JP2001036322A - 誘電体アンテナ - Google Patents
誘電体アンテナInfo
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- JP2001036322A JP2001036322A JP11205413A JP20541399A JP2001036322A JP 2001036322 A JP2001036322 A JP 2001036322A JP 11205413 A JP11205413 A JP 11205413A JP 20541399 A JP20541399 A JP 20541399A JP 2001036322 A JP2001036322 A JP 2001036322A
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- antenna
- electrode
- strip
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小形でありながらも、誘電体アンテナとして
の性能劣化を防ぐ。 【解決手段】 平面状に形成された誘電体の底面もしく
は側面に給電端子が設けられ、同誘電体の上面に帯状の
アンテナ電極が形成され、さらに、給電端子とアンテナ
電極が誘電体の内部もしくは側面を通って接続されてい
る誘電体アンテナにおいて、平面状の誘電体１を高誘電
率を有するセラミックスによって形成し、且つ、帯状の
アンテナ電極２，２’をパターンの異なる複数のスパイ
ラル状、あるいは同一のパターンの複数のスパイラル状
に形成した誘電体アンテナ。
の性能劣化を防ぐ。 【解決手段】 平面状に形成された誘電体の底面もしく
は側面に給電端子が設けられ、同誘電体の上面に帯状の
アンテナ電極が形成され、さらに、給電端子とアンテナ
電極が誘電体の内部もしくは側面を通って接続されてい
る誘電体アンテナにおいて、平面状の誘電体１を高誘電
率を有するセラミックスによって形成し、且つ、帯状の
アンテナ電極２，２’をパターンの異なる複数のスパイ
ラル状、あるいは同一のパターンの複数のスパイラル状
に形成した誘電体アンテナ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波、準マイク
ロ波、マイクロ波、ミリ波の無線通信に使用される誘電
体アンテナに関する。
ロ波、マイクロ波、ミリ波の無線通信に使用される誘電
体アンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】係る誘電体アンテナとしては、例えば、
特開平１０−１７３４３４号公報、特開平１０−２４７
８０７号公報、特開平１０−３０３６１２号公報等に開
示されているようにブロック状または平面状の誘電体
と、この誘電体の底面に形成されたグランド電極と給電
端子が形成されており、誘電体の上面に形成された帯状
のアンテナ電極が形成されており、さらに、給電端子と
アンテナ電極は誘電体の内部を通って接続されている構
造となっており、誘電体を主な放射素子としたことによ
って周波数上昇によるアンテナ効率の低下を改善したも
のである。
特開平１０−１７３４３４号公報、特開平１０−２４７
８０７号公報、特開平１０−３０３６１２号公報等に開
示されているようにブロック状または平面状の誘電体
と、この誘電体の底面に形成されたグランド電極と給電
端子が形成されており、誘電体の上面に形成された帯状
のアンテナ電極が形成されており、さらに、給電端子と
アンテナ電極は誘電体の内部を通って接続されている構
造となっており、誘電体を主な放射素子としたことによ
って周波数上昇によるアンテナ効率の低下を改善したも
のである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の誘電
体アンテナには、改善すべき多くの課題がある。例え
ば、従来の誘電体アンテナには、パッチ型、平面積層型
には指向性があるという問題であり、さらには、アンテ
ナの周波数特性から周波数範囲毎の整合が難しい問題で
ある。
体アンテナには、改善すべき多くの課題がある。例え
ば、従来の誘電体アンテナには、パッチ型、平面積層型
には指向性があるという問題であり、さらには、アンテ
ナの周波数特性から周波数範囲毎の整合が難しい問題で
ある。
【０００４】本発明が解決しようとする課題は、従来の
誘電体アンテナにおける上記諸問題を解決して、小形で
ありながらも、誘電体アンテナとしての性能劣化を防ぐ
ことにある。
誘電体アンテナにおける上記諸問題を解決して、小形で
ありながらも、誘電体アンテナとしての性能劣化を防ぐ
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の誘電体アンテナ
は、平面状に形成された誘電体の底面もしくは側面に給
電端子が設けられ、同誘電体の上面に帯状のアンテナ電
極が形成され、さらに、給電端子とアンテナ電極が誘電
体の内部もしくは側面を通って接続されている誘電体ア
ンテナにおいて、前記平面状の誘電体を高誘電率を有す
るセラミックスによって形成し、且つ、前記帯状のアン
テナ電極をパターンの異なる複数のスパイラル状、ある
いは、前記帯状のアンテナ電極を同一のパターンの複数
のスパイラル状に形成したことを特徴とする。
は、平面状に形成された誘電体の底面もしくは側面に給
電端子が設けられ、同誘電体の上面に帯状のアンテナ電
極が形成され、さらに、給電端子とアンテナ電極が誘電
体の内部もしくは側面を通って接続されている誘電体ア
ンテナにおいて、前記平面状の誘電体を高誘電率を有す
るセラミックスによって形成し、且つ、前記帯状のアン
テナ電極をパターンの異なる複数のスパイラル状、ある
いは、前記帯状のアンテナ電極を同一のパターンの複数
のスパイラル状に形成したことを特徴とする。
【０００６】高誘電率を有するセラミックスとしては、
εγが３０〜１２０程度の誘電率を有するＢａＴｉＯ3
系、Ｂａ（Ｍｇ1/3Ｔａ2/3）系、Ｂａ（Ｚｎ1/3Ｔ
ａ2/3）系のセラミックスが好適に使用できる。これに
よって、高誘電率の誘電率の誘電体セラミックスによる
波長短縮効果の理由から、アンテナを小型化できる。ま
た、帯状のアンテナ電極をパターンの異なる複数のスパ
イラル状に形成したことによって、複数の周波数帯域を
もたせることができる。
εγが３０〜１２０程度の誘電率を有するＢａＴｉＯ3
系、Ｂａ（Ｍｇ1/3Ｔａ2/3）系、Ｂａ（Ｚｎ1/3Ｔ
ａ2/3）系のセラミックスが好適に使用できる。これに
よって、高誘電率の誘電率の誘電体セラミックスによる
波長短縮効果の理由から、アンテナを小型化できる。ま
た、帯状のアンテナ電極をパターンの異なる複数のスパ
イラル状に形成したことによって、複数の周波数帯域を
もたせることができる。
【０００７】また、帯状のアンテナ電極を同一のパター
ンの複数のスパイラル状に形成したことによって、一つ
の周波数帯域の特性向上、特に指向性（利得）を向上さ
せることができる。
ンの複数のスパイラル状に形成したことによって、一つ
の周波数帯域の特性向上、特に指向性（利得）を向上さ
せることができる。
【０００８】さらに、本発明に係る誘電体アンテナの底
面に、さらに、誘電体基板を貼り付けることによって、
周波数調整と整合が取れ、これによって、アンテナ特性
が向上する。
面に、さらに、誘電体基板を貼り付けることによって、
周波数調整と整合が取れ、これによって、アンテナ特性
が向上する。
【０００９】さらに、本発明に係る誘電体上面の帯状の
アンテナ電極をスパイラル状に形成した誘電体アンテナ
は、その給電端子にインダクタコイルを接続することに
よって、所望周波数での整合を取ることができる。
アンテナ電極をスパイラル状に形成した誘電体アンテナ
は、その給電端子にインダクタコイルを接続することに
よって、所望周波数での整合を取ることができる。
【００１０】ここで、本明細書において、「スパイラル
状」とは、四辺形の外側から内側に向かって、前記四辺
形の４辺に対して平行な線分で一筆書き状に描かれる形
状を言う。なお、各線分を結ぶ角部は、必ずしも直角で
はなく、円弧で形成されてもよい。この４辺に対して平
行な線分で形成される帯状電極により、誘電体基板の面
に平行な四方と、誘電体基板の面に垂直な二方の六方
向、すなわち全方向に対して電波が放射され、また受信
可能となる。即ち、無指向性のアンテナとなる。
状」とは、四辺形の外側から内側に向かって、前記四辺
形の４辺に対して平行な線分で一筆書き状に描かれる形
状を言う。なお、各線分を結ぶ角部は、必ずしも直角で
はなく、円弧で形成されてもよい。この４辺に対して平
行な線分で形成される帯状電極により、誘電体基板の面
に平行な四方と、誘電体基板の面に垂直な二方の六方
向、すなわち全方向に対して電波が放射され、また受信
可能となる。即ち、無指向性のアンテナとなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図によ
って説明する。図１は本発明の第１の実施態様を示すも
ので、２つの周波数帯をもつ送受信用誘電体アンテナの
例を示している。これは、高誘電率（εr＝９０）のセ
ラミックス基板１を使用し、セラミックス基板１の片面
に異なるパターンの２つのスパイラル状電極２，２’を
形成し、２つの周波数帯をもたせるもので、これらの２
つの周波数を送信と受信に分けて使用する。
って説明する。図１は本発明の第１の実施態様を示すも
ので、２つの周波数帯をもつ送受信用誘電体アンテナの
例を示している。これは、高誘電率（εr＝９０）のセ
ラミックス基板１を使用し、セラミックス基板１の片面
に異なるパターンの２つのスパイラル状電極２，２’を
形成し、２つの周波数帯をもたせるもので、これらの２
つの周波数を送信と受信に分けて使用する。
【００１２】図２は本発明の第２の実施態様を示すもの
で、高誘電率（εr＝９０）のセラミックス基板１を使
用し、セラミックス基板１の片面に同じパターンのスパ
イラル状電極２，２’を形成し、１つの周波数の特性向
上、特に指向性の良いアンテナを作製する。
で、高誘電率（εr＝９０）のセラミックス基板１を使
用し、セラミックス基板１の片面に同じパターンのスパ
イラル状電極２，２’を形成し、１つの周波数の特性向
上、特に指向性の良いアンテナを作製する。
【００１３】図３は、第１の実施態様または第２の実施
態様の誘電体アンテナの片面に誘電体基板３を貼り付け
ることで、周波数調整と整合が取れるため、アンテナ特
性の向上を容易に図ることができる。
態様の誘電体アンテナの片面に誘電体基板３を貼り付け
ることで、周波数調整と整合が取れるため、アンテナ特
性の向上を容易に図ることができる。
【００１４】図４は本発明の誘電体アンテナにおいて、
上記の図３の方法以外で、所望の周波数での整合を取る
ために、スミスチャートより、誘電体アンテナがキャパ
シタンス成分であればインダクタ（コイル４）を、イン
ダクタンス成分であればコンデンサを設置する場合のう
ち前者の場合を示している。
上記の図３の方法以外で、所望の周波数での整合を取る
ために、スミスチャートより、誘電体アンテナがキャパ
シタンス成分であればインダクタ（コイル４）を、イン
ダクタンス成分であればコンデンサを設置する場合のう
ち前者の場合を示している。
【００１５】図５は、第１の実施態様において、同一平
面上に異なる２つのパターンのスパイラル状電極を形成
したサンプルを試作して、周波数と反射損失を測定した
ものである。その測定結果を表１に示す。
面上に異なる２つのパターンのスパイラル状電極を形成
したサンプルを試作して、周波数と反射損失を測定した
ものである。その測定結果を表１に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】この結果から、１６０ＭＨｚと２００ＭＨ
ｚ帯の二つの周波数帯域でアンテナとして機能している
ことが分かる。この２つの周波数帯域を送信と受信に分
けて使用する。
ｚ帯の二つの周波数帯域でアンテナとして機能している
ことが分かる。この２つの周波数帯域を送信と受信に分
けて使用する。
【００１８】図６は、第２の実施態様において、サンプ
ルを試作して、指向性・利得を測定したものである。比
較例として、図７に示す一つのスパイラル電極２を設け
た誘電体アンテナの指向性・利得を測定した。その測定
結果と一つのスパイラル状電極誘電体アンテナの比較を
図８に示す。図中、実線は同一平面に同じ２つのスパイ
ラル状電極を形成した誘電体アンテナ（図６）の場合、
破線は、一つのスパイラル状電極を形成した誘電体アン
テナの場合（図７）を示す。この結果から、一つのスパ
イラル電極を形成した誘電体アンテナより、同一平面に
同じ二つのスパイラル電極を形成した誘電体アンテナの
方が、より指向性・利得が良いアンテナであることが分
かる。
ルを試作して、指向性・利得を測定したものである。比
較例として、図７に示す一つのスパイラル電極２を設け
た誘電体アンテナの指向性・利得を測定した。その測定
結果と一つのスパイラル状電極誘電体アンテナの比較を
図８に示す。図中、実線は同一平面に同じ２つのスパイ
ラル状電極を形成した誘電体アンテナ（図６）の場合、
破線は、一つのスパイラル状電極を形成した誘電体アン
テナの場合（図７）を示す。この結果から、一つのスパ
イラル電極を形成した誘電体アンテナより、同一平面に
同じ二つのスパイラル電極を形成した誘電体アンテナの
方が、より指向性・利得が良いアンテナであることが分
かる。
【００１９】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば下記の
効果を奏する。
効果を奏する。
【００２０】（１）高誘電率を有する平面状の誘電体セ
ラミックスによって形成し、且つ、前記平面状の誘電体
上面の帯状のアンテナ電極を、パターンの異なる複数の
スパイラル状に形成したことにより、２つの周波数で機
能するアンテナを作製することができる。
ラミックスによって形成し、且つ、前記平面状の誘電体
上面の帯状のアンテナ電極を、パターンの異なる複数の
スパイラル状に形成したことにより、２つの周波数で機
能するアンテナを作製することができる。
【００２１】（２）帯状のアンテナ電極を同一のパター
ンの複数のスパイラル状に形成したことにより、１つの
周波数の特性の向上、特に指向性の良いアンテナを作製
することができる。
ンの複数のスパイラル状に形成したことにより、１つの
周波数の特性の向上、特に指向性の良いアンテナを作製
することができる。
【００２２】（３）さらに、これらの誘電体アンテナの
底面に、誘電体基板を貼り付けることによって、容易に
周波数調整と整合を取ることができる。
底面に、誘電体基板を貼り付けることによって、容易に
周波数調整と整合を取ることができる。
【００２３】（４）さらに、本発明に係る誘電体上面の
帯状のアンテナ電極をスパイラル状に形成した誘電体ア
ンテナは、その給電端子にインダクタコイルを接続する
ことによって、周波数の整合を容易に取ることができ
る。
帯状のアンテナ電極をスパイラル状に形成した誘電体ア
ンテナは、その給電端子にインダクタコイルを接続する
ことによって、周波数の整合を容易に取ることができ
る。
【図１】 本発明の第１の実施態様を示す平面図であ
る。
る。
【図２】 本発明の第２の実施態様を示す平面図であ
る。
る。
【図３】 誘電体を積層した誘電体の底面に更に誘電体
を貼着した例を示す斜視図である。
を貼着した例を示す斜視図である。
【図４】 本発明の誘電体アンテナにおいて、所望の周
波数での整合を取るためにコイルを接続した例を示す平
面図である。
波数での整合を取るためにコイルを接続した例を示す平
面図である。
【図５】 第１の実施態様のサンプルを示す図である。
【図６】 第２の実施態様のサンプルを示す図である。
【図７】 一つのスパイラル電極を備えた誘電体アンテ
ナ（比較例）を示す斜視図である。
ナ（比較例）を示す斜視図である。
【図８】 第２の実施態様と図７の誘電体アンテナの指
向性を示すグラフである。
向性を示すグラフである。
１，１’ セラミックス基板、２，２’ アンテナ電
極、３ 誘電体基板、４コイル
極、３ 誘電体基板、４コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J021 AA09 AB06 CA03 CA04 GA07 5J046 AA06 AA07 AB13 PA01 PA07 QA08 TA07
Claims (4)
- 【請求項１】 平面状に形成された誘電体の底面もしく
は側面に給電端子が設けられ、同誘電体の上面に帯状の
アンテナ電極が形成され、さらに、給電端子とアンテナ
電極が誘電体の内部もしくは側面を通って接続されてい
る誘電体アンテナにおいて、前記平面状の誘電体を高誘
電率を有するセラミックスによって形成し、且つ、前記
帯状のアンテナ電極をパターンの異なる複数のスパイラ
ル状に形成した誘電体アンテナ。 - 【請求項２】 平面状に形成された誘電体の底面もしく
は側面に給電端子が設けられ、同誘電体の上面に帯状の
アンテナ電極が形成され、さらに、給電端子とアンテナ
電極が誘電体の内部もしくは側面を通って接続されてい
る誘電体アンテナにおいて、前記平面状の誘電体を高誘
電率を有するセラミックスによって形成し、且つ、前記
帯状のアンテナ電極を同一のパターンの複数のスパイラ
ル状に形成した誘電体アンテナ。 - 【請求項３】 底面に、さらに、誘電体基板を貼り付け
た請求項１または２記載の誘電体アンテナ。 - 【請求項４】 給電端子にインダクタンスコイルを接続
した請求項１または２に記載の誘電体アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11205413A JP2001036322A (ja) | 1999-07-19 | 1999-07-19 | 誘電体アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11205413A JP2001036322A (ja) | 1999-07-19 | 1999-07-19 | 誘電体アンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001036322A true JP2001036322A (ja) | 2001-02-09 |
Family
ID=16506447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11205413A Pending JP2001036322A (ja) | 1999-07-19 | 1999-07-19 | 誘電体アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001036322A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100399979B1 (ko) * | 2001-06-27 | 2003-09-29 | 쌍신전자통신주식회사 | 벌크형 유전체 칩 안테나 및 그 제조방법 |
| KR100999857B1 (ko) | 2008-05-30 | 2010-12-09 | 주식회사 모비텍 | 소형의 방사체를 가지는 내장형 안테나 |
| CN113640587A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-11-12 | 安徽师范大学 | 一种基于螺旋谐振器的双频段无损介电常数测量传感器 |
-
1999
- 1999-07-19 JP JP11205413A patent/JP2001036322A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100399979B1 (ko) * | 2001-06-27 | 2003-09-29 | 쌍신전자통신주식회사 | 벌크형 유전체 칩 안테나 및 그 제조방법 |
| KR100999857B1 (ko) | 2008-05-30 | 2010-12-09 | 주식회사 모비텍 | 소형의 방사체를 가지는 내장형 안테나 |
| CN113640587A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-11-12 | 安徽师范大学 | 一种基于螺旋谐振器的双频段无损介电常数测量传感器 |
| CN113640587B (zh) * | 2021-08-26 | 2023-01-13 | 安徽师范大学 | 一种基于螺旋谐振器的双频段无损介电常数测量传感器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060713 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070705 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070713 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071102 |