JP2001339239A - アンテナユニット - Google Patents
アンテナユニットInfo
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- JP2001339239A JP2001339239A JP2000158013A JP2000158013A JP2001339239A JP 2001339239 A JP2001339239 A JP 2001339239A JP 2000158013 A JP2000158013 A JP 2000158013A JP 2000158013 A JP2000158013 A JP 2000158013A JP 2001339239 A JP2001339239 A JP 2001339239A
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- antenna unit
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 １つのアンテナユニットによって無指向性を
得ることができ、しかも、上記アンテナユニットの設置
スペースとは別に、ＲＦ回路の構成素子用のスペースを
設けなくても、ＲＦ回路の構成素子を設置することがで
きるアンテナユニットを提供することを目的とするもの
である。 【解決手段】 ２つのパッチ状アンテナ素子と、上記２
つのパッチ状アンテナ素子の一方と他方との間に設けら
れているＧＮＤ層と、上記パッチ状アンテナ素子の１つ
と上記ＧＮＤ層との距離を所定の値に維持する絶縁体ベ
ース基板と、上記パッチ状アンテナ素子と上記ＧＮＤ層
とによって形成されている環状のパッチアンテナの内空
間に設けられているアンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子
とを有するアンテナユニットである。
得ることができ、しかも、上記アンテナユニットの設置
スペースとは別に、ＲＦ回路の構成素子用のスペースを
設けなくても、ＲＦ回路の構成素子を設置することがで
きるアンテナユニットを提供することを目的とするもの
である。 【解決手段】 ２つのパッチ状アンテナ素子と、上記２
つのパッチ状アンテナ素子の一方と他方との間に設けら
れているＧＮＤ層と、上記パッチ状アンテナ素子の１つ
と上記ＧＮＤ層との距離を所定の値に維持する絶縁体ベ
ース基板と、上記パッチ状アンテナ素子と上記ＧＮＤ層
とによって形成されている環状のパッチアンテナの内空
間に設けられているアンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子
とを有するアンテナユニットである。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信および
ローカル・エリア・ネットワークおよびＩＴＳ、ＥＴ
Ｃ、ＧＰＳ等に使用するアンテナユニットに関する。
ローカル・エリア・ネットワークおよびＩＴＳ、ＥＴ
Ｃ、ＧＰＳ等に使用するアンテナユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】図１１は、従来のアンテナユニット１０
０を示す斜視図である。図１１（１）は、アンテナユニ
ット１００の表（おもて）面を上にし、表面の斜め上か
ら見た斜視図であり、図１１（２）は、図１１（１）の
状態で、その裏面を斜め下から見た斜視図である。
０を示す斜視図である。図１１（１）は、アンテナユニ
ット１００の表（おもて）面を上にし、表面の斜め上か
ら見た斜視図であり、図１１（２）は、図１１（１）の
状態で、その裏面を斜め下から見た斜視図である。
【０００３】従来のアンテナユニット１００は、図１１
に示すように、絶縁ベース基板１０４にパッチ状アンテ
ナ素子１０１が設けられ、ベース基板１０４に関してパ
ッチ状アンテナ素子１０１が設けられている面とは反対
の面に、ＲＦ回路部品１０６が設けられている。この従
来例は、特開平９−１２７２３２号公報、実開平６−４
１２１６号公報に開示されている。
に示すように、絶縁ベース基板１０４にパッチ状アンテ
ナ素子１０１が設けられ、ベース基板１０４に関してパ
ッチ状アンテナ素子１０１が設けられている面とは反対
の面に、ＲＦ回路部品１０６が設けられている。この従
来例は、特開平９−１２７２３２号公報、実開平６−４
１２１６号公報に開示されている。
【０００４】上記従来例は、主にＧＰＳ等の自動車用の
ナビゲーションシステムのアンテナユニットに採用され
ている。ＧＰＳ方式は、衛星が発生した円偏波信号を受
信するものであり、このためには、受信アンテナとし
て、円偏波用アンテナが必要である。したがって、アン
テナの種類はパッチタイプが主流であり、その指向性
は、パッチ素子の向いている方向に最も強く、そこを中
心として、約半球状の受信エリアを有する。自動車用に
使用する場合、アンテナ素子の面が常に衛星方向を向い
ているので、この指向性で充分機能を果たすことができ
る。
ナビゲーションシステムのアンテナユニットに採用され
ている。ＧＰＳ方式は、衛星が発生した円偏波信号を受
信するものであり、このためには、受信アンテナとし
て、円偏波用アンテナが必要である。したがって、アン
テナの種類はパッチタイプが主流であり、その指向性
は、パッチ素子の向いている方向に最も強く、そこを中
心として、約半球状の受信エリアを有する。自動車用に
使用する場合、アンテナ素子の面が常に衛星方向を向い
ているので、この指向性で充分機能を果たすことができ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のアンテナユ
ニット１００では、半球状の指向性しか得られず、この
ようなタイプのアンテナを携帯機器に搭載する場合、指
向性のない部分での通信エラーが発生しやすいという問
題がある。
ニット１００では、半球状の指向性しか得られず、この
ようなタイプのアンテナを携帯機器に搭載する場合、指
向性のない部分での通信エラーが発生しやすいという問
題がある。
【０００６】一方、パッチタイプのアンテナであって、
無指向性を有するアンテナの例が、特開平９−２１９６
１８号公報に開示されている。この開示されているアン
テナは、右旋円偏波素子と、左旋円偏波素子とを、ＧＮ
Ｄ層の表裏に配置し、ＧＮＤのある境界面を直線偏波と
し、無指向性のアンテナを実現したものである。すなわ
ち、ＧＮＤ層の各サイドに、パッチ状アンテナ素子を１
つづつ設けたものである。
無指向性を有するアンテナの例が、特開平９−２１９６
１８号公報に開示されている。この開示されているアン
テナは、右旋円偏波素子と、左旋円偏波素子とを、ＧＮ
Ｄ層の表裏に配置し、ＧＮＤのある境界面を直線偏波と
し、無指向性のアンテナを実現したものである。すなわ
ち、ＧＮＤ層の各サイドに、パッチ状アンテナ素子を１
つづつ設けたものである。
【０００７】この開示されているアンテナを採用する
と、１つのアンテナユニットによって、無指向性を得る
ことができるものの、ＲＦ回路の設置スペースを、アン
テナの設置スペースとは別に用意する必要があり、この
ＲＦ回路の設置スペースだけ、アンテナユニットが大き
くなるという問題がある。
と、１つのアンテナユニットによって、無指向性を得る
ことができるものの、ＲＦ回路の設置スペースを、アン
テナの設置スペースとは別に用意する必要があり、この
ＲＦ回路の設置スペースだけ、アンテナユニットが大き
くなるという問題がある。
【０００８】本発明は、１つのアンテナユニットによっ
て無指向性を得ることができ、しかも、上記アンテナユ
ニットの設置スペースとは別に、ＲＦ回路の構成素子用
のスペースを設けなくても、ＲＦ回路の構成素子を設置
することができるアンテナユニットを提供することを目
的とするものである。
て無指向性を得ることができ、しかも、上記アンテナユ
ニットの設置スペースとは別に、ＲＦ回路の構成素子用
のスペースを設けなくても、ＲＦ回路の構成素子を設置
することができるアンテナユニットを提供することを目
的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、２つのパッチ
状アンテナ素子と、上記２つのパッチ状アンテナ素子の
一方と他方との間に設けられているＧＮＤ層と、上記パ
ッチ状アンテナ素子の１つと上記ＧＮＤ層との距離を所
定の値に維持する絶縁体ベース基板と、上記パッチ状ア
ンテナ素子と上記ＧＮＤ層とによって形成されている環
状のパッチアンテナの内空間に設けられているアンテナ
受信用ＲＦ回路の構成素子とを有するアンテナユニット
である。
状アンテナ素子と、上記２つのパッチ状アンテナ素子の
一方と他方との間に設けられているＧＮＤ層と、上記パ
ッチ状アンテナ素子の１つと上記ＧＮＤ層との距離を所
定の値に維持する絶縁体ベース基板と、上記パッチ状ア
ンテナ素子と上記ＧＮＤ層とによって形成されている環
状のパッチアンテナの内空間に設けられているアンテナ
受信用ＲＦ回路の構成素子とを有するアンテナユニット
である。
【００１０】
【発明の実施の形態および実施例】図１は、本発明の第
１の実施例であるアンテナユニット１０を示す斜視図で
ある。
１の実施例であるアンテナユニット１０を示す斜視図で
ある。
【００１１】図１（１）は、アンテナユニット１０の表
（おもて）面を上にし、上記表面の斜め上から見た斜視
図であり、図１（２）は、図１（１）の状態で、その裏
面を斜め下から見た斜視図である。
（おもて）面を上にし、上記表面の斜め上から見た斜視
図であり、図１（２）は、図１（１）の状態で、その裏
面を斜め下から見た斜視図である。
【００１２】アンテナユニット１０は、移動体通信、ロ
ーカル・エリア・ネットワーク、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌ
ｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、Ｅ
ＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃ
ｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＧＰＳ等に使用するアンテ
ナユニットである。
ーカル・エリア・ネットワーク、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌ
ｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、Ｅ
ＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃ
ｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＧＰＳ等に使用するアンテ
ナユニットである。
【００１３】また、アンテナユニット１０は、２つのパ
ッチ状アンテナ素子１１、１２と、ＧＮＤ層１３と、絶
縁体ベース基板１４と、アンテナ受信用ＲＦ回路の構成
素子１６とを有する。
ッチ状アンテナ素子１１、１２と、ＧＮＤ層１３と、絶
縁体ベース基板１４と、アンテナ受信用ＲＦ回路の構成
素子１６とを有する。
【００１４】パッチ状アンテナ素子１１、１２は、円形
のリング状の形状を有し、パッチ状アンテナ素子１１に
は、円偏波化する切欠１１ａ、１１ｂが設けられ、パッ
チ状アンテナ素子１２には、円偏波化する切欠１２ａ、
１２ｂが設けられている。
のリング状の形状を有し、パッチ状アンテナ素子１１に
は、円偏波化する切欠１１ａ、１１ｂが設けられ、パッ
チ状アンテナ素子１２には、円偏波化する切欠１２ａ、
１２ｂが設けられている。
【００１５】ＧＮＤ層１３は、２つのパッチ状アンテナ
素子の一方１１と他方１２との間に設けられているＧＮ
Ｄ層である。
素子の一方１１と他方１２との間に設けられているＧＮ
Ｄ層である。
【００１６】絶縁体ベース基板１４は、絶縁体ベース基
板１４１と１４２とによって構成され、絶縁体ベース基
板１４１は、パッチ状アンテナ素子１１とＧＮＤ層１３
との距離を所定の値に維持するベース基板であり、絶縁
体ベース基板１４２は、パッチ状アンテナ素子１２とＧ
ＮＤ層１３との距離を所定の値に維持するベース基板で
ある。また、絶縁体ベース基板１４は、セラミック、樹
脂、または、セラミックと樹脂のコンポジット材料によ
って構成されている誘電体または磁性体のベース基板で
ある。
板１４１と１４２とによって構成され、絶縁体ベース基
板１４１は、パッチ状アンテナ素子１１とＧＮＤ層１３
との距離を所定の値に維持するベース基板であり、絶縁
体ベース基板１４２は、パッチ状アンテナ素子１２とＧ
ＮＤ層１３との距離を所定の値に維持するベース基板で
ある。また、絶縁体ベース基板１４は、セラミック、樹
脂、または、セラミックと樹脂のコンポジット材料によ
って構成されている誘電体または磁性体のベース基板で
ある。
【００１７】アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子１６
は、パッチ状アンテナ素子１１、１２とＧＮＤ層１３と
によって形成されている環状のパッチアンテナの内空間
１５に設けられている。また、アンテナ受信用ＲＦ回路
の構成素子１６は、トップフィルタまたはデュプレク
サ、ローノイズアンプ、ミキサ、ＩＦフィルタ、セカン
ドミキサ、セカンドＩＦフィルタ、検波回路等である。
つまり、アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子１６は、ト
ップフィルタ、トップフィルタ〜ＩＦフィルタの素子
群、トップフィルタ〜検波回路の素子群の３組のうちの
いずれか１組であってもよく、また、デュプレクサ、デ
ュプレクサ〜ＩＦフィルタの素子群、デュプレクサ〜検
波回路の素子群の３組のうちのいずれか１組であっても
よい。
は、パッチ状アンテナ素子１１、１２とＧＮＤ層１３と
によって形成されている環状のパッチアンテナの内空間
１５に設けられている。また、アンテナ受信用ＲＦ回路
の構成素子１６は、トップフィルタまたはデュプレク
サ、ローノイズアンプ、ミキサ、ＩＦフィルタ、セカン
ドミキサ、セカンドＩＦフィルタ、検波回路等である。
つまり、アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子１６は、ト
ップフィルタ、トップフィルタ〜ＩＦフィルタの素子
群、トップフィルタ〜検波回路の素子群の３組のうちの
いずれか１組であってもよく、また、デュプレクサ、デ
ュプレクサ〜ＩＦフィルタの素子群、デュプレクサ〜検
波回路の素子群の３組のうちのいずれか１組であっても
よい。
【００１８】また、パッチ素子１１、１２と、アンテナ
受信用ＲＦ回路の構成素子１６とが電気的に接続され、
また、アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子１６と、ＧＮ
Ｄ層１３とが電気的に接続されている。
受信用ＲＦ回路の構成素子１６とが電気的に接続され、
また、アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子１６と、ＧＮ
Ｄ層１３とが電気的に接続されている。
【００１９】なお、アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子
１６は、パッチ状アンテナ素子とＧＮＤ層とによって形
成されている環状のパッチアンテナの内空間に設けられ
ているアンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子の例である。
１６は、パッチ状アンテナ素子とＧＮＤ層とによって形
成されている環状のパッチアンテナの内空間に設けられ
ているアンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子の例である。
【００２０】また、パッチ状アンテナ素子１１、１２、
ＧＮＤ層１３、給電端子１６ｔ、アンテナ受信用ＲＦ回
路の構成素子１６の実装用ランドは、金、銀、銅、パラ
ジウム、白金、銀パラジウム、銀白金、アルミニウム等
の導体を、印刷、めっき、蒸着、スパッタ、エッチング
等によって構成したものである。
ＧＮＤ層１３、給電端子１６ｔ、アンテナ受信用ＲＦ回
路の構成素子１６の実装用ランドは、金、銀、銅、パラ
ジウム、白金、銀パラジウム、銀白金、アルミニウム等
の導体を、印刷、めっき、蒸着、スパッタ、エッチング
等によって構成したものである。
【００２１】図２は、アンテナユニット１０の縦断面図
である。
である。
【００２２】図２に示すように、基板１４の中心部に、
パッチ状アンテナ素子１１、１２と平行になるようにＧ
ＮＤパターン１３が配置され、ＲＦ回路部の構成素子１
６と、パッチ素子１１、１２と、給電端子１６ｔと、Ｇ
ＮＤ端子１３ｔと、内部ＧＮＤ層１３とは、スルーホー
ルと配線パターンとによって、アンテナユニット機能を
果たすように、電気的に接続されている。
パッチ状アンテナ素子１１、１２と平行になるようにＧ
ＮＤパターン１３が配置され、ＲＦ回路部の構成素子１
６と、パッチ素子１１、１２と、給電端子１６ｔと、Ｇ
ＮＤ端子１３ｔと、内部ＧＮＤ層１３とは、スルーホー
ルと配線パターンとによって、アンテナユニット機能を
果たすように、電気的に接続されている。
【００２３】上記スルーホールは、ドリル、レーザ等に
よって開けられた穴に、金、銀、銅、パラジウム、白
金、銀パラジウム、銀白金、アルミニウム等の導体を、
めっき、蒸着、印刷による埋め込み等によって構成した
ものである。
よって開けられた穴に、金、銀、銅、パラジウム、白
金、銀パラジウム、銀白金、アルミニウム等の導体を、
めっき、蒸着、印刷による埋め込み等によって構成した
ものである。
【００２４】なお、アンテナユニット１０において、ア
ンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子１６は、パッチ状アン
テナ素子１１と同一面上に設けられているが、パッチ状
アンテナ素子１１のくり貫き部分に対応する絶縁体ベー
ス基板１４１をくり貫き、この絶縁体ベース基板１４１
のくり貫き部分に、アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子
１６を設けるようにしてもよい。
ンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子１６は、パッチ状アン
テナ素子１１と同一面上に設けられているが、パッチ状
アンテナ素子１１のくり貫き部分に対応する絶縁体ベー
ス基板１４１をくり貫き、この絶縁体ベース基板１４１
のくり貫き部分に、アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子
１６を設けるようにしてもよい。
【００２５】図３は、アンテナユニット１０に同軸線１
７が接続されている状態を示す斜視図である。
７が接続されている状態を示す斜視図である。
【００２６】図３に示すように、同軸線１７の芯線が給
電端子１６ｔに接続され、また、同軸線１７のシールド
線部分がＧＮＤ端子１３へ、はんだ等によって、電気的
に接続されている。
電端子１６ｔに接続され、また、同軸線１７のシールド
線部分がＧＮＤ端子１３へ、はんだ等によって、電気的
に接続されている。
【００２７】次に、上記実施例の動作について説明す
る。
る。
【００２８】図４は、上記実施例における指向特性を示
す図である。
す図である。
【００２９】アンテナユニット１０において、ＧＮＤ層
１３の両側に、それぞれパッチ状アンテナ素子１１、１
２が設けられ、各パッチ状アンテナ素子１１、１２に
は、同じ回転方向（右旋または左旋）に励振されるよう
に切欠１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂが設けられてい
る。
１３の両側に、それぞれパッチ状アンテナ素子１１、１
２が設けられ、各パッチ状アンテナ素子１１、１２に
は、同じ回転方向（右旋または左旋）に励振されるよう
に切欠１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂが設けられてい
る。
【００３０】つまり、アンテナユニット１０は、図４
（１）に示すように、ＧＮＤ層１３を挟んで、その両面
に指向性１８を持っている。つまり、無指向性を有す
る。
（１）に示すように、ＧＮＤ層１３を挟んで、その両面
に指向性１８を持っている。つまり、無指向性を有す
る。
【００３１】また、アンテナユニット１０において、図
１に示すように、アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子１
６が、パッチ状アンテナ素子１１とＧＮＤ層１３とによ
って形成されている環状のパッチアンテナの内空間１５
に設けられているので、アンテナ受信用ＲＦ回路の構成
素子１６を設置するためのスペースを、アンテナユニッ
ト１０とは別に設ける必要がない。したがって、アンテ
ナ受信用ＲＦ回路の構成素子付きのアンテナユニット
を、少ないスペースに設置することができる。
１に示すように、アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子１
６が、パッチ状アンテナ素子１１とＧＮＤ層１３とによ
って形成されている環状のパッチアンテナの内空間１５
に設けられているので、アンテナ受信用ＲＦ回路の構成
素子１６を設置するためのスペースを、アンテナユニッ
ト１０とは別に設ける必要がない。したがって、アンテ
ナ受信用ＲＦ回路の構成素子付きのアンテナユニット
を、少ないスペースに設置することができる。
【００３２】なお、パッチ状アンテナ素子１１とＧＮＤ
層１３とによって形成されている環状のパッチアンテナ
の内空間に、アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子１６が
設けられているが、上記「パッチ状アンテナ素子１１と
ＧＮＤ層１３とによって形成されている環状のパッチア
ンテナ」は、いわゆるドーナツ型のアンテナである。パ
ッチ状アンテナ素子１１、１２は、上記ドーナツ型の内
空間１５（中央部）には、電流がほとんど流れないの
で、上記内空間をくり抜くことができ、このくり貫いた
部分に、アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子１６が設置
されている。
層１３とによって形成されている環状のパッチアンテナ
の内空間に、アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子１６が
設けられているが、上記「パッチ状アンテナ素子１１と
ＧＮＤ層１３とによって形成されている環状のパッチア
ンテナ」は、いわゆるドーナツ型のアンテナである。パ
ッチ状アンテナ素子１１、１２は、上記ドーナツ型の内
空間１５（中央部）には、電流がほとんど流れないの
で、上記内空間をくり抜くことができ、このくり貫いた
部分に、アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子１６が設置
されている。
【００３３】図５は、本発明の第２の実施例であるアン
テナユニット２０を示す斜視図である。
テナユニット２０を示す斜視図である。
【００３４】図５（１）は、アンテナユニット２０の表
（おもて）面を上にし、上記表面の斜め上から見た斜視
図であり、図５（２）は、図５（１）の状態で、その裏
面を斜め下から見た斜視図である。
（おもて）面を上にし、上記表面の斜め上から見た斜視
図であり、図５（２）は、図５（１）の状態で、その裏
面を斜め下から見た斜視図である。
【００３５】アンテナユニット２０は、基本的にはアン
テナユニット１０と同じであり、パッチ状アンテナ素子
と絶縁体ベース基板との形状が異なる。つまり、パッチ
状アンテナ素子２１、２２は、四角形のリング状を有
し、絶縁体ベース基板２４も四角形を有する。
テナユニット１０と同じであり、パッチ状アンテナ素子
と絶縁体ベース基板との形状が異なる。つまり、パッチ
状アンテナ素子２１、２２は、四角形のリング状を有
し、絶縁体ベース基板２４も四角形を有する。
【００３６】つまり、アンテナユニット２０は、移動体
通信、ローカル・エリア・ネットワーク、ＩＴＳ、ＥＴ
Ｃ、ＧＰＳ等に使用するアンテナユニットであり、ま
た、アンテナユニット２０は、２つのパッチ状アンテナ
素子２１、２２と、ＧＮＤ層２３と、絶縁体ベース基板
２４と、アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子２６とを有
する。
通信、ローカル・エリア・ネットワーク、ＩＴＳ、ＥＴ
Ｃ、ＧＰＳ等に使用するアンテナユニットであり、ま
た、アンテナユニット２０は、２つのパッチ状アンテナ
素子２１、２２と、ＧＮＤ層２３と、絶縁体ベース基板
２４と、アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子２６とを有
する。
【００３７】パッチ状アンテナ素子２１には、円偏波化
する切欠２１ａ、２１ｂが設けられ、パッチ状アンテナ
素子２２には、円偏波化する切欠２２ａ、２２ｂが設け
られている。
する切欠２１ａ、２１ｂが設けられ、パッチ状アンテナ
素子２２には、円偏波化する切欠２２ａ、２２ｂが設け
られている。
【００３８】ＧＮＤ層２３は、２つのパッチ状アンテナ
素子の一方２１と他方２２との間に設けられているＧＮ
Ｄ層である。
素子の一方２１と他方２２との間に設けられているＧＮ
Ｄ層である。
【００３９】絶縁体ベース基板２４は、絶縁体ベース基
板２４１と２４２とによって構成され、絶縁体ベース基
板２４１は、パッチ状アンテナ素子２１とＧＮＤ層２３
との距離を所定の値に維持するベース基板であり、絶縁
体ベース基板２４２は、パッチ状アンテナ素子２２とＧ
ＮＤ層２３との距離を所定の値に維持するベース基板で
ある。また、絶縁体ベース基板２４は、セラミック、樹
脂、またはセラミックと樹脂のコンポジット材料によっ
て構成される誘電体または磁性体のベース基板である。
板２４１と２４２とによって構成され、絶縁体ベース基
板２４１は、パッチ状アンテナ素子２１とＧＮＤ層２３
との距離を所定の値に維持するベース基板であり、絶縁
体ベース基板２４２は、パッチ状アンテナ素子２２とＧ
ＮＤ層２３との距離を所定の値に維持するベース基板で
ある。また、絶縁体ベース基板２４は、セラミック、樹
脂、またはセラミックと樹脂のコンポジット材料によっ
て構成される誘電体または磁性体のベース基板である。
【００４０】アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子２６
は、パッチ状アンテナ素子２１、２２とＧＮＤ層２３と
によって形成されている環状のパッチアンテナの内空間
２５に設けられている素子であり、トップフィルタまた
はデュプレクサ、ローノイズアンプ、ミキサ、ＩＦフィ
ルタ、セカンドミキサ、セカンドＩＦフィルタ、検波回
路等である。アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子２６
は、トップフィルタ、トップフィルタ〜ＩＦフィルタの
素子群、トップフィルタ〜検波回路の素子群の３組のう
ちのいずれか１組であってもよく、また、デュプレク
サ、デュプレクサ〜ＩＦフィルタの素子群、デュプレク
サ〜検波回路の素子群の３組のうちのいずれか１組であ
ってもよい。
は、パッチ状アンテナ素子２１、２２とＧＮＤ層２３と
によって形成されている環状のパッチアンテナの内空間
２５に設けられている素子であり、トップフィルタまた
はデュプレクサ、ローノイズアンプ、ミキサ、ＩＦフィ
ルタ、セカンドミキサ、セカンドＩＦフィルタ、検波回
路等である。アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子２６
は、トップフィルタ、トップフィルタ〜ＩＦフィルタの
素子群、トップフィルタ〜検波回路の素子群の３組のう
ちのいずれか１組であってもよく、また、デュプレク
サ、デュプレクサ〜ＩＦフィルタの素子群、デュプレク
サ〜検波回路の素子群の３組のうちのいずれか１組であ
ってもよい。
【００４１】また、パッチ素子２１、２２と、アンテナ
受信用ＲＦ回路の構成素子２６とが電気的に接続され、
また、アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子２６とＧＮＤ
層２３とが電気的に接続されている。
受信用ＲＦ回路の構成素子２６とが電気的に接続され、
また、アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子２６とＧＮＤ
層２３とが電気的に接続されている。
【００４２】なお、アンテナユニット２０の縦断面図
は、図２に示すアンテナユニット１０における縦断面図
と同様である。
は、図２に示すアンテナユニット１０における縦断面図
と同様である。
【００４３】図６は、アンテナユニット２０における層
構成展開図である。
構成展開図である。
【００４４】アンテナユニット２０において、方形板状
のベース基板２４１には、図６中、その上面に、アンテ
ナパッチ素子２１と、アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素
子２６と、構成素子２６を実装するためのランドパター
ンとが設けられている。アンテナパッチ素子２１は、ラ
ンドパターンの一部として形成している。また、方形板
状のベース基板２４２には、図６中、その上面に、ＧＮ
Ｄ層２３と、スルーホール用ランドとが設けられ、その
裏面に、アンテナパッチ素子２２と、給電端子２６ｔ
と、ＧＮＤ端子２３ｔとが設けられている。
のベース基板２４１には、図６中、その上面に、アンテ
ナパッチ素子２１と、アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素
子２６と、構成素子２６を実装するためのランドパター
ンとが設けられている。アンテナパッチ素子２１は、ラ
ンドパターンの一部として形成している。また、方形板
状のベース基板２４２には、図６中、その上面に、ＧＮ
Ｄ層２３と、スルーホール用ランドとが設けられ、その
裏面に、アンテナパッチ素子２２と、給電端子２６ｔ
と、ＧＮＤ端子２３ｔとが設けられている。
【００４５】なお、アンテナユニット２０において、ア
ンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子２６は、パッチ状アン
テナ素子２１と同一面上に設けられているが、パッチ状
アンテナ素子２１のくり貫き部分に対応する絶縁体ベー
ス基板２４１をくり貫き、この絶縁体ベース基板２４１
のくり貫き部分に、アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子
２６を設けるようにしてもよい。
ンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子２６は、パッチ状アン
テナ素子２１と同一面上に設けられているが、パッチ状
アンテナ素子２１のくり貫き部分に対応する絶縁体ベー
ス基板２４１をくり貫き、この絶縁体ベース基板２４１
のくり貫き部分に、アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子
２６を設けるようにしてもよい。
【００４６】図７は、本発明の第３の実施例であるアン
テナユニット３０を示す斜視図である。
テナユニット３０を示す斜視図である。
【００４７】アンテナユニット３０は、アンテナユニッ
ト１０におけるパッチ状アンテナ素子１１、１２の代わ
りに、円形のヘリカル状アンテナ素子３１、３２を設け
たものである。この場合、ヘリカルの周長を、共振周波
数の１波長に設定することによって、アンテナユニット
１０と同様に、円偏波励振アンテナユニットになり、ヘ
リカル素子をスルーホールで接続することによって、ヘ
リカル状アンテナ素子３１、３２を構成することができ
る。
ト１０におけるパッチ状アンテナ素子１１、１２の代わ
りに、円形のヘリカル状アンテナ素子３１、３２を設け
たものである。この場合、ヘリカルの周長を、共振周波
数の１波長に設定することによって、アンテナユニット
１０と同様に、円偏波励振アンテナユニットになり、ヘ
リカル素子をスルーホールで接続することによって、ヘ
リカル状アンテナ素子３１、３２を構成することができ
る。
【００４８】また、アンテナユニット３０において、ア
ンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子３６は、アンテナ受信
用ＲＦ回路の構成素子１６と同様のものであるが、ヘリ
カル状アンテナ素子３１で囲まれる空間に配置されてい
る。この場合も、ヘリカル状アンテナ素子３１と上記Ｇ
ＮＤ層３３とによって形成されている環状のヘリカルア
ンテナの内空間に、アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子
が設けられていると言える。
ンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子３６は、アンテナ受信
用ＲＦ回路の構成素子１６と同様のものであるが、ヘリ
カル状アンテナ素子３１で囲まれる空間に配置されてい
る。この場合も、ヘリカル状アンテナ素子３１と上記Ｇ
ＮＤ層３３とによって形成されている環状のヘリカルア
ンテナの内空間に、アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子
が設けられていると言える。
【００４９】アンテナユニット３０における指向特性
は、図４に示す特性と同様である。
は、図４に示す特性と同様である。
【００５０】したがって、アンテナユニット３０におい
ても、１つのアンテナユニットによって無指向性を得る
ことができ、しかも、上記アンテナユニット３０とは別
に、ＲＦ回路の構成素子３６を設置するスペースを設け
なくても、ＲＦ回路構成素子３６を設置することができ
る。
ても、１つのアンテナユニットによって無指向性を得る
ことができ、しかも、上記アンテナユニット３０とは別
に、ＲＦ回路の構成素子３６を設置するスペースを設け
なくても、ＲＦ回路構成素子３６を設置することができ
る。
【００５１】図８は、本発明の第４の実施例であるアン
テナユニット４０を示す斜視図である。
テナユニット４０を示す斜視図である。
【００５２】アンテナユニット４０は、アンテナユニッ
ト２０におけるパッチ状アンテナ素子２１、２２の代わ
りに、外形が方形のヘリカル状アンテナ素子４１、４２
を設けたものである。この場合、ヘリカルの周長を、共
振周波数の１波長にすることによって、アンテナユニッ
ト２０と同様に、円偏波励振アンテナユニットになり、
ヘリカル素子をスルーホールで接続することによって、
ヘリカル状アンテナ素子４１、４２を構成することがで
きる。
ト２０におけるパッチ状アンテナ素子２１、２２の代わ
りに、外形が方形のヘリカル状アンテナ素子４１、４２
を設けたものである。この場合、ヘリカルの周長を、共
振周波数の１波長にすることによって、アンテナユニッ
ト２０と同様に、円偏波励振アンテナユニットになり、
ヘリカル素子をスルーホールで接続することによって、
ヘリカル状アンテナ素子４１、４２を構成することがで
きる。
【００５３】また、アンテナユニット４０において、ア
ンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子４６は、アンテナ受信
用ＲＦ回路の構成素子１６と同様のものであるが、ヘリ
カル状アンテナ素子４１で囲まれる空間に配置されてい
る。この場合も、ヘリカル状アンテナ素子と上記ＧＮＤ
層とによって形成されている環状のヘリカルアンテナの
内空間にアンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子が設けられ
ていると言える。
ンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子４６は、アンテナ受信
用ＲＦ回路の構成素子１６と同様のものであるが、ヘリ
カル状アンテナ素子４１で囲まれる空間に配置されてい
る。この場合も、ヘリカル状アンテナ素子と上記ＧＮＤ
層とによって形成されている環状のヘリカルアンテナの
内空間にアンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子が設けられ
ていると言える。
【００５４】アンテナユニット４０における指向特性
は、図４に示す特性と同様である。
は、図４に示す特性と同様である。
【００５５】したがって、アンテナユニット４０におい
ても、１つのアンテナユニットによって無指向性を得る
ことができ、しかも、上記アンテナユニット４０とは別
に、ＲＦ回路の構成素子４６を設置するスペースを設け
なくても、ＲＦ回路構成素子４６を設置することができ
る。
ても、１つのアンテナユニットによって無指向性を得る
ことができ、しかも、上記アンテナユニット４０とは別
に、ＲＦ回路の構成素子４６を設置するスペースを設け
なくても、ＲＦ回路構成素子４６を設置することができ
る。
【００５６】図９は、上記実施例の１つであるアンテナ
ユニット２０を、受信機Ｒの筐体に装着した場合を示す
斜視図である。
ユニット２０を、受信機Ｒの筐体に装着した場合を示す
斜視図である。
【００５７】アンテナユニット２０は、受信機Ｒの筐体
内部または表面（ひょうめん）に配置されている。
内部または表面（ひょうめん）に配置されている。
【００５８】図９（１）に示すように、アンテナユニッ
ト２０の上面を上に向けても、また、図９（２）に示す
ように、アンテナユニット２０の下面を上に向けても、
同じように円偏波を受信することができる。
ト２０の上面を上に向けても、また、図９（２）に示す
ように、アンテナユニット２０の下面を上に向けても、
同じように円偏波を受信することができる。
【００５９】図９において、アンテナユニット２０の代
わりに、アンテナユニット１０、３０、４０を、上記受
信機Ｒの筐体に設けても、上記と同様の動作を行う。
わりに、アンテナユニット１０、３０、４０を、上記受
信機Ｒの筐体に設けても、上記と同様の動作を行う。
【００６０】図１０は、本発明の第５の実施例であるア
ンテナユニット５０を示す断面図である。
ンテナユニット５０を示す断面図である。
【００６１】アンテナユニット５０は、基本的には、ア
ンテナユニット１０と同じであるが、アンテナ受信用Ｒ
Ｆ回路の構成素子１６と同様のアンテナ受信用ＲＦ回路
の構成素子５６が、ＧＮＤ層１３と同様のＧＮＤ層５３
の近傍に設けられているＧＮＤ層５３１、５３２で覆わ
れている点が異なる。
ンテナユニット１０と同じであるが、アンテナ受信用Ｒ
Ｆ回路の構成素子１６と同様のアンテナ受信用ＲＦ回路
の構成素子５６が、ＧＮＤ層１３と同様のＧＮＤ層５３
の近傍に設けられているＧＮＤ層５３１、５３２で覆わ
れている点が異なる。
【００６２】つまり、アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素
子５６は、２つのパッチ状アンテナ素子の一方５１と他
方５２との間に設けられ、ＧＮＤ層５３１、５３２に囲
まれているアンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子である。
この場合、パッチ状アンテナ素子５１、５２の中央部を
くり貫く必要がない。また、アンテナユニット５０を、
アンテナユニット２０に適用することができる。
子５６は、２つのパッチ状アンテナ素子の一方５１と他
方５２との間に設けられ、ＧＮＤ層５３１、５３２に囲
まれているアンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子である。
この場合、パッチ状アンテナ素子５１、５２の中央部を
くり貫く必要がない。また、アンテナユニット５０を、
アンテナユニット２０に適用することができる。
【００６３】さらに、アンテナユニット５０を、アンテ
ナユニット３０、４０に適用することができる。この場
合における上記アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子は、
２つのヘリカル状アンテナ素子と、上記２つのヘリカル
状アンテナ素子の一方と他方との間に設けられているア
ンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子である。
ナユニット３０、４０に適用することができる。この場
合における上記アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子は、
２つのヘリカル状アンテナ素子と、上記２つのヘリカル
状アンテナ素子の一方と他方との間に設けられているア
ンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子である。
【００６４】上記実施例によれば、円偏波を励振するパ
ッチ状アンテナ素子、または、ヘリカル状アンテナ素子
を用いて、ほぼ球面状の指向性を得ることができるの
で、携帯機器へ搭載した場合、通信エラーが発生し難
い。
ッチ状アンテナ素子、または、ヘリカル状アンテナ素子
を用いて、ほぼ球面状の指向性を得ることができるの
で、携帯機器へ搭載した場合、通信エラーが発生し難
い。
【００６５】また、上記実施例において、アンテナユニ
ットに、ＲＦ回路の構成素子が内蔵されているので、セ
ットの小型化、実装コストの削減、部品点数の削減等を
図ることができる。
ットに、ＲＦ回路の構成素子が内蔵されているので、セ
ットの小型化、実装コストの削減、部品点数の削減等を
図ることができる。
【００６６】さらに、たとえば、アンテナユニット１０
におけるパッチ状アンテナ素子１１と１２とを切り替え
るように、２つのアンテナ受信を切り替えて使うことに
よって、室内伝送等で問題になる壁の反射によるマルチ
パスを防ぐことが可能になり、フェージングによる送信
エラーを減少することができる構造を小型で実現するこ
とができる。
におけるパッチ状アンテナ素子１１と１２とを切り替え
るように、２つのアンテナ受信を切り替えて使うことに
よって、室内伝送等で問題になる壁の反射によるマルチ
パスを防ぐことが可能になり、フェージングによる送信
エラーを減少することができる構造を小型で実現するこ
とができる。
【００６７】
【発明の効果】本発明によれば、１つのアンテナユニッ
トによって無指向性を得ることができ、しかも、上記ア
ンテナユニットの設置スペースとは別に、ＲＦ回路の構
成素子用のスペースを設けなくても、ＲＦ回路の構成素
子を設置することができるという効果を奏する。
トによって無指向性を得ることができ、しかも、上記ア
ンテナユニットの設置スペースとは別に、ＲＦ回路の構
成素子用のスペースを設けなくても、ＲＦ回路の構成素
子を設置することができるという効果を奏する。
【図１】本発明の第１の実施例であるアンテナユニット
１０を示す斜視図である。
１０を示す斜視図である。
【図２】アンテナユニット１０の縦断面図である。
【図３】アンテナユニット１０に同軸線１７が接続され
ている状態を示す斜視図である。
ている状態を示す斜視図である。
【図４】上記実施例における指向特性を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施例であるアンテナユニット
２０を示す斜視図である。
２０を示す斜視図である。
【図６】アンテナユニット２０における層構成展開図で
ある。
ある。
【図７】本発明の第３の実施例であるアンテナユニット
３０を示す斜視図である。
３０を示す斜視図である。
【図８】本発明の第４の実施例であるアンテナユニット
４０を示す斜視図である。
４０を示す斜視図である。
【図９】上記実施例の１つであるアンテナユニット２０
を、受信機Ｒの筐体に装着した場合を示す斜視図であ
る。
を、受信機Ｒの筐体に装着した場合を示す斜視図であ
る。
【図１０】本発明の第５の実施例であるアンテナユニッ
ト５０を示す断面図である。
ト５０を示す断面図である。
【図１１】従来のアンテナユニット１００を示す斜視図
である。
である。
１０、２０、３０、４０、５０…アンテナユニット、 １１、１２、２１、２２、５１、５２…パッチ状アンテ
ナ素子、 ３１、３２、４１、４２…ヘリカル状アンテナ素子、 １３、２３、３３、４３、５３…ＧＮＤ層、 １４、２４、３４、４４、５４…絶縁体ベース基板、 １５、２５…内空間、 １６、２６、３６、４６、５６…アンテナ受信用ＲＦ回
路の構成素子。
ナ素子、 ３１、３２、４１、４２…ヘリカル状アンテナ素子、 １３、２３、３３、４３、５３…ＧＮＤ層、 １４、２４、３４、４４、５４…絶縁体ベース基板、 １５、２５…内空間、 １６、２６、３６、４６、５６…アンテナ受信用ＲＦ回
路の構成素子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｑ 21/24 Ｈ０１Ｑ 21/24 Ｆターム(参考） 5J021 AA02 AA06 AA12 AB02 AB06 DA06 FA17 FA23 FA25 FA26 FA32 GA07 HA10 JA06 JA07 JA08 5J045 AA21 AB05 CA01 CA04 DA10 EA07 FA01 LA01 MA07 NA03 5J046 AA04 AA08 AB12 AB13 TA01 5J062 BB01 CC07 GG02
Claims (7)
- 【請求項１】 ２つのパッチ状アンテナ素子と；上記２
つのパッチ状アンテナ素子の一方と他方との間に設けら
れているＧＮＤ層と；上記パッチ状アンテナ素子の１つ
と上記ＧＮＤ層との距離を所定の値に維持する絶縁体ベ
ース基板と；上記パッチ状アンテナ素子と上記ＧＮＤ層
とによって形成されている環状のパッチアンテナの内空
間に設けられているアンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子
と；を有することを特徴とするアンテナユニット。 - 【請求項２】 請求項１において、 上記パッチアンテナ素子は、円偏波化する切欠が設けら
れていることを特徴とするアンテナユニット。 - 【請求項３】 ２つのヘリカル状アンテナ素子と；上記
２つのヘリカル状アンテナ素子の一方と他方との間に設
けられているＧＮＤ層と；上記ヘリカル状アンテナ素子
の１つと上記ＧＮＤ層との距離を所定の値に維持する絶
縁体ベース基板と；上記ヘリカル状アンテナ素子と上記
ＧＮＤ層とによって形成されている環状のヘリカルアン
テナの内空間に設けられているアンテナ受信用ＲＦ回路
の構成素子と；を有することを特徴とするアンテナユニ
ット。 - 【請求項４】 請求項１〜請求項３のいずれか１項にお
いて、 上記アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子は、トップフィ
ルタ、トップフィルタ〜ＩＦフィルタの素子群、トップ
フィルタ〜検波回路の素子群の３組のうちのいずれか１
組であることを特徴とするアンテナユニット。 - 【請求項５】 請求項１〜請求項３のいずれか１項にお
いて、 上記アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子は、デュプレク
サ、デュプレクサ〜ＩＦフィルタの素子群、デュプレク
サ〜検波回路の素子群の３組のうちのいずれか１組であ
ることを特徴とするアンテナユニット。 - 【請求項６】 ２つのパッチ状アンテナ素子と；上記２
つのパッチ状アンテナ素子の一方と他方との間に設けら
れているＧＮＤ層と；上記パッチ状アンテナ素子の１つ
と上記ＧＮＤ層との距離を所定の値に維持する絶縁体ベ
ース基板と；上記２つのパッチ状アンテナ素子の一方と
他方との間に設けられ、ＧＮＤに囲まれているアンテナ
受信用ＲＦ回路の構成素子と；を有することを特徴とす
るアンテナユニット。 - 【請求項７】 ２つのヘリカル状アンテナ素子と；上記
２つのヘリカル状アンテナ素子の一方と他方との間に設
けられているＧＮＤ層と；上記ヘリカル状アンテナ素子
の１つと上記ＧＮＤ層との距離を所定の値に維持する絶
縁体ベース基板と；上記２つのヘリカル状アンテナ素子
の一方と他方との間に設けられ、ＧＮＤに囲まれている
アンテナ受信用ＲＦ回路の構成素子と；を有することを
特徴とするアンテナユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000158013A JP2001339239A (ja) | 2000-05-29 | 2000-05-29 | アンテナユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000158013A JP2001339239A (ja) | 2000-05-29 | 2000-05-29 | アンテナユニット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001339239A true JP2001339239A (ja) | 2001-12-07 |
Family
ID=18662549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000158013A Pending JP2001339239A (ja) | 2000-05-29 | 2000-05-29 | アンテナユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001339239A (ja) |
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- 2000-05-29 JP JP2000158013A patent/JP2001339239A/ja active Pending
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