JP2002237714A

JP2002237714A - パッチアンテナ

Info

Publication number: JP2002237714A
Application number: JP2001032617A
Authority: JP
Inventors: Takamitsu Shibayama; 貴光柴山; Masao Miyaura; 正夫宮浦
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2001-02-08
Filing date: 2001-02-08
Publication date: 2002-08-23

Abstract

(57)【要約】【課題】利得の高いものを提供する。【解決手段】本発明のパッチアンテナは、パッチ部４
の中心部に誘電体からなる支持部材５が配置されたた
め、電界強度の弱い箇所に支持部材５が位置した構成と
なり、高周波の損失が小さく、従って、パッチ部４の端
部での最大の電界強度が大きくなり、利得の高いパッチ
アンテナを提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等に使用し
て好適なパッチアンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のパッチアンテナを図５〜図７に基
づいて説明すると、絶縁基板５１の一面には、導電パタ
ーン等からなる接地導体５２が設けられると共に、この
絶縁基板５１と接地導体５２には、上下に貫通する孔５
３が設けられている。四角形状の金属板からなるパッチ
部５４は、接地導体５２上から所定間隔をおいて、接地
導体５２に対向して配置されている。

【０００３】そして、このパッチ部５４の支持は、テフ
ロン材等の誘電体からなる４個の支持部材５５がパッチ
部５４の外側の角部に配置され、この支持部材５５によ
って、パッチ部５４が絶縁基板５１に支持された構成と
なっている。即ち、支持部材５５は、パッチ部５４と絶
縁基板５１に設けられた接地導体５２とに接着剤等によ
って、取り付けられている。

【０００４】また、パッチ部５４には、引出用の導電線
５６が接続され、この導電線５６は、孔５３を通して、
絶縁基板５１の裏面側に導出されている。このような構
成により従来のパッチアンテナが形成されており、例え
ば、四角形状のパッチ部５４の一辺の長さを２２ｍｍ、
四角柱状の支持部材５５の一辺の長さを２ｍｍ、接地導
体５２とパッチ部５４との間隔を２ｍｍとした状態で、
その電気的な特性である利得（ｄＢ）を測定すると、
７．８（ｄＢ）であった。

【０００５】また、従来のパッチアンテナの電界強度
（μＶ／ｍ）は、図７に示すように、パッチ部５４の中
心部における電界強度が最も弱く、そして、中心部から
パッチ部５４の端部側に移行するに従って、電界強度が
漸次強くなって最大値となり、この位置からパッチ部５
４の端部までの間は、同じ電界強度となるようなカーブ
Ｋ３を呈すると共に、パッチ部５４の全体の長さが信号
の波長（λ）の１／２の長さとなっている。

【０００６】そして、図７から分かるように、電界強度
は、パッチ部５４の外周端側が一番強い状態となってい
るが、この外周端に誘電体からなる支持部材５５が配置
されているため、電界強度の強い箇所での高周波の損失
が大きくなって、パッチ部５４の端部での最大の電界強
度が小さくなり、その結果として、従来のパッチアンテ
ナの利得が７．８（ｄＢ）と低い値になるものであっ
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のパッチアンテナ
は、パッチ部５４の端部に誘電体からなる支持部材５４
が設けられているため、電界強度の強い箇所での高周波
の損失が大きくなって、利得が低くなるという問題があ
る。

【０００８】そこで、本発明は、利得の高いパッチアン
テナを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の第１の解決手段として、一面に接地導体を設けた絶縁
基板と、前記接地導体に対向して配置された金属板から
なるパッチ部と、前記接地導体から所定の間隔をおいて
前記パッチ部を前記絶縁基板に支持するための誘電体か
らなる支持部材とを有し、前記パッチ部の中心部に前記
支持部材が配置された構成とした。

【００１０】また、第２の解決手段として、前記支持部
材が１個の柱状、或いは筒状で形成された構成とした。
また、第３の解決手段として、前記支持部材は、一辺が
３〜８ｍｍ程度の四角柱で形成された構成とした。ま
た、第４の解決手段として、前記支持部材は、直径が３
〜８ｍｍ程度の円柱、或いは円筒柱で形成された構成と
した。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明のパッチアンテナの図面を
説明すると、図１は本発明のパッチアンテナを示す平面
図、図２は図１の２−２線における断面図、図３は本発
明のパッチアンテナに係り、電界強度を示す特性図、図
４は本発明のパッチアンテナに係り、利得特性を示す特
性図である。

【００１２】次に、本発明のパッチアンテナを図１〜図
４に基づいて説明すると、回路基板等からなる絶縁基板
１の一面には、導電パターン等からなる接地導体２が設
けられると共に、この絶縁基板１と接地導体２には、上
下に貫通する孔３が設けられている。なお、この接地導
体２は、配線パターンの一部を構成する導電パターン等
で形成しても良い。

【００１３】四角形状の金属板からなるパッチ部４は、
接地導体２上から所定間隔をおいて、接地導体２に対向
して配置されている。そして、このパッチ部４の支持
は、テフロン材等の誘電体からなる１個の支持部材５が
パッチ部４の中心部に配置され、この支持部材５によっ
て、パッチ部４が絶縁基板１に支持された構成となって
いる。即ち、支持部材５は、パッチ部４と絶縁基板１に
設けられた接地導体２とに接着剤等によって、取り付け
られている。また、この実施例における支持部材５は、
四角状の柱状で形成されているが、円柱状等の柱状、或
いは円筒状等の筒状でも良い。

【００１４】また、パッチ部４には、引出用の導電線６
が接続され、この導電線６は、孔３を通して、絶縁基板
１の裏面側に導出されている。このような構成により本
発明のパッチアンテナが形成されており、例えば、四角
形状のパッチ部４の一辺の長さを２２ｍｍ、四角柱状の
支持部材５の一辺の長さを４ｍｍ、接地導体２とパッチ
部４との間隔を２ｍｍとした状態で、その電気的な特性
である利得（ｄＢ）を測定すると、８．５（ｄＢ）であ
った。

【００１５】また、本発明のパッチアンテナの電界強度
（μＶ／ｍ）は、図３に示すように、パッチ部４の中心
部における電界強度が最も弱く、そして、中心部からパ
ッチ部４の端部側に移行するに従って、電界強度が漸次
強くなって最大値となり、この位置からパッチ部４の端
部までの間は、同じ電界強度となるようなカーブＫ１を
呈すると共に、パッチ部４の全体の長さが信号の波長
（λ）の１／２の長さとなっている。

【００１６】そして、図３から分かるように、電界強度
は、パッチ部４の外周端側が一番強い状態となっている
が、この外周端から離れた中心部に誘電体からなる支持
部材５が配置されて、電界強度の弱い箇所に支持部材５
が位置しているため、高周波の損失が小さく、従って、
パッチ部４の端部での最大の電界強度が大きくなり、そ
の結果として、本発明のパッチアンテナの利得が８．５
（ｄＢ）と高い値になる。

【００１７】また、図４は、本発明のパッチアンテナに
おける利得の特性図を示し、この特性図は、パッチ部４
の中心部に支持部材５を配置すると共に、四角形状のパ
ッチ部４の一辺の長さを２２ｍｍ、接地導体２とパッチ
部４との間隔を２ｍｍとした状態で、四角柱状の支持部
材５の一辺の長さ（ｍｍ）を変えて、その利得を測定し
た結果を示すものである。

【００１８】そして、この図４から分かるように、支持
部材５の一辺の長さが０〜８ｍｍ程度までは、利得が
８．５（ｄＢ）と大きく、その位置から一辺の長さが１
５ｍｍ程度の間は、利得が５．５（ｄＢ）まで漸次減少
し、更に、この位置から一辺の長さが２０ｍｍまでの間
は、利得が５．５（ｄＢ）となるようなカーブＫ２を呈
している。

【００１９】即ち、パッチ部４の中心部に支持部材５を
配置することによって、利得が８．５（ｄＢ）と高い値
になると共に、支持部材５の一辺の長さが３〜８ｍｍ程
度の範囲においては、その利得の値が高く、且つ、支持
部材５によるパッチ部４の支持も確実にできるようにな
る。また、ここでは、四角形状の支持部材５を使用した
もので測定したが、円柱状、或いは円筒状の支持部材５
を使用しても、同様な結果が得られることが想定できる
ものである。

【００２０】なお、上記実施例では、パッチ部４を四角
形状のもので説明したが、長方形状、或いは円形状のパ
ッチ部４を使用しても良いこと勿論である。

【００２１】

【発明の効果】本発明のパッチアンテナは、パッチ部４
の中心部に誘電体からなる支持部材５が配置されたた
め、電界強度の弱い箇所に支持部材５が位置した構成と
なり、高周波の損失が小さく、従って、パッチ部４の端
部での最大の電界強度が大きくなり、利得の高いパッチ
アンテナを提供できる。

【００２２】また、支持部材５が１個の柱状、或いは筒
状で形成されたため、従来に比して、パッチ部４の取付
が簡単となり、生産性の良好なものが得られる。

【００２３】また、支持部材５は、一辺が３〜８ｍｍ程
度の四角柱で形成されたため、その利得の値が高く、且
つ、支持部材５によるパッチ部４の支持の確実なものが
得られる。

【００２４】また、支持部材５は、直径が３〜８ｍｍ程
度の円柱、或いは円筒柱で形成されたため、その利得の
値が高く、且つ、支持部材５によるパッチ部４の支持の
確実なものが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパッチアンテナを示す平面図。

【図２】図１の２−２線における断面図。

【図３】本発明のパッチアンテナに係り、電界強度を示
す特性図。

【図４】本発明のパッチアンテナに係り、利得特性を示
す特性図。

【図５】従来のパッチアンテナを示す平面図。

【図６】図５の６−６線における断面図。

【図７】従来のパッチアンテナに係り、電界強度を示す
特性図。

【符号の説明】

１絶縁基板２接地導体３孔４パッチ部５支持部材６導電線Ｋ１カーブＫ２カーブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一面に接地導体を設けた絶縁基板と、前
記接地導体に対向して配置された金属板からなるパッチ
部と、前記接地導体から所定の間隔をおいて前記パッチ
部を前記絶縁基板に支持するための誘電体からなる支持
部材とを有し、前記パッチ部の中心部に前記支持部材が
配置されたことを特徴とするパッチアンテナ。
【請求項２】前記支持部材が１個の柱状、或いは筒状
で形成されたことを特徴とする請求項１記載のパッチア
ンテナ。
【請求項３】前記支持部材は、一辺が３〜８ｍｍ程度
の四角柱で形成されたことを特徴とする請求項２記載の
パッチアンテナ。
【請求項４】前記支持部材は、直径が３〜８ｍｍ程度
の円柱、或いは円筒柱で形成されたことを特徴とする請
求項２記載のパッチアンテナ。