JP2003218619A - 小型アンテナ - Google Patents

小型アンテナ

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JP2003218619A
JP2003218619A JP2002011773A JP2002011773A JP2003218619A JP 2003218619 A JP2003218619 A JP 2003218619A JP 2002011773 A JP2002011773 A JP 2002011773A JP 2002011773 A JP2002011773 A JP 2002011773A JP 2003218619 A JP2003218619 A JP 2003218619A
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JP
Japan
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antenna
signal
dielectric
low noise
substrate
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JP2002011773A
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English (en)
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Hisafumi Shiraishi
尚史 白石
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Alps Alpine Co Ltd
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Alps Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 不所望信号の電波が強くても高い受信性能を
維持できる小型アンテナを提供すること。 【解決手段】 低雑音増幅回路用のLNA基板1と該L
NA基板1上に保持される誘電体アンテナ2との間に、
マイクロストリップ線路12a〜12e等を設けた薄板
状のバンドパスフィルタ(インターデジタル型フィル
タ)10を介設し、誘電体アンテナ2で受信された信号
が該バンドパスフィルタ10を経由してから低雑音増幅
回路へ供給されるようにした。これにより、低雑音増幅
回路によって所望の受信信号のみを選択的に増幅して後
段の受信回路へ出力することができると共に、LNA基
板1に新たな実装スペースを追加する必要がなくなって
大型化が回避できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばGPS(Gl
obal Positioning System)衛星からの電波を受信可能
な小型アンテナに係り、特に、不所望な電波の干渉を防
止するうえで好適な小型アンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、車載用のアンテナとして、現在位
置を知るためにGPS衛星からの電波を受信可能な小型
アンテナが普及しつつある。図6はかかるGPS用小型
アンテナの従来例を示す側面図であり、LNA(Low No
ise Amplifier)基板1上に、誘電体アンテナ2が搭載
・保持されている。このLNA基板1の下面側には、各
種の低雑音増幅回路部品(図7参照)が実装されてお
り、これら低雑音増幅回路部品はシールドケース3にて
覆われている。誘電体アンテナ2は誘電体基板4の表面
にアンテナパッチ5を設けてなるもので、このアンテナ
パッチ5は図7に示すように、給電ピン6を介してLN
A基板1側の低雑音増幅回路に接続されている。つま
り、アンテナパッチ5から給電ピン6を介して出力され
た受信信号(GPS衛星からの電波)は、まず第1の増
幅器7へ送られて増幅された後、誘電体フィルタである
バンドパスフィルタ8へ送られて不所望な周波数帯域の
信号が除去され、バンドパスフィルタ8を通過した所望
の周波数帯域の信号が第2の増幅器9で増幅された後、
後段の図示せぬ受信回路へ出力されるようになってい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の小型ア
ンテナにおいて、周波数帯が所望の受信信号と近い不所
望信号は、誘電体アンテナ2で受信されても通常はバン
ドパスフィルタ8によって除去されるが、その不所望信
号が、例えば近傍の携帯電話等から送信される信号のよ
うにやや強い電波であると、図7に示す第1の増幅器7
で増幅されることにより飽和状態となり、所望の受信信
号との混信を起こしやすくなる。
【0004】そこで、この種の不所望信号の発生源の近
傍に設置される小型アンテナの場合、第1の増幅器7の
前段で不所望信号を除去しておくためのフィルタを増設
しておくことが考えられるが、LNA基板1に、低雑音
増幅回路部品の中でも特に大きな電子部品である誘電体
フィルタを増設するスペースを新たに確保することは容
易でなく、車載用等の小型アンテナとして要求されるコ
ンパクトなサイズが実現できなくなってしまう。また、
誘電体フィルタを増設すると、受信信号のパワーが新た
に0.8〜1.5dB程度ロスしてしまうので、受信感
度が損なわれるという不具合も懸念される。
【0005】本発明は、このような従来技術の実情に鑑
みてなされたもので、その目的は、不所望信号の電波が
強くても高い受信性能を維持できる小型アンテナを提供
することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の小型アンテナでは、表面にアンテナパッチ
を設けた誘電体アンテナと、マイクロストリップ線路を
設けた薄板状のバンドパスフィルタと、前記誘電体アン
テナで受信した信号が前記バンドパスフィルタを介して
供給される低雑音増幅回路とを備え、この低雑音増幅回
路用の基板(LNA基板)と該基板上に保持される前記
誘電体アンテナとの間に前記バンドパスフィルタを介設
した。
【0007】このように構成された小型アンテナは、誘
電体アンテナで受信された信号がバンドパスフィルタを
経由してから低雑音増幅回路へ供給されるので、周波数
帯が所望の受信信号と近い不所望信号の電波が強くて
も、低雑音増幅回路の増幅器へ不所望な強い電波が入力
されてしまうことがなく、そのため、所望の受信信号の
みを選択的に増幅して後段の受信回路へ出力するという
低雑音増幅回路の機能が保証されることとなる。しか
も、低雑音増幅回路の前段に設けられるバンドパスフィ
ルタは、インターデジタル型フィルタのようなマイクロ
ストリップ線路を設けた薄板状のフィルタであり、この
フィルタをLNA基板と誘電体アンテナとの間に介設し
ているので、LNA基板に新たな実装スペースを追加す
る必要がなくなり、大型化を回避することができる。な
お、マイクロストリップ線路を設けた薄板状のバンドパ
スフィルタを増設しても、受信信号のパワーは0.3〜
0.5dB程度しかロスしないので、受信感度にはほと
んど悪影響を及ぼさない。
【0008】また、かかる薄板状のバンドパスフィルタ
としては、内部の同一面上にマイクロストリップ線路が
設けられている誘電体基板を備えた構成が好適である。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を図面を
参照して説明すると、図1は本発明の実施形態例に係る
小型アンテナの側面図、図2は該小型アンテナの要部断
面図、図3は該小型アンテナの回路説明図、図4は該小
型アンテナに組み込まれているインターデジタル型フィ
ルタのマイクロストリップ線路を示す概略平面図、図5
は他の実施形態例に係る誘電体多層基板の断面図であ
り、図6および図7に対応する部分には同一符号が付し
てある。
【0010】図1に示す小型アンテナは、GPS衛星か
らの電波を受信するための車載用アンテナであり、低雑
音増幅回路用のLNA基板1上に、インターデジタル型
のバンドパスフィルタ10と、誘電体基板4の表面にア
ンテナパッチ5を設けた誘電体アンテナ2とが順次積層
されている。また、LNA基板1の下面側には、各種の
低雑音増幅回路部品(図3参照)が実装されており、こ
れら低雑音増幅回路部品はシールドケース3にて覆われ
ている。図2および図3に示すように、この小型アンテ
ナは、誘電体アンテナ2のアンテナパッチ5から給電ピ
ン6を介して出力された受信信号(GPS衛星からの電
波)が、薄板状のバンドパスフィルタ10を経由してか
らLNA基板1側の低雑音増幅回路へ供給されるように
なっている。
【0011】薄板状のバンドパスフィルタ10は、図2
に示すように、ポリテトラフルオロエチレン等からなる
誘電体基板11を2層重ねた積層構造になっている。こ
のバンドパスフィルタ10の内部の同一面上には、マイ
クロストリップ線路12a〜12eからなるフィルタ回
路部分布定数線路導体12と、入力信号用分布定数線路
導体14と、出力信号用分布定数線路導体15とが設け
られている。また、上層の誘電体基板11の上面と下層
の誘電体基板11の下面には、それぞれ接地導体パター
ン13が設けられている。各マイクロストリップ線路1
2a〜12eは、接地導体パターン13に接続される接
地端が互い違いになるインターデジタル型の配置で、入
力信号用分布定数線路導体14と出力信号用分布定数線
路導体15との間に所定の間隔を存して形成されてい
る。また、各マイクロストリップ線路12a〜12eの
長さは、通過帯域の中心周波数の電波の波長λの約4分
の1(λ/4)に設定されているので、入力信号用分布
定数線路導体14や出力信号用分布定数線路導体15と
マイクロストリップ線路12a〜12eとの電磁界結合
により、特定の周波数帯の信号だけを通過させることが
可能となる。なお、入力信号用分布定数線路導体14は
スルーホール16を介して誘電体アンテナ2の給電ピン
6と接続されており、出力信号用分布定数線路導体15
はスルーホール17を介してLNA基板1側の低雑音増
幅回路と接続されている。
【0012】誘電体アンテナ2からバンドパスフィルタ
10を経由して低雑音増幅回路へ出力された受信信号
は、まず第1の増幅器7へ送られて増幅されるが、すで
にバンドパスフィルタ10によって不所望な周波数帯域
の信号はほとんど除去されているので、第1の増幅器7
で不所望信号が増幅されて問題を起こす心配はない。そ
して、第1の増幅器7から出力された信号が誘電体フィ
ルタであるバンドパスフィルタ8へ送られると、再度不
所望な周波数帯域の信号が除去されるので、このバンド
パスフィルタ8を通過した信号に不所望な周波数帯域の
信号が含まれる可能性はほとんどない。したがって、バ
ンドパスフィルタ8を通過した信号を第2の増幅器9へ
供給することにより、所望の受信信号のみを選択的に増
幅して後段の図示せぬ受信回路へ出力することができ
る。
【0013】このように本実施形態例に係る小型アンテ
ナでは、誘電体アンテナ2で受信された信号がバンドパ
スフィルタ10を経由してから低雑音増幅回路へ供給さ
れるので、周波数帯が所望の受信信号と近い不所望信号
の電波が強くても、低雑音増幅回路の第1の増幅器7へ
不所望な強い電波が入力されてしまうことがなく、それ
ゆえ所望の受信信号のみを選択的に増幅して後段の受信
回路へ出力するという低雑音増幅回路の機能が保証され
ている。しかも、この小型アンテナでは、低雑音増幅回
路の前段に設けられるバンドパスフィルタ10が、マイ
クロストリップ線路12a〜12e等を設けた薄板状の
インターデジタル型フィルタであって、このバンドパス
フィルタ10をLNA基板1と誘電体アンテナ2との間
に介設しているので、LNA基板1に新たな実装スペー
スを追加する必要がなく、それゆえ車載用アンテナに要
求される小型化が保証されている。また、マイクロスト
リップ線路12a〜12e等を設けた薄板状のバンドパ
スフィルタ10を増設しても、受信信号のパワーは0.
3〜0.5dB程度しかロスしないので、誘電体フィル
タを増設した場合に比べて、受信感度への悪影響が極め
て少ないという利点がある。
【0014】なお、本実施形態例のように薄板状のバン
ドパスフィルタ10がインターデジタル型フィルタであ
れば、小型アンテナの大きさを無理なく抑えることがで
きるので好ましいが、このバンドパスフィルタ10のマ
イクロストリップ線路12a〜12e等をインターデジ
タル型でない配置に設定することも可能である。
【0015】図5に示す他の実施形態例では、最下層を
LNA基板1となし、かつ上層と中間層をバンドパスフ
ィルタ10用の誘電体基板11となした、3層構造の誘
電体多層基板18を採用している。この場合、誘電体多
層基板18の中間層と最下層との間に設けられる接地導
体パターン13をバンドパスフィルタ10用としても低
雑音増幅回路用としても利用でき、かつ基板の共通化に
より部品点数が削減できるという利点がある。
【0016】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【0017】低雑音増幅回路用のLNA基板と該LNA
基板上に保持される誘電体アンテナとの間に、マイクロ
ストリップ線路を設けた薄板状のバンドパスフィルタを
介設し、誘電体アンテナで受信された信号が該バンドパ
スフィルタを経由してから低雑音増幅回路へ供給される
ようにしたので、この低雑音増幅回路によって所望の受
信信号のみを選択的に増幅して後段の受信回路へ出力す
ることができ、かつ、LNA基板に新たな実装スペース
を追加する必要がなくなって大型化が回避できる。それ
ゆえ、不所望信号の電波が強くても高い受信性能が維持
できる小型アンテナを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態例に係る小型アンテナの側面
図である。
【図2】図1に示す小型アンテナの要部断面図である。
【図3】図1に示す小型アンテナの回路説明図である。
【図4】インターデジタル型フィルタのマイクロストリ
ップ線路を示す概略平面図である。
【図5】本発明の他の実施形態例に係る誘電体多層基板
の断面図である。
【図6】従来例に係る小型アンテナの側面図である。
【図7】図6に示す小型アンテナの回路説明図である。
【符号の説明】
1 LNA基板 2 誘電体アンテナ 3 シールドケース 5 アンテナパッチ 6 給電ピン 7,9 増幅器 8 誘電体フィルタ(バンドパスフィルタ) 10 インターデジタル型フィルタ(バンドパスフィル
タ) 11 誘電体基板 12 フィルタ回路部分布定数線路導体 12a〜12e マイクロストリップ線路 13 接地導体パターン 14 入力信号用分布定数線路導体 15 出力信号用分布定数線路導体 16,17 スルーホール 18 誘電体多層基板

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面にアンテナパッチを設けた誘電体ア
    ンテナと、マイクロストリップ線路を設けた薄板状のバ
    ンドパスフィルタと、前記誘電体アンテナで受信した信
    号が前記バンドパスフィルタを介して供給される低雑音
    増幅回路とを備え、この低雑音増幅回路用の基板と該基
    板上に保持される前記誘電体アンテナとの間に前記バン
    ドパスフィルタを介設したことを特徴とする小型アンテ
    ナ。
  2. 【請求項2】 請求項1の記載において、前記バンドパ
    スフィルタがインターデジタル型フィルタであることを
    特徴とする小型アンテナ。
  3. 【請求項3】 請求項1または2の記載において、前記
    バンドパスフィルタが、内部の同一面上に前記マイクロ
    ストリップ線路が設けられている誘電体基板を備えてい
    ることを特徴とする小型アンテナ。
JP2002011773A 2002-01-21 2002-01-21 小型アンテナ Withdrawn JP2003218619A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006344716A (ja) * 2005-06-08 2006-12-21 Mitsumi Electric Co Ltd アンテナ装置およびそれに用いられるシールドカバー
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Effective date: 20050405