrode is 0.01 μm to 50 μm.
μm (preferably 1 μm to 40 μm). When the film thickness of each electrode is 0.01 μm or less, the gain of the antenna may be reduced because it is thinner than the skin depth, and when the film thickness of each electrode is 50 μm or more, the electrode is easily peeled, In addition, problems such as an increase in cost occur. Furthermore, in the case of antennas for vehicles,
Preferably, the electrodes are formed in a range of preferably 1 μm to 40 μm so as to withstand use in a poor environment where vibration and impact always exist. By forming the electrode under such conditions, it is possible to reliably prevent the occurrence of peeling of the electrode and the like.

【0048】また、一般的な放射電極の形状は、送受信
するべき電波の種類によって異なるが、右旋回円偏波ア
ンテナの場合、図1に示すような縮退分離素子(三角形
の切り欠き部)を有する方形状の他に、図4〜6に示す
ような長方形や、楕円形,縮退分離素子付き円形等の
他、円偏波条件を満たす多角形状(断面が三角形,四角
形,五角形・・・・・)とすることができる。
The shape of a general radiating electrode differs depending on the type of radio wave to be transmitted and received. In the case of a right-turn circularly polarized antenna, a degenerate separation element (triangular cutout) as shown in FIG. In addition to the rectangular shape having the shape, a rectangular shape as shown in FIGS. 4 to 6, an elliptical shape, a circular shape with a degenerate separation element, and a polygonal shape (a cross section of a triangle, a square, a pentagon,...・ ・)

【0049】4aは給電ピンで、給電ピン4aは、右旋
回円偏波を送受信するための給電手段を構成している。
さらに、給電ピン4aは,FeやCu等の導電材料で構
成されており、更に、放射電極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4a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。
Reference numeral 4a denotes a power supply pin, and the power supply pin 4a constitutes power supply means for transmitting and receiving right-handed circularly polarized waves.
Further, the power supply pin 4a is formed of a conductive material such as Fe or Cu, and further has a conductive metal film such as solder formed on the surface thereof in order to improve the bonding property with the radiation electrode 2 and the like. May be. Further, in order to improve the corrosion resistance and the like of the power supply pin 4a, a material having high corrosion resistance made of Au, Ni, Ti or the like may be coated.

【0050】給電ピン4aは基板1に設けられた貫通孔
1d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4a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4a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
ことによって基板1に固定している。
The power supply pin 4 a is inserted into a through hole 1 d provided in the substrate 1, one end of which is electrically connected to the radiation electrode 2 and does not contact the ground electrode 3. Earth electrode 3
In order to reduce the probability of contact between the ground electrode 3 and the power supply pin 4a, a cutout portion 3a is provided in a portion of the ground electrode 3 around the through hole 1d. The power supply pin 4a and the radiation electrode 2 are fixed to the substrate 1 by bonding to each other with a conductive bonding material such as solder or a conductive organic bonding material.

【0051】また、給電ピン4aを設ける位置(給電ピ
ン4aの中心、もしくは貫通孔1dの中心)を調整する
ことによって、アンテナ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。すなわち、
放射電極の中心を原点とすると給電ピンの位置の原点に
対する距離Z0は、下記条件を満たすことが好ましい。
Further, by adjusting the position at which the power supply pin 4a is provided (the center of the power supply pin 4a or the center of the through hole 1d), it is possible to prevent impedance mismatching of the antenna and prevent deterioration of characteristics. . That is,
Assuming that the center of the radiation electrode is the origin, the distance Z0 of the position of the feed pin to the origin preferably satisfies the following condition.

【0052】 縮退分離素子(切り欠き部)付き方形放射電極(図1)の場合、 放射電極の辺長をZ1とした時、 Z0≦0.25×Z1 長方形放射電極(図4)の場合、 放射電極の対角線長をZ2とした時、Z0≦0.30×Z2 楕円形放射電極(図5)の場合、 放射電極の長円方向の軸長Z31と短円方向の軸長Z32の平均値をZ3 とした時、 Z0≦0.30×Z3 縮退分離素子(切り欠き部)付き円形放射電極(図6)の場合、 放射電極の辺長をZ4とした時、 Z0≦0.25×Z4 等である。放射電極形状は、上記4種類に限らないた
め、全てを網羅できないが、以上のようなインピーダン
ス調整によって、通常、高周波回路において設計される
50Ωでのインピーダンスマッチングを行うことができ
る。これによって、アンテナのインピーダンスの不整合
による損失を防止し、送受信特性の劣化を防止すること
ができる。
In the case of a rectangular radiation electrode with a degenerate separation element (notch) (FIG. 1), when the side length of the radiation electrode is Z1, Z0 ≦ 0.25 × Z1 In the case of a rectangular radiation electrode (FIG. 4) When the diagonal length of the radiation electrode is Z2, Z0 ≦ 0.30 × Z2 In the case of an elliptical radiation electrode (FIG. 5), the average value of the axial length Z31 in the elliptical direction and the axial length Z32 in the short circular direction of the radiation electrode Z0 ≦ 0.30 × Z3 In the case of a circular radiating electrode (FIG. 6) with a degenerate separation element (notch), when the side length of the radiating electrode is Z4, Z0 ≦ 0.25 × Z4 And so on. Since the shape of the radiation electrode is not limited to the above four types, it is not possible to cover all the shapes. However, by the above-described impedance adjustment, impedance matching at 50Ω normally designed in a high-frequency circuit can be performed. As a result, it is possible to prevent the loss due to the impedance mismatch of the antenna and prevent the deterioration of the transmission / reception characteristics.

【0053】次に共振周波数f0を調整する方法につい
て説明する。共振周波数は、放射電極の寸法、基板の厚
み、比誘電率等から決まり大略以下のような式に従う。
Next, a method of adjusting the resonance frequency f0 will be described. The resonance frequency is determined by the dimensions of the radiation electrode, the thickness of the substrate, the relative dielectric constant, and the like, and generally follows the following equation.

【0054】 方形の場合 L=C/(2×F×√εr) 円形の場合 R=1.841×C/(2×π×F×√
εr) Lは方形放射電極の辺長、Rは円形放射電極の半径、C
は光速、Fは共振周波数、εrは基板の比誘電率であ
る。
In the case of a square L = C / (2 × F × √εr) In the case of a circle R = 1.841 × C / (2 × π × F × √)
εr) L is the side length of the rectangular radiation electrode, R is the radius of the circular radiation electrode, C
Is the speed of light, F is the resonance frequency, and εr is the relative dielectric constant of the substrate.

【0055】上式は、大略の寸法を表すものであり、実
際には、基板の厚み、誘電体の材料特性などの効果を考
慮して最適な寸法が得られる。
The above equation represents a rough dimension, and in practice, an optimum dimension can be obtained in consideration of effects such as the thickness of the substrate and the material characteristics of the dielectric.

【0056】例えば、共振周波数f0を高くする場合に
は、図1に示すZ1を短くすることによって行うことが
でき、Z1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。また、周波数帯域幅を大きくとる
ためには縮退分離素子(切り欠き部)の面積を大きくす
ればよい。しかし、縮退分離素子を大きくしすぎるとイ
ンピーダンスの整合が取れなくなる。従って、縮退分離
素子の大きさは、全放射電極の面積に対して20%以
下、好ましくは、1%以上10%以下にするのが望まし
い。
For example, the resonance frequency f0 can be increased by shortening Z1 shown in FIG. 1. By increasing Z1, the resonance frequency f0 can be lowered. In order to increase the frequency bandwidth, the area of the degenerate separation element (notch) may be increased. However, if the degenerate separation element is too large, impedance matching cannot be achieved. Therefore, it is desirable that the size of the degenerate separation element be 20% or less, preferably 1% or more and 10% or less with respect to the area of all the radiation electrodes.

【0057】この間の事情は、図4〜6に示す他の形状
の放射電極についても同様である。図4は本発明の一実
施の形態におけるアンテナを示す表面斜視図、図5は本
発明の一実施の形態におけるアンテナを示す表面斜視
図、図6は本発明の一実施の形態におけるアンテナを示
す表面斜視図である。
The same applies to the radiation electrodes of other shapes shown in FIGS. FIG. 4 is a front perspective view showing an antenna according to one embodiment of the present invention, FIG. 5 is a front perspective view showing an antenna according to one embodiment of the present invention, and FIG. 6 shows an antenna according to one embodiment of the present invention. It is a surface perspective view.

【0058】図4の長方形放射電極の場合は、以下の通
りである。すなわち長方形の短辺を一辺とする正方形を
主放射電極と考え、その他の部分を縮退分離素子、そし
て、この主放射電極と縮退分離素子を合わせたものが全
放射電極と考える。この時、全放射電極の面積に対して
縮退分離素子の面積は、20%以下、好ましくは、1%
以上10%以下にするのが望ましい。
The case of the rectangular radiation electrode of FIG. 4 is as follows. That is, a square having a short side of the rectangle as one side is considered as a main radiation electrode, the other part is considered as a degenerate separation element, and a combination of the main radiation electrode and the degenerate separation element is considered as a total radiation electrode. At this time, the area of the degenerate separation element is not more than 20%, preferably 1% with respect to the area of all the radiation electrodes.
It is desirable to set it to 10% or more.

【0059】このように、縮退分離素子は、図1のよう
に切り欠くことによっても構成でき、図4のように加え
ることによっても構成できる。例えば、正方形や円形の
主放射電極に、長方形や三角形等の縮退分離素子を追加
しても良い。この時、縮退分離素子の面積が、全放射電
極の20%以下、好ましくは、1%以上10%以下であ
るのは上記の場合と同様である。
As described above, the degenerate separation element can be formed by notching as shown in FIG. 1 or by adding it as shown in FIG. For example, a degenerate separation element such as a rectangle or a triangle may be added to a square or circular main radiation electrode. At this time, the area of the degenerate separation element is 20% or less of all the radiation electrodes, preferably 1% or more and 10% or less, as in the above case.

【0060】図5の楕円形放射電極の場合は、楕円形の
短軸を一辺とする円形を主放射電極と考え、その他の部
分を縮退分離素子、そして、この主放射電極と縮退分離
素子を合わせたものが全放射電極と考えれば良い。この
時、全放射電極の面積に対して縮退分離素子の面積は、
20%以下、好ましくは、1%以上10%以下にするの
が望ましいのは長方形の場合と同様である。
In the case of the elliptical radiating electrode shown in FIG. 5, a circle having the short axis of the ellipse as one side is considered as the main radiating electrode, and the other parts are degenerated separation elements. The combination may be considered as a total radiation electrode. At this time, the area of the degenerate separation element with respect to the area of all the radiation electrodes is
It is desirable to set it to 20% or less, preferably 1% to 10% as in the case of a rectangular shape.

【0061】図6の縮退分離素子(切り欠き部)付き円
形放射電極の場合は、図1の場合と同様であり、全放射
電極の面積に対して縮退分離素子の面積は、20%以
下、好ましくは、1%以上10%以下にするのが望まし
い。
The case of the circular radiating electrode with the degenerate separation element (notch portion) shown in FIG. 6 is the same as that of FIG. 1, and the area of the degenerate separation element is 20% or less of the area of all the radiation electrodes. Preferably, it is desirable to be 1% or more and 10% or less.

【0062】上記は、右旋回円偏波アンテナの例を示し
たものであるが、左旋回円偏波の場合は、放射電極中心
部を軸に給電ピン4aの挿入用貫通孔1dを90゜(ー
90゜でもよい)回転させた位置に設けたものであり、
その他右旋回円偏波と同様である。
The above description is an example of a right-handed circularly polarized antenna. In the case of a left-handed circularly polarized antenna, the insertion through-hole 1d for inserting the feed pin 4a is set to 90 around the center of the radiation electrode. It is provided at a position rotated by ゜ (or -90 °).
Others are the same as the right-handed circularly polarized waves.

【0063】また、直線偏波の場合、右旋回円偏波の縮
退分離素子のない、方形、または円形、楕円形、多角形
(三角形、四角形、五角形・・・)の電極を有してお
り、他は右旋回円偏波アンテナと同様である。
In the case of linear polarization, there is provided a square, circular, elliptical, polygonal (triangular, quadrangular, pentagonal, etc.) electrode without a degenerate separation element for right-handed circularly polarized wave. Others are the same as the right-handed circularly polarized antenna.

【0064】次に、本実施の形態における、アンテナの
回路基板への取付の一例について、図7を参照して説明
する。図7は本発明の他の実施の形態におけるアンテナ
を示す斜視図である。
Next, an example of attaching an antenna to a circuit board in this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a perspective view showing an antenna according to another embodiment of the present invention.

【0065】まず、鉄板、銅板、アルミ板等の導電性平
板5に給電ピン4aが電気的に絶縁されて貫通するのに
十分な貫通孔を設けると共に、回路基板6に給電ピン4
aを挿入する挿入孔を設け、この導電性平板5をはさむ
ように、回路基板6の挿入孔にアンテナの給電ピン4a
を挿入する。すなわち、アンテナのアース電極3、回路
基板6が、それぞれ導電性平板5と対向するようにアン
テナを載置する。そして、回路基板6のアンテナ及び導
電性平板を載置した側と反対側の面に形成された給電配
線と給電ピン4a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アンテナと導電性平板及
び導電性平板と回路基板との間に設けてもよい。また、
アンテナ及び回路基板を導電性平板に固定する際に、簡
単かつ精度良く位置決めを行えるよう平板に凸部を設け
ても良い。凸部は、製作上の平易さを考慮して、図8に
示すような半抜き、切り曲げ等により構成するのが望ま
しい。導電性の平板は小型化を目的として省くことも可
能である。この時アンテナの指向特性は無指向性に近く
なる。例えば、携帯電話に内蔵する場合は無指向性が好
ましい場合が多く、小型と相まってより好適に使用され
る。また、回路基板を外部からの電波や輻射などによっ
て影響されないように、これらの導電性平板、磁性平
板、複合平板などを用いてボックス状に覆い、シールド
することが望ましい。
First, a feeder pin 4a is provided in a conductive flat plate 5 such as an iron plate, a copper plate, an aluminum plate or the like with a through hole sufficient for the power supply pin 4a to be electrically insulated therethrough.
is provided in the insertion hole of the circuit board 6 so that the conductive plate 5 is sandwiched therebetween.
Insert That is, the antenna is placed so that the ground electrode 3 and the circuit board 6 of the antenna face the conductive flat plate 5, respectively. Then, the power supply wiring formed on the surface of the circuit board 6 opposite to the side on which the antenna and the conductive flat plate are mounted and the power supply pin 4a are respectively bonded using a bonding material such as solder. At this time, in order to improve the mounting strength,
A double-sided tape or an organic adhesive may be provided between the antenna and the conductive flat plate and between the conductive flat plate and the circuit board. Also,
When the antenna and the circuit board are fixed to the conductive flat plate, a convex portion may be provided on the flat plate so that positioning can be performed easily and accurately. It is desirable that the convex portion is formed by half blanking, cutting and bending as shown in FIG. 8 in consideration of simplicity in manufacturing. The conductive flat plate can be omitted for the purpose of miniaturization. At this time, the directional characteristics of the antenna are close to non-directionality. For example, when incorporated in a mobile phone, omnidirectionality is often preferred, and it is more suitably used in combination with the small size. In addition, it is desirable that the circuit board be covered and shielded in a box shape using such a conductive flat plate, a magnetic flat plate, a composite flat plate, or the like so as not to be affected by external radio waves or radiation.

【0066】次に、他の実施の形態について、図9を参
照して説明する。まず、鉄板、銅板、アルミ板等の導電
性平板7に回路基板6が収納されるに十分な貫通孔を設
けると共に、回路基板6に給電ピン4aを挿入する挿入
孔を設け、この導電性平板7に落とし込むようにアンテ
ナのアース電極3と対向して、回路基板6の挿入孔にア
ンテナの給電ピン4aを挿入する。すなわち、アンテナ
のアース電極3と回路基板6が、導電性平板7の内側で
対向するようにアンテナを載置する。この時、回路基板
は、アンテナの基板1より十分に小さく、回路基板と導
電性平板がアンテナ基板のアース電極面において、十分
固定できるようにしなければならない。そして、回路基
板6のアンテナを載置した側と反対側の面に形成された
給電配線と給電ピン4a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アンテナと導電性
平板及びアンテナと回路基板との間に設けてもよい。ま
た、導電性平板上にアンテナを固定するための凸部を設
けることは、前記の実施の形態と同様である。
Next, another embodiment will be described with reference to FIG. First, a conductive plate 7 such as an iron plate, a copper plate, or an aluminum plate is provided with a through hole sufficient to accommodate the circuit board 6, and an insertion hole for inserting the power supply pin 4 a is provided in the circuit board 6. 7, the power supply pin 4 a of the antenna is inserted into the insertion hole of the circuit board 6 so as to face the ground electrode 3 of the antenna. That is, the antenna is placed so that the ground electrode 3 of the antenna and the circuit board 6 face each other inside the conductive flat plate 7. At this time, the circuit board must be sufficiently smaller than the antenna board 1 so that the circuit board and the conductive flat plate can be sufficiently fixed on the ground electrode surface of the antenna board. Then, the power supply wiring formed on the surface of the circuit board 6 opposite to the side on which the antenna is mounted is connected to the power supply pin 4a using a bonding material such as solder. At this time, a double-sided tape, an organic adhesive, or the like may be provided between the antenna and the conductive flat plate and between the antenna and the circuit board in order to improve the mounting strength. Further, providing a convex portion for fixing the antenna on the conductive flat plate is the same as in the above embodiment.

【0067】以上の様に構成されたアンテナは、非常に
小型・高性能であり、広い送受信エリアをカバーできる
人工衛星による無線データの送受信に好適な性能を有し
ている。そのようすを図10、11に示す。図10,1
1は、本発明のアンテナの送受信特性を示す図である。
半球状の指向性、広帯域で高い送受信利得を有している
ことがわかる。このように、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。
The antenna configured as described above is extremely small and high-performance, and has a performance suitable for transmitting and receiving wireless data by an artificial satellite capable of covering a wide transmitting and receiving area. Such a situation is shown in FIGS. Figures 10 and 1
FIG. 1 is a diagram showing transmission / reception characteristics of the antenna of the present invention.
It can be seen that the antenna has hemispherical directivity and high transmission / reception gain in a wide band. As described above, since the transmission / reception characteristics are very good, it is possible to perform good data exchange and the like, and it is extremely unlikely that a data transfer error occurs.

【0068】次に、上述のアンテナを用いた応用例につ
いて説明する。図12は本発明の一実施の形態における
アンテナを用いた無線受信装置を示す図であり、図12
において、8は無線でデータを送信してくる人工衛星で
あり、9の上述のアンテナを備えた無線受信装置、受信
したデータを信号処理して音声や映像信号に変換する信
号処理部、音声や映像を出力するスピーカーやディスプ
レイ等からなる無線受信装置である。
Next, an application example using the above-described antenna will be described. FIG. 12 is a diagram showing a radio receiving apparatus using an antenna according to an embodiment of the present invention.
In the figure, reference numeral 8 denotes an artificial satellite for transmitting data wirelessly, a wireless receiving device 9 having the above-mentioned antenna, a signal processing unit for processing received data to convert the data into audio and video signals, This is a wireless receiving device including a speaker, a display, and the like that output images.

【0069】また、以上の様に構成された無線受信装置
9では、アンテナを非常に小型化することができ、しか
も人工衛星8から到来する電波を効率良く受信すること
ができるので、地上のどのような場所に無線受信装置9
を配置しても、データ通信を確実に行うことができる。
In the radio receiving apparatus 9 configured as described above, the antenna can be made very small and the radio wave coming from the artificial satellite 8 can be efficiently received. Wireless receiver 9 in such a place
, Data communication can be reliably performed.

【0070】[0070]

【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、放射電極と電気的に接合し、
アース電極とは非接触に給電手段を備え、給電手段が右
旋回円偏波、左旋回円偏波、直線偏波(水平偏波、垂直
偏波)のいずれか1つからなる電波の送受信を行えるよ
うにし、アンテナ基板として比誘電率が6〜150の範
囲で、基板素体及び電極の作製条件を適切に選択するこ
とによりアンテナの小型・高性能化を図ることができ
た。
According to the present invention, a ground electrode and a radiation electrode are provided on both surfaces of a substrate, respectively, and are electrically connected to the radiation electrode.
Power supply means is provided in non-contact with the ground electrode, and the power supply means transmits and receives radio waves composed of any one of right-handed circularly polarized light, left-handed circularly polarized light, and linearly polarized light (horizontally polarized light, vertically polarizedly polarized light). The size and performance of the antenna can be improved by appropriately selecting the conditions for forming the substrate element and the electrode within the range of the relative dielectric constant of 6 to 150 as the antenna substrate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態におけるアンテナを示す
表面斜視図
FIG. 1 is a front perspective view showing an antenna according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施の形態におけるアンテナを示す
裏面斜視図
FIG. 2 is a rear perspective view showing the antenna according to the embodiment of the present invention;

【図3】本発明の一実施の形態におけるアンテナを示す
断面図
FIG. 3 is a sectional view showing an antenna according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施の形態におけるアンテナを示す
表面斜視図
FIG. 4 is a front perspective view showing an antenna according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施の形態におけるアンテナを示す
表面斜視図
FIG. 5 is a front perspective view showing an antenna according to an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施の形態におけるアンテナを示す
表面斜視図
FIG. 6 is a front perspective view showing an antenna according to an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の他の実施の形態におけるアンテナを示
す斜視図
FIG. 7 is a perspective view showing an antenna according to another embodiment of the present invention.

【図8】本発明の他の実施の形態におけるアンテナを示
す斜視図
FIG. 8 is a perspective view showing an antenna according to another embodiment of the present invention.

【図9】本発明の他の実施の形態におけるアンテナを示
す斜視図
FIG. 9 is a perspective view showing an antenna according to another embodiment of the present invention.

【図10】本発明のアンテナの送受信特性を示す図FIG. 10 is a diagram showing transmission / reception characteristics of the antenna according to the present invention;

【図11】本発明のアンテナの送受信特性を示す図FIG. 11 is a diagram showing transmission / reception characteristics of the antenna of the present invention.

【図12】本発明の一実施の形態におけるアンテナを用
いた無線受信装置を示す図
FIG. 12 is a diagram showing a wireless reception device using an antenna according to one embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 1a,1b 主面 1c 角部 1d 貫通孔 2 放射電極 3 アース電極 3a 切り欠き部 4a,4b 給電ピン 5,7 導電性平板 6 回路基板 8 人工衛星 9 無線受信装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 1a, 1b Main surface 1c Corner 1d Through-hole 2 Radiation electrode 3 Ground electrode 3a Notch 4a, 4b Feeding pin 5,7 Conductive flat plate 6 Circuit board 8 Artificial satellite 9 Radio receiver

───────────────────────────────────────────────────── 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 (72)発明者 藤丸 琢也 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) 5J021 AA09 AB06 CA03 FA24 FA25 FA26 FA32 HA03 HA04 HA05 HA07 JA07 5J045 AA06 AB05 DA10 EA08 LA01 LA03 MA07 NA02 NA06 5J046 AA03 AA05 AA07 AA19 AB03 AB13 PA07 TA05 UA08  ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Atsushi Yoshinomoto, Inventor 1006 Kadoma, Kazuma, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Yoshio Onaka 1006, Kadoma, Kazuma, Kadoma, Osaka Pref. In-company (72) Inventor Takuya Fujimaru 1006 Kadoma, Kadoma, Osaka Pref.F-term (reference) in Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. NA06 5J046 AA03 AA05 AA07 AA19 AB03 AB13 PA07 TA05 UA08

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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を備えたことを特徴と
するアンテナ。
A substrate, a radiating electrode provided on one main surface of the substrate, a ground electrode provided on the other main surface of the substrate, and an earth electrode electrically connected to the radiating electrode. Is an antenna provided with a power supply means provided in a non-contact manner.
【請求項2】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記載のアンテナ。
2. The antenna according to claim 1, wherein the relative permittivity εr of the substrate is 6 or more and 150 or less.
【請求項3】基板材料が、フォルステライト系セラミッ
ク、アルミナ系セラミック、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−ジルコニア系セラミック、
鉛−カルシウム−鉄−ニオブ系セラミック、鉛−カルシ
ウム−マグネシウム−ニオブ系セラミックなど材料系の
少なくとも1種類の材料系からなることを特徴とした前
記請求項1〜2記載のアンテナ。
3. The substrate material is forsterite ceramic, alumina ceramic, calcium titanate ceramic, magnesium titanate ceramic, zirconia-tin-titanium ceramic, barium titanate ceramic, lead-calcium-zirconia ceramic. ceramic,
3. The antenna according to claim 1, wherein the antenna is made of at least one material selected from the group consisting of a lead-calcium-iron-niobium ceramic and a lead-calcium-magnesium-niobium ceramic.
【請求項4】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1〜3いずれか1記載のアンテナ。
4. The antenna according to claim 1, wherein the surface roughness of the substrate is 10 μm or less.
【請求項5】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〜
4いずれか1記載のアンテナ。
5. The method according to claim 1, wherein the substrate is made of ceramic and has a sintered density of 92% or more.
4. The antenna according to any one of 4.
【請求項6】基板の角部に面取り加工、テーパー加工、
段差加工の少なくとも一つを施すことを特徴とする請求
項1〜5いずれか1記載のアンテナ。
6. A chamfering process, a tapering process, and the like at a corner of a substrate.
The antenna according to claim 1, wherein at least one of step processing is performed.
【請求項7】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6記載のアンテナ。
7. The antenna according to claim 6, wherein the C chamfering is adopted as the chamfering, and R of the C chamfering is set to 0.1 mm or more.
【請求項8】給電手段として給電ピンを用い、基板に貫
通孔を設け、前記貫通孔内に前記給電ピンを挿入すると
ともに、前記給電ピンと放射電極を接合するとともに前
記給電ピンとアース電極は非接触としたことを特徴とす
る請求項1〜7いずれか1記載のアンテナ。
8. A power supply pin is used as a power supply means, a through hole is provided in a substrate, the power supply pin is inserted into the through hole, the power supply pin and the radiation electrode are joined, and the power supply pin and the ground electrode are not in contact with each other. The antenna according to any one of claims 1 to 7, wherein:
【請求項9】請求項1〜8に記載してなる前記アンテナ
と、前記アンテナの接地電極に接して前記アンテナを保
持するとともに裏面側にローノイズアンプ回路を構成す
る基板を持ち、前記ローノイズアンプ基板への電源供
給、入出力信号の授受を行う同軸ケーブルを備える構成
としたことを特徴とするアンテナ。
9. The low-noise amplifier substrate, comprising: the antenna according to claim 1; and a substrate that contacts the ground electrode of the antenna to hold the antenna and that forms a low-noise amplifier circuit on the back side. An antenna characterized by comprising a coaxial cable for supplying power to and supplying input / output signals to and from the antenna.
【請求項10】請求項1〜8に記載してなる前記アンテ
ナと、前記アンテナの接地電極に接して前記アンテナを
保持する平板と、前記平板のもう一方の裏面側にローノ
イズアンプ基板を接合し、前記ローノイズアンプ基板へ
の電源供給、入出力信号の授受を行う同軸ケーブルを備
える構成としたことを特徴とするアンテナ。
10. The antenna according to claim 1, further comprising: a flat plate for holding said antenna in contact with a ground electrode of said antenna; and a low-noise amplifier substrate on the other back side of said flat plate. And a coaxial cable for supplying power to the low-noise amplifier board and transmitting and receiving input / output signals.
【請求項11】前記平板上の一方の面に請求項1〜8に
記載のアンテナを固定する際の位置決め用の凸部を設
け、前記平板上の他方の面に前記ローノイズアンプ基板
を固定する際の位置決め用凸部を設けたことを特徴とす
る請求項9記載のアンテナ。
11. A positioning projection for fixing the antenna according to claim 1 is provided on one surface of said flat plate, and said low noise amplifier board is fixed on the other surface of said flat plate. The antenna according to claim 9, further comprising a positioning protrusion.
【請求項12】前記平板上の一方の面に請求項1〜8に
記載のアンテナを固定する際、及び、前記平板上の他方
の面に前記ローノイズアンプ基板を固定する際に両面テ
ープ、または、有機接着剤を用いたことを特徴とする請
求項9〜11いずれか1記載のアンテナ。
12. A double-sided tape when fixing the antenna according to claim 1 on one surface on the flat plate and fixing the low-noise amplifier board on the other surface on the flat plate. The antenna according to any one of claims 9 to 11, wherein an organic adhesive is used.
【請求項13】前記平板上に前記ローノイズアンプ基板
を直接請求項1〜8記載のアンテナに固定できるよう開
口部を設け、さらに前記平板上の一方の面に請求項1〜
8に記載のアンテナを固定する際の位置決め用の凸部を
設け、前記平板と請求項1〜8記載のアンテナを固定す
る際に両面テープ、または、有機接着剤を用いたことを
特徴とする請求項9記載のアンテナ。
13. An opening is provided on the flat plate so that the low-noise amplifier board can be directly fixed to the antenna according to any one of claims 1 to 8, and further, on one surface of the flat plate.
A projection for positioning when fixing the antenna according to claim 8 is provided, and a double-sided tape or an organic adhesive is used when fixing the flat plate and the antenna according to claim 1 to 8. An antenna according to claim 9.
【請求項14】前記ローノイズアンプ基板を金属等の良
導体からなる箱形のシールドケースで覆ったことを特徴
とする請求項9〜13いずれか1記載のアンテナ。
14. The antenna according to claim 9, wherein said low-noise amplifier board is covered with a box-shaped shield case made of a good conductor such as metal.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100395267B1 (en) * 2001-03-27 2003-08-21 (주) 코산아이엔티 Microstrip antenna
WO2003105278A1 (en) * 2002-06-11 2003-12-18 日本板硝子株式会社 Plane antenna and its designing method
KR100464863B1 (en) * 2001-12-20 2005-01-05 주식회사 선우커뮤니케이션 Frequency response character control method for dielectric ceramic antenna, antenna device using the same method
JP2010068274A (en) * 2008-09-11 2010-03-25 Sumitomo Electric Ind Ltd Patch antenna, light, and traffic light
CN101740870A (en) * 2009-12-28 2010-06-16 中国电子科技集团公司第二十六研究所 Miniaturized single feed point dual-frequency and dual-polarization microstrip antenna
JP2013042252A (en) * 2011-08-12 2013-02-28 Casio Comput Co Ltd Patch antenna apparatus and radio wave receiver
JP2015159597A (en) * 2015-04-22 2015-09-03 カシオ計算機株式会社 Patch antenna device and radio wave reception equipment

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100395267B1 (en) * 2001-03-27 2003-08-21 (주) 코산아이엔티 Microstrip antenna
KR100464863B1 (en) * 2001-12-20 2005-01-05 주식회사 선우커뮤니케이션 Frequency response character control method for dielectric ceramic antenna, antenna device using the same method
WO2003105278A1 (en) * 2002-06-11 2003-12-18 日本板硝子株式会社 Plane antenna and its designing method
US7227500B2 (en) 2002-06-11 2007-06-05 Nippon Sheet Glass Company, Limited Planar antenna and method for designing the same
JP2010068274A (en) * 2008-09-11 2010-03-25 Sumitomo Electric Ind Ltd Patch antenna, light, and traffic light
CN101740870A (en) * 2009-12-28 2010-06-16 中国电子科技集团公司第二十六研究所 Miniaturized single feed point dual-frequency and dual-polarization microstrip antenna
CN101740870B (en) * 2009-12-28 2013-04-24 中国电子科技集团公司第二十六研究所 Miniaturized single feed point dual-frequency and dual-polarization microstrip antenna
JP2013042252A (en) * 2011-08-12 2013-02-28 Casio Comput Co Ltd Patch antenna apparatus and radio wave receiver
JP2015159597A (en) * 2015-04-22 2015-09-03 カシオ計算機株式会社 Patch antenna device and radio wave reception equipment

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