JP2001339232A - 円偏波アンテナの特性調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 円偏波アンテナの特性調整を容易化する。 【解決手段】 円偏波アンテナ１１の給電ピン取付け用
ピン孔１５を長孔形状とし、給電ピン１６の取付け位置
を変化させて特性を調整する。放射素子を個別にトリミ
ングする従来の特性調整方法に比較して調整が容易化
し、工程も単純化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、円偏波アンテナ
の特性調整方法に関するものであり、特に、微調整を容
易化した円偏波アンテナの特性調整方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】ＧＰＳ方式のカーナヴィゲーション装置
や携帯用ナヴィゲーション装置の受信アンテナとして平
面形の円偏波パッチアンテナが用いられている。図５は
ＧＰＳ用円偏波アンテナ１を示し、セラミック等の誘電
体基板２の表面に角形の放射素子３が成形され、裏面の
全面にグランドパターン４が設けられている。

【０００３】円偏波アンテナ１には中心からやや変位し
た位置に、表裏へ貫通するピン孔５が成形されていて、
ピン孔５へ上方から給電ピン６を挿入して給電ピン６の
頭と放射素子３とをハンダ付けする。図５（ｃ）に示す
ように、グランドパターン４にはピン孔５よりも大径の
切欠き４ａが形成されていて、下方へ突出する給電ピン
６とグランドパターン４とは絶縁されている。

【０００４】円偏波アンテナ１のＬＮＡ基板７は、ＬＮ
Ａ基板７の回路搭載面の裏面と円偏波アンテナ１のグラ
ンドパターン４面とが突き合わされて重ね合わされ、例
えば両面テープ等によって接着されて固着される。給電
ピン６をＬＮＡ基板７のピン孔に挿通してハンダ付けす
ることにより、ＬＮＡ基板７と放射素子３とが電気的に
接続される。ＬＮＡ基板７と放射素子３は防水ケース
（図示せず）に収納され、ＬＮＡ基板７はアンテナケー
ブルによってＧＰＳ受信機へ接続される。

【０００５】円偏波アンテナ１の受信周波数やインピー
ダンス等の特性を調整する場合は、図６に示すように放
射素子３の横辺或いは縦辺またはその両方をレーザトリ
マーにより一様にトリミング（ハッチング部分）して行
っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の特性調整方法
は、放射素子のトリミング加工の手間と時間がかかり、
トリミング工程がコストに反映するという問題がある。

【０００７】そこで、アンテナ特性の調整を容易化して
生産性を改善するために解決すべき技術的課題が生じて
くるのであり、本発明は上記課題を解決することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するために提案するものであり、誘電体基板の表面
に放射素子を設けたアンテナ素子に、表面から裏面へ貫
通するピン孔を形成し、ピン孔に放射素子と回路基板と
を接続可能とする給電ピンを挿通した円偏波アンテナの
特性調整方法であって、ピン孔を長孔形状とし、給電ピ
ンの固定位置を長孔の範囲で調節してアンテナ特性を調
整する円偏波アンテナの特性調整方法を提供するもので
ある。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
図に従って詳述する。図１において１１はＧＰＳ用円偏
波アンテナ、１２はセラミック等の誘電体基板、１３は
放射素子、１４は裏面の全面グランドパターンである。

【００１０】放射素子１３はほぼ四角形であって、回転
対称位置にある二つの角を斜めに削除した形状の斜辺部
１３ａが形成されていて、この斜辺部１３ａが円偏波を
発生させる摂動素子として作用する。

【００１１】円偏波アンテナ１１の中心からやや変位し
た位置（図１において右）に形成したピン孔１５は放射
素子面上において横方向（図１において上下）へ長い長
孔であり、挿入した給電ピン１６をピン孔１５の範囲で
左右へスライドさせることができる。

【００１２】図１（ｃ）に示すように、グランドパター
ン１４にはピン孔１５よりも大径の切欠き１４ａが形成
されていて、下方へ突出する給電ピン１６とグランドパ
ターン１４とは絶縁されている。

【００１３】アンテナ特性の調整は、給電ピン１６をピ
ン孔１５に沿ってスライドさせて行い、調整後に給電ピ
ン１６の頭と放射素子１３とをハンダ付けする。

【００１４】図２は円偏波アンテナの特性を示すスミス
チャートであり、一般的に中央の閉鎖ループ部分の先端
（マーカ１）の周波数fcが円偏波としての中心周波数を
示し、ここでは、中心周波数fcがＧＰＳ送信周波数の1.
57542GHzであるＧＰＳ用円偏波アンテナの設計特性を示
している。

【００１５】次に、給電ピン１６の取付け位置による特
性変化例を説明する。図３は、給電ピン１６をピン孔１
５の右端（図１（ａ）において上）に位置させた場合の
特性変化を示し、給電ピン１６を右へスライドするにつ
れて円偏波のfcのインピーダンスが右廻りに回転する。

【００１６】図４は、給電ピン１６をピン孔１５の左端
（図１（ａ）において下）に位置させた場合の特性変化
を示し、給電ピン１６を左へスライドさせるとfcのイン
ピーダンスが左廻りに回転する。尚、給電ピン１６をい
ずれの方向へスライドさせた場合にも、円偏波の発生要
素である縮退分離（閉鎖ループの前後長）については殆
ど変化が認められない。

【００１７】したがって、給電ピン１６をピン孔１５の
左右中央に位置させたときの特性パターンが左廻りに回
転している場合は、給電ピン１６を右方向へスライドさ
せることにより、特性パターンが右廻りに回転して特性
偏差を補正できる。また、上記と逆に特性パターンが右
廻りに回転している場合は、給電ピン１６を左へスライ
ドさせることにより、特性パターンを左廻りに回転させ
て特性偏差を補正することができる。

【００１８】また、給電ピン１６の取付け位置調整のみ
では調整不足となる場合は、本発明の調整方法と放射素
子の横辺１３ｃまたは縦辺１３ｄをトリマーによって削
る従来の調整方法とを併用すればよい。

【００１９】以上は、角形の放射素子の偏波アンテナを
例にとって説明したが、円形放射素子の外周部に一箇所
または二箇所のノッチを形成した形状の円偏波アンテナ
においても本発明の調整方法を適用できることは言うま
でもない。

【００２０】尚、この発明は上記の実施形態に限定する
ものではなく、この発明の技術的範囲内において種々の
改変が可能であり、この発明がそれらの改変されたもの
に及ぶことは当然である。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の円偏波ア
ンテナの特性調整方法は、放射素子及び誘電体基板の給
電ピン挿入孔を長孔形状とし、放射素子に対する給電ピ
ンの取付け位置を調節してアンテナ特性を調整するの
で、放射素子を個別にトリミングする従来の特性調整方
法よりも調整が容易化し、生産性の向上に寄与する発明
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の円偏波アンテナの特性調整方法を示
し、（ａ）は円偏波アンテナの平面図、（ｂ）は側面
図、（ｃ）は底面図である。

【図２】円偏波アンテナの設計特性を示すスミスチャー
ト。

【図３】給電ピンの取付け位置をピン孔の右端とした場
合の特性変化を示すスミスチャート。

【図４】給電ピンの取付け位置をピン孔の左端とした場
合の特性変化を示すスミスチャート。

【図５】従来の円偏波アンテナを示し、（ａ）は平面
図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。

【図６】従来の特性調整方法を示し、円偏波アンテナの
平面図である。

【符号の説明】

１１ ＧＰＳ用円偏波アンテナ １２ 誘電体基板 １３ 放射素子 １３ａ 斜辺 １３ｂ 角部 １３ｃ 横辺 １３ｄ 縦辺 １４ グランドパターン １５ ピン孔 １６ 給電ピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲葉 寿彦 秋田県南秋田郡飯田川町飯塚字上堤敷95番 地２ 秋田ミツミ株式会社内 (72)発明者 田村 信雄 秋田県南秋田郡飯田川町飯塚字上堤敷95番 地２ 秋田ミツミ株式会社内 Ｆターム(参考） 5J045 AA01 AA02 AB05 AB06 CA04 DA10 EA07 HA03 MA04 NA01

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電体基板の表面に放射素子を設けたア
   ンテナ素子に、表面から裏面へ貫通するピン孔を形成
   し、ピン孔に放射素子と回路基板とを接続可能とする給
   電ピンを挿通した円偏波アンテナの特性調整方法であっ
   て、ピン孔を長孔形状とし、給電ピンの固定位置を長孔
   の範囲で調節してアンテナ特性を調整する円偏波アンテ
   ナの特性調整方法。